China mengekstrak bahan bakar senjata hipersonik dari air laut.

Menurut SCMP, para ilmuwan di Universitas Pertanian dan Kehutanan Barat Laut (China) telah mengembangkan teknologi baru yang memungkinkan ekstraksi dan pengumpulan boron dari air laut.

Boron adalah unsur ringan yang digunakan sebagai bahan bakar padat untuk mesin scramjet pada beberapa senjata hipersonik canggih China. Selain itu, boron merupakan komponen kunci dalam magnet neodymium-besi-boron, material yang banyak digunakan dalam industri dan pertahanan.

Di tengah ketegangan perdagangan terkait mineral strategis, kebutuhan akan pasokan boron yang stabil, bersama dengan neodymium dan besi, menjadi semakin penting bagi rantai pasokan global.

Boron memainkan peran penting dalam produksi bahan bakar untuk senjata hipersonik China. (Foto: SCMP)

China memiliki permintaan boron terbesar di dunia tetapi bukan produsen utama. Sebagian besar pasokan boron global berasal dari Turki dan Amerika Serikat.

Air laut mengandung sejumlah kecil boron yang tidak dapat dihilangkan oleh teknologi desalinasi osmosis terbalik saat ini, dan bahkan dapat meningkatkan konsentrasinya. Penggunaan jangka panjang air yang telah disaring tetapi masih mengandung boron dapat membahayakan kesehatan.

Dalam sebuah studi yang diterbitkan pada tanggal 7 November di jurnal Science Bulletin, tim peneliti menyatakan bahwa teknologi penguapan antarmuka bertenaga surya (SDIE) sedang dipertimbangkan sebagai solusi berkelanjutan untuk produksi air tawar.

Tim tersebut menyatakan bahwa integrasi adsorben selektif ke dalam sistem SDIE baru-baru ini telah membuka kemungkinan untuk secara bersamaan memisahkan air tawar dan memulihkan banyak unsur berharga seperti litium, uranium, dan sesium. Berdasarkan hal tersebut, mereka mengembangkan sistem bertenaga surya untuk menghasilkan air tawar dan memisahkan boron dari air laut.

Tim tersebut membuat gel baru bernama MMS, menggunakan natrium alginat sebagai bahan dasar dan melengkapinya dengan dua senyawa berteknologi tinggi, MXene dan MgO. MXene adalah nanomaterial dua dimensi dengan struktur mirip grafena, yang terkenal karena konversi fototermalnya yang efisien, yang mempercepat penguapan. Sementara itu, MgO bertindak sebagai adsorben, memungkinkan penangkapan boron secara selektif.

Gel MMS dibuat menjadi lembaran tipis setebal 2 mm. Lapisan atas mengapung di permukaan air untuk menyerap cahaya dan melakukan pertukaran udara, sedangkan lapisan bawah terendam dalam air laut untuk melakukan proses penyerapan.

Di bawah sinar matahari, air menguap dari permukaan gel, menciptakan gradien konsentrasi yang menarik air laut ke atas melalui gel. Bagian gel yang bersentuhan dengan air laut terus menerus menyerap air dan boron, sementara partikel MgO di dalamnya menahan boron.

Menurut tim peneliti, air tawar dihasilkan melalui penguapan di dalam gel komposit MXene-MgO, sementara boron terakumulasi di dalam gel tersebut. Dalam uji laboratorium, sistem ini mencapai laju penguapan maksimum sebesar 2,14 kg air/m2 gel per jam dan menangkap 225,52 mg boron.

Keefektifan MMS berasal dari struktur berpori berlapisnya yang unik dan kombinasi MXene dan MgO. MXene menyerap cahaya dan mengubah energi menjadi panas, sementara MgO merupakan adsorben boron yang efisien. Variasi suhu, konsentrasi, dan aliran di dalam gel juga berkontribusi pada percepatan laju penangkapan boron.

Untuk memverifikasi penerapan praktisnya, tim melakukan uji coba di luar ruangan di Hong Kong. Setelah tiga jam beroperasi, kondensasi muncul di bagian atas perangkat. Meskipun radiasi matahari bulan Maret relatif lemah, gel tersebut masih menghasilkan 5,20 kg air/m2 dan menangkap 122,45 mg boron/m2. Tidak ada ion boron yang terdeteksi dalam air hasil kondensasi.

Menurut tim peneliti, gel MMS dapat digunakan kembali beberapa kali. Setelah tujuh siklus, kapasitas adsorpsi boron tetap di atas 86%, sementara laju penguapan hampir tidak berkurang.

“Hasil penelitian menunjukkan bahwa MMS memiliki potensi besar dalam memproduksi air tawar dan mengekstraksi boron dari air laut atau air payau secara bersamaan,” kata Fan Zhimin, pemimpin proyek penelitian tersebut, menambahkan bahwa tim ingin terus mengevaluasi biaya dan skalabilitas teknologi ini untuk aplikasi skala besar.

Hua Yu (Menurut SCMP)

Sumber: https://vtcnews.vn/trung-quoc-chiet-xuat-nhien-lieu-vu-khi-sieu-thanh-tu-nuoc-bien-ar992127.html