Bahan Bakar Hidrogen dari Air, Bagaimana Keunggulan dan Kelemahannya?

Denny Gunawan, UNSW Sydney dan Michael Gunawan, UNSW Sydney

Seluruh dunia saat ini tengah berlomba-lomba menghasilkan bahan bakar ramah lingkungan. Salah satu kandidat yang tengah disorot di dalam maupun luar negeri adalah bahan bakar hidrogen hijau yang dibuat dari air.

Hidrogen hijau diproduksi melalui proses elektrolisis air menggunakan energi terbarukan. Gas hidrogen dianggap layak menjadi kandidat bahan bakar kendaraan karena hanya menghasilkan emisi berupa air. Berbeda dengan pembakaran energi fosil yang mengeluarkan emisi gas beracun atau pun gas rumah kaca.

Indonesia pun tak mau ketinggalan. Bulan lalu, Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) meluncurkan Peta Jalan Strategi Nasional Hidrogen guna mendorong terbentuknya ekosistem pemanfaatan hidrogen hijau di tanah air.

Salah satu sektor yang menjadi sasaran adalah transportasi. Pemerintah turut berencana membangun sistem transportasi hijau - perpaduan kendaraan berbasis baterai listrik dan hidrogen di Ibu Kota Nusantara (IKN).

Walau begitu, pengembangan hidrogen masih menuai pro dan kontra lantaran kelayakan teknis dan ongkosnya yang belum terjamin.

Keunggulan dan kelemahan kendaraan hidrogen

Hidrogen, khususnya hidrogen hijau, mendapat banyak perhatian untuk bahan bakar kendaraan sebab dapat menekan kadar emisi gas rumah kaca yang dikeluarkan kendaraan. Di samping itu, hidrogen memiliki kerapatan energi (energy density) sekitar 33,33 kilowatt jam per kilogram, lebih tinggi dari baterai listrik.

Kendaraan dengan bahan bakar hidrogen pun hanya membutuhkan waktu 3-5 menit untuk proses isi ulang hingga penuh. Ini jauh lebih cepat dari isi ulang daya baterai pada kendaraan listrik yang perlu waktu 20 menit - 1 jam untuk DC fast charging atau 4-10 jam untuk home charging.

Kendati demikian, penggunaan hidrogen untuk kendaraan dinilai kurang efisien. Pasalnya, efisiensi produksi hidrogen dari elektrolisis air saat ini sekitar 75% dan konversi hidrogen ke listrik dalam sel tunam (sel bahan bakar atau fuel cell) sebesar 60%. Angka ini lebih rendah dibandingkan efisiensi energi baterai litium (acap digunakan kendaraan listrik) yang dapat mencapai 80%.

Di sisi biaya, pembangunan infrastruktur hidrogen mulai dari produksi, penyimpanan, transportasi, dan pengisian ulang memerlukan dana yang besar. Akibatnya, harga bahan bakar hidrogen saat ini masih sangat tinggi dan kurang kompetitif dibandingkan bahan bakar konvensional saat ini.

Di California, Amerika Serikat, harga hidrogen di stasiun pengisian mencapai $16 per gge (gasoline gallon equivalent), sekitar empat kali lipat harga bensin.

Kendala lain adalah masih terbatasnya ketersediaan stasiun pengisian bahan bakar hidrogen. Bahkan publik di negara maju belum melirik jenis kendaraan ini.

Perkembangan teknologi kendaraan hidrogen