Muhaimin Iqbal
Author

Green Hydrogen Efisiensi Tinggi Biaya Rendah

Advanced Renewable

Tue , 23 Apr 2024 21:57 WIB

Green hydrogen economy bisa jadi sudah bisa hadir di depan pintu rumah kita setelah dua kendala yang dihadapi selama ini teratasi, yaitu kendala produksi dan logistik. Kendala produksi selama ini karena mayoritas hydrogen masih diproduksi dari reforming gas alam (methane), yang membuatnya tergantung pada fosil.

Produksi hydrogen dengan elektrolisa air kendalanya kebutuhan energi yang masih lebih besar dari kandungan energi hydrogen itu sendiri. Di sisi logistik penyimpanan dan pengangkutan hydrogen adalah tantangan tersendiri, dia butuh tekanan sangat tinggi 700 Bar atau suhu sangat rendah minus 253 derajat Celsius.

Upaya dunia untuk mengatasi dua masalah tersebut hingga kini belum sepenuhnya berhasil untuk menghadirkan solusi yang massal yang bisa men-drive green hydrogen economy. Rata-rata baru sebatas mengatasi masalah logistik, namun belum masalah produksinya sendiri.

Dalam hal logistik-pun belum sepenuhnya menjadi solusi. Memanfaatkan magnesium sebagai hydrogen carrier misalnya - selain mahal harga magnesium-nya (US$ 6-8/kg), juga hanya mampu mendeliver sekitar 7.7% dari berat carrier itu sendiri. Ammonia lebih baik dari sisi harga (US$ 0,28/kg), tetapi kemampuan delivery H2-nya juga masih rendah sekitar 17.6% dari berat ammonia, dan masih butuh tekanan 17 Bar untuk logistiknya.

Solusi yang lebih menarik adalah dengan menggunakan oxygenates seperti methanol, DME dan Ethanol untuk H2 carriernya. Methanol dengan harga US$ 0,33/kg dapat mendeliver H2 hingga 18.75% dari berat methanol, yaitu 12.5% dari H2 yang ada di molekul methanol sendiri dan tambahan 6.25%-nya dari steam yang dipakaii untuk reforming.

Dengan pola yang sama, DME dan Ethanol mampu mendelivery hydrogen hingga 26% dari berat masing-masing, separuh dari yang dibawa di molekulnya dan separuh lagi dari steam yang digunakan untuk reforming. Harga DME dan ethanol juga relatif murah yaitu di kisaran US$ 0,4/kg untuk DME dan US$ 0,8/kg untuk ethanol.

Di atas itu semua, ternyata yang paling menarik dan menjadi juaranya - paling tidak dari hasil riset kami, adalah material yang sangat mudah diproduksi, disimpan maupun ditransportasikan, itulah arang. Harga arang hanya US$ 0,2/kg dan mampu mendeliver 33,33% H2 dari berat arang. Formula di bawah menjelaskan hal ini, setiap 1 atom C, mampu mendeliver 2 molekul H2 atau 4 atom H.

Untuk merubah arang menjadi H2 juga mudah, hanya melibatkan dua reaksi utama yaitu Water Gas (WG) untuk merubah C menjadi CO dan 1 molekul H2, kemudian dilanjutkan dengan reaksi Water Gas Shift (WGS) untuk merubah molekul CO menjadi 1 lagi molekul H2 dan limbah CO2. Keseluruhan reaksi ini bisa dilakukan dalam satu reaktor yaitu Regenerative Energy Reactor, atau melalui 2 reaktor OCCYRE dan Membrane reactor, semua reaktor-reaktor ini sudah saya unggah sebelumnya.

Karena arang bisa diproduksi dari biomassa, sampah dan limbah apapun, berarti green hydrogen ini juga bisa dihadirkan dimanapun Anda butuhkan!