AI MENEMUKAN JALAN UNTUK MENGHINDARI IRIDIUM

Untuk menghasilkan hidrogen bersih, elektroliser memecah air dengan listrik. Pada jenis yang paling ringkas — elektroliser membran penukar proton (PEM) — salah satu elektrodenya harus melepaskan oksigen dalam lingkungan yang sangat asam dan sangat oksidatif. Di sana, hanya oksida iridium atau rutenium yang cukup aktif sekaligus cukup tahan lama.

Harganya bukan masalah utama: harga hidrogen lebih bergantung pada efisiensi dan masa pakai. Masalahnya adalah pasokan. Iridium termasuk unsur paling langka yang digunakan industri, rutenium hanya sedikit lebih umum, dan keduanya merupakan produk sampingan penambangan logam golongan platina, melalui rantai pasokan yang terkonsentrasi dan kaku. Peningkatan skala elektroliser hingga gigawatt bisa membentur tembok itu.

Laboratorium yang memilih eksperimennya sendiri

Sebuah tim di Lila Sciences, perusahaan di Cambridge, Massachusetts, membangun platform lingkar tertutup yang lebih dari 90% otomatis. Manusia hanya memindahkan sampel dan menyalakan instrumen.

• Mesin mengendapkan lapisan tipis yang mencampur beberapa oksida logam — 32 sampel per batch, masing-masing dengan tiga komposisi.
• Lapisan itu diukur, lalu diuji dalam asam sulfat: seberapa mudah melepaskan oksigen (aktivitas) dan seberapa banyak logam yang hilang (stabilitas).
• Model pembelajaran mesin dilatih ulang setelah setiap putaran. Sebuah agen memutuskan apakah akan menjelajahi wilayah baru atau menyempurnakan wilayah yang sudah bagus, dan sebuah model bahasa memilih eksperimen berikutnya serta menjelaskan alasannya.

Satu siklus minimal memakan waktu sekitar 22 jam; platform ini menguji sekitar 240 katalis per minggu.

Keluarga yang tak terduga

Setelah 2.942 katalis dari 53 keluarga dan 26 unsur, keseimbangan terbaik antara aktivitas dan stabilitas didominasi oleh oksida kaya paladium dengan sedikit sekali logam lain. Ini mengejutkan: oksida paladium murni dikenal sebagai katalis yang buruk untuk reaksi ini, dan belum pernah ada keluarga seperti ini yang dideskripsikan.

Yang paling menonjol, InMnPdOx, terdiri atas 99,91% paladium, dengan hanya 0,06% mangan dan 0,03% indium.

• Kinerja awal: mendekati oksida rutenium (overpotensial 0,45 berbanding 0,41 volt — makin rendah makin baik).
• Ketahanan: tetap di bawah 0,5 volt selama 1.000 jam. Oksida paladium murni melewati batas itu setelah sekitar 200 jam; kerabatnya yang mengandung nikel-tantalum setelah sekitar 470 jam.
• Katalis ini mempertahankan 96% paladiumnya setelah 1.000 jam, dibandingkan 87% pada oksida paladium murni dan 59% rutenium pada oksida rutenium.
• Katalis terbaik tanpa logam mulia sama sekali, berbasis kobalt, gagal dalam waktu kurang dari empat jam.

Perbandingan kandidat paladium dengan oksida rutenium: aktivitas, stabilitas, dan kehilangan logam, serta (E) uji jangka panjang selama 1.000 jam. — Gambar 3, Jenewein, Habib Zadeh et al. (2026), arXiv:2609.30133.

Mengapa katalis ini tahan lama? Selama beroperasi, InMnPdOx menumbuhkan jaringan struktur nano berbentuk jarum, dengan domain tidak lebih besar dari 2 nanometer. Kimia permukaannya sama dengan oksida paladium murni: menurut para penulis, strukturnyalah yang membuat perbedaan.

AI melawan chatbot

Saat pencarian diulang menggunakan data nyata, agen milik tim meningkatkan keseimbangan terbaik lebih cepat daripada semua strategi lain. Optimisasi Bayesian standar hasilnya kurang lebih sama dengan pilihan acak — dan model bahasa saja justru lebih buruk daripada acak. Untuk mencapai keluarga paladium dengan peluang 90%, agen membutuhkan 11 keluarga material, pencarian acak 18; model bahasa (Claude Opus 4.6) tidak pernah sampai ke sana dalam 50 keluarga.

Agen AI dibandingkan dengan strategi lain (A) dan jumlah keluarga material yang dibutuhkan masing-masing untuk menemukan paladium (B): model bahasa saja tidak pernah sampai ke sana. — Gambar 5, Jenewein, Habib Zadeh et al. (2026), arXiv:2609.30133.

Opsi jangka dekat, bukan jawaban akhir

Paladium juga logam mulia. Namun produksi tahunannya lebih dari sepuluh kali lipat produksi iridium, penggunaan historis utamanya — katalis knalpot mobil — menurun seiring elektrifikasi, dan logam ini didaur ulang melalui saluran yang lebih beragam. Paladium melonggarkan kendala itu tanpa menghilangkannya.

Konflik kepentingan: semua penulis adalah karyawan Lila Sciences, yang mendanai penelitian ini dan telah atau mungkin akan mengajukan paten atas material dan platform tersebut. Mekanisme di balik ketahanan katalis ini masih harus dipastikan.