Hidrogen hijau sedang mengkonsolidasikan dirinya sebagai elemen kunci dalam dekarbonisasi perekonomian global dan upaya melawan perubahan iklim. Dalam konteks ini, Uni Eropa telah mengidentifikasi hidrogen hijau sebagai pilar fundamentalnya Dana Pemulihan. Dengan paket stimulus sebesar €1,8 triliun yang belum pernah terjadi sebelumnya, sekitar 30% dari anggaran pemulihan ini dialokasikan untuk proyek-proyek perubahan iklim. Di sinilah hidrogen hijau muncul sebagai elemen penting, tidak hanya karena sifatnya aplikasi energi namun juga karena kemampuannya mengurangi emisi CO2 di sektor-sektor yang sulit dialiri listrik. Tapi apa sebenarnya hidrogen hijau itu?
Pada artikel ini kita akan membahas apa itu hidrogen hijau, karakteristiknya, jenisnya, penerapannya, dan mengapa hidrogen dianggap sebagai salah satu elemen penting dalam perjuangan melawan perubahan iklim.
Apa itu hidrogen hijau?
Hidrogen adalah unsur kimia yang paling melimpah di planet kita, namun dalam keadaan alaminya ia tidak ditemukan secara bebas, melainkan terkombinasi dengan unsur lain seperti oksigen dalam air (H2O) atau dalam senyawa seperti metana (CH4). Untuk menggunakannya sebagai sumber energi, ia harus dibebaskan dari kombinasi tersebut melalui proses pemisahan, seperti elektrolisa. Proses yang menggunakan listrik untuk memecah molekul air inilah yang memungkinkan diperolehnya hidrogen hijau jika listrik yang digunakan berasal sumber terbarukan.
Penting untuk ditekankan bahwa hidrogen hijau dianggap a pembawa energi, bukan sumber utama. Artinya, ia menyimpan energi yang telah diproduksi sebelumnya, bukan menghasilkan energi secara spontan, seperti yang dilakukan bahan bakar fosil. Sama seperti baterai lithium Mereka menyimpan listrik, hidrogen menyimpan energi yang nantinya dapat dilepaskan dalam proses yang terkendali.
Salah satu keunggulan utama hidrogen hijau adalah dapat diproduksi tanpa menghasilkan emisi karbon, sehingga menjadikannya solusi ideal sektor-sektor yang sulit untuk didekarbonisasi, seperti angkutan laut, angkutan jarak jauh dan industri berat. Selain itu, potensinya juga sangat besar sistem penyimpanan energi jangka panjang, karena hal ini memungkinkan energi terakumulasi selama periode ketika sumber terbarukan yang tersedia (seperti tenaga surya dan angin) menghasilkan surplus.
Asal dan jenis hidrogen
Ketika kita berbicara tentang hidrogen, kita biasanya menggunakan a klasifikasi warna yang berupaya menyederhanakan dan menjelaskan karakteristik dan dampak lingkungan dari berbagai metode produksi gas ini. Warna-warna ini tidak mencerminkan sifat fisik melainkan asal mula hidrogen. Selanjutnya, kami meninjau jenis yang paling umum:
- Hidrogen abu-abu: Ini adalah jenis yang paling banyak digunakan dalam produksi saat ini. Itu diperoleh melalui reformasi gas alam, sebuah proses yang melepaskan sejumlah besar karbon dioksida. Untuk setiap ton hidrogen abu-abu yang dihasilkan, antara 9 dan 12 ton CO2 dikeluarkan.
- Hidrogen biru: Hidrogen juga dihasilkan dari gas alam, namun tidak seperti gas abu-abu, hidrogen ini memiliki teknologi yang menangkap dan menyimpan CO2 yang dipancarkan, sehingga sangat mengurangi dampaknya terhadap lingkungan. Proses ini dilakukan oleh penangkapan dan penyimpanan karbon (CCUS).
- Hidrogen hijau: Ini adalah yang terbersih dari semuanya. Itu diperoleh dengan menggunakan energi terbarukan untuk melakukan elektrolisis air. Selama proses ini, tidak ada gas rumah kaca yang dihasilkan, menjadikannya satu-satunya pilihan yang benar-benar berkelanjutan untuk penggunaan hidrogen jangka panjang.
Meskipun proses elektrolisis yang digunakan dalam produksi hidrogen ramah lingkungan pada dasarnya sederhana—menggunakan energi untuk memisahkan molekul air menjadi oksigen dan hidrogen—tantangan sebenarnya adalah melakukannya dengan biaya yang efektif. Hal ini memerlukan keduanya energi terbarukan yang berlimpah dan murah seperti kemajuan teknologi elektroliser yang memungkinkan produksi efisien dan terukur.
Penggunaan hidrogen hijau green
Hidrogen hijau memiliki potensi penerapan yang semakin besar di berbagai industri, meskipun tantangan daya saing ekonomi itu masih penting. Namun, seiring dengan turunnya biaya produksi akibat kemajuan teknologi dan pengurangan biaya listrik terbarukan, hidrogen ramah lingkungan diperkirakan akan memainkan peran penting dalam perekonomian bebas karbon. Di bawah ini kami merinci beberapa hal utamanya menggunakan:
- Industri berat: Hidrogen hijau dapat menggantikan bahan bakar fosil di sektor-sektor seperti produksi baja y semen, dua penghasil emisi CO2 yang besar, membantu mengurangi jejak karbon.
- Penyimpanan energi: Salah satu kegunaan hidrogen yang paling menjanjikan adalah kemampuannya menyimpan energi dalam jangka panjang. Pada saat produksi energi terbarukan tinggi, seperti saat cuaca cerah atau berangin, kelebihan energi terbarukan dapat digunakan untuk memproduksi hidrogen ramah lingkungan, yang dapat disimpan dan digunakan nanti ketika permintaan energi sedang tinggi.
- Transportasi: Meskipun kendaraan listrik saat ini mendominasi pasar transportasi ringan, hidrogen ramah lingkungan merupakan teknologi yang sedang dipertimbangkan secara serius transportasi berat (truk, kereta api, pesawat dan kapal laut).
- Jaringan pemanas dan gas: Di daerah tertentu, khususnya di negara-negara Nordik, hidrogen hijau dapat digunakan dalam pemanas perumahan dan industri, sehingga mencapai pengurangan emisi tambahan. Selain itu, beberapa jaringan gas alam dapat disesuaikan untuk mengangkut campuran gas alam dan hidrogen (hingga 20%), yang akan mengurangi emisi CO2 secara signifikan.
Manfaat ekonomi dan lingkungan dari hidrogen hijau
Hidrogen hijau tidak hanya bermanfaat bagi lingkungan, tetapi juga dapat memberikan dampak yang sangat besar dampak ekonomi yang positif. Menurut perkiraan Badan Energi Terbarukan Internasional (IRENA), biaya produksi hidrogen ramah lingkungan dapat turun antara 40% dan 80% dalam beberapa dekade mendatang, menjadikannya kompetitif dengan bahan bakar fosil lainnya dan membuka peluang ekonomi baru.
Di sisi lain, hidrogen hijau menawarkan solusi yang layak untuk memenuhi komitmen dunia Perjanjian Paris dan sasaran emisi nol bersih yang telah menjadi komitmen beberapa negara untuk dicapai pada tahun 2050. Hal ini menjadikannya salah satu teknologi utama untuk memeranginya perubahan iklim dan menjamin masa depan yang berkelanjutan.
Keduanya Negara-negara Uni Eropa Seperti kekuatan ekonomi lainnya, mereka berinvestasi dalam proyek hidrogen ramah lingkungan, dan tren ini diperkirakan akan terus berlanjut pada dekade berikutnya dengan inisiatif seperti pembangunan elektroliser, jaringan transportasi, dan pemasangan stasiun hidrogen.
Kekurangan hidrogen hijau
Namun, meski memiliki banyak manfaat, hidrogen hijau juga memiliki manfaat yang sama menghadirkan beberapa tantangan yang harus diatasi agar penerapannya menjadi masif dan kompetitif dari segi biaya:
- Biaya produksi tinggi: Meskipun biayanya menurun, proses elektrolisis dan kebutuhan energi terbarukan dalam jumlah besar membuat hidrogen hijau masih jauh lebih mahal dibandingkan teknologi penyimpanan energi lainnya, seperti baterai atau bahan bakar fosil.
- Penyimpanan dan transportasi: Hidrogen adalah gas ringan yang memerlukan infrastruktur khusus (dan mahal) untuk penyimpanan dan transportasi yang aman.
- Ketersediaan sumber daya terbarukan: Produksi hidrogen hijau sepenuhnya bergantung pada akses terhadap sumber energi terbarukan. Di daerah-daerah dimana pembangkit listrik terbarukan tidak melimpah, produksinya mungkin menjadi sulit atau mahal.
Terlepas dari tantangan-tantangan ini, prospek jangka panjang untuk hidrogen ramah lingkungan terlihat sangat menjanjikan.
Dengan semakin banyaknya perusahaan energi dan pemerintah di seluruh dunia yang berkomitmen untuk mengurangi emisi karbon, hidrogen ramah lingkungan kemungkinan akan menjadi komponen penting dalam strategi energi global di masa depan. Selain itu, perkembangan teknologi dapat membantu mengatasi banyak hambatan yang ada saat ini.
Hidrogen hijau mempunyai potensi untuk mengubah sektor industri, transportasi, penyimpanan energi, dan pasar energi secara umum, sehingga membantu mencapai tujuan iklim yang ambisius pada beberapa dekade mendatang.