Energi menjadi komponen penting bagi kelangsungan hidup manusia karena hampir semua aktivitas kehidupan manusia sangat tergantung pada ketersediaan energi yang cukup. Dewasa ini dan beberapa tahun ke depan, manusia masih akan tergantung pada sumber energi fosil karena sumber energi fosil inilah yang mampu memenuhi kebutuhan energi manusia dalam skala besar. Sedangkan sumber energi alternatif/terbarukan belum dapat memenuhi kebutuhan energi manusia dalam skala besar karena fluktuasi potensi dan tingkat keekonomian yang belum bisa bersaing dengan energi konvensional.

Di lain pihak, manusia dihadapkan pada situasi menipisnya cadangan sumber energi fosil dan meningkatnya kerusakan lingkungan akibat penggunaan energi fosil. Melihat kondisi tersebut maka saat ini sangat diperlukan penelitian yang intensif untuk mencari, mengoptimalkan dan menggunakan sumber energi alternatif/terbarukan. Hasil penelitian tersebut diharapkan mampu mengatasi beberapa permasalahan yang berkaitan dengan penggunaan energi fosil.

Salah satu bentuk energi terbarukan yang dewasa ini menjadi perhatian besar pada banyak negara, terutama di negara maju adalah hidrogen. Hidrogen diproyeksikan oleh banyak negara akan menjadi bahan bakar masa depan yang lebih ramah lingkungan dan lebih efisien. Wikipedia (2006) menyatakan laju pertumbuhan penggunaan hidrogen di dunia saat ini adalah 10% per tahun dan terus meningkat. Untuk tahun 2004, produksi hidrogen dunia mencapai 50 juta metrik ton (million metric tons-MMT) atau setara dengan 170 juta ton minyak bumi. Diharapkan pada tahun 2010 sampai 2020, laju penggunaan hidrogen bisa menjadi dua kali lipat dari laju penggunaan saat ini. Industri di USA sendiri telah menghasilkan 11 juta metrik ton hidrogen per tahun dan nilai ini setara dengan energi termal sebesar 48 GW. Jumlah hidrogen tersebut dihasilkan dengan proses reforming gas alam (5% dari total kebutuhan gas alam nasional) dan melepaskan 77 juta ton CO2 per tahun (World Nuclear Association, August 2007). Diperlukan metode baru untuk menghasilkan hidrogen tanpa melepaskan CO2 ke atmosfer.

Hidrogen bukanlah sumber energi (energy source) melainkan pembawa energi (energy carier), artinya hidrogen tidak tersedia bebas di alam atau dapat ditambang layaknya sumber energi fosil. Hidrogen harus diproduksi. Produksi hidrogen dari H2O merupakan cara utama untuk mendapatkan hidrogen dalam skala besar, tingkat kemurnian yang tinggi dan tidak melepaskan CO2. Kendala utama metode elektrolisis H2O konvensional saat ini adalah efisiensi total yang rendah (~30%), umur operasional electrolyzer yang pendek dan jenis material yang ada di pasaran masih sangat mahal. Kendala-kendala tersebut membuat hidrogen belum cukup ekonomis untuk dapat bersaing dengan bahan bakar konvesional saat ini.

Produksi hidrogen dengan elektrolisis H2O suhu tinggi (High Temperature Electrolysis) merupakan metode yang baru dan sedang dalam proses pengembangan. Metode ini dilakukan guna meningkatkan efisiensi elektrolisis H2O. Ketika suhu elektrolisis H2O sekitar 900 C, maka efisiensi total produksi hidrogen bisa mencapai 55% (Heering, 2004).

Herring (2004) telah melakukan penelitian High Temperature Electrolysis (HTE) dengan menggunakan solid oxide electrolyzer dengan elektrolit jenis yttria-stabilized zirconia dan reaktor nuklir jenis HTGR (Helium Turbine Gas Reactor).

Hasil penelitian ini memperlihatkan semakin besar energi panas yang dapat digunakan untuk proses HTE maka kebutuhan energi listrik dapat dikurangi. Selain itu, semakin besar suhu yang mampu dihasilkan reaktor nuklir maka akan meningkatkan efisiensi proses HTE.

Referensi:

Herring S., 2004, High Temperature Electrolysis, Idaho National Engineering and Environmental Laboratory, Gaithersburg, Available from http://neri.inel.gov/ universities_workshop/proceedings/pdfs/electrolysis.pdf, Accessed March 29, 2007.

Wikipedia, 2006, Hydrogen economy, Available from http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen_economy, Accessed July 17, 2007.

World Nuclear Association, 2007, Transport and the Hydrogen Economy, Available from http://www.world-nuclear.org/info/inf70.html, Accessed August 17, 2007.

Ditulis: 4 September 2007 pada kategori Nuklir, Hidrogen.
Komentar: 5