Pada Juli 2026, Evonik secara resmi meluncurkan fasilitas produksi percontohan untuk AEM (membran pertukaran anion) di Marl, Jerman, memulai produksi membran berkinerja tinggi DURAION®. Dengan kapasitas tahunan yang mampu mendukung hingga 2,5 GW instalasi elektroliser, setara dengan seperempat dari total kapasitas elektrolisis yang direncanakan Jerman untuk tahun 2030, membran ini dirancang khusus untuk kondisi kepadatan arus tinggi dan tekanan tinggi serta diproduksi tanpa PFAS. Evonik juga mendirikan pusat AEM di Shanghai untuk menguji solusi integrasi membran dengan pelanggan dalam kondisi operasi nyata. Produsen elektroliser AEM yang berbasis di AS , Power to Hydrogen (P2H2), dinobatkan sebagai Pelopor Teknologi 2026 oleh Forum Ekonomi Dunia. Desain elektroliser AEM-nya menargetkan pengurangan biaya produksi hidrogen hijau hingga 65%. P2H2 sedang menerapkan sistem skala komersial di Pelabuhan Antwerp-Bruges di Belgia sambil membangun elektroliser AEM 0,5 MW untuk proyek PYROCO2 Uni Eropa. Pada Mei 2026, Enapter merilis Stack 250 barunya, yang menghasilkan sekitar 100 kg hidrogen murni per hari per stack. Desain modular memungkinkan sistem elektroliser AEM untuk ditingkatkan skalanya hingga 100 MW atau bahkan tingkat gigawatt, dan stack tersebut sepenuhnya kompatibel dengan sistem elektrolisis alkali. Menurut Badan Energi Internasional, harga pasar rata-rata global elektroliser AEM pada tahun 2025 adalah sekitar USD 2.864/kW. Dengan produksi massal membran Evonik, harga ini diperkirakan akan turun di bawah USD 2.200/kW pada akhir tahun 2026, sebagai hasil langsung dari kemampuan elektroliser AEM untuk menggunakan katalis logam non-mulia, sehingga secara signifikan mengurangi biaya investasi sistem secara keseluruhan.
Pada tahun 2026, sejumlah besar karya akademis berkualitas tinggi muncul di bidang elektroliser AEM yang mencakup material membran, katalis, dan rekayasa perangkat. Lima makalah representatif berikut, yang diterbitkan di Advanced Materials, Journal of Materials Chemistry A, Energy & Environmental Science, sebuah ulasan Materials, dan sebuah ulasan ScienceDirect, mendorong batas kinerja dan stabilitas elektroliser AEM dari berbagai perspektif.
Divisi Material Canggih berfokus pada pengoperasian elektroliser AEM yang stabil dalam jangka panjang pada kepadatan arus tingkat ampere. Melalui pengaturan skala atom, divisi ini mengatasi hambatan utama berupa delaminasi lapisan katalis dan penurunan kinerja yang cepat pada arus tinggi, secara langsung menangani masalah kritis transisi elektroliser AEM dari laboratorium ke aplikasi industri.
Jurnal Kimia Material A melaporkan membran penukar anion yang diperkuat dengan kopolimer sikloolefin (COC). Membran ini mencapai kerapatan arus 2,24 A cm(-2) pada 1,8 V dan konduktivitas hidroksida 127 mS cm(-1) pada 80 derajat C. Membran komposit ini dievaluasi sebagai material AEM baru yang menggabungkan konduktivitas tinggi, stabilitas kimia, dan potensi untuk peningkatan skala dengan biaya rendah.
Jurnal Energy & Environmental Science mengungkapkan jalur baru di luar reaksi evolusi oksigen tradisional, yaitu penggabungan radikal OO langsung, yang memungkinkan pengoperasian elektroliser AEM yang stabil pada kerapatan arus tingkat ampere. Hal ini memberikan kerangka kerja teoretis yang sepenuhnya baru untuk mendesain katalis OER logam non-mulia, membantu mengurangi ketergantungan pada logam golongan platinum dan dengan demikian menurunkan tekanan daur ulang logam mulia .
Ulasan dalam jurnal Materials ini secara sistematis meneliti kemajuan material elektroda dalam teknologi elektrolisis ALK, PEM, SOEC, dan AEM dari tahun 2021 hingga 2025. Ulasan ini berfokus pada status aplikasi terkini katalis logam non-mulia baik pada anoda maupun katoda elektroliser AEM, serta bagaimana optimasi struktur elektroda meningkatkan efisiensi sistem.
Ulasan ScienceDirect secara komprehensif merangkum kondisi terkini dari susunan elektrolisis air AEM, mencakup susunan mulai dari 0,1-2,5 kW dalam penelitian akademis hingga sekitar 2,5 kW-5 MW dalam aplikasi industri. Ulasan ini memberikan perbandingan rinci tentang pengaruh parameter seperti elektrokatalis, lapisan transpor berpori, suhu, dan komposisi elektrolit terhadap kinerja dan stabilitas susunan.
