Mobil Listrik : Litium Baterei VS Fuelcell

mobil listrik bukanlah teknologi baru, tahun 1828 mobil listrik tercipta oleh orang hungaria, pada saat itu menggunakan batrey yg tidak bisa dicharge, baru pada tahun 1859 ditemukan batrey yang bisa di isi ulang.

Mobil listrik kurang berkembang karena berbagai alasan, salah satunya kendala jarak tempuh dan umur batrey, sampai tercipta Toyota prius yang merupakan kendaraan listrik hybrid yang sangat sukses , kesuksesan prius mengilhami berbagai merek dunia termasuk Mercedes benz dll.

Di amerika serika tesla merupakan perusahaan otomotive paling sukses mengembangkan mobil fullelectric, didirikan tahun 2003 oleh Martin Eberhard dan Marc Tarpenning, tesla sukses menjual jutaan mobil diseluruh dunia, kesuksesan ini karena penggunaan batrey litium yang cukup efisien sehingga jarak tempuh bisa maksimal.

tetapi penggunaan batrey ini memiliki kelemahan yaitu masalah usia batrey lamanya pengisian daya serta bobot batrey yang memakan konsumsi tenaga, serta density energy ( energy per kilogram batrey) yang rendah dibanding hydrogen dan bbm konvensional menjadi masalah tersendiri, ada masalah lain juga termasuk penanganan sampah batrey juga menjadi kendala.

selain batrey ada jenis lain untuk menggerakkan mobil listrik, yaitu fuelcell,
dalam suatu reaksi kimia ada reaksi yang menghasilkan panas ada yang menyerap panas ada juga yang menghasilkan listrik Fuelcell ini adalah suatu alat tempat reaksi kimia yang menghasilkan listrik yaitu dari zat hydrogen yang bereaksi dengan bahan2 oksidasi seperti oksigen dll.

Fuelcell

Alat ini ditemukan pertama kali tahun 1838, keunggulan dari fuelcell ini adalah pengisian daya yang sangat cepat, jika mobil listrik batrey butuh berjam2 untuk jarak tempuh sama , pengisian hydrogen hanya butuh waktu dalam hitungan menit.

Keunggulan lain adalah fuelcell memiliki daya tahan jauh lebih lama dari batrey litium serta density energy jauh lebih baik dari batrey, dengan bobot yang sama hydrogen memiliki kandungan daya ratusan kali batrey.

tetapi banyak kendala menyelimuti fuelcell diantaranya biaya yang mahal jika dikonversi perkilometer jarak tempuh infrastruktur elektrolisis kompresi penyimpanan dan distribusi yang mahal mencaji tambahan kelemahan fuelcell ini, membuat teknologi ini sangat lambat berkembang , dan belum ada satu produsen mobilpun yang berhasil melampaui penjualan mobil2 listrik yang menggunakan batrey litium.

menurut reuters meskipun banyak kendala tetapi 11 perusahaan di jepang mentargetkan tahun 2022 membangun 80 stasiun pengisian hydrogen untuk akselerasi komunitas energy bersih .
ditargetkan tahun 2021 sudah ada 40 ribu kendaraan fuelcell dan 2030 sudah ada 800ribu.

hydrogen dalam keadaan STP (standart temperature and pressure ) berbentuk gas , sangat tidak efisien untuk deliveri dll . dan harus dimampatkan atau diturunkan suhunya menjadi cair .
energy hydrogen per kilogram adalah 40 ribu watthour atau sekitar 144000 kilo joule sedangkan batrey litium terbaik hanya 278 watthour atau 1000 kilojoule, sedangkan perbandingan biaya untuk jarak tempuh sebagai contoh tesla model s untuk pengisian penuh batrey selama 3 jam membutuhkan biaya 12 dolar jarak tempuh 500 km , sedangkan Toyota mirai yang merupakan mobil fuelcell untuk jarak tempuh 480 km membutuhkan 85 dolar.

sehingga biaya operasional perkilometer mobil teknologi fuelcell memakan biaya lebih mahal 8 kali lipat dari mobil listrik batrey kenapa hydrogen ini bisa menjadi mahal?
Meskipun hydrogen merupakan zat paling melimpah di alam semesta sepanjang pengamatan manusia (mengesampingkan darkmatter) tetapi di bumi dalam keadaan bebas tidak ditemukan , hydrogen terikat seperti pada air methane dan bahan2 organik.

olehkarena itu perlu upaya memisahkan hydrogen dari senyawa molekul sebelumnya. tentu upaya ini memerlukan energy , dan pemisahan terbaik akan mengurangi energy sebesar 70 persen . artinya jika 10 joule energy untuk memisahkan hydrogen dari pembangkit utama, hanya didapat 7 joule energy dari hydrogen dengan cara tradisional ,metode terbaik sekarang dengan proton-exchange membrane atau polymer-electrolyte membrane menghasilkan efisiensi 80 persen .

agar memudahkan penyimpanan dan tranportasi hydrogen di kompresi hingga 780 kali tekanan ruang dan ini memakan tenaga 13% dari total energy hydrogen. untuk tranportasi ke stasiun pengisian akan memakan 10 sd 40 persen energy tergantung jarak pemabangkit penghasil hydrogen ke stasiun .

secara akumulasi missal pembangkit listrik tenaga angina menghasilkan 10 joule sampai kepada pelanggan berkurang menjadi 5 joule . sedangkan jika disalurkan lewat kabel listrik untuk mengisi mobil batrey hanya akan hilang 5% akibat hambatan pada kabel . jadi total yang diterima 9.5 joule.

didalam mesin fuelcel sendiri akan terjadi pengurangan tenaga , sampai dengan 60% untuk menghasilkan listrik, 60% hilang berupa panas. jadi jika tadi yang masuk ke mesin 5 joule, yang benar2 menggerakkan motor mobil hanya 2 joule.

sedangkan pada batrey, saat pengisian listrik ac harus diubah menjadi dc, tenaga hilang kurang dari 10 % sedangkan untuk menggerakkan motor kembali lagi hilang 10% .

singkatnya dari listrik 9.5 joule untuk mengisi 7.5 joule benar2 untuk menggerakkan roda mobil .

jika ditambah dengan biaya investasi mulai dari pemisahan hydrogen alat tranportasi dan storage pengisian hydrogen tentu menyebabkan hydrogen sangat tidak efisien, sebab inilah elon musk mengatakan fuelcell ide yang sangat bodoh .

meskipun jika dibandingkan dengan mesin konvensional fuelcell lebih bagus , kedepan sepetinya untuk mobil tetap pemenangnya adalah technology batrey . dan penelitian batrey agar memiliki kapasitas lebih baik dan pengisian lebih cepat terus berlangsung , tidak menutup kemungkinan adanya penemuan bahan baru yang lebih baik dari litium sebagai penyimpan daya .

semoga pemerintah indonesia menangkap ini sehingga teknologi ramah lingkugan ini mendapat keringanan pajak sehingga kita bisa mendapatkan produk murah yang ramah lingkungan .

meskipun kita tidak membuatnya paling tidak bisa membelinya meskipun kredit