Muhaimin Iqbal
Author

Enabler for BioHydrogen Economy

Advanced Renewable

Tue , 14 May 2024 11:26 WIB

Hydrogen (H2) sebagai bahan bakar ideal, kini masih terkendala aspek produksi dan logistik untuk bisa menjadi bahan bakar yang massal. Dari sisi produksi mayoritsnya masih dari fosil, sedangkan dari sisi logistik H2 murni butuh tekanan 700 Bar atau suhu minus 253 derajat Celsius, keduanya menjadi sangat mahal dan beresiko.

Namun dua kendala tersebut teratasi sekalligus dengan konsep BioHydrogen yang kami usung ini. Untuk produksinya H2 diproses melalui gasifikasi biomassa atau arang dan dimurnikan melalui Water Gas Shift (WGS) reaction.

Untuk logistik, H2 dapat 'disimpan' pada carriernya yang bisa berupa oxygenates, hydrocarbon, dan bahkan bisa berupa arang itu sendiri. Selama dalam proses logistik - penyimpanan dan pengiriman, H2'disimpan' dalam carriernya tersebut sehingga mudah dan murah, H2 baru bener-bener di-deliver sebagai H2 murni secara in-situ dan in-time, di tempat dan pada saat dibutuhkan saja.

Penggunaan carrier ini juga membuat H2 yang dideliver bisa jauh lebih besar dari yang dibawa oleh molekul carriernya sendiri. Untuk Oxygenates misalnya, H2 yang bisa dideliver methanol adalah 150% dari H2 yang dibawa di molekul methanol, sedangkan untuk DME dan Ethanol, H2 yang dideliver malah mencapai 200% dari H2 yang dibawa molekulnya masing-masing. Tambahan H2 ini berasal dari steam yang digunakan untuk mereform oxygenates tersebut.

Yang lebih menarik lagi adalah arang, arang sendiri hanya carbon, tetapi ketika dia digasifikasi dan direaksikan dalam WGS secara in-situ dan in-time, dia bisa men-deliver H2 sebasar 33% dari berat arang tersebut. Ini ideal untuk penghasil H2 baik untuk power/listrik maupun untuk feedstock industri seperti pabrik pupuk/ammonia dlsb. Namun untuk transportasi, tentu Anda tidak mau repot membawa arang di mobil Anda, apa solusinya?

Riset kami menemukan H2 carrier yang sangat fit untuk industri transportasi, yaitu kita bisa gunakan hydrocarbon sebagai H2 carrier yang sangat efektif. Hydrocarbon seperti bensin dan diesel sudah berupa liquid pada STP (Standard Temperature an Pressure), infrastruktur transportasinya juga sudah sangat massal, jadi tinggal dipakai.

Lebih dari itu setiap molekul hydrocarbon bisa mendeliver H2 yang jauh lebih besar dari carrier sebelumnya. Grafik dibawah menunjukkan perbandingan H2 yang bisa dideliver oleh masing-masing carrier, kita bisa lihat bahwa menggunakan hydrcarbon sebagai carrier akan memberikan delivery H2 yang paling tinggi dalam satuan volume maupun berat masing-masing carrier.

Ketika hydrocarbon digunakan sebagai H2 carrier, ada tiga sumber H2 yang akan dideliver-nya, yaitu dari molekul hydrocarbon itu sendiri, dari steam yang digunakan untuk me-reform hydrocarbon dan dari steam yang digunakan untuk reaksi WGS. Pada contoh dibawah adalah bila kita gunakan Octane (C8H18) untuk H2 Carrier, total H2 yang dideliver mencapai 278% dari H2 yang dibawa dalam molekul octane itu sendiri! Seluruh proses ini menggunakan XH2M reactor di bawah.