Peneliti Universitas Teknik Munich mengeksplorasi penggunaan ganggang untuk membuat serat karbon

Sumber | Universitas Teknik Munich

Peneliti Technical University of Munich (TUM, Munich, Germany) telah bekerja untuk mengembangkan proses yang menggunakan alga halofilik, alga yang tumbuh subur dalam konsentrasi garam tinggi, untuk menghilangkan CO₂ dari atmosfer dan selanjutnya membuat serat karbon.

Menurut Thomas Brück, yang mengepalai proyek bersama dengan tim di Pusat Budidaya Alga di Universitas Teknik Munich, proses tersebut mengubah CO2 atmosfer₂ menjadi biomassa, bahan organik yang digunakan sebagai sumber energi terbarukan, dan, pada tahap selanjutnya, minyak alga. Minyak alga diproduksi oleh fase penipisan nutrisi di mana nitrogen terbatas dalam media budidaya, memicu akumulasi lipid.

“Kami kemudian menghidrolisis minyak alga sehingga kami benar-benar memisahkan asam lemak bebas dari tulang punggung gliserol,” jelas Brück. Asam lemak kemudian digunakan untuk menghasilkan biofuel, bahan kimia untuk industri pelumas atau termoplastik, katanya. Residu gliserol yang tersisa diubah menjadi akrilonitril, yang dipolimerisasi untuk menghasilkan poliakrilonitril (PAN), prekursor untuk sekitar 90% produksi serat karbon saat ini.

Sementara prekursor PAN dapat dipirolisasi melalui cara standar, TUM juga telah mengembangkan proses pirolisis yang mengkarbonisasi serat PAN menggunakan reflektor surya parabola — cermin surya melengkung — untuk menghasilkan serat karbon dalam CO₂ dengan cara yang netral.

“Kami melakukan pirolisis dalam tabung kaca terfokus di tengah cermin itu,” kata Brück. “Di sana Anda benar-benar dapat menghasilkan suhu hingga 3.000ºC, dan dengan teknologi itu, Anda benar-benar bebas emisi dan juga lebih murah karena menggunakan sinar matahari.”

Menurut Brück, serat karbon yang dibuat menggunakan PAN berbasis alga memiliki komposisi kimia yang sama dengan serat karbon klasik yang saat ini digunakan dan memiliki sifat fisik yang sama dengan serat karbon yang berasal dari sumber daya minyak bumi.

“Dan karena kami dapat menggabungkan termoplastik yang kami hasilkan dari bagian asam lemak dengan serat karbon, kami sekarang dapat membuat komposit serat karbon yang dapat dicetak 3D,” kata Brück. TUM juga saat ini bekerja sama dengan mitra untuk mengembangkan CO₂ bahan bangunan negatif seperti granit yang diperkuat komposit serat karbon dari serat karbon berbasis alga.