Proses Pembuatan Gas Hidrogen

By All About Knowledge at August 12, 2020

Hidrogen merupakan unsur yang sangat aktif secara kimia, sehingga jarang sekali ditemukan dalam bentuk bebas. Di alam, hidrogen terdapat dalam bentuk senyawa dengan unsur lain, seperti dengan oksigen dalam air atau dengan karbon  dalam metana. Sehingga untuk dapat memanfaatkanya, hidrogen harus dipisahkan terlebih dahulu dari senyawanya agar dapat digunakan sebagai bahan bakar.

 

Ada beberapa metode pembuatan gas hidrogen antara lain:

 

1. Steam Reforming

 

Dalam proses ini, gas alam seperti metana, propana atau etana direaksikan dengan steam (uap air) pada suhu tinggi (700 - 1000^oC) dengan bantuan katalis, untuk  menghasilkan hidrogen, karbon dioksida (CO₂) dan karbon monoksida (CO).

 

Sebuah reaksi samping juga terjadi antara karbon monoksida dengan steam, yang menghasilkan hidrogen dan karbon dioksida. Persamaan reaksi yang terjadi pada proses ini adalah:

Gas hidrogen yang dihasilkan kemudian dimurnikan, dengan memisahkan karbon dioksida dengan cara penyerapan. Saat ini, steam reforming  banyak digunakan untuk  memproduksi gas hidrogen  secara komersil di berbagai sektor industri, diantaranya  industri pupuk dan hidrogen peroksida  (H₂O₂). 

 

Akan tetapi metode produksi seperti ini sangat tergantung dari ketersediaan gas alam yang terbatas, serta menghasilkanbgas CO₂, sebagai gas efek rumah kaca.

 

2. Gasifikasi Biomassa

 

Metode yang kedua adalah gasifikasi biomasa atau bahan alam seperti jerami, limbah padat rumah tangga atau kotoran. Di dalam prosesnya,  bahan bahan tadi dipanaskan pada suhu tinggi dalam sebuah reaktor.

 

Proses pemanasan ini mengakibatkan ikatan molekul dalam senyawa yang ada menjadi terpecah dan menghasilkan campuran gas yang terdiri dari hidrogen, karbon monoksida dan metana.

 

Selanjutnya dengan cara yang sama seperti pada steam reforming, metana yang dihasilkan diubah menjadi gas hidrogen. Gasifikasi biomasa atau bahan organik memiliki beberapa keunggulan, antara lain menghasilkan lebih sedikit karbon dioksida, sumber bahan baku yang berlimpah dan terbarukan, bisa murah.

 

3. Gasifikasi Batu Bara

 

Gasifikasi batu bara merupakan metode pembuatan gas hidrogen tertua. Biaya produksinya hampir dua kali lipat dibandingkan dengan metode steam reforming gas alam. Selain itu, cara ini pula menghasilkan emisi gas buang yang lebih signifikan. Karena selain CO₂ juga dihasilkan senyawa sulfur dan karbon monoksida.

 

Melalui cara ini, batu bara pertama-tama dipanaskan pada suhu tinggi dalam sebuah reaktor untuk mengubahnya menjadi fasa gas. Selanjutnya, batu bara direaksikan dengan steam dan oksigen, yang kemudian menghasilkan gas hidrogen, karbon monoksida dan karbon dioksida.

 

4. Elektrolisis Air

 

Elektrolisis air adalah peristiwa penguraian senyawa air (H₂O) menjadi oksigen (O₂)  dan hidrogen gas (H₂) dengan menggunakan arus listrik yang melalui air tersebut. Pada  katode, dua molekul air bereaksi dengan menangkap dua elektron, tereduksi menjadi gas H₂ dan ion hidrokida (OH^-). 

 

Sementara itu pada anode, dua molekul air lain terurai menjadi gas oksigen (O₂), melepaskan 4 ion  H⁺ serta mengalirkan elektron ke katode. Ion  H⁺ dan OH^- mengalami netralisasi sehingga terbentuk kembali beberapa molekul air.

 

Faktor yang mempengaruhi elektrolisis air :

• Kualitas Elektrolit
• Suhu
• Tekanan
• Resistansi Elektrolit
• Material dari elektroda
• Material pemisah

 

Gas hidrogen dan oksigen yang dihasilkan dari reaksi ini membentuk gelembung pada elektroda  dan  dapat  dikumpulkan. Prinsip ini kemudian dimanfaatkan untuk menghasilkan hidrogen yang dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan hydrogen.  Dengan menyediakan energy dari baterai, Air (H₂O) dapat dipisahkan ke dalam molekul diatomik hidrogen (H₂) dan oksigen (O₂).

 

Demikian penjelasan mengenai Proses Pembuatan Gas Hidrogen. Semoga bermanfaat ya !!!

 

1 2