Pemakaian hidrogen di industri

Hidrogen adalah salah satu pembawa energi yang paling menjanjikan di masa depan (baca disini). Sekarang hidrogen dipakai dalam banyak industri, dari kimia sampai pemurnian metalurgi, kaca dan elektronika. Hidrogen terutama dipakai sebagai reaktan walaupun juga dipakai sebagai bahan bakar dalam aplikasi ruang angkasa dan dalam perlakuan panas logam sebagai pengusir oksigen.

Sejarahnya, hidrogen dipakai sebagai zat pengangkat untuk Zeppelins selama Perang Dunia I (PD I), dengan Jerman terdepan dalam teknologi tersebut. Zeppelins dipakai untuk mengangkut penumpang dari Jerman ke Amerika Serikat pada tahun 1930an dan peralatan perang. Pengangkut penumpang Zeppelins yang paling terkenal disebut Hindenburg, yang akhirnya terbakar dan hancur pada 6 Mei 1937 di Lakehurst, New Jersey, Amerika Serikat. Ketika PD I dimulai pada 1914, angkatan perang Jerman mempunyai beberapa Zeppelins, masing-masing mampu menjelajah dengan kecepatan 130 km/jam dan membawa bom seberat 2 ton. Zeppelins tetap populer setelah perang dan pengembangannya dilanjutkan sampai terjadinya kecelakaan Lakehurst pada 1937.

Secara komersial, hidrogen sebagian besar dipakai untuk memproses bahan bakar fosil dan untuk membuat amoniak. Hidrogen dipakai dalam pengelasan, hidrogenasi minyak dan lemak, produksi metanol, hidrodealkilasi, perengkahan hidro (hydrocracking), dan hidrodesulfurasi. Hidrogen dipakai untuk membuat bahan bakar roket, mengisi balon, membuat sel bahan bakar (fuel cell), membuat asam khlorida dan mereduksi biji logam.

Hidrogen adalah penting dalam reaksi proton-proton dan siklus karbon-nitrogen. Hidrogen cair dipakai dalam kriogenik dan superkonduktiviti. Deuterium, isotop hidrogen stabil yang mengandung satu proton, satu netron dan satu elektron, digunakan sebagai pelacak dan moderator netron lambat. Tritium, isotop hidrogen yang mengandung satu proton, dua netron dan satu elektron, dipakai dalam bom (fusi) hidrogen. Tritium juga dipakai dalam cat berpendar dan sebagai pelacak.

Hidrogen adalah salah satu bahan baku kunci yang dipakai dalam industri kimia. Ini adalah blok pembangun dasar untuk pembuatan dua senyawa kimia paling penting yang dibuat secara industri: amoniak, dan dari sini pupuk, dan metanol, yang dipakai dalam pembuatan banyak polimer. Hidrogen juga dipakai dalam pengilangan minyak, sebagai contoh dalam reformasi, salah satu proses untuk memperoleh minyak grade tinggi dan dalam memisahkan senyawa sulfur dari minyak yang jika tidak meracuni konverter katalitik yang dipasang di mobil. Pemakaian hidrogen ditunjukkan pada Gambar 2. Sejauh ini proses kimia industri yang paling penting untuk membuat hidrogen adalah melalui reformasi steam (steam reforming) (baca disini).

Akhir-akhir ini hidrogen mendapatkan banyak penekanan riset sebagai pembawa energi karena ramah lingkungan dan rentang aplikasinya yang luas. Sebagian hidrogen yang digunakan di industri adalah untuk menghasilkan listrik. Ini dicapai dengan mengangkut hidrogen ke sel bahan bakar (fuel cell) dimana ia bergabung dengan oksigen, yang reaksinya menghasilkan listrik dan panas. Gas hidrogen juga dapat dibakar untuk menggerakkan mesin kendaraan. Produk samping reaksi kimia ini adalah air.