Perusahaan thyssenkrupp nucera dan Fraunhofer IKTS memperkenalkan teknologi SOEC untuk memproduksi hidrogen hijau. thyssenkrupp yang memiliki bisnis di Indonesia, ingin meningkatkan posisinya di pasar global.
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
TechnoMachinews.id – Fraunhofer IKTS (sumber): Pihak Fraunhofer IKTS yang mengembangkan teknologi SOEC—singkatan dari Solid Oxide Electrolyzer Cell, menyetujui perusahaan thyssenkrupp nucera untuk digunakan pada produksi hidrogen hijau.
Untuk itu, dilakukan transfer teknologi tumpukan elektrolisis Chromium Ferritic Yttrium (CFY) yang dikembangkan oleh para peneliti Fraunhofer IKTS.
Apa itu electrolysis CFY Stack technology? Ini merupakan bagian dari teknologi elektrolisis dengan suhu tinggi atau SOEC yang digunakan untuk produksi hidrogen hijau.
Tumpukan CFY menggunakan elektrolit keramik sebagai penghantarkan ion oksigen dengan elektroda yang dicetak dan tampak pada layar dan interkonektor yang ditekan dari paduan berbasis kromium (CFY).
Penggunaan teknologi ini meningkatkan efisiensi, stabilitas jangka panjang, dan produksi massal yang hemat biaya.
Keunggulan penggunaan teknologi SOEC tercapai pada area aplikasi karena efisiensinya yang tinggi. Desain untuk peningkatan produksi selanjutnya bergantung pada hasil jalur produksi percontohan untuk menguji status teknologi yang digunakan supaya tercapai efisiensi ekonomi yang diperlukan.
Dari kota Arnstadt, Dortmund, Jerman, thyssenkrupp nucera memberitakan kinerja perusahaan ini akan lebih baik untuk pasar elektrolisis pada masa depan. Untuk lebih memperluas posisinya sebagai pemasok global terkemuka maka penggunaan teknologi elektrolisis bertujuan untuk produksi hidrogen hijau.
Oleh sebab itu, perusahaan memperkuat portofolio teknologinya dengan elektrolisis bersuhu tinggi dengan menggunakan teknologi SOEC yang sangat inovatif buatan para peneliti Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems IKTS.
Teknologi Solid Oxide Electrolysis Cell (SOEC) adalah teknologi canggih dan digunakan untuk elektrolisis air pada suhu tinggi, menghasilkan hidrogen dengan efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan metode konvensional. Teknologi SOEC memanfaatkan oksida padat sebagai elektrolit, yang memungkinkan proses elektrolisis berjalan lebih cepat dan efisien.
Di lembaga Fraunhofer IKTS ini telah melakukan penelitian dan pengembangan ekstensif dalam teknologi SOEC selama lebih dari 20 tahun. Mereka melakukan pekerjaan awal yang diperlukan dengan tujuan untuk mengindustrialisasikan teknologi elektrolisis.
Bersama thyssenkrupp nucera, para ahli Fraunhofer IKTS ingin bekerja untuk mengambil langkah akhir dalam elektrolisis bersuhu tinggi (SOEC) menuju manufaktur dan aplikasi pada industri lainnya.
Produksi hidrogen hijau yang dihasilkan melalui elektrolisis air menggunakan energi terbarukan, menghadapi berbagai tantangan. Salah satu masalah utama adalah tingginya biaya produksi dan rendahnya efisiensi proses elektrolisis konvensional.
Selain itu, infrastruktur yang diperlukan untuk produksi dan distribusi hidrogen hijau masih terbatas.
Hidrogen hijau sangat penting dalam upaya global untuk mengurangi emisi karbon dan mencapai target keberlanjutan.
Sebagai sumber energi yang bersih dan serbaguna, hidrogen hijau dapat digunakan dalam berbagai sektor, termasuk transportasi, industri, dan pembangkit listrik, menggantikan bahan bakar fosil yang lebih berpolusi.
Oleh sebab itu, pada kuartal pertama tahun 2025, rencana pabrik percontohan yang dibangun oleh Fraunhofer IKTS yang dijadwalkan memulai operasi produksi tumpukan elektrolisis bersuhu tinggi dengan sel SOEC—berupa elemen inti dari tumpukan SOEC yang pada awal dibuat dalam jumlah (produksi) kecil atau sedikit.
Kemitraan strategis kedua organisasi itu mencakup lisensi untuk produksi dan penggunaan tumpukan CFY berdasarkan teknologi SOEC dari Fraunhofer IKTS yang sepenuhnya digunakan oleh perusahaan thyssenkrupp nucera.
Investasi teknologi SOEC
Teknologi tumpukan SOEC didasarkan pada elektrolit keramik penghantar ion oksigen kedap gas dengan elektroda cetak saring dan interkonektor tekan yang terbuat dari paduan berbasis kromium atau Chromium Ferritic Yttrium (CFY).
Sel yang didukung elektrolit, pilihan bahan yang digunakan, dan desain memastikan efisiensi tinggi, stabilitas jangka panjang, kekokohan, dan produksi massal dengan biaya yang efisien. Industrialisasi teknologi SOEC lebih lanjut akan didasarkan pada hasil kegiatan penelitian dan pengembangan.
“Dengan solusi sistem dan teknologi SOEC, kami konsisten menerapkan strategi pertumbuhan perusahaan kami. Dengan elektrolisis suhu tinggi, kami menawarkan teknologi yang sangat canggih yang akan menjadi pilar kuat dari campuran energi baru yang bebas CO2 dan ramah iklim di masa depan tanpa menggunakan bahan bakar fosil lagi,” papar Dr. Werner Ponikwar, CEO thyssenkrupp nucera.
“Melalui kemitraan strategis dengan Fraunhofer IKTS, kami memperkuat portofolio produk hidrogen kami dengan teknologi berkinerja tinggi kedua untuk skala industri selain teknologi AWE,” lanjut Dr. Werner Ponikwar.
Prof. Dr. Alexander Michaelis, Direktur Fraunhofer IKTS, menimpali mitra bisnisnya, “Kami sangat senang dapat menyumbangkan keahlian dalam penelitian dan pengembangan terdepan di dunia dalam teknologi SOEC untuk digunakan oleh mitra kami thyssenkrupp nucera.”
Selain mencapai efisiensi yang lebih tinggi dalam konversi listrik menjadi hidrogen, elektrolisis bersuhu tinggi juga menghasilkan keuntungan besar. Oleh karena CO2 secara aktif diekstraksi dari lingkungan dan diubah bersama dengan hidrogen hijau menjadi gas sintesis hijau dan produk hilir seperti bahan bakar elektronik demikian Prof. Dr. Alexander Michaelis.
“Teknologi SOEC merupakan faktor kunci keberhasilan untuk transisi energi. Dengan meningkatkan produksi tumpukan CFY, kami memberikan sistem kepada mitra akses komersial ke komponen inti,” tegas Prof. Dr. Alexander Michaelis.
Efisiensi energi yang tinggi dari teknologi SOEC terutama akan menguntungkan industri di mana panas limbah industri dihasilkan selama produksi, karena penggunaannya secara signifikan mengurangi konsumsi listrik.
Panas limbah dihasilkan dalam produksi baja hijau, amonia, metanol, pupuk, dan penyimpanan energi, antara lain. Selain itu, penggunaan teknologi bersuhu tinggi dapat menghilangkan kebutuhan atas logam mulia yang semakin langka.
“Teknologi SOEC melengkapi portofolio teknologi kami dengan sempurna,” tandas Dr. Christoph Noeres, Kepala Bagian Hidrogen Hijau, thyssenkrupp nucera.
“Untuk solusi sistem SOEC di masa mendatang, perusahaan kami mengandalkan pengalaman puluhan tahun dalam pengembangan dan penskalaan pabrik elektrolisis, seperti yang telah kami buktikan dengan keberhasilan pengembangan modul AWE 20 MW yang kami miliki yakni scalum®, ” tutur Dr. Christoph Noeres.
Untuk memaksimalkan manfaat teknologi SOEC, diperlukan investasi dalam penelitian dan pengembangan serta pembangunan infrastruktur yang memadai. Dukungan dari pemerintah dan sektor swasta juga penting untuk mempercepat adopsi teknologi ini.
Dengan demikian, teknologi SOEC dapat menjadi kunci dalam transisi menuju ekonomi berbasis hidrogen yang lebih bersih dan berkelanjutan.
