Hidrogen Hijau: Energi Masa Depan Dunia

Oleh Dr. Ir. Dandi Bachtiar, M.Sc, Dosen Jurusan Teknik Mesin Universitas Syiah Kuala Banda Aceh

DUNIA masa depan adalah dunia yang bersih dan ramah lingkungan. Itu sudah menjadi visi masyarakat dunia sekarang ini. Sehingga praktis semua hal yang berkaitan dengan masa depan akan selalu dihubungkan dengan nilai-nilai back to nature (kembali ke alam), green (hijau), environmentally friendly (ramah lingkungan), dan clean (bersih). Dalam bidang energi, masyarakat dunia sudah bersiap- siap untuk meninggalkan penggunaan energi fosil, yaitu bahan bakar minyak bumi, gas dan batubara.

Karena pembakarannya menghasilkan karbon yang merusak udara dan lingkungan. Sebagai gantinya adalah penggunaan energi baru dan terbarukan (EBT) yang lebih bersih karena tidak menghasilkan karbon dalam pemakaiannya, seperti pembangkit tenaga air, surya, angin dan panas bumi. Umumnya pembangkit energi baru dan terbarukan di atas dipakai untuk menghasilkan listrik.

Energi listrik inilah yang seterusnya digunakan untuk menggerakkan semua aktivitas manusia, baik itu penerangan, transportasi, dan peralatan industri. Di sektor transportasi, penggunaan bahan bakar fosil masih sangat dominan ketika dipakai langsung untuk menggerakkan kendaraan, seperti motor, mobil, kapal, pesawat.

Di masa depan manakala energi fosil tidak lagi tersedia maka sektor transportasi sangat tergantung pada teknologi batere. Batere mendapat suplai energi listrik dan dipakai untuk menggerakkan peralatan tramsportasi, baik itu kendaraan ringan maupun berat. Saat ini teknologi batere sudah berkembang pesat, terutama dalam bidang otomotif. Mobil listrik sudah mulai diproduksi secara massal dan memasuki pasaran dunia. Namun masih ada beberapa kelemahan mobil listrik, seperti waktu pengecasan yang lama (minimal 12 jam), ukuran batere yang besar dan berat untuk kapasitas yang lebih besar, bahan baku batere yang perlu didaur ulang untuk mencegah penimbunan sampah batere yang masif.

Di titik ini muncul hidrogen sebagai alternatif sumber energi skunder yang lebih unggul dari teknologi batere. Setidaknya dalam beberapa hal seperti waktu pengisian bahan bakar yang cepat (sama seperti mengisi bensin), sangat bersih dan ramah lingkungan (zero carbon), peralatan yang ringan dan ringkas. Teknologi fuel-cell Hidrogen bekerja sebagai sumber energi melalui peralatan yang disebut dengan fuelcell (sel bahan bakar). Prinsip kerjanya adalah mereaksikan hidrogen (H2) dengan oksigen (O2) yang akan menghasilkan listrik dan air.

Di dalam fuelcell terjadi proses elektrokimia dimana hidrogen dipisahkan secara atomik menjadi proton dan elektron. Bagian-bagian fuel-cell terdiri dari anoda, katoda dan membran. Di bagian anoda, proton atau atom hidrogen positif akan melintasi membran menuju katoda. Sedangkan elektron hidrogen akan mengalir melintasi jalur lain juga menuju katoda dimana aliran elektron ini menghasilkan energi listrik.

Pertemuan kembali atom- atom hidrogen di katoda yang mengandung oksigen menghasilkan air sebagai produk sisa fuel-cell. Energi listrik yang dihasilkan oleh proses di dalam fuelcell ini sangat efektif. Sehingga peran hidrogen sebagai sumber energi yang bersih dan efisien sangat memuaskan. Peralatan fuel-cell pun sangat ringkas dan kompak. Kini teknologi hidrogen fuel-cell telah dipakai dalam menggerakkan mobil.

Kendala utama pengembangan hidrogen fuel-cell saat ini adalah harga bahan baku yang sangat mahal. Salah satu komponen penting fuel-cell adalah platinum sebagai bagian anodanya. Alternatif bahan lain untuk menggantikan platinum ini masih terus dicari oleh para ilmuwan. Di luar itu, hidrogen jauh lebih unggul dari teknologi batere dalam menggerakkan mobil. Dari data di tahun 2019, mobil listrik dunia sudah diproduksi lebih 1,6 juta unit jauh mengungguli mobil hidrogen yang baru diproduksi sebanyak 7,7 ribu unit saja (Antaranews, 2021).

