Hidrogen Hijau dari Panas Bumi: Ketika Elektrolisis Bertemu Uap Bumi Indonesia

Di tengah upaya global menekan emisi gas rumah kaca, satu molekul sederhana kembali menjadi bintang: hidrogen. Namun bukan sembarang hidrogen. Yang diburu dunia saat ini adalah hidrogen hijau (green hydrogen) — hidrogen yang diproduksi dengan memecah air memakai listrik dari sumber terbarukan, sehingga proses produksinya nyaris tanpa jejak karbon. Kuncinya ada pada sebuah perangkat bernama elektroliser. Artikel ini mengangkat satu sudut yang secara khusus sangat relevan bagi Indonesia: memadukan elektrolisis dengan panas bumi — sebuah kombinasi yang mulai diwujudkan Pertamina di Ulubelu, Lampung, dan menjanjikan efisiensi yang tak bisa ditandingi ladang surya atau angin biasa.

Memahami Elektrolisis Air: Fisika di Balik Hidrogen Hijau

Secara prinsip, elektrolisis air adalah reaksi kebalikan dari sel bahan bakar. Ketika arus listrik searah dialirkan melalui air, molekul H₂O terurai menjadi gas hidrogen (H₂) di katoda dan gas oksigen (O₂) di anoda. Persamaan totalnya sederhana: 2H₂O → 2H₂ + O₂. Secara teori, dibutuhkan sekitar 39 kilowatt-jam (kWh) energi untuk menghasilkan satu kilogram hidrogen; dalam praktik, elektroliser komersial mengonsumsi 50–55 kWh per kilogram karena ada kehilangan energi. Karena itu, efisiensi menjadi ukuran paling penting dalam menilai sebuah teknologi elektroliser.

Gambar 1. Fisika di balik hidrogen hijau untuk efisiensi konversi listrik menjadi hidrogen dan viabilitas komersial

Ada empat keluarga teknologi elektroliser yang perlu dikenali. Alkaline (ALK) adalah yang paling matang dan murah, memakai larutan basa (kalium hidroksida) sebagai elektrolit; pada 2026 efisiensinya berkisar 66% (basis LHV) dengan biaya modal 200–400 dolar AS per kilowatt. Proton Exchange Membrane (PEM) memakai membran polimer padat, lebih ringkas, merespons fluktuasi listrik terbarukan dengan cepat, dengan efisiensi sekitar 74,5% dan biaya modal 400–600 dolar AS per kilowatt. Anion Exchange Membrane (AEM) adalah pendatang baru yang berupaya menggabungkan keunggulan alkaline (bahan murah, tanpa logam mulia) dengan keunggulan PEM (ringkas dan responsif) — inilah teknologi yang dipilih Pertamina untuk proyek Ulubelu. Terakhir, Solid Oxide Electrolysis Cell (SOEC) bekerja pada suhu sangat tinggi, 700–850°C, sehingga sebagian energi pemecahan air dipasok dalam bentuk panas dan bukan listrik; hasilnya efisiensi listrik dapat menembus 87,5% bahkan 90% lebih bila panas buangan dimanfaatkan.

Gambar 2. Empat generasi teknologi elektroliser efisiensi, biaya modal dan status

Perbedaan suhu inilah yang membuat SOEC begitu menarik ketika ada sumber panas gratis di sekitarnya — misalnya uap dari sumur panas bumi. Di sinilah cerita Indonesia menjadi istimewa. Satu hal yang kerap terlupakan adalah kebutuhan air. Untuk menghasilkan satu kilogram hidrogen dibutuhkan sekitar sembilan liter air murni sebagai bahan baku, ditambah air pendingin. Dalam skala besar, ini menuntut pengelolaan air yang cermat — apalagi jika elektroliser ditempatkan di kawasan dengan tekanan air tinggi. Untungnya, elektrolisis modern semakin sering dipadankan dengan unit desalinasi bertenaga surya untuk mengolah air laut, sehingga jejak air tawarnya dapat ditekan. Bagi Indonesia yang sebagian besar lokasi potensialnya berada dekat pantai, integrasi desalinasi–elektrolisis adalah pilihan yang masuk akal dan sekaligus menjaga agar produksi hidrogen tidak bersaing dengan kebutuhan air minum masyarakat.

Sudut yang Menarik: Elektrolisis Bertenaga dan Berpanas Bumi

Sebagian besar proyek hidrogen hijau dunia mengandalkan listrik dari surya dan angin yang harganya kian murah, tetapi bersifat intermiten — hanya tersedia ketika matahari bersinar atau angin bertiup. Panas bumi menawarkan sesuatu yang berbeda: pasokan listrik yang stabil 24 jam (faktor kapasitas di atas 90%) sekaligus uap panas bersuhu tinggi. Bagi elektroliser, kombinasi ini nyaris ideal. Listrik yang selalu tersedia berarti elektroliser dapat beroperasi hampir sepanjang waktu, sehingga biaya hidrogen per kilogram turun. Dan bila suatu saat SOEC diterapkan, uap panas bumi dapat langsung dijadikan umpan proses, memangkas kebutuhan listrik secara signifikan.

Gambar 3. Keunggulan baseload panas bumi, elektrolisis bertenaga dan berpanas bumi

Indonesia menyimpan potensi panas bumi terbesar kedua di dunia, sekitar 23–24 gigawatt, yang baru dimanfaatkan kurang dari 2,6 gigawatt. Sisa potensi yang belum tergarap ini bisa menjadi tulang punggung produksi hidrogen hijau yang murah dan andal — sebuah keunggulan komparatif yang tidak dimiliki banyak negara. Proyek percontohan Pertamina Geothermal Energy di PLTP Ulubelu adalah langkah pertama nyata ke arah itu. Manfaat lingkungan dari sinergi ini pun berlapis. Selain listrik dan panas yang bersih, ladang panas bumi menghasilkan oksigen murni sebagai produk sampingan elektrolisis yang dapat dijual ke industri atau rumah sakit, serta membuka peluang pemanfaatan CO₂ dari fluida panas bumi untuk sintesis bahan bakar atau metanol hijau. Dengan kata lain, satu lokasi panas bumi berpotensi menjadi kompleks industri energi bersih terpadu — bukan sekadar pembangkit listrik. Inilah visi yang mulai dirintis di Ulubelu dan bisa menjadi cetak biru bagi puluhan ladang panas bumi lain di Nusantara.

Praktik Terbaik dan Perkembangan Terbaru di Luar Negeri

Skala global proyek hidrogen hijau tumbuh dramatis. Lebih dari 1.500 proyek telah diumumkan di lebih dari 70 negara. Proyek paling ikonik adalah NEOM Green Hydrogen di Arab Saudi — fasilitas raksasa yang mengoperasikan sekitar 2,2 gigawatt elektroliser yang ditenagai hampir 4 gigawatt pembangkit surya dan angin, dan dirancang menghasilkan kira-kira 600 ton hidrogen per hari untuk kemudian diubah menjadi amonia hijau. Per April 2026 pembangunannya dilaporkan mencapai sekitar 90%, dengan produksi amonia perdana ditargetkan pada 2027. NEOM menjadi bukti bahwa elektrolisis skala gigawatt bukan lagi konsep di atas kertas. China bergerak paling agresif. Pabrik hidrogen hijau Kuqa milik Sinopec di Xinjiang, yang beroperasi sejak 2023 dengan 260 megawatt elektroliser bertenaga surya, masih menjadi fasilitas hidrogen hijau operasional terbesar di dunia dan menjadi jangkar rencana China memasang lebih dari 100 gigawatt kapasitas elektroliser pada 2030. Dominasi manufaktur China menekan harga elektroliser alkaline hingga jauh di bawah pesaing Barat, mempercepat penurunan biaya global. Dari sisi teknologi, terobosan terpenting datang dari SOEC. Perusahaan Denmark, Topsoe, tengah membangun pabrik manufaktur SOEC skala besar dan mengklaim efisiensi hingga 95% ketika panas buangan diintegrasikan — walau tantangannya adalah membuktikan umur tumpukan sel (stack) melampaui 60.000 jam agar layak secara komersial. Tren lain adalah sistem hibrida multi-tumpukan yang memadukan kekuatan tiga teknologi sekaligus: PEM untuk integrasi listrik terbarukan yang fluktuatif, alkaline untuk beban dasar, dan SOEC untuk integrasi panas industri. Dampak nyatanya terlihat pada harga: biaya produksi hidrogen dengan PEM turun dari sekitar 7,5 dolar AS per kilogram pada 2020 menjadi sekitar 3,5–5,0 dolar AS per kilogram pada 2026, dan diproyeksikan menembus paritas harga dengan hidrogen fosil di beberapa wilayah menjelang 2030.

Gambar 4. Sinergi puncak elektrolisis SOEC + uap panas bumi mendorong batas efisiensi teori

Status dan Penerapan di Indonesia Saat Ini

Indonesia telah melangkah dari wacana ke kebijakan. Pada 1 Juni 2025, pemerintah meluncurkan Peta Jalan Nasional Hidrogen dan Amonia (National Roadmap for Hydrogen and Ammonia) untuk memandu pengembangan hidrogen hingga target nol emisi bersih pada 2060. Peta jalan ini memuat sekitar 215 rencana aksi lintas fase — regulasi, infrastruktur, hingga pengembangan ekspor — dan menetapkan target produksi 9,9 juta ton per tahun pada 2060, tersebar untuk industri (3,9 Mtpa), listrik (4,6 Mtpa), transportasi (1,1 Mtpa), dan jaringan gas rumah tangga (0,28 Mtpa). Pemerintah mengidentifikasi 17 lokasi potensial produksi hidrogen hijau dengan estimasi biaya produksi 1,9–3,9 dolar AS per kilogram pada 2040. Bila berjalan, inisiatif ini diperkirakan mampu menciptakan sekitar 300.000 lapangan kerja dan menghasilkan pendapatan negara sekitar 70 miliar dolar AS.

Gambar 5. Peta jalan nasional hidrogen dan amonia 2060 target 9,9 juta ton per tahun (mtpa)

Di lapangan, Kementerian ESDM mencatat sudah ada sekitar 93 proyek ekosistem hidrogen dengan nilai investasi mencapai Rp32 triliun yang tersebar di berbagai wilayah. PLN membangun 21 Green Hydrogen Plant (GHP) yang memanfaatkan kelebihan listrik terbarukan untuk memproduksi hidrogen. Sementara itu, Pertamina memimpin dari sisi hulu-hilir energi. Tonggak paling konkret adalah pabrik hidrogen hijau pertama Pertamina di PLTP Ulubelu, Lampung, yang ditargetkan beroperasi pada November 2026. Fasilitas ini memakai teknologi elektrolisis membran modern (AEM), mampu memproduksi hingga sekitar 100 kilogram hidrogen hijau per hari dengan tingkat efisiensi 82–88%, dan dibangun mulai September 2025 dengan nilai investasi sekitar 3 juta dolar AS. Yang membuatnya istimewa: listrik yang dipakai berasal dari pembangkit panas bumi Ulubelu itu sendiri — inilah perwujudan awal dari sinergi elektrolisis dan panas bumi. Pertamina tidak berhenti di Ulubelu. Perusahaan mengembangkan hydrogen hub di Sungai Mangke dan Kuala Tanjung dengan target kapasitas 4.000 kilogram per hari, serta proyek percontohan hidrogen berbasis tenaga surya di Plaju, Sumatera Selatan, berkapasitas 20 kilogram per hari. Diskusi kebijakan pun berkembang cepat: berbagai webinar dan forum yang digelar Badan Pengembangan SDM ESDM bersama mitra internasional seperti HDF Energy menandakan bahwa hidrogen hijau kini diposisikan sebagai salah satu pilar masa depan energi bersih nasional.

Gambar 6. Momentum ekosistem 93 proyek, rp32 triliun pilar infrastruktur energi masa depan

Analisis Peluang Aplikasi di Indonesia

Potensi Pasar

Peluang pasar hidrogen hijau Indonesia bertumpu pada dua pilar: substitusi konsumsi hidrogen abu-abu (grey hydrogen) yang sudah ada dan penciptaan permintaan baru. Saat ini industri pupuk (Pupuk Indonesia), kilang (Pertamina), dan petrokimia sudah mengonsumsi ratusan ribu ton hidrogen per tahun yang seluruhnya berasal dari gas alam — pasar tawanan (captive market) yang siap beralih ke hidrogen hijau begitu harganya kompetitif. Di sisi permintaan baru, hidrogen hijau dapat diarahkan ke amonia hijau untuk ekspor dan pupuk, bahan bakar transportasi berat, serta co-firing di pembangkit. Dengan target ekspor sebagai komoditas jangka panjang dalam peta jalan nasional, Indonesia berpeluang meniru posisi Arab Saudi dan Australia sebagai pemasok energi bersih dunia — kali ini bermodal panas bumi dan surya, bukan minyak.

Gambar 7. Peta potensi pasar domestik dan ekspor jangka pendek dan panjang

Kesesuaian Kondisi Lokal

Indonesia memiliki tiga modal alam yang jarang dimiliki negara lain sekaligus: radiasi surya yang melimpah sepanjang tahun, potensi panas bumi terbesar kedua di dunia, dan garis pantai panjang yang menyediakan air laut untuk desalinasi sekaligus lokasi ekspor. Kombinasi panas bumi (untuk listrik stabil 24 jam dan uap panas) dengan surya (untuk menekan biaya listrik) menciptakan profil pasokan energi yang nyaris sempurna bagi elektroliser — sesuatu yang harus dikejar negara-negara Teluk dengan penyimpanan baterai mahal. Lokasi ladang panas bumi yang tersebar di Sumatera, Jawa, Sulawesi, dan Nusa Tenggara juga memungkinkan produksi hidrogen terdesentralisasi, mendekatkan pasokan ke pusat industri maupun daerah terpencil.

Gambar 8. Tiga keunggulan komparatif Indonesia kombinasi hibridia (panas bumi + surya + akses laut)

Tantangan

Kendati potensinya besar, jalannya tidak mulus. Biaya masih menjadi hambatan utama: pada level 1,9–3,9 dolar AS per kilogram, hidrogen hijau Indonesia belum bersaing dengan hidrogen abu-abu yang sekitar 1–2 dolar AS per kilogram, sehingga dibutuhkan skala, insentif, dan mekanisme harga karbon agar ekonomis. Regulasi perlu dipercepat — standar keselamatan, sertifikasi hidrogen hijau, skema tarif, dan aturan pemanfaatan jaringan gas masih dalam penyusunan. Infrastruktur penyimpanan, kompresi, dan transportasi hidrogen (yang bervolume besar dan mudah bocor) hampir belum ada; sebagian besar rencana mengandalkan konversi ke amonia agar lebih mudah diangkut. Tantangan SDM juga nyata: teknologi elektroliser, terutama PEM dan SOEC, menuntut keahlian teknik elektrokimia dan material yang masih langka di dalam negeri, ditambak ketergantungan impor komponen stack. Terakhir, sebagian besar elektroliser masih diimpor, menekan nilai tambah domestik.

Gambar 9. Empat tantangan menuju skala komersial adalah biaya, regulasi, infrastruktur dan SDM

Rekomendasi Langkah

Beberapa langkah konkret dapat mempercepat adopsi. Pertama, jadikan sinergi panas bumi–elektrolisis sebagai keunggulan nasional dengan mereplikasi model Ulubelu ke ladang panas bumi lain, sekaligus memulai uji coba SOEC yang memanfaatkan uap panas bumi untuk menekan konsumsi listrik. Kedua, prioritaskan pasar tawanan — arahkan hidrogen hijau perdana ke pabrik pupuk dan kilang yang sudah pasti membutuhkannya, sehingga permintaan terjamin sejak awal. Ketiga, terapkan dukungan sisi permintaan seperti kewajiban pencampuran (blending mandate) dan Contract for Difference untuk menutup selisih harga selama masa transisi. Keempat, bangun rantai pasok domestik dengan mendorong manufaktur komponen elektroliser dan program pelatihan vokasi khusus hidrogen di politeknik dan universitas. Kelima, percepat penerbitan standar dan sertifikasi hidrogen hijau agar produk Indonesia diakui pasar ekspor, terutama Jepang dan Korea Selatan yang aktif mencari pemasok. Dengan langkah-langkah ini, hidrogen hijau dapat berpindah dari proyek percontohan menjadi industri bernilai puluhan miliar dolar.

Gambar 10. Lima langkah strategis akselerasi proyek percontohan industri miliaran dolar

Penutup

Hidrogen hijau bukan sekadar tren teknologi, melainkan simpul penting dalam teka-teki dekarbonisasi — khususnya untuk sektor yang sulit dilistrikkan seperti industri berat, pupuk, dan pelayaran. Elektrolisis, dengan empat keluarga teknologinya yang terus menyempurna, adalah jantung dari transformasi ini. Bagi Indonesia, peluangnya bukan sekadar ikut arus global, tetapi memainkan kartu yang jarang dimiliki bangsa lain: memadukan uap bumi yang mengepul di bawah gunung-gunung berapi dengan listrik matahari yang melimpah. Proyek percontohan Ulubelu yang segera beroperasi pada akhir 2026 adalah bukti bahwa perpaduan ini bukan mimpi. Bila biaya bisa ditekan, regulasi dipercepat, dan SDM disiapkan, hidrogen hijau berpanas bumi bisa menjadi salah satu warisan energi terbersih Indonesia untuk generasi mendatang.