Ilmuwan mengembangkan katalis baru untuk produksi hidrogen yang efisien
Peneliti telah menciptakan katalis baru yang meningkatkan produksi hidrogen dari elektrolisis air. Kemajuan ini menjanjikan generasi hidrogen hijau yang lebih berkelanjutan dan hemat biaya. Studi ini diterbitkan pada 3 Oktober 2025.
Dalam terobosan terbaru, tim yang dipimpin oleh ahli kimia di Universitas California, Berkeley, telah mengembangkan katalis berbasis kobalt inovatif yang dirancang untuk meningkatkan efisiensi produksi hidrogen melalui elektrolisis air. Penelitian, yang dirinci dalam Journal of the American Chemical Society, membahas tantangan kunci dalam penyimpanan energi terbarukan dan produksi bahan bakar bersih.
Katalis ini beroperasi dengan memfasilitasi reaksi evolusi oksigen (OER), langkah kritis namun intensif energi dalam memecah air menjadi hidrogen dan oksigen. Katalis tradisional, yang sering bergantung pada logam mulia mahal seperti iridium atau ruthenium, menderita biaya tinggi dan daya tahan terbatas. Namun, material fosfat kobalt baru ini menunjukkan stabilitas dan kinerja unggul dalam kondisi pH netral, meniru proses enzimatik alami.
"Katalis kami mencapai efisiensi lebih dari 90% dalam produksi hidrogen, bersaing dengan sistem mutakhir sambil menggunakan bahan yang melimpah dan tidak beracun," kata peneliti utama Dr. Emily Chen dalam abstrak studi. Eksperimen yang dilakukan selama lebih dari 100 jam menunjukkan degradasi minimal, dengan katalis mempertahankan tingkat aktivitas di atas 85%.
Konteks latar belakang mengungkapkan bahwa hidrogen sangat penting untuk mendekarbonisasi sektor seperti transportasi dan industri, tetapi metode produksi saat ini berkontribusi secara signifikan terhadap emisi global. Perkembangan ini dibangun di atas pekerjaan sebelumnya dalam katalisis bio-inspirasi, bertujuan untuk skala besar pada elektrolizer industri. Tim menguji katalis dalam elektrolizer skala laboratorium, menghasilkan hidrogen pada laju 10 miliampere per sentimeter persegi.
Implikasi termasuk potensi pengurangan biaya hidrogen hijau sebesar 20-30%, menjadikannya kompetitif dengan hidrogen yang berasal dari bahan bakar fosil. Namun, peneliti mencatat bahwa optimasi lebih lanjut diperlukan untuk aplikasi dunia nyata, seperti integrasi dengan sumber energi terbarukan seperti surya atau angin.
Studi ini menyoroti perspektif yang seimbang: meskipun menjanjikan, para ahli memperingatkan bahwa skalabilitas dan pengujian lapangan jangka panjang tetap menjadi hambatan. Penulis bersama Dr. Michael Lee menekankan, "Ini adalah langkah maju, tetapi upaya kolaboratif lintas disiplin ilmu akan sangat penting untuk mewujudkan potensi penuhnya."
Secara keseluruhan, inovasi ini menekankan upaya berkelanjutan untuk memajukan teknologi energi berkelanjutan di tengah tantangan iklim.