Pengkajian kelayakan produksi dan penyimpanan hidrogen serta pemanfaatan sel bahan bakar (fuel cell)

Hidrogen dapat berfungsi sebagai energi untuk semua kegunaan sebagalmana layaknya minyak bumi dan gas alam, selain itu keberadaannya hanya ditemukan di alam dalam bentuk senyawa. Hidrogen yang tersedia dalam air dan senyawa organik berbentuk senyawa hidrokarbon, seperti gas alam, batubara, dan biomassa.
Oleh karena itu hidrogen harus diproduksi melalui penggunaan energi sebelum hidrogen itu sendiri tersedia sebagai sumber energi. Pemotongan ikatan-ikatan kimia di dalam air akan menghasilkan hidrogen yang dapat dipergunakan sebagai bahan bakar. Hidrogen dapat dihasilkan melalui beberapa proses, di antaranya proses elektrolisa, fotoelektrokimia, sel fotokimia, steam reforming, dan proses fotobiologi. Hidrogen dapat pula dihasilkan dengan menggandeng sumber-sumber energi terbarukan seperti: energi air, energi surya, energi angin, dan energi panas bumi. Dalam kaitannya dengan energi primer dan sekunder, maka dalam hal ini dapet dibedakan antara. produksi pembawa energi primer dengan produksi pembawa energi sekunder. Produksi energi primer saat ini berarti produksi hidrogen dari bahan bakar fosil melalui reforming gas alam dan batubara. Steam reforming adalah proses endotermik, konversi katalis dari hidrokarbon ringan (metan ke bensin) dengan uap air. Proses skala industri jenis ini normal dijalankan pada suhu 850°C dan tekanan 2,5 Mpa, sesuai dengan reaksi kimia: CnHm + nH20 -> nco
+ (n + m/2) H2. Sedangkan konversi katalis eksotermik (shift reaction)) dari Karbon monoksida yang dihasilkan memproduksi hidrogen murni sesuai dengan reaksi kimia: CO +H20 -> CO2 + H2. Energi yang dilepaskan dari reaksi ini bagaimanapun tidak dapat langsung digunakan untuk reformasi. Dengan penyerapan atau membran pemisah, karbon dioksida dihilangkan dari campuran gas dan kemudian dibershkan lebih lanjut dari komponen yang tidak dinginkan. Gas yang tersisa terdiri dari kurang lebih 60% gas yang dapat dibakar (H2, CH4, CO), dengan posisi gas primer itu sendu digunakan untuk bahan bakar reformer.
Dengan pemilian material khusus dan optimasi, eleklrolsa tekanan tinggi menghasilkan hidrogen pada tekanan di atas 5 Mpa Sistem produksi hidrogen menggunakan elektrolisa, pada unumnya monghasilkan produk yang muri dan hanya elektrolisa air yang dapat mengnasilkan hidrogen dan oksigen dengan kemurnian yang cukup untuk diaplikasikan pada fuel cell, submarine, kendaraan luar angkasa, dan lain-lain. Dewasa ini listrik adalah sebagai pembawa energi sekunder yang dipakai untuk menghasilkan hidrogen dengan proses elekirolisa air atau elektrolisa klorine-alkaline. Elektrolisa air tidak terganlung dari penggunaan energi primer seperti terlihat sebagai elemen penting dari sektor energi berbasis hidrogen.
Sistem produksi hidrogen dengan menggunakan elektrolisa air terdiri dari komponen dan sub-sistem seperti: pengontrol daya listrik, elektroliser, pemurnian hidrogen, pemurian oksigen, tangki penyimpan hidrogen dan oksigen, tangki penyimpan
elektrolit, dan pemumian air masukan.
Hidrogen dapat disimpan dalam bentuk cair, terkompres, dan dalam metal hidrida. Gas hidrogen disimpan dalam dua buah tangki propane 0,47 m* (125 galion) sedangkan gas oksigen disimpan dalam satu buah tangki propane. Dalam hal ini, gas hidrogen aman disimpan, tetapi campuran hidrogen/oksigen fidak aman untuk disimpan. Masing-masing tangki propane yang digunakan telah dibersihkan dengan di tes secara hidrostalik pada tekanan 13,8 bar (200 psig). Katup pengaman tekanan pada setiap tangki di set untuk 10,3 bar (150 psig). Switch tekanan dipasang pada line pemasukan tangki hidrogen untuk memutus power supply elektroliser pada saat tekanan mencapai 6,9 bar (100 psig), yaitu rata-rata tekanan keluaran maksimum pada elektroliser. Gas hidrogen yant dihasilkan dipres dengan elktroliser menjadi tekanan rata-rata maksimum atau kurang. Dua buah
tangki hidrogen menahan equivalen dengan 6,9 bar x 2 tangki x 0,47 m* = 6,5 m*
(pada suhu standar dan tekanan 6,9 bar). Berbagai bentuk penyimpanan hidrogen dapat dilakukan dongan cara, yaitu: penyimpanan dalam bentuk gas bertekanan, penyimpanan dalam proses cryogenic berupa hidrogen cair (di bawah titik didih - 252,7°C, dan penyimpanan hidrogen dalam ruang inter atom dari sebuah bijian
metal."
Perbakan sel dilakukan dengan cara mengalirkan elektrolit dan
menympannya untuk di deur ulang Di bawah reservoir elektroli, terdapat katup dan
Pipa.yang membierkan farutan KOH menetes ke dalam tangki stainless steel yang teneta pada level lebih rendah Air dan KOl dicampur dalam tangki penyimpanan
basa setingkat tanah.