Muhaimin Iqbal
Author

Pembawa Hidrogen yang Sangat Efektif : Hidrokarbon

Advanced Renewable

Tue , 14 May 2024 11:39 WIB

Setelah kita bisa produksi biohydrogen dengan efektif dari biomassa atau arang, challenge berikutnya adalah bagaimana menyimpan dan mengangkut biohydrogen ini bila dibutuhkan di waktu atau tempat yang berbeda dari waktu/tempat produksinya.

Dari sekian banyak yang kami kaji, termasuk diantaranya menyimpan dalam ammonia, dalam magnesium, dalam oxygenates, dalam arang aslinya dan dalam hydrocarbon, yang paling kami rekomendasikan akhirnya adalah dua yang terakhir. Arang tetap paling direkomendasikan bila hydrogen akan diproduksi dan dipakai di tempat yang sama.

Namun bila hydrogen untuk diproduksi dan dipakai di tempat atau waktu yang lain, dimana butuh penyimpanan dan pengangkutan, maka menyimapn hydrogen dalam bentuk hydrocarbon adalah yang paling efektif. Grafik di bawah menjelaskan efektivitas hydrocarbon sebagai hydrogen carrier ini.

Semua hydrocarbon dari panjang rantai C berapapun bisa digunakan untuk hydrogen carrier, namun kinerjanya menurun dengan semakin panjang rantai C. Total hydrogen yang bisa dideliver oleh hydrocarbon juga sangat tinggi, kisarannya adalah 43% hingga 50% dari berat hydrocarbon yang digunakan sebagai carriernya.

Tingginya hydrogen delivery ini karena ketika kita gunakan sebagai carrier, hydrocarbon akan mendeliver hydrogen dari 3 sumber. Pertama adalah hydrogen yang dibawa oleh melokeul hydoracbon sendiri, kisarannya 15% hingga 25% dari berat carriernya. Kedua hydrogen dari steam yang digunakan untuk proses reforming, dan yang ketiga dari steam yang diguakan untuk water gas shift, dimana dari dua sumber terakhir ini ada tambahan masing-masing sekitar 13%- 14% dari berat hydrocarbon yang digunakan sebagai carriernya.

Reactor yang kami gunakan untuk model penyimpanan hydrogen dalam hydrocarbon serta menguraikannya balik menjadi hydrogen pada saat mau digunakan adalah reaktor yang kami sebut sebagai Synthesis and Reforming Reversible Reactor (SR3) seperrti pada gambar di bawah.

Input hydrogen yang bisa disimpan dalam hydrocarbon bisa berupa hydrogen murni, namun yang lebih ekonomis adalah berupa syngas dengan rasio H2/CO>2. Karena bila hydrogen murni yang hendak disimpan-pun, juga butuh gas CO sebagai reactan untuk menjadikannya hydrocarbon.

Karena syngas bisa dengan mudah diproduksi dari biomassa atau arang, maka hydrogen dan hydrocarbon yang diproses secara ulang-alik oleh SR3 ini kategorinya adalah biohydrogen dan biohydrocarbon. Dari grafik dibawah, kita juga akan bisa menghitung berapa harga yang wajar dari biohydrogen ini, dia akan sangat kompetif karena hanya butuh 2 sampai 2.3 kg biohydrocarbon (bioLPG, biogasoline atau greendiesel) untuk menghasilkan 1 kg biohydrogen yang energi densitynya 2.7 kali dari energy density hydrocarbon pada umumnya.