TUM Inovasi Produksi Serat Karbon dengan Memanfaatkan Alga Halofil untuk Menangkap CO2
Peneliti Universitas Teknik Munich (TUM, Munich, Jerman) telah bekerja untuk mengembangkan proses yang menggunakan alga halofil, alga yang tumbuh dengan baik pada konsentrasi garam tinggi, untuk menghapus CO2 dari atmosfer dan kemudian membuat serat karbon.
Menurut Thomas Brück, yang memimpin proyek bersama tim di Algae Cultivation Center dari Universitas Teknik Munich, proses mengonversi CO2 atmosfer menjadi biomassa, bahan organik yang digunakan sebagai sumber energi terbarukan, dan, pada tahap berikutnya, minyak alga. Minyak alga diproduksi oleh fase depletasi nutrisi di mana nitrogen terbatas dalam medium kultivasi, memicu akomulasi lipid.
"Kami kemudian meng-hidrolisis minyak alga sehingga kami sebenarnya memisahkan asam lemak bebas dari gulma gliserol," menjelaskan Brück. Asam lemak kemudian digunakan untuk menghasilkan biobahan bakar, kimia untuk industri pelumas atau termoplastik, katanya. Sisa gliserol yang tersisa diubah menjadi akrilonitril, yang polimer untuk menghasilkan polyacrylonitrile (PAN), precursor untuk sekitar 90% produksi serat karbon saat ini.
Meskipun precursor PAN dapat di-pirólisis melalui cara standar, TUM juga telah mengembangkan proses pirólisis yang karbonisasi serat PAN menggunakan pemantul surya parabola — cermin surya lengkung — untuk menghasilkan serat karbon dengan cara netral CO2.
"Kami melakukan pirólisis di tabung kaca terfokus di tengah cermin-cermin itu," ujar Brück. "Di sana Anda sebenarnya dapat menghasilkan suhu hingga 3.000°C, dan dengan teknologi itu, Anda sepenuhnya bebas emisi dan juga lebih murah karena Anda 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 properti fisik yang sama dengan serat karbon yang berasal dari sumber minyak bumi.
"Dan karena kami dapat menggabungkan termoplastik yang dihasilkan dari bagian asam lemak dengan serat karbon, kami sebenarnya sekarang dapat melakukan komposit serat karbon yang bisa dicetak 3D," ujar Brück. TUM juga saat ini bekerja sama dengan partner untuk mengembangkan bahan bangunan negatif CO2 seperti granit yang diperkuat komposit serat karbon dari serat karbon berbasis alga.
