Siklus besi menjadi karat dimanfaatkan oleh para ilmuwan untuk transportasi energi terbarukan yang aman
Para peneliti di Institut Teknologi Karlsruhe (KIT) Jerman berpendapat bahwa besi dapat berfungsi sebagai bahan yang efektif untuk menyimpan energi kimia. Tim mempelajari proses siklus netral karbon di mana bubuk besi berfungsi sebagai pembawa energi yang dapat diangkut. Baik menangkap angin dari pantai atau tenaga surya dari gurun yang luas, besi dapat bertindak sebagai pembawa energi bergerak untuk membuka akses global terhadap sumber-sumber terbarukan ini. “Ini bekerja dalam siklus yang tidak mengeluarkan karbon dioksida atau zat berbahaya bagi lingkungan,” kata Julia Schuler dari Institut Produksi Industri (IIP) KIT. Lingkaran energi besi Salah satu tantangan energi bersih adalah pengangkutan dan penyimpanan tenaga surya dan angin dalam jumlah besar dalam jarak jauh. Hidrogen telah lama dianggap sebagai solusi untuk masalah ini. Namun hal ini terbukti sangat tidak praktis karena kesulitan penanganannya yang ekstrim dan kebutuhan infrastruktur yang mahal. Menurut studi baru, bubuk besi yang dihaluskan dapat berfungsi sebagai bahan penyimpan energi bersih yang sangat efisien dan dapat didaur ulang. Proses siklus ini menciptakan media penyimpanan yang sangat stabil dengan membakar bubuk besi untuk menghasilkan listrik dan kemudian menggunakan energi terbarukan untuk mengubah karat yang dihasilkan kembali menjadi besi. Konsep ini memanfaatkan lingkaran kimia yang sangat sederhana. Ketika serbuk besi dibakar, ia melepaskan panas yang hebat dan berubah menjadi oksida besi. Dengan kata lain, itu berkarat. Untuk mengatur ulang karat tersebut, para ilmuwan menggunakan hidrogen hijau yang dihasilkan dari kelebihan energi terbarukan untuk menghilangkan oksigen, sehingga mengurangi karat kembali menjadi bubuk besi murni. Tidak ada karbon dioksida yang lepas ke atmosfer. Siklus ini terus berulang. Apa yang membuat besi sangat mengganggu adalah perilakunya di dalam tungku. “Saat dibakar, serbuk besi berperilaku sangat mirip dengan batu bara,” jelas Schuler dari Institut Produksi Industri KIT. Karena pembakarannya sama dengan bahan bakar fosil, raksasa energi tidak perlu membangun kembali infrastruktur mereka dari awal. Para insinyur hanya perlu memodifikasi generator panas dari pembangkit listrik tenaga batu bara yang ada. Komponen mahal yang sudah ada, seperti siklus uap, turbin besar, generator berat, dan sambungan jaringan lokal, dapat dipertahankan sepenuhnya. Mendukung penyimpanan hidrogen Dengan menggunakan model sistem energi canggih yang disebut PERSEUS, tim KIT melakukan simulasi evolusi optimal jaringan listrik Eropa hingga tahun 2050. Sistem yang diusulkan ini dipadukan dengan penyimpanan hidrogen. Hasilnya menunjukkan bahwa besi tidak akan mematikan perekonomian hidrogen, namun akan menyelamatkannya. Meskipun gas hidrogen paling cocok untuk pembangkit listrik berkecepatan cepat dan jaringan listrik lokal, ketergantungannya pada jaringan pipa bertekanan tinggi dan gua-gua yang dalam membuat transportasi global menjadi sangat kompleks dan berbahaya. Sebaliknya, serbuk besi berfungsi sebagai alternatif yang sangat aman dan mudah diangkut untuk penyimpanan musiman jangka panjang, yang hanya memerlukan gudang standar dan kontainer pengiriman untuk distribusi global. Serbuk besi sangat padat dan stabil sehingga dapat ditumpuk di kapal kargo standar dan diangkut secara global dengan investasi infrastruktur yang hampir nol. Strategi ini bisa menjadi penyelamat bagi negara-negara seperti Jerman. Pemerintah dapat menggunakan besi untuk menjembatani kesenjangan energi musiman. Ketika angin berhenti bertiup dan matahari terbenam selama berminggu-minggu, pembangkit listrik berbahan besi dapat membantu menjaga lampu tetap menyala. Ini adalah sinyal ekonomi yang menggembirakan. Di setiap skenario yang dimodelkan oleh para peneliti, pembangkit listrik berbahan bakar besi muncul sebagai komponen penting dari jalur termurah menuju netralitas iklim.
Diterbitkan : 2026-07-09 09:20:00
sumber : interestingengineering.com
