Permasalahan Dunia Akan Produksi Hidrogen

Menipisnya bahan bakar fosil dan berbagai isu global membuat manusia terdesak untuk mencari alternatif bahan bakar untuk masa depan, salah satu jawabannya adalah hydrogen. Hydrogen menjadi jawaban karena hanya menghasilkan air ketika direaksikan untuk menghasilkan energy. Dengan teori kimia yang cukup dasar itu maka dibuatlah kendaraan-kendaraan yang menggunakan bahan bakar hydrogen untuk menjawab isu global yang beredar. Merek-merek mobil besar mulai berlomba untuk mengembangkan mobil dengan bahan bakar ini untuk menciptakan lingkungan yang sehat di masa depan.

Hydrogen adalah elemen paling berlimpah dan paling simple di dunia. Pada suhu dan tekanan permukaan bumi, hydrogen tidak berwarna. Bagaimanapun, hydrogen jarang ditemukan sendiri di alam. Biasanya terikat dengan element lain. Atmosfer kita sekarang mempunyai presentase yang kecil untk hydrogen. Hydrogen terkunci dalam jumlah besar di air (H2O), hydrocarbon (seperti methana, CH4), dsb. Memproduksi hydrogen untuk menjadi bahan bakar dari komponen tsb secara efisien dan ramah lingkungan menjadi tantangan yang besar pada hari ini.

Penggunaan metode steam reforming gas alam menjadi metode yang paling sering digunakan, karena ini merupakan metode paling umum untuk memproduksi hydrogen. Metode ini hanya bersandar dari reaksi kimia methana (CH4) dan H2O yang menghasilkan hydrogen. Namun, dikarenakan reaksi ini merupakan reaksi endoternik maka perlu suplai panas dari pembakaran gas alam. Selain gas alam, penggunaan bahan bakar fosil lain seperti batu bara dan minyak bumi sebagai suplai panas juga dapat digunakan. Metode produksi hydrogen dengan bahan bakar fosil ini memberikan dampak buruk bagi alam. Karena selain menghasilkan hydrogen metode ini juga melepaskan gas CO2 ke atmosfer sebesar 0,44-0,81 Nm3 CO2 tiap Nm3 hydrogen yang diproduksi. Dari data tahun 2007 Industri hydrogen di USA, walaupun mengahsilkan 11 juta metric ton hydrogen per tahun namun metode ini juga melepaskan 77 ton CO2 ke atmofer per tahunnya. Dan sayangnya metode ini merupakan metode yang paling umum dan paling handal. Dari data statistik tahun 1988 di bawah ini kita dapat melihat betapa besarnya penggunaan bahan bakar fosil dibandingkan metode produksi yang ramah lingkungan seperti electrolysis.

Metode electrolysis walaupun mempunyai sejarah yang cukup panjang (pertama kali ditemukan tahun 1800) dan merupakan jawaban untuk produksi hydrogen yang ramah lingkungan belum dapat menjadi metode idola. Ini dikarenakan metode ini belum dapat memberikan nilai efisiensi yang tinggi dengan suhu yang rendah. Metode electrolysis yang biasa dikenal, menggunakan KOH sebagai electrolytenya, dapat beroperasi pada suhu 80 0C, akan tetapi hanya mempunyai efisiensi 20-30%. Efisiensi yang tinggi dari electrolysis dapat diperoleh dengan menggunakan electrolyzer dengan Oxygen Ion conducting Solid Electrolyte yang beroperasi di suhu 700-100 0C. Namun, dibutuhkan energy yang besar untuk memepertahankan suhu tinggi tersebut. Permasalahan ini dapat terjawab dengan adanya teknologi nuklir. Dengan mengambil panas yang dihasilkan dari reaksi nuklir, High Temperature Electrolysis dapat dilakukan . Akan tetapi, karena reactor di dunia tidak banyak maka metode electrolysis ini belum banyak digunakan.

Sumber:
1. hydrogen power: theoretical and engineering solutions ; kluwer academic publisher; T.O.Saetre: 1997
2. efek recycling hydrogen pada electrolyzer terhadap kinerja elektrolisis suhu tinggi; JTF; Thomas Ari Negara;2007
3. http://www.afdc.energy.gov/afdc/fuels; accessed Dec 1st 2008
4. http://www.kamase.org