Sebuah terobosan baru dalam produksi hidrogen hijau telah dicapai oleh para peneliti di Seoul National University College of Engineering. Mereka berhasil mengembangkan elektroda baru untuk elektrolisis air yang tidak menggunakan katalis logam dan memiliki kemampuan memperbaiki diri sendiri. Penemuan ini membuka peluang besar bagi produksi hidrogen yang lebih ramah lingkungan dan ekonomis.
Di tengah upaya global mengurangi emisi karbon, hidrogen muncul sebagai alternatif bahan bakar fosil yang menjanjikan. Namun, metode produksi hidrogen saat ini masih menghasilkan emisi karbon yang tinggi. Elektrolisis air merupakan salah satu pendekatan sederhana untuk menghasilkan hidrogen, tetapi prosesnya masih bergantung pada katalis logam mulia yang mahal.
Tim peneliti yang dipimpin oleh Profesor Jeyong Yoon dan Jaeyune Ryu dari Departemen Teknik Kimia dan Biologi Universitas Nasional Seoul mengembangkan pendekatan inovatif dengan hanya menggunakan nikel untuk membuat elektroda. Mereka menerapkan metode yang disebut "dynamic polarization controls", di mana elektroda diberi periode istirahat singkat.
Dengan menerapkan tegangan reduksi lemah pada elektroda, peneliti memungkinkan sejumlah kecil Fe yang terlarut dalam larutan elektrolit untuk menempel kembali ke permukaan elektroda. Besi kemudian berikatan dengan Ni membentuk lapisan katalis evolusi oksigen yang sangat aktif pada elektroda, meningkatkan kinerja reaksi dan memberikan mekanisme perbaikan diri.
Para peneliti berhasil mendemonstrasikan pendekatan mereka melalui lebih dari 1.000 jam operasi sel elektrolisis yang stabil, bahkan di bawah kepadatan arus tinggi 1 A per cm persegi. Untuk membuktikan bahwa keberhasilan ini tidak terbatas pada skala laboratorium, tim peneliti juga mengatur sistem sel tiga tumpukan dengan luas area aktif 25 cm persegi per sel yang berhasil dioperasikan selama ratusan jam.
"Penelitian ini bukan hanya tentang mengoptimalkan kondisi operasi," ujar Profesor Jaeyune Ryu. "Ini adalah studi aplikasi fundamental yang secara sistematis mengklarifikasi interaksi elektrokimia kompleks pada antarmuka elektroda/elektrolit dan berhasil menerapkannya dalam sistem nyata."
Pendekatan ini diharapkan dapat mendorong pertumbuhan produksi hidrogen dan membantu Korea beralih ke ekonomi berbasis hidrogen. "Metode produksi hidrogen yang tidak bergantung pada katalis adalah strategi transformatif yang dapat sangat meningkatkan ekonomi dan skalabilitas hidrogen hijau," tambah Profesor Jeyong Yoon.
Penemuan ini menandai titik balik nyata bagi teknologi ekonomi hidrogen yang bertujuan mencapai netralitas karbon. Dengan terobosan ini, produksi hidrogen hijau menjadi lebih terjangkau dan mudah ditingkatkan skalanya, membuka jalan bagi masa depan energi yang lebih bersih dan berkelanjutan.
