Muhaimin Iqbal
Author

Membumikan Teknologi Hydrogen

Advanced Renewable

Fri , 05 May 2023 01:12 WIB

Hydrogen diyakini akan menjadi bahan bakar yang ideal di masa depan. Selain sumbernya melimpah di alam, limbah pembakarannya hanya berupa air. Hanya saja teknologi yang ada saat ini untuk menghadirkan hydrogen masih seperti di awang-awang, sejumlah tantangan besar masih menghadang - sebelum hydrogen ini benar-benar bisa digunakan sebagai bahan bakar bagi masyarakat luas.

Tantangan pertama adalah sumbernya, bila hydrogen diproduksi dari elektrolisa air - dia butuh energi yang sangat besar (54 kWh/kg), sekitar 1,6 kali dari energi yang dikandung dalam hydrogen itu sendiri (33 kWh/kg). Maka mayoritas hydrogen yang digunakan saat ini diproduksi dari hasil reformasi gas methane - melalui proses yang disebut Steam Methane Reforming (SMR) - tetapi ini berarti tergantung pada fosil, sumbernya terbatas dan tidak sustainable.

Kendala terbesar hydrogen adalah di logistiknya. Hydrogen butuh tekanan yang sangat tinggi hingga 700 bar bila diangkut atau disimpan dalam bentuk gas, atau suhu yang sangat rendah minus 235 derajat Celsius bila dalam bentuk cair. Karena tidak mudah untuk mencapai suhu serendah ini, maka logistik tekanan tinggi yang umumnya dipakai.

Masalah logistik berikutnya adalah density, pada tekanan 700 bar - density hydrogen hanya di kisaran 42 kg/m3, artinya butuh ruang yang sangat besar dan dengan tekanan sangat tinggi untuk bisa membawa atau menyimpan hydrogen. Mobil-mobil hydrogen fuel cells, memiliki ukuran tangki 3-4 kali lebih besar dan jauh lebih berat dari mobil bensin atau diesel.

Namun bersama kesulitan ada dua kemudahan, di balik masalah besar ada peluang besar. Di sanggar kecil - Sanggar Waste to Energy (WastoE), tidak jauh dari kampus UI, team Ecogas berusaha menaklukkan seluruh tentangan tersebut dan berusaha membumikan teknologi hydrogen ini, agar segera bisa dimanfaatkan untuk bebersih bumi dari energi kotor yang mencemarinya.

Masalah feedstoknya, Ecogas tidak menggunakan air atau methane dari fosil. Kami menggunakan segala jenis biomassa, melalui proses gasifikasi - hydrogen akan dengan sendirinya dihasilkan bersama gas lain yaitu CH4, CO dan CO2, atau secara keseluruhan disebut syngas. Kandungan Hydrogen ini bisa diperkaya dengan mereaksikan lagi CH4 dengan air dalam proses SMR, dan mereaksikan CO dengan air juga dalam proses Water Gas Shift (WGS).

Selanjutnya tinggal memisahkan hydrogen dari gas yang tersisa - CO2, bisa menggunakan membrane ataupun Pressure Swing Adsorption (PSA). Hydrogen menjadi produk utama, sedangkan CO2 di-captured untuk menumbuhkan microalgae sebagai sumber biomassa berikutnya.

Adapaun masalah logistik terkait dengan suhu, tekanan dan density - kami solusikan dengan satu solusi saja, yaitu menjadikan Ecogas hydrogen ini sebagai hydrogen on-demand, hanya diiproduksi di lokasi pengguna pada saat hendak digunakan, dengan demikian tidak perlu transportasi dan penyimpanan hydrogen dalam kapasitas besar. Yang perlu logistik hanya feedstocknya - yaitu pellet biomassa.