Teras News — Peneliti Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) berhasil mengembangkan material komposit baru bernama NiFe-LDH/Ag₃PO₄ yang diklaim mampu meningkatkan efisiensi produksi hidrogen bersih melalui proses pemisahan air (water splitting). Temuan ini diumumkan di Jakarta, Minggu.
Yusuf Mathiinul Hakim, peneliti dari Pusat Riset Katalisis BRIN, menjelaskan bahwa hidrogen kini menjadi salah satu kandidat utama sumber energi masa depan karena sifatnya yang bersih dan bebas emisi karbon. Tantangannya: memproduksi hidrogen secara efisien masih membutuhkan material katalis yang handal dan terjangkau.
NiFe-LDH: Murah, Tapi Ada Kelemahannya
Material NiFe-LDH (Nickel-Iron Layered Double Hydroxide) sebenarnya bukan barang baru di dunia riset energi. Katalis berbasis logam transisi ini sudah lama dilirik karena biaya produksinya relatif rendah dan punya aktivitas elektrokimia yang baik.
Baca Juga:
Masalahnya, konduktivitasnya terbatas. Kelemahan ini menghambat performa NiFe-LDH ketika dipakai dalam reaksi evolusi hidrogen, sehingga efisiensinya belum optimal.
“Material NiFe-LDH telah banyak dikembangkan sebagai katalis berbasis logam transisi karena memiliki biaya produksi relatif rendah dan aktivitas elektrokimia yang baik,” kata Yusuf.
Solusi: Gabungkan dengan Ag₃PO₄ Lewat Rekayasa Heterostruktur
Tim riset BRIN lalu mencoba pendekatan berbeda. Mereka menggabungkan NiFe-LDH dengan Ag₃PO₄ (perak fosfat) sebagai semikonduktor pendukung, membentuk apa yang disebut komposit heterostruktur.
Pendekatan ini dirancang untuk memodulasi struktur elektronik material sekaligus memperkuat interaksi antara dua bahan penyusunnya. Karakterisasi dilakukan menggunakan X-ray Diffraction (XRD) dan Raman Spectroscopy, dua teknik standar dalam analisis material skala nano.
Hasilnya terbilang menjanjikan. Komposit NiFe-LDH/Ag₃PO₄ menunjukkan nilai electrochemical surface area (ECSA) jauh lebih tinggi dibanding masing-masing material penyusunnya secara terpisah. Nilai ECSA yang tinggi berarti lebih banyak situs aktif tersedia untuk reaksi kimia, yang langsung berdampak pada efisiensi produksi hidrogen.
Pada pengujian Linear Sweep Voltammetry (LSV), komposit ini mencatat overpotential terendah sebesar 156,6 mV, lebih rendah dari NiFe murni maupun Ag₃PO₄ tunggal. Overpotential adalah ukuran energi ekstra yang dibutuhkan untuk memicu reaksi; semakin rendah nilainya, semakin efisien prosesnya.
“Peningkatan ECSA ini menunjukkan pembentukan heterostruktur mampu menyediakan lebih banyak situs aktif untuk reaksi,” ucap Yusuf Mathiinul Hakim.
Relevansi di Tengah Transisi Energi Global
Riset material untuk produksi hidrogen hijau tengah berlomba-lomba dilakukan negara-negara besar. Hidrogen yang dihasilkan dari pemisahan air menggunakan energi terbarukan, yang dikenal sebagai hidrogen hijau, dianggap sebagai solusi penyimpanan energi jangka panjang yang tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca.
Indonesia sendiri punya potensi besar di sektor ini, mengingat sumber energi terbarukan seperti panas bumi dan tenaga surya tersedia melimpah. Pengembangan katalis lokal yang efisien dan murah seperti yang dikerjakan BRIN ini menjadi bagian dari rantai panjang menuju kemandirian energi bersih.
Yusuf menyebut temuan ini membuka peluang bagi komposit NiFe-LDH/Ag₃PO₄ sebagai kandidat material untuk produksi hidrogen yang lebih efisien dan berkelanjutan. Langkah selanjutnya adalah memperkuat interaksi antarfasa dan menguji skalabilitas material ini di luar kondisi laboratorium.
Editor: Ratna Dewi
