Perkenalkan Teknologi Pemecah Molekul Air Menjadi Bahan Bakar Hidrogen, Bertenaga Matahari!

Energi secara umum dibedakan menjadi dua, yaitu energi terbarukan dan energi tidak terbarukan. Untuk kebutuhan sehari-hari kita saat ini lebih banyak menggunakan energi tidak terbarukan seperti energi yang berasal dari pembakaran minyak bumi, batu bara, atau gas. Energi surya dan angin sebagai contoh dari energi terbarukan, memang telah lama digunakan namun tidak terlalu mendominasi dalam kehidupan manusia pada umumnya. Salah satu sebab mengapa energi terbarukan seperti “kurang mendapat tempat” adalah hambatan pada produksi dan penyimpanan. 

 photo Attachment-1-3.jpg

Untunglah sebuah berita terbaru dari Amerika Serikat telah menumbuhkan harapan baru penggunaan energi terbarukan yang jauh lebih luas di kemudian hari. Joint Center for Artificial Photosynthesis (JCAP), sebuah lembaga peneliti fotosintesis buatan, bekerjasama dengan Departemen Energi Amerika Serikat telah membuat sebuah kemajuan besar dalam aplikasi energi terbarukan, yaitu sebuah sistem yang menggunakan energi surya untuk memisahkan hidrogen yang terkandung dalam air untuk pembuatan bahan bakar hidrogen. Sebagai orang awam tentu kita tahu bahwa bom hidrogen adalah salah satu bom terkuat yang pernah dibuat manusia. Berita ini memunculkan harapan bahwa energi terbarukan yang cukup kuat sebentar lagi akan dapat dinikmati manusia, mengingat selama ini energi surya dan angin tidak cukup kuat bersaing dengan energi bahan bakar fosil dalam hal power dan kapasitas yang dihasilkan dalam sekali masa produksi.

Pada dasarnya sistem ini adalah “sistem daun buatan” yang terdiri dari dua elektroda (satu photoanode dan satu photocathode) dan sebuah membran. Cara kerjanya dapat dijelaskan sebagai berikut:

  • Photoanode memanfaatkan sinar matahari untuk mengoksidasi molekul air dan menghasilkan proton, elektron, serta gas oksigen.
  • Photocathode kemudian mengkombinasikan proton dan elektron untuk membentuk gas hidrogen.
  • Membran akan menjaga gas oksigen dan hidrogen yang dihasilkan tetap dalam kondisi terpisah satu sama lain. Hal ini sangat krusial karena jika mereka bercampur maka ledakan yang cukup besar akan terjadi. Membran juga memungkinkan gas hidrogen murni disalurkan ke ruang penyimpanan melalui pipa khusus.

 photo Attachment-1-2.jpg

Selain tiga komponen di atas (photoanode, photocathode, dan membrane), bahan-bahan semikonduktor seperti silicon dan gallium arsenide juga digunakan untuk menyerap cahaya secara efisien. Namun penggunaan semikonduktor tidak bisa dilakukan sembarangan karena semikonduktor dapat mengoksidasi (menghasilkan karat) ketika terkena air sehingga dapat mengganggu produksi bahan bakar hidrogen. Para ilmuwan JCAP dan Departemen Energi Amerika Serikat telah menemukan solusi untuk mengatasi masalah ini, yaitu dengan menambahkan lapisan titanium oksida (TiO2) sedemikian rupa ke permukaan elektroda sehingga korosi dapat dihindari tanpa menghambat input cahaya dan elektron.

Post Author: Todo Golo

Penulis profesional di bidang sains dan teknologi.

Leave a Reply