Peneliti dari Tokyo Tech, Osaka Univ., dan Univ. Tsukuba mengumumkan penemuan terbaru mereka yang berpotensi mengubah cara kita melepaskan hidrogen dari sebuah bahan bernama “lembaran borida hidrogen.” Mereka menemukan bahwa dengan menggunakan zat ini, kita bisa melepaskan hidrogen dengan lebih efisien menggunakan listrik. Dalam percobaan mereka, mereka menemukan bahwa dengan menyebarkan lembaran borida hidrogen ini dalam sebuah zat kimia dan memberikan sedikit listrik, kita bisa melepaskan seluruh hidrogen yang tersimpan dengan baik. Penemuan ini menunjukkan bahwa lembaran borida hidrogen bisa menjadi cara aman dan mudah untuk menyimpan serta mengangkut hidrogen, yang merupakan bahan bakar bersih dan ramah lingkungan.
Dalam upaya menghadapi perubahan iklim, para ilmuwan sedang mencari alternatif yang lebih bersih daripada bahan bakar fosil, dan salah satunya adalah hidrogen. Hidrogen adalah bahan bakar yang ramah lingkungan dan bisa digunakan di mobil dan pembangkit listrik tanpa menimbulkan polusi karbon dioksida.
Namun, penyimpanan dan pengangkutan hidrogen masih menjadi masalah. Hidrogen dalam bentuk gas yang dikompresi berisiko meledak dan bocor, sementara hidrogen cair memerlukan suhu yang sangat rendah, yang mahal untuk dipertahankan. Maka dari itu, tim peneliti dari Jepang mempelajari kemungkinan menggunakan lembaran borida hidrogen sebagai cara praktis untuk menyimpan hidrogen. Menyimpan hidrogen dalam lembaran borida bukanlah konsep baru, tapi sulit untuk mengeluarkannya dari lembaran tersebut. Proses pemanasan atau paparan sinar ultraviolet yang kuat biasanya diperlukan, tapi kedua cara tersebut memiliki kekurangan masing-masing.
Oleh karena itu, tim peneliti mempelajari cara pelepasan hidrogen dengan menggunakan listrik. Mereka menduga bahwa dengan mengalirkan elektron ke dalam lembaran borida hidrogen dengan bantuan listrik, kita bisa melepaskan hidrogen dengan lebih baik daripada dengan cara memanaskan atau memancarkan sinar ultraviolet. Dalam penelitian mereka, mereka menemukan bahwa hampir semua elektron yang mereka masukkan ke dalam sistem elektrokimia ini digunakan untuk mengubah ion dari lembaran borida hidrogen menjadi molekul hidrogen. Efisiensi proses ini sangat tinggi, lebih dari 90%.
Selain itu, tim peneliti juga melakukan percobaan untuk memastikan bahwa hidrogen yang dilepaskan berasal dari lembaran borida hidrogen dan bukan dari reaksi kimia lainnya. Mereka juga menggunakan teknik mikroskopi dan spektroskopi untuk mempelajari lembaran borida sebelum dan sesudah pelepasan hidrogen, yang memberikan wawasan lebih lanjut tentang bagaimana proses ini bekerja.
Temuan ini memiliki potensi untuk membantu kita mengembangkan cara yang lebih aman dan hemat energi untuk menyimpan dan mengangkut hidrogen. Meskipun penelitian ini berkaitan dengan lembaran borida yang terdispersi dalam pelarut organik, temuan ini dapat diterapkan pada sistem lembaran borida dalam bentuk film atau bulk untuk melepaskan hidrogen. Di masa depan, tim peneliti akan menyelidiki kemungkinan untuk mengisi kembali lembaran borida hidrogen setelah hidrogen dilepaskan darinya.
Referensi :
[1] https://www.titech.ac.jp/english/news/2024/068477 diakses pada 18 Februari 2024
[2] Satoshi Kawamura, Akira Yamaguchi, Keisuke Miyazaki, Shin‐ichi Ito, Norinobu Watanabe, Ikutaro Hamada, Takahiro Kondo, Masahiro Miyauchi. Electrolytic Hydrogen Release from Hydrogen Boride Sheets. Small, 2024; DOI: 10.1002/smll.202310239
