Nationalgeographic.co.id—Beragam upaya kini tengah dilakukan guna mengatasi pemanasan global dan dampak yang ditimbulkan. Salah satu cara yang dianggap efektif adalah mengganti bahan bakar fosil dengan hidrogen. Tidak seperti bahan bakar fosil yang melepaskan karbon ke atmosfer, hidrogen hanya menghasilkan air sebagai produk buangannya.
Hidrogen adalah zat gas yang tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa, mudah terbakar dan merupakan zat paling sederhana dari unsur kimia, menurut Britannica. Hanya saja, untuk menghasilkan hidrogen yang dapat digunakan sebagai bahan bakar, diperlukan proses produksi yang membutuhkan banyak energi dan beremisi karbon.
Setiap langkah maju dalam proses produksi hidrogen disertai dengan setidaknya dua langkah mundur akibat emisi karbon yang dihasilkan. Dalam beberapa proses, setiap kilogram hidrogen sama dengan 30 kilogram emisi karbon dioksida. Dilansir dari SciTechDaily untuk mengurangi emisi karbon dalam proses produksi, tim gabungan internasional yang dipimpin oleh Universitas Kyoto di Jepang telah mengembangkan desain pabrik hidrogen baru.
Pabrik itu dirancang untuk memanfaatkan sumber daya yang sepenuhnya terbarukan agar emisi karbon dapat diminimalisir. Penelitian mereka dalam hal ini telah dipublikasikan di International Journal of Hydrogen Energy dengan judul Low-carbon energy transition with the sun and forest: Solar-driven hydrogen production from biomass pada 22 Desember 2021.
“Tenaga matahari adalah kandidat yang jelas untuk mendorong produksi hidrogen, tetapi masalahnya sering kali sinar matahari tidak selalu ada,” kata Shutaro Takeda yang terlibat dalam rancangan ini.
Menurut para peneliti metode produksi hidrogen menggunakan panas matahari untuk membuat gasifikasi biomassa, dipandang efektif dan praktis dalam proses produksi hidrogen dengan emisi karbon yang rendah. Sekarang ini mereka sedang menggabungkan dua sistem berbeda untuk menciptakan pabrik hidrogen jenis baru yang ditenagai oleh matahari dengan nama SABI-Hydrogen Plant.
Baca Juga: Sains Terbaru, Batas Emisi Gagal Jika Hidrogen Tak Digunakan Efisien
Pertama pabrik produksi hidrogen baru ini menggunakan susunan cermin khusus, yang disebut heliostat. Heliostat berfungsi untuk menangkap sinar matahari secara efektif dan memfokuskan sinar ke panel penerima di bagian atas struktur menara. Dalam kondisi maksimal atau faktor cuaca yang mendukung, material perpindahan panas pada panel penerima dapat mencapai suhu hingga 1.000 derajat Celcius.
Perlu diketahui, meskipun hidrogen jumlahnya banyak, hidrogen hampir tidak dapat ditemui di atmosfer. Oleh karena itu untuk memproduksinya, hidrogen harus diekstrak dari molekul-molekul yang mengandung hidrogen seperti air dan komponen-komponen organik, menurut Air Liquide.
Selanjutnya panas dipindahkan dari panel penerima ke bagian gasifier, di mana wadah besar berisikan serpihan kayu sebagai biomassa atau komponen organik yang dipanaskan secara intens tanpa adanya oksigen. Alih-alih terbakar dalam proses ini, serpihan kayu diubah menjadi campuran gas yang mengandung sebagian besar hidrogen.
Sebagai alternatif apabila kondisi cuaca tidak memungkinkan sinar matahari ditangkap secara maksimal, gasifier ini juga dapat dipanaskan secara konvensional dengan menggunakan bahan bakar untuk mengalirkan panas ke sistem.