Selamat Datang di Blog Kami !!!

Tak dapat disanggah lagi bahwa energi merupakan kebutuhan pokok manusia. Buktinya, konservasi energi terus dilakukan. Kayu, batubara, hingga minyak bumi adalah sederetan sumber energi yang stoknya mulai menipis. Kayu kurang efisien dijadikan energi karena dibutuhkan dalam jumlah yang besar sehingga berdampak global warming. Batubara dan minyak bumi telah menipis setelah dikeruk sekian lamanya. Maka dari itu, ilmuwan terus meneliti dan berusaha menemukan sumber energi baru untuk mengatasi masalah tersebut dengan energi terbarukan.
Mengeksplorasi sumber energi menjadi hal penting diera sekarang. Tiap negara terus berusaha lepas dari ketergantungan energi dari negara lain. Minyak bumi sebagai energi massal sekarang, dikuasai oleh negara-negara timur laut. Ladang minyak sangat berlimpah di negara tersebut. Dengan sumber daya alam dan manusia yang memadai, mereka dapat mandiri dan memakmurkan bangsa dan negaranya. Tetapi lain halnya dengan negara yang bermodal sumber daya manusia, seperti Jepang, Cina, Belanda, India, dan Brazil. Mereka hanya memiliki segelintir ladang energi. Namun dengan sumber daya manusia yang memadai, mereka dapat mengonversi dan mengeksplorasikan apa yang ada di negaranya menjadi energi untuk mencukupi kebutuhan energi bangsanya. Bagaimana kondisi bangsa Indonesia dengan kebutuhan energi?
Mancanegara mengakui bahwa Indonesia memiliki sumber daya alam yang berlimpah. Minyak bumi, gas, angin, sinar matahari, panas bumi, dan air merupakan sumber energi berpotensi di Indonesia. Bandingkanlah kondisi bangsa Indonesia dengan negara yang bermodal sumber daya manusia. Tercatat, jumlah penduduk miskin (penduduk dengan pengeluaran per kapita per bulan di bawah garis kemiskinan) di Indonesia pada Maret 2011 mencapai 30,02 juta orang (12,49 persen), turun 1,00 juta orang (0,84 persen) dibandingkan dengan penduduk miskin pada Maret 2010 yang sebesar 31,02 juta orang (13,33 persen) ¹⁾. Akar dari masalah tersebut adalah tidak tercukupnya kebutuhan energi rakyat yang berdampak dengan inflasi. Penurunan jumlah kemiskinan secara statistik menjadi langkah penting bagi Indonesia. Di tahun 2012 ini, pemerintah merencanakan menaikkan harga BBM. Kenaikan harga tersebut akan berdampak dengan harga barang lainnya. Apalagi diakumulasikan dengan uang dari kasus korupsi. Apakah tingkat kemiskinan menurun?
Untuk keluar dari masalah energi, kita perlu mengeksplorasi potensi yang ada. BBG atau bahan bakar gas dapat dipertimbangkan menjadi alternatif. Demikian juga dengan batubara. Namun, gas dan batubara tergolong sebagai bahan bakar fosil, energi tak terbarukan, sehingga belum efektif untuk memenuhi kebutuhan energi kita. Berdasarkan penelitian tahun 2005, batubara akan habis hingga 252 tahun lagi, minyak mentah dalam jangka waktu 32 tahun lagi, dan gas alam hanya tersisa 72 tahun lagi ²⁾. Bahan bakar hidrogen, biomassa, panas bumi, dan kekuatan alam dapat menjadi pertimbangan untuk bebas dari bahan bakar fosil.
Dari sekian banyak energi terbarukan, BBH atau bahan bakar hidrogen merupakan energi yang ramah lingkungan. Produk hasil pembakarannya hanya air sehingga tidak menjadi polusi. BBH telah digunakan sebagai bahan bakar roket. Dengan hidrogen yang relatif sedikit direaksikan dengan oksigen menghasilkan energi yang dapat mengantarkan roket keluar angkasa. Prinsip ini telah menjadi pemikiran eropa untuk mencanangkan BBH sebagai sumber energi nasional, seperti Swedia dan Inggris. Indonesia yang memiliki sumber hidrogen berlimpah dapat dieksplorasi menjadi energi sehingga pencanangan BBH sebagai sumber energi nasional sangat cocok diterapkan.
Apa Itu BBH?
BBH atau bahan bakar hidrogen atau fuel cell adalah sumber energi masa depan bersifat ecoenergy dengan proses pembakaran yang hanya menghasilkan air dan energi (listrik dan panas). BBH berbeda dengan kerja aki. Jika aki menghabiskan zat dari dalam untuk bekerja, sel bahan bakar memanfaatkan zat dari luar, seperti hidrogen dan oksigen, dan terus bekerja tanpa henti selama sumber bahan bakar tersedia ³⁾. Hidrogen dihasilkan melalui proses tertentu dan disimpan, sedangkan oksigen berasal dari atmosfer. Hidrogen yang disimpan akan dicampur dengan oksigen dari atmosfer dan terjadi reaksi kimia. Reaksi ini merupakan pereaksian pembentukan air yang membebaskan energi. Energi tersebut dikonversi menjadi listrik hingga mendekati 100% dan sisanya adalah panas.
Mengapa Harus BBH?
Energi dapat dihasil dari berbagai cara, antara lain pembakaran, reaksi inti, dan mekanik. Reaksi inti digunakan dalam nuklir. Mekanik merupakan energi gerak secara fisika. Sedangkan pembakaran menggunakan oksigen sebagai reaktan untuk melepaskan ikatan kimia sehingga menghasilkan energi.
Menghasilkan energi dari BBH termasuk dalam proses pembakaran. Pembakaran BBH dapat diformulasikan :

Pembakaran hidrogen tersebut terjadi secara eksotermik. Hidrogen tergolong molekul yang sangat reaktif sehingga pembakaran dapat berlangsung dengan mudah. Reaksi menghasilkan dua molekul air yang terdiri dari sepasang ikatan O—H. Energi total yang dihasilkan reaksi pembakaran hidrogen ini adalah 482 kJ, energi yang cukup besar untuk membuat suatu ledakan.
Bandingkan dengan reaksi pembakaran gas alam (metana), minyak (minyak bumi), dan biomassa dengan pembakaran hidrogen. Formulasi pembakaran metana, minyak, biomassa secara berurutan:
Pembakaran metana menghasilkan energi sebesar 810 kJ, minyak sebesar 1220 kJ, dan biomassa 1257 kJ. Secara analisa dapat dilihat dari tiap mol oksigen yang dibutuhkan masing-masing bahan bakar dalam pembakaran. Metana membutuhkan 2 mol oksigen untuk menghasilkan energi sebesar 810 kJ. Hal ini berarti pembakaran metana tiap mol oksigen adalah 405 kJ. Pembakaran minyak tiap mol oksigennya menghasilkan energi sebesar 407 kJ. Pembakaran biomassa menghasilkan 419 kJ per mol oksigen. Bandingkan dengan energi yang dihasilkan pembakaran hidrogen sebesar 482 kJ per mol oksigen ⁴⁾. Kebutuhan oksigen dalam pembakaran lebih efisien hidrogen dan menghasilkan pembakaran sempurna.
Sumber Hidrogen
Hidrogen adalah unsur paling melimpah dengan persentase kira-kira 75% dari total massa unsur alam semesta. Kebanyakan bintang dibentuk oleh hidrogen dalam keadaan plasma. Senyawa hidrogen relatif langka dan jarang dijumpai secara alami di bumi, dan biasanya dihasilkan secara industri dari berbagai senyawa hidrokarbon seperti metana ⁵⁾.
Hidrogen merupakan molekul yang sangat reaktif. Keberadaan hidrogen dibumi lebih banyak membentuk senyawa dengan unsur lainnya. Contohnya metana (CH₄), air (H₂O), dan sebagainya.
Hidrogen secara industri dihasilkan dari proses pembakaran bahan bakar fosil. Namun, hasil dari pembakaran bahan bakar mencemari lingkungan. Metana menjadi reaktan dengan proses steam reforming menghasilkan CO₂, CO, H2S, hidrogen, dan energi. Karbon monoksida inilah yang menjadi limbah sehingga perlu handling yang baik.
Produksi hidrogen dapat dijadikan sebagai bahan bakar, bahan baku proses industri kimia, dan sumber energi listrik Fuel Cell. Namun untuk mendapat hidrogen tersebut dengan cara yang tergolong sulit dan mahal, antara lain dengan cara produksi hidrokarbon, gasifikasi, biomassa, biologis, dan hidrokarbon ⁶⁾. Hal ini menjadi permasalahan penerapan BBH karena harga hidrogen mahal.
Ilmuwan saat ini sedang meneliti dan mencari cara menghasilkan hidrogen yang efektif dan efisien sehingga layak untuk dipasarkan secara massal. Beberapa ilmuwan yang meneliti menghasilkan hidrogen efektif dan efisien tersebut adalah Koda, Kanarev, Mizuno, dan lain-lain. Pemikiran Koda, selain pemecahan ikatan atom antara hidrogen dan oksigen dalam air menggunakan arus listrik, dapat ditambahkan juga penggunaan teknik vibrasi ultrasonik disertai dengan gelombang radio untuk menaikkan efisien. Kristal piezoelektrik dilekatkan di dasar kuba logam yang diletakkan pada bahan fleksibel (karet). Jika kristal distimulasi oleh arus listrik dengan frekuensi resonansi sekitar 42,7 kHz, maka kristal akan bergetar dan kubah logam ikut bergetar sehingga terjadi resonansi pada air dan terdisosiasi menjadi gas hidrogen dan oksigen. Kanarev (peneliti asal Kuba) dan Mizuno (peneliti asal Jepang) meneliti elektrolisis plasma untuk mendapat hidrogen. ⁷⁾ FT UI juga sedang meneliti elektrolisis plasma non thermal pada air untuk menghasilkan hidrogen. Sir William Robert Grove (peneliti asal Inggris) Fuel cell yang dibuatnya terdiri atas elektrolit asam, keping platina serta tabung gas oksigen dan hidrogen, dan menggunakan prinsip reaksi balik terbentuknya air, di mana hidrogen dan oksigen akan bereaksi dalam larutan asam dan menghasilkan air dan listrik dengan arus sebesar 12 ampere dan tegangan 1,8 volt ⁸⁾. Masih banyak peneliti yang berusaha mencari cara menghasilkan hidrogen yang efektif dan efisien.
Penggunaan BBH
Penggunaan BBH hampir sama dengan aki, perbedaannya hanya proses menghasilkan energinya. Sel bahan bakar dan batere komposisinya sama, keduanya terdiri dari dua elektroda yang dipisahkan oleh larutan elektrolit. Dalam sel bahan bakar, reaktan bahan bakar diberikan ke salah satu elektroda yang berpori-pori dan oksigen dimasukkan ke dalam elektroda berpori lainnya ⁹⁾. Elektroda terdiri dua macam, yaitu anoda dan katoda. BBH diletakkan di anoda yang dicampurkan dengan katalisator sehingga terbentuk empat elektron dan hidrogen positif, diformulasikan sebagai berikut:
Kemudian elektron dan hidrogen positif tersebut pindah ke katoda yang terhubung dengan udara luar. Di katoda ini terjadi pembakaran dan menghasilkan air, diformulasikan sebagai berikut:
Prinsip kerja BBH ini hanya secara umumnya. Modifikasi dan desain lain masih banyak. Contohnya amonia Borane, sel BBH dan elektrolit alkalin, dan sebagainya.
