Oleh Nick Buccheri, Presiden, Amerika, Otomasi Diskrit di Emerson
Upaya dekarbonisasi membawa perubahan besar dalam bidang transportasi, sehingga menempatkan industri ini di ambang transformasi besar.
Regulator Pengurang Tekanan Dua Tahap Seri TESCOM HV-3500 dirancang khusus untuk digunakan pada kendaraan sel bahan bakar hidrogen industri dan komersial. HV-3500 memungkinkan produsen memaksimalkan efisiensi bahan bakar dan menjaga armada tetap beroperasi untuk jarak yang lebih jauh. (Gambar milik Emerson)
Mengatasi dan mencegah dampak perubahan iklim yang paling ekstrim kini menjadi strategi utama bagi pemerintah dan industri di seluruh dunia. Pemberlakuan undang-undang yang mencakup sasaran emisi karbon nol bersih yang ambisius telah mendorong setiap sektor, termasuk transportasi, untuk mencari metode dekarbonisasi yang inovatif.
Sektor transportasi saat ini berkontribusi terhadap 29% total emisi gas rumah kaca di AS, sehingga menawarkan peluang besar untuk mengurangi jejak karbon melalui teknologi hemat energi dan rendah emisi.
Membatasi atau menangkap emisi karbon dari kendaraan berbahan bakar fosil saja tidak akan cukup dalam jangka panjang. Tujuan akhir dari kemajuan industri yang besar dan pencapaian target net-zero sudah jelas: semua kendaraan harus menghasilkan dan mentransfer energi tanpa emisi karbon.
Perusahaan-perusahaan di seluruh sektor transportasi berinvestasi dalam berbagai solusi energi bebas karbon, dan menyadari bahwa tidak ada pendekatan yang bisa diterapkan untuk semua orang dalam mencapai emisi net-zero. Meskipun kendaraan berbahan bakar baterai menunjukkan pertumbuhan yang pesat, kendaraan tersebut tidak dapat menjawab tantangan tersebut sendirian; kendaraan bertenaga hidrogen mengisi kesenjangan kinerja.
Kemajuan dalam Kendaraan Bebas Karbon
Peraturan pemerintah, disertai dengan teknologi net-zero yang sudah mapan, mendorong peralihan dari bahan bakar fosil ke sumber energi bebas karbon secara bertahap. Merangkul berbagai jalur teknologi, mulai dari meningkatkan efisiensi mesin pembakaran internal hingga mendorong adopsi kendaraan baterai-listrik melalui insentif, mendukung investasi pada potensi kendaraan listrik sel bahan bakar hidrogen (FCEV).
Solusi seperti Regulator Tekanan Ventilasi Seri TESCOM 26-2000 dirancang untuk memberikan kontrol proses yang aman, andal, dan presisi dalam industri hidrogen. (Gambar milik Emerson)
Kendaraan bertenaga baterai telah mengalami pertumbuhan pesat selama 15-20 tahun terakhir. Meskipun meningkatkan efisiensi penyimpanan baterai dan konsumsi energi, mereka tetap paling cocok untuk jarak pendek. Keterbatasan jarak tempuh antar pengisian ulang membuatnya tidak cocok untuk perjalanan jarak jauh yang biasa dilakukan truk komersial. Truk jarak jauh bertenaga baterai mungkin menghadapi tantangan dalam membawa muatan yang sama atau memerlukan penghentian pengisian ulang yang lebih sering karena bobot baterai tugas berat.
Memanfaatkan Infrastruktur yang Ada
Infrastruktur industri dan teknologi yang ada dapat memudahkan transisi menuju dekarbonisasi. Mengadaptasi teknologi mesin pembakaran internal yang ada untuk pembakaran hidrogen menghadirkan alternatif untuk aplikasi spesifik, seperti mesin berat yang memerlukan semburan keluaran daya tinggi.
Meskipun memiliki kelemahan seperti emisi, pembakaran hidrogen dapat menjadi alternatif yang layak terhadap teknologi sel bahan bakar hidrogen dalam aplikasi tertentu. Meskipun pembakaran hidrogen tidak menghasilkan emisi karbon dioksida (CO2), namun menghasilkan emisi dinitrogen oksida (NOx) ketika hidrogen terbakar dengan gas nitrogen (N2). Namun efisiensi sel bahan bakar hidrogen biasanya melebihi 50%, sedangkan pembakaran hidrogen menghasilkan efisiensi 25-30%.
Faktor Penting dalam Dekarbonisasi
Bobot memainkan peran penting ketika membandingkan sel bahan bakar hidrogen dengan penyimpanan baterai, terutama untuk angkutan barang jarak jauh. Untuk penyimpanan energi yang setara, sel bahan bakar hidrogen lebih ringan dibandingkan baterai, sehingga memungkinkan truk yang dilengkapi sel bahan bakar hidrogen mengangkut tonase yang sama dengan truk diesel. Tangki hidrogen mengisi bahan bakar jauh lebih cepat dibandingkan mengisi ulang baterai truk, sehingga memaksimalkan waktu berkendara untuk rute jarak jauh.
Berbagai Pilihan
Didukung oleh inisiatif pemerintah dan proyek global, industri hidrogen bersiap untuk berkembang pesat.
Kendaraan komersial
Teknologi hidrogen pada truk angkutan jarak jauh menghadirkan peluang besar untuk melakukan dekarbonisasi pada segmen transportasi utama. Truk bertenaga hidrogen menawarkan waktu pengisian bahan bakar yang lebih singkat dan jarak tempuh yang lebih jauh antar pemberhentian dibandingkan dengan truk bertenaga baterai. Misalnya, armada truk bertenaga hidrogen yang berbasis di Swiss telah menempuh jarak lebih dari 3 juta mil sejak tahun 2020. Perusahaan barang konsumen besar juga menguji semi-truk bertenaga hidrogen untuk menggantikan armada diesel mereka.
Kendaraan umum
Penerapan sel bahan bakar hidrogen kini semakin banyak dieksplorasi pada transportasi umum, misalnya saja Kota New York menerima hibah untuk dua bus sel bahan bakar pertamanya dan stasiun pengisian bahan bakar pendukungnya. Bus-bus ini diharapkan dapat mengangkut penumpang pada akhir tahun 2024.
Kereta api
Mengintegrasikan generator listrik sel bahan bakar hidrogen pada kereta penumpang dapat menggantikan lokomotif diesel-listrik. Kereta api ini akan membawa cukup hidrogen untuk perjalanan jarak jauh, memungkinkan jarak infrastruktur pengisian bahan bakar hidrogen dan memudahkan transisi ke teknologi sel bahan bakar hidrogen.
“Hydrarail,” yang menggunakan bahan bakar hidrogen di dalam pesawat, telah diperkenalkan. Di Jerman, kereta penumpang bertenaga sel bahan bakar hidrogen menempuh jarak 1.175 kilometer tanpa mengisi bahan bakar tangki hidrogennya pada tahun 2018.
Memetakan Jalur yang Lebih Ramah Lingkungan
Mengandalkan satu teknologi saja berisiko memperlambat transisi menuju masa depan transportasi tanpa emisi. Baik teknologi sel bahan bakar hidrogen ramah lingkungan maupun teknologi kendaraan baterai-listrik menjanjikan pengurangan emisi gas rumah kaca di sektor ini secara signifikan. Daripada menggunakan skenario “salah satu/atau”, masa depan terletak pada penerapan kedua teknologi tersebut, mengingat keunggulan unik keduanya yang sesuai dengan berbagai segmen transportasi.
Meskipun tidak dikembangkan secara ekstensif seperti teknologi baterai-listrik, hidrogen ramah lingkungan menunjukkan potensi dalam memenuhi kebutuhan transportasi utama. Dengan investasi strategis di seluruh rantai nilai, industri hidrogen dapat meningkatkan teknologi dan infrastrukturnya secara efisien, sehingga membawa kita lebih dekat ke masa depan bebas karbon yang kita perjuangkan.