Hidrogen hijau telah menjadi salah satu pilar dasar Dana Pemulihan UE. Beberapa dana akan menjadi paket stimulus terbesar yang pernah dibiayai melalui anggaran UE, dengan total suntikan ekonomi sebesar 1.8 triliun euro yang digunakan untuk membangun kembali Eropa setelah COVID-19. Transisi energi adalah salah satu poros pemulihan ini, di mana 30% dari anggaran dialokasikan untuk perubahan iklim. Di sinilah hidrogen hijau ia mulai mendapatkan status, semakin menarik minat dan menempatkannya dalam debat publik sebagai salah satu pilar dasar dekarbonisasi ekonomi. Tapi apa sebenarnya hidrogen hijau itu?
Pada artikel ini kami akan memberi tahu Anda apa itu hidrogen hijau, apa karakteristik dan pentingnya.
Apa itu hidrogen hijau?
Hidrogen adalah unsur kimia yang paling melimpah di bumi, tetapi memiliki masalah: tidak tersedia secara bebas di lingkungan (misalnya, di reservoir), tetapi selalu bergabung dengan unsur lain (misalnya, dalam air, H2O atau metana , CH4). Karena ituAgar dapat digunakan dalam aplikasi energi, ia harus terlebih dahulu dilepaskan, yaitu dipisahkan dari elemen lainnya.
Untuk melakukan pemisahan ini dan mendapatkan hidrogen bebas, perlu untuk melakukan beberapa proses dan menghabiskan energi untuk itu. Ini mendefinisikan hidrogen sebagai pembawa energi, bukan energi primer atau bahan bakar yang banyak orang pertimbangkan. Hidrogen hijau adalah pembawa energi, bukan sumber energi utama. Dengan kata lain, hidrogen adalah zat yang dapat menyimpan energi, yang kemudian dapat dilepaskan secara terkendali di tempat lain. Jadi, dapat dibandingkan dengan baterai lithium yang menyimpan listrik, daripada bahan bakar fosil seperti gas alam.
Potensi hidrogen untuk memerangi perubahan iklim terletak pada kemampuannya untuk menggantikan bahan bakar fosil dalam aplikasi di mana dekarbonisasi lebih kompleks, seperti transportasi laut dan udara atau proses industri tertentu. Apalagi, memiliki potensi besar sebagai sistem penyimpanan energi musiman (jangka panjang), yang dapat mengumpulkan energi untuk waktu yang lama, dan kemudian menggunakannya sesuai permintaan.
Asal dan jenis hidrogen
Sebagai gas yang tidak berwarna, sebenarnya ketika kita berbicara tentang hidrogen, kita biasanya menggunakan istilah yang sangat berwarna untuk mengekspresikannya. Banyak dari Anda akan pernah mendengar tentang hidrogen hijau, abu-abu, biru, dll. Warna yang ditetapkan untuk hidrogen tidak lebih dari label yang digunakan untuk mengklasifikasikannya menurut asalnya dan jumlah karbon dioksida yang dilepaskan selama produksinya. Dengan kata lain, cara mudah untuk memahami seberapa "bersih" itu:
- Hidrogen coklat: Itu diperoleh dengan gasifikasi batubara, dan selama proses produksi karbon dioksida dilepaskan. Kadang-kadang disebut hidrogen hitam.
- Hidrogen abu-abu: diperoleh dari reformasi gas alam. Saat ini merupakan produksi yang paling melimpah dan termurah, meskipun biayanya diperkirakan akan meningkat karena harga hak emisi karbon dioksida. Produksi 1 ton abu H2 akan mengeluarkan 9 sampai 12 ton CO2.
- Hidrogen biru: Itu juga diproduksi dengan mereformasi gas alam, perbedaannya adalah sebagian atau seluruh emisi CO2 dihindari melalui sistem penangkapan karbon. Nantinya, karbon dioksida ini bisa digunakan untuk membuat bahan bakar sintetis, misalnya.
- Hidrogen hijau: Diperoleh dengan mengelektrolisis air menggunakan listrik dari sumber energi terbarukan. Ini adalah yang paling mahal, tetapi karena biaya energi terbarukan dan elektroliser menurun, harganya diperkirakan akan turun secara bertahap. Jenis lain dari hidrogen hijau dihasilkan dari biogas menggunakan limbah ternak, pertanian dan / atau kota.
Sebenarnya, proses produksi hidrogen hijau tidak rumit sama sekali: elektrolisis hanya menggunakan arus listrik untuk memecah air (H2O) menjadi oksigen (O2) dan hidrogen (H2). Tantangan sebenarnya adalah persaingan, yang membutuhkan banyak listrik terbarukan yang murah (yang kurang lebih tetap), dan teknologi sel elektrolisis yang efisien dan terukur.
Penggunaan hidrogen hijau green
Secara teori, salah satu cara paling efektif untuk mendekarbonisasi ekonomi adalah dengan mencoba menggemparkan seluruh sistem energi. Namun, untuk saat ini, teknologi baterai dan kelistrikan belum memungkinkan, tergantung pada aplikasinya. Di banyak dari mereka, hidrogen hijau dapat menggantikan bahan bakar fosil, meskipun tidak semuanya begitu dewasa atau sederhana:
Sebagai gantinya, gunakan hidrogen coklat dan abu-abu. Langkah pertama yang harus dilakukan adalah mengganti semua hidrogen fosil yang saat ini digunakan dalam industri, menggunakan teknologi yang dikembangkan dan mengurangi biaya. Tantangannya tidak kecil: permintaan global untuk hidrogen dari produksi listrik akan menghabiskan 3.600 TWh, lebih banyak dari total pembangkit listrik tahunan UE. Ini adalah kegunaan utama hidrogen hijau:
- Industri berat. Konsumen besar baja, semen, perusahaan kimia dan bahan bakar fosil lainnya tidak mudah diakses atau layak secara langsung.
- Toko energi. Ini tidak diragukan lagi salah satu aplikasi hidrogen yang paling menjanjikan: sebagai sistem penyimpanan energi musiman. Dengan semakin populernya energi terbarukan, kita akan mendapati bahwa biaya listrik sangat murah, bahkan akan terjadi surplus karena tidak ada tempat untuk mengkonsumsinya. Di sinilah hidrogen akan berperan, yang dapat diproduksi dengan murah dan kemudian digunakan sesuai permintaan untuk aplikasi apa pun, baik itu pembangkit listrik atau aplikasi lainnya.
- Mengangkut. Transportasi tidak diragukan lagi merupakan salah satu aplikasi hidrogen yang paling menjanjikan. Dalam transportasi ringan saat ini, baterai memenangkan persaingan, tetapi beberapa produsen (terutama Jepang) terus mengembangkan model sel bahan bakar mereka dan hasilnya semakin menjanjikan.
- Pemanasan. Pemanasan domestik dan industri adalah sektor yang tidak selalu dapat dialiri listrik (pompa panas tidak selalu menjadi pilihan), dan hidrogen dapat menjadi solusi parsial. Selain itu, infrastruktur yang ada (seperti jaringan gas alam) dapat digunakan untuk meningkatkan permintaan. Faktanya, pencampuran hingga 20% volume hidrogen dalam jaringan gas alam yang ada memerlukan modifikasi minimal pada jaringan atau peralatan pengguna akhir.
Saya berharap dengan informasi ini Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang hidrogen hijau dan aplikasinya.