Pernahkah Anda membayangkan bahwa limbah manusia bisa menjadi sumber energi masa depan? Dalam terobosan yang mengejutkan, para ilmuwan dari University of Adelaide dan ARC Centre of Excellence for Carbon Science and Innovation (COE-CSI) berhasil mengubah urin menjadi hidrogen hijau dengan efisiensi energi yang mencengangkan.
Hidrogen hijau selama ini dianggap sebagai salah satu solusi terbaik untuk transisi energi bersih. Namun, produksinya melalui elektrolisis air membutuhkan listrik dalam jumlah besar, membuat harganya mahal dan sulit diakses. Kini, dengan memanfaatkan urea dalam urin, para peneliti berhasil memotong konsumsi energi hingga 27% sekaligus mengolah limbah nitrogen.
“Sistem kami tidak hanya menghasilkan hidrogen hijau yang lebih murah, tetapi juga mengubah limbah menjadi sumber daya bernilai,” ujar Profesor Yao Zheng, Chief Investigator COE-CSI. “Ini adalah win-win solution untuk energi dan lingkungan.”
Dua Sistem Inovatif untuk Hidrogen Berkelanjutan
Tim peneliti mengembangkan dua sistem elektrolisis berbeda. Yang pertama menggunakan urea murni dengan katalis berbasis tembaga dalam sistem tanpa membran. Namun, urea murni biasanya diproduksi melalui proses Haber-Bosch yang boros energi dan menghasilkan emisi karbon tinggi.
Sistem kedua lebih revolusioner karena langsung menggunakan urin manusia sebagai bahan baku. “Kami beralih ke sumber urea yang lebih hijau dan mudah didapat—urin manusia,” jelas Zheng. “Ini solusi yang lebih berkelanjutan karena memanfaatkan limbah yang sudah ada.”
Tantangan Klorida dan Solusi Kreatif
Meski menjanjikan, penggunaan urin tidak tanpa tantangan. Kandungan ion klorida dalam urin dapat memicu reaksi kimia yang menghasilkan gas klor beracun dan merusak anoda sistem. Untuk mengatasi ini, tim mengembangkan mekanisme oksidasi termediasi klor menggunakan katalis berbasis platinum yang didukung karbon.
“Platinum efektif tetapi mahal,” akui Zheng. “Kami sekarang fokus mengembangkan katalis logam non-mulia berbasis karbon untuk membuat sistem ini lebih terjangkau dan mudah di-scale up.”
Baca Juga:
Masa Depan Energi dari Limbah
Penelitian ini dipublikasikan di jurnal bergengsi Angewandte Chemie International Edition dan Nature Communications. Kedepannya, tim berencana mengembangkan sistem tanpa membran lengkap yang tidak hanya memproduksi hidrogen hijau tetapi juga mengolah air limbah kaya nitrogen.
Inovasi ini sejalan dengan upaya global menuju ekonomi sirkular, di mana limbah diubah menjadi sumber daya. Seperti yang dilakukan LG dalam kampanye hemat energinya, pendekatan berkelanjutan menjadi kunci masa depan yang lebih hijau.
Dengan potensi penghematan energi hampir 30% dan kemampuan mengolah limbah, teknologi ini bisa menjadi game changer dalam produksi hidrogen hijau. Siapa sangka, solusi untuk krisis energi mungkin saja mengalir dari toilet kita sehari-hari.
