Ini bukan sihir. Hanya kimia. Sungguh kimia yang kompleks.
Kita berbicara tentang kerangka logam-organik. Atau disingkat MOF. Ini bukan sembarang bahan kimia. Ini adalah struktur berbasis karbon yang dibangun dengan gugus atom logam di dalamnya. Anggap saja sebagai sangkar. Logamnya adalah jeruji. Sisa molekulnya? Bingkai.
Kandang ini dapat menjebak senyawa lain. Mereka bereaksi dengan mereka, berpegang pada mereka. Seperti spons yang menyerap cairan tetapi dalam skala molekuler.
Mengapa itu penting?
Ambil karbon dioksida. Anda tahu CO2. Itu tidak berwarna. Tidak berbau. Gas rumah kaca. Kami memproduksinya dengan bernapas. Hewan melakukannya. Mobil bisa. Pembakaran minyak atau gas dapat menyebabkan hal tersebut. Tumbuhan mencoba memperbaikinya melalui fotosintesis, mengubahnya menjadi oksigen. Tapi sekarang jumlahnya terlalu banyak. Itu adalah bagian dari perubahan iklim. Pergeseran pola cuaca bumi dalam jangka panjang yang disebabkan oleh pembakaran bahan bakar fosil atau penebangan hutan.
Kementerian Keuangan menginginkan karbon tersebut.
“Atom logam ini dapat menjebak senyawa lain.”
Itulah triknya.
Dengan apa kita membangun ini?
Mari kita uraikan bagian-bagiannya.
atom adalah satuan dasar. Inti kecil dari proton (muatan positif) dan neutron (netral). Elektron (negatif) mengorbit di sekitarnya seperti awan kabur.
Kapan atom saling menempel? Molekul. Hidrogen + oksigen = air. H2O. Dua hidrogen. Satu oksigen. Sederhana.
Sekarang tambahkan biaya.
Jika sebuah atom kehilangan atau memperoleh elektron, ia menjadi ion. Bermuatan listrik. Muatan listrik hanyalah properti fisik. Negatif atau positif. Jika semua elektron melepaskan atomnya, Anda mendapatkan plasma. Sebuah gas terionisasi. Barang panas.
Tapi kembali ke Kementerian Keuangan. Mereka membutuhkan komponen logam.
Logam menghantarkan listrik dengan baik. Itu bersinar. Reflektif. Lunak. Anda dapat membentuknya kembali dengan panas tanpa membuatnya pecah. Dalam kerangka ini, atom logam bertindak seperti jangkar. Mereka berkumpul. Mereka menunggu CO2 datang.
Apakah ini konsep baru? Semacam itu.
Hadiah Nobel diberikan kepada orang-orang yang mendorong kemajuan umat manusia. Dinamakan setelah Alfred Nobel. Dia meninggal pada tahun 1896 dengan banyak uang setelah menemukan dinamit. Dia memberikan kekayaannya untuk penghargaan dalam bidang fisika, kimia, kedokteran, sastra, dan perdamaian. Peneliti Kementerian Keuangan? Mereka mungkin akan segera mengantri untuk medali kimia itu.
Mengapa tidak menyaring udara saja?
Udara sebagian besar terdiri dari nitrogen. Dan oksigen.
Oksigen kira-kira 21% dari atmosfer kita. Segala sesuatu yang bernafas membutuhkannya untuk pertumbuhan dan metabolisme. Termasuk kamu. Termasuk mikroba.
Kita bisa menghilangkan CO2 dari udara tersebut. Tapi bagaimana caranya?
filter. Kata benda atau kata kerja. Ini memblokir sesuatu berdasarkan ukuran. Kepadatan. Mengenakan biaya. Kebanyakan filter menangkap partikel debu berukuran besar. Bukan molekul kecil seperti karbon dioksida.
Kecuali filter itu keropos.
Berpori berarti memiliki pori-pori. Lubang kecil. Spons bekerja dengan cara ini. Ia menyedot cairan, menahannya sampai Anda memerasnya. MOF seperti spons mikroskopis yang dirancang untuk gas. Mereka 3D. Singkatan dari tiga dimensi. Tinggi. Lebar. Panjang. Volume penuh, bukan hanya lembaran datar.
Mereka memerangkap gas tertentu sambil membiarkan gas lain lewat.
Selektif. Tepat.
Gambaran yang lebih besar
Tanaman bukan sekadar ladang jagung, kopi, atau tomat. Ini adalah tanaman yang sengaja ditanam oleh petani. Dipelihara. Dipanen. Terjual. Kami memakan tanaman. Tanaman menghirup CO2. Namun kita membakar bahan bakar lebih cepat daripada kemampuan mereka untuk menghembuskannya.
Kami memiliki kebocoran di atmosfer. Selubung gas yang mengelilingi bumi. Atmosfer menahan panas berkat gas rumah kaca seperti CO2.
Sebagian dari gas tersebut beracun. Mampu membunuh sel atau jaringan. Meskipun CO2 tidak sepenuhnya beracun pada tingkat saat ini, namun secara keseluruhan ia berbahaya.
Kesempatan acak tidak menyelesaikan masalah ini. Butuh ahli kimia.
Kimia mempelajari komposisi, struktur, dan cara benda berinteraksi. Bidang tempat Anda mempelajari resep suatu senyawa dan kemudian mencoba memproduksinya secara massal. Atau ciptakan sesuatu yang benar-benar baru.
Bahan kimia adalah zat yang terbentuk dari atom-atom yang terikat dalam proporsi tetap. Air adalah bahan kimia. Begitu juga dengan CO2. Istilah ini juga menggambarkan reaksi antar senyawa. Interaksi.
Kami memahami bagian-bagiannya. Inti. Elektron. Obligasi.
Yang kita butuhkan saat ini adalah kemauan. Untuk menyebarkan spons ini dalam skala besar. Untuk benar-benar membangunnya menjadi scrubber yang terpasang di pabrik. Atau bahkan mungkin menara yang hanya menyedot udara dari langit.
Rasanya lambat. Terlalu lambat?
Teknologi itu ada. Sains itu masuk akal.
Kami hanya belum cukup memulai.
