Jauh sebelum David Hasselhoff melakukan Baywatch, dia mengendarai Pontiac Trans Am di Knight Rider. Pertunjukan tersebut berpusat pada Michael Knight dan mobil dengan kecerdasan buatannya, KITT. Kendaraan itu adalah impian bagi setiap remaja laki-laki yang memiliki surat izin mengemudi. Kecepatannya mencapai 300 mph. Suaranya terdengar seperti seorang kakek yang bijak. Itu adalah mesin impian utama.
Tapi inilah hasil tangkapannya. KITT tidak menggunakan bensin. Script memberinya mesin bertenaga hidrogen. Itu memungkinkan Knight mengejar orang jahat melintasi layar tanpa mengkhawatirkan emisi.
Maju cepat beberapa tahun. Pertunjukannya mati. Peringkatnya merosot. Namun gagasan tentang hidrogen tidak demikian. Politisi mulai membicarakannya sebagai obat ajaib. Mereka mengatakan itu akan menggantikan batu bara dan minyak. Mereka mengatakan hal ini akan memperbaiki krisis energi kita. Pada tahun 2003, George W. Bush mengeluarkan $1,2 miliar untuk masalah ini. Dia ingin hidrogen menjadi bahan bakar standar bagi orang Amerika.
Masuk akal di atas kertas. Hidrogen memberi tenaga pada matahari. Ini adalah unsur paling melimpah di alam semesta. Kita bisa membuatnya dari air. Itu terbakar bersih. Tidak ada kabut asap. Tidak ada gas rumah kaca.
Lalu mengapa hal itu belum diambil alih?
Pikirkan tentang karat. Karat menghancurkan logam. Hidrogen melakukan hal yang sama. Itu membuat logam menjadi rapuh. Ini mengurangi kekuatan struktural. Ia menggerogoti rangka mobil seperti rayap di kayu. Jika Anda menginginkan kendaraan yang tidak berantakan, hidrogen adalah hal yang memusingkan.
Masalah Sel Bahan Bakar Hidrogen
Masalah inti dengan teknologi sel bahan bakar hidrogen adalah daya tahan. Mesin pembakaran internal tradisional sangat tangguh. Mereka menangani panas dan tekanan dengan baik. Sel bahan bakar hidrogen berbeda. Mereka beroperasi pada suhu yang lebih rendah namun masih menghadapi tantangan material.
Komponen logam mengalami degradasi. Ini bukanlah sebuah ketidaknyamanan kecil. Ini adalah hambatan teknis yang mendasar. Mobil harus bertahan lama. Jika tangki terkorosi, mobil berhenti bekerja. Itulah sebabnya sebagian besar produsen tetap menggunakan baterai atau gas tradisional.
Potensi hidrogen sudah jelas. Energi bersih. Persediaan tidak terbatas. Nol polusi di knalpot. Namun kenyataannya berantakan. Infrastrukturnya kurang. Penyimpanannya sulit. Bahannya rumit.
Kami masih menunggu teknologi untuk mengejar hype tersebut. Sampai saat itu, KITT masih berupa fiksi. Dan mobil sungguhan tetap menggunakan bensin.
Musuh Tak Terlihat di Dalam Logam
Kami sedang mencari paduan berkekuatan tinggi sekarang. Baja. Komposit berbahan dasar nikel. Hal yang membuat sasis Anda tetap kaku dan suspensi Anda tidak roboh. Atom hidrogen tidak peduli dengan integritas struktural Anda. Mereka masuk begitu saja.
Para ilmuwan telah mengetahui hal ini sejak tahun 1875. Mereka masih belum sepenuhnya memahami ilmu fisika. Yang kita ketahui adalah ini: hidrogen berdifusi. Itu menyebar. Apalagi saat keadaan sedang panas. Begitu masuk, atom-atom berpasangan. Mereka menjadi molekul. Mereka bersembunyi di celah mikroskopis di dalam kisi logam.
Tekanan meningkat. Dengan cepat.
Kekuatan tarik turun. Kemudian logam itu patah. Tidak ada peringatan. Tidak ada karat. Hanya istirahat bersih.
Para peneliti tidak dapat memprediksi di mana hal ini akan terjadi selanjutnya. Simulasi komputer menunjukkan hal itu terjadi secara real-time. Tingkat keparahannya tergantung pada jenis paduan dan suhu lingkungan. Ini adalah pembunuh diam-diam komponen struktural.
“Penggetasan hidrogen telah menjadi kutukan bagi kapal induk, kapal perang, pesawat terbang, pesawat luar angkasa, dan reaktor nuklir.”
Taruhannya selalu tinggi. Pada tahun 1985, seorang tentara Inggris dikalahkan. Baut howitzer 155 mm buatan Amerika rusak. Mereka memegang manifold penaikan dan penurunan senjata. Bautnya patah karena tekanan tembakan. Penggetasan hidrogen membuatnya terlalu rapuh untuk menahan guncangan. Prajurit itu terjepit di bawahnya. Setahun sebelumnya, baut tangki M1 Abrams juga patah. Masalah yang sama.
Ini bukan hanya perangkat keras militer. Industri otomotif sedang memikirkan hal ini. Khususnya segmen bertenaga hidrogen.
Sel Bahan Bakar dan Masalah Korosi
Kendaraan hidrogen menggunakan sel bahan bakar. Kimianya sederhana. Hidrogen bertemu oksigen. Anda mendapatkan panas. Anda mendapatkan listrik. Satu-satunya knalpot adalah uap air. Membersihkan. Efisien.
Tapi infrastrukturnya punya kelemahan. Komponen logam rentan.
Infiltrasi dimulai di pabrik. Pelapisan krom. Pengelasan. Penggilingan. Mendesak. Semua proses ini memasukkan hidrogen ke dalam matriks logam. Itu tidak berhenti di situ. Mengemudikan mobil membuat logam semakin jenuh. Hidrogen merembes ke tangki bahan bakar. Itu memakan bantalan bola. Ini menurunkan tumpukan sel bahan bakar.
Bagian gagal tanpa peringatan.
Anda berpikir tentang saluran bahan bakar yang retak saat Anda melaju dengan kecepatan 70 mph di jalan antar negara bagian. Atau lengan suspensi menyerah. Tagihan perbaikannya sangat besar. Dan risikonya sangat mematikan.
Jangan hilangkan dulu konsep mobil hidrogen. Para peneliti di Jerman sedang melacak pergerakan atom. Mereka sedang memetakan rutenya. Tujuannya adalah bahan yang tahan terhadap getas. Paduan baru yang menolak hidrogen.
Para ilmuwan juga bereksperimen dengan solusi termal. Memanaskan atom-atom yang terperangkap secara konstan. Jaga agar tetap bergerak agar tidak mengendap dan menimbulkan kantong tekanan.
Pemahaman yang lebih baik menghasilkan rekayasa yang lebih baik. Tangki bahan bakar di dalam pesawat yang tidak rusak. Komponen yang bertahan lama.
Kami hampir memecahkan teka-teki tersebut. Ilmu material sedang mengejar ambisi tersebut.
Apakah Masa Depan Otomotif Bertenaga Gas?
Mengapa kita terus kembali ke hidrogen? Ini adalah energi yang padat. Ringan. Tidak ada emisi karbon di knalpot. Tapi penyimpanannya sulit. Tank-tank itu berat. Logamnya terus rusak.
Terobosannya bukan pada mesinnya. Itu akan berada di bidang metalurgi.
Jika kita bisa menghentikan difusinya, kita bisa menggunakan hidrogen bertekanan tinggi dengan aman. Kita bisa membuat mobil yang lebih ringan. Mobil yang melaju lebih jauh dengan sekali pengisian. Tidak diperlukan stasiun pengisian daya. Hanya sebuah pompa.
Ilmu pengetahuan berkembang pesat. Simulasi menjadi lebih akurat. Pengujian material menjadi lebih tepat.
Kita akan melihat mobil hidrogen. Mereka tidak akan terlihat seperti prototipe masa kini. Mereka akan terlihat seperti mobil biasa. Namun di balik kap mesin, tangki dan jalurnya akan berbeda. Diperkuat. Ulet.
Sampai saat itu, kami mengawasi bautnya. Kami mengawasi tank. Kami menunggu logam bekerja sama.