Polimer Pengikat Non-ionik: Siemens Energy mengembangkan elektroda elektroliser AEM menggunakan pengikat non-ionik bebas fluorin. Elektroda hidrofobik ini mengusir elektrolit cair dari saluran transportasi, mengurangi tekanan supersaturasi hidrogen. Pada 2 A cm(-2), penyeberangan hidrogen turun menjadi 0,8%, dan overpotensialnya 40 mV lebih rendah daripada ionomer anion tradisional. Katoda non-ionik tetap stabil selama lebih dari 1.000 jam operasi, menjanjikan generasi baru elektroda elektroliser AEM yang tahan lama.
Membran Poli(trifenil alkil) yang Terikat Silang: Membran AEM terikat silang non-ionik dengan rantai samping dikationik mencapai konduktivitas 141,9 mS cm(-1) pada suhu 80 derajat C dan mempertahankan 90,9% dari konduktivitas awalnya setelah 1.600 jam perendaman dalam alkali kuat pada suhu 60 derajat C. Melalui desain sinergis dari ikatan silang non-ionik dan rantai samping dikationik, penelitian ini secara signifikan meningkatkan stabilitas kimia AEM dalam lingkungan alkali.
Ketahanan dan Degradasi AEM: Tinjauan ini secara sistematis menganalisis mekanisme degradasi membran pada elektroliser AEM, termasuk degradasi kemo-mekanis tulang punggung polimer, degradasi gugus kepala amonium kuaterner yang disebabkan oleh serangan radikal hidroksil, dan pembengkakan membran. Produk degradasi kimia mencemari lapisan katalis dan menyebabkan penurunan kinerja. Studi ini memberikan peta mekanisme kegagalan yang jelas untuk memperpanjang umur elektroliser AEM.
Desain dan Evaluasi Elektroliser AEM: Penelitian ini mengembangkan elektroliser AEM berpori dua lapis baru menggunakan dua lapisan jaring nikel bertumpuk dengan porositas berbeda sebagai anoda , yang dioptimalkan melalui metode Taguchi. Desain ini, yang berbeda dari konfigurasi konvensional, meningkatkan efisiensi transfer massa dan memberikan dasar desain kuantitatif untuk peningkatan skala rekayasa elektroliser AEM.
Katalis Bifungsional: Lembaran nano heterostruktur Fe3O4/Co3S4 yang didoping bersama Ni dan Mn dengan aktivitas katalitik evolusi oksigen dan evolusi hidrogen dilaporkan. Pada kerapatan arus tingkat industri, desain katalis bifungsional logam non-mulia secara fundamental mengurangi konsumsi logam golongan platinum, sangat meringankan beban daur ulang logam mulia. Hal ini juga mengurangi kompleksitas pemulihan titanium dan nikel , katalis berbasis nikel dan elektroda jala nikel dapat langsung didaur ulang setelah dinonaktifkan, sementara pelat bipolar titanium juga memiliki kemampuan daur ulang yang baik.
Desain Lapisan Katoda: Melalui analisis kinetik, studi ini menetapkan prinsip-prinsip desain yang luas untuk katalis katoda dan lapisan katalis dalam elektroliser AEM, menganalisis secara sistematis hubungan struktur-kinerja. Studi ini mengisi kesenjangan metodologis antara pengembangan material katalis dan desain rekayasa elektroda, serta memberikan target yang jelas untuk desain kuantitatif katoda AEM.
Proyek Smart Hydrogen Hub di Pelabuhan Rotterdam telah memilih AEM Nexus 2500 dari Enapter sebagai teknologi elektrolisis intinya. Sistem ini adalah elektroliser AEM multikore 2,5 MW yang dirancang untuk aplikasi industri. Arsitektur modularnya mendukung perluasan kapasitas bertahap dan operasi fleksibel di bawah kondisi energi terbarukan yang berfluktuasi. Terletak di distrik M4H (Merwe-Vierhavens), area yang sedang dikembangkan kembali sebagai pusat inovasi, proyek ini dikembangkan bersama oleh Platform Zero, Adsensys, Pelabuhan Rotterdam, InnovationQuarter, dan mitra publik-swasta lainnya. Proyek ini akan mendemonstrasikan integrasi pembangkit listrik fotovoltaik, penyimpanan energi, produksi hidrogen, sertifikasi, dan penggunaan lokal ke dalam satu sistem energi fleksibel untuk aplikasi industri, transportasi, dan maritim. Menurut sumber proyek, sistem elektroliser AEM langsung menghasilkan hidrogen murni pada tekanan 35 bar, menghilangkan konsumsi energi kompresi tambahan. Konsumsi listrik sistem secara keseluruhan sekitar 4,2 kWh/Nm3, dan beroperasi stabil pada rentang beban 20% hingga 125%. Pengalaman dari proyek demonstrasi ini menunjukkan bahwa kecepatan respons elektroliser AEM di bawah input daya yang berfluktuasi sebanding dengan PEM , dan karena elektroda berbasis nikel digunakan, biaya operasi dan pemeliharaan jauh lebih rendah daripada sistem yang mengandung logam kelompok platinum. Data operasional dunia nyata ini memberikan dasar yang andal untuk penerapan elektroliser AEM skala besar di pelabuhan dan kawasan industri.
Bahasa
