Usaha para ilmuwan
dalam mencari energi alternatif pengganti bahan bakar fosil terus dilakukan,
terutama sejak memasuki abad ke-21 ini. Hingga saat ini persentase penggunaan
energi alternatif masih sangat sedikit dikarenakan efektivitas dan efisiensinya
yang tergolong masih kecil. Hal seperti ini juga tampak pada penggunaan bahan
bakar hidrogen. Meski beberapa perusahaan otomotif seperti Ford dan Honda telah
merilis mobil berbahan bakar hidrogen, pada kenyataannya penggunaannya masih
sedikit. Problema ini tak lepas dari mahalnya hidrogen cair karena biaya
produksinya yang dapat dikatakan tidak murah.
Hidrogen memiliki
banyak kelebihan, antara lain memiliki energi pembakaran yang besar per satuan
massa hidrogen dan merupakan bahan bakar yang sangat bersih karena emisi
pembakarannya berupa air (H2O). Baru-baru ini, tim peneliti dari School of
Chemistry Monash University Australia telah menemukan inovasi baru dalam
mengubah air menjadi hidrogen lewat proses elektrofotokatalisis yang
terinspirasi dari cara tumbuhan mengubah air menjadi oksigen.
Para ilmuwan di dunia
mengakui bahwa bagian tersulit dari mengubah air menjadi bahan bakar adalah
mengonversi air menjadi hidrogen dan oksigen. Tim peneliti yang telah
mempublikasikan hasil penelitian mereka di jurnal Nature Chemistry ini berhasil
membuat sistem sel konversi air menjadi hidrogen menggunakan katalis berbasis
logam mangan (Mn). Katalis ini sendiri memiliki struktur molekul yang
menyerupai mineral mangan birnessite [(Na0.3Ca0.1K0.1)(Mn4+,Mn3+)2O4 · 1.5
H2O].
Tim peneliti tersebut
memanfaatkan tingkat oksidasi dari ion mangan, terutama mangan (II) dan mangan
(IV) untuk mengoksidasi air menjadi oksigen dan hidrogen. Pemberian tegangan
listrik akan mengubah mangan (II) pada birnessite teroksidasi menjadi mangan
(IV). Selanjutnya pemaparan dengan cahaya matahari akan mengembalikan bentuk
mangan (IV) menjadi mangan (II) sekaligus mengubah dua molekul air (H2O)
menjadi satu molekul gas oksigen (O2), empat proton (H+), dan empat elektron.
Selanjutnya keempat proton dan elektron tersebut bergabung menjadi dua molekul
gas hidrogen (H2). Siklus katalis mangan berlangsung cepat dan voltase listrik
yang dibutuhkan tidak terlalu besar jika dibandingkan dengan elektrolisis
langsung air menggunakan elektroda inert.
Inovasi ini terbukti
menghasilkan gas hidrogen dari air secara lebih mudah dan murah. Penemuan ini
diharapkan akan menginspirasi produsen bahan bakar hidrogen di dunia untuk
mengaplikasikannya sehingga akan terwujud penggunaan bahan bakar hidrogen yang
mengglobal.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar