Para ilmuwan dari Korea Selatan berhasil menciptakan bahan baru yang dapat memangkas biaya produksi hidrogen hingga setengahnya. Hidrogen dikenal sebagai salah satu sumber energi bersih yang sangat penting dalam upaya mengatasi perubahan iklim karena tidak menghasilkan emisi karbon saat digunakan. Dengan bobot yang lebih ringan namun mampu menyimpan energi lebih besar dibandingkan bensin, hidrogen diyakini menjadi solusi masa depan dalam bidang energi. Salah satu cara untuk menghasilkan hidrogen adalah melalui pemecahan air menggunakan listrik, yang disebut elektrolisis air. Metode ini akan sangat ramah lingkungan jika dipadukan dengan energi terbarukan.
Sayangnya, selama ini produksi hidrogen secara besar-besaran terhambat karena tingginya biaya katalis, yakni bahan yang mempercepat reaksi tanpa ikut habis dalam prosesnya. Katalis yang biasa digunakan berbahan logam tanah jarang yang sangat mahal. Oleh karena itu, para peneliti terus mencari alternatif bahan katalis yang lebih terjangkau. Salah satu kandidat yang menarik perhatian adalah senyawa berbasis logam transisi, seperti fosfida logam transisi (TMP), yang bagus untuk menghasilkan hidrogen namun lemah untuk memproduksi oksigen.
Kabar baiknya, tim peneliti yang dipimpin Profesor Seunghyun Lee bersama Dun Chan Cha dari Hanyang University ERICA, berhasil mengembangkan katalis baru berupa nanosheet fosfida kobalt (CoP) yang ditambahkan boron. Dengan teknik khusus, mereka mengatur kandungan boron dan fosfor secara presisi untuk menciptakan material dengan performa luar biasa dan biaya jauh lebih murah. Penelitian mereka dipublikasikan di jurnal Small pada 19 Maret 2025.
Mereka memanfaatkan kerangka logam-organik (MOF) berbasis kobalt sebagai bahan dasar. MOF ini ditumbuhkan di atas busa nikel, lalu diproses dengan natrium borohidrida untuk memasukkan boron, kemudian diproses lagi dengan natrium hipofosfit untuk menambahkan fosfor. Hasilnya adalah nanosheet dengan permukaan luas dan struktur berpori yang sangat mendukung kinerja katalis.
Hasil percobaan menunjukkan bahwa material ini mampu memecah air menjadi hidrogen dan oksigen dengan sangat efisien. Salah satu sampel terbaik mereka menunjukkan kinerja yang lebih baik dibandingkan katalis mahal seperti ruthenium oksida dan platinum, serta tahan digunakan lebih dari 100 jam. Perhitungan teori pun mendukung temuan ini, menunjukkan bagaimana boron dan fosfor membantu mempercepat reaksi dengan baik.
Profesor Lee mengatakan bahwa temuan ini bisa menjadi langkah penting dalam mewujudkan produksi hidrogen hijau berskala besar dengan biaya terjangkau. Jika diterapkan secara luas, teknologi ini dapat mendukung pengurangan emisi karbon di seluruh dunia dan membantu mengatasi perubahan iklim.
Penelitian ini dilakukan oleh tim Industrial Cooperation & Research Planning dari Hanyang University ERICA dan dipublikasikan pada 19 Maret 2025 di jurnal Small.[]