Muhaimin Iqbal
Author

Low Cost Hydrogen Production & Distribution

Advanced Renewable

Mon , 14 Aug 2023 16:22 WIB

Kendala utama dalam komersialisasi bahan bakar yang sangat bersih yaitu hidrogen (H2) itu ada pada biaya produksi dan distribusinya.

Dua jalur produksi yang umum adalah elektrolisa air dan Steam Methane Reforming (SMR), Elektrolisa butuh energi yang lebih besar dari energi yang dihasilkan, sedangkan SMR butuh fossil feedstocks berupa gas methane. Dari sisi distribusi, butuh tangki-tangki bertekanan 700 bar, sehingga ongkos distribusi dan re-fueling station-nya menjadi sangat mahal.

Namun masalah tingginya biaya produksi dan distribusi H2 tersebut di atas kini sudah bisa diatasi, H2 bisa diproduksi dan didistribusikan dengan murah, sehingga energi bersih tidak harus mahal. Ilustrasi dibawah menggambarkan proses untuk produksi dan distribusi H2 yang murah tersebut.

Pertama feedstocknya harus murah, oleh karenanya kami pilih biomassa limbah pertanian, perkebunan, kehutanan dan limbah biomassa perkotaan. Formula standar biomassa ini adalah CxHyOz, melalui gasifikasi dengan udara, unsur H2 tersebut akan lepas dengan mudah pada suhu 700-1200 derajat Celsius. Sumber panas bisa menggunakan autothermal - yaitu dari biomassa itu sendiri - jadi murah. Hasilnya adalah molekul H2 sebanyak 0.5y.

Bila gasifikasinya dilakukan dengan steam, hasil H2-nya akan lebih banyak lagi karena ada tambahan H2 dari molekul air (steam), jumlah molecul total H2 menjadi 0.5y+1. Tantangan berikutnya adalah bagaimana meng-handle H2 ini agar tidak butuh tekanan 700 bar yang mahal. Maka yang murah adalah 'menyimpan' H2 dalam methanol, karena methanol sudah berupa liquid pada suhu ruang dan tekanan normal - jadi murah untuk distribusinya.

Cara lain yang juga relatif murah adalah menggunakan DME untuk 'menyimpan' H2. DME ini adalah hasil pengeringan methanol menjadi gas, dan hanya butuh tekanan sekitar 5 bar untuk menjadi liquid, ini kurang lbih hanya 1/4 dari tekanan yang dibutuhkan untuk LPG, jadi DME bisa dikelola dengan menggunakan infrastruktur LPG yang sudah merata di seluruh negeri.

Nah bagaimana kita akan ambil H2 dari methanol atau DME ketika H2 mau digunakan sebagai bahan bakar atau bahan baku industri? Pengambilannya dengan cara Steam Reforming (SR). Melalui Methanol Steam Reforming (MSR), H2 bisa diambil kembali dari methanol dan bahkan ditambah 50% lagi H2 yang berasal dari steam. Jadi melalui MSR ini, methanol bisa men-deliver 1.5 kali dari H2 yang dibawanya.

Lebih hebat lagi ketika hidrogen disimpan di DME, melalui DME Steam Reforming (DME-SR), DME akan bisa mend-deliver 2 kali lebih banyak H2 dari yang dibawanya. Satu bagian dari yang dia bawa sendiri, dan satu bagian lagi H2 dari steam yang digunankan untuk reforming-nya.

Maka melalui dua jalur ini MSR dan DME-SR, kita bukan hanya bisa men-deliver hidrogen dengan murah, tetapi juga bisa men-deliver H2 antara 1.5 sampai 2 kali lebih banyak. Welcome to hydrogen Economy!