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

Found Energy, sebuah perusahaan rintisan yang didirikan pada tahun 2022 oleh mantan ilmuwan NASA, Peter Godart, sedang mengkomersialkan 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 dari hidrogen cair, yang memiliki kepadatan energi 7,2 megajoule per liter per volume. Perusahaan ini telah mengumpulkan pendanaan awal sebesar $12 juta dan berencana untuk memasang sistem pertamanya di fasilitas manufaktur peralatan di wilayah Tenggara pada awal tahun depan, menggunakan limbah aluminium di lokasi sebagai bahan baku.

Perkembangan dan status komersialisasi

Laboratorium Found Energy menyatakan pada akhir Oktober bahwa mereka sedang bersiap untuk memasang sistem panas dan hidrogen pertama untuk pelanggan industri mereka. Belum ada data harga atau diskon komersial untuk solusi tersebut; fokusnya sekarang adalah pada pengujian, demonstrasi, dan penerapan sistem pertama di lapangan pada 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 serta hidrogen; hidrogen dihasilkan di tempat, sehingga menghindari risiko penyimpanan gas atau cairan.
Kendala tradisionalnya adalah lapisan oksida aluminium di permukaan yang menghalangi reaksi mendalam; Found Energy menggunakan katalis logam cair yang menembus mikrostruktur, 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 opini ahli

Gagasan menggunakan aluminium sebagai bahan bakar telah dieksplorasi selama beberapa dekade. Geoff Scamans (Universitas Brunel London) mempelajari aluminium sebagai bahan bakar untuk kendaraan pada tahun 1980-an tetapi gagal karena reaksi aluminium-air tidak cukup efisien. Peter Godart mengakui bahwa hambatan oksida telah menyebabkan "orang mencoba dan meninggalkan gagasan itu berkali-kali", tetapi percaya bahwa katalis logam cair korosif adalah 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 fasilitas manufaktur, awalnya sebuah pabrik perkakas di wilayah Tenggara. Dalam jangka menengah, jika stabil dan berkembang, model ini dapat secara bersamaan mengatasi dua kendala: mengurangi emisi di industri semen dan baja serta memproses volume besar limbah aluminium "kotor" yang sulit didaur ulang.

Kapasitas pasokan dan permintaan bahan baku

Indikator	Massa	Sumber
Limbah aluminium yang dikumpulkan tidak didaur ulang setiap tahun.	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 "siklus tertutup" guna memenuhi semua kebutuhan termal industri.	300.000.000 ton (≈4% dari cadangan)	Menurut perkiraan perusahaan

Dari segi siklus material, perusahaan berencana untuk memulihkan aluminium hidroksida dari reaktor dan menggunakan listrik bersih untuk mereduksinya menjadi aluminium metalik, menciptakan input "siklus tertutup". Jika diskalakan seperti yang diperkirakan secara internal, jumlah aluminium yang masuk ke dalam siklus akan sekitar 300.000.000 ton, setara dengan sekitar 4% dari cadangan aluminium Bumi.

Potensi dampak pada industri terkait

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

Variabel yang perlu dipantau

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

Dalam demonstrasi laboratorium, Godart mengatakan bahwa aluminium bereaksi dan langsung mendidihkan air begitu ditambahkan, menyoroti kecepatan pelepasan energi: “Membutuhkan waktu lebih lama untuk merebus air di kompor Anda daripada ini.”

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