Perpustakaan Digital ITB

Hidrogen memiliki potensi untuk menggantikan energi fosil di masa depan karena sifatnya sebagai pembawa energi sehingga mudah untuk disalurkan ke bentuk energi lain. Pemanfaatkan energi panas bumi dan air dalam proses elektrolisis merupakan metode produksi hidrogen yang ramah lingkungan. Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) Ulubelu memiliki potensi brine sebesar 763 kg/s dengan tekanan 8,7 bar dan temperatur 174ºC yang dapat dimanfaatkan sebagai pembangkit daya elektrolisis melalui teknologi pemanfaatan brine berupa Generator Termoelektrik (TEG) dan Siklus Rankine Organik (SRO) secara hybrid. TEG dirancang menggunakan model concentric circular thermoelectric generator (CCTEG) di dalam sebuah penukar panas tipe double pipe heat exchanger dengan brine sebagai fluida panas dan air dari cooling tower sebagai fluida dingin. Teknologi SRO menggunakan fluida amonia dengan siklus air tertutup, telah dilakukan studi kelayakannya pada penelitian terdahulu. Penelitian ini bertujuan mendapatkan pemodelan sistem produksi hidrogen yang layak secara keekonomian. Dalam hal ini, teknologi yang digunakan adalah TEG dan SRO sehingga diperlukan analisis peningkatan kapasitas cooling tower dan Primary Auxillary Cooling Water Pump (PACWP) untuk menyuplai air pendingin ke TEG. Pemodelan sistem produksi hidrogen menggunakan electrolyzer jenis Proton Exchange Membrane (PEM) dengan kapasitas produksi hidrogen sesuai kapasitas daya sistem. Studi kelayakan ekonomi dilakukan menggunakan harga listrik PLTP Ulubelu dan harga listrik sesuai Permen ESDM No. 17 Tahun 2014. Parameter kelayakan investasi dilihat dari parameter Net Present Value, Internal Rate of Return, Payback Period, dan Levelized Cost of Hydrogen (LCoH). Hasil penelitian menunjukkan bahwa modifikasi cooling tower dan PACWP untuk mengalirkan 205,88 kg/s air ke TEG meningkatkan daya kedua komponen sebesar 88 kW. Hasil perancangan TEG menghasilkan 538,25 kW dengan panjang tube 32 meter. Pemodelan menggunakan SRO dengan harga listrik mengacu Permen ESDM No. 17 Tahun 2014 pada pemodelan kapasitas produksi hidrogen 1000 kg/hari memiliki kriteria layak investasi terbaik, jika dibandingkan menggunakan TEG dan kombinasi (TEG+SRO). Dalam jangka waktu 20 tahun, investasi pemodelan SRO tersebut menghasilkan NPV $7.464.287, IRR 15,5%, dan payback period selama tujuh tahun operasional dengan LCoH 4,15 $/kg.