FKMTF Indonesia
Concentrated solar thermal power plants, such as this one in the California Mojave Desert, could soon ...

Thermochemical Process for Solar Energy

Solar energy atau energi matahari merupakan jenis energi terbarukan yang banyak digunakan saat ini. Namun, solar energi biasanya akan langsung digunakan untuk keperluan siang hari atau disimpan dalam baterai untuk keperluan malam hari. Melalui pendekatan baru, dikembangkanlah cara penyimpanan baru untuk energi matahari, yaitu melalui proses thermochemical.

Pembangkit listrik solar thermal di Gurun Mojave, CaliforniaConcentrated solar thermal power plants, such as this one in the California Mojave Desert, could soon ...

THERMOCHEMICAL PROCESS FOR SOLAR ENERGY

Solar energy atau energi matahari merupakan jenis energi terbarukan yang banyak digunakan saat ini. Namun, solar energi biasanya akan langsung digunakan untuk keperluan siang hari atau disimpan dalam baterai untuk keperluan malam hari. Melalui pendekatan baru, dikembangkanlah cara penyimpanan baru untuk energi matahari, yaitu melalui proses thermochemical.

 

Pembangkit listrik solar thermal di Gurun Mojave, California

Solar thermochemical process

Solar thermochemical process adalah suatu proses untuk menangkap energi matahari dan menyimpannya dalam bentuk panas (thermal) dengan menggunakan media reaksi redoks yang reversibel. Sistem ini dapat menawarkan penyimpanan panas jangka panjang (hingga bertahun-tahun). Suhu dari penggunaan sistem ini dapat mencapai 200 o – 600o C atau bahkan hingga 2500o K. Energi panas yang tersimpan nantinya dapat menjadi cara yang lebih efektif untuk memecah air menjadi hidrogen.

Sejarah singkat

Peneliti mulai megeksplorasi energi panas matahari menjadi “bahan bakar” terhitung sejak tahun 1970-an. Tapi penelitian saat itu menemukan kendala, yaitu belum seorang pun yang dapat menemukan senyawa yang dapat melakukan 2 hal, yaitu menyerap panas matahari dan melepaskannya jika diperlukan. Senyawa yang kemudian ditemukan tahun 1996 mengandung ruthenium di dalamnya. Ruthenium merupakan senyawa yang langka dan mahal, jadi sangat tidak praktis sebagai penyimpan energi. Dekade terakhir ini, barulah para ilmuwan mengeksplorasi senyawa yang lebih murah seperti ammonia, CO2, ZnO, dll.

http://www.ccem.ch/ProFuelSOLARFUELSEN/igp_1024x640%3E_SOLAR_FUELS.jpg

Thermochemical process menggunakan H2O dan CO2

Cara kerja

Sebenarnya, pemanfaatan proses thermochemical ini adalah modifikasi dari pembangit listrik tenaga solar thermal. Hanya saja, dalam sistem ini, panas matahari tidak langsung diubah menjadi energi listrik, tetapi disalurkan terlebih dahulu ke sebuah thermochemical reactor. Dalam reaktor ini, panas matahari dijadikan sebagai energi aktivasi rekasi redoks yang meghasilkan suhu yang sangat tinggi. Selanjutnya, panas ini akan digunakan untuk menggerakan 1 hingga 2 turbin yang akan menggerakan generator dan menghasilkan listrik. Ini hanyalah contoh sistem sederhana, proses selanjutnya dapat dipasangkan dengan pemecahan air ataupun juga pemecahan hidrokarbon.

Pemanfaatan dan aplikasi

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, pemanfaatan solar thermochemical process saat ini difokuskan untuk hydrogen fuel cell yang lebih efektif dan efisien. Proses thermochemical yang menghasilkan suhu tinggi mempermudah pemecahan H2O menjadi hidrogen dan oksigen, selain itu dihasilkan juga siklus yang berkelanjutan. Selain menggunakan H2O, dapat juga digunakan H2S dan juga hidrokarbon dari bahan bakar fosil untuk menghasilkan hidrogen. Pengembangan lebih lanjut masih terus dilakukan untuk menyempurnakan proses ini dan juga kemungkinan pemanfaatan di bidang lain.

Water-splitting hydrogen production

Hydrogen splitting

Solar thermal carbonization process

Hybrid solar/fossil endothermic processes

Referensi

http://www.umerc.umd.edu/projects/solar01

http://www.gizmag.com/thermochemical-energi-storage/40235/

http://news.mit.edu/2010/solar-storage-1026

http://sfera.sollab.eu/downloads/Schools/Fundamentals_of_Solar_Thermochemical_Processes_Steinfeld.pdf

https://www.psi.ch/lst/BooksEN/Solar_Thermochemical_Process_Technology.pdf

https://mitei.mit.edu/system/files/Solar_to_Fuels_Working_Paper_0805.pdf

http://ocw.mit.edu/courses/materials-science-and-engineering/3-014-materials-laboratory-fall-2006/labs/w1_g1.pdf

https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_fuel

By Suhandinata, Surya University

Add comment