Peneliti Berhasil Memisahkan Air Laut untuk Hasilkan Hidrogen 'Hijau'

Nationalgeographic.co.id—Saat ini adalah waktu yang tepat untuk memanfaatkan potensi hidrogen dalam memainkan peran kunci untuk mengatasi tantangan energi kritis. Keberhasilan teknologi energi terbarukan dan kendaraan listrik baru-baru ini telah menunjukkan bahwa kebijakan dan inovasi teknologi memiliki kekuatan untuk membangun industri energi bersih global.

Hidrogen muncul sebagai salah satu pilihan utama untuk menyimpan energi dari energi terbarukan dengan bahan bakar berbasis hidrogen yang berpotensi mengangkut energi dari energi terbarukan dalam jarak jauh - dari daerah dengan sumber daya energi yang melimpah, ke daerah yang haus energi ribuan kilometer jauhnya.

Dalam hal ini, para peneliti tim internasional yang dipimpin oleh Profesor Shizhang Qiao dari University of Adelaide dan Associate Professor Yao Zheng dari School of Chemical Engineering telah berhasil memisahkan air laut tanpa perlakuan awal untuk menghasilkan hidrogen hijau.

Hidrogen hijau ditampilkan dalam sejumlah janji pengurangan emisi di Konferensi Iklim PBB, COP26, sebagai sarana untuk mendekarbonisasi industri berat, angkutan jarak jauh, perkapalan, dan penerbangan. Pemerintah dan industri sama-sama mengakui hidrogen sebagai pilar penting ekonomi nol bersih.

“Kami telah memisahkan air laut alami menjadi oksigen dan hidrogen dengan efisiensi hampir 100 persen, untuk menghasilkan hidrogen hijau melalui elektrolisis. Kami menggunakan katalis yang tidak berharga dan murah dalam elektroliser komersial,” kata Profesor Qiao.

Katalis yang tidak berharga adalah oksida kobalt dengan kromium oksida pada permukaannya.

"Kami menggunakan air laut sebagai bahan baku tanpa memerlukan proses pra-perawatan apa pun seperti penghancuran, pemurnian, atau alkalisasi reverse osmosis," kata Associate Professor Zheng.

“Kinerja elektroliser komersial dengan katalis kami yang bekerja di air laut mendekati kinerja katalis platinum/iridium yang bekerja di bahan baku air deionisasi yang sangat murni,” tambahnya.

Temuan yang luar biasa ini telah diterbitkan di jurnal Nature Energy pada 30 Januari 2023 dengan judul makalah “Direct seawater electrolysis by adjusting the local reaction environment of a catalyst.”

Prof Zheng menjelaskan lebih lanjut, "Elektroliser saat ini dioperasikan dengan elektrolit air yang sangat murni. Peningkatan permintaan hidrogen untuk menggantikan sebagian atau seluruhnya energi yang dihasilkan oleh bahan bakar fosil akan secara signifikan meningkatkan kelangkaan sumber daya air tawar yang semakin terbatas."

Air laut adalah sumber daya yang hampir tak terbatas dan dianggap sebagai bahan baku elektrolit alami. Ini lebih praktis untuk daerah dengan garis pantai yang panjang dan sinar matahari yang melimpah. Namun, tidak praktis untuk daerah yang air lautnya langka.

Elektrolisis air laut masih dalam pengembangan awal dibandingkan dengan elektrolisis air murni karena reaksi samping elektroda, dan korosi yang timbul dari kerumitan penggunaan air laut.

“Selalu diperlukan untuk mengolah air yang tidak murni ke tingkat kemurnian air untuk elektroliser konvensional termasuk desalinasi dan deionisasi, yang meningkatkan biaya operasi dan pemeliharaan proses tersebut,” kata Zheng. "Pekerjaan kami memberikan solusi untuk memanfaatkan air laut secara langsung tanpa sistem pra-perawatan dan penambahan alkali, yang menunjukkan kinerja serupa dengan elektroliser air murni berbasis logam yang sudah ada."

Baca Juga: Membuat Air Minum Aman, Ahli Kembangkan Metode Sederhana Memecah PFAS

 Baca Juga: Menurunnya Permukaan Air Tanah, Aliran Sungai Jadi Mencemari Air Minum

 Baca Juga: Alat Seukuran Tas Kerja Ini Mampu Ubah Air Laut Jadi Air Minum

 Baca Juga: Ilmuwan Kembangkan Cara Sederhana Mengubah Air Laut Menjadi Air Minum

Tim akan meningkatkan sistem dengan menggunakan elektroliser yang lebih besar sehingga dapat digunakan dalam proses komersial seperti pembuatan hidrogen untuk sel bahan bakar dan sintesis amonia.

Anda mungkin menemukan istilah 'abu-abu', 'biru', 'hijau' yang dikaitkan saat mendeskripsikan teknologi hidrogen. Semuanya bermuara pada cara produksinya.

Hidrogen hanya mengeluarkan air saat dibakar tetapi membuatnya bisa menjadi karbon intensif. Bergantung pada metode produksinya, hidrogen bisa berwarna abu-abu, biru, atau hijau – dan terkadang bahkan merah muda, kuning, atau biru kehijauan. Namun, hidrogen hijau adalah satu-satunya jenis yang diproduksi dengan cara ‘iklim-netral’ sehingga sangat penting untuk mencapai target nol emisi bersih pada tahun 2050.