Sel bahan bakar hidrogen dianggap sebagai salah satu teknologi paling menjanjikan dalam penerapan energi hidrogen. Namun, upaya meningkatkan densitas daya volumetriknya masih menjadi tantangan teknis yang signifikan.

Tianjin, China (Xinhua) – Tim ilmuwan China berhasil mengembangkan sel bahan bakar membran penukar proton (proton exchange membrane fuel cell) dengan densitas daya volumetrik ultratinggi, lebih dari 80 persen lebih tinggi dibandingkan kinerja sel bahan bakar membran pada umumnya.

Jiao Kui, seorang profesor di Fakultas Teknik Mesin Universitas Tianjin, bersama timnya mendesain ulang arsitektur sel bahan bakar membran penukar proton dengan menggabungkan komponen-komponen baru dan mengoptimalkan rute transfer gas-air-listrik-panas.

Tim tersebut menciptakan sel bahan bakar ultratipis yang memiliki densitas daya ultratinggi. Mereka menghilangkan lapisan difusi gas konvensional dan saluran aliran menggunakan film nanoserat karbon ultratipis yang dihasilkan oleh teknologi pemintalan listrik (electrospinning) dan busa logam (metal foam).

Kemajuan ini mengontribusikan pengurangan 90 persen pada ketebalan rakitan elektrode membran dan pengurangan 80 persen pada hilangnya transfer massa yang disebabkan oleh difusi reaktan, hampir dua kali lipat dari densitas daya volumetrik sel bahan bakar.

Tim peneliti tersebut memperkirakan bahwa densitas puncak daya volumetrik dari tumpukan sel bahan bakar yang menggunakan struktur baru ini akan mencapai 9,8 kilowatt per liter.

Sel bahan bakar hidrogen dianggap sebagai salah satu teknologi paling menjanjikan dalam penerapan energi hidrogen. Namun, upaya meningkatkan densitas daya volumetriknya masih menjadi tantangan teknis yang signifikan.

Terobosan ini tidak hanya memberikan panduan penting untuk memajukan teknologi sel bahan bakar membran penukar proton, tetapi juga menunjukkan sebuah lompatan yang menjanjikan di bidang energi bersih.

Pada Kamis (28/12/2023), temuan-temuan tersebut diterbitkan dalam jurnal penelitian energi kenamaan internasional, Joule.

Laporan: Redaksi