Warna-Warni Hidrogen

Oleh : Dr Peer Mohamed
Jabatan Kejuruteraan Kimia dan Proses, Universiti Kebangsaan Malaysia

Unsur hidrogen sebagai sumber tenaga keterbaharuan yang bersih semakin banyak mendapat perhatian penggubal polisi penggunaan tenaga seluruh dunia. Agensi Tenaga Keterbaharuan Antarabangsa (IRENA) telah meramalkan bahawa hidrogen akan menjadi salah satu sumber tenaga utama yang berperanan tinggi untuk mencapai sasaran Kadar Sifar Pemancaran Karbon 2050. Seiring dengan itu, pengeluar-pengeluar automatif utama dunia seperti Toyota, Hyundai, BMW dan lain-lain sudah rancak memasarkan teknologi sel fuel berkuasa hidrogen.

Menurut sejarah kajian kimia, hidrogen telah dikenal pasti sebagai unsur tersendiri oleh Henry Cavendish, seorang saintis Inggeris sekitar 1776. Nama hidrogen adalah berasal daripada perkataan Yunani yang membawa maksud penghasil air. Sesuai dengan nama ini, apabila hidrogen dibakar, ianya hanya menghasilkan air tanpa sebarang karbon dioksida. Sifat ini menyebabkan daya tarikan utama hidrogen sebagai sumber tenaga bebas karbon. Selain itu hidrogen juga mempunyai muatan tenaga pembakaran yang lebih tinggi berbanding sebatian tenaga lain seperti petrol dan diesel.

Secara alaminya, hidrogen wujud sebagai sebatian kimia bersama unsur-unsur lain, dan boleh dipisahkan kepada molekul hidrogen tulen melalui pelbagai teknologi. Walau bagaimapun, adalah perlu dipastikan bahawa sumber dan teknologi yang digunakan itu menghasilkan hidrogen hijau demi kemampanan dan kesejahteraan alam sekitar.

Hidrogen hijau bukannya membawa maksud bahawa hidrogen itu berwarna hijau, tetapi merujuk kepada proses penghasilan hidrogen yang tidak menyebabkan pembebasan unsur-unsur pencemaran seperti karbon dioksida. Hidrogen hijau boleh dihasikan daripada sumber yang boleh diperbaharui seperti air dan biojisim, serta menggunakan tenaga kerterbaharuan seperti solar, angin dan hidro.

Selain warna hijau terdapat lapan lagi kod warna utama yang digunakan di dalam industri bagi mengenal pasti status kemampanan hidrogen. Warna kelabu digunakan untuk hidrogen yang dihasilkan daripada sumber fosil lazimnya melalui proses pembentukkan semula metana berstim. Karbon dioksida yang terhasil di dalam proses ini sering kali dilepaskan ke dalam atmosfera. Walau bagaimanapun, sekiranya karbon dioksida itu diperangkap dan disimpan atau digunakan untuk tujuan lain, maka warna biru digunakan sebagai kod untuk hidrogen ini. Proses penghasilan hidrogen biru juga sering diklasifikasikan sebagai proses neutral karbon.

Arang bitumen dan arang lignit juga kerap digunakan sebagai sumber penghasilan gas hidrogen pada skala industri. Malangnya proses ini menyebabkan kadar pencemaran yang mudarat, disebabkan oleh pengasilan gas karbon dioksida dan karbon monoksida sebagai produk sampingan. Sesuai dengan kadar pencemarannya, warna hitam digunakan sebagai kod hidrogen yang dihasilkan daripada arang bitumen manakala warna coklat untuk arang lignit.

Tenaga nuklear juga boleh digunakan untuk memisahkan unsur hidrogen daripada molekul air. Kod merah digunakan pada hidrogen yang terhasil daripada proses pemisahan air bermangkin pada suhu tinggi. Kod merah jambu pula digunakan pada hidrogen yang terhasil melalui proses elektrolisis menggunakan tenaga elektrik berasaskan nuklear. Manakala kod ungu digunakan untuk produk hidrogen daripada air yang terhasil melalui proses kombinasi tenaga elektrik dan haba tenaga nuklear.

Warna firus juga digunakan pada hidrogen yang dihasilkan melalui proses pemisahan pirolisis metana yang mana tinggalan unsur karbon berada dalam fasa pepejal. Hidrogen putih pula merujuk kepada gas molekul hidrogen yang wujud secara semula jadi di alam sekitar.

Walaupun terdapat pelbagai kod warna hidrogen, adalah penting untuk memastikan majoriti daripada sumber hidrogen yang terdapat di pasaran adalah hidrogen hijau atau sekurang-kurangnya hidrogen biru. Ini adalah untuk memastikan bahawa penggunaan hidrogen sebagai sumber tenaga adalah sebenar-benarnya mesra alam sekitar.

Biografi Penulis

Dr Peer Mohamed merupakan pensyarah kanan di Jabatan Kejuruteraan Kimia dan Proses, Universiti Kebangsaan Malaysia sejak tahun 2016. Beliau telah memperoleh PhD dalam bidang Kimia dan Kejuruteraan Proses dari Universiti Kebangsaan Malaysia pada tahun 2016. Tumpuan penyelidikannya merangkumi kepada teknologi penghasilan biotenaga sumber biojisim. Beliau secara aktif telah berusaha mengembangkan teknologi penukaran bahan lignoselulosa menjadi blok bangunan biokimia yang berharga. Beliau juga aktif sebagai sukarelawan dalam pelbagai ceramah dan seminar mempromosikan teknologi biotenaga untuk aplikasi orang ramai.