Hidrogen sebagai Tempat Penyimpanan Energi Terbarukan
Angin dan matahari merupakan salah satu jenis dari energi terbarukan tersebut. Mungkin teman-teman ingat dengan pelajaran IPA di SD tentang Sumber Daya Alam yang dapat diperbaharui. Angin dan matahari digunakan sebagai sumber untuk pembangkit listrik.
Namun, terdapat masalah dalam kedua energi terbarukan ini, yaitu terdapat ketidak seimbangan supply dan demand dari pembangkit listrik tersebut. Listrik banyak digunakan pada malam hari, sedangkan angin dan matahari terdapat pada siang hari dimana kebutuhan listrik sedikit.
Pada saat sumber energi berupa angin dan matahari berada di puncaknya yaitu pada siang hari, kebutuhan energi sedikit sehingga banyak energi yang berlebih karena tidak terpakai. Sedangkan pada malam hari dimana penggunaan listrik berada pada puncaknya, tidak terdapat sumber energi untuk itu. Hal ini menyebabkan kebutuhan energi nya harus dipenuhi oleh sumber energi lainnya.
Oleh sebab itu, dibutuhkan suatu tempat penyimpanan untuk energi tersebut agar bisa digunakan di waktu lain, seperti ketika hujan, ketika tidak ada angin, dan pada saat malam hari.
Apakah Tempat Penyimpanan yang Cocok untuk Energi Terbarukan?
Konsep penyimpanan energi ini layaknya seperti powerbank. Kita ingin menyimpan energi di powerbank agar kita dapat men-charge hp kita di waktu yang kita inginkan. Namun, menggunakan baterai lithium sebagai tempat penyimpanan energi tidak menguntungkan karena mereka memiliki kapasitas dan tidak dapat menyimpan energi untuk waktu yang lama.
Oleh karena itu, solusinya adalah menyimpan energi itu secara kimiawi, salah satunya dengan menggunakan hydrogen. Dengan menggunakan alat yang dinamakan electrolyzer, air akan terpisahkan menjadi molekul hydrogen dan oksigen.
Mengapa Menggunakan Hidrogen?
Hidrogen merupakan molekul yang stabil sehingga hydrogen dapat menyimpan energi lebih lama dibandingkan medium lainnya. Hidrogen memiliki kandugan energi terbesar sehingga ia mampu untuk menyimpan sekitar 120 MJ/kg. Hal ini berarti hanya dibutuhkan hydrogen dengan jumlah yang sedikit untuk dapat menyimpan energi dalam jumlah yang banyak.
Hidrogen dapat disimpan dalam bentuk gas bertekanan tinggi atau cairan bertemperatur rendah. Ketika dibutuhkan, hydrogen dapat dikonversi kembali ke energi listrik melalui fuel cell dan di umpankan ke jaringan listrik.
Bagaimana Hidrogen Menyimpan Energi?
Energi yang berlebih dari matahari dan angin akan digunakan untuk elektrolisis dimana terdapat perubahan energi listrik menjadi energi kimia. Air (H2O) akan diuraikan menjadi oksigen (O2) dan gas hidrogen (H2) menggunakan arus listrik dari energi matahari dan angin yang berlebih tersebut. Ketika dibutuhkan, gas hydrogen tersebut dapat digunakan untuk power generation.
Metode Baru dalam Produksi Hidrogen dengan Elektrolisis
Penggunaan hidrogen sebagai tempat penyimpanan energi ini sudah mulai direncanakan pengaplikasikaannya di beberapa bagian negara seperti di Jerman, Denmark, dan Amerika. Penelitian pun masih terus dilakukan.
Berdasarkan artikel dari AlChE, ditemukan metode baru untuk memecah molekul air menjadi hidrogen dan oksigen. Metode baru ini lebih murah dibandingkan dengan metode yang sekarang digunakan. Sebelumnya, metode produksi hydrogen menggunakan katalis yang mengandung metal seperti platinum atau iridium yang harganya agak mahal. Selain itu, alat yang digunakan yaitu proton exchange membrane water electrolyzer juga membutuhkan logam yang tahan korosi karena kondisi reaksi yang highly acidic.
Washington State University bekerja sama dengan Los Alamos National Lab dimana peneliti menemukan katalis yang dapat mempercepat laju produksi hydrogen hingga 10 kali lebih cepat dibandingkan laju sebelumnya. Besar harapannya dengan ditemukan penelitian ini, kita dapat memanfaatkan energi terbarukan sebaik mungkin.
Walaupun Pembangkit Listrik Tenaga Surya dan Angin belum banyak di Indonesia, kementerian ESDM sedang merencanakan untuk membuat satu juta atap panel surya hingga tahun 2025 mendatang. Sedangkan untuk PLTB masih belum ada rencana ke depannya. Padahal PLTS dan PLTB ini bisa menghemat bahan bakar solar dan mencegah emosi CO2 lho!
Ayo doakan semoga rencana tersebut dapat terlaksana dan akan muncul rencana baru dalam mengembangkan kedua energi terbarukan tersebut.
Sumber :
AlChE. New Hydrogen Production Method Could Revolutionize Renewable Energy Storage. 13 Maret 2020. <https://www.aiche.org/chenected/2020/03/new-hydrogen-production-method-could-revolutionize-renewable-energy-storage?utm_source=Blog&utm_medium=Chennected&utm_campaign=What#039;s%20Trending&utm_term=Mar%26Apr2020> [diakses pada 9 Juni 2020].
Ekonomi Bisnis. Pengembangan Pembangkit Listrik Tenaga Bayu Massif, tetapi Tidak di Indonesia. 31 Maret 2020. <https://ekonomi.bisnis.com/read/20200331/44/1220228/pengembangan-pembangkit-listrik-tenaga-bayu-massif-tetapi-tidak-di-indonesia-> [diakses pada 10 Juni 2020].
FCHEA (Fuel Cell&Hydrogen Energy Association). Unlocking the Potential of Hydrogen Energy Storage. 22 Juli 2019. <http://www.fchea.org/in-transition/2019/7/22/unlocking-the-potential-of-hydrogen-energy-storage> [diakses pada 9 Juni 2020].
IDN Times. 7 Alasan Kenapa Indonesia Tak Gunakan Pembangkit Listrik Tenaga Surya. 18 Oktober 2019. < https://www.idntimes.com/science/experiment/nena-zakiah-1/alasan-indonesia-tidak-menggunakan-pembangkit-listrik-tenaga-surya-sebagai-sumber-energi-utama/7> [diakses pada 10 Juni 2020].
IEEE Spectrum. Redox-Flow Cell Stores renewable Energy as Hydrogen. 13 April 2020. <https://spectrum.ieee.org/energywise/energy/renewables/storing-renewable-energy-hydrogen-redoxflow-cell> [diakses pada 10 Juni 2020].
Renewable Energy World. Hydrogen Energy Storage : A New Solution To the Renewable Energy Intermittency Problem. 16 Juli 2014.<https://www.renewableenergyworld.com/2014/07/16/hydrogen-energy-storage-a-new-solution-to-the-renewable-energy-intermittency-problem/#gref> [diakses pada 9 Juni 2020].