Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, negara-negara di seluruh dunia sedang mempromosikan pembangunan industri tenaga hidrogen pada kelajuan yang belum pernah terjadi sebelumnya. Menurut laporan yang dikeluarkan bersama oleh Suruhanjaya Tenaga Hidrogen antarabangsa dan McKinsey, lebih daripada 30 negara dan wilayah telah mengeluarkan pelan tindakan untuk pembangunan tenaga hidrogen, dan pelaburan global dalam projek tenaga hidrogen akan mencecah 300 bilion dolar AS menjelang 2030.
Tenaga hidrogen ialah tenaga yang dilepaskan oleh hidrogen dalam proses perubahan fizikal dan kimia. Hidrogen dan oksigen boleh dibakar untuk menjana tenaga haba, dan juga boleh ditukar menjadi elektrik oleh sel bahan api. Hidrogen bukan sahaja mempunyai pelbagai sumber, tetapi juga mempunyai kelebihan pengaliran haba yang baik, bersih dan tidak toksik, dan haba yang tinggi bagi setiap unit jisim. Kandungan haba hidrogen pada jisim yang sama adalah kira-kira tiga kali ganda daripada petrol. Ia merupakan bahan mentah yang penting untuk industri petrokimia dan bahan api kuasa untuk roket aeroangkasa. Dengan peningkatan seruan untuk menangani perubahan iklim dan mencapai peneutralan karbon, tenaga hidrogen dijangka akan mengubah sistem tenaga manusia.
Tenaga hidrogen digemari bukan sahaja kerana pelepasan karbon sifarnya dalam proses pembebasan, tetapi juga kerana hidrogen boleh digunakan sebagai pembawa simpanan tenaga untuk menampung ketidakstabilan dan selang-seli tenaga boleh diperbaharui dan menggalakkan pembangunan berskala besar tenaga boleh diperbaharui. Contohnya, teknologi "elektrik kepada gas" yang dipromosikan oleh kerajaan Jerman adalah untuk menghasilkan hidrogen bagi menyimpan elektrik bersih seperti kuasa angin dan kuasa solar, yang tidak boleh digunakan dalam masa yang singkat, dan untuk mengangkut hidrogen dalam jarak jauh untuk penggunaan selanjutnya yang berkesan. Selain keadaan gas, hidrogen juga boleh muncul sebagai hidrida cecair atau pepejal, yang mempunyai pelbagai mod penyimpanan dan pengangkutan. Sebagai tenaga "couplant" yang jarang berlaku, tenaga hidrogen bukan sahaja boleh merealisasikan penukaran fleksibel antara elektrik dan hidrogen, tetapi juga membina "jambatan" untuk merealisasikan saling hubung elektrik, haba, sejuk dan juga pepejal, gas dan bahan api cecair, bagi membina sistem tenaga yang lebih bersih dan cekap.
Pelbagai bentuk tenaga hidrogen mempunyai pelbagai senario aplikasi. Menjelang akhir tahun 2020, pemilikan kenderaan sel bahan api hidrogen global akan meningkat sebanyak 38% berbanding tahun sebelumnya. Penggunaan tenaga hidrogen secara besar-besaran secara beransur-ansur berkembang daripada bidang automotif kepada bidang lain seperti pengangkutan, pembinaan dan industri. Apabila digunakan untuk transit kereta api dan kapal, tenaga hidrogen dapat mengurangkan kebergantungan pengangkutan jarak jauh dan beban tinggi pada bahan api minyak dan gas tradisional. Contohnya, pada awal tahun lepas, Toyota membangunkan dan menghantar kumpulan pertama sistem sel bahan api hidrogen untuk kapal marin. Digunakan untuk penjanaan teragih, tenaga hidrogen dapat membekalkan kuasa dan haba untuk bangunan kediaman dan komersial. Tenaga hidrogen juga dapat menyediakan bahan mentah, agen pengurangan dan sumber haba berkualiti tinggi yang cekap secara langsung untuk industri petrokimia, besi dan keluli, metalurgi dan kimia lain, sekali gus mengurangkan pelepasan karbon dengan berkesan.
Walau bagaimanapun, sebagai sejenis tenaga sekunder, tenaga hidrogen bukanlah mudah untuk diperoleh. Hidrogen terutamanya wujud dalam air dan bahan api fosil dalam bentuk sebatian di bumi. Kebanyakan teknologi pengeluaran hidrogen sedia ada bergantung pada tenaga fosil dan tidak dapat mengelakkan pelepasan karbon. Pada masa ini, teknologi pengeluaran hidrogen daripada tenaga boleh diperbaharui semakin matang, dan hidrogen pelepasan karbon sifar boleh dihasilkan daripada penjanaan kuasa tenaga boleh diperbaharui dan elektrolisis air. Saintis juga sedang meneroka teknologi pengeluaran hidrogen baharu, seperti fotolisis air solar untuk menghasilkan hidrogen dan biojisim untuk menghasilkan hidrogen. Teknologi pengeluaran hidrogen nuklear yang dibangunkan oleh Institut Tenaga Nuklear dan Teknologi Tenaga Baharu Universiti Tsinghua dijangka akan memulakan demonstrasi dalam masa 10 tahun. Di samping itu, rantaian industri hidrogen juga merangkumi penyimpanan, pengangkutan, pengisian, aplikasi dan pautan lain, yang juga menghadapi cabaran teknikal dan kekangan kos. Mengambil penyimpanan dan pengangkutan sebagai contoh, hidrogen mempunyai ketumpatan rendah dan mudah bocor di bawah suhu dan tekanan biasa. Sentuhan jangka panjang dengan keluli akan menyebabkan "kerapuhan hidrogen" dan kerosakan pada yang terakhir. Penyimpanan dan pengangkutan jauh lebih sukar daripada arang batu, minyak dan gas asli.
Pada masa ini, banyak negara di seluruh aspek penyelidikan hidrogen baharu sedang giat dijalankan, kesukaran teknikal dalam usaha untuk mengatasinya. Dengan pengembangan berterusan skala pengeluaran tenaga hidrogen dan infrastruktur penyimpanan dan pengangkutan, kos tenaga hidrogen juga mempunyai ruang yang besar untuk menurun. Kajian menunjukkan bahawa kos keseluruhan rantaian industri tenaga hidrogen dijangka menurun separuh menjelang 2030. Kami menjangkakan bahawa masyarakat hidrogen akan meningkat.
Masa siaran: 30 Mac 2021