CHICAGO, SABTU - Proses fotosintesis pada tumbuhan yang turut mengendalikan kadar karbondioksida di udara dan menyumbang oksigen bagi kehidupan di Bumi telah lama diketahui. Namun, tak mudah untuk meniru proses kimia alami yang sudah sangat dipahami itu.
Padahal, andaikata proses tersebut benar-benar berhasil ditiru, bisa dibayangkan berapa besar manfaatnya bagi dunia. Masalah karbondioksida yang menjadi biang rumah kaca bisa diatasi sehingga pemanasan global pun dapat dicegah. Kalapun pun bisa, Sir Richard Branson, jutawan Inggris, pernah menjanjikan hadiah jutaan dollar AS.
Meniru proses alami fotosintesis mungkin mudah dikatakan tapi sulit dilakukan di laboratorium. Pada tahap awal fotosintesis, penyerapan cahay oleh klorofil, zat hijau daun, memicu reaksi yang kompleks. Energi cahaya Matahari ditransfer menjadi elektron-elektron dan melalui proses panjang sebelum membentuk karbohidrat dan oksigen bersama senyawa lainnya.
Namun, komponen-komponen daun yang berperan dalam fotosintesisi tidak serta-merta bekerja di luar lingkungan alaminya. Para ilmuwan berupaya mengembangkan sejumlah katalis yang dapat meniru fungsi-fungsi tersebut.
Salah satunya, katalis yang memisahkan oksigen dari air yang dikembangkan James Muckerman dan Dmitry Polyansky, pakar kimia dari Laboratorium Nasional Brookhaven, Departemen Energi, AS. Mereka menggunakan molekul-molekul kompleks yang mengandung logam ruthenium untuk memisahkan air menjadi oksigen, proton, dan elektron. Katalis ini mengikat molekul-molekul oksigen, sementara elektron dan proton mengalir sebagai sumber tenaga untuk proses berkelanjutan. Namun, proses ini masih sangat lambat sehingga perlu dicari mekanisme lebih cepat.
Sementara itu, Etsuko Fujita, yang juga dari lembaga riset sama, mengembangkan katalias penghasil karbohidrat meniry kerja molekul-molekul koenzim yang disebut NADP+/NADPH. Seperti robot di pabrik, koenzim membantu pengikatan sebuah proton dan dua elektron sebagai komponen pembentuk karbohidrat. Di laboratorium, katalis sukses mengubah acetone menjadi isipropanol. Molekul koenzim ini terus diproduksi selam proses siklus fotosintesis berlansgung, namun di laboratorium tidak bisa. Para ilmuwan masi mencari siklus yang membuat proses dapat berkelanjutan.
Tahap akhir proses fotosintesisi yang sangat ingin ditiru adalah memecah karbon dioksida. Katalis yang dikembangkan tim peneliti pimpinan David Grills, berhasil mengubah karon dioksida menjadi karbon monoksida yang selanjutnya dapat diproses menjadi bahan bakar. Namun, lagi-lagi proses siklusnya masih sangat lambat. Sebab, larutan yang dipakai untuk mengikat karbon monoksida menonaktifkan senyawa yang bereaksi dengan karbon dioksida.
Usaha untuk mengembangkan proses fotosintesis buatan masih panjang dan menjadi ambisi para ilmuwan di seluruh dunia. Para kimiawan yang mengembangkan katalis-katalis tersebut berbagi hasil-hasil risetnya mengenai fotosintesis buatan pada Pertemuan Nasional Masyarakat Kimia AS ke 233 di Chicago, AS, 25-29 Maret 2008.(ScienceDaily/WAH)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar