Teknologi Water Splitting Bisa Kembangkan Material Katalis untuk Produksi Hidrogen

Ilustrasi besi karat(Doc unair)

UPAYA dalam mengembangkan sumber energi terbarukan kini terus meningkat demi mengatasi isu lingkungan yang makin serius. Salah satu fokusnya adalah mencari alternatif bahan bakar untuk kendaraan.

Bahan bakar kendaraan seperti bensin adalah sumber yang tidak dapat diperbaharui dan jumlahnya semakin berkurang. Oleh karena itu, diperlukan inovasi untuk menemukan pengganti bagi bahan bakar ini.

Berbagai inovasi telah diciptakan, di antaranya adalah bahan bakar hidrogen. Sumber bahan bakar ini melimpah dan dapat diperoleh dari sejumlah sumber, termasuk air.

Hidrogen yang diproduksi dari air dapat diolah menggunakan teknologi water splitting. Produksi hidrogen dengan metode water splitting kini sedang banyak diteliti lantaran dianggap ramah lingkungan. Akan tetapi, teknologi ini masih dinilai cukup sulit dan efisiensi hasil produksi hidrogennya masih rendah.

Dalam pengembangan teknologi ini, water splitting dapat dibagi menjadi beberapa metode. Metode yang sedang berkembang saat ini meliputi fotokatalis, elektrokatalis, dan fotoelektrokatalis.

Ketiga metode tersebut memiliki potensi untuk menghasilkan hidrogen dalam jumlah yang besar, meskipun masih memerlukan pengembangan lebih lanjut. Metode ini memanfaatkan material katalis yang dapat mengubah air menjadi hidrogen dengan bantuan cahaya tampak dan medan listrik.

Penelitian mengenai material katalis saat ini terus berlangsung untuk menemukan material katalis yang lebih efektif dalam memecah air menjadi hidrogen.

Pengembangan material katalis tidak hanya mengacu pada efisiensi konversi hidrogen, tetapi juga pada biaya dan ketersediaan material yang melimpah.

Sintesis material juga berkaitan erat dengan hal ini, sehingga material katalis yang mudah untuk disintesis dan stabil menjadi faktor penting untuk menghasilkan material yang tidak hanya memiliki efisiensi tinggi, tetapi juga terjangkau dan stabil untuk implementasi.

Saat ini, material katalis berbasis logam mulia sedang menjadi favorit karena memiliki kemampuan luar biasa dalam mengubah air menjadi hidrogen melalui fotokatalis, elektrokatalis, dan fotoelektrokatalis.

Namun, bahan ini tergolong mahal dan jarang. Oleh karena itu, penelitian tentang material katalis yang lebih ekonomis terus dilakukan.

Salah satu fokusnya adalah pada material berbasis besi. Beberapa senyawa anorganik berbasis besi, baik yang sederhana maupun kompleks, menunjukkan performa yang cukup baik sebagai material katalis untuk menghasilkan hidrogen dari air.

Senyawa besi yang sederhana seperti besi oksida dan senyawa besi kompleks seperti ternari dan kuaternari besi chalcogenides serta paduan sering dijadikan subjek penelitian sebagai material katalis untuk produksi hidrogen melalui fotokatalis, elektrokatalis, dan fotoelektrokatalis.

Senyawa berbasis besi memiliki karakteristik unik, termasuk band gap yang ideal untuk proses katalis, serta mobilitas dan densitas elektron yang tinggi, dan stabilitas yang baik. Selain itu, senyawa ini tergolong murah karena ketersediaannya yang melimpah, sehingga memungkinkan untuk mendukung pengembangan EBT hidrogen.

Dalam mewujudkan EBT hidrogen yang berkelanjutan, teknologi fotokatalis, elektrokatalis, dan fotoelektrokatalis tidak hanya perlu dikembangkan untuk mencapai efisiensi tinggi dalam mengubah air menjadi hidrogen, tetapi juga harus memiliki biaya yang rendah dan ketersediaan material katalis yang melimpah.

Senyawa yang mengandung besi menunjukkan potensi yang baik sebagai katalis yang ekonomis, sehingga pengembangan material ini perlu dilanjutkan. Senyawa ini juga mudah untuk diproduksi dan memiliki stabilitas yang baik, sehingga sangat mungkin untuk mengimplementasikan teknologi energi baru terbarukan hydrogen secara luas dan berkelanjutan. (Z-4)

Sumber: Unair