Inovasi dalam Produksi Hidrogen Hijau Mengubah Sektor Energi

Para ilmuwan di Hanyang University di Korea Selatan berhasil mengembangkan bahan nanomaterial baru berbasis kobalt fosfida yang dapat menghasilkan hidrogen hijau dengan biaya lebih rendah. Mereka menggunakan teknik elektrokatalisis yang biasanya mahal karena bahan katalis yang digunakan mengandung logam langka. Tim peneliti memanfaatkan kerangka logam-organik (MOF) sebagai prekursor untuk membuat nanomaterial yang nantinya didoping dengan boron dan kandungan fosfor yang disesuaikan. Pendekatan ini menghasilkan material dengan struktur permukaan yang luas dan pori-pori khusus yang menunjang reaksi elektrokatalitik lebih optimal. Eksperimen membuktikan bahwa salah satu sampel dengan dosis tertentu fosfor menunjukkan performa unggul dalam reaksi pemisahan air menjadi hidrogen dan oksigen, dengan kebutuhan energi yang lebih rendah dibandingkan katalis yang pernah ada sebelumnya. Penggunaan bahan yang lebih murah ini menjadi solusi penting untuk memproduksi hidrogen secara massal dan bersih, terutama jika dikombinasikan dengan sumber energi terbarukan. Hal tersebut akan mendukung upaya mengurangi emisi karbon dan melawan perubahan iklim. Peneliti menyebutkan bahwa riset ini merupakan cetak biru bagi pengembangan katalis generasi baru yang efisien dan terjangkau, sehingga produksi hidrogen hijau masa depan bisa menjadi kenyataan yang bermanfaat bagi lingkungan dan energi dunia.

Para ilmuwan di Korea Selatan telah mengembangkan sistem baru yang bisa mengubah botol plastik bekas menjadi hidrogen bersih menggunakan sinar matahari. Hal ini penting karena limbah plastik terus bertambah dan hidrogen adalah sumber energi masa depan yang ramah lingkungan. Metode ini menggunakan fotokatalitik, yaitu memanfaatkan cahaya matahari untuk menguraikan plastik menjadi bahan kimia yang lebih sederhana sekaligus menghasilkan hidrogen tanpa polusi gas rumah kaca seperti cara produksi hidrogen konvensional. Sistem fotokatalitik ini dirancang dengan teknologi yang menjaga kestabilan katalis agar dapat bekerja lama, bahkan di kondisi air yang sangat basah atau alkalin. Katalisnya juga dapat mengapung di atas air agar proses berlangsung efektif. Dalam uji coba, alat dengan luas satu meter persegi mampu menghasilkan hidrogen dari plastik yang larut dalam air secara stabil selama dua bulan. Teknologi ini juga dapat digunakan di berbagai jenis air seperti air laut dan air keran. Simulasi menunjukkan bahwa sistem ini bisa diperbesar hingga 100 meter persegi untuk menghasilkan hidrogen secara lebih besar dan efisien. Para peneliti berharap teknologi ini dapat membantu mengatasi masalah limbah plastik dan kebutuhan energi bersih secara bersamaan.

Para peneliti dari Seoul National University berhasil mengembangkan elektroda baru untuk proses elektrolisis air yang tidak menggunakan katalis logam mahal. Elektroda ini juga memiliki kemampuan untuk memperbaiki dirinya sendiri, sehingga menjadikannya lebih tahan lama dan efisien. Teknologi energi terbarukan seperti angin dan surya memang menghasilkan listrik bersih, tetapi belum efektif untuk kebutuhan daya besar seperti transportasi berat. Hidrogen menjadi alternatif yang menjanjikan, namun produksinya selama ini membutuhkan katalis logam mulia yang mahal dan menghasilkan emisi karbon. Dengan metode yang disebut dynamic polarization controls, elektroda yang terbuat dari nikel ini diberi waktu istirahat singkat dengan tegangan reduksi lemah agar zat besi yang terlarut bisa melekat kembali dan membentuk lapisan katalis baru yang aktif otomatis. Peneliti menguji elektroda tersebut selama ribuan jam pada kepadatan arus tinggi dan juga pada sistem dengan tiga lapis sel berukuran cukup besar, membuktikan teknologi ini dapat diterapkan secara industri dan bukan hanya konsep laboratorium. Inovasi ini diharapkan dapat mengurangi biaya produksi hidrogen hijau, mendukung ekonomi hidrogen, dan membantu Korea memimpin dalam pencapaian target netralitas karbon di masa depan.

Para peneliti dari Universitas Sharjah telah menciptakan teknik inovatif untuk menghasilkan hidrogen langsung dari air laut, tanpa harus melakukan proses desalinasi yang biasanya mahal dan membutuhkan banyak energi. Hal ini sangat berguna untuk wilayah pesisir yang kering di mana air tawar sangat terbatas. Teknologi ini menggunakan elektroda multi-lapisan khusus yang tahan terhadap kerusakan akibat ion klorida dalam air laut, yang selama ini menjadi masalah utama dalam proses elektrolisis air laut. Kata kuncinya adalah penciptaan lingkungan mikro yang melindungi elektroda dan meningkatkan performanya. Elektroda ini menggunakan bahan seperti Co LDH dan NiBOx yang dipadukan dengan situs basa Lewis karbonat. Kombinasi ini membantu mempercepat reaksi penguraian air menjadi hidrogen dan oksigen, serta melindungi elektroda dari korosi dan pembentukan lapisan oksida yang tidak konduktif. Selain itu, di dalam elektroda terdapat lapisan film metaborat hasil integrasi boron yang menjaga stabilitas elektroda meskipun bekerja di lingkungan air laut yang keras. Dengan teknologi ini, hidrogen yang dihasilkan dapat diproduksi pada tingkat yang cukup tinggi dan efisien secara energi. Kemampuan menghasilkan hidrogen secara langsung dari air laut menggunakan energi terbarukan dapat membuka peluang besar bagi negara-negara pesisir yang kekurangan air tawar seperti Uni Emirat Arab, menjadikan produksi 'hidrogen hijau' semakin terjangkau dan ramah lingkungan.