Dalam menghadapi tantangan perubahan iklim global, transisi menuju ekonomi rendah karbon telah menjadi prioritas utama di seluruh dunia. Salah satu elemen penting dalam transisi energi ini adalah konsep ekonomi hidrogen. Meskipun peranannya dalam energi global mungkin masih kecil, ekonomi hidrogen memiliki potensi besar untuk mendukung transisi menuju sistem energi yang lebih berkelanjutan. Dalam artikel ini, kita akan menjelaskan bagaimana ekonomi hidrogen berfungsi, tantangan yang dihadapi, dan peranannya dalam mencapai emisi karbon nol bersih di Eropa pada tahun 2050.
Apa Itu Ekonomi Hidrogen?
Ekonomi hidrogen adalah konsep di mana hidrogen digunakan sebagai sumber utama energi yang bersih dan terbarukan. Hidrogen dapat digunakan langsung dalam berbagai sektor, termasuk industri, transportasi, dan bangunan, atau diproduksi melalui pembelahan air menggunakan listrik terbarukan (dikenal sebagai elektrolisis). Meskipun konsep ini sering kali disamakan dengan penggunaan hidrogen dalam mobil atau kendaraan, kenyataannya, peran hidrogen lebih terbatas dari itu.
Penelitian yang dipimpin oleh Profesor Bob van der Zwaan dari University of Amsterdam dan TNO Energy and Materials Transition menunjukkan bahwa meskipun hidrogen memiliki peran penting, kontribusinya terhadap konsumsi energi akhir (final energy consumption) hanya sekitar 6-10% pada tahun 2050. Menurut tim, transisi utama menuju dekarbonisasi sebagian besar akan bergantung pada elektrifikasi yang didorong oleh energi terbarukan.
Elektrifikasi vs Penggunaan Hidrogen Langsung
Dalam model yang dikembangkan oleh tim internasional ini, mereka menemukan bahwa penggunaan listrik terbarukan akan menjadi cara yang paling efisien secara biaya untuk mendekarbonisasi hampir semua sektor ekonomi, dengan kontribusi sekitar 60% dari konsumsi energi akhir pada 2050. Sebaliknya, hidrogen hanya akan menyumbang sekitar 6-10% dari total penggunaan energi, meskipun perannya akan sangat krusial dalam sektor-sektor tertentu, seperti industri berat dan transportasi.
Salah satu alasan mengapa hidrogen memiliki peran yang lebih kecil adalah karena elektrifikasi—penggunaan listrik untuk menggantikan bahan bakar fosil—dapat diterapkan pada lebih banyak sektor dibandingkan dengan hidrogen. Misalnya, kendaraan listrik (EV) dapat menggantikan kendaraan berbahan bakar fosil, dan pemanas berbasis listrik dapat digunakan di gedung-gedung. Namun, dalam sektor industri yang sulit didekarbonisasi, seperti pembuatan baja dan transportasi berat, hidrogen menjadi pilihan yang lebih masuk akal.
Tantangan dalam Pemodelan Ekonomi Hidrogen
Pemodelan sistem energi yang melibatkan hidrogen dan elektrifikasi memiliki tantangan yang cukup besar. Sebagai bagian dari proyek kolaboratif yang disebut European Climate and Energy Modelling Forum (ECEMF), para peneliti ini menggabungkan delapan model sistem energi untuk mempelajari bagaimana Eropa dapat mencapai emisi karbon nol bersih pada 2050. Salah satu tantangan utama yang dihadapi adalah bagaimana menghubungkan berbagai sektor ekonomi yang sebelumnya terpisah, seperti sektor perumahan dan transportasi.
Misalnya, dengan semakin banyaknya panel surya yang dipasang di atap rumah dan penggunaan kendaraan listrik yang semakin meluas, sektor perumahan dan transportasi akan semakin terhubung satu sama lain. Model-model ini juga menunjukkan bagaimana sektor listrik dan industri dapat saling berhubungan, serta bagaimana penggunaan hidrogen dapat memainkan peran penting dalam pengaturan produksi energi terbarukan yang tidak teratur (intermittent).
Peran Hidrogen dalam Dekarbonisasi Sektor Tertentu
Meskipun kontribusinya terhadap konsumsi energi akhir relatif kecil, hidrogen memiliki potensi besar dalam beberapa sektor yang sulit didekarbonisasi. Industri berat, seperti produksi baja, membutuhkan sumber energi yang sangat panas, yang saat ini sulit dipenuhi dengan listrik. Di sinilah hidrogen dapat memainkan peran krusial. Hidrogen juga berpotensi menggantikan bahan bakar fosil dalam transportasi berat, seperti truk dan kapal, serta di sektor penerbangan.
Sebagai contoh, untuk membuat perjalanan udara bebas fosil, hidrogen dapat digunakan dalam produksi kerosen sintetis. Dalam industri kimia, hidrogen juga dapat digunakan sebagai bahan baku yang lebih ramah lingkungan, menggantikan bahan baku berbasis fosil. Oleh karena itu, meskipun penggunaan hidrogen dalam konsumsi energi akhir diperkirakan hanya sekitar 6-10%, aplikasi lainnya dapat memperbesar kontribusinya.
Baca juga: Kayu Hasil Rekayasa Genetika Terbaru Dapat Menyimpan Karbon dan Mengurangi Emisi
Mengatasi Tantangan dalam Skala Besar
Menurut tim, meskipun kontribusi hidrogen dalam konsumsi energi akhir terbatas, pengembangan dan implementasi teknologi hidrogen harus terus berlanjut. Infrastruktur untuk produksi, penyimpanan, dan distribusi hidrogen dalam jumlah besar perlu dikembangkan agar hidrogen dapat memainkan peran yang lebih besar dalam dekarbonisasi. Hal ini meliputi penelitian lebih lanjut mengenai metode produksi hidrogen yang lebih efisien dan ramah lingkungan, serta pengembangan sistem penyimpanan dan distribusi yang dapat mendukung penggunaan hidrogen secara luas.
Salah satu fokus utama penelitian mendatang adalah meningkatkan keakuratan model-model yang ada, terutama dalam hal penggunaan hidrogen sebagai bahan bakar alternatif yang bersih. Tim berharap dapat memperjelas potensi ekonomi hidrogen dengan memasukkan lebih banyak aplikasi, seperti produksi bahan bakar sintetis dan penggunaan hidrogen dalam sektor kimia.
Kesimpulan
Meskipun ekonomi hidrogen bukanlah solusi tunggal untuk transisi energi berkelanjutan, perannya yang terbatas namun krusial di beberapa sektor tidak dapat diabaikan. Penggunaan hidrogen yang efisien dapat mendukung upaya dekarbonisasi di sektor industri dan transportasi yang sulit didekarbonisasi dengan elektrifikasi semata. Namun, tantangan dalam produksi, penyimpanan, dan distribusi hidrogen dalam skala besar harus diatasi agar hidrogen dapat memenuhi potensinya dalam ekonomi energi terbarukan. Penelitian lebih lanjut dan kolaborasi antara sektor publik dan swasta sangat penting untuk memastikan bahwa hidrogen dapat memainkan peranannya dalam mencapai target emisi karbon nol bersih di Eropa pada 2050.
Sebagai langkah selanjutnya, kita harus melanjutkan upaya untuk memperjelas peran hidrogen, mempersiapkan infrastruktur yang diperlukan, dan mendukung kebijakan yang mendukung pengembangan ekonomi hidrogen. Dengan demikian, meskipun peran hidrogen mungkin kecil, kontribusinya yang sangat diperlukan dalam transisi energi berkelanjutan sangat penting untuk masa depan yang lebih hijau.
Referensi:
[1] https://hims.uva.nl/content/news/2025/02/the-hydrogen-economy-may-be-relatively-small-but-critical?cb, diakses pada 18 Februari 2025
[2] Bob van der Zwaan, Amir Fattahi, Francesco Dalla Longa, Mark Dekker, Detlef van Vuuren, Robert Pietzcker, Renato Rodrigues, Felix Schreyer, Daniel Huppmann, Johannes Emmerling, Stefan Pfenninger, Francesco Lombardi, Panagiotis Fragkos, Maria Kannavou, Theofano Fotiou, Giannis Tolios, Will Usher. Electricity- and hydrogen-driven energy system sector-coupling in net-zero CO2 emission pathways. Nature Communications, 2025; 16 (1) DOI: 10.1038/s41467-025-56365-0
