Eindhoven dengan 'spinning disc reactor' nya

Peneliti di Marco Meeuwse dari Eindhoven University of Technology (TU/e) telah mengembangkan suatu reaktor kimia unik yang mereka sebut dengan ‘spinning disc reactor’. Reaktor jenis ini terdiri dari sebuah silinder yang didalamnya terdapat rotor penggerak. Reaktor tersebut di klaim dapat membuat reaksi yang melibatkan gas, padatan, atau cairan menjadi lebih aman dan efisien, terutama untuk produksi obat-obatan serta industri kimia lainnya.

Ide pembuatan spinning disc reactor ini berasal dari co-supervisor Meeuwse dr.ir. John van der Schaf sekitar lima tahun lalu dimana saat itu beliau melihat suatu proyek penelitian yang menggunakan liquid yang disemprotkan pada disc berputar dan kemudian didorong keluar dengan memanfaatkan gaya sentrifugal.

Menurut Schaa kombinasi antara disc yang berputar dengan sebuah dinding akan menciptakan suatu turbulensi yang kuat hingga memicu efisiensi suatu reaksi. Selanjutnya diapun menyuruh salah satu kandidat doktor untuk menguji hipotesis ini.

Dan apa yang terjadi saat ini? keraguannya selama ini terjawab sudah. Sebuah reaktor telah dibuat sesuai dengan harapannya dulu.

“Secara nyata reaktor ini dapat melakukan banyak pekerjaan. Dan saya yakin reaktor ini mampu melakukan hal lebih baik dibandingkan dengan reaktor konvensional yang ada saat ini, namun selama ini kami tak menyangkanya bahwa dia mampu melakukannya dengan lebih baik,” tutur Meeuwse

Secara gampangnya cara kerja reaktor ini dapat dijelaskan sebagai berikut. Gas di umpankan ke dalam reaktor melalui dasar silinder dimana sebuah disc berputar ada tepat diatasnya. Gelembung gas akan terpecah saat gas melalui liquid yang berputar yang dilaluinya.

“Semakin cepat kecepatan berputarnya maka semakin kecil gelembung yang terbentuk sehingga luar areanya akan semakin besar. Inilah yang menyebabkan konversi laju reaksinya menjadi lebih tinggi begitu pula dengan transfer massanya,” ungkap Meeuwse menjelaskan.

Meeuwse juga berhasil menyusun disc ini dalam suatu rangkaian. Tiga buah disc dengan diameter 13 cm disusun dalam satu poros. Dia mengungkapkan jika setiap disc dapat melakukan hal yang sama maka total massa yang dapat dilakukan dalam rangkaian ini akan menjadi tiga kali lebih besar dan inilah kehebatannya.

Keuntungan lain dari reaktor ini adalah dalam segi keamanannya. Menurut dia reaktor ini lebih aman sebab ukurannya yang jauh lebih kecil dibandingkan dengan reaktor yang umum dipergunakan.

“Manfaat lain dari reaktor ini adalah lebih aman di bandingkan dengan reaktor konvensional disebabkan ukurannya yang jauh lebih kecil, dan ini merupakan manfaat terbesar dari reaktor tersebut,” pungkasnya.

Sumber cerita dan gambar: Sciencedaily

Hal yang sangat menarik dari penelitian yang dilakukan oleh peneliti IBN adalah reaksi perubahan karbondioksida menjadi methanol tidak dilakukan dalam kondisi yang ekstrim, seperti misalnya suhu dan tekanan tinggi serta kondisi lingkungan reaksi yang terkontrol akan tetapi reaksi tersebut dapat dijalankan pada suhu kamar dan tekanan biasa, dan yang lebih menarik lagi katalis yang terlibat dalam reaksi perubahan CO2 menjadi CH3OH relatif murah, stabil, mudah disimpan, dan tidak mengandung logam berat sehingga ramah terhadap lingkungan.

Diharapkan dengan menggunakan teknik yang dilakukan para peneliti IBN nantinya kita akan dapat memanfaatkan karbondioksida yang sangat berlimpah keberadaannya menjadi aternatif sumber energi industri yang murah.

Katalis yang dipergunakan oleh para peneliti IBN disini adalah dari golongan N-heterocyclic carbenes (NHCs).

Yegn Zhang, Ph.D, pemimpin team peneliti IBN menerangkan bahwa karbondiaksida akan bereaksi dengan NHCs membentuk NHCs-CO2 yang teraktifasi, CO2 yang teraktifasi ini akan tereduksi oleh Hidrosilan yang berfungsi sebagai penyedia hydrogen. Kemudian hasil reaksinya dihidrolisis menggunakan air sehingga dihasilkan methanol.
Penelitian kami sebelumnya menunjukan bahwa NHCs dapat dipergunakan lebih banyak lagi misalnya sebagai antioksidan untuk melawan proses degeneratif, dan sekarang kami sukses telah menggunakan NHCs untuk mengubah CO2 menjadi metanol yang membantu untuk mengurangi efek CO2 pada lingungan.

Di IBN kami banyak melakukan inovasi guna menemukan proses reaksi yang menggunakan energi yang bersih dengan bantuan “green chemistry” dan nanoteknologi, untuk menghadapi polusi lingkungan, pemanasan global, dan meningkatkan penggunaaan energi yang tidak berbasis bahan bakar fosil, kami berharap dapat menyediakan energi alternatif untuk industri kata direktur eksekutif IBN Jackie Y. Ying, Ph.D

Referensi:
Diterjemahkan dan diceritakan ulang dari ScienceDaily.com

Yang sering dipergunakan dan diteliti oleh banyak institusi adalah sel bahan bakar yang menggunakan gas hydrogen. Sel jenis ini disebut sebagai “hydrogen fuel celll”(HFC). HFC ini menggunakan gas hydrogen dan gas oksigen sebagai oksidator, bahan bakar dengan menggunakan HFC tidak mencemari lingkungan karena limbahnya hanya berupa uap air. Reaksi yang terjadi dalam HFC dapat ditulis sebagai berikut:

H2 (g) + ½ O2 (g) -> H2O (l)

Pada suhu kamar dan tekanan 1 atm reaksi diatas menghasilkan E sel sebesar 1,23 Volt. Bagimana bisa sebuah mobil dapat dijalankan dengan menggunakan HFC yang hanya menghasilkan energi sebesar 1,23 V? Ingat besar E sel tersebut hanya untuk satu sel elektrokimia. Alat transportasi berbahan bakar hydrogen biasanya menggunakan benyak sekali sel elektrokimia yang saling berhubungan-dan tentu saja hal ini akan menghasilkan energi yang cukup untuk menggerakkan mobil bahkan sebuah bus.

Beberapa keuntungan dari HFC adalah pengurangan terhadap ketergantungan dengan bahan bakar fosil, efisiensi yang cukup tinggi, tidak menimbulkan dampak negative bagi lingkungan, relative cukup aman, pengurangan emisi karbon dan sebaginya.

Namun ada juga beberapa keterbatasan dari penggunaan HFC diantaranya tingginya biaya manufaktur, sulitnya penyimpanan gas hydrogen dimana gas hydrogen sangat reaktif, dan sulitnya untuk memindahkan hydrogen dari satu tempat ke tempat yang lain. Dapat kita bayangkan bahwa membawa gas hydrogen sama halnya dengan membawa bom atom ke mana-mana.
Namun dengan adanya keterbatasan tersebut akan semakin memacu para elektrokimiawan unutk melakukan riset lebih lanjut. Terbukti sekarang banyak mobil hybrid yang beredar dipasaran seperti Toyota Prius, Toyota Camry Hybrid, Ford Escape Hybrid, dan Honda Insight.

Siapa tahu mobil masa depan dapat dijalankan dengan mamakai energi cahaya atau atau bahan bakar bakteri? Who knows?

Referensi:

http://www.answers.com/topic/fuel-cell

http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_vehicle

Selamat!, pada ketiga pemenang nobel kimia 2008 yaitu;

1. Osamu Shimomura, dari Marine Biological Laboratory (MBL), Woods Hole, MA, USA and Boston University Medical School, MA, USA,
2. Martin Chalfie, dari Columbia University, New York, NY, USA
3. Roger Y. Tsien, dari University of California, San Diego, La Jolla, CA, USA

Untuk penemuan dan pengembangan GFP (green fluorescent protein)

GFP Protein Yang Bersinar – Mercusuar Untuk Bidang Biokimia

Apa itu GFP? GFP merupakan singkatan dari “green fluorescent protein” atau kalau dibahasa Indonesiakan menjadi “protein ber-flouresensi hijau” GFP adalah protein yang mengandung asam amino 238 (26,9 KDa) dari spesies ubur-ubur Aequorea Victoria yang bisa berflouresensi warna hijau dengan adanya penyinaran warna biru (sinar ultraviolet).

GFP (Green Fluorescent Protein) pertama kali ditemukan di dalam spesies ubur-ubur, Aequorea Victoria pada tahun 1962. Sejak saat itu protein ini menjadi salah satu sarana yang sangat penting untuk dipergunakan dalam penelitian-penelitian biosains modern. Dengan menggunakan GFP ini maka peneliti bisa mengembangakan cara untuk melacak sintesis protein, menentukan lokasi protein tertentu, atau mengetahui pergerakan protein di dalam sel makhluk hidup.

Di dalam sel tubuh kita terdapat puluhan hingga ratusan protein yang beraneka jenis fungsinya, protein-protein tersebut memegang peranan yang penting dalam mengontrol proses kimia yang berlangsung di dalam sel. Bayangkan apabila terjadi malfungsi dalam produksi protein itu maka yang terjadi adalah datanganya penyakit dalam tubuh. Oleh sebab itu maka sangat penting bagi para ilmuwan biosains untuk bisa memetakan berbagai macam protein tersebut yang terdapat di dalam tubuh.

Dengan menggunakan teknologi DNA, para ilmuwan telah berhasil menggabungkan GFP dengan berbagai macam jenis protein lain sehingga pergerakan, posisi, dan interaksi protein ini bisa diamati. Para peneliti juga bisa mengikuti tujuan berbagai macam sel dengan bantuan GFP seperti sel-sel rusak penyebab penyakit Alzheimer atau bagaimana terciptanya sel beta- penghasil insulin dalam pankreas janin yang baru berkembang. Satu hal yang sangat spektakuler adalah keberhasilan para ilmuwan untuk memberi “protein tag” sel syaraf tikus dengan berbagai warna sehingga para ilmuwan bisa mempelajari berbagai macam protein berbeda yang bekerja dalam waktu bersamaan
Melihat pentingnya peranan GFP itulah maka Panitia Nobel Kimia 2008 menganugerahkan hadiah Nobel kepada para ilmuwan berikut:

Osamu Shimomura
Orang pertama yang mengisolasi GFP dari spesies ubur-ubur Aequorea victoria, dia menemukan bahwa protein ini bersinar dengan warna hijau cerah dibawah sinar ultraviolet.which

Martin Chalfie
Menunjukan penggunaan GFP sebagai penanda genetic pada berbagai fenomena biologi. Pada salah satu penelitian pertamanya dia berhasil memberi warna 6 sel Caenorhabditis elegans dengan menggunakan GFP.

Roger Y. Tsien,
Berkontribusi pada pemahaman umum bagaimana GFP berflouresensi. Dia juga telah mengembangkan cara pemberian warna lain selain hijau sehingga hal ini bermanfaat bagi banyak ilmuwan yang ingin mempelajari berbagai macam proses biologis dalam waktu bersamaan.

Sumber

http://www.medterms.com/script/main/art.asp?articlekey=40501

http://www.answers.com/topic/green-fluorescent-protein

http://www.sciencebase.com/science-blog/nobel-prize-for-chemistry-2008.html

http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2008/press.html

Apa yang terlintas dalam benak anda ketika mendengar kata “Kimia”? Apakah itu Bom? rentetan rumus-rumus kimia yang membuat pusing, ataukah Laboratorium yang di huni orang-orang dengan kacamata tebal dan berbagai macam botol berisi cairan warna-warni?

Apapaun yang terdapat dalam pikiran anda tentang kimia, memang kita tidak bisa terlepas dari aspek-aspek kimia dalam kehidupan sehari-hari kita. Kita makan, bernafas, mengendarai mobil, memasak, bahkan mohon maaf buang air kecil pun atau gatal-gatal akibat digigit semut semuanya melibatkan proses kimia, lihatlah disekeliling kita apa yang tidak dibangun dari unsur kimia? pakain, kayu, membangun rumah, kertas, semuanya adalah substansi kimia. Dari proses yang paling sederhana seperti pembakaran gas LPG hingga yang terumit seperti proses pemebentukan alam semseta semuanya dapat dijelaskan secara kimia, bahkan keracunan makanan seperti yang diberitakan di TV bisa dijelaskan melalui proses kimia.

Apakah ilmu kimia itu? Kimia (ingris: chemistry) berasal dari bahasa Mesir Keme yang berarti “bumi” adalah ilmu yang mempelajari tentang komposisi, stuktur, dan sifat materi, beserta segala perubahan yang menyertai terjadinya reaksi kimia. Jangkauan kimia tidak hanya mempelajari materi nonhayati tapi juga materi hayati serta proses kimia yang terjadi dalam makhluk hidup itu sendiri baik yang ada di bumi dan luar angkasa.

Tahukah kamu bahwa ilmu kimia sering disebut sebagai “Sentral Ilmu Pengetahuan atau Pusatnya Ilmu Pengetahuan” Kenapa? karena kimia dipakai, diterapkan, dan dibutuhkan untuk mendukung ilmu pengetahuan yang lain. Betapa tidak, banyak sekali bidang-bidang ilmu yang lain terikat dengan ilmu kimia, seperti bidang kedolteran, biologi, fisika, lingkungan, forensik, astronomi, farmasi, ilmu bahan, komputer, dan sebagainya.

Sebagai contoh, dalam bidang forensik digunakannya aplikasi test DNA, bidang farmasi dipergunakannya cara sintesis kimia organik, dibidang kedokteran ilmu kimia bisa menjelaskan proses metabolisme obat oleh enzim, dan tahukah kamu bahwa proses metabolisme makanan dapat dipelajari di cabang ilmu kimia yaitu biokimia. Analisis komposisi bintang dan benda angkasa yang lain sangat diperlukan oleh bidang astronomi.

Ilmu Kimia memiliki banyak cabang dan sub cabang bahkan antara cabang yang satu dengan yang lain kadang kala saling overla, mempelajari satu cabang sangat terkait dengan cabang ilmu yang lain. Adapun cabang ilmu kimia diantaranya:

Kimia Analisa, yaitu cabang ilmu kimia yang mempelajari teknik analisa materi untuk menentukan komposisi dan struktur dari materi. Kimia analisa juga mempelajari cara analisa standart dan metode penelitian standart yang nantinya akan dipakai oleh cabang ilmu kimia yang lain.

Kimia Anorganik, mempelajari sifat dan reaksi senyawa anorganik. dari cabang ini muncul sub cabang ilmu yang lain seperti Kimia Katalis yang mempelajari cara membuat dan mempelajari katalis, Kimia Organometalik yaitu mempelajari sifat dan reaksi perpaduan senyawa organik-logam.

Kimia Organik, mempelajari sifat, struktur, mekanisme, dan reaksi senyawa organik. Untuk membedakan dengan senyawa anorganik maka senyawa organik adalah senyawa yang yang dibangun oleh rantai karbon. mempelajari kimia organik sangat penting bagi orang yang ingin mempelajari farmasi, biokimia, fitokimia, sintesis kimia dan ilmu yang lain.

Biokimia adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari zat-zat kimia, reaksi kimia, dan interaksi zat-zat yang terdapat di dalam makhluk hidup. Biokimia berkolerasi dengan kimia organik, kimia medisinal, biologi molekular dan genetika.

Kimia Fisika adalah cabang ilmu kimia yag mempelajari sifat fisika dan sifat dasar materi dari suatu sistem kimia atau proses kimia. Fokus kimia fisika umumnya berkisar energi dan sifat thermodiamik suatu sistem. Sub cabang yang sangat penting dari kimia fisika adalah Kinetika Kimia, Elektrokimia, Spektroskopi, dan Thermokimia.

Kimia Inti adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari bagaimana partiel-partiel subatom bergabung satu sama lain membentuk inti atom.

Kimia Teori adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari kimia berdasarkan teori dengan dukungan ilmu matematika dan fisika dan penerapan kuantum mekanik yang disebut kimia kuantum.

Cabang-cabang ilmu kimia yang lain adalah Nanokimia, Neurokimia, Bioremediasi, Kimia Bahan Pangan, Kimia Pertanian, Kimia Flavor, Green Chemistry, Kimia matematika, Kimia Permukaan, Sintesis Kimia, SonoKimia, Kimia Organik Fisik, Farmakologi, ImunoKimia, Fitokimia, Geokimia dan masih banyak lagi.

Jadi dengan mempelajari kimia anda tidak usah khawatir nantinya akan bekerja di bidang yang mana sebab sudah jelas dengan mempelajari kimia anda bisa masuk kemana saja bidang ilmu pengetahuan yang anda suka.

Jadi “Dare To Learn Chemistry Now?”