Hidrogen, unsur paling sederhana namun paling melimpah di alam semesta, sangat serbaguna dan baru-baru ini dimanfaatkan sel bahan bakar hidrogen melalui proses elektrokimia yang menggabungkan hidrogen dan oksigen untuk menghasilkan air dan gas. Sel-sel ini berpotensi memecahkan beberapa masalah paling mendesak terkait energi. Meskipun perdebatan mengenai pro dan kontra sel bahan bakar hidrogen terus berlanjut, tidak dapat disangkal bahwa hidrogen merupakan alternatif ramah lingkungan terhadap bahan bakar fosil yang dapat menyediakan energi dengan kepadatan tinggi untuk banyak pabrik industri dan moda transportasi.
Di sini, kita akan mendalami bagaimana sel bahan bakar hidrogen dapat mengubah masa depan pemanfaatan energi dan bagaimana dunia usaha dapat memperoleh manfaat dari evolusi ini.
Daftar Isi
Pasar global untuk sel bahan bakar hidrogen
Fakta seputar sel bahan bakar bertenaga hidrogen
Kesimpulan
Pasar global untuk sel bahan bakar hidrogen
Pasar global untuk sel bahan bakar hidrogen sangat berharga diperkirakan sebesar USD 6.6 miliar pada tahun 2021, dan perusahaan sel bahan bakar untuk terus berupaya membuat sel bahan bakar hidrogen lebih ringan, lebih murah untuk diproduksi, dan membutuhkan lebih sedikit suku cadang.
Dengan demikian, pasar hidrogen diperkirakan akan bernilai USD 19.5 miliar pada tahun 2027 dan mencatat CAGR sebesar 21% antara tahun 2022 dan 2027. Permintaan akan energi ramah lingkungan di kawasan tertentu, khususnya Asia-Pasifik, semakin mendorong pertumbuhan energi ramah lingkungan. pasar sel bahan bakar, dengan Jepang mendominasi perluasan sektor ini melalui berbagai aplikasi. Negara-negara lain yang pertumbuhannya di masa depan tampaknya tidak dapat dihindari adalah Tiongkok, Jerman, dan Korea.
Fakta seputar sel bahan bakar bertenaga hidrogen
Berikut 10 fakta tentangnya sel bahan bakar hidrogen yang membedakannya dari sistem penyimpanan bahan bakar lainnya:
Sel bahan bakar adalah sumber energi bersih
Sel bahan bakar hidrogen berdiri sebagai sumber energi bersih dengan dampak lingkungan yang kecil. Tidak ada pembakaran yang terlibat dalam penyimpanan, dan produk sampingannya hanya berupa panas dan air. Selain itu, tidak seperti pembangkit listrik tenaga air atau biofuel, tidak diperlukan lahan yang luas untuk memproduksi hidrogen.
NASA bahkan berupaya menggunakan hidrogen sebagai sumber daya, dan air yang dihasilkan sebagai produk sampingan digunakan sebagai air minum bagi para astronot. Fakta ini menunjukkan caranya sel bahan bakar hidrogen merupakan sumber daya yang tidak beracun, sehingga menjadikannya lebih unggul dibandingkan batu bara, tenaga nuklir, atau gas alam.
Sel hidrogen memiliki sedikit polusi suara atau visual
Seperti sumber energi lainnya, sel bahan bakar hidrogen tidak menghasilkan kebisingan yang berlebihan. Bahkan kendaraan bertenaga hidrogen menghasilkan lebih sedikit suara dibandingkan kendaraan yang menggunakan mesin pembakaran internal konvensional. Mesin kendaraan tradisional melibatkan ledakan dan pergerakan komponen mekanis, sedangkan proses elektrokimia dalam sel bahan bakar berlangsung senyap dan menghasilkan kebisingan mekanis yang minimal. Inilah salah satu alasannya diperkirakan bahwa sekitar 20% kendaraan di seluruh dunia akan menggunakan bahan bakar sel pada tahun 2030.
Desain sel bahan bakar yang sederhana mengurangi kebutuhan akan komponen mekanis kompleks yang dapat menyebabkan polusi visual. Desain yang ramping dari sel hidrogen meningkatkan kompatibilitas visualnya melalui beberapa aplikasi.
Sel bahan bakar serbaguna
Fleksibilitas dari sel bahan bakar hidrogen juga merupakan faktor utama dalam meningkatnya adopsi mereka. Aplikasinya berkisar dari memberi daya pada kendaraan dan bangunan hingga gadget elektronik portabel dan struktur tenaga alternatif.
Sel bahan bakar hidrogen juga sedang dieksplorasi untuk industri maritim dan ruang angkasa. Kecenderungan terhadap penggerak berbasis hidrogen bertujuan untuk mengurangi emisi dan menciptakan dampak lingkungan yang minimal.
Sel bertenaga hidrogen memiliki waktu pengisian yang cepat
Terbaru desain sel bahan bakar hidrogen telah mengurangi waktu pengisian daya secara signifikan. Hal ini dicapai dengan menggunakan koil semi-silinder sebagai penukar panas internal, mendinginkan sel bahan bakar hidrogen padat lebih cepat, yang pada gilirannya membantunya mengisi daya lebih cepat.
Melalui metode ini, waktu pengisian hidrogen berkurang sebesar 59% dibandingkan dengan menggunakan penukar panas koil heliks konvensional.
Sel bahan bakar menawarkan durasi penggunaan yang lama
Umur yang tepat dari a sel bahan bakar bergantung pada penggunaannya karena baterai terkuras pada tingkat yang berbeda-beda sesuai dengan aplikasinya. Misalnya, kendaraan sel bahan bakar hidrogen dapat menempuh jarak rata-rata 312 dan 380 mil sebelum mengisi bahan bakar. Tumpukan bahan bakar di dalam sel dirancang untuk penggunaan seumur hidup, sekitar 150,000 hingga 200,000 mil. Ketika masa pakainya berakhir, sel bahan bakar dapat dibongkar dan komponennya dapat didaur ulang.
Durasi ini lebih lama dari yang ditawarkan kendaraan listrik (EV). Suhu luar tidak mempengaruhi efisiensi sel bahan bakar. Tidak memburuk dalam cuaca dingin seperti saat digunakan pada kendaraan listrik. Keunggulan sel bahan bakar hidrogen ini diperkuat bila dikombinasikan dengan waktu pengisian dayanya yang cepat.
Sel tenaga hidrogen lebih kuat
Sel bahan bakar adalah sumber energi dengan kepadatan tinggi dengan efisiensi energi yang sangat baik. Secara umum, hidrogen memiliki kandungan energi tertinggi dibandingkan bahan bakar biasa dalam hal beratnya. Hidrogen cair dan gas bertekanan tinggi memiliki kepadatan energi gravimetri tiga kali lipat dibandingkan LNG dan solar, serta energi volumetrik yang serupa dengan gas alam.
Efisiensi bahan bakar memungkinkan produksi lebih banyak energi per pon bahan bakar. Misalnya, pembangkit listrik tenaga pembakaran tradisional menghasilkan listrik dengan efisiensi 33-35% dibandingkan dengan 65% sel bahan bakar lainnya. Begitu pula dengan kendaraan, dimana sel bahan bakar hidrogen mengerahkan 40-60% energi sambil menawarkan pengurangan konsumsi bahan bakar sebesar 50%.
Teknologi sel hidrogen sangat ideal untuk masyarakat pedesaan
Pembangkit energi di banyak negara berlokasi jauh dari pusat kota, dan jaringan distribusi diperlukan untuk memastikan bahwa listrik terus disalurkan ke konsumen. Demikian pula, solusi konkrit diperlukan untuk menyediakan listrik bagi masyarakat pedesaan. Para peneliti telah mengungkapkan bahwa memperluas kekuasaan ke wilayah-wilayah tersebut tidak layak secara ekonomi dan teknis.
Kesederhanaan dan efektivitas sel bahan bakar menjadikannya sumber energi yang cocok untuk daerah pedesaan. Fungsinya tidak bergantung pada komponen bergerak apa pun dan memiliki masa pakai yang panjang, bisa mencapai 40,000 jam. Selain itu, ini dapat ditumpuk agar sesuai dengan kebutuhan daya yang berbeda.
Memanfaatkan fakta bahwa sel bahan bakar menghasilkan panas dan daya secara bersamaan, keduanya dapat digunakan untuk tujuan berbeda. Misalnya, panas dapat diekstraksi dan digunakan untuk peralatan ventilasi panas dan pendingin udara (HVAC). Misalnya, di Afrika Selatan, 13% energinya digunakan untuk pemanas ruangan sementara 32% digunakan untuk air panas.
Sel bahan bakar dapat berfungsi sebagai tenaga cadangan
Sel bahan bakar hidrogen telah menjadi teknologi yang menjanjikan untuk digunakan dalam aplikasi daya cadangan. Daya cadangan mengacu pada penggunaan sumber daya sekunder untuk menyediakan daya jika terjadi pemadaman listrik mendadak. Hal ini penting untuk infrastruktur seperti pusat data, rumah sakit, dan jaringan telekomunikasi. Sel tenaga hidrogen menyediakan daya yang andal untuk infrastruktur tersebut, dengan waktu operasional yang tinggi dan persyaratan pemeliharaan yang rendah. Banyak organisasi di seluruh dunia menerapkan sel bahan bakar untuk memaksimalkan manfaatnya.
Sel hidrogen bersifat portabel
Listrik portabel adalah suatu keharusan bagi individu dan organisasi yang bekerja di banyak bidang, dan ketergantungan yang tinggi pada struktur kekuasaan yang besar dapat menyebabkan pembatasan pergerakan. Untung, sel bahan bakar telah muncul sebagai solusi atas kebutuhan tersebut. Sistem bahan bakar portabel berbobot kurang dari 10kg dan menghasilkan daya di bawah 5kW.
Lebih kecil sel bahan bakar mikro dapat digunakan untuk memberi daya pada ponsel dan laptop serta memiliki manfaat terkait pengurangan berat dan kepadatan energi jika dibandingkan dengan baterai litium-ion. Di sisi lain, pembangkit listrik portabel berskala besar menunjukkan harapan untuk aplikasi yang letaknya jauh secara geografis seperti stasiun cuaca.
Sel bahan bakar dapat mendemokratisasi kekuasaan
Ketergantungan berlebihan pada bahan bakar fosil untuk menghasilkan listrik akan menguras sistem energi dan mencemari lingkungan. Sel bahan bakar memungkinkan produksi energi terdistribusi yang membantu masyarakat dan entitas kecil menghasilkan lebih banyak listrik. Selain itu, berkurangnya ketergantungan pada jaringan listrik terpusat dapat memberikan kontrol yang lebih besar kepada individu dan masyarakat lokal, sehingga membantu mengurangi kemungkinan melonjaknya harga bahan bakar fosil pada saat persediaan menipis.
Pembangkit listrik yang terdesentralisasi dengan bahan bakar fosil meningkatkan ketahanan selama kegagalan jaringan listrik atau bencana alam, dan produksi listrik yang terlokalisasi berarti bahwa fasilitas dan layanan penting dapat terus berfungsi bahkan ketika jaringan listrik terpusat terganggu.
Kesimpulan
Penelitian yang sedang berlangsung berfokus pada mengidentifikasi dan mengembangkan teknologi sel bahan bakar untuk mengurangi biaya dan memperpanjang umur komponen tumpukan sel bahan bakar seperti katalis, membran, pelat bipolar, dan rakitan elektroda membran. Proses manufaktur bervolume tinggi dan biaya rendah juga akan membuat struktur sel bahan bakar kompetitif dari segi biaya dibandingkan teknologi konvensional.
Jenis sel bahan bakar yang lebih baik ini semakin membantu masyarakat dan industri yang membutuhkan listrik. Seiring dengan kemajuan teknologi, kemungkinan besar kita akan melihatnya dimanfaatkan di lebih banyak sektor masyarakat.
Jika Anda mencari sumber teknologi sel bahan bakar terbaru, telusuri ribuan opsi dari pemasok tepercaya di Alibaba.com.
