Reaktor Gas Hirogen Pengganti BBM

             

Tulisan Dr.Ir.Hamzah Lubis,SH.M.Si berjdul: "Reaktor Gas Hidrogen Pengganti BBM - Hydrogen Gas Reactor Replacement of Fuel Oli", dimuat pada SK. Prestasi Reformasi, No.529 Thn.18, Tgl. 15 Januari 2018, hal.6, kol.1-7; koran online: http://prestasireformasi.com/2018/01/06/reaktor-gas-hidrogen-pengganti-bbm/,  

                                                          Dr.Ir.Hamzah Lubis,SH.M.Si

Regional Council for Climate Change, North Sumatera Province, Indonesia

Environmental Impact Assessment Commission, North Sumatera Province

Bending and Climate Change Institute of Nahdlatul Ulama, North Sumatera

Environmental Impact Assessment Commission, Medan City

Marine Partnership Consortium of  North Sumatra Province

          

Tulisan ini telah dimuat edisi cetak: Surat Kabar Prestasi Reformasi No.529, 15 Januari  2018, hal.6/kol.1-7, 

edisi online:   https://prestasireformasi.com/2018/01/06/reaktor-gas-hidrogen-pengganti-bbm/

“Allah telah menurunkan air (hujan) dari langit, maka mengalirlah ia (air)  di lembah-lembah menurut ukurannya, maka arus itu membawa buih yang mengambang. Dan dari apa (logam) yang mereka lebur dalam api untuk membuat perhiasan atau alat-alat , ada (pula) buihnya seperti (buih arus) itu. Demikianlah Allah membuat perumpamaan tentang yang benar yang yang batil. Adapun buih, akan hilang sebagai sesuatu yang tidak ada gunanya, tetapi yang bermanfaat bagi manusia, akan tetap ada di bumi. Demikianlah Allah membuat perumpaaan” (Q.S.Ar-Rad:17).

         Pendahuluan

Hidrogen adalah bahan bakar masa depan. Gas hidrogen, tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa, ringan, sederhana (1 proton, 1 elektron), jumlahnya melimpah (75% dari total massa unsur alam semesta), memiliki energi bahan bakar tertinggi (286 kJ/mol) atau 120,1 kJ/gr hidrogen berbanding 48,33 kJ/gr bensin, pembakaran zero pollution (H₂O).

Semua industri otomotif dan industri berbahan bakar lainnya berorientasi pada bahan bakar hidrogen. Jepang telah memproduksi kenderaan berbahan bakar gas hidrogen (Toyota Mirai, Honda Clarity, bus Sora dan kereta api), trem Tangsan (China) demikian juga bis dan bus hidrogen teknologi fuel cell berseleweran di Eropa, Amerika dan negara maju lainnya.  SPBU hidrogennya tersedia di pinggir jalan.

Gas hidrogen di tabung atau SPBU diperoleh dari pabrik produsen hidrogen. Pada umumnya industri hidrogen menggunakan metoda steam reforming pada gas alam atau  gasifikasi pada batubara dan biomassa.  Namun kedua metoda ini menghasilkan gas beracun (CO₂), memerlukan energi (panas) yang besar dari pembakaran bahan bakar (fosil, biomassa) yang mencemari lingkungan (CO₂, SO₂).

Reaksi Asam/basa dengan ferro

Gas hidrogen di tabung atau SPBU diperoleh dari pabrik hidrogen  menggunakan metoda steam reforming atau gasifikasi yang menghasilkan gas beracun (CO₂, SO₂) dan  memerlukan energi (panas, listrik) yang besar.

Beranjak dari permasalahan di atas, terdapat reaksi lain untuk memproduksi gas hidrogen dengan mereaksikan asam/basa kuat dengan logam. Reaksi dapat berlangsung dari yang sangat lambat sampai dengan sangat cepat (ledakan), dari produksi hidrogen yang sedikit sampai produksi yang banyak, tergantung pada jenis asam/basa,  tingkat pengenceran dan jenis logam yang direaksikan. Untuk menjaga keberlanjutan reaksi, mengatur kecepatan reaksi dan mengatur produksi gas hidrogen, dirancang sebuah perangkat teknologi reaktor penghsil gas hidrogen yang disebut “reaktor hidrogen”.

Konsep keilmuan reaksi asam/basa kuat dengan logam ini, telah keluar formulasi konsep teknologi, telah dilakukan pembuktian konsep teknologi dan validitasi teknologi skala laboratorium dengan  prototypenya. Dalam aplikasinya, gas hidrogen yang dihasilkan akan digunakan sebagai bahan bakar sepeda motor untuk menggantikan bahan bakar minyak (bbm).

Inovasi teknologinyai berupa perangkat teknologi  yang mengatur sistem kerja reaktor asam/basa kuat dengan logam dan memanfaatkan produksi gas hidrogen menjadi bahan bakar pada sepeda motor. Inovasi teknologinya pada: (1) pelat pereaksi dan batang pereaksi yang mengatur reaksi dapat berlangsung secara kontiniu, kecepatan reaksi dan produksi gas hidrogen, dan (2) sitem kerja dengan teknologi reaktor hidrogen sebagai bahan bakar pada sepeda motor.

Reaktor hidrogen

 Komponen utama perangkat teknologi sepeda berbahan bakar gas hidrogen ini adalah: (1) tabung penyimpan larutan , (2) pompa injeksi larutan ke tabung reaktor, (3) tabung reaktor hidrogen, (4) di dalam tabung reaktor terdapat pelat preaksi dan batang pereaksi, (5) mesin untuk menggerakkan barang pereaksi, (6) pompa injeksi untuk menginjeksikan gas dari tabung reaksi ke tabung penyimpanan gas, (7) tabung penyimpanan gas, (8) katup pengaman untuk mengatur tekanan pada tabung reaktor dan tabung penyimpanan gas, serta (9) pompa injeksi gas hidrogen dari tabung penyimpanan gas ke karburator selanjutnya masuk ke ruang bakar .                           

Protoype reaktor hidrogen yang telah dibuktikan skala laboratorium masih bekerja dengan sistem manual. Dalam aplikasinya pada sepeda motor, diperlukan perubahan sistem kerja manual menjadi sistem kerja dengan sistem kontrol pada perangkat teknologi: (1) pompa injeksi larutan ke tabung reaktor, (2) mesin untuk menggerakkan batang pereaksi, (3) pompa injeksi untuk menginjeksikan gas dari tabung reaksi ke tabung penyimpanan gas, (4) pompa injeksi gas hidrogen dari tabung penyimpanan gas ke karburator dan (5) pompa injeksi gas hidrogen dari tabung penyimpanan gas ke karburator dan (6) katup pengaman untuk mengatur tekanan pada tabung reaktor dan tabung penyimpanan gas.

Kelebihan  produk

Gas hidrogen yang ada di pasaran selama ini adalah gas hidrogen hasil pabrik gas hidrogen dalam tabung gas hidrogen, namun dalam bentuk liquit di SPBU belum dijumpai di Indonesia. Di Indonesia, gas hidrogen belum ditemukan dijual di SPBU karena belum ada mobil hidrogen di Indonesia.

Secara umum, keunggulan dan kelemahan gas hidrogen yang diproduksi reaktor hidrogen dengan yang diproduksi pabrik hidrogen adalah: Pabrik hidrogen menghasilkan gas beracun CO2 dari reaksi pemisahan, gas CO2 dan SO2 dari pembakaran bahan bakar fosil/biomassa, sedangkan reaktor hidrogen tidak menghasilkan gas beracun.

Pabrik hidrogen dalam melakukan reaksi pemisahan memerlukan  energi panas atau listrik yang besar,sedangkan reaktor hidrogen tidak memerlukan energi panas atau energi listrik. Bahan baku pabrik hidrogen berupa gas alam (CH4), maupun batubara dan biomassa dimana penambangan batubara dan pengambilan biomassa akan merusak lingkungan, sedangkan sedangkan reaktor hidrogen memerlukan plat besi (bisa bekas) dan larutan HCl dan H₂O yang murah.

Pabrik hidrogen memproduksi gas hidrogen dalam kapasitas sehingga lebih beresiko ledakan dan kebakaran, sedangkan reaktor hidrogen dapat memproduksi dalam kapasitas kecil dan sedang, sehingga cocok untuk kenderaan dan permesinan kecil. Gas hidrogen hasil pabrik hidrogen yang berada di SPBU dalam bentuk cair, sehingga kenderaan bermotor yang memakai gas hidrogen dari SPBU memerlukan alat penyimpan yang memiliki teknologi tinggi untuk menjada gas dalam bentuk cair, sedangkan gas hidrogen yang diproduk reaktor hidrogen disimpan dalam bentuk gas dengan kapasitas kecil, sehingga teknologi penyimpanan gas sepeda motor dengan teknologi sederhana.

Penutup

Manfaat reaktor hidrogen ini, berupa pengurangan  gas rumah kaca untuk menghambat laju pemanasan global dan kerusakan lingkungan dan   meningkatkan ketahanan ekonomi  dengan pengurangan impor bbm. Dampak sosial berupa  menurunnya pencemaran udara, menurunnya penyakit ISPA, meningkatnya kesehatan masyarakat. Dampak ekonomi berupa menurunnya inport BBM, meningkatkan ekonomi nasional, meningkatkan pendapatan negara dari pajak penjualan produksi reaktor hidrogen, dan meningkatkan devisa negara bila produknya di ekspor.

Inovasi teknologi ini dapat menjadi solusi untuk kebutuhan masyarakat lokal dan nasional bahkan internasional untuk mengatasi ketergantungan pada bahan bakar minyak yang semakin langka dan mahal serta bahan bakar yang mencemari lingkungan.**