Namun bukan berarti mobil listrik lebih baik dari mobil hidrogen. Dari segi harga mobil hidrogen masih sangat mahal, sehingga wajar mobil listrik dapat diproduksi secara massal karena biaya produksinya dapat ditekan. Namun peluang mobil hidrogen masih ada. Secara teknis teknologi fuel-cell sangat efisien dan efektif. Sejalan dengan waktu diharapkan dapat ditemukan teknologi baru yang bisa mendapatkan bahan yang lebih murah. Produksi hidrogen hijau Hidrogen sendiri tidak bisa ditemukan langsung di muka bumi ini. Hidrogen selalu terikat dalam senyawa bersamasama unsur lain.

Sehingga hidrogen perlu diproduksi dengan cara melepaskan ikatannya dengan unsur lain tersebut. Yang paling sederhana hidrogen dapat diurai dari ikatannya dalam air (H2O) dengan proses elektrolisa. Dimana energi listrik diberikan kepada larutan H2O sehingga memisahkan hidrogen dan oksigen. Proses sederhana dan simpel ini membutuhkan energi yang besar. Produksi hidrogen selama ini di dunia industri melalui pemisahannya dari gas hidrokarbon. Uap air bertekanan tinggi dialirkan ke senyawa hidrokarbon akan memisahkan hidrogen dan unsure karbonnya.

Proses ini lebih murah dibandingkan proses elektrolisa, namun menghasilkan karbon (CO2) yang sebenarnya sangat dihindari. Karena melanggar prinsip zero karbon yang dianut oleh visi udara bersih dunia. Sehingga muncullah istilah hidrogen berwarna. Hidrogen hijau adalah hidrogen yang diperoleh dari proses yang bersih dan sama sekali tidak ada unsur karbonnya. Hidrogen hijau diproduksi melalui proses elektrolisa H2O dengan menggunakan energi listrik yang dibangkitkan dari sumber EBT. Sedangkan hidrogen berwarna lainnya seperti hidrogen biru, hidrogen abu-abu, menunjukkan bahwa prosesnya masih melalui cara-cara yang mengandung unsur karbon.

Dan dunia masa depan akan meminimalisir penggunaan hidrogen biru, abu-abu dan lainnya yang tidak bersih ini. Peluang Indonesia dalam memproduksi hidrogen hijau terbuka lebar. Sumber EBT kita sangat melimpah ruah. Bahan baku utama hidrogen adalah air, yang juga tersedia dalam jumlah yang sangat banyak di tanah air ini. Energi panas bumi yang berlimpah dapat dipakai untuk memproduksi hidrogen hijau. Pertamina selaku pemain utama penyedia energi panas bumi di Indonesia sudah mulai bersiap-siap memproduksi hidrogen hijau (katadata.co.id, 2021).

Langkah ini akan menaikkan nilai pemanfaatan energi panas bumi kita. Selama ini panas bumi memproduksi listrik yang terbatas pasarnya. Dengan adanya diversifikasi produk energi panas bumi, yaitu menghasilkan hidrogen hijau akan membuat PLTP lebih punya bargaining di pasar energi. Jika produknya (yaitu hidrogen hijau) ini dapat diekspor dan dikirim ke tempat lain maka akan membuat pembangunan PLTP semakin penting dan layak. Sebagai contoh, dulu ketika belum ada teknologi pencairan gas, maka gas belum begitu bermakna. Karena bermasalah dalam transportasinya. Namun ketika gas dapat dicairkan, ukurannya pun mengecil sehingga dapat diekspor dan dikirim ke tempat yang jauh, nilai gas menjadi meningkat. Begitu pula dengan hidrogen hijau ini. Ketika hidrogen hijau nanti di masa depan semakin diperebutkan oleh pasar dunia, maka produksi hidrogen hijau yang masif dan efisien akan menjadi rebutan.

Di situlah akan terjadi transformasi nilai hidrogen sesuai dengan hukum permintaan pasar. Aceh memiliki beberapa sumber energi panas bumi yang potensial. Salah satunya adalah PLTP Seulawah Agam. Peluang memproduksi hidrogen hijau seharusnya dapat dimanfaatkan sebaikbaiknya oleh PLTP Seulawah Agam. Sehingga pembangunan PLTP Seulawah Agam semakin memiliki alasan logisnya untuk segera dipercepat. Kita berharap PLTP kebanggaan Aceh ini dapat segera terwujud dan memberi kontribusi besar baik kepada masyarakat Aceh maupun kepada kepentingan energi dunia. Semoga.

 

Source : aceh.tribunnews.com

---