Muhaimin Iqbal
Author

Produksi Green Hydrogen Paling Hemat Energi

Advanced Renewable

Tue , 23 Apr 2024 23:40 WIB

Hydrogen selain sebagai energi yang bersih, bahannya juga melimpah di seluruh dunia, yaitu air. Tantangannya adalah bagaimana memisahkan hydrogen ini dari air dengan biaya energi yang paling murah dan prosesnya benar-benar hijau. Maka riset kami membandingkan lima proses di bawah dan menganalisanya dari sisi kebutuhan energi.

Yang paling umum dan tentu siap secara teknologi adalah standar elektrolisa air untuk menghasilkan hydrogen dan oksigen, kebutuhan energinya sekitar 53 kWh untuk 1 kg hydrogen. Yang kedua menggunakan Solid Oxide Electrolyser Cells (SOEC), lebih efisien energi tetapi masih butuh sekitar 39 kWH.

Untuk kedua cara tersebut energi yang dibutuhkan untuk proses masih lebih tinggi dari kandungan energi hydrogen itu sendiri, yaitu 33 kWh/kg (LHV, Lower Heating Value). Jadi dua cara ini hanya feasible dilakukan bila ada energi lsitrik yang berlebih di waktu-waktu low load, sehingga daripada energi listrik terbuang percuma bisa disimpan dalam benruk hydrogen melalui dua cara ini.

Teknik yang relatif baru adalah pemisahan H2 dari air dengan menggunakan sinar matahari dengan bantuan Carbon Quantum Dots (CQDs) sebagai catalyst. Dari sisi energy belum efisien karena proses ini butuh energi yang kurang lebih sama dengan energi yang tersimpan di H2, yaitu 33 kWh/kg H2. Namun karena sinar matahari adalah gratis, teknik ini bisa dipakai untuk memproduksi green hydrogen yang feasible juga.

Dua cara yang terakhir ini yang paling menarik, yaitu menggunakan bahan carbon atau arang untuk memproduksi hydrogen in-situ dan in-time, selain energinya sangat efisien hanya butuh 6.26 kWh per kg H2, juga bisa sekaligus mengatasi masalah transportasi hydrogen yang sangat mahal.

Demikipan pula menggunakan CO2 dan carbon sebagai media untuk memproduksi hydrogen, kebutuhan energinya sama dengan menggunakan carbon saja yaitu 6.26 kWh per kg H2. Kelebihan cara terakhir ini sekaligus memanfaatkan carbon capture. Dan karena H2 diproduksi dengan memanfaatkan media emisi CO2, Hydrogen yang kita hasilkan kita sebut Regenerative Hydrogen.

Dua cara terakhir ini juga sama hijaunya dengan tiga cara sebelumnya, karena ketika kita menggunakan biomassa atau arang sebagai media untuk produksi hydrogen, CO2 yang keluar dari proses - adalah carbon neutral, karena ter-offset oleh CO2 yang diserap tanaman untuk proses fotosintesa dimasa pertumbuhan nya. Lebih-lebih CO2 yang sudah carbon neutral inipun tidak kita lepas ke udara kembali, tetapi digunakan secara circular untuk memproduksi hydrogen berikutnya.

Dua penemuan ini insyaAllah akan hadir di forum energi yang bergensi di dunia, yaitu 10th International Conference on Renewable Energy Gas Technology (REGATEC 2024), di Lund, Swedia pertengahan Mei mendatang. Pada event ini team Advanced Renewable Organization (ARO) akan membawakan dua invention kami yaitu tentang Regenertaive Energy secara umum dan Low Cost Green Hydrogen secara khusus.