Listrik merupakan kebutuhan yang tidak dapat di
pisahkan dari masyarakat, semua bidang relatif membutuhkan listrik,.
Kebutuhan energi tersebut dipenuhi melalui pemanfaatan
energi fosil yang dampaknya berupa meningkatnya konsentrasi gas-gas rumah
kaca dan polutan lainnya. Untuk itu di perlukan energi terbarukan yang ramah
lingkungan agar ketersediaan energi ini akan berkelanjutan.
Negara Indonesia adalah Negara kepulauan yang masih banyak daerah-daerah
yang masih terpencil dan belum ada penerangan listrik dan terjangkau oleh PLN.
Padahal listrik atau penerangan sangat dibutuhkan oleh daerah tersebut agar
daerah tersebut tidak ketinggalan dalam memperoleh informasi yang bertujuan
untuk memajukan daerah tersebut dan dapat meningkatan pruduktifitas
masyarakatnya. Oleh karena itu uintuk memenuhi kebutuhan akan penerangan
listrik untuk daerah terpencil perlu diciptakan alat yang dapat menjangkau
tempat terpencil yang murah dan ramah lingkungan salah satunya adalah pemanfaatan bahan bakar hidrogen
dalam sistem fuel cell.
1 Bahan Bakar Hidrogen
Salah satu jenis bahan bakar alternatif yang banyak dicermati saat ini
adalah hidrogen. Seperti diketahui bahwa hidrogen dapat berfungsi sebagai
energi untuk semua kegunaan sebagaimana layaknya minyak bumi dan gas alam.
Hidrogen tersedia dalam air dan senyawa organik dalam bentuk senyawa hidrokarbon.
Pemotongan ikatan-ikatan kimia di dalam air akan menghasilkan hidrogen yang
dapat dipergunakan sebagai bahan bakar. Hidrogen dapat dihasilkan melalui
beberapa proses seperti : elektrolisa, fotoelektrokimia, steam reforming,
fotobiologi, dan lain-lain. Hidrogen dapat pula dihasilkan dengan menggandeng
sumber-sumber energi terbarukan, seperti : energi air, energi surya, energi
angin, dan energi panas bumi. Hidrogen yang dihasilkan dapat disimpan dalam bentuk
gas atau cair, sedangkan transportasi dan distribusinya dapat dilakukan dengan
berbagai cara.
Salah satu produksi hidrogen yang saat ini
dikenal adalah dari listrik melalui elektrolisa. Produksi hidrogen langsung dengan
elektrolisa air, terutama dihubungkan dengan pembangkit listrik tenaga air, sedangkan
produksi hidrogen secara tidak langsung melalui listrik pembawa energi. Dekomposisi
air dengan elektrolisa terdiri dari dua reaksi yang terjadi pada dua elektroda.
Kedua elektroda ini dipisahkan oleh elektrolit yang konduktif ion. Hidrog diproduksi
pada elektroda negatif (katoda) dan oksigen pada elektroda positif (anoda). Pertukaran
muatan terjadi melalui aliran ion. Untuk menjaga gas yang diproduksi terpisah, dua
area reaksi dipisahkan oleh separator konduktif ion, sedangkan energi untuk
pemisahan air didapatkan dari listrik. Untuk proses elektrolisa air
konvensional, area anoda dan katoda dipisahkan oleh mikro-poros diafragma untuk
mencegah tercampurnya produk gas. Dengan tekanan keluaran 0,2 – 0,5 Mpa, proses
ini dapat mencapai efisiensi sekitar 65%. Pada proses elektrolisa air tekanan
tinggi digunakan material khusus, dan hidrogen yang dihasilkan menggunakan
tekanan di atas 5 Mpa. Sedangkan pada proses elektrolisa air suhu tinggi,
dibutuhkan sebagian energi untuk memisahkan air bersuhu tinggi dan mengurangi
konsumsi listrik. Sistem produksi hidrogen dengan menggunakan elektrolisa air
seperti ditunjukkan pada Gambar 1.
 |
| Gambar 1 Sistem Produksi Hidrogen Dengan Elektrolisa Air |
2 Kebutuhan Listrik Daerah Terpencil
Kebutuhan listrik di daerah terpencil
sangatlah kurang,. Sistem kelistrikan Indonesia
diluar sistem Jawa – Bali dan Madura yang terinterkoneksi, sebagian besar
merupakan sistem kelistrikan yang relatif belum berkembang. dimana satu sama
lainnya masih terisolasi. Sistem masih terdiri dari sub-sistem dan sub-sistem
kecil yang masing-masing terpisah satu sama lain dan masih terdapat di
daerah-daerah terpencil yang terisolasi. Berikut adalah contoh kondisi
kelistrikan di wilayah di Indonesia
Bangka Belitung, Jumlah penduduk Propinsi Kepulauan Bangka Belitung 0,9 juta
jiwa dan pertumbuhan ekonomi mencapai 5,4% per tahun dengan komoditi strategis
pariwisata, pertanian, kelautan dan industri. Kondisi kelistrikan disuplai oleh
PT PLN (Persero) dan pihak swasta untuk pemakaiannya sendiri dari PT Timah Tbk,
dan PT Koba Tin. Melalui PT PLN (Persero) Propinsi Kepulauan Bangka dan
Belitung memiliki daya mampu sebesar 31 MW dan beban puncak mencapai 31 MW.
Penambahan daya dalam waktu dekat sangat diperlukan. Rasio elektrifikasi sudah
mencapai 62% dari 185 desa, sedangkan desa yang belum berlistrik berjumlah 84
desa. Pemerintah Daerah sangat mendorong pencapaian diversifikasi energi.
Dengan adanya PLTU batubara skala kecil memungkinkan penganekaragaman sumber
energi untuk pembangkit tenaga listrik dan dapat mensubstitusi pemakaian BBM
3 Pemanfaatan Bahan Bakar Hidrogen dalam sistem Fuel cell sebagai pembangkit listrik skalla kecil
Di Indonesia bahan bakar fosil (primary energy)
merupakan bahan bakar utama untuk pembangkit listrik. Pada tahun 2003 kebutuhan
energi untuk pembangkit listrik di Indonesia diproyeksikan akan mencapai 192.080
GWH, 86% nya dipenuhi oleh bahan bakar fosil. Untuk keperluan tersebut batubara
akan dibakar sebanyak 61,394 juta ton, sedangkan konsumsi minyak dan gas bumi
diproyeksikan akan melebihi produksi minyak dan gas bumi sehingga dikhawatirkan
Indonesia akan mengimpor minyak pada saat ini.
Dari beberapa jenis fuel cellyang ada, masing-masing
mempunyai spesifikasi dalam aplikasinya, karena hal ini berkaitan dengan kondisi
operasi fuel celltersebut. Fuel celldengan kondisi operasi pada suhu seperti
PEMFC cocok digunakan pembangkit listrik skala kecil (portable power) sedangkan
fuel celldengan suhu operasi menengah dan suhu tinggi seperti : PAFC, MCFC, dan
SOFC sangat cocok untuk aplikasi pembangkit listrik skala besar (power plant)
karena mampu untuk diaplikasikan pada co-generationdan combined cycle.
Pengembangan PEMFC sebagai stationary power generationbanyak diaplikasikan pada
pemenuhan listrik untuk perumahan dengan kapasitas 1 – 7 kWatt, seperti terlihat
pada Gambar 2 Untuk keperluan listrik
perumahan, PEMFC dapat menggunakan bahan bakar gas alam atau LPG setelah
melalui proses reformasi menjadi gas hidrogen
 |
| Gambar 2 Diagram Blok Sistem Fuel Cell Untuk Aplikasi Pada Perumahan |
Pada dasarnya pembangkit listrik fuel cell terdiri
atas 4 sub-sistem utama yaitu :
• Fuel processing
• Pembangkit fuel cell
• Pengkondisian daya (DC-AC inverter)
• Pemulihan panas (heat recovery)
KESIMPULAN
- Hidrogen merupakan energi alternatif yang ramah lingkungan dan mempunyai jumlah yang melimpah. Hidrogen dapat berfungsi sebagai energi untuk semua kegunaan sebagaimana layaknya minyak bumi dan gas alam.
- Fuel Cellsebagai teknologi pembangkit energi prospeknya sangat baik di masa mendatang, baik diaplikasikan pada sektor pembangkit listrik maupun di sektor transportasi. Khusus untuk di Indonesia yang merupakan negara kepulauan, teknologi ini merupakan salah satu teknologi alternatif yang sangat sesuai untuk penyediaan energi listrik.
- Ketersediaan energi listrik di daerah terpencil sangatlah kurang, untuk itu sistem Fuel Cell dengan bahan bakar hidrogen merupakan salah satu alternatif yang sangat baik untuk pemenuhan kebutuhan listrik di daerah terpencil.
DAFTAR RUJUKAN
Hasan,
Achmad.2007. Aplikasi Sistem Fuel Cell
Sebagai Energi Ramah Lingkungan Di Sektor Transportasi Dan Pembangkit.Jakarta
: Peneliti di
Tekknologi Konversi dan Konservasi Energi, Badan Pengkajian dan Penerapan
Teknologi
Lubis, Abubakar.2007.Energi Terbarukan Dalam Pembangunan Berkelanjutan.Jakarta : Peneliti di Tekknologi Konversi
dan Konservasi Energi, Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi
Sutrisna, Fendy.2011.Kondisi Kelistrikan Di Beberapa Wilayah Indonesia. (Online)
tersedia di : https://indone5ia.wordpress.com/2011/12/17/kondisi-kelistrikan-di-beberapa-wilayah-di-indonesia/ Diakses
Pada : 13 Oktober 2015
No comments:
Post a Comment