Produksi Mobil Hidrogen Bakal Membutuhkan Bulu Ayam, Kok Bisa?

JAKARTA - Bulu ayam di masa depan kemungkinan akan naik kelas. Bukan lagi limbah yang dibuang, melainkan material yang dibutuhkan dalam produksi mobil hidrogen. Kok bisa?

Jika mobil hidrogen benar-benar lepas landas, bulu ayam dapat menjadi bagian integral dari sistem sel bahan bakar. Dilansir dari Topspeed, Rabu (31/1/2024), meskipun ada beberapa metode untuk menghasilkan daya, semuanya melibatkan mengambil suatu bentuk materi, memisahkan elektron dari sisa atom, dan mengirimkan elektron tersebut ke tempat tujuan untuk memberdayakan segala sesuatu yang terhubung.

Dalam sel bahan bakar hidrogen , bulu ayam akan digunakan untuk membuat membran semipermeabel yang memisahkan elektron dari atom hidrogen untuk menghasilkan listrik. Sebagai gambaran singkat, atom hidrogen terdiri dari satu proton (yang memiliki muatan positif) yang diorbit oleh satu elektron (yang memiliki muatan negatif). Beberapa atom hidrogen juga memiliki neutron yang bergabung dengan proton.

Setelah hidrogen yang mengambang di dalam sel bahan bakar telah terpecah menjadi proton dan elektron, sel bahan bakar hidrogen menggunakan apa yang disebut membran semipermeabel untuk menyaring elektron sehingga dapat dikirim melalui kawat sebagai listrik.



Jelas, ketika berurusan dengan hal-hal sekecil partikel subatom, sangat sulit untuk secara fisik memisahkan elektron dari yang lain. Sebaliknya, membran menggunakan muatan partikel untuk mengisolasi elektron dari segala sesuatu yang lain.

Membran memungkinkan proton dengan muatan positif untuk meloloskan diri. Tapi itu menghalangi elektron. Sebaliknya, elektron harus keluar dari sel bahan bakar dan masuk ke kawat yang akan membawanya melalui bagian lain mobil atau apa pun yang ditenagai oleh sel bahan bakar.

Saat ini, membran yang memisahkan proton dari elektron terbuat dari berbagai zat kimia yang disebut zat kimia abadi. Memproduksi zat kimia tersebut dan kemudian membuat membran darinya menyebabkan banyak masalah lingkungan. Dan bahkan jika seseorang tidak peduli tentang lingkungan, zat kimia itu mahal.

Namun, artikel terbaru yang diterbitkan dalam jurnal Applied Materials and Interfaces American Chemical Society menyarankan bahwa keratin atau bahan yang terbuat dari bulu unggas dapat digunakan untuk membuat saringan elektron semipermeabel ini. Untuk jelasnya, membran pemisah elektron tidak akan terbuat dari keratin. Sebaliknya, keratin akan melalui serangkaian reaksi kimia dan proses lain untuk menghasilkan polimer yang membentuk membran.



Kuku dan rambut manusia terbuat dari keratin, begitu pula dengan cakar hewan dan sisik reptil. Namun, jelas, sulit bagi industri otomotif untuk mengatur pengumpulan sisa rambut dan kuku. Sebaliknya, karena ayam harus dicabut bulunya sebagai langkah pertama dalam pengolahannya, industri unggas sudah memiliki pasokan bulu yang cukup, bahkan saat ini dianggap sebagai limbah.

Jika penjelasan tentang membran semipermeabel ini kurang pas, paparan ini bisa jadi alternatif. Seperti baterai, sel bahan bakar hidrogen memiliki dua elektroda bermuatan berlawanan, satu di setiap ujung. Listrik mengalir melalui elektroda dan masuk ke kawat apa pun yang terhubung dengan sel bahan bakar tersebut. Elektroda bermuatan negatif disebut anoda, dan elektroda bermuatan positif disebut katoda.

Mengubah Hidrogen Menjadi Listrik

Ketika atom gas hidrogen memasuki sel bahan bakar, katalis memisahkan mereka menjadi proton dan elektron. Proton meloloskan diri melalui membran semipermeabel dan langsung menuju anoda sel bahan bakar yang bermuatan negatif. Karena proton bermuatan positif, anoda bermuatan negatif, dan lawan menarik.

Namun, membran menghalangi elektron dari mengikuti proton dari mana mereka baru saja terpisah. Sebaliknya, elektron meninggalkan sel bahan bakar melalui katoda bermuatan positif. Mereka kemudian mengikuti rute berkelok-kelok, karena mereka bergerak melalui sirkuit daya melalui sistem kawat mobil untuk bergabung kembali dengan proton di ujung baterai yang berlawanan. Dalam perjalanan melalui kawat, elektron yang mengalir bebas ini membuat motor mobil berputar dan memungkinkan stereo memutar pilihan terbaru dari playlist yang disetujui oleh ClearChannel.

Apa yang terjadi di ujung kawat lainnya?

Akhirnya, kawat mobil membawa elektron ke anoda di ujung lain dari sel bahan bakar. Di sana mereka bergabung kembali dengan proton. Atom hidrogen yang baru terbentuk bereaksi dengan oksigen yang mengambang bebas untuk membentuk molekul air yang keluar dari knalpot mobil. Oksigen mungkin berasal dari udara di sekitar mobil atau bisa berasal dari tangki lain.

Semua ini menciptakan siklus di mana hidrogen masuk ke sel bahan bakar, terpecah menjadi proton dan elektron, elektron mengalir melalui kawat, membuat mobil bergerak, dan di ujungnya, proton dan elektron bergabung kembali membentuk air. Dan jika bulu ayam dapat digunakan untuk membuat membran yang penting dalam sel bahan bakar ini, maka dapat membantu mengurangi dampak lingkungan dan biaya produksi.