Courtesy of InterestingEngineering

Inovasi Sel Bahan Bakar Solid-Oksida Beroperasi di 300℃ Hemat Biaya

Mengembangkan SOFC yang dapat beroperasi pada suhu rendah 300℃ untuk menurunkan biaya produksi sekaligus menjaga performa listrik, sehingga teknologi ini dapat digunakan secara luas dan terjangkau bagi konsumen.

10 Agt 2025, 18.36 WIB

45 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Pengembangan SOFC pada suhu 300℃ dapat mengurangi biaya produksi dan meningkatkan aksesibilitas teknologi energi.
Inovasi dalam elektrolit sel bahan bakar memungkinkan pergerakan proton yang lebih efisien tanpa terjebak.
Prinsip desain yang digunakan dapat diterapkan pada berbagai teknologi lain untuk mendukung upaya dekarbonisasi.

Fukuoka, Jepang - Sel bahan bakar solid-oksida (SOFC) dikenal efisien dan tahan lama, tapi biasanya memerlukan suhu operasi sangat tinggi di atas 700℃, yang membuatnya mahal dan sulit diterapkan secara luas.

Peneliti di Kyushu University berhasil mengembangkan SOFC yang dapat bekerja dengan baik pada suhu hanya 300℃ dengan menggunakan bahan baru hasil doping senyawa barium dengan scandium.

Doping scandium menciptakan jalur khusus dalam struktur kristal yang memungkinkan proton bergerak lebih bebas tanpa terjebak, yang meningkatkan efektivitas tapi tetap menjaga biaya rendah.

Material baru ini menunjukkan kinerja konduktivitas proton setara dengan SOFC konvensional yang beroperasi pada suhu dua kali lebih tinggi, yang berarti performa tidak dikorbankan meski suhu diturunkan.

Penemuan ini tidak hanya menjanjikan pengurangan biaya pembuatan SOFC tapi juga berpotensi diaplikasikan dalam teknologi lain untuk mendukung pengurangan emisi karbon dan energi hijau.

--------------------

Analisis Kami: Penemuan ini merupakan terobosan penting dalam teknologi SOFC yang telah lama terhambat oleh masalah suhu tinggi dan biaya material. Pendekatan doping dengan scandium yang menciptakan jalur proton efisien bisa menjadi model baru untuk pengembangan material konduktif ionik lainnya di bidang energi terbarukan.

--------------------

Analisis Ahli:

Yoshihiro Yamazaki: Konsep jalur proton yang luas dan bergetar lembut memungkinkan kinerja tinggi tanpa kehilangan kecepatan proton, membuka jalan bagi teknologi hemat biaya dan mudah diaplikasikan.

Prof. Susumu Yamazaki (ahli bahan bakar sel): Penyesuaian struktur kristal melalui doping ini adalah solusi elegan terhadap masalah fundamental konduktivitas proton pada suhu rendah.

--------------------

What's Next: Dengan penurunan suhu operasi SOFC menjadi 300℃, teknologi ini akan menjadi lebih ekonomis dan cepat diterapkan secara luas dalam sistem energi rumah tangga serta berbagai aplikasi dekarbonisasi lainnya.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/energy/electrolyte-highway-unlocks-affordable-hydrogen

Pertanyaan Terkait

Apa yang telah dikembangkan oleh peneliti di Kyushu University?

Peneliti di Kyushu University telah mengembangkan jenis baru sel bahan bakar oksida padat (SOFC) yang beroperasi pada suhu 300℃.

Mengapa sel bahan bakar oksida padat (SOFC) biasanya beroperasi pada suhu tinggi?

SOFC biasanya beroperasi pada suhu tinggi karena efisiensinya yang lebih tinggi, tetapi ini memerlukan bahan yang mahal dan tahan panas.

Apa keuntungan dari mengurangi suhu operasi SOFC menjadi 300℃?

Mengurangi suhu operasi SOFC menjadi 300℃ diharapkan dapat mengurangi biaya bahan dan membuat sistem lebih terjangkau untuk konsumen.

Bagaimana cara peneliti mengatasi masalah pergerakan proton dalam elektrolit?

Peneliti mengatasi masalah pergerakan proton dengan mencari kristal oksida yang dapat menampung banyak proton dan memungkinkan pergerakan bebas, menciptakan struktur baru dengan doping bahan tertentu.

Apa implikasi dari penelitian ini untuk teknologi energi lainnya?

Penelitian ini dapat diterapkan pada teknologi lain seperti elektrolisis suhu rendah, pompa hidrogen, dan reaktor yang mengubah CO₂ menjadi bahan kimia berharga.