Muhaimin Iqbal
Author

In-situ and In-Time Green Hydrogen

Advanced Renewable

Tue , 12 Dec 2023 20:02 WIB

Bila green hydrogen menjadi bahan bakar masa depan yang diidolakan dunia, itu karena ketika terbakar dia hanya mengeluarkan limbah berupa air, yang juga kita butuhkan. Masalahnya adalah memproduksi green hydrogen ini atau bahkan grey hydrogen sekalipun masih terkendala banyak hal, yaitu prosesnya sendiri yang mahal, mengeluarkan banyak sekali CO2 (untuk yang grey), dan logistiknya juga sangat mahal karena butuh tekanan hingga 700 bar.

Maka sketsa saya dibawah ini bisa menjadi solusi untuk seluruh permasalahan terkait produksi dan logistik hydrogen tersebut di atas. Intinya ini hanya terdiri dari tiga proses utama, yaitu gasifikasi, water gas shift dan separasi. Ketiga teknoloinya matang di TRL (Technology Readiness Level) 7-8 minimal, dan bisa menjadi TRL 9 begitu diproduksi massal.

Gasifikasi yang saya pilih adalah menggunakan reaktor yang saya sebut OCCY (Onboard Carbon Cycles) reactor, agar bisa menggunakan bahan bakar dari arang biomassa apapun dan CO2 hasil tangkapan di ujung proses produksi green hydrogen ini sendiri. Keluaran dari OCCY reactor ini adalah syngas yang kaya CO karena faktor bahan bakunya tersebut. Ada sedikit H2 dari arang karena standar arang memang mengandung hydrogen sekitar 5%.

Syngas yang kaya akan CO ini kemudian diproses di Water Gas Shift (WGS) reactor. CO yang direaksikan dengan steam akan menghasilkan H2 dan CO2. Keduanya kemudian dipisahkan di reaktor ketiga yaitu membrane reactor. Hasilnya berupa hydrogen murni, sedangkan limbah CO2 dikembalikan ke proses pertama untuk menjadi bahan baku kembali. Jadi selain efisiensi bahan baku juga menghilangkan emisi CO2 pada produksi green hydrogen ini.

Karena sederhananya proses ini, green hydrogen dengan konep OCCY ini bisa dibuat dalam skala kecil - miniplant atau bahkan microplant. Dengan cara ini maka green hydrogen bisa dihadirkan in-situ dan in-time, yaitu diproduksi di tempat green hydrogen ini dibutuhkan dan pada saat dia dibutuhan saja, dengan demikian dia akan menghilangkan kebutuhan logistik hydrogen - baik berupa penyimpanan maupun transportasi hydrogen yang sangat mahal.

Selama dalam penyimpanan dan transportasi, 'stock hydrogen' akan berupa arang atau carbon dan CO2 yang terikat pada adsorbent-nya (Ad.CO2). Keseluruhan biaya logistik akan menjadi sangat murah dibandingkan logistik hydrogen yang konvensional.

Selain dibutuhkan untuk bahan bakar yang carbon-free, hydrogen jyga dibutuhkan untuk perbagai proses industri - termasuk bila kita hendak memproduksi Advanced Biofuels dari segala jenis biomassa, selalu butuh green hydrogen ini.