Mengapa Dunia Beralih ke Energi Bersih?
Dalam dua dekade terakhir, dunia mengalami perubahan besar dalam cara memproduksi dan menggunakan energi. Perubahan ini dipicu oleh dua faktor utama: krisis iklim dan kebutuhan energi yang terus meningkat.
Badan Energi Internasional (IEA) mencatat, sektor energi menyumbang lebih dari 75% emisi gas rumah kaca global【IEA, 2024】. Untuk menahan laju pemanasan global di bawah 1,5°C, negara-negara di seluruh dunia kini berlomba mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil seperti batu bara, minyak bumi, dan gas alam.
Salah satu solusi yang semakin banyak dibicarakan adalah energi hidrogen hijau — hidrogen yang diproduksi dengan emisi karbon nol melalui proses elektrolisis air menggunakan energi terbarukan.
“Hidrogen hijau bukan hanya bahan bakar alternatif. Ia adalah jembatan menuju sistem energi global yang sepenuhnya bebas emisi,” — Fatih Birol, Direktur Eksekutif IEA【IEA, 2024】.
Apa Itu Elektrolisis Air?
Elektrolisis air adalah proses pemecahan molekul air (H₂O) menjadi gas hidrogen (H₂) dan oksigen (O₂) dengan menggunakan arus listrik.
Jika listrik yang digunakan berasal dari sumber energi terbarukan (seperti surya atau angin), maka proses ini tidak menghasilkan emisi karbon sama sekali — inilah yang disebut sebagai hidrogen hijau.
Gambar skematik proses elektrolisis air menggunakan energi surya
Bagaimana Prosesnya Bekerja?
- Air murni dimasukkan ke dalam elektroliser — alat utama yang menjalankan proses elektrokimia.
- Arus listrik dialirkan ke dalam air melalui dua elektroda (anoda dan katoda).
- Reaksi pemisahan terjadi:
- Di katoda: air diubah menjadi gas hidrogen dan ion hidroksida.
- Di anoda: ion hidroksida menghasilkan gas oksigen dan elektron.
- Gas hidrogen kemudian dikumpulkan, dimurnikan, dan siap digunakan sebagai bahan bakar bersih.
Mengapa Elektrolisis Air Butuh Energi Listrik Besar?
Meskipun terdengar sederhana, proses elektrolisis air memerlukan energi listrik dalam jumlah besar. Inilah salah satu alasan mengapa biaya produksi hidrogen hijau saat ini masih relatif tinggi dibandingkan bahan bakar fosil.
Berikut faktor-faktor utamanya
1. Ikatan Molekul Air yang Kuat
Molekul air memiliki ikatan kimia yang sangat stabil antara atom hidrogen dan oksigen. Untuk memutus ikatan ini, diperlukan energi listrik yang besar agar air dapat “terurai” menjadi gas hidrogen dan oksigen.
Analoginya seperti mencoba memisahkan dua magnet super kuat — butuh dorongan besar.
2. Efisiensi Elektroliser Masih Terbatas
Teknologi elektroliser saat ini memiliki efisiensi rata-rata 60–80%. Artinya, dari 100 kWh listrik yang masuk, hanya sekitar 60–80 kWh energi yang benar-benar tersimpan dalam gas hidrogen【IRENA, 2023】.
Sisa energi hilang sebagai panas dan resistansi internal alat.
3. Kebutuhan Suhu dan Tekanan Tinggi
Beberapa jenis elektroliser, seperti SOEC (Solid Oxide Electrolysis Cell), membutuhkan suhu operasi tinggi (500–800°C) agar efisiensinya meningkat. Selain itu, hidrogen sering diproduksi pada tekanan tinggi untuk memudahkan penyimpanan dan distribusi. Kondisi teknis ini meningkatkan konsumsi energi total.
4. Skala Produksi Industri
Jika produksi ditujukan untuk industri besar seperti baja, semen, atau transportasi massal, maka dibutuhkan arus listrik besar dan stabil untuk menghasilkan hidrogen dalam volume tinggi dan kemurnian tinggi.
5. Tantangan Ketersediaan Energi Terbarukan
Idealnya, seluruh listrik untuk elektrolisis air berasal dari sumber terbarukan. Namun, harga listrik hijau masih belum stabil, tergantung lokasi dan cuaca. Negara-negara dengan energi surya murah seperti India dan Cina memiliki keunggulan biaya yang signifikan【Detik, 2025】.
Peran Energi Hidrogen dalam Transisi Energi Global
Hidrogen hijau memiliki potensi unik untuk mengisi celah yang tidak dapat diatasi oleh energi terbarukan konvensional seperti listrik surya atau angin.
a. Penyimpanan Energi Jangka Panjang
Energi surya dan angin bersifat intermiten — hanya tersedia saat matahari bersinar atau angin bertiup. Hidrogen dapat menyimpan kelebihan energi ini dalam bentuk gas, dan digunakan kembali saat dibutuhkan.
b. Dekarbonisasi Industri Berat
Industri baja, semen, dan petrokimia sangat sulit didekarbonisasi karena membutuhkan panas tinggi dan bahan bakar dalam jumlah besar. Hidrogen dapat menggantikan batu bara dan gas alam dalam proses tersebut.
c. Transportasi Jarak Jauh
Untuk pesawat, kapal laut, dan truk jarak jauh, baterai belum tentu efisien. Hidrogen dan turunannya seperti amonia hijau bisa menjadi solusi bahan bakar masa depan.
“Hidrogen akan memainkan peran penting dalam sektor yang tidak bisa dialiri listrik secara langsung. Ini bukan pilihan, melainkan kebutuhan,” — IRENA Report 2023【IRENA, 2023】.
Siapa Pemimpin Produksi Hidrogen Hijau Murah?
Riset terbaru menunjukkan bahwa Cina dan India diperkirakan menjadi dua negara pertama yang mampu menurunkan biaya produksi hidrogen hijau hingga di bawah $2 per kilogram pada tahun 2050【Detik, 2025】.
Sebagai perbandingan, biaya global saat ini masih berkisar $4–6/kg.
Peta negara-negara dengan potensi besar produksi hidrogen hijau murah
Kunci Keberhasilan Mereka:
- Biaya listrik surya sangat rendah
- Skala proyek energi terbarukan sangat besar
- Dukungan kebijakan nasional yang kuat
- Rantai pasokan teknologi lokal yang matang
Bagaimana dengan Indonesia?
Indonesia memiliki potensi besar untuk pengembangan energi hidrogen hijau, terutama dari sumber tenaga surya, air, dan panas bumi. Namun, ada beberapa tantangan nyata yang perlu dihadapi:
- Harga listrik terbarukan masih relatif tinggi dibandingkan India atau Cina.
- Infrastruktur elektroliser dan distribusi hidrogen masih minim.
- Regulasi dan insentif masih dalam tahap awal.
Namun, peluangnya sangat besar. Indonesia bisa menjadi hub produksi hidrogen hijau Asia Tenggara jika mampu mengintegrasikan potensi sumber daya alam dengan inovasi teknologi dan kebijakan yang tepat.
Peran Perguruan Tinggi: Studi Kasus Telkom University
Perguruan tinggi memiliki peran strategis dalam mempercepat pengembangan teknologi energi bersih.
Telkom University, misalnya, tengah mengembangkan berbagai riset dan inovasi di bidang rekayasa sistem energi, teknologi informasi, dan keberlanjutan lingkungan.
Beberapa kontribusi kampus dalam mendukung transisi energi:
- Riset teknologi elektroliser lokal — mengurangi ketergantungan pada teknologi impor.
- Pengembangan sistem monitoring energi berbasis IoT dan AI untuk meningkatkan efisiensi sistem elektrolisis.
- Kolaborasi dengan industri energi untuk pengujian dan penerapan teknologi skala pilot.
- Pendidikan dan pelatihan mahasiswa agar siap menghadapi kebutuhan tenaga kerja di sektor energi hijau.
Dengan dukungan kampus seperti Telkom University, Indonesia dapat memperkuat kapasitas teknologi dalam negeri dan mempercepat transisi menuju sistem energi hijau.
Elektrolisis Air Adalah Investasi Masa Depan
Elektrolisis air membutuhkan banyak energi listrik karena faktor teknis dan efisiensi teknologi yang belum sempurna. Namun, potensinya dalam mendukung energi hidrogen hijau sangat besar.
Secara global, negara-negara seperti Cina dan India menunjukkan bahwa biaya bisa ditekan dengan kombinasi teknologi, kebijakan, dan skala besar.
Bagi Indonesia, peluangnya terbuka lebar. Dengan potensi sumber daya terbarukan yang melimpah dan dukungan perguruan tinggi seperti Telkom University, Indonesia dapat menjadi pemain penting dalam peta energi hijau dunia.
“Transisi energi bukan sekadar perubahan teknologi, tapi juga perubahan cara berpikir, cara belajar, dan cara berkolaborasi.” — Akademisi Telkom University, 2025
Referensi
- IEA (2024). Global Hydrogen Review 2024.
- IRENA (2023). Green Hydrogen: A Guide to Policy Making.
- Detik (2025). “Cina dan India Pimpin Produksi Hidrogen Hijau Murah.” Link
- Telkom University (2025). Laporan Riset Energi & Keberlanjutan.
Keyword
- elektrolisis air
- energi hidrogen
- hidrogen hijau
- transisi energi
- Telkom University
- teknologi energi bersih