Kelebihan dan Kekurangannya?
Ada beberapa kelebihan penggunaan BBH. Dari berbagai aspek sangat menjanjikan jika diterapkan di Indonesia, seperti aspek lingkungan, SDA, kesehatan, dan sebagainya. Produk dari penggunaan energi BBH ini adalah air. Dalam keadaan uap dan es, air tidak membahayakan kecuali digunakan dalam bentuk negatif. Sumber hidrogen sangat berlimpah di Indonesia. Air, metana, laut, batubara, dan sebagainya dapat menjadi sumber. Untuk menciptakan ecoenergy, air dan air laut dapat menjadi sumber. Sumber ini tidak akan pernah habis. Air hanya mengalami siklus, namun jumlah air adalah tetap sehingga sumber BBH selalu terbarukan.
Dimana ada kelebihan pasti ada kekurangan. Prinsip ini adalah mutlak bagi kita sebagai makhluk Allah SWT. Kekurangan dari BBH ini, antara lain : produksi, perawatan alat, dan pengaturan jumlah pemakai kendaraan. Untuk menggunakan BBH secara massal perlu produksi dalam skala besar. Biaya produksi, distribusi, dan konsumsi harus diatur dengan baik. Perawatan alat penghasil energi juga menjadi kendala. Pereaksian hidrogen dengan oksigen bukan hanya air saja yang dihasilkan, sinar UV menjadi produk sampingnya. Resiko ledakan sangat rentan dalam penggunaannya. Para peneliti terus mencari cara meminimalisasi ledakan tersebut. Selain itu, pengaturan jumlah pemakai kendaraan menjadi hal penting dalam penerapan penggunaan BBH. Masalah kemacetan tidak lepas dari penggunaan kendaraan yang banyak. Maka dari itu, perlu tindakan dari pemerintah yang baik sehingga penerapan penggunaan BBH tidak memberi dampak negatif bagi masyarakat.
Bagaimana Cara Penerapannya di Indonesia?
Melihat keadaan birokrasi yang sangat sulit, mungkin penerapan ini tidak berhasil. Peneliti, mahasiswa, hingga siswa dapat berkontribusi mencari dan menggali cara penerapan BBH yang efektif dan efisien. Penerapan BBH harus dapat dinikmati seluruh rakyat Indonesia.
Dengan menelaah dan mengetahui dampak penggunaan BBH, dalam penerapannya harus dapat meminimalisasi kerugian yang akan terjadi. Pembenahan birokrasi perlu dilakukan. Melihat keadaan saat ini, penerapan BBH belum bisa diterapkan. Peraturan, hukum, dan kewenangan dipermainkan. Penerapan BBH ini memerlukan tindakan yang cepat. Maka dari itu, diperlukan pemerintah yang peka dan cepat untuk mengatasi hal-hal yang dapat merugikan rakyat dan negara.
Peneliti dapat berkontribusi menuju penerapan BBH ini. Mahasiswa, LIPI, hingga siswa merupakan perangkat dari peneliti. Peran semua perangkat diperlukan dalam menggali dan mengekplorasi penerapan BBH dari segi produksi dan penggunaan. Dengan begitu, kerugian dalam penerapan BBH ini dapat diminimalisasi nantinya.
Untuk memenuhi kebutuhan energi rakyat, secara perlahan kita dapat dialihkan BBM menjadi BBH. Untuk saat ini, BBG dan batubara dapat menjadi alternatif pemenuhan kebutuhan energi rakyat Indonesia. Melihat ke masa depan, BBH dapat menjadi program kerja jangka panjang dari pemerintah. Dengan begitu, kita dapat mandiri energi dan meningkatkan SDM menjadi lebih baik. INDONESIA BISA !