Penemuan Uap Air Bantu Sel Bahan Bakar Suhu Rendah Lebih Efisien

Sel bahan bakar oksida padat atau SOFC adalah teknologi yang dapat mengubah hidrogen dan oksigen menjadi listrik dan biasanya bekerja pada suhu sangat tinggi, yaitu sampai 1.000 °C. Masalahnya, suhu tinggi ini membuat material cepat rusak dan biaya produksi sangat mahal. Karena itu, para peneliti mencari bahan keramik baru yang tetap bisa menghantarkan ion dengan baik, tapi bisa bekerja pada suhu yang lebih rendah dan lebih ramah lingkungan. Di Tokyo, tim ilmuwan dari Institut Ilmu Pengetahuan memfokuskan penelitian mereka pada bahan keramik bernama Ba7Nb4MoO20, bahan dengan struktur kristal perovskit yang dikenal baik untuk transportasi ion. Tim menemukan kalau ketika bahan ini terkena uap air, konduktivitas ion oksida bisa meningkat lebih dari dua kali lipat pada suhu sekitar 500 °C. Lebih menariknya lagi, peningkatan konduktivitas ini terjadi bukan karena proton seperti yang biasanya terjadi, melainkan ion oksida (O2-) yang bergerak lebih cepat. Uap air yang diserap bahan ini menambah ion oksida ekstra yang memudahkan ion lain untuk bergerak melalui pembentukan struktur dimer khusus di dalam kristal. Penelitian ini didukung dengan studi pelacakan difusi oksigen menggunakan udara kering dan basah, serta simulasi berbantu kecerdasan buatan (AI) yang menunjukkan bagaimana ion bergerak lebih bebas. Temuan ini membawa langkah besar dalam mewujudkan SOFC yang dapat beroperasi di suhu lebih rendah, yang pastinya akan tahan lama dan lebih murah. Jika berhasil dikembangkan secara luas, sel bahan bakar ini bisa menjadi solusi energi bersih yang praktis dan ekonomis. Selain mengurangi biaya produksi, performa yang lebih baik juga mendukung kemajuan teknologi hijau untuk masa depan yang lebih berkelanjutan, sejalan dengan tujuan pembangunan berkelanjutan Perserikatan Bangsa-Bangsa.