Chapter 959

Bab 959 – Membran Pertukaran Molekul Berbasis Silikon Berpori

959 Membran Pertukaran Molekul Berbasis Silikon Berpori

Faktanya, Chen Yushan salah kali ini.

Setelah Lu Zhou kembali ke Jinling, dia berencana untuk melakukan retret lagi, dan dia tidak ingin meninggalkan rumahnya sampai dia memecahkan hipotesis Riemann. Namun, dia memiliki terlalu banyak tanggung jawab.

Yang Xu, direktur Institut Bahan Komputasi, memanggilnya untuk meminta bantuan.

Dia menyebut tentang proyek baterai lithium-air, yang didirikan beberapa tahun lalu.

Lu Zhou cukup terkejut. Hingga akhir tahun lalu, laporan dari Institute of Computational Materials menunjukkan bahwa mereka telah membuat kemajuan yang signifikan dalam penelitian baterai lithium-air.

Namun, sepertinya semuanya akan menurun tahun ini?

Wang Peng mengantar Lu Zhou ke Institut Studi Lanjutan, dan saat Lu Zhou kedua melangkah ke laboratorium, Yang Xu meraih lengannya dan berteriak minta tolong.

“Tolong bantu aku! Aku tidak bisa… melakukan ini lagi!”

“Diam, bicaralah dengan benar. Aku disini. Ini tidak seperti kamu berada di ranjang kematianmu, katakan padaku apa yang salah, aku akan melihat apakah aku bisa membantu…”

Lu Zhou terkejut dengan kondisi mental Yang Xu.

Setelah menjadi direktur Institute of Computational Materials, dia telah memimpin banyak proyek yang sukses dan memecahkan banyak masalah penelitian ilmu material.

Bukan hal yang aneh bagi orang seperti dia, yang berada di ujung tombak penelitian ilmiah, untuk menghadapi masalah yang sulit, tapi kali ini terasa berbeda…

Sejujurnya, Lu Zhou ingin tahu masalah seperti apa yang bisa menyiksa orang ini hingga tingkat ini.

𝗲𝓷𝐮𝓂a.𝗶𝗱

Yang Xu: “Ingat membran pertukaran molekul silikon berpori yang saya sebutkan dalam laporan kemajuan penelitian beberapa waktu lalu?”

Lu Zhou memikirkan kembali laporan itu dan mengangguk.

“Aku pikir begitu.”

Yang Xu menghela nafas dan berkata, “Yah, menurut analisis eksperimental kami, kami menemukan bahwa ketika bahan silikon berpori semacam ini ditempatkan di bawah perbedaan tekanan tertentu, molekul gas di sisi bertekanan tinggi perlahan-lahan mengangkut molekul dengan diameter tertentu ke sisi bertekanan rendah. Tim proyek kami segera menindaklanjuti penelitian ini dan membuat membran pertukaran yang mampu menyaring molekul gas dalam kisaran diameter 3,4-3,5A.”

Lu Zhou: “Bukankah itu hal yang baik?”

Diameter molekul oksigen adalah 3,46A, yang kebetulan berada dalam kisaran ini. Meskipun molekul gas argon memiliki diameter 3,4A yang juga berada dalam kisaran penyaringan, argon jarang ditemukan di alam, sehingga tidak berpengaruh signifikan.

“Itu tidak bagus sama sekali.” Yang Xu mengerutkan kening dan menggelengkan kepalanya. Dia kemudian berkata, “Batas atas dan bawah dari rentang penyaringan tidak tetap; mereka berubah dengan tekanan… Apakah Anda melihat apa yang saya coba katakan?”

Lu Zhou memiliki ekspresi realisasi.

“Oh, begitu, saya mengerti di mana masalahnya.”

Pada dasarnya, membran pertukaran molekul berbasis silikon berpori ini seperti jaring ikan yang fleksibel. Ketika jaring ikan melebar, lubang jaring ikan juga…

Oleh karena itu, satu-satunya solusi adalah menjaga tekanan udara konstan di kedua sisi, untuk memastikan hanya molekul oksigen yang bisa melewati membran…

Tapi itu jelas tidak mungkin.

Yang Xu menjelaskan bahwa rentang penyaringan berubah secara linier dengan perbedaan tekanan antara kedua sisi.

Lupakan biaya teknis untuk mempertahankan tekanan udara ke tingkat yang tepat, dari sudut pandang keamanan, berbahaya untuk membiarkan reaksi redoks terjadi pada tingkat oksigen yang tidak stabil.

Logam lithium bukan lelucon, itu bisa meledak secara spontan kapan saja!

Jika ada sejumlah kontaminasi, mereka akan memiliki bom di tangan mereka.

“Kami sudah terjebak di sini selama setengah tahun.” Yang Xu menggelengkan kepalanya dan berkata, “Kami mencoba semua yang kami bisa.”

