Kendaraan sel bahan bakar hidrogen berkembang pesat di California

Hidrogen bukan hanya unsur paling umum di alam semesta tetapi juga unsur paling umum di Bumi. Namun terbatasnya ketersediaan hidrogen murni dalam bentuk gas telah menghambat sel bahan bakar hidrogen selama beberapa dekade.

Di alam semesta, sebagian besar bintang terbuat dari hidrogen. Di sini, di rumah kita, sebagian besar hidrogen terikat dengan oksigen untuk menghasilkan air. Agar hidrogen dapat digunakan dalam sel bahan bakar untuk menghasilkan listrik, Anda harus memecah molekul air atau memecah hidrokarbon kompleks seperti gas alam. Ketika molekul gas alam dipecah, kita mendapatkan hidrogen – namun kita juga mendapatkan karbon dioksida, yang menyebabkan pemanasan global. Selain itu, Anda menggunakan sumber daya yang tidak terbarukan. Hal ini menyisakan air, yang merupakan sumber yang bagus, hanya saja Anda harus mengeluarkan lebih banyak energi untuk memecah molekul dibandingkan energi yang akan Anda keluarkan saat menggunakan hidrogen untuk menghasilkan listrik.

Solusi yang menjadikan hidrogen sebagai bahan bakar yang bisa digunakan adalah: menggunakan energi terbarukan untuk menghasilkan listrik berlebih sehingga Anda dapat memecah air dan menyimpan energi tersebut dalam bentuk hidrogen. Memang tidak se-elegan mungkin, namun cukup bagus jika Anda mempertimbangkan apa yang harus terjadi pada penyimpanan energi surya dalam bentuk minyak, batu bara, dan gas alam.

Itu adalah salah satu sisi dari teka-teki hidrogen. Masalah lainnya adalah membangun mobil yang menggunakan hidrogen dan menciptakan infrastruktur yang cukup besar untuk menyalurkan hidrogen ke mobil di mana pun dan kapan pun mereka membutuhkannya. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang hal itu, kami pergi ke San Francisco untuk menghadirinya SEMIKON Barat, dan kami duduk bersama Kemitraan Sel Bahan Bakar California untuk mengetahui keadaan saat ini dan apa yang direncanakan dalam waktu dekat.

Ini Tentang Infrastruktur

Mencari pendanaan untuk proyek infrastruktur apa pun selalu merupakan tantangan. Jika suatu negara mendanai proyek untuk membangun stasiun hidrogen dan jaringan untuk mengisi ulangnya, serta fasilitas pembangkit hidrogen, dana tersebut umumnya berasal dari proyek lain, sehingga memperlambat pembangunan tingkat adopsi. Namun kini beberapa negara bagian dan pemerintah nasional memutuskan bahwa hidrogen akan mendapat tempat dalam rencana mereka.

“Saya pikir masalah terbesarnya adalah membangun infrastruktur karena apa yang telah kami tunjukkan sejauh ini adalah jika Anda bisa membuka stasiun hidrogen, maka pembuat mobil bisa menjual mobilnya,” kata Keith Malone, petugas penjangkauan dan komunikasi legislatif untuk California Fuel Cell Partnership.

Organisasi Malone bekerja dengan pembuat mobil dan pembuat kebijakan pemerintah untuk memperdebatkan isu infrastruktur hidrogen, dan mereka mendapatkan hasil tidak hanya di California, tetapi juga di seluruh dunia.

“Di Timur Laut, 12 stasiun [hidrogen] sedang dibangun di koridor New York hingga Boston,” ungkap Malone. “Ini adalah upaya swasta, namun tiap wilayah memerlukan pendekatan yang berbeda. Di California, kami memiliki undang-undang pada tahun 2013 yang menetapkan pencapaian pertama, yaitu 100 stasiun yang berlokasi strategis dan pendanaan untuk melakukannya. Saat ini kami berada di 35 stasiun yang buka dan beroperasi. Kami memiliki lebih dari 30 stasiun yang sedang dikembangkan. Musim gugur ini kami akan memiliki siklus pendanaan lain yang kemungkinan besar akan membawa kami melampaui 100 stasiun.”

Saat ini, California memiliki stasiun hidrogen terbanyak dibandingkan negara bagian mana pun di Amerika, namun hal ini masih baru permulaan.

“Untuk melihat semua ini dalam hal jumlah pompa bensin yang dibutuhkan, saat ini di California, kami memiliki 8.000 pompa bensin,” kata Malone kepada kami. “Tetapi hanya sekitar 1.800 dari mereka yang menyediakan 50% bahan bakar kepada konsumen. Gubernur baru bilang kita ingin punya 200 stasiun hidrogen pada tahun 2025. Kemudian keanggotaan kami akan mengeluarkan peta jalan dalam beberapa minggu untuk mencapai 1.000 stasiun pada tahun 2030.”

Pemikirannya adalah dengan menempatkan stasiun hidrogen secara strategis, beberapa stasiun dapat secara efektif melayani komunitas besar mobil hidrogen.

“1.000 stasiun dan satu juta mobil,” kata Malone. “Ini adalah tujuan yang besar, tapi itulah visi yang kami miliki. Ini bukan hanya tentang kendaraan penumpang. Anda juga membutuhkan tugas sedang/kendaraan tugas berat kategori ini karena dengan kendaraan dan armada yang lebih besar, mereka juga mendorong volume dari sisi hidrogen. Jadi, Anda mulai melihat biaya per unit turun.”

Menciptakan permintaan hidrogen dalam jumlah besar adalah kunci untuk menjadikannya ekonomis, dan dukungan datang dari seluruh dunia.

“Saat saya pertama kali memulainya enam tahun lalu, kami membicarakan tentang California, Jerman, Jepang, dan Korea Selatan,” kenang Malone. “Pada tahun lalu, kami menambahkan Tiongkok ke dalam daftar karena mereka akan mendorong volume. Saat ini, Jerman dan Jepang sebenarnya memiliki lebih banyak stasiun hidrogen dibandingkan kita. Tapi kami memiliki lebih banyak mobil di jalan. Pada tanggal 1 Juli, kami memiliki lebih dari 5.000 kendaraan hidrogen yang beroperasi di California.”

Ini Juga Tentang Menyimpan Energi

Keuntungan mengisi bahan bakar mobil dengan hidrogen adalah para pembuat mobil bisa mendapatkan keajaiban Jangkauan 300 mil antara pengisian dan pengisian ulang mobil sel bahan bakar hidrogen tidak memakan waktu lebih lama daripada mendapatkan bensin. Seperti halnya bensin, energi untuk menggerakkan mobil disimpan dalam hidrogen, bukan disimpan seluruhnya dalam baterai.

“Hal yang menarik adalah di California kami memimpin dengan mobil sel bahan bakar dan hidrogen infrastruktur,” Malone menjelaskan, “dan saya terus bercanda bahwa California yang akan meluncurkan model tersebut, tapi Texas akan membuktikannya.”

Bisakah kendaraan sel bahan bakar hidrogen benar-benar dijual di negara minyak Texas?

“Saya pikir Texas akan menggunakan kendaraan sel bahan bakar melalui jalur yang berbeda karena mereka memiliki begitu banyak tenaga angin, yang berarti mereka memiliki kelebihan,” kata Malone. “Saya cukup yakin mereka mempunyai kapasitas berlebih dan mereka tidak tahu apa yang harus dilakukan dengan kapasitas tersebut. Namun salah satu hal yang dapat Anda lakukan adalah memecah air untuk menghasilkan hidrogen. Di Texas, Anda dapat menyimpan hidrogen tersebut di gua garam bawah tanah. Kita tidak berbicara tentang daya kilowatt atau gigawatt; kita berbicara tentang jumlah terawatt daya yang dapat disimpan. Hidrogen menjadi baterai dalam banyak cara.”

Ketika energi dalam jumlah besar dapat disimpan dan diakses saat dibutuhkan, penerapan baru dapat dilakukan.

“Hidrogen dapat menjadi penyeimbang jaringan listrik,” kata Malone. Penyeimbang jaringan membantu sistem distribusi energi menyesuaikan pembangkitan dengan permintaan. Karena sel bahan bakar naik dan turun secara instan, dengan penyimpanan hidrogen, utilitas dapat menyesuaikan produksi dengan permintaan dari waktu ke waktu.

“Jika Anda melihat pasar sel bahan bakar stasioner, hal ini tidak terdeteksi,” kata Malone, “tetapi sangat aktif. Telekomunikasi menggunakan sel bahan bakar sebagai generator cadangan karena tangki tersebut dapat menampung hidrogen dalam waktu yang cukup lama. Ketika badai besar Sandy terjadi di pantai timur, terdapat sekitar 80 generator cadangan sel bahan bakar yang beroperasi di pantai timur. Salah satunya jatuh, itu saja. Itu turun karena terendam air selama sekitar empat jam, dan kemudian kembali online.”

Koridor Pantai Barat

Ketika California membangun infrastruktur hidrogennya, langkah berikutnya adalah menghubungkan kota-kota besar di pantai barat stasiun hidrogen yang tersedia untuk memungkinkan kendaraan penumpang dan lalu lintas truk berat bergerak ke atas dan ke bawah pantai dengan nyaman.

“Mereka baru saja membuka stasiun hidrogen negara bagian pertama di Kanada,” kata Malone kepada Digital Trends. “British Columbia mendanai penelitian dan meminta sekelompok perusahaan untuk mempertimbangkan penggunaan jaringan terbarukan mereka dan membuat hidrogen terbarukan untuk diekspor ke Jepang dan California. Lalu ada California dan Oregon, Washington harus bersatu karena Anda tidak dapat melakukan yang satu tanpa yang lain.”

Dalam dekade terakhir, California, Oregon, Washington, dan British Columbia berkomitmen dan membangun jaringan stasiun pengisian kendaraan listrik yang dikenal sebagai West Coast. Jalan Raya Listrik. Jaringan ini memungkinkan kendaraan listrik melakukan perjalanan ke seluruh pantai barat dari perbatasan Meksiko ke Kanada. Jaringan hidrogen kemungkinan besar akan terlihat sama.

Langkah Selanjutnya

Saat ini, ada dua kendaraan sel bahan bakar yang dijual di California. Baik Honda Clarity maupun Toyota Mirai menikmati kesuksesan penjualan di wilayah yang terdapat infrastruktur hidrogen. Hyundai memiliki SUV Tucson sel bahan bakar pada tahun 2017 dan berencana untuk kembali dengan itu berikutnya persilangan pada tahun 2019.

“BMW akan memasuki pasar,” kata Malone. “Sekitar tahun 2019, sudah Mercedes-Benz dengan mobil sel bahan bakar plug-innya. Audi datang ke pasar dengan kendaraan. Itu berbicara tentang proses produksi yang serius. Baru-baru ini, Anda mengalaminya Honda dan GM mengumumkan anak perusahaan yang dimiliki bersama untuk membangun sel bahan bakar di Michigan atau Ohio. Jika Anda melihat pengumuman itu seingat saya, GM juga berbicara tentang fakta bahwa ini adalah unit daya dan berhak menggunakannya untuk tujuan non-kendaraan atau tujuan non-transportasi.”

Salah satu pameran yang direncanakan untuk tenaga hidrogen adalah Olimpiade 2020 di Tokyo.

“Tokyo menghabiskan lebih dari $300 juta untuk memamerkan teknologi ini,” kata Malone. “Kita membicarakan ribuan kendaraan dan stasiun hidrogen yang didanai oleh Honda, Toyota, dan Nissan. Anda juga akan memiliki 100 bus dan mereka akan memberi daya pada perkampungan atlet menggunakan sel bahan bakar stasioner dan hidrogen.”

Malone mempunyai beberapa saran untuk orang-orang yang tertarik dengan teknologi ini tetapi tidak tinggal di daerah dengan rencana infrastruktur hidrogen aktif.

“Saya akan sedikit berpolitik di sini,” dia memperingatkan. “Bagi mereka yang ingin melihat kendaraan sel bahan bakar di negara mereka, Anda harus menghubungi legislator Anda dan Anda harus mulai berbicara dengan mereka. Jika mereka tidak mempunyai informasi, maka hubungkan saya dengan mereka dan saya akan berbicara dengan para legislator dan staf mereka.”

Ini mungkin jauh lebih sulit daripada sekadar melakukan panggilan telepon, tapi ini adalah sebuah permulaan.

Rekomendasi Editor

• Truk sel bahan bakar hidrogen Hyundai menjadikan pengangkutan barang ramah lingkungan dan glamor
• Hidrogen adalah bahan bakar masa depan, jadi apa yang terjadi?
• Toyota Mirai generasi berikutnya dikonfirmasi meskipun masih ada masalah dengan teknologi hidrogen
• BMW kembali menggoda mobil hidrogen dengan konsep sel bahan bakar X5
• Hyundai Nexo adalah kendaraan sel bahan bakar pertama yang diuji tabrak oleh IIHS