Rencana Rahasia untuk Hidrogen Jerman: Industri dan konsumen apa yang sekarang perlu diketahui

Hidrogen dalam pengawasan: potensi, keterbatasan, dan kontroversi

Hidrogen, unsur terkecil dan paling melimpah di alam semesta, telah menjadi topik utama dalam debat energi global beberapa tahun terakhir. Saat komunitas dunia mencari cara untuk mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil dan memerangi perubahan iklim, hidrogen sering disebut-sebut sebagai solusi utama. Para pendukungnya melihatnya sebagai pembawa energi yang bersih dan serbaguna yang dapat memainkan peran kunci dalam membentuk masa depan yang berkelanjutan. Namun, di samping antusiasme tersebut, ada juga suara-suara kritis yang memperingatkan terhadap euforia berlebihan dan menunjukkan tantangan signifikan yang terkait dengan teknologi hidrogen.

Pertanyaan apakah hidrogen benar-benar merupakan teknologi kunci yang diharapkan untuk transisi energi atau hanya sekadar sensasi sesaat adalah kompleks dan multifaset. Untuk memahami inti permasalahan ini, sangat penting untuk meneliti teknologi ini lebih dekat, menilai secara realistis potensi dan keterbatasannya, serta menganalisis perkembangan dan tantangan terkini dalam bisnis, industri, dan masyarakat.

Perspektif para ahli: Peluang dan tantangan ekonomi hidrogen

Para ahli dari Asosiasi Federal Pakar Lepas dan Independen (BVS eV) dan Institut Fraunhofer untuk Mesin Perkakas dan Teknologi Pembentukan IWU telah secara intensif meneliti peluang dan tantangan ekonomi hidrogen. Dalam seminar khusus dan diskusi para ahli, aspek ekonomi, teknis, dan politik teknologi hidrogen dianalisis dan dibahas. Keahlian lembaga-lembaga ini, yang menggabungkan penelitian ilmiah dan pengalaman praktis di industri dan pengembangan teknologi, memberikan dasar yang kuat untuk penilaian yang lebih mendalam tentang topik hidrogen.

Cocok untuk:

• Strategi dekarbonisasi: tantangan dalam memproduksi dan menggunakan hidrogen terbarukan untuk perusahaan baja dan kimia

Hidrogen hijau sebagai kunci netralitas iklim: Sebuah tujuan yang ambisius.

Diskusi saat ini terutama berfokus pada hidrogen "hijau". Hidrogen ini diproduksi dengan elektrolisis air menggunakan listrik dari sumber energi terbarukan seperti tenaga surya, angin, dan tenaga air. Hidrogen hijau dianggap netral iklim karena produksi dan penggunaannya tidak menghasilkan emisi gas rumah kaca atau hanya minimal. Sebaliknya, hidrogen "abu-abu" diproduksi dari gas alam dan menyebabkan emisi CO₂ yang signifikan, sedangkan hidrogen "biru", meskipun CO₂ ditangkap selama produksinya, masih bergantung pada sumber daya fosil.

Visi masa depan netral iklim, di mana hidrogen hijau memainkan peran sentral, adalah ambisius dan membutuhkan transformasi komprehensif dalam produksi, distribusi, dan penggunaan energi. Namun, transisi menuju ekonomi hidrogen tidak hanya penting dari perspektif ekologis, tetapi juga menawarkan peluang ekonomi yang signifikan bagi Jerman dan Eropa.

Jerman dan Eropa dalam persaingan kepemimpinan hidrogen.

Jerman dan Eropa telah menetapkan tujuan ambisius di bidang hidrogen. Uni Eropa sedang mengejar strategi hidrogen komprehensif yang bertujuan menjadikan Eropa sebagai pemimpin global dalam teknologi hidrogen. Pemerintah Federal Jerman juga telah mengembangkan strategi hidrogen nasional dan merencanakan investasi besar-besaran dalam perluasan infrastruktur dan produksi hidrogen.

