Muhaimin Iqbal
Author

Hydrogen and Water Carrier

Advanced Renewable

Mon , 13 Nov 2023 16:37 WIB

Selama ini kita mengenal sejumlah bahan bakar bisa menjadi hydrogen carrier yang lebih efektif dari hydrogen itu sendiri. Setiap m3 methanol men-deliver 149 kg H2 , 1 m3 liquid Dimethyl Ether (DME) men-deliver 191 kg H2, dan bahkan 1 m3 ethanol mampu men-deliver 205 kg H2. Angka-angka ini jauh di atas 1 m3 H2 pada tekanan 700 Bar yang hanya mengandung 42 kg H2.

Namun lebih dari itu, setiap hydrogen carrier tersebut digunakan utuk men-deliver H2 kemudian H2-nya digunakan untuk menghasilkan listrik, reaksi H2 akan menangkap oksigen dari udara di sekitarnya dan menjadikan keduanya air (H2O). Jadi sejatinya hydrogen carrier tersebut juga sekaligus menjadi water carrier.

Saya ambilkan dari contoh kasus DME sebagai hydrogen and water carrier pada sketsa di bawah. Setiap 1 kg DME, dia mampu men-deliver 260 gram H2, dengan tingkat efisiensi konverssi energi fuel cells 50%, H2 tersebut akan menghasilkan listrik bersih sekitar 4.37 KwH. Bersamaan dengan itu, reaksi Hydrogen dan Oksigen juga akan menghasilkan air 2.35 kg. Namun karena untuk reaksi ini juga membutuhkan air separuhnya, netto air yang diahsilkan adalah 1.17 kg.

Angka ini kelihatannya kecil, tetapi coba kita lihat dari perspektif yang lebih besar. Di sekitar Jakarta ada pembangkit listrik dengan kapasitas sekitar 1.1 Giga Watt. Seandainya pembangkit listrik tersebut digantikan dengan DME ini, maka akan ada produksi air sekitar 7 juta liter setiap hari. Bila rata-rata orang jakarta minum air sebanyak 3 liter per hari, maka air yang dihasilkan oleh pemangkit listrik berteknologi DME Fuel Cells tersebut cukup untuk minum 2.4 juta penduduk, ini adalah 22% dari penduduk Jakarta yang angkanya kini berada para 10.56 juta jiwa.

Penduduk Jakarta bisa jadi tidak membutuhkan sumber air bersih tambahan ini, lha wong 13 sungai yang melintasi kota ini airnya selalu diburu-buru segera buang ke laut. Tetapi bayangkan konsep ini untuk kota-kota industri dimana sumber air terbatas, kota-kota di negeri teluk, di MENA (Middle East and North Africa) dan bahkan juga di negeri tropis ini tidak selamanya air bersih itu mudah didapat.

Juga tidak semua daerah memiliki kecukupan air yang sama, delivery energy dan air sekaligus dalam satu paket menjadi sangat efektif. Mengapa demikian? Hydrogen hanya perlu separuh dibawa dalam molekul DME, separuhnya dari molekul air setempat. Sedangkan airnya sendiri diproduksi secara lebih in-situ, mana kala molekul H2 bertemu dengan molekul Oksigen juga dari udara setempat.

Maka konsep bahan bakar yang berperan ganda sebagai pembawa hydrogen atau energy dan sekaligus pembawa air ini bisa menjadi solusi untuk dua permasalahan sekaligus yaitu energi dan air di negeri-negeri atau daerah yang sulit air. Ini adalah inti dari presentasi teknologi kami dari Advanced Renewable Organization (ARO) sepanjang pekan depan di Doha - Qatar dalam acara International Conference On Sustainable Energy-Water-Environment Nexus in Desert Climate (ICSEWEN23). InsyaAllah.