Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Dalam upaya untuk menggantikan bahan bakar fosil dengan sumber energi ramah lingkungan, hidrogen semakin diakui sebagai kandidat utama. Salah satu tantangan dalam teknologi hidrogen adalah meningkatkan efisiensi dehidrogenasi material pengangkut hidrogen organik cair (LOHC). Studi ini mengeksplorasi bagaimana efisiensi dehidrogenasi dapat ditingkatkan melalui modifikasi struktur material bicyclohexyl dengan substitusi atom hetero seperti boron (B) dan nitrogen (N), serta penerapan katalisator efisien seperti palladium (Pd) dan ruthenium (Ru).
Penelitian ini memperkenalkan BN-bicyclohexyl sebagai material baru yang dimodifikasi dari bicyclohexyl asli dengan menggunakan perhitungan teori fungsionalitas densitas (DFT). Hasil perhitungan menunjukkan bahwa substitusi B dan N dalam struktur bicyclohexyl dapat menginduksi pembentukan ikatan dihidrogen, yang pada gilirannya meningkatkan efisiensi dehidrogenasi. Efisiensi dehidrogenasi BN-bicyclohexyl, dengan energi aktivasi sebesar 1,53 eV, jauh melebihi efisiensi bicyclohexyl yang hanya mencapai 2,77 eV ketika dikatalisis pada permukaan Pd(1 1 1).
Namun, pada permukaan Ru(0 0 1), BN-bicyclohexyl menunjukkan efisiensi hidrasi yang sedikit lebih rendah dibandingkan bicyclohexyl, dengan peningkatan energi aktivasi sebesar 0,39 eV. Meskipun demikian, keuntungan dalam efisiensi dehidrogenasi BN-bicyclohexyl masih jauh lebih signifikan dibandingkan kekurangan kecil dalam efisiensi hidrasi. Temuan ini menunjukkan bahwa BN-bicyclohexyl adalah kandidat yang menjanjikan untuk meningkatkan kapabilitas LOHC, terutama dalam konteks aplikasi energi berbasis hidrogen.
Dengan hasil ini, BN-bicyclohexyl menawarkan peningkatan yang signifikan dalam efisiensi proses dehidrogenasi, yang sangat penting untuk mengoptimalkan penyimpanan dan penggunaan hidrogen dalam skala besar. Penelitian ini membuka jalan bagi pengembangan material LOHC yang lebih efisien dan ramah lingkungan, serta menyarankan penggunaan teknologi katalisator canggih untuk mendukung proses ini.
Secara keseluruhan, penelitian ini tidak hanya memberikan wawasan baru tentang bagaimana modifikasi struktural material LOHC dapat meningkatkan efisiensi energi tetapi juga menawarkan pendekatan praktis untuk penerapan hidrogen dalam solusi energi berkelanjutan. Dengan efisiensi yang lebih tinggi dalam proses dehidrogenasi dan pemahaman yang lebih baik tentang mekanisme yang terlibat, teknologi ini dapat menjadi langkah penting menuju penerapan hidrogen sebagai sumber energi utama di masa depan.