Lu Zhou berpikir sejenak dan berkata, “Apakah kamu punya simulasi? Biarku lihat.”

“Ikuti aku.”

Yang Xu berjalan di sebelah komputer dan mengklik mouse. Segera setelah itu, gambar komposisi tiga dimensi dari membran pertukaran molekul berbasis silikon dengan struktur jaringan berpori ditampilkan di layar di depan Lu Zhou.

Yang Xu menunjuk gambar di layar dan berbicara.

“Kami telah mencoba meningkatkan tekanan permukaan di satu sisi membran pertukaran, yang menyebabkan molekul dengan diameter tertentu melewati membran pertukaran molekul dengan kecepatan konstan…”

Yang Xu mengklik mouse lagi.

Titik-titik hijau dan merah muncul di sisi membran pertukaran molekul, dan mereka mulai berkumpul menuju permukaan membran.

“… Ketika tekanan permukaan membran mencapai level A, molekul oksigen mulai bergerak melalui membran pertukaran molekul, ke ruang pertukaran gas baterai lithium-udara. Tetapi ketika tekanan permukaan terus meningkat, yang meningkatkan perbedaan tekanan, nitrogen juga akan mulai melewati membran pertukaran…

“Namun, sementara perbedaan tekanan berubah dari A ke B, sejumlah besar molekul nitrogen telah perlahan menembus membran.”

Titik-titik merah di layar, yang mewakili molekul nitrogen, telah melewati membran pertukaran, membuat kontak dengan anoda lithium.

Lu Zhou melihat demonstrasi perangkat lunak Yang Xu dan memiliki ekspresi bermartabat di wajahnya.

𝗲𝓷𝐮𝓂a.𝗶𝗱

Setelah demonstrasi, Yang Xu menghela nafas dan duduk di kursi komputer.

“Kami telah menemukan solusi untuk molekul air, karbon dioksida, dan bahkan molekul karbon monoksida dan sulfur dioksida. Tapi nitrogen… terlalu rumit. Mereka seperti sekelompok lalat, mereka tidak mungkin ditangkap.”

Meskipun nitrogen dapat digunakan sebagai gas pelindung di sebagian besar situasi, seperti industri makanan, itu tidak berlaku untuk baterai lithium-air. Terutama karena nitrogen akan bereaksi dengan litium, membentuk Li3N.

Jika gas nitrogen menembus ke dalam sistem sirkulasi baterai lithium-air, seluruh baterai akan hancur dalam beberapa siklus.

Alasan mengapa baterai lithium-air sangat sulit diproduksi adalah karena lithium sangat reaktif. Jumlah kotoran yang perlu dihilangkan sangat tinggi.

Kembali pada hari itu, laboratorium Almaden IBM yang terkenal mencoba meneliti baterai lithium-air. Mereka bahkan menggunakan semacam teknologi komputasi terdistribusi, memposisikan setiap atom oksigen secara tepat ke dalam anoda lithium…

Hasil akhir sudah jelas. Mereka gagal total.

Bahkan IBM yang kaya dan berkuasa pun harus menghentikan proyek yang menghabiskan uang ini.

Meskipun Institute of Computational Materials telah menemukan sejumlah keberhasilan dengan penelitian mereka, jika mereka tidak dapat menghilangkan kotoran dalam gas, penelitian mereka akan menjadi sama sekali tidak berguna.

Sebelum meminta bantuan Lu Zhou, Yang Xu dan tim proyek baterai lithium-airnya terjebak di kemacetan ini selama setengah tahun. Mereka belum bisa membuat kemajuan apa pun.

Yang Xu tahu bahwa jika dia tidak bisa memecahkan masalah ini sendiri, tidak ada orang lain di Institut Studi Lanjutan yang bisa, kecuali bapak ilmu material komputasi—Profesor Lu.

Namun, meskipun Lu Zhou yakin dengan kemampuannya sendiri, dia tidak dapat menemukan solusi.

Dia merenung untuk waktu yang lama dan berkata, “Aku akan melihatnya. Jika aku menemukan sesuatu, aku akan memberitahumu.”

Melihat bagaimana bahkan Lu Zhou tidak dapat memikirkan solusi, Yang Xu berangsur-angsur kehilangan harapan.

“… Terima kasih.”

Lebih buruk menjadi yang terburuk, dia harus menyerah pada rute teknis ini dan mulai meneliti arah lain.

𝗲𝓷𝐮𝓂a.𝗶𝗱

Lu Zhou tidak menyadari betapa putus asanya Yang Xu, jadi dia dengan canggung tersenyum dan berbicara.

“Terima kasih kembali…”

Proyek penelitian ini bisa bernilai miliaran, atau bahkan triliunan!

Saya tidak tertarik pada uang, tetapi proyek penelitian ini berharga. Ini patut dicoba…