Nationalgeographic.co.id—Sebuah inovasi baru muncul berupa cara lebih murah dan hemat energi untuk membuat hidrogen langsung dari air laut. Inovasi ini turut mengambil bagian dalam langkah kritis menuju industri hidrogen hijau yang benar-benar layak.
Metode baru dari para peneliti RMIT University ini membagi air laut langsung menjadi hidrogen dan oksigen. Mereka melewatkan kebutuhan desalinasi dan biaya terkait, konsumsi energi, dan emisi karbon.
Hidrogen telah lama disebut-sebut sebagai bahan bakar masa depan yang bersih dan solusi potensial untuk tantangan energi kritis. Terutama untuk industri yang lebih sulit didekarbonisasi seperti manufaktur, penerbangan, dan perkapalan.
Hampir semua hidrogen dunia saat ini berasal dari bahan bakar fosil dan produksinya menghasilkan sekitar 830 juta ton karbon dioksida per tahun. Ini setara dengan emisi tahunan gabungan Inggris dan Indonesia.
Namun, hidrogen 'hijau' bebas emisi, yang dibuat dengan memisahkan air, sangat mahal sehingga sebagian besar tidak dapat dijalankan secara komersial. Saat ini hidrogen 'hijau' hanya menyumbang 1% dari total produksi hidrogen secara global.
Nasir Mahmood, peneliti utama dari RMIT, mengatakan proses produksi hidrogen hijau mahal dan bergantung pada air tawar atau desalinasi.
“Kami tahu hidrogen memiliki potensi besar sebagai sumber energi bersih, khususnya bagi banyak industri yang tidak dapat dengan mudah beralih ke energi terbarukan,” kata Mahmood seperti dikutip dari keterangan tertulis RMIT University.
“Namun agar benar-benar berkelanjutan, hidrogen yang kita gunakan harus 100% bebas karbon di seluruh siklus hidup produksi dan tidak boleh memotong cadangan air tawar dunia yang berharga."
“Metode kami untuk menghasilkan hidrogen langsung dari air laut sederhana, dapat diukur, dan jauh lebih hemat biaya daripada pendekatan hidrogen hijau yang ada di pasaran saat ini," klaim Mahmood.
"Dengan pengembangan lebih lanjut, kami berharap ini dapat memajukan pendirian industri hidrogen hijau yang berkembang pesat di Australia."
Baca Juga: Bahan Bakar Hidrogen Surya Hijau: Harapan Transisi Energi Kita?
Baca Juga: 'Baterai Pasir' Raksasa, Solusi Murah untuk Simpan Energi Terbarukan
Baca Juga: WFH Tiga Hari Sepekan Lebih Hemat Energi dari Beralih ke Mobil Listrik
Permohonan paten sementara telah diajukan untuk metode baru ini. Metode inovatif ini telah dirinci dalam studi skala laboratorium yang dipublikasikan dalam jurnal Small, terbitan Wiley.
Dalam metode ini, untuk membuat hidrogen hijau, elektroliser digunakan untuk mengirim arus listrik melalui air untuk memisahkannya menjadi elemen komponen hidrogen dan oksigen.
Elektroliser saat ini menggunakan katalis mahal dan menghabiskan banyak energi dan air. Kira-kira, dibutuhkan sekitar sembilan liter untuk membuat satu kilogram hidrogen. Elektroliser saat ini juga memiliki keluaran beracun: bukan karbon dioksida, melainkan klorin.
"Hambatan terbesar dalam menggunakan air laut adalah klorin, yang dapat terproduksi sebagai produk sampingan. Jika kita ingin memenuhi kebutuhan hidrogen dunia tanpa menyelesaikan masalah ini terlebih dahulu, kita akan menghasilkan 240 juta ton klorin per tahun setiap tahun," ujar Mahmood.
"Tidak ada gunanya mengganti hidrogen yang dibuat oleh bahan bakar fosil dengan produksi hidrogen yang dapat merusak lingkungan kita dengan cara yang berbeda." Jadi, perlu adanya pendekatan atau cara baru.
"Proses kami tidak hanya menghilangkan karbon dioksida, tetapi juga tidak menghasilkan klorin," ucap Mahmood.
Pendekatan baru yang dirancang oleh tim Mahmood dalam kelompok riset multidisiplin Materials for Clean Energy and Environment (MC2E) di RMIT menggunakan jenis katalis khusus yang dikembangkan untuk bekerja secara khusus dengan air laut.
Riset ini berfokus pada produksi katalis yang sangat efisien dan stabil yang dapat diproduksi dengan hemat biaya.
Katalis baru ini membutuhkan sedikit energi untuk bekerja dan dapat digunakan pada suhu kamar, kata Mahmood. "Meski katalis eksperimental lainnya telah dikembangkan untuk pemisahan air laut, mereka kompleks dan sulit diukur," ujarnya.
“Pendekatan kami berfokus pada perubahan kimia internal katalis melalui metode sederhana, yang membuatnya relatif mudah diproduksi dalam skala besar sehingga dapat dengan mudah disintesis pada skala industri,” kata Suraj Loomba, mahasiswa kandidat PhD di RMIT yang terlibat dalam riset ini.
Mahmood mengatakan teknologi tersebut menjanjikan penurunan biaya elektroliser secara signifikan. Cukup untuk memenuhi target Pemerintah Australia untuk produksi hidrogen hijau sebesar 2 dolar AS per kilogram, sehingga bisa bersaing dengan hidrogen yang bersumber dari bahan bakar fosil.
Dalam riset ini para peneliti RMIT bekerja sama dengan mitra industri untuk mengembangkan aspek teknologinya.
Tahap selanjutnya dalam penelitian adalah pengembangan prototipe elektroliser yang menggabungkan serangkaian katalis untuk menghasilkan hidrogen dalam jumlah besar.