BAGAIMANA PERAN HIDROGEN TERHADAP ENERGI DI MASA DEPAN?

BAGAIMANA PERAN HIDROGEN TERHADAP ENERGI DI MASA DEPAN?

 

Hidrogen adalah bahan bakar yang sangat menarik karena ramah lingkungan, menghasilkan air sebagai satu-satunya produk pembakaran. Jika hidrogen dibakar di udara, maka nitrogen oksida masih dihasilkan dalam jumlah kecil karena reaksi berlangsung pada temperatur tinggi sehingga nitrogen dan oksigen dapat bereaksi, tetapi produk pembakaran bebas dari CO, CO2, SO2, hidrokarbon tidak terbakar, dan polutan lingkungan lainnya yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar minyak bumi. Selain itu, jumlah panas yang dibebaskan saat  hidrogen dibakar adalah 242 kJ / mol (121 kJ / g), nilai ini lebih besar dibandingkan dua kali energi pembakaran bensin, minyak, atau gas alam (untuk massa yang sama).

H2 + ½ O2 🡪H2O (g)

Akibatnya, beberapa orang memimpikan apa yang mereka sebut "ekonomi hidrogen" di mana

kebutuhan energi kita dipenuhi oleh gas, cair, dan hidrogen padat. Untuk pemanasan rumah, gas hidrogen dapat disalurkan melalui pipa bawah tanah seperti gas alam, sementara hidrogen cair dapat dikirimkan dengan truk atau dengan kereta api dalam tank ruang hampa yang besar. Mobil mungkin dapat dijalankan oleh gas hidrogen terkompresi, hidrogen cair, atau hidrogen padat (hidrogen yang disimpan dalam bentuk logam padat hidrida, padatan berpori dengan luas permukaan tinggi, atau senyawa penyimpanan hidrogen padat seperti NH3BH3). Mobil prototipe telah dibangun dengan mesin yang dimodifikasi untuk dijalankan menggunakan hidrogen. Pusat penelitian saat ini adalah pengembangan kendaraan listrik yang didukung oleh sel bahan bakar hidrogen (Bagian 17.10) dan pada penemuan bahan padat baru untuk penyimpanan hidrogen.

 

Apa kendala untuk mencapai ekonomi hidrogen? Sebelum ekonomi hidrogen dapat menjadi kenyataan, cara memproduksi hidrogen yang lebih murah harus ditemukan. Karena hidrogen bukan sumber energi alami seperti batu bara, minyak, atau gas alam, energi harus terlebih dahulu dibutuhkan untuk menghasilkan hidrogen sebelum dapat digunakan. Oleh karena itu penelitian saat ini berfokus pada mencari metode yang lebih murah untuk mengekstraksi hidrogen dari senyawanya.Saat ini, hidrogen diproduksi paling banyak melalui proses steam–hydrocarbon reforming. Metode ini dapat berkontribusi terhadap pemanasan global karena menghasilkan CO2 sebagai produk sampingan. Namun hal ini dapat ditangani untuk menangkap CO2 dan menyimpanya dalam wadah tertentu, sehingga menghindari penambahan CO2 ke atmosfer. Adapun jika sumber tenaga listrik yang murah tersedia (misalnya, tenaga air terjun atau tenaga nuklir) maka hidrogen dapat diproduksi dengan elektrolisis air. 

Pendekatan lain adalah menggunakan energi matahari untuk "mengurai" air menjadi H2 dan O2. Akan tetapi metode ini sangat tergantung pada pengembangan katalis yang mampu menyerap energi sinar matahari dan kemudian menggunakan energi tersebut untuk mengurau air menjadi hidrogen. Hidrogen cair telah digunakan sebagai bahan bakar dalam program luar angkasa AS dalam beberapa tahun terakhir. Hidrogen adalah bahan bakar yang digunakan untuk membawa astronot pertama ke bulan, dan hidrogen juga digunakan sebagai bahan bakar mesin roket dan pesawat luar angkasa. Namun, hidrogen adalah zat yang sangat luar biasa berbahaya, yang dalam penyimpanan dan distribusinya mempunyai potensi bahaya yang cukup besar.

John Mc Murry, General Chemistry, 4th Edition

Zhumdahl, Chemistry, 8th Edition