Courtesy of InterestingEngineering

Inovasi Membran Elektrolit dari Tanah Liat untuk Sel Bahan Bakar Lebih Efisien dan Aman

Mengembangkan material elektrolit padat dari mineral tanah liat alami yang murah dan melimpah, mampu menghantarkan proton secara efisien pada suhu rendah hingga sedang, serta meningkatkan keamanan dan efisiensi sel bahan bakar dengan menjadi penghalang gas hidrogen yang unggul.

25 Sep 2025, 20.38 WIB

90 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Elektrolit padat baru dari tanah liat montmorillonite menawarkan solusi ramah lingkungan untuk sel bahan bakar.
Material ini menunjukkan konduktivitas proton yang sangat baik dan menghalangi gas hidrogen lebih efektif dibandingkan Nafion.
Pengembangan ini membuka jalan untuk aplikasi sel bahan bakar yang lebih efisien, terutama di berbagai kondisi suhu.

Kumamoto, Jepang - Para peneliti dari Kumamoto University di Jepang berhasil mengembangkan material elektrolit padat yang berasal dari tanah liat alami, yaitu montmorillonite. Material ini fleksibel dan mampu menghantarkan proton dengan sangat baik, bahkan pada suhu rendah hingga sedang, yang sebelumnya menjadi tantangan besar dalam teknologi sel bahan bakar.

Keunggulan utama material ini tidak hanya dari kemampuan menghantarkan proton secara efisien, tetapi juga sebagai penghalang gas hidrogen yang sangat baik. Membran buatan tim ini bisa mencegah kebocoran hidrogen hingga 100 kali lebih baik dibandingkan dengan material standar yang selama ini digunakan, yaitu Nafion.

Material ini diuji pada sel bahan bakar hidrogen dan menunjukkan hasil yang sangat menjanjikan dengan daya maksimum 264 mW/cm² pada suhu 90 °C. Selain itu, sel bahan bakar ini juga dapat beroperasi dengan baik dalam rentang suhu yang cukup luas, dari -10 °C hingga 140 °C, yang sangat berguna untuk berbagai aplikasi di cuaca dingin maupun panas.

Penggunaan bahan dasar montmorillonite yang melimpah dan murah menjadikan teknologi ini lebih mudah dikembangkan dan diadopsi secara masif. Hal ini sangat penting untuk mencapai solusi energi yang berkelanjutan dan terjangkau tanpa mengandalkan bahan baku yang mahal dan berdampak lingkungan besar.

Temuan ini dipublikasikan di Journal of Materials Chemistry A dan membuka peluang besar bagi kemajuan sel bahan bakar generasi berikutnya dengan performa tinggi, efisien, dan aman. Teknologi ini juga menawarkan potensi penerapan di kendaraan listrik hidrogen maupun aplikasi industri lain yang membutuhkan pembangkit energi bersih.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/clay-into-powerful-fuel-cell-technology

Analisis Ahli

Professor Shintaro Ida

"Penggunaan montmorillonite menawarkan solusi hemat biaya dan berkelanjutan yang selama ini sulit dicapai dalam teknologi fuel cell, sekaligus meningkatkan performa dan keamanan."

Assistant Professor Kazuto Hatakeyama

"Material fleksibel ini membuktikan bahwa teknologi nanosheet dapat diaplikasikan secara efektif untuk transportasi proton yang efisien di berbagai suhu ekstrem."

Analisis Kami

"Pengembangan material ini menunjukkan kemajuan besar karena menyelesaikan kendala utama suhu operasi tinggi pada sel bahan bakar konvensional dengan biaya rendah dan bahan ramah lingkungan. Jika dapat diproduksi massal dengan konsistensi kualitas, ini bisa jadi game changer di industri energi terbarukan dan transportasi hijau."

Prediksi Kami

Dalam beberapa tahun ke depan, teknologi membran elektrolit padat berbasis tanah liat ini akan mendorong adopsi luas sel bahan bakar suhu rendah hingga sedang, terutama untuk kendaraan bermotor dan aplikasi industri, sekaligus mempercepat penetrasi energi bersih yang lebih aman dan terjangkau.

Pertanyaan Terkait

Apa yang ditemukan oleh peneliti di Universitas Kumamoto?

Peneliti di Universitas Kumamoto menemukan elektrolit padat yang terbuat dari mineral tanah liat yang melimpah.

Apa manfaat dari elektrolit padat yang baru dikembangkan?

Manfaat dari elektrolit padat ini termasuk konduktivitas proton yang tinggi dan kemampuan sebagai penghalang gas hidrogen.

Bagaimana performa elektrolit padat dibandingkan dengan Nafion?

Performa elektrolit padat ini dapat dibandingkan dan bahkan melampaui Nafion dalam konduktivitas proton.

Mengapa material ini dianggap ramah lingkungan?

Material ini dianggap ramah lingkungan karena terbuat dari tanah liat montmorillonite yang melimpah dan murah.

Apa saja aplikasi potensial dari teknologi ini?

Teknologi ini memiliki aplikasi potensial dalam sel bahan bakar untuk kendaraan di cuaca dingin dan lingkungan industri yang membutuhkan kinerja tinggi.