Inisiatif-inisiatif ini tidak hanya bermotivasi politik tetapi juga masuk akal secara ekonomi. Teknologi hidrogen menawarkan potensi pertumbuhan yang signifikan bagi perusahaan di berbagai sektor, mulai dari produksi energi dan industri otomotif hingga industri kimia dan baja. Mengembangkan ekonomi hidrogen yang berkinerja tinggi dapat memberikan Jerman dan Eropa keunggulan kompetitif yang menentukan di pasar global dan menciptakan lapangan kerja baru.

Tantangan dalam perjalanan menuju ekonomi hidrogen: ketidakseimbangan antara penawaran dan permintaan.

Terlepas dari prospek yang menjanjikan, Jerman dan Eropa menghadapi tantangan besar dalam perjalanan menuju ekonomi hidrogen yang meluas. Salah satu hambatan terbesar adalah ketidakseimbangan antara penawaran dan permintaan.

Permintaan akan hidrogen hijau meningkat pesat, tetapi produksi dan ketersediaannya saat ini belum dapat mengimbanginya, jelas Dirk Hennig, Kepala Departemen Federal untuk Mesin, Pabrik, dan Peralatan Operasional di BVS eV. Untuk memenuhi permintaan di berbagai bidang aplikasi, perluasan kapasitas produksi hidrogen hijau secara komprehensif sangat diperlukan.

Saat ini, sekitar satu juta ton hidrogen diproduksi di seluruh dunia setiap tahunnya. Namun, sebagian besar di antaranya adalah hidrogen abu-abu, yang berasal dari bahan bakar fosil. Menurut perkiraan saat ini, Jerman saja akan membutuhkan sekitar 4,5 juta ton hidrogen setiap tahun hingga tahun 2030 untuk memenuhi target iklimnya dan melakukan dekarbonisasi industrinya. Angka-angka ini menggambarkan kesenjangan yang sangat besar antara pasokan saat ini dan permintaan di masa depan.

Kelayakan ekonomi seluruh rantai pasokan: Faktor yang sangat penting

Untuk memastikan pasokan hidrogen hijau yang komprehensif dan siap dipasarkan, tidak cukup hanya dengan mempromosikan proyek-proyek produksi hidrogen individual. Sebaliknya, perlu untuk membuat seluruh rantai pasokan layak secara ekonomi. Ini termasuk tidak hanya produksi hidrogen hijau, tetapi juga transportasi, penyimpanan, dan distribusinya.

Dirk Hennig dari BVS eV menekankan bahwa sekadar mempromosikan proyek hidrogen hijau saja tidak cukup. Sebaliknya, seluruh rantai pasokan harus dibuat layak secara ekonomi untuk memastikan pasokan yang siap dipasarkan dan tersedia di seluruh negeri. Hal ini menunjukkan bahwa keberhasilan ekonomi hidrogen bergantung pada semua mata rantai dalam rantai nilai yang berfungsi secara efisien dan hemat biaya.

Beragam aplikasi hidrogen: mobilitas, industri, teknologi bangunan, dan pasokan energi.

Meskipun hidrogen masih menjadi topik abstrak bagi banyak orang, sudah ada banyak aplikasi di mana teknologi ini memainkan, atau akan memainkan, peran penting di masa depan. Potensi penggunaan hidrogen sangat luas, mulai dari mobilitas dan industri hingga teknologi bangunan dan pasokan energi.

Hidrogen dalam mobilitas: Penggerak bebas emisi untuk mobil, truk, dan lainnya

Di bidang mobilitas, hidrogen dianggap sebagai alternatif yang menjanjikan untuk mesin pembakaran konvensional dan penggerak listrik bertenaga baterai. Kendaraan bertenaga hidrogen, terutama kendaraan sel bahan bakar, menawarkan sejumlah keunggulan. Kendaraan ini bebas emisi karena hanya mengeluarkan uap air, dan dibandingkan dengan kendaraan listrik bertenaga baterai, kendaraan ini memungkinkan jangkauan yang lebih jauh dan waktu pengisian bahan bakar yang lebih singkat.

Hidrogen dapat memainkan peran penting, khususnya dalam transportasi berat, transportasi umum, dan pelayaran. Untuk jarak jauh dan muatan tinggi, penggerak sel bahan bakar seringkali lebih efisien dan praktis daripada solusi baterai-listrik. Penggunaan propulsi hidrogen juga semakin banyak diteliti dan diuji dalam penerbangan dan transportasi kereta api.

