Materi ini mengulas hidrogen sebagai energy carrier strategis yang memungkinkan integrasi energi terbarukan intermiten melalui penyimpanan jangka panjang dan sector coupling dalam sistem energi rendah karbon. Peran hidrogen dibahas secara terarah pada sektor hard-to-abate—seperti industri berat, kimia, pelayaran, dan penerbangan—serta dalam berbagai skenario global pencapaian Net Zero Emissions dengan penekanan pada produksi rendah karbon dan tata kelola emisi. Dalam konteks Indonesia, hidrogen diposisikan sebagai instrumen kunci untuk dekarbonisasi, peningkatan ketahanan energi, dan pengembangan industri serta peluang ekonomi berbasis energi bersih.

Hidrogen menawarkan keunggulan lingkungan pada tahap pemakaian akhir karena tidak menghasilkan emisi CO₂ dan polutan lokal, namun manfaat iklimnya sangat bergantung pada metode produksi dan harus dinilai secara siklus hidup. Nilai strategis hidrogen terletak pada fleksibilitas lintas sektor—sebagai bahan bakar, bahan baku industri, media penyimpanan, dan penghubung energi terbarukan—meski penggunaannya perlu diprioritaskan secara selektif pada sektor yang sulit dielektrifikasi. Dibandingkan bahan bakar fosil, hidrogen memiliki potensi mendukung dekarbonisasi dan ketahanan energi jangka panjang, tetapi masih menghadapi tantangan efisiensi, infrastruktur, biaya, dan kesiapan sistem, termasuk dalam konteks transisi energi Indonesia.

Klasifikasi hidrogen berdasarkan “warna” merepresentasikan perbedaan rute produksi dan spektrum jejak karbon, namun pendekatan kebijakan terkini semakin menekankan klasifikasi berbasis intensitas emisi sepanjang siklus hidup (LCA). Hidrogen abu-abu memiliki emisi tertinggi, hidrogen biru menawarkan pengurangan emisi terbatas yang bergantung pada efektivitas CCS dan kebocoran metana, sementara hidrogen hijau berpotensi paling selaras dengan target Net Zero jika diproduksi menggunakan listrik terbarukan. Jenis lain seperti pink dan turquoise dapat berjejak karbon rendah dalam kondisi tertentu, sehingga pemilihan jenis hidrogen perlu mempertimbangkan sumber energi, kesiapan teknologi, dan tujuan dekarbonisasi jangka panjang, termasuk dalam konteks Indonesia.

Power-to-X (P2X) adalah kerangka konversi listrik—terutama dari energi terbarukan—menjadi hidrogen dan berbagai produk turunannya seperti amonia, metanol, dan bahan bakar sintetis, yang memungkinkan integrasi sektor kelistrikan dengan industri, transportasi, dan bahan kimia. Konsep ini menjawab keterbatasan elektrifikasi langsung dengan mengubah listrik intermiten menjadi energi kimia yang dapat disimpan, diperdagangkan, dan dimanfaatkan pada sektor hard-to-abate, meski menghadapi tantangan efisiensi, biaya, infrastruktur, dan kebutuhan kebijakan pendukung. Bagi Indonesia, P2X memiliki relevansi strategis berkat potensi energi terbarukan dan posisi amonia yang kuat, namun pengembangannya perlu bertahap, fokus pada aplikasi yang paling siap pasar, dan didukung kerangka regulasi yang jelas.

Produksi hidrogen global masih didominasi teknologi berbasis fosil, terutama steam methane reforming (SMR) yang murah dan matang, namun berintensitas emisi tinggi sehingga tidak selaras dengan target Net Zero tanpa penerapan carbon capture and storage (CCS). SMR+CCS (hidrogen biru) dapat menurunkan emisi secara signifikan dan berperan sebagai solusi transisi, sementara elektrolisis berbasis listrik terbarukan (hidrogen hijau) menawarkan jejak karbon paling rendah tetapi masih terkendala biaya dan kebutuhan listrik bersih berskala besar. Di Indonesia, produksi hidrogen saat ini masih didominasi hidrogen abu-abu untuk industri eksisting, namun potensi energi terbarukan yang besar dan proyek percontohan hidrogen hijau menempatkan elektrolisis sebagai opsi strategis jangka panjang dalam bauran transisi energi nasional.

Elektrolisis air adalah proses elektrokimia yang memisahkan air menjadi hidrogen dan oksigen menggunakan listrik, dan menjadi fondasi utama produksi hidrogen hijau ketika dikombinasikan dengan energi terbarukan. Tiga teknologi utama elektroliser—alkaline (AEL), proton exchange membrane (PEMEL), dan solid oxide (SOEC)—memiliki perbedaan dalam efisiensi, fleksibilitas, biaya, dan tingkat kematangan, sehingga pemilihannya harus disesuaikan dengan konteks sistem dan tujuan pengembangan. Di Indonesia, PEMEL dinilai paling relevan untuk tahap awal karena fleksibel terhadap energi terbarukan dan telah diimplementasikan dalam proyek percontohan, meski pengembangannya masih menghadapi tantangan biaya, infrastruktur, dan kebijakan yang memerlukan pendekatan bertahap dan terintegrasi.

Hidrogen saat ini paling banyak dimanfaatkan di sektor industri dan kilang minyak sebagai bahan baku dan agen proses, dengan potensi besar untuk menurunkan emisi apabila hidrogen fosil digantikan oleh hidrogen rendah karbon, termasuk untuk jalur baja hijau di Indonesia. Di sektor transportasi, ketenagalistrikan, dan bangunan, pemanfaatan hidrogen masih relatif terbatas namun menunjukkan pertumbuhan, terutama pada kendaraan berat, penyimpanan energi, dan aplikasi niche seperti fuel cell dan micro-CHP. Bagi Indonesia, pemanfaatan hidrogen paling relevan dalam jangka pendek berada pada industri eksisting dan energi, sementara adopsi di sektor lain bergantung pada kesiapan infrastruktur, biaya, keselamatan, dan dukungan kebijakan.

Indonesia masih berada pada tahap awal pengembangan hidrogen, dengan produksi dan pemanfaatan yang didominasi hidrogen abu-abu bersifat captive di industri pupuk dan kilang, namun memiliki keunggulan struktural berupa potensi energi terbarukan, basis industri energi, dan posisi strategis regional. Dalam beberapa tahun terakhir, arah kebijakan mulai terbentuk melalui Strategi Hidrogen Nasional dan Roadmap Hidrogen dan Amonia Nasional 2025–2060, disertai proyek-proyek percontohan berskala kecil yang berfungsi sebagai wahana pembelajaran teknologi, regulasi, dan pengembangan kapasitas. Ke depan, hidrogen diposisikan sebagai bagian dari portofolio transisi energi nasional dengan pendekatan bertahap—dari inisiasi hingga akselerasi—meski masih menghadapi tantangan biaya, infrastruktur, regulasi, dan SDM, sekaligus peluang besar untuk dekarbonisasi dan potensi ekspor energi rendah karbon.

Produksi hidrogen bergantung pada utilitas utama berupa air, listrik, biomassa, dan gas alam, di mana ketersediaan, kualitas, dan biaya utilitas—terutama listrik—menjadi penentu utama kelayakan teknis, ekonomi, dan jejak karbon hidrogen. Listrik menyumbang porsi biaya terbesar pada hidrogen hijau, sementara air berperan sebagai bahan baku kritis dengan tuntutan kualitas tinggi, dan biomassa serta gas alam berfungsi sebagai rute alternatif atau solusi transisi dengan implikasi keberlanjutan yang berbeda. Dalam konteks Indonesia, optimalisasi energi terbarukan berbiaya rendah menjadi kunci daya saing hidrogen hijau, dengan biomassa dan gas alam dimanfaatkan secara strategis dan bertahap menuju sistem hidrogen rendah karbon yang berkelanjutan.

Power-to-X (P2X) merupakan mekanisme konversi listrik—terutama dari energi terbarukan—menjadi hidrogen dan produk turunannya seperti amonia, metanol, dan bahan bakar sintetis, yang berperan penting dalam sector coupling dan peningkatan fleksibilitas sistem energi. Hidrogen berfungsi sebagai produk antara yang memungkinkan penyimpanan, distribusi, dan penciptaan nilai tambah lintas sektor, meskipun setiap tahap konversi menimbulkan kehilangan energi dan implikasi biaya yang perlu dioptimalkan secara sistemik. Dalam konteks Indonesia, P2X relevan sebagai strategi integrasi energi terbarukan, pengembangan klaster industri, dan solusi distribusi energi antarwilayah, dengan amonia dan hidrogen sebagai produk prioritas jangka pendek hingga menengah.

Infrastruktur penyimpanan dan distribusi merupakan elemen kunci rantai pasok hidrogen karena karakteristik fisiknya menuntut teknologi khusus yang memengaruhi biaya, keselamatan, dan fleksibilitas pemanfaatan lintas sektor. Berbagai opsi penyimpanan dan distribusi—mulai dari gas bertekanan, hidrogen cair, material padat, pembawa kimia, hingga pipa dan transportasi berbasis produk P2X—memiliki tingkat kesiapan, efisiensi, dan implikasi ekonomi yang berbeda. Dalam konteks Indonesia, pengembangan infrastruktur hidrogen diperkirakan bersifat bertahap dan hibrida, dengan pendekatan klaster industri dan pemanfaatan infrastruktur eksisting seperti amonia, sambil menyesuaikan teknologi distribusi dengan kondisi geografis kepulauan dan target transisi energi jangka panjang.

Hidrogen hijau berperan strategis sebagai pembawa energi bersih untuk mendekarbonisasi sektor industri, transportasi, dan energi yang sulit dielektrifikasi secara langsung. Di sektor industri, hidrogen hijau paling relevan sebagai bahan baku dan sumber energi pada industri pupuk, kilang minyak, baja hijau, dan petrokimia karena dapat menggantikan hidrogen konvensional dengan risiko teknis relatif rendah, sementara di transportasi dan energi pemanfaatannya berkembang melalui fuel cell, amonia, bahan bakar sintetis, pembangkitan listrik, dan penyimpanan energi jangka panjang. Dalam konteks Indonesia, aplikasi dengan potensi tertinggi berada pada industri eksisting, transportasi laut berbasis amonia, serta penyimpanan energi dan sistem off-grid untuk mendukung fleksibilitas dan ketahanan sistem energi berbasis energi terbarukan.

Pengembangan hidrogen di Indonesia berlandaskan kebijakan energi nasional melalui RUEN dan diperkuat oleh Kebijakan Energi Nasional 2025 yang secara eksplisit mendorong pemanfaatan hidrogen sebagai bagian dari diversifikasi energi, penguatan ketahanan energi, dan integrasi energi bersih. Tingginya biaya, risiko investasi, dan ketidakpastian pasar menjadikan kebijakan dan insentif—seperti subsidi, kontrak jangka panjang, harga karbon, serta dukungan riset dan infrastruktur—sebagai instrumen kunci untuk menciptakan pasar awal dan mempercepat adopsi hidrogen rendah karbon. Standardisasi teknis, penyusunan peta jalan hidrogen–amonia nasional, dan bauran kebijakan sisi pasokan–permintaan yang terintegrasi diperlukan untuk membangun ekosistem hidrogen yang kredibel, menarik investasi, dan selaras dengan target transisi energi jangka panjang.

Permintaan global hidrogen bersih diproyeksikan meningkat pesat seiring adopsi target net zero, dengan peran utama pada sektor industri berat, transportasi jarak jauh, dan penyimpanan energi jangka panjang yang sulit dielektrifikasi. Proyeksi internasional menunjukkan ekspansi kapasitas dan investasi hidrogen rendah emisi yang signifikan hingga 2030, sekaligus mendorong terbentuknya perdagangan global hidrogen dan produk turunannya, meski masih bergantung pada penurunan biaya dan kepastian kebijakan. Tren ini menempatkan hidrogen hijau sebagai komponen struktural sistem energi masa depan dan menjadi acuan strategis bagi Indonesia untuk menyelaraskan kebijakan, standar teknis, dan pengembangan rantai pasok agar tetap kompetitif di pasar regional dan global.

Indonesia memiliki potensi hidrogen hijau yang besar berkat kelimpahan energi terbarukan, basis industri energi–kimia yang mapan, serta posisi strategis dalam rantai pasok regional dan global. Meskipun biaya produksi saat ini masih relatif tinggi, penurunan biaya listrik EBT, peningkatan efisiensi teknologi, dan penguatan kebijakan serta standardisasi diproyeksikan dapat meningkatkan daya saing hidrogen hijau Indonesia dalam jangka menengah hingga panjang. Realisasi potensi tersebut bergantung pada pendekatan bertahap berbasis klaster, kolaborasi penta helix, serta kerangka kebijakan, pembiayaan, dan perdagangan yang terintegrasi untuk menjadikan hidrogen hijau sebagai aset strategis transisi energi dan pembangunan ekonomi nasional.

Dasar-dasar Hidrogen (PPT)

Dasar-dasar Hidrogen – Wangi Pandan Sari, Ph.D

Landscape Teknologi dan Pemanfaatan (PPT)

Landscape Teknologi dan Pemanfaatan - Dr. Eng. Deni Shidqi Khaerudini

Peluang Hidrogen Hijau di Sektor Transportasi - Dr. Eng. Bayu Prabowo

Peluang Hidrogen Hijau di Sektor Ketenagalistrikan (PPT)

Peluang Hidrogen Hijau di Sektor Ketenagalistrikan - Ricky Cahya Andrian