Sebuah penemuan baru di bidang teknologi bahan bakar surya berhasil meningkatkan produksi hidrogen hingga 40% melalui optimalisasi suhu elektrolit. Temuan ini membuka peluang besar bagi pengembangan teknologi energi bersih yang lebih efisien dan ekonomis.
Tim peneliti dari Departemen Energi AS melaporkan bahwa peningkatan suhu elektrolit di sekitar fotoelektroda dapat mendongkrak produksi hidrogen secara signifikan. "Studi ini memberikan wawasan baru tentang pengaruh suhu operasi terhadap pemisahan air menggunakan energi matahari," ujar tim tersebut dalam siaran persnya.
Penelitian ini dilakukan menggunakan material bismut-vanadat yang murah dan stabil. Hasilnya tidak hanya meningkatkan pemahaman tentang pengaruh suhu, tetapi juga memberikan perspektif baru mengenai interaksi antara elektrolit dan permukaan sel oksida logam selama proses pemisahan air.
Umumnya, proses pemisahan air secara fotoelektrokimia (PEC) dilakukan pada suhu ruang. Namun, studi ini secara sistematis menyelidiki efek peningkatan suhu elektrolit pada fotoanoda bismut vanadat (BiVO4). Hasilnya menunjukkan peningkatan aktivitas elektroda bismut-vanadat yang signifikan, dengan kenaikan densitas arus foto hingga 40% dan pergeseran positif pada onset arus foto.
"Studi elektrokimia sistematis ini membuktikan bahwa aktivitas PEC meningkat pada suhu elektrolit yang lebih tinggi. Ini mengindikasikan bahwa energi termal berperan utama dalam meningkatkan pemisahan pembawa muatan di dalam BiVO4," jelas tim peneliti.
Selain itu, peneliti mengamati adanya rekonstruksi permukaan yang ireversibel setelah reaksi PEC pada suhu tinggi dengan adanya hole scavenger. Fenomena ini ditandai dengan munculnya garis-garis beraturan pada butiran BiVO4.
Temuan ini tidak hanya memperdalam pemahaman tentang pengaruh suhu operasi terhadap pemisahan air menggunakan energi matahari, tetapi juga menambah pengetahuan berharga tentang kinerja sel oksida logam dalam teknologi bahan bakar surya.
Wawasan yang diperoleh mengenai pengaruh suhu dan efek hole scavenger sangat penting untuk pengembangan material yang akan memfasilitasi generasi hidrogen surya yang lebih efisien. "Pemahaman baru ini memungkinkan pengembangan lebih lanjut dari material untuk memfasilitasi generasi hidrogen surya. Hal ini akan membantu teknologi mencapai tingkat efisiensi baru dan mempercepat penerapannya di pasar," tutup tim peneliti.
Kemajuan ini diharapkan dapat mendorong teknologi hidrogen surya ke level efisiensi yang lebih tinggi, mempercepat transisinya dari laboratorium ke pasar, dan membawa solusi energi bersih semakin dekat dengan kenyataan.
