Teknologi laser mendukung proses produksi elektroliser proton exchange membrane (PEM) yang presisi, efisien, dan berkelanjutan bagi pengembangan energi hidrogen dan industri hijau.
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
TechnoMachinews.id – Fraunhofer ILT (sumber): Sebagai kelanjutan dari proyek KISSSEs, Fraunhofer ILT bersama mitra regionalnya mengembangkan rantai proses terintegrasi yang mencakup simulasi, pengujian, hingga manufaktur komponen elektroliser berbasis teknologi laser.
Menggunakan fasilitas laboratorium hidrogen milik Fraunhofer ILT, para ahli menunjukkan bagaimana solusi manufaktur presisi tinggi dapat mempercepat adopsi elektroliser proton exchange membrane (PEM) yang lebih efisien, scalable, dan ramah lingkungan untuk kebutuhan industri masa depan.
Bahan proton exchange membrane (PEM) atau membran pertukaran proton adalah komponen inti yang menentukan kinerja, efisiensi, dan keamanan elektroliser dan fuel cell secara modern.
Teknologi yang dibahas dalam proyek ini menggunakan membran pertukaran proton (PEM) untuk elektrolisis. Dalam proses ini, membran penghantar proton secara elektrokimia memisahkan air menjadi hidrogen dan oksigen.
Membran ini berfungsi sekaligus sebagai elektrolit dan penghalang gas, sehingga memungkinkan pengoperasian yang ringkas dan dapat dikontrol secara dinamis.
Sistem membran pertukaran proton (PEM) dicirikan oleh kepadatan daya yang tinggi, waktu respons yang singkat, dan kemampuan beban parsial yang sangat baik, sehingga sangat cocok untuk digunakan dalam kombinasi dengan sumber energi terbarukan yang berfluktuasi.
Tumpukan bahan PEM yang disediakan oleh mitra proyek iGas energy menghasilkan hingga 260 meter kubik standar hidrogen per jam. Angka ini setara dengan volume balon udara panas besar. Kemampuan tumpukan untuk digabungkan memastikan keluaran daya yang dapat diskalakan.
Elektroliser Hijau: tahap ekspansi kecil dari pabrik elektrolisis iGas energy berfungsi dalam proyek ini untuk memverifikasi hasil pengembangan dalam kondisi operasi nyata pada skala industri.
Penciptaan nilai tegional.
Dalam proyek ini, Fraunhofer ILT berkolaborasi dengan iGas energy. Perusahaan teknik dan hidrogen ini mengembangkan Green Electrolyzer, sebuah pabrik elektrolisis bertekanan tinggi modular berbasis PEM, serta platform tumpukan PEM yang dapat diskalakan serupa dengan nama produk ELZA.
Teknologi laser dan peermesinan
Di sisi lain, dLS LichtSchneiderei berpartisipasi—sebuah perusahaan spin-off dari Fraunhofer ILT yang mengkhususkan diri dalam manufaktur presisi dengan fokus kuat pada teknologi laser dan permesinan untuk pelat bipolar dalam teknologi sel bahan bakar dan hidrogen.
Fraunhofer ILT bertanggung jawab atas pengembangan dan optimasi proses pengelasan dan pemotongan berbasis laser, serta model AI untuk pengenalan struktur pada proyek KISSSEs.
Perusahaan iGas energy menyediakan keahlian sistem elektrokimia, mengembangkan model aliran dan sel, dan memvalidasi komponen selama operasi elektrolisis.
Perusahaan rintisan dLS LichtSchneiderei mentransfer parameter pemotongan ke manufaktur industri, memproduksi suku cadang prototipe, dan mendukung transfer ke jalur produksi.
“Hidrogen adalah “Elektrolisis PEM merupakan komponen penting dari berbagai sektor di Jerman dan akan diproduksi secara berkelanjutan di masa depan. Teknologi kunci di sini adalah elektrolisis PEM,” cerita Karl-Heinz Lentz, Direktur Pelaksana iGas energy.
“Pembentukan proses ini dan rantai nilai terkait dapat memberikan kontribusi yang menentukan bagi keberhasilan transformasi struktural wilayah pertambangan Rhine,” lanjut Karl-Heinz Lentz.
Kerja sama regional yang erat di wilayah pertambangan Rhine memperkuat basis teknologi ekonomi hidrogen yang kompetitif dan menetapkan standar untuk jaringan penciptaan nilai yang inovatif dan berakar lokal di sektor energi.
Proyej KISSSEs didanai oleh negara bagian Rhine Utara-Westphalia dan Kementerian Federal untuk Lingkungan Hidup, Perlindungan Iklim, Konservasi Alam, dan Keamanan Nuklir sebagai bagian dari program DigiRess.
Pelaku manufaktur energi dan komponen elektrokimia di Indonesia sebaiknya mengevaluasi teknologi laser sebagai solusi untuk coating, structuring, dan joining dengan presisi yang tinggi, terutama pada komponen elektroliser dan fuel cell.
Model usaha rintiasan
Model kolaborasi Fraunhofer ILT dengan mitra regionalnya dapat dijadikan referensi bagi BUMN, industri swasta, dan lembaga riset nasional di Indonesia untuk mempercepat transfer teknologi hidrogen.
Dengan mengoptimalkan desain dan proses berbasis laser, industri lokal dapat menekan penggunaan logam mulia yang mahal dan sebagian besar masih bergantung pada impor.
Investasi untuk melakukan pelatihan bagi operator dan engineer di bidang laser processing, material science, dan sistem hidrogen akan menjadi kunci keberhasilan adopsi teknologi ini.
Inovasi teknologi laser yang dikembangkan Fraunhofer ILT melalui proyek KISSSEs menunjukkan bahwa efisiensi dan keberlanjutan dalam produksi hidrogen tidak hanya bergantung pada material, tetapi juga pada rekayasa proses manufaktur yang cerdas.
Pendekatan ini menjadi peluang strategis untuk memperkuat posisi dalam rantai pasok energi hijau global.
Dengan adopsi teknologi yang tepat, kolaborasi riset yang kuat, dan kesiapan sumber daya manusia, Indonesia dapat mengambil peran lebih besar dalam ekosistem hidrogen masa depan—lebih efisien, lebih kompetitif, dan lebih berkelanjutan. #SalamSobatTechnoMachinews
