Hidrogen

Hidrogen Sebagai Sumber Energi Bersih Masa Depan

Mengenal Hidrogen Sebagai Sumber energi listrik

Hidrogen Sebagai Sumber Energi Bersih Masa Depan. Saat ini riset dan penelitian tentang hidrogen terus dikebut di hampir setiap negara, Hidrogen berpotensi menjadi energi alternatif yang bersih dan berkelanjutan.

Banyak negara sedang berupaya untuk mengantisipasi semakin menipisnya cadangan bahan bakar fosil (minyak, gas dan batubara). Jika bahan bakar fosil semakin menipis dan menjadi tidak ekonomis lagi, era bahan bakar fosil akan berakhir.

Selain masalah menipisnya bahan bakar fosil, isu pencemaran lingkungan yang disebabkan bahan bakar fosil ikut mendorong mengapa perlu dicari segera alternatif sumber energi terbarukan dan masuk ke era energi baru.

Dipandang sebagai salah satu calonenergi alternatif yang menjanjikan yang mampu mengambil peran pelopor dalam masa transisi ini. Tentu saja, energi yang dibutuhkan untuk mendapatkan hidrogen tidak boleh dipasok dari bahan bakar fosil.

Oleh sebab itu, bahan baku juga perlu beralih ke sumber energi terbarukan yang tersedia melimpah dan menyebabkan dampak lingkungan sekecil mungkin.

Listrik dari Hidrogen

Hidrogen adalah unsur paling ringan dan paling melimpah di alam semesta. Secara umum, hidrogen biasanya mengacu pada molekul hidrogen (H2) yang mengikat bersama dua atau lebih atom.

Di Bumi, hidrogen molekuler langka dalam bentuknya yang murni, tapi ada di sekitar kita dalam senyawa, terutama air (H2O). Memproduksi hidrogen cukup sederhana. Ingat saat mempelajari elektrolisis air di kelas sains? Begitulah zat ini diproduksi, menggunakan listrik untuk membagi H2O menjadi komponennya, hidro dan oksigen.

Membangkitkan listrik dari hydrogen juga sederhana, dengan reaksi balik elektrolisis air. Dengan kata lain, listrik, dan air panas juga bisa diproduksi melalui reaksi kimia antara hidrogen dan oksigen.

Baca Juga:  Cara Kerja Mobil Hidrogen, Teknologi Fuel Cell Canggih Ramah Lingkungan

Setelah hidrogen diproduksi maka bisa juga disimpan, dan digunakan untuk menghasilkan listrik saat dibutuhkan. Itu dilakukan oleh sel bahan bakar, yang menghasilkan listrik dengan memicu reaksi kimia antara hidrogen dan oksigen.

Unsur kimia hidrogen

Unsur paling ringan dan paling banyak di alam semesta, dan salah satu komponen utama bintang dan gas antar bintang. Analisa astronomi yang dilakukan pada cahaya yang ditransmisikan oleh bintang terdekat, matahari, menunjukkan bahwa sekitar 75% masanya tersusun atas hidrogen.

Zat ini juga merupakan salah satu unsur yang melimpah di bumi dan dapat dijumpai dalam berbagai macam molekul organik dan anorganik seperti air, hidrokarbon, karbohidrat, asam amino, dll.

Hidrogen (simbol H, nomor atom 1 dan konfigurasi elektron 1s1) adalah unsur kimia pertama dalam tabel periodik. Ia adalah unsur nonlogam yang masuk golongan IA dengan berat atom standar 1,00794. Pada suhu dan tekanan standar, hidrogen tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa, tidak beracun, nonlogam, gas diatom sangat mudah terbakar dengan rumus molekul H2.

Unsurnya tersusun atas 1 elektron dan 1 proton. Memiliki dua bilangan oksdiasi (+1, -1) dengan elektronegativitas 2,20 pada skala Pauling. Satu-satunya elektron yang sangat reaktif yang mengorbit di sekitar nukleus mampu membangun ikatan kovalen dengan atom hidrogen lain untuk mencapai konfigurasi stabil molekul diatom. Jari-jari kovalen sekitar 31 +/-5 pm dan jari-jari Van der Waals adalah 120 pm.

Tingkat energi keadaan dasar adalah -13,6 eV dan dan energi ionisasi 1312 kJ/mol. Hidrogen memiliki dua isotop: Deuterium dengan 1 proton dan 1 netron dan Tritium dengan 1 proton dan 2 netron.

Karena mudah membentuk senyawa kovalen dengan sebagian besar unsur nonlogam, sebagian besar hydrogen di bumi berada dalam bentuk molekul seperti air atau senyawa organik. zat ini memainkan peran penting khusus dalam reaksi asam-basa karena reaksi ini melibatkan pertukaran proton antar molekul terlarut. Dalam senyawa ion, hydrogen dapat berbentuk spesies bermuatan negatif (anion) yang dikenal sebagai hidrida, atau sebagai spesies bermuatan positif (kation) H+.

Unsur hydrogen ditemukan oleh Henry Cavendish pada tahun 1766. Asal kata hidrogen dari bahasa Yunani hydro yang berarti “air” dan gen yang berarti “pembentuk”. Nama hidrogen diberikan oleh Antoine Lavoisier pada tahun 1783.

MolekulH2
Fase pada STPgas
WarnaTidak berwarna
Densitas0,08988 g/L (STP)
Titik lebur14,01 K
Titik didih20,28 K
Titik tripel13,8033 K
Titik kritis32,97 K
Volume molar11,42 x 10-3 m3/mol
Entalpi penguapan0.44936 kJ/mol
Entalpi peleburan0.05868 kJ/mol
Kapasitas panas molar28,836 J/mol.K
Konduktivitas panas0.1815 W/(mK)
Potensial ionisasi13,5984 eV
Panas jenis14,304 J/g.K
Nilai kalor rendah110,9–10,1 (MJ/kg–MJ/Nm3)
Energi penyalaan minimum0.02 mJ
Kecepatan nyala stoichiometri2.37 m/s
Keadaan oksidasi1, -1
Elektronegativitas2,20 (skala Pauling)
Energi ionisasiPertama: 1312,0 kJ/mol
Jari-jari kovalen31 +/-5 pm
Jari-jari Van der Waals120 pm
Struktur kristalheksagonal
Keteraturan magnetikDiamagnetik
Konduktivitas panas0,1805 W/m.K
Kecepatan suara (gas, 27oC)1310 m/s
CAS registry number1333-74-0
CAS Chemical Abstract ServiceSTP Standard temperature and pressure

Kegunaan Hydrogen Dalam Industri

Baik, sekarang kita akan lihat kegunaan hidrogen dalam industri. Menurut ChemicalIndustryEssential.org, industri pembuatan amonia merupakan konsumen terbesar dunia saat ini. Tingkat konsumsinya mencapai 53% dari total konsumsi dunia.

  1. Hidrogen – yang diproduksi melalui steam methane reforming – digunakan sebagai bahan baku pembuatan amonia. Seperti kita tahu amonia adalah bahan baku pembuatan pupuk urea.
  2. Industri metanol juga menggunakan gas ini pada proses pembuatannyya, sebagai bahan baku.
  3. Gas hydrogen merupakan bahan baku utama dalam pembuatan hidrogen peroksida atau H2O2, bahan kimia yang banyak digunakan sebagai bleaching agent dalam industri pulp, kertas dan tekstil.
  4. Alat-alat analisa gas seperti Gas Chromatography (GC) menggunakan gas hidro sebagai gas kalibrasi, untuk proses analisa gas atau campuran gas yang mengandung hidrogen di dalam samplenya.
  5. Industri otomotif mulai menggunakan hydrogen sebagai bahan bakar kendaraan yang diproduksinya. Hal ini dipilih karenamerupakan sumber clean energy, yang tidak menghasilkan gas rumah kaca, karbon dioksida, apalagi karbon monoksida.
  6. Digunakan pula pada proses pembuatan bakar bakar minyak kualitas tinggi. Hidrogen dimanfaatkan untuk menghilangkan senyawa sulfur dari minyak bumi.
  7. Bersama-sama dengan gas inert, digunakan pada proses heat treatment, annealing dan sintering pada industri metalurgi.
  8. Pada industri farmasi, digunakan pada proses pembuatan vitamin dan produk-produk farmasi lainnya.
  9. Untuk keperluan pemurnian gas inert seperti argon, digunakan untuk menghilangkan oksigen melalui catalytic process.
  10. Pada proses pembuatan margarin digunakan untuk menghidrogenasi asam lemak tak jenuh pada minyak nabati dan hewani.

Produsen-Produsen Hydrogen Dunia

Selain diproduksi sendiri seperti dilakukan pabrik amonia, hydrogen juga diproduksi oleh banyak perusahaan di dunia, termasuk menjual fasilitas atau mesin produksi hidrogennya.

Diantara produsen hidrogen dunia yang terkemuka diantaranya adalah:

  • Air Liquide
  • Air Products and Chemicals
  • Hydrogenics
  • Messer Group
  • The Linde Group
  • ALLY HI-TECH
  • CALORIC
  • CLAIND
  • ErreDue
  • Heliocentris Group
  • HYGEAR
  • Iwatani
  • Mahler AGS
  • McPhy Energy
  • NUVERA FUEL CELLS
  • PARKER HANNIFIN
  • Praxair Technology
  • ProtonOnsite
  • SHOWA DENKO K.K.
  • TAIYO NIPPON SANSO
  • Teledyne Technologies
  • XEBEC

Baca Juga:  Masdar, Siemens, Marubeni Mengembangkan Hidrogen Hijau di Abu Dhabi

Builder Indonesia

Builder ID, Platform Online terdepan tentang teknologi konstruksi. Teknik perkayuan, teknik bangunan, Teknik pengelasan, Teknik Kelistrikan, teknik konstruksi, teknik finishing dan pengecatan.Review produk bangunan, review Alat pertukangan, informasi teknologi bahan bangunan, inovasi teknologi konstruksi

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker