Tim peneliti yang dipimpin oleh Universitas Cornell telah berhasil mengembangkan metode inovatif untuk menghasilkan hidrogen hijau melalui proses elektrolisis air laut yang ditenagai oleh energi surya. Menariknya, metode ini juga menghasilkan air minum yang dapat dikonsumsi.

Sebuah perangkat distilasi surya-hibrida kecil berfungsi sebagai kunci dalam proses ini, yang membantu memproduksi sekitar 200 mililiter hidrogen setiap jam dengan efisiensi energi mencapai 12,6%, seperti yang dilaporkan oleh Interesting Engineering.

Prototipe perangkat ini memiliki ukuran yang sangat kecil, hanya 4 inci di setiap sisinya. Jika perangkat ini dikembangkan dalam skala lebih besar, tim peneliti memperkirakan bahwa biaya hidrogen hijau dapat turun menjadi hanya $1 per kilogram dalam waktu 15 tahun ke depan. Selain itu, inovasi ini dapat membantu menangani krisis air bersih yang semakin meningkat di seluruh dunia.

“Air dan energi adalah dua hal yang sangat dibutuhkan dalam kehidupan sehari-hari kita. Namun, biasanya, jika Anda ingin memproduksi lebih banyak energi, Anda harus mengonsumsi lebih banyak air,” ujar Lenan Zhang, seorang profesor asisten yang memimpin proyek ini.

“Di sisi lain,” tambah Zhang, “kita membutuhkan air minum, karena dua pertiga dari populasi global menghadapi kekurangan air. Jadi, ada hambatan dalam produksi hidrogen hijau dan hal itu terlihat dari biaya produksinya.”

Tim peneliti melihat limbah panas dari sel surya sebagai peluang, bukan sebagai kelemahan. Mereka dapat memanfaatkan panas tersebut untuk menghangatkan air laut hingga menguap tanpa mempengaruhi pembangkitan listrik, memanfaatkan potensi penuh dari energi matahari yang ada.

Menciptakan hidrogen hijau tanpa menyia-nyiakan sumber daya air tawar yang berharga — yang penting untuk menghasilkan produk akhir yang murni dan berkelanjutan — juga telah menjadi tantangan bagi industri ini.

Sekitar dua pertiga permukaan Bumi tertutup air, namun laut menyimpan sekitar 96,5% dari total tersebut. Sayangnya, kandungan garam yang tinggi membuatnya tidak cocok untuk diminum kecuali melalui proses desalinasi.

Penerapan array solar di seluruh dunia terus berkembang untuk memanfaatkan energi bebas karbon yang dihasilkan oleh matahari, sementara pabrik desalinasi juga meningkat untuk membantu menyediakan air minum bersih bagi orang-orang yang membutuhkan.

Memadukan kedua proses dalam satu perangkat multifungsi tampak seperti solusi saling menguntungkan bagi manusia dan lingkungan.

“Ini adalah teknologi yang sangat terintegrasi. Desainnya menantang karena ada banyak penggabungan yang kompleks: desalinasi yang digabungkan dengan elektrolisis, elektrolisis yang digabungkan dengan panel surya, dan panel surya yang digabungkan dengan desalinasi melalui konversi dan transportasi energi surya, listrik, kimia, dan termal,” jelas Zhang. “Sekarang, untuk pertama kalinya, kita dapat memproduksi jumlah air yang cukup untuk memenuhi permintaan produksi hidrogen. Dan juga kita memiliki air tambahan untuk minum. Dua burung dengan satu batu.”

Masih ada potensi lebih lanjut untuk perangkat ini sebagai cara untuk membantu mendinginkan panel fotovoltaik, yang dapat meningkatkan efisiensi dan memperpanjang umur pakainya, menurut Zhang.

“Kami ingin menghindari emisi karbon dan polusi. Namun, di sisi lain, kami juga peduli tentang biaya, karena semakin rendah biaya yang kami miliki, semakin tinggi potensi pasar untuk adopsi skala besar. Kami percaya ada potensi besar untuk instalasi di masa depan,” simpulnya.

Gabunglah dengan newsletter gratis kami untuk mendapatkan pembaruan mingguan tentang inovasi terbaru yang meningkatkan kehidupan kita dan membentuk masa depan kita. Jangan lewatkan daftar menarik tentang cara mudah untuk membantu diri sendiri sekaligus membantu planet kita.