Pengembangan energi baru terbarukan (EBT) saat ini terus mengalami peningkatan untuk menanggulangi permasalahan lingkungan yang semakin parah. Salah satunya mencari bahan bakar kendaraan pengganti. Bensin dan sejenisnya sebagai bahan bakar kendaraan merupakan bahan yang tidak terbarukan dan keberadaannya akan terus menipis. Sehingga diperlukan adanya inovasi untuk mengganti bahan bakar ini. Beberapa inovasi telah dikembangkan, salah satunya bahan bakar hydrogen. Bahan bakar ini keseterdiaannya melimpah, dan dapat diperoleh dari beberapa sumber, salah satunya air. Hydrogen yang di dapatkan dari air dapat di proses dengan teknologi water splitting. Produksi hydrogen dengan teknoloi water splitting saat ini banyak dikembangkan karena dinilai sangat ramah lingkungan. Namun demikian, teknologi ini dinilai masih sangat sulit dan efisiensi hasil produksi hydrogen sangat sedikit.
Dalam pengembangannya, teknologi water splitting dapat dibagi dalam beberapa metode. Metode yang saat ini berkembang yaitu metode fotokatalis, elektrokatalis, dan fotoelektrokatalis. Ketiga metode ini dinilai dapat menghasilkan hydrogen yang cukup besar, meski memang perlu pengembanganga lebih lanjut. Metode ini menggunakan material katalis yang dapat mengkonversi air menjadi hydrogen dengan bantuan cahaya tampak dan medan listrik. Penelitian tentang material katalis saat ini terus dilakukan untuk mendapatkan material katalis yang sangat baik dalam mengkonversi atau memecah air menjadi hydrogen.
Pengembangan material katalis tidak hanya berkaitan dengan bagaimana material ini dapat mengkoversi hydrogen dengan sangat efisien, tapi juga berkaitan dengan biaya dan ketersediaan material yang melimpah. Sintesis material juga sangat erat dengan ini, sehingga material katalis yang sangat mudah diseintesis dan stabil menjadi salah faktor utama untuk mendapatkan material katalis yang tidak hanya mampu menghasilkan efisiensi konversi yang tinggi, namun juga murah dan stabil sehingga dapat direalisasikan.
Saat ini material katalis berbasis logam mulia menjadi primadona karena memiliki kemampuan yang sangat baik dalam mengkonversi air menjadi hydrogen melalui fotokatalis, elektrokatalis, bahkan fotoelektrokatalis. Namun demikian, material ini cukup mahal dan langka. Sehingga pengembangan material katalis yang lebih murah terus dikembangkan. Salah satunya material berbasis besi. Beberapa senyawa anorganik berbasis besi, dari yang sederhana sampai kompleks, memiliki kemampuan yang cukup baik dalam aplikasinya menjadi material katalis untuk memproduksi hydrogen dari air. Senyawa besi yang sederhana seperti besi oksida dan beberapa senyawa besi kompleks seperti ternari dan kuaternari besi chalcogenides serta alloy seringkali diteliti sebagai material katalis untuk produksi hydrogen melalui proses fotokatalis, elektrokatalis, dan fotoelektrokatalis. Senyawa berbasis besi memiliki sifat yang unik, seperti bangap yang sangat sesuai untuk proses katalis, mobilitas dan densitas elektron yang tinggi, serta kestabilan yang cukup baik. Senyawa berbasis besi juga relatif murah karena ketersediaannya yang melimpah, sehingga dapat digunakan untuk merealisasikan EBT hydrogen.
Dalam merealisasikan EBT hydrogen secara berkelanjutan, teknologi fotokatalis, elektrokatalis, dan fotoelektrokatalis tidak hanya di kembangkan agar memiliki efisiensi yang tinggi untuk mengkonversi air menjadi hydrogen, tapi juga harus murah, dan ketersediaan material katalisnya juga harus melimpah. Senyawa berbasis besi memiliki kemampuan yang cukup baik sebagai katalis yang murah, sehingga pengembangan material ini harus terus dilakukan. Senyawa berbasis besi juga mudah di fabrikasi dan stabil, sehingga sangat memungkinkan digunakan untuk merealisasikan teknologi EBT hydrogen secara masif dan berkesinambungan.
Penulis: Tahta Amrillah, Ph.D
Detail tulisan ini dapat dilihat di:
