Aluminium sebagai bahan bakar, kepadatan energi 8 kali lipat dari hidrogen

Found Energy, perusahaan rintisan yang didirikan pada tahun 2022 oleh mantan ilmuwan NASA Peter Godart, sedang mengomersialkan solusi untuk mengubah aluminium menjadi sumber panas dan hidrogen bebas karbon. Menurut data yang dipublikasikan, aluminium dapat melepaskan 15,8 megajoule panas per kilogram dan menghasilkan hidrogen dengan kepadatan energi 36,3 megajoule per liter, hampir delapan kali lipat kepadatan energi hidrogen cair, yaitu 7,2 megajoule per liter berdasarkan volume. Perusahaan ini telah mengumpulkan dana awal sebesar $12 juta dan berencana untuk memasang sistem pertamanya di fasilitas manufaktur peralatan di wilayah Tenggara awal tahun depan, menggunakan skrap aluminium di lokasi sebagai bahan baku.

Perkembangan dan status komersialisasi

Laboratorium Found Energy menyatakan pada akhir Oktober bahwa mereka sedang mempersiapkan pemasangan sistem pelanggan industri pertamanya untuk pemanas dan hidrogen. Belum ada data harga atau diskon komersial untuk solusi tersebut; fokusnya sekarang adalah pengujian, demonstrasi, dan penerapan sistem pertama di lapangan awal tahun depan.

Platform Teknologi dan Data Utama

Panas yang dilepaskan saat aluminium teroksidasi: 15,8 MJ/kg.
Hidrogen yang dihasilkan memiliki kepadatan energi hingga 36,3 MJ/liter; sebagai perbandingan, hidrogen cair mencapai 7,2 MJ/liter.
Reaksi aluminium-air menghasilkan aluminium oksida dan melepaskan panas dan hidrogen; hidrogen dihasilkan di tempat, menghindari risiko penyimpanan gas atau cairan.
Kendala tradisional adalah lapisan aluminium oksida permukaan yang menghalangi reaksi mendalam; Found Energy menggunakan katalis logam cair yang menembus struktur mikro, mengelupas lapisan oksida sehingga reaksi berlangsung terus menerus seperti "ketel uap".

Peter Godart, pendiri dan CEO Found Energy, di laboratorium perusahaan. Foto: MIT

Perbandingan historis dan pendapat ahli

Gagasan penggunaan aluminium sebagai bahan bakar telah dieksplorasi selama beberapa dekade. Geoff Scamans (Universitas Brunel London) mempelajari aluminium sebagai bahan bakar kendaraan pada tahun 1980-an, tetapi gagal karena reaksi aluminium-air tidak cukup efisien. Peter Godart mengakui bahwa penghalang oksida telah menyebabkan "orang-orang mencoba dan meninggalkan gagasan itu berkali-kali", tetapi ia yakin bahwa katalis logam cair yang korosif merupakan terobosan untuk mempertahankan reaksi tersebut.

Pelet aluminium yang diolah dengan katalis (kotak kaca di sebelah kiri) dan serpihan aluminium mentah (kanan). Foto: MIT

Analisis tren dan skenario

Dalam jangka pendek, Found Energy bertujuan untuk menyediakan panas industri dan hidrogen di lokasi untuk fasilitas manufaktur, yang awalnya berupa pabrik perkakas di wilayah Tenggara. Dalam jangka menengah, jika stabil dan berkembang, model ini dapat sekaligus mengatasi dua hambatan: mengurangi emisi di industri semen dan baja serta memproses skrap aluminium "kotor" dalam jumlah besar yang sulit didaur ulang.

Kapasitas pasokan dan permintaan bahan baku

Indikator	Massa	Sumber
Sampah aluminium yang dikumpulkan tidak didaur ulang setiap tahunnya	Lebih dari 3.000.000 ton	Institut Aluminium Internasional
Aluminium tidak dikumpulkan atau dibakar bersama sampah.	9.000.000 ton/tahun	Institut Aluminium Internasional
Aluminium dibutuhkan untuk model “loop tertutup” untuk memenuhi semua kebutuhan termal industri	300.000.000 ton (≈4% dari cadangan)	Menurut perkiraan perusahaan

Dalam hal siklus material, perusahaan berencana untuk memulihkan aluminium hidroksida dari reaktor dan menggunakan listrik bersih untuk mereduksinya menjadi aluminium metalik, menciptakan input "loop tertutup". Jika diukur sesuai perkiraan internal, jumlah aluminium yang memasuki siklus akan mencapai sekitar 300.000.000 ton, setara dengan sekitar 4% cadangan aluminium Bumi.

Dampak potensial pada industri terkait

Industri berat: Sumber panas bebas karbon dapat mengurangi emisi dalam industri semen dan baja.
Pasar daur ulang aluminium: Kemampuan untuk mengonsumsi aluminium “kotor” membuka saluran untuk memproses sisa-sisa yang sulit didaur ulang, sehingga meningkatkan efisiensi siklus hidup material.
Hidrogen: Produksi hidrogen di tempat dari reaksi aluminium-air menghindari risiko penyimpanan hidrogen gas atau cair.

Variabel yang perlu dipantau

Rincian komposisi katalis belum dirilis.
Tidak ada data tentang biaya, kinerja dan keandalan pada skala komersial.
Penerapan sistem pertama dan umpan balik operasional lapangan dijadwalkan pada awal tahun depan.

Dalam demonstrasi laboratorium, Godart mengatakan aluminium bereaksi dan mendidihkan air segera setelah ditambahkan, menyoroti kecepatan pelepasan energi: "Akan butuh waktu lebih lama untuk merebus air di atas kompor Anda daripada ini."

Sumber: https://baolamdong.vn/nhom-thanh-nhien-lieu-mat-do-nang-luong-gap-8-lan-hydrogen-397616.html