Material berbasis hidrogen baru: Menambang peluang besar hidrogen

• Penulis:
• nama penulis

  Pandangan ke Depan Quantumrun
• 23 April, 2024

Ringkasan wawasan

Para ilmuwan telah menemukan metode untuk mengubah hidrogen sulfida, produk sampingan industri yang berbau busuk, menjadi hidrogen dan belerang yang berguna menggunakan nanopartikel cahaya dan emas. Pendekatan ini menyederhanakan proses dan dapat menurunkan biaya bagi industri sekaligus membuka pintu bagi sumber energi yang lebih bersih, seperti mengubah air laut menjadi bahan bakar hidrogen. Kemajuan-kemajuan ini mempunyai dampak yang luas, mulai dari pengurangan pencemaran lingkungan hingga pembentukan kembali pasar energi global dan penciptaan lapangan kerja baru dalam perekonomian ramah lingkungan.

Konteks bahan dasar hidrogen baru

Pada tahun 2022, para insinyur dan ilmuwan dari Rice University mengembangkan metode inovatif pada kilang petrokimia untuk mengubah gas hidrogen sulfida, produk sampingan bermasalah dengan bau tidak sedap seperti telur busuk, menjadi gas hidrogen dan belerang yang berharga. Kemajuan ini sangat relevan bagi industri yang terlibat dalam penghilangan sulfur dari minyak bumi, gas alam, batu bara, dan produk lainnya, di mana produksi gas hidrogen sulfida merupakan permasalahan yang signifikan. Proses ini memanfaatkan nanopartikel emas untuk mengkatalisis konversi hidrogen sulfida menjadi hidrogen dan belerang dalam satu langkah yang hanya didukung oleh cahaya. Metode ini mewakili pergeseran dari metode tradisional seperti proses Claus, yang lebih kompleks dan menghasilkan belerang tetapi tidak menghasilkan hidrogen. 

Teknologi tersebut, yang dilisensikan kepada Syzygy Plasmonics, sebuah perusahaan rintisan yang berbasis di Houston, menjanjikan solusi yang lebih hemat biaya untuk remediasi hidrogen sulfida dengan penerapan potensial di luar lingkungan industri, termasuk mengolah gas saluran pembuangan dan kotoran hewan. Di sisi lain, tim peneliti internasional telah membuat kemajuan dalam memproduksi hidrogen langsung dari air laut melalui elektrolisis, sehingga tidak memerlukan air dengan kemurnian tinggi. Metode ini secara signifikan dapat memperluas sumber air untuk produksi hidrogen, memanfaatkan lautan di bumi sebagai sumber daya yang hampir tak terbatas. 

Dengan menambahkan lapisan asam di atas katalis, para peneliti berhasil mengurangi tantangan yang terkait dengan elektrolisis air laut, seperti keberadaan ion klorin dan pembentukan padatan tidak larut. Pendekatan ini tidak hanya menjaga efisiensi elektrolisis tetapi juga membuka pintu untuk menggunakan berbagai jenis air, termasuk air keran dan air tawar alami. Dengan meningkatnya permintaan hidrogen, seperti yang ditunjukkan oleh Badan Energi Internasional, perkembangan ini dapat memainkan peran penting dalam memenuhi kebutuhan konsumsi energi global dengan sumber daya yang berkelanjutan dan melimpah.

Dampak yang mengganggu

Tren penggunaan material berbasis hidrogen untuk energi dan remediasi limbah menunjukkan perubahan signifikan dalam cara industri mengelola tantangan lingkungan. Bagi individu, peningkatan ketersediaan sumber energi ramah lingkungan dapat mengarah pada pilihan gaya hidup yang lebih berkelanjutan, seperti mobil yang menggunakan sel bahan bakar hidrogen dan hanya mengeluarkan air. Dengan mengadopsi teknologi ini, perusahaan dapat memperoleh manfaat dari pengurangan biaya operasional dan peningkatan profil tanggung jawab perusahaan, sehingga berpotensi mengubah produk sampingan limbah menjadi sumber daya yang berharga. Selain itu, perubahan ini dapat merangsang penciptaan lapangan kerja di sektor-sektor baru yang berfokus pada pengembangan dan pemeliharaan infrastruktur teknologi hidrogen.

Bagi pemerintah, investasi strategis dalam penelitian dan peningkatan teknologi produksi hidrogen dapat menempatkan suatu negara sebagai pemimpin dalam perekonomian ramah lingkungan yang sedang berkembang. Dengan menetapkan kerangka peraturan yang mendorong penerapan teknologi hidrogen, pemerintah dapat secara signifikan mengurangi jejak karbon nasional dan memenuhi komitmen iklim internasional. Selain itu, peralihan transportasi umum dan layanan kota ke tenaga hidrogen dapat menjadi model penerapan energi ramah lingkungan, sehingga mendorong partisipasi sektor swasta.

Dalam skala global, peralihan ke material dan teknologi berbasis hidrogen berpotensi mengubah geopolitik energi. Negara-negara dengan sumber daya energi terbarukan yang melimpah dapat menjadi pemain kunci dalam perekonomian hidrogen, sehingga mengurangi ketergantungan dunia pada negara-negara pengekspor bahan bakar fosil. Selain itu, seiring dengan semakin matangnya teknologi untuk memproduksi hidrogen dari air laut, akses terhadap energi ramah lingkungan akan menjadi lebih adil, sehingga berpotensi mengubah prospek ekonomi bagi negara-negara pesisir dan kepulauan.

Implikasi bahan berbasis hidrogen baru

Implikasi yang lebih luas dari material berbasis hidrogen baru dapat mencakup: 

• Peningkatan investasi dalam proyek energi terbarukan, seperti pembangkit listrik tenaga surya dan angin, untuk menggerakkan elektrolisis untuk produksi hidrogen.
• Pengembangan standar dan peraturan keselamatan baru untuk penyimpanan, transportasi, dan penggunaan hidrogen, memastikan keselamatan publik dan lingkungan.
• Peralihan fokus industri otomotif ke kendaraan sel bahan bakar hidrogen, menyebabkan penurunan produksi mobil berbahan bakar bensin dan diesel.
• Penciptaan peluang kerja baru di sektor produksi, distribusi, dan teknologi sel bahan bakar hidrogen, mendiversifikasi pasar tenaga kerja.
• Perencanaan kota dan wilayah yang menggabungkan infrastruktur hidrogen, seperti stasiun pengisian bahan bakar dan sumber energi terbarukan, mendorong kota yang lebih bersih.
• Transformasi sektor energi dengan hidrogen sebagai pemain kunci dalam penyimpanan dan penyeimbangan kebutuhan jaringan listrik, meningkatkan keamanan dan kemandirian energi.
• Perluasan jalur perdagangan global untuk hidrogen, dengan negara-negara yang kaya akan sumber daya terbarukan mengekspor ke negara-negara yang membutuhkan energi ramah lingkungan.
• Pergeseran perilaku konsumen menuju produk dan sumber energi yang lebih berkelanjutan, didorong oleh meningkatnya kesadaran dan ketersediaan solusi bertenaga hidrogen.

Pertanyaan untuk dipertimbangkan

• Bagaimana peralihan ke bahan bakar hidrogen dapat mengubah kebiasaan perjalanan dan perjalanan harian Anda?
• Bagaimana individu dan dunia usaha dapat berkontribusi terhadap percepatan adopsi teknologi hidrogen?