Fuel Cell Terobosan Kendaraan Ramah Lingkungan

Emisi Naik, saatnya alih teknologi

Semakin menipisnya cadangan bahan bakar minyak, akan memberikan dampak nagatif pada sektor transportasi. Menurunnya produksi minyak bumi setiap tahunnya menunjukkan bahwa jumlah cadangan minyak bumi mulai menyusut. Berkurangnya lifting/produksi minyak bumi tidak serta merta menurunkan produksi kendaraan transportasi khususnya kendaraan berbahan bakar energi fosil. Justru setiap tahun produksi dan penjualan kendaraan cenderung semakin meningkat. Berdasarkan data dari Gaikindo, penjualan kendaraan bermesin konvensional di Indonesia terus menunjukkan tren kenaikan. Pada tahun 2006 sampai dengan 2013 kenaikan penjualan kendaraan rata-rata 23,4 persen. Sejalanan dengan kenaikan penjualan kendaraan bermesin konvensional, maka naik pula konsumsi energi fosil.

Dilansir dari data Outlook Energi Indonesia 2016 BPPT, trend konsumsi energi di Indonesia terus naik. Porsi konsumsi energi sektor transportasi menempati ranking kedua sebesar 35 persen. Konsumsi energi fosil semakin tinggi maka berdampak pula pada naiknya emisi gas beracun hasil dari pembakaran bahan bakar fosil. Pencamaran CO2 di Indonesia diperkirakan 34 juta ton pertahun atau 0,75 ton per orang per tahun. Secara global pencamaran CO2 di negara-negara berkembang mencapai 3,4 – 3,8 persen per tahun dan tingkat pencemaran di Indonesia terletak diantaranya.

Dalam rangka mengurangi emisi, telah banyak dibuat kesepakatan antar negara. Pada Desember 1997, di Kyoto, Jepang telah ditanda tangani perjanjian Kyoto oleh 160 negara yang berisi rencana pengurangan kandungan gas beracun, diantaranya karbondioksida, yaitu salah satu penyebab pemanasan global.

Beberapa negara maju seperti Amerika Serikat, Canada, Eropa, dan Jepang telah menyusun standar mengenai gas buang kendaraan, yang mengharuskan agar kadar racun dari gas buang diturunkan secara bertahap sampai dengan tahun 2020. Negara Jerman telah menyusun suatu standar EURO3 dan EURO4 yang menentukan penurunan kadar nitrogen oksida (NOx), non methan hidrokarbon, benzene dan partikel lain. Sebagai salah satu langkah alternatif dalam rangka mengurangi emisi gas buang dari kendaraan adalah dengan memanfaatkan teknologi fuel cell. Saat ini kendaraan berteknologi fuel cell maupun hybrid fuel cell semakin berkembang pesat.

Sejarah Pengembangan Fuel Cell

Fuel cells pertama kali didemonstrasikan oleh ahli fisika amatir yaitu Sir William Robert Grove pada tahun 1839. Pada tahun 1932 Francis Bacon berhasil mengembangkan fuel cell. Penggunaan praktis fuel cell baru dilakukan 27 tahun kemudian, yaitu sebagai penghasil tenaga listrik untuk alat las dengan kapasitas 5 kW. Mulai tahun 1950 pihak NASA di Amerika Serikat telah melakukan pemanfaatan untuk program angkasa luar mereka yaitu untuk pesawat roket Appolo dan Gemini.

Kendaraan bermotor bertenaga fuel cells pertama kali didemonstrasikan pada tahun 1958 oleh General Electric (GE). Pengembangan fuel cell terus berlanjut dari tahun ke tahun, pada 1997 produsen mobil terkemuka dunia seperti Daimler, Toyota, Renault, dan Mazda mendemonstrasikan kendaraan penumpang fuel cell pertama berbahan bakar methanol dengan daya mencapai 20 kW sampai dengan 50 kW.

Mengapa Fuel Cell ?

Fuel cells merupakan sebuah peralatan pengubah energi berdasarkan prinsip elektrokimia yang menghasilkan energi listrik arus searah (DC). Cara kerja fuel cells mirip seperti baterai, tetapi masa pengisian ulang baterai lebih lama dan umur cell baterai lebih pendek. Fuel cell menjawab kelemahan dari baterai. Fuel cell bekerja menghasilkan energi listrik berdasarkan sirkulasi udara (oksigen) dengan bahan bakar seperti hidrogen, coal gas, biogas, propana, methanol, dan gas alam. Meskipun mesin konvensional dapat memanfaatkan bahan bakar hidrogen, tetapi efisiensi yang didapatkan belum mampu menandingi efisiensi Fuel Cell yang mencapai 40% sampai dengan 70%.

Selain efisiensi yang tinggi, hasil sisa pembakaran kendaraan fuel cell bertenaga hidrogen murni tidak menimbulkan emisi CO2. Proses pengisian bahan bakar yang cepat, dengan kapasitas tangki 70 Mpa hanya membutuhkan waktu sekitar tiga menit sekali pengisian penuh.

Fuel cell dapat dimanfaatkan sebagai pembangkit energi listrik dan sumber energi pada kendaraan bermotor. Penggunaan fuel cell sebagai sumber pembangkit dan energi pada kendaraan dapat menghemat konsumsi bahan bakar fosil serta mengurangi emisi gas buang (CO2). Jika 10 persen kendaraan angkutan menggunakan fuel cell, maka sebanyak 60 juta ton gas CO2 dapat dikurangi.

Masa Depan Fuel Cell

Terdengar kabar bahwa pemerintah Jerman siap mendukung penggunaan mobil bertenaga hidrogen fuel cell sebagai kendaraan ramah lingkungan. Lewat Menteri Transportasi, Jerman akan menanamkan investasi senilai 250 juta Euro atau setara 3,5 triliun Rupiah untuk mendukung pengembangan kendaraan bertenaga fuel cell. Pada Januari 2017 terdengar bahwa beberapa perusahan otomotif kelas dunia seperti Toyota Motor Corp, BMW AG, Daimler AG, Hyndai Motor Co berkolaborasi dengan perusahaan minyak dan gas, termasuk Royal Dutch Shell dan Total SA dalam rangka persiapan produk terkait hidrogen sebagai sumber bahan bakar fuel cell.

Pada Januari 2017 telah terjalin kerjasama antara GM (General Motors) Amerika dengan produsen kendaraan kenamaan dari Jepang, Honda Motor. GM dan Honda akan berinvestasi senilai 85 juta dollar AS atau setara 1,13 triliun rupiah untuk membangun perusahaan patungan. Perusahaan patungan ini akan bertugas untuk mengembangkan dan memproduksi kendaraan bertenaga fuel cell di Michigan.

Bagaimana kendaraan hidrogen fuel cell di Indonesia ?.

Pada acara Gaikindo Indonesia International Auto Show (GIIAS 2015) di Serpong, Toyota memperkenalkan “Mirai” sebagai kendaraan masa depan berbahan bakar hidrogen. Mirai merupakan salah satu kendaraan produksi Toyota yang sudah mulai masuk pasar komersial. Pada GIIAS 2016, hadir pula kendaraan konsep bertenaga fuel cells dari produsen terkenal “Lexus”. Ada dua kendaraan konsep masa depan bertenaga fuel cells dari Lexus yaitu Lexus LF-FC dan Lexus RC-F-GT3. Beberapa produsen kendaraan dunia yang sudah memasuki pangsa pasar di Indonesia telah mulai mengembangkan kendaraan masa depan bertenaga hidrogen fuel cell.

Bagaimana dengan kelanjutannya ?.

Setelah Toyota, Lexus dan Nissan, selanjutnya Honda turut mencoba menyaingi teknologi Toyota dengan menelurkan produk mobil hidrogen yaitu Honda FCV (Fuel Cell Vehicle) dengan power maksimum 134 HP.

Demi mendukung kendaraan hidrogen fuel cell, baru-baru ini 11 perusahaan besar di Jepang telah menandatangi nota kesepahaman perjanjian kerja sama membangun stasiun pengisian bahan bakar hidrogen dalam skala besar. Perusahan tersebut adalah Toyota, Nissan, Honda, JXTG Nippon Oil & Energy, Idemitsu Kosan, Iwatani Corp, Tokyo Gas, Toho Gas, Air Liquide Japan, Toyota Tsusho Corp, dan Development Bank of Japan. Ke-11 perusahaan tersebut nantinya akan melahirkan satu perusahaan baru yang bertugas membangun stasiun hidrogen di tahun 2017. Jepang telah mentargetkan pembangunan 160 stasiun pengisian hidrogen dan 40.000 kendaraan hidrogen fuel cell pada tahun 2020.

Tinggal menunggu waktu, bukan tidak mungkin pada tahun 2025 kendaraan bertenaga hidrogen fuel cell akan mulai menggeser dominasi kendaraan konvensional.

Penulis :

Alif Widiyanto

Mahasiswa Magister Energi

Universitas Diponegoro Semarang

Email: alifw@student.undip.ac.id