Sel Bahan Bakar Hidrogen Diuongkap: Membongkar Mitos Keamanan, Biaya, dan Keberlanjutan

Membongkar Mitos: Ekonomi Kendaraan dan Pengisian Ulang Hidrogen

Chuck Hayes, Insinyur Aplikasi Utama untuk Energi Bersih, Swagelok

Tidak diragukan lagi bahwa ekonomi untuk kendaraan sel bahan bakar hidrogen dan pengisian ulang sedang berkembang. Namun seiring dengan semakin menonjolnya teknologinya, informasi salah dapat menjadi umum. Untuk hidrogen, persepsi salah ini biasanya berputar di sekitar keselamatan, kelayakan sebagai bahan bakar mobilitas, biaya, dan dampak lingkungan.

Hidrogen memiliki potensi untuk memenuhi kebutuhan pengisian kendaraan modern, memberikan keselamatan, keandalan, hemat biaya, dan ramah lingkungan. Dan, hidrogen sangat mungkin menjadi jalan yang tepat dan terbaik untuk perekonomian global saat dunia berfokus pada mencapai masa depan yang lebih hijau dan berkelanjutan untuk planet.

Berikut adalah empat mitos umum tentang hidrogen yang layak dipertimbangkan ulang, serta fakta terkait tentang kelayakan hidrogen sebagai sumber bahan bakar.

Lompat ke:

Mitos: Gas Hidrogen Berbahaya untuk Digunakan atau Disimpan

Mitos: Hidrogen Terlalu Mahal

Mitos: Kendaraan Hidrogen bukan Solusi Jarak Jauh Praktis
Mitos: Hidrogen Tidak Ramah Lingkungan atau Berkelanjutan 

Mitos: Gas Hidrogen Berbahaya untuk Digunakan atau Disimpan

Hidrogen menyajikan risiko yang sama, atau bahkan lebih sedikit, dari bahan bakar lainnya karena karakteristik nontoksis dan rendah volatilnya. Selain itu, berbagai prosedur dan protokol keselamatan dipertimbangkan di setiap tahap desain kendaraan hidrogen dan infrastruktur pengisian ulang hidrogen untuk memungkinkan kinerja yang aman dan andal. Dan saat ditangani dengan baik, teknologi pengisian hidrogen menyediakan solusi yang efisien dan ekonomis untuk kebutuhan mobilitas modern.

Fakta: Hidrogen 14 kali lebih ringan dari udara dan 57 kali lebih ringan dari uap bensin. Ia biasanya akan naik dan menyebar dengan cepat saat bocor, sangat mengurangi risiko penyalikan di permukaan tanah.

Densitas Uap Relatif

 

 

Fakta: Hidrogen nontoksis, tidak seperti bahan bakar konvensional. Kebocoran atau tumpahan hidrogen tidak akan mencemari lingkungan atau mengancam kesehatan manusia atau liar, seperti yang dapat dilakukan bahan bakar fosil.

Fakta: Udara di sekitar nyala hidrogen tidak selits di sekitar nyala bensin. Oleh karena itu, risiko kebakaran sekunder lebih rendah.

Fakta: Sementara hidrogen dapat meledak dengan konsentrasi oksigen antara 18% dan 59%, bensin dapat meledak pada konsentrasi oksigen antara 1% dan 3%. Sementara itu, bensin memiliki suhu autoignition 536°F (280°C), yang setengah dari H₂ (995°F/535°C).

 

 

 

Fakta: Kendaraan dengan tangki penyimpanan gas tertekan bukan hal baru. Ada industri multibilion dolar global yang telah membuat dan mengangkut hidrogen selama beberapa dekade.

Fakta: Pengisi hidrogen dirancang untuk menjalankan beberapa pemeriksaan keselamatan baik pada peralatan pengisian maupun kendaraan selama proses pengisian (awal, tengah, akhir).

Fakta: Ada beberapa program sertifikasi internasional yang meninjau keselamatan hidrogen sebagai bahan bakar mobilitas. Misalnya, Toyota telah menerima persetujuan dari Kementerian Ekonomi, Perdagangan, dan Industri Jepang (METI) untuk melakukan inspeksi sendiri dan memproduksi tangki hidrogen untuk FCEV.

Fakta: Kode stasiun pengisian hidrogen spesifik negara telah dikembangkan di 22 negara dan mencakup CSA (Standar Kanada), ISO (Organisasi Standarisasi Internasional), dan EN (Standar Eropa).

Mitos: Kendaraan Hidrogen bukan Solusi Jarak Jauh Praktis

Jarak tempuh adalah kekhawatiran umum untuk teknologi pengisian transportasi yang sedang berkembang—tetapi seharusnya tidak untuk hidrogen.

Karena ia mempertahankan densitas energi tinggi dan sangat cocok untuk aplikasi kendaraan beban berat, bobot ringan hidrogen juga dapat membantu memaksimalkan volume payload truk beban berat, sehingga meningkatkan jarak tempuhnya. Selain itu, pengisian ulang cepat dari kendaraan yang didorong hidrogen juga memungkinkan, yang membantu mengurangi waktu henti armada kendaraan dan peralatan, mengisi kendaraan dalam beberapa menit dibandingkan dengan beberapa jam untuk opsi baterai listrik. Dan sementara produksi hidrogen hijau bergantung pada angin, matahari, dan air—teknologi penyimpanan yang ditingkatkan dapat menjaga aliran energi bersih, terlepas dari cuaca.

 
Kendaraan Sel Bahan Bakar Hidrogen
Jarak Tempuh: 200 hingga 250 Mil dengan 30 bar
400 hingga 500 Mil dengan 700 bar
Waktu Pengisian Ulang: 3 hingga 4 Menit

 

---

Kendaraan Listrik
Jarak Tempuh: 100 hingga 310 Mil Waktu Pengisian Ulang: 30 Menit hingga 12 Jam

 

---

Kendaraan Bensin
Jarak Tempuh: 300 hingga 400 Mil
Waktu Pengisian Ulang: 2 hingga 3 Menit

 

Fakta: Hidrogen memiliki densitas energi tinggi dan oleh karena itu dapat memberikan jarak tempuh yang sebanding dengan bahan bakar berbasis karbon. Di bawah tekanan, ia juga dapat disimpan dan didistribusikan dengan seefisien bahan bakar ini.

 Fakta: Sementara ia adalah elemen yang melimpah di alam semesta, hidrogen harus diekstrak dari air atau senyawa organik. Diesel dan bensin juga memerlukan pemurnian dan pembersihan minyak mentah, bagaimanapun—dan proses ini juga dapat menggunakan hidrogen.

Fakta: Sumber utama hidrogen saat ini adalah ekstraksi dari gas alam (yang sudah merupakan industri multibilion dolar global).

Fakta: Sumber hidrogen lainnya termasuk terbarukan seperti surya, angin, atau biogas. Sumber energi ini memungkinkan elektrolisis, proses yang menggunakan listrik untuk memisahkan air menjadi hidrogen dan oksigen yang berguna.

Fakta: Peralatan pengisian ulang hidrogen dapat ditambahkan ke infrastruktur pengisian yang ada dan memberikan waktu pengisian ulang yang sebanding dengan bensin dan diesel.

 

 

 

 

Mitos: Hidrogen Terlalu Mahal

Sementara bahan bakar konvensional tetap lebih murah saat ini, harga hidrogen hijau terus turun. Pengurangan harga ini diproyeksikan akan mempercepat selama dekade mendatang, membuat hidrogen benar-benar sebanding dalam harga dengan sumber bahan bakar mobilitas lainnya. Sementara itu, diharapkan dukungan pemerintah akan mempercepat pertumbuhan hidrogen dalam skala besar seiring dengan semakin ketatnya standar emisi CO₂. Selain itu, biaya dan efisiensi sumber energi terbarukan (surya, angin, air, dll.) terus membaik; diantisipasi tren ini akan meluas ke biaya bahan bakar hidrogen.

 

 

Fakta: Inisiatif pemerintah besar, seperti program Earthshots Departemen Energi AS (DOE), dimaksudkan untuk mendorong pengembangan dan menurunkan biaya hidrogen.

Fakta: Komponen sistem bahan bakar berkualitas tinggi mengurangi kejadian dan biaya pemeliharaan tak terduga.

Mitos: Hidrogen Tidak Ramah Lingkungan atau Berkelanjutan

Kekhawatiran umum tentang keberlanjutan hidrogen melibatkan produksinya. Namun ada beberapa cara untuk menghasilkan hidrogen, dan sebagian besarnya lebih ramah lingkungan dibandingkan bahan bakar fosil yang sebanding. Selain itu, penggunaan hidrogen dalam sel bahan bakar tidak menghasilkan emisi kendaraan kecuali air—yang akan membantu mengurangi emisi gas rumah kaca secara dramatis di seluruh dunia.

 

Fakta: Menggunakan hidrogen dalam sel bahan bakar tidak menghasilkan asap atau limbah, dan satu-satunya keluaran adalah energi dan air murni.

Fakta: Ada beberapa proses yang digunakan untuk menghasilkan hidrogen, dan sebagian besar proses ini memiliki emisi CO₂ yang terurangi.

 

Hidrogen Abu-Abu

Hidrogen Biru

Hidrogen Hijau

CO₂ teremit saat mereformasi bahan bakar fosil (gas alam) Menangkap dan menyimpan CO₂ Nol emisi CO₂ (tujuan akhir)

 

 

Fakta: Teknologi penangkapan karbon menawarkan cara untuk menyelubungkan karbon dan menyimpannya secara permanen (atau menggunakannya) untuk tujuan industri.

 Fakta: Upaya pemerintah, seperti program Earthshots DOE, diantisipasi akan mendukung dan mempromosikan pertumbuhan jangka panjang.

Hidrogen memiliki potensi untuk mengubah ekonomi transportasi seperti yang kita kenal. Seiring berjalannya waktu keberlanjutan terus tumbuh sebagai prioritas global, hidrogen adalah solusi energi yang paling layak untuk penggunaan transportasi. Kunci bagi adopsi yang berkelanjutan adalah sistem kendaraan dan pengisian ulang hidrogen yang aman dan andal yang dapat diandalkan oleh OEM dan pemangku kepentingan lainnya sekarang dan di tahun-tahun mendatang.

Jika Anda mencari komponen, layanan, dan pelatihan untuk mengembangkan sistem hidrogen berkualitas tinggi, kami dapat membantu. Swagelok telah menyediakan solusi untuk industri bahan bakar alternatif dan transportasi selama bertahun-tahun, dengan produk dan perakitan yang dirancang khusus untuk membantu menahan, menyimpan, dan mendistribusikan hidrogen untuk mobilitas. Spesialis kami siap membantu kebutuhan Anda.