Dalam beberapa tahun terakhir, negara-negara di seluruh dunia mendorong pengembangan industri energi hidrogen dengan kecepatan yang belum pernah terjadi sebelumnya. Menurut laporan yang dirilis bersama oleh Komisi Energi Hidrogen internasional dan McKinsey, lebih dari 30 negara dan wilayah telah merilis peta jalan pengembangan energi hidrogen, dan investasi global dalam proyek energi hidrogen akan mencapai 300 miliar dolar AS pada tahun 2030
Energi hidrogen adalah energi yang dilepaskan oleh hidrogen dalam proses perubahan fisika dan kimia. Hidrogen dan oksigen dapat dibakar untuk menghasilkan energi panas, dan juga dapat diubah menjadi listrik dengan sel bahan bakar. Hidrogen tidak hanya memiliki sumber yang luas, tetapi juga memiliki keunggulan konduksi panas yang baik, bersih dan tidak beracun, serta panas per satuan massa yang tinggi. Kandungan panas hidrogen pada massa yang sama kira-kira tiga kali lipat dari bensin. Ini adalah bahan mentah penting untuk industri petrokimia dan bahan bakar listrik untuk roket luar angkasa. Dengan meningkatnya seruan untuk menghadapi perubahan iklim dan mencapai netralitas karbon, energi hidrogen diperkirakan akan mengubah sistem energi manusia.
Energi hidrogen disukai bukan hanya karena emisi karbonnya yang nol dalam proses pelepasannya, namun juga karena hidrogen dapat digunakan sebagai pembawa penyimpan energi untuk mengimbangi volatilitas dan intermiten energi terbarukan dan mendorong pengembangan energi terbarukan dalam skala besar. . Misalnya, teknologi “listrik ke gas” yang dipromosikan oleh pemerintah Jerman adalah memproduksi hidrogen untuk menyimpan listrik ramah lingkungan seperti tenaga angin dan tenaga surya, yang tidak dapat digunakan tepat waktu, dan untuk mengangkut hidrogen dalam jarak jauh agar lebih efektif. pemanfaatan. Selain berbentuk gas, hidrogen juga dapat berbentuk hidrida cair atau padat, yang memiliki beragam cara penyimpanan dan transportasi. Sebagai energi “couplan” yang langka, energi hidrogen tidak hanya dapat mewujudkan konversi fleksibel antara listrik dan hidrogen, tetapi juga membangun “jembatan” untuk mewujudkan interkoneksi listrik, panas, dingin dan bahkan bahan bakar padat, gas dan cair, sehingga sebagai untuk membangun sistem energi yang lebih bersih dan efisien.
Berbagai bentuk energi hidrogen memiliki berbagai skenario penerapan. Pada akhir tahun 2020, kepemilikan global kendaraan sel bahan bakar hidrogen akan meningkat sebesar 38% dibandingkan tahun sebelumnya. Penerapan energi hidrogen dalam skala besar secara bertahap berkembang dari bidang otomotif ke bidang lain seperti transportasi, konstruksi, dan industri. Ketika diterapkan pada angkutan kereta api dan kapal laut, energi hidrogen dapat mengurangi ketergantungan transportasi jarak jauh dan muatan tinggi pada bahan bakar minyak dan gas tradisional. Misalnya saja, pada awal tahun lalu, Toyota mengembangkan dan mengirimkan batch pertama sistem sel bahan bakar hidrogen untuk kapal laut. Diterapkan pada pembangkitan terdistribusi, energi hidrogen dapat memasok listrik dan panas untuk bangunan tempat tinggal dan komersial. Energi hidrogen juga dapat secara langsung menyediakan bahan baku yang efisien, zat pereduksi, dan sumber panas berkualitas tinggi untuk industri petrokimia, besi dan baja, metalurgi, dan kimia lainnya, sehingga secara efektif mengurangi emisi karbon.
Namun sebagai salah satu jenis energi sekunder, energi hidrogen tidak mudah diperoleh. Hidrogen terutama terdapat dalam air dan bahan bakar fosil dalam bentuk senyawa di bumi. Sebagian besar teknologi produksi hidrogen yang ada bergantung pada energi fosil dan tidak dapat menghindari emisi karbon. Saat ini, teknologi produksi hidrogen dari energi terbarukan secara bertahap semakin matang, dan hidrogen tanpa emisi karbon dapat diproduksi dari pembangkit listrik energi terbarukan dan elektrolisis air. Para ilmuwan juga mengeksplorasi teknologi produksi hidrogen baru, seperti fotolisis air tenaga surya untuk menghasilkan hidrogen dan biomassa untuk menghasilkan hidrogen. Teknologi produksi hidrogen nuklir yang dikembangkan oleh Institut Energi Nuklir dan Teknologi Energi Baru Universitas Tsinghua diperkirakan akan mulai didemonstrasikan dalam 10 tahun. Selain itu, rantai industri hidrogen juga mencakup penyimpanan, transportasi, pengisian, penerapan, dan tautan lainnya, yang juga dihadapkan pada tantangan teknis dan kendala biaya. Mengambil contoh penyimpanan dan transportasi, hidrogen memiliki kepadatan rendah dan mudah bocor pada suhu dan tekanan normal. Kontak jangka panjang dengan baja akan menyebabkan “penggetasan hidrogen” dan kerusakan pada baja. Penyimpanan dan transportasi jauh lebih sulit dibandingkan batubara, minyak bumi dan gas alam.
Saat ini, semua aspek penelitian hidrogen baru sedang berjalan lancar di banyak negara, dan kesulitan teknis harus diatasi. Dengan terus berkembangnya skala produksi, penyimpanan, dan infrastruktur transportasi energi hidrogen, biaya energi hidrogen juga memiliki ruang yang besar untuk mengalami penurunan. Penelitian menunjukkan bahwa biaya keseluruhan rantai industri energi hidrogen diperkirakan akan turun setengahnya pada tahun 2030. Kami memperkirakan masyarakat hidrogen akan semakin cepat.
Waktu posting: 30 Maret 2021