Oleh : Thomas Ari Negara

Flammability range dapat didefinisikan dengan istilah lower flammability limit (LFL) dan upper flammability limit (UFL). Tingkat LFL gas adalah konsentrasi terendah gas yang masih memungkinkan gas dapat terbakar ketika bercampur dengan udara dan dipicu oleh percikan api. Dibawah nilai LFL, tidak tersedia cukup bahan bakar untuk terjadinya proses pembakaran (campuran bahan bakar dan udara terlalu miskin). Tingkat UFL gas adalah konsentrasi tertinggi gas yang masih memungkinkan gas dapat terbakar ketika bercampur dengan udara dan dipicu oleh percikan api. Diatas nilai UFL, tidak tersedia cukup oksigen untuk terjadinya proses pembakaran (campuran bahan bakar dan udara terlalu kaya). Diantara dua rentang ini, campuran bahan bakar dan udara bisa terbakar apabila dipicu oleh percikan api.

Gambar 1. Perbandingan rentang kemudahan terbakar beberapa jenis bahan bakar (micro-vett.it, 09/10/2006)

Konsekuensi dari UFL adalah hidrogen yang disimpan (dalam bentuk gas atau cair) tidak akan terbakar/meledak selama disimpan dalam tangki yang tidak mengandung oksigen. Diketahui hidrogen memiliki rentang kemudahan terbakar (flammability range) yang lebar di udara bebas, yaitu 4 – 75%. Jadi sebuah kebocoran kecil pada tangki penyimpan hidrogen memiliki potensi besar untuk terjadinya kebakaran/ledakan. Pada lingkungan tertutup, kemungkinan ledakan dari kebocoran tangki penyimpan hidrogen semakin tinggi.

Nyala api hidrogen berwarna sangat biru muda dan hampir tidak terlihat oleh mata pada siang hari karena tidak dihasilkannya asap. Nyala api hidrogen dapat terlihat pada kondisi lingkungan yang lembab atau ada pengotor (missal: sulfur) dalam udara dan pada malam hari. Cara lain untuk mengetahui nyala api hidrogen adalah dengan merasakan radiasi panas dari kebocoran pipa/tangki. Pada kasus tertentu, radiasi panas dari pembakaran hidrogen dapat memicu material di sekelilingnya untuk mengeluarkan asap.

Gambar 3. Perbandingan Tingkat Resiko Kebocoran Tangki Bahan Bakar pada Mobil Hidrogen dan Mobil Bensin (Catherine E, 17/02/2005)

Pada beberapa kasus, api dari hidrogen lebih aman dibandingkan api dari bensin. Gas hidrogen lebih cepat naik ke atmosfer karena gas hidrogen memiliki daya apung dan tingkat difusi yang tinggi. Hal ini akan membuat api hidrogen mengarah vertikal dan terlokalisir. Ketika tangki bahan bakar pada mobil hidrogen pecah dan terpicu oleh api, maka nyala api akan menjauh dari mobil dan bagian dalam mobil tidak akan terlalu sangat panas.

Beda lagi dengan bensin. Bensin memiliki sifat fisis dapat membentuk genangan cairan, penyebarannya ke samping (horizontal), dan uap bensin dapat melekat pada beberapa material. Sifat inilah yang membuat bensin ketika terbakar akan menimbulkan api yang meluas dan mengarah ke samping. Ketika tangki bahan bakar pada mobil bensin pecah dan terpicu oleh api, maka nyala api akan mengelilingi mobil selama beberapa detik dan membuat kenaikan temperatur mobil dengan sangat cepat. Pada beberapa kasus, panas yang tinggi pada bagian dalam mobil dapat memicu terjadinya ledakan kedua.

Secara umum dapat dikatakan, pembakaran hidrogen tidak menghasilkan emisi yang berbahaya dan pembakaran bensin menghasilkan asap yang berbahaya. Selain itu, terbakarnya hidrogen lebih aman dibandingkan bahan bakar konvensional lainnya. Hidrogen menjadi berbahaya, pada kasus kebocoran, ketika dalam udara bebas terdapat konsentrasi hidrogen antara 4 – 75%.

Referensi

Hydrogen, 09/10/2006

Hydrogen Basics, Catherine E. Gregoire Padro, Los Alamos National Laboratory, First Annual International