Hidrogen dalam industri: Dekarbonisasi produksi baja, bahan kimia, dan sektor lainnya

Bidang aplikasi penting lainnya untuk hidrogen adalah industri. Banyak sektor industri, khususnya produksi baja dan industri kimia, membutuhkan energi dalam jumlah besar dan menghasilkan emisi CO₂ yang signifikan. Hidrogen dapat memberikan kontribusi substansial terhadap dekarbonisasi di sektor-sektor ini.

Dalam produksi baja, hidrogen semakin dapat menggantikan proses reduksi berbasis karbon. Secara tradisional, baja diproduksi di tanur tinggi menggunakan kokas, yang melepaskan sejumlah besar CO₂. Dengan menggunakan hidrogen sebagai agen pereduksi, emisi ini dapat dikurangi secara drastis. Hidrogen juga dapat berfungsi sebagai bahan baku dan pembawa energi dalam produksi kimia dasar, misalnya, dalam produksi amonia dan metanol, menggantikan bahan bakar fosil. Selain itu, terdapat banyak industri lain di mana hidrogen dapat digunakan untuk pembangkitan panas dan listrik serta sebagai gas proses, seperti di kilang minyak, industri kaca dan semen, dan produksi makanan.

Hidrogen dalam teknologi bangunan: Pasokan panas dan pembangkitan energi terdesentralisasi

Hidrogen juga menawarkan aplikasi yang menjanjikan dalam teknologi bangunan. Proyek-proyek awal menunjukkan penggunaan hidrogen untuk pemanasan di bangunan perumahan dan industri. Sistem pemanas sel bahan bakar, misalnya, dapat digunakan di rumah dan properti komersial untuk menghasilkan panas dan listrik. Penggunaan hidrogen dalam pembangkit listrik gabungan panas dan tenaga (CHP) untuk pembangkitan energi terdesentralisasi juga dapat dibayangkan.

Pendekatan menarik lainnya adalah penyimpanan hidrogen musiman untuk pemanasan. Pada musim panas, ketika energi terbarukan melimpah, hidrogen dapat diproduksi dan disimpan melalui elektrolisis. Pada musim dingin, ketika permintaan pemanasan meningkat dan energi terbarukan kurang tersedia, hidrogen yang tersimpan kemudian dapat digunakan untuk pemanasan. Hal ini dapat membantu mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil untuk pemanasan bangunan dan memperkuat keterkaitan sektor antara listrik dan panas.

Hidrogen dalam pasokan energi: Keterkaitan sektor dan penyimpanan energi

Hidrogen memainkan peran kunci dalam penggabungan sektor, yaitu integrasi listrik, panas, dan mobilitas. Hidrogen dapat bertindak sebagai penghubung antara berbagai sektor energi dan berkontribusi dalam menciptakan sistem energi yang terintegrasi dan fleksibel.

Proyek percontohan sedang menyelidiki penggunaan penyimpanan hidrogen sebagai bagian integral dari penggabungan sektor. Hidrogen dapat berfungsi sebagai media penyimpanan jangka panjang untuk energi terbarukan. Kelebihan listrik dari pembangkit listrik tenaga angin dan surya dapat digunakan untuk menghasilkan dan menyimpan hidrogen melalui elektrolisis. Bila dibutuhkan, hidrogen kemudian dapat diubah kembali menjadi listrik atau panas, misalnya, menggunakan sel bahan bakar atau pembangkit listrik berbahan bakar gas. Teknologi power-to-gas-to-power ini memungkinkan penggunaan energi terbarukan yang lebih fleksibel dalam hal waktu dan lokasi, serta meningkatkan stabilitas jaringan listrik.

Selain itu, hidrogen juga dapat berfungsi sebagai bahan baku untuk produksi bahan bakar sintetis (bahan bakar elektronik). Bahan bakar elektronik diproduksi dari hidrogen dan CO₂ dan dapat digunakan sebagai alternatif netral iklim untuk bahan bakar fosil pada mesin pembakaran. Hal ini dapat sangat relevan untuk sektor-sektor di mana elektrifikasi langsung sulit dilakukan, seperti penerbangan dan pelayaran.

Target ambisius Jerman untuk hidrogen: kapasitas elektrolisis 10 gigawatt pada tahun 2030.

Jerman memiliki tujuan ambisius untuk hidrogen. Pemerintah Jerman telah menetapkan target untuk menciptakan kapasitas produksi hidrogen hijau sebesar 10 gigawatt pada tahun 2030. Kapasitas ini akan dicapai melalui pembangunan pabrik elektrolisis yang menggunakan listrik terbarukan untuk menghasilkan hidrogen.

Tujuan ini merupakan bagian dari strategi hidrogen nasional dan bertujuan untuk menjadikan Jerman sebagai lokasi terkemuka untuk teknologi hidrogen. Pemerintah Jerman mendukung perluasan ekonomi hidrogen dengan program pendanaan yang ekstensif dan investasi dalam penelitian dan pengembangan. Uni Eropa juga mempromosikan pengembangan infrastruktur dan industri hidrogen Eropa dengan investasi miliaran euro.

Cocok untuk:

• Hidrogen terbarukan: Auditor UE menyerukan pemeriksaan realitas – tujuan ambisius di UE, tantangan dan prospeknya

Pabrik Referensi H2 di Chemnitz: Inovasi untuk produksi hidrogen massal

Di Pabrik Referensi H2 Fraunhofer IWU di Chemnitz, para ahli sedang mengerjakan solusi industri untuk produksi massal elektroliser dan sel bahan bakar. Pabrik ini merupakan komponen kunci dari strategi hidrogen Jerman dan bertujuan untuk membantu mengurangi biaya produksi teknologi hidrogen dan mempercepat peluncurannya di pasar.

Pabrik Referensi H2 berfungsi sebagai lingkungan pengujian untuk proses dan teknologi produksi baru di bidang hidrogen. Di sini, pendekatan inovatif untuk otomatisasi dan digitalisasi produksi elektroliser dan sel bahan bakar diuji dan dioptimalkan. Tujuannya adalah untuk memungkinkan produksi massal teknologi hidrogen dan mengembangkan Jerman menjadi pusat produksi global untuk teknologi-teknologi kunci ini.

Tantangan dan hambatan: Biaya investasi, kapasitas produksi, keselamatan, dan infrastruktur.

Terlepas dari tujuan yang ambisius dan perkembangan yang menjanjikan, Jerman dan Eropa menghadapi tantangan besar dalam mengimplementasikan strategi hidrogen mereka. Dr.-Ing. Ulrike Beyer, seorang ahli teknologi hidrogen di Fraunhofer IWU di Chemnitz, menyoroti beberapa aspek kunci. Biaya investasi yang tinggi dan kapasitas produksi yang terbatas menghambat pasokan yang luas. Lebih lanjut, sifat fisik hidrogen yang spesifik memerlukan konsep keselamatan baru untuk transportasi dan penyimpanan. Selain itu, pengembangan infrastruktur yang aman dan efisien sangat penting untuk memastikan rantai pasokan yang stabil dalam jangka panjang.

Biaya investasi yang tinggi dan profitabilitas: Faktor kritis

Salah satu tantangan terbesar adalah tingginya biaya investasi teknologi hidrogen. Produksi hidrogen hijau saat ini jauh lebih mahal daripada produksi hidrogen abu-abu dari bahan bakar fosil. Biaya untuk elektroliser, sel bahan bakar, dan infrastruktur untuk transportasi dan penyimpanan juga masih relatif tinggi.

Untuk membuat ekonomi hidrogen layak secara ekonomi, pengurangan biaya yang signifikan sangat diperlukan. Hal ini dapat dicapai melalui inovasi teknologi, produksi massal, skala ekonomi, dan penurunan biaya energi terbarukan. Kerangka kerja politik dan langkah-langkah dukungan juga memainkan peran penting dalam meningkatkan daya saing hidrogen hijau dibandingkan dengan bahan bakar fosil.

Keterbatasan kapasitas produksi dan perkembangan teknologi: Menghindari hambatan.

Tantangan lainnya adalah keterbatasan kapasitas produksi untuk elektroliser dan teknologi hidrogen lainnya. Untuk mencapai tujuan ambisius dari strategi hidrogen, perluasan kapasitas produksi secara besar-besaran sangat diperlukan. Hal ini membutuhkan investasi signifikan dalam fasilitas produksi baru dan pengembangan lebih lanjut dari teknologi tersebut.

Potensi inovasi di bidang elektrolisis masih sangat besar. Berbagai proses elektrolisis, seperti elektrolisis alkali, elektrolisis PEM (membran pertukaran proton), dan elektrolisis SOEC (sel elektrolisis oksida padat), berada pada berbagai tahap pengembangan. Penelitian dan pengembangan berfokus pada peningkatan efisiensi, umur pakai, dan biaya elektroliser, serta pengembangan material dan proses produksi baru yang lebih hemat biaya.

Konsep keselamatan untuk hidrogen: transportasi, penyimpanan, dan aplikasi

Sifat fisik hidrogen yang spesifik menuntut standar keselamatan khusus selama pengangkutan, penyimpanan, dan penggunaan gas tersebut. Hidrogen sangat mudah terbakar dan memiliki kepadatan rendah, yang mengharuskan tindakan pencegahan keselamatan khusus.

Terdapat berbagai pilihan untuk mengangkut hidrogen, seperti melalui pipa, truk tangki, dan kapal. Transportasi melalui pipa merupakan pilihan yang paling hemat biaya untuk jumlah besar dan jarak jauh, tetapi membutuhkan pengembangan infrastruktur hidrogen baru. Untuk jumlah yang lebih kecil dan jarak yang lebih pendek, truk tangki atau kapal dapat digunakan.

Hidrogen dapat disimpan dalam berbagai bentuk, seperti gas terkompresi, hidrogen cair, atau bentuk yang terikat secara kimia (misalnya, dalam LOHC – Liquid Organic Hydrogen Carriers). Setiap metode penyimpanan memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing dalam hal biaya, kepadatan energi, dan keamanan.

Konsep dan standar keselamatan yang komprehensif diperlukan untuk semua aplikasi hidrogen, baik di kendaraan, pabrik industri, maupun bangunan. Hal ini harus mempertimbangkan sifat spesifik hidrogen dan memastikan bahwa penanganan gas tersebut aman dan bebas dari bahaya.

Membangun infrastruktur berkinerja tinggi: jalur pipa, fasilitas penyimpanan, dan stasiun pengisian bahan bakar.

Tantangan utama lainnya adalah membangun infrastruktur yang aman dan efisien untuk ekonomi hidrogen. Ini termasuk pembangunan jaringan pipa hidrogen, fasilitas penyimpanan, dan stasiun pengisian, serta integrasi infrastruktur hidrogen ke dalam sistem energi yang ada.

Membangun infrastruktur hidrogen merupakan usaha jangka panjang dan mahal. Hal ini membutuhkan investasi signifikan dalam pembangunan jaringan pipa dan fasilitas penyimpanan baru, serta dalam konversi infrastruktur yang sudah ada. Mengembangkan jaringan stasiun pengisian bahan bakar hidrogen yang komprehensif untuk kendaraan juga merupakan tantangan besar.

Perencanaan dan pengembangan infrastruktur hidrogen harus dikoordinasikan dengan cermat untuk memanfaatkan sinergi dan menghindari duplikasi. Mengintegrasikan infrastruktur hidrogen ke dalam sistem energi yang ada juga membutuhkan kolaborasi erat antara berbagai pemangku kepentingan dari bidang politik, bisnis, dan sains.

Keahlian independen dari para spesialis sebagai katalis bagi perekonomian.

BVS eV, sebagai asosiasi para ahli yang berkualifikasi, memberikan penilaian yang berdasar dan berorientasi praktik terhadap inovasi teknologi, termasuk di bidang hidrogen. "Kami dikonsultasikan oleh perusahaan dan otoritas mengenai isu-isu hidrogen – tugas kami adalah memberikan jawaban berdasarkan fakta," jelas Dirk Hennig.

Para ahli memainkan peran penting dalam mengevaluasi proyek dan teknologi hidrogen. Mereka dapat mendukung perusahaan dan otoritas dalam pengambilan keputusan dengan memberikan penilaian yang objektif dan independen. Keahlian mereka sangat penting di bidang yang kompleks dan dinamis seperti ekonomi hidrogen.

Keahlian independen para spesialis dapat membantu menghindari keputusan yang buruk dan mengarahkan investasi ke teknologi dan proyek yang tepat. Mereka juga dapat membantu meminimalkan risiko dan memastikan standar keselamatan. Dalam hal ini, para spesialis merupakan penggerak penting bagi keberhasilan dan keberlanjutan pengembangan ekonomi hidrogen.

Hidrogen – Potensi dan Realitas untuk Transisi Energi

Hidrogen hijau menawarkan potensi yang sangat besar untuk memberikan kontribusi signifikan terhadap transisi energi dan dekarbonisasi ekonomi. Beragam aplikasinya di bidang mobilitas, industri, teknologi bangunan, dan pasokan energi menunjukkan bahwa hidrogen dapat menjadi teknologi kunci untuk masa depan yang berkelanjutan.

Pada saat yang sama, penting untuk secara realistis menilai tantangan dan hambatan dalam perjalanan menuju ekonomi hidrogen yang meluas. Biaya investasi yang tinggi, kapasitas produksi yang terbatas, persyaratan keselamatan, dan pengembangan infrastruktur berkinerja tinggi merupakan tugas-tugas signifikan yang hanya dapat diatasi melalui upaya bersama dari para pembuat kebijakan, pelaku bisnis, dan ilmuwan.

BVS eV akan terus aktif mempromosikan diskusi seputar teknologi hidrogen dan mengadvokasi penilaian yang objektif dan bernuansa. Sangat penting untuk memanfaatkan potensi hidrogen sekaligus mengatasi tantangannya. Hanya melalui perencanaan yang realistis, skalabilitas ekonomi, dan inovasi berkelanjutan, hidrogen dapat menjadi komponen integral dari transisi energi yang sukses dan berkelanjutan. Saran dari para ahli akan memainkan peran yang sangat penting dalam membuka jalan menuju masa depan yang didukung hidrogen.

Xpert.Digital memiliki pengetahuan mendalam tentang berbagai industri. Hal ini memungkinkan kami mengembangkan strategi khusus yang disesuaikan secara tepat dengan kebutuhan dan tantangan segmen pasar spesifik Anda. Dengan terus menganalisis tren pasar dan mengikuti perkembangan industri, kami dapat bertindak dengan pandangan ke depan dan menawarkan solusi inovatif. Melalui kombinasi pengalaman dan pengetahuan, kami menghasilkan nilai tambah dan memberikan pelanggan kami keunggulan kompetitif yang menentukan.

Lebih lanjut tentang itu di sini:

• Gunakan 5x keahlian Xpert.Digital dalam satu paket - mulai dari €500/bulan

☑️ Dukungan UKM dalam strategi, konsultasi, perencanaan dan implementasi

☑️ Penciptaan atau penataan kembali strategi digital dan digitalisasi

☑️ Perluasan dan optimalisasi proses penjualan internasional

☑️ Platform perdagangan B2B Global & Digital

☑️ Pelopor Pengembangan Bisnis

 

Saya akan dengan senang hati menjadi penasihat pribadi Anda.

Anda dapat menghubungi saya dengan mengisi formulir kontak di bawah ini atau cukup hubungi saya di +49 89 89 674 804 (Munich) .

Saya menantikan proyek bersama kita.

 

 

Xpert.Digital adalah pusat industri dengan fokus pada digitalisasi, teknik mesin, logistik/intralogistik, dan fotovoltaik.

Dengan solusi pengembangan bisnis 360°, kami mendukung perusahaan terkenal mulai dari bisnis baru hingga purna jual.

Kecerdasan pasar, pemasaran, otomasi pemasaran, pengembangan konten, PR, kampanye surat, media sosial yang dipersonalisasi, dan pemeliharaan prospek adalah bagian dari alat digital kami.

Anda dapat mengetahui lebih lanjut di: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus