Pesawat demonstrator sel bahan bakar hidrogen milik Universal Hydrogen melakukan penerbangan perdananya ke Moss Lake, Washington, minggu lalu. Penerbangan uji coba tersebut berlangsung selama 15 menit dan mencapai ketinggian 3.500 kaki. Platform uji coba ini didasarkan pada Dash8-300, pesawat sel bahan bakar hidrogen terbesar di dunia.
Pesawat yang dijuluki Lightning McClean ini lepas landas dari Bandara Internasional Grant County (KMWH) pada pukul 8:45 pagi tanggal 2 Maret dan mencapai ketinggian jelajah 3.500 kaki 15 menit kemudian. Penerbangan ini, berdasarkan sertifikat Kelaikan Udara Khusus FAA, adalah penerbangan uji pertama dari dua tahun yang diperkirakan akan berakhir pada tahun 2025. Pesawat ini, yang diubah dari jet regional ATR 72, hanya mempertahankan satu mesin turbin bahan bakar fosil asli untuk alasan keamanan, sementara sisanya ditenagai oleh hidrogen murni.
Universal Hydrogen bertujuan untuk mengoperasikan penerbangan regional sepenuhnya menggunakan sel bahan bakar hidrogen pada tahun 2025. Dalam uji coba ini, mesin yang ditenagai oleh sel bahan bakar hidrogen bersih hanya mengeluarkan air dan tidak mencemari atmosfer. Karena ini adalah pengujian awal, mesin lainnya masih beroperasi dengan bahan bakar konvensional. Jadi, jika Anda perhatikan, ada perbedaan besar antara mesin kiri dan kanan, bahkan diameter bilah dan jumlah bilahnya. Menurut Universal Hydrogen, pesawat yang ditenagai oleh sel bahan bakar hidrogen lebih aman, lebih murah untuk dioperasikan, dan memiliki dampak kecil terhadap lingkungan. Sel bahan bakar hidrogen mereka bersifat modular dan dapat dimuat dan dibongkar melalui fasilitas kargo bandara yang ada, sehingga bandara dapat memenuhi kebutuhan pengisian ulang pesawat bertenaga hidrogen tanpa modifikasi. Secara teori, jet yang lebih besar dapat melakukan hal yang sama, dengan turbofan yang ditenagai oleh sel bahan bakar hidrogen diperkirakan akan digunakan pada pertengahan tahun 2030-an.
Faktanya, Paul Eremenko, salah satu pendiri dan CEO Universal Hydrogen, percaya bahwa pesawat jet harus beroperasi menggunakan hidrogen bersih pada pertengahan tahun 2030-an, jika tidak, industri penerbangan harus mengurangi jumlah penerbangan untuk memenuhi target emisi wajib di seluruh industri. Akibatnya akan terjadi kenaikan tajam harga tiket dan kesulitan untuk mendapatkan tiket. Oleh karena itu, sangat mendesak untuk mempromosikan penelitian dan pengembangan pesawat energi baru. Namun, penerbangan pertama ini juga menawarkan secercah harapan bagi industri.
Misi tersebut dilakukan oleh Alex Kroll, seorang mantan pilot uji Angkatan Udara AS yang berpengalaman dan pilot uji utama perusahaan. Dia mengatakan bahwa dalam tur uji kedua, dia mampu terbang sepenuhnya menggunakan generator sel bahan bakar hidrogen, tanpa bergantung pada mesin bahan bakar fosil yang primitif. "Pesawat yang dimodifikasi memiliki kinerja penanganan yang sangat baik dan sistem tenaga sel bahan bakar hidrogen menghasilkan kebisingan dan getaran yang jauh lebih rendah daripada mesin turbin konvensional," kata Kroll.
Universal Hydrogen memiliki puluhan pesanan pesawat penumpang jet regional bertenaga hidrogen, termasuk Connect Airlines, sebuah perusahaan Amerika. John Thomas, kepala eksekutif perusahaan tersebut, menyebut penerbangan Lightning McClain sebagai "titik awal dekarbonisasi industri penerbangan global."
Mengapa pesawat bertenaga hidrogen menjadi pilihan untuk pengurangan karbon di sektor penerbangan?
Perubahan iklim membahayakan transportasi udara selama beberapa dekade mendatang.
Menurut World Resources Institute, sebuah kelompok riset nirlaba yang berbasis di Washington, penerbangan hanya mengeluarkan seperenam emisi karbon dioksida dibandingkan mobil dan truk. Namun, pesawat mengangkut jauh lebih sedikit penumpang per hari dibandingkan mobil dan truk.
Empat maskapai penerbangan terbesar (American, United, Delta, dan Southwest) meningkatkan penggunaan bahan bakar jet mereka sebesar 15 persen antara tahun 2014 dan 2019. Namun, meskipun pesawat yang lebih efisien dan rendah karbon telah diproduksi, jumlah penumpang terus menurun sejak tahun 2019.
Maskapai penerbangan berkomitmen untuk mencapai netralitas karbon pada pertengahan abad ini, dan beberapa di antaranya telah berinvestasi dalam bahan bakar berkelanjutan agar penerbangan dapat memainkan peran aktif dalam perubahan iklim.
Bahan bakar berkelanjutan (Sustainable Fuels/SAFs) adalah bahan bakar hayati yang terbuat dari minyak goreng, lemak hewan, limbah kota, atau bahan baku lainnya. Bahan bakar ini dapat dicampur dengan bahan bakar konvensional untuk menggerakkan mesin jet dan sudah digunakan dalam penerbangan uji coba dan bahkan pada penerbangan penumpang terjadwal. Namun, bahan bakar berkelanjutan mahal, sekitar tiga kali lipat harga bahan bakar jet konvensional. Seiring semakin banyak maskapai penerbangan yang membeli dan menggunakan bahan bakar berkelanjutan, harganya akan terus naik. Para pendukungnya mendorong insentif seperti pengurangan pajak untuk meningkatkan produksi.
Bahan bakar berkelanjutan dipandang sebagai bahan bakar transisi yang dapat mengurangi emisi karbon hingga terobosan yang lebih signifikan seperti pesawat bertenaga listrik atau hidrogen tercapai. Bahkan, teknologi ini mungkin tidak akan digunakan secara luas di bidang penerbangan selama 20 atau 30 tahun ke depan.
Perusahaan-perusahaan berupaya merancang dan membangun pesawat listrik, tetapi sebagian besar adalah pesawat kecil mirip helikopter yang lepas landas dan mendarat secara vertikal serta hanya dapat menampung segelintir penumpang.
Membuat pesawat listrik besar yang mampu mengangkut 200 penumpang—setara dengan penerbangan standar berukuran sedang—akan membutuhkan baterai yang lebih besar dan waktu penerbangan yang lebih lama. Dengan standar tersebut, baterai perlu memiliki berat sekitar 40 kali lipat dari bahan bakar jet agar terisi penuh. Namun, pesawat listrik tidak akan mungkin terwujud tanpa revolusi dalam teknologi baterai.
Energi hidrogen merupakan alat yang efektif untuk mencapai emisi karbon rendah dan memainkan peran yang tak tergantikan dalam transisi energi global. Keunggulan signifikan energi hidrogen dibandingkan sumber energi terbarukan lainnya adalah kemampuannya untuk disimpan dalam skala besar lintas musim. Di antara sumber energi tersebut, hidrogen hijau merupakan satu-satunya cara dekarbonisasi mendalam di banyak industri, termasuk bidang industri yang diwakili oleh petrokimia, baja, industri kimia, dan industri transportasi yang diwakili oleh penerbangan. Menurut Komisi Internasional untuk Energi Hidrogen, pasar energi hidrogen diperkirakan akan mencapai $2,5 triliun pada tahun 2050.
"Hidrogen sendiri merupakan bahan bakar yang sangat ringan," kata Dan Rutherford, seorang peneliti dekarbonisasi mobil dan pesawat terbang di International Council on Clean Transportation, sebuah kelompok lingkungan, kepada Associated Press. "Tetapi Anda membutuhkan tangki besar untuk menyimpan hidrogen, dan tangki itu sendiri sangat berat."
Selain itu, terdapat kekurangan dan hambatan dalam penerapan bahan bakar hidrogen. Misalnya, infrastruktur baru yang besar dan mahal akan dibutuhkan di bandara untuk menyimpan gas hidrogen yang didinginkan hingga berbentuk cair.
Meskipun demikian, Rutherford tetap berhati-hati namun optimis tentang hidrogen. Timnya percaya bahwa pesawat bertenaga hidrogen akan mampu menempuh jarak sekitar 2.100 mil pada tahun 2035.
Waktu posting: 16 Maret 2023