Sel bahan bakar hidrogen dianggap sebagai sumber bahan bakar terbarukan. Mereka juga dianggap sebagai bahan bakar alternatif, karena masih merupakan teknologi langka di dunia saat ini. Hidrogen adalah salah satu sumber daya paling melimpah yang kita miliki, jadi sangat masuk akal jika sel bahan bakar bekerja.
Kerugian dan keuntungan dari sel bahan bakar hidrogen menunjukkan kepada kita bahwa itu bisa menjadi pilihan bahan bakar serbaguna untuk banyak industri. Ini juga merupakan opsi bahan bakar yang dilengkapi dengan serangkaian risiko uniknya sendiri.
Daftar keuntungan dari sel bahan bakar hidrogen
1. Sel bahan bakar ini menawarkan penghematan bahan bakar yang lebih baik secara keseluruhan.
Ketika sel bahan bakar hidrogen diuji dengan mobil, mereka mendapatkan jarak tempuh lebih banyak per pengisian dibandingkan dengan bensin standar. Bahkan dengan penghematan bahan bakar terbaik, performa kendaraan tetap sama. Untuk kendaraan rata-rata, penghematan bahan bakar yang dapat dicapai adalah dua kali ekonomi bahan bakar bensin saat ini.
2. Tidak mengeluarkan emisi saat digunakan.
Ketika sel bahan bakar hidrogen digunakan untuk menghasilkan tenaga, satu-satunya emisi yang mereka hasilkan adalah uap air. Itu berarti jaringan transportasi kita bisa kehilangan miliaran ton karbon dari knalpot kendaraan jika kita beralih ke teknologi ini. Di Amerika Serikat, rata-rata pengemudi menghasilkan hampir 5 metrik ton karbon dioksida setiap tahun. Realitas sel bahan bakar hidrogen adalah bahwa hal itu dapat berdampak langsung pada emisi yang kita semua hasilkan setiap hari.
3. Sel bahan bakar hidrogen jauh lebih aman dibandingkan bahan bakar jenis lain.
Tenaga nuklir memiliki risiko radiasi dengannya. Energi batubara juga membawa risiko radioaktif di dalam abunya. Konsumsi bensin dan minyak menghasilkan pelepasan beberapa gas ke atmosfer, termasuk karbon dioksida dan karbon monoksida. Banyak bentuk partikel pelepasan bahan bakar yang menyebabkan hujan asam, gangguan pernapasan, dan gangguan kesehatan lainnya. Dengan sel bahan bakar hidrogen, masalah keamanan ini hilang.
4. Mampu tampil secara konsisten di berbagai ukuran.
Sel bahan bakar hidrogen unik karena menawarkan rasio kinerja yang sama selama konsumsi, terlepas dari ukuran selnya. Itu berarti bahwa hampir semua teknologi yang membutuhkan bahan bakar untuk berfungsi dapat menggunakan sel bahan bakar ini sebagai sumber energi utamanya. Sel bahan bakar hidrogen tidak hanya dapat digunakan untuk kendaraan, mereka juga dapat digunakan untuk rumah, untuk keperluan pemanasan dan pendinginan, dan bahkan untuk pembangkit listrik.
5. Mereka dapat memberikan kekuatan terus menerus.
Teknologi ini tidak memerlukan sel bahan bakar untuk diisi ulang setiap saat agar tetap berjalan. Satu-satunya persyaratan untuk sel bahan bakar hidrogen adalah mereka harus memiliki akses ke bahan bakar untuk melanjutkan operasinya. Karena sel bahan bakar menggabungkan oksigen dan hidrogen untuk menghasilkan energi, yang tersedia dalam jumlah besar, memiliki akses ke bahan bakar yang diperlukan untuk menjaga sel tetap berjalan tidak akan menjadi masalah bagi sebagian besar konsumen.
6. Membutuhkan lebih sedikit bahan kimia untuk beroperasi dibandingkan dengan jenis bahan bakar lainnya.
Jika Anda mengisi kendaraan Anda dengan bensin, Anda mengekspos diri Anda pada bahan kimia tertentu yang memiliki risiko kesehatan unik yang terkait dengannya. Xylene, misalnya, dapat menyebabkan muntah, pusing, dan sakit kepala. Benzena dapat menyebabkan gejala yang sama, bahkan jika asap yang mengandung bahan kimia tersebut terhirup. Secara total, beberapa bahan bakar bensin dapat mengandung lebih dari 150 bahan kimia, deterjen, dan bahan lain yang berbeda. Beberapa elemen ini diketahui bersifat karsinogenik. Sel bahan bakar hidrogen tidak membawa risiko paparan ini dengan sumber bahan bakarnya.
7. Sel bahan bakar hidrogen dapat dikombinasikan dengan aset infrastruktur saat ini.
Salah satu cara untuk memasukkan sel bahan bakar hidrogen ke dalam jaringan utilitas komunitas adalah melalui penggunaan biogas. Banyak pabrik pengolahan air limbah menghasilkan biogas tingkat tinggi yang dapat diubah menjadi hidrogen. Dengan sel bahan bakar hidrogen yang tersedia di pabrik, biogas dapat diubah menjadi bahan bakar yang dapat digunakan untuk mengoperasikan seluruh fasilitas. Jika sel bahan bakar cukup besar, instalasi dapat melengkapi jaringan listrik lokal. Fasilitas kontrol kualitas air di Riverside, CA sudah bereksperimen dengan sistem seperti itu dan menghasilkan lebih dari 30% energi yang dibutuhkan darinya.
8. Biaya sel bahan bakar hidrogen terus menurun.
Pada awal abad ke-21, perkiraan biaya sel bahan bakar hidrogen, per kilowatt jam, lebih dari $ 1.000. Saat ini, biaya per kilowatt yang dipasang sekitar 50% dari biaya satu dekade lalu. Itu berarti, dalam 10 tahun lagi, biaya pemasangan sel bahan bakar hidrogen bisa cukup kompetitif untuk menjadi sumber daya penting bagi banyak komunitas.
9. Anda dapat mengarahkan energi ke tempat yang dibutuhkan.
Ini adalah keandalan sel bahan bakar hidrogen yang dapat memberi Anda keunggulan dibandingkan sumber daya bahan bakar lainnya. Ketika sel bahan bakar ini terhubung ke jaringan listrik, mereka memiliki kemampuan untuk mengarahkan energi mereka ke tempat yang mungkin dibutuhkan. Itu memungkinkan utilitas untuk mulai mendesentralisasikan jaringan mereka, yang akan meningkatkan keandalannya, membuat mereka tidak terlalu rentan terhadap serangan peretasan, dan mengurangi risiko masalah keamanan lain yang juga mereka hadapi.
10. Sel bahan bakar hidrogen dapat menciptakan “mikrogrid” bagi masyarakat.
Banyak masyarakat menerima listrik mereka dari pembangkit listrik. Stasiun kemudian mendistribusikan listrik melalui jaringan terpasang, akhirnya mencapai rumah individu dan bisnis. Apa yang terjadi jika bagian dari grid itu gagal? Lampu padam. Dengan teknologi sel bahan bakar hidrogen, masyarakat dapat membuat jaringan mikro mereka sendiri untuk mempertahankan tingkat daya stasiun pusat yang gagal disalurkan karena alasan tertentu.
11. Sel bahan bakar hidrogen lebih cepat dirawat daripada opsi motor listrik lainnya.
Jika Anda membawa kendaraan yang ditenagai oleh sel bahan bakar hidrogen ke stasiun layanan dengan bahan bakar yang kompatibel, kendaraan itu akan masuk dan keluar dari stasiun dalam 10 menit atau kurang. Banyak pemilik dapat mengisi kendaraan mereka dalam 3-5 menit. Dibandingkan dengan pilihan kendaraan listrik lainnya, tidak ada pilihan yang lebih cepat. Bahkan Tesla Supercharger, dengan 120 kilowatt, membutuhkan 30 menit untuk mengisi penuh kendaraan dan itu adalah pengisi daya tercepat yang tersedia pada Maret 2018.
12. Sel bahan bakar hidrogen bertahan lebih lama dari sebelumnya.
Toyota telah memproduksi kendaraan yang disebut “Mirai” yang telah diuji lebih dari teknologi sel bahan bakar hidrogen lainnya dalam sejarah. Mereka telah mengekspos dia ke kondisi ekstrim di Alaska dan mendorongnya ke panasnya Death Valley di California. Pengujian mereka menunjukkan bahwa teknologi sel bahan bakar mereka saat ini dapat bertahan hingga 3.900 jam di lingkungan kerja. Itu berarti Mirai harus menjadi kendaraan pertama yang mencapai lebih dari 100.000 mil sebelum membutuhkan penggantian.
Daftar Kekurangan Sel Bahan Bakar Hidrogen
1. Sel bahan bakar hidrogen masih dapat menimbulkan risiko kesehatan.
Meskipun sel bahan bakar hidrogen tidak melepaskan emisi berbahaya yang sama dengan jenis bahan bakar lain saat dikonsumsi, masih ada beberapa risiko keselamatan yang harus diperhitungkan dengan teknologi ini. Seperti bahan bakar apa pun, akan selalu ada risiko mudah terbakarnya hidrogen. Hidrogen cair, yang sering digunakan untuk membuat sel bahan bakar, disimpan pada suhu yang sangat dingin yang dapat menyebabkan luka bakar beku yang juga berpotensi berbahaya bagi konsumen.
2. Ini bukan teknologi yang terjangkau untuk rata-rata orang.
Biaya rata-rata kendaraan yang menggunakan sel bahan bakar hidrogen adalah sekitar $ 50.000. Jika Anda ingin mengisi ulang kendaraan Anda untuk terus mengendarainya, maka California Fuel Cell Association melaporkan bahwa harga rata-ratanya adalah sekitar $ 14 per kilogram. Itu setara dengan membayar sekitar $5,60 per galon untuk bensin. Karena kendaraan ini memiliki jangkauan dua kali lipat, yang mengurangi harga yang setara menjadi $ 2,80 per galon dibandingkan dengan kendaraan lain. Itu berarti kendaraan bisa menghabiskan biaya dua kali lipat dan kemudian biaya operasionalnya lebih banyak.
3. Sel bahan bakar hidrogen tersedia dalam jumlah terbatas.
Meskipun sel bahan bakar hidrogen telah digunakan sebagai sumber energi untuk proyek skala besar sejak tahun 1970-an, teknologi ini memiliki ketersediaan yang terbatas. Bahkan dengan peningkatan popularitas, rata-rata orang berjuang untuk mendapatkan sel bahan bakar hidrogen. Pabrikan kendaraan hanya memproduksi beberapa ribu kendaraan untuk model bertenaga hidrogen mereka setiap tahun. Meskipun tujuannya adalah untuk membuat teknologi ini sebanding dalam biaya untuk sistem kelistrikan pada tahun 2025, sedikit kemajuan telah dibuat dalam melakukannya.
4. Dibutuhkan investasi modal yang besar untuk memasukkannya ke dalam infrastruktur kami.
Biaya rata-rata untuk memasang hanya satu mil dari sistem transportasi tenaga sel bahan bakar hidrogen adalah lebih dari $200.000. Di lokasi geografis yang menantang, biayanya bisa mencapai $ 2 juta per mil. Tanpa kemampuan untuk mengangkut bahan bakar bagi pemilik sel bahan bakar hidrogen, teknologi ini pada dasarnya tidak berguna. Untuk memanfaatkan sifat rendah emisi sel bahan bakar ini, dibutuhkan investasi infrastruktur lebih dari $ 1 triliun di Amerika Serikat untuk membuatnya tersedia cukup luas untuk digunakan oleh rata-rata orang.
5. Biaya transportasi hidrogen sangat tinggi.
Saat ini, biaya pengangkutan hidrogen kira-kira 4 kali lebih tinggi daripada sumber energi lain yang sebanding yang kami gunakan. Alasan untuk biaya tinggi ini adalah hidrogen mengalami tingkat kehilangan energi yang tinggi ketika diangkut dalam bentuk apa pun. Bahkan dengan teknologi modern yang mencegah hilangnya energi, industri mengharapkan hilangnya penguapan hingga 20% setiap kali hidrogen diangkut. Selama transportasi jarak jauh, hingga 50% produk dapat hilang. Tanpa inovasi dalam kategori ini, mungkin tidak mungkin bagi beberapa rumah tangga pedesaan untuk memanfaatkan teknologi ini.
6. Saat ini, sel bahan bakar hidrogen tidak bekerja dengan semua teknologi yang kita miliki.
Sebagian besar teknologi kami dirancang untuk menggunakan bahan bakar fosil atau sumber energi terbarukan tertentu. Untuk memanfaatkan konsumsi bahan bakar bebas emisi yang ditawarkan oleh teknologi ini, kita membutuhkan inovasi di banyak sektor agar kompatibel dengan banyak teknologi yang ada. Apple telah mengajukan paten yang akan menggunakan sel bahan bakar hidrogen di komputer dan smartphone, kecuali pada tahun 2011 dan tidak pernah terwujud. Tantangan yang sama akan dihadapi Apple di seluruh industri.
7. Penggunaan hidrogen tidak seaman yang diyakini banyak orang.
Meskipun keuntungan dari sel bahan bakar hidrogen adalah menghasilkan air saat dikonsumsi, hidrogen sebagai gas bukanlah sesuatu yang kita inginkan di atmosfer kita dalam jumlah besar. Kita sudah tahu bahwa hidrogen lolos selama proses pembuatan dan pemasangan sel bahan bakar. Jika cukup hidrogen dilepaskan ke udara, itu bisa mengganggu keseimbangan ozon saat ini yang melindungi kita dari radiasi ultraviolet.
8. Membutuhkan zona suhu tertentu untuk operasi konstan.
Sel bahan bakar hidrogen bekerja paling baik bila disimpan di bawah 212 ° F. Itu membuat sel bahan bakar ini sulit untuk dimasukkan ke dalam teknologi tertentu, termasuk teknologi otomotif saat ini. Mesin kendaraan rata-rata beroperasi dalam kisaran suhu yang dapat melebihi 220 ° F. Peralatan tertentu, seperti oven, juga tidak cocok dengan teknologi ini. Kecuali metode baru dikembangkan untuk menyalurkan panas keluar dari sel bahan bakar, mungkin ada beberapa opsi yang tidak pernah merasakan manfaat dari apa yang bisa diberikan hidrogen.
9. Bahan bakar fosil masih dibutuhkan untuk membuat sel bahan bakar.
Meskipun jejak emisi kami akan berkurang dengan konversi ke sel bahan bakar hidrogen, itu tidak akan hilang sepenuhnya. Produk minyak bumi diperlukan dalam pembangunan sel bahan bakar hidrogen, yang berarti ada biaya emisi untuk setiap item yang diproduksi. Kami dapat menghasilkan penghematan bersih dari keseluruhan emisi kami dari waktu ke waktu. Namun, untuk transisi, pada awalnya kami akan membayar biaya emisi yang lebih tinggi hingga semua orang mulai menggunakan teknologi ini. Kita akan mengurangi, tetapi tidak menghilangkan, konsumsi bahan bakar fosil.
10. Sebagian besar bahan bakar hidrogen masih dibuat dari bahan bakar fosil.
Dengan bensin, bahan bakar fosil dasar yang digunakan untuk membuatnya adalah minyak mentah. Oli itu disuling sampai menghasilkan apa yang kita gunakan untuk kendaraan kita. Meskipun hidrogen dapat diekstraksi dari sumber daya ekologis, sumber utama jenis energi ini berasal dari gas alam. Bahkan di California, di mana stasiun pengisian bahan bakar hidrogen lebih umum daripada mungkin di tempat lain di dunia, hanya sepertiga dari bahan bakar yang dijual harus berasal dari sumber daya terbarukan. Itu berarti kami masih jauh dari impian kami untuk memiliki bahan bakar tanpa emisi yang sesungguhnya.
11. Ini adalah teknologi yang belum terbukti.
Meskipun sel bahan bakar hidrogen menyediakan sumber energi langsung untuk banyak industri, kelangsungan hidup jangka panjang mereka sebagai sumber energi masih belum terbukti. Tidak pernah ada 10 tahun produksi sel bahan bakar hidrogen. Kita sudah tahu bahwa tumpukan sel bahan bakar di dalam sel-sel ini berkurang efisiensinya seiring waktu saat digunakan. Menurut Departemen Energi AS, sel bahan bakar hidrogen saat ini berjalan selama sekitar 2.500 jam, mungkin lebih lama. Itu setara dengan sekitar 80.000 mil yang dikendarai sebelum membutuhkan penggantian sel bahan bakar. Departemen Energi ingin kendaraan beroperasi selama 5,
Kerugian dan keuntungan dari sel bahan bakar hidrogen menunjukkan kepada kita bahwa sifat bebas emisi dari teknologi ini layak untuk dilihat lebih dekat. Ini akan membutuhkan investasi tingkat tinggi dalam penelitian dan inovasi berkelanjutan di sektor-sektor yang ada agar menjadi pilihan yang terjangkau bagi semua. Sampai saat itu, mereka yang mampu membeli teknologi ini dan bersedia mengambil risiko tertentu akan menjadi orang-orang yang dapat menemukan ini dan manfaat lain yang mungkin terjadi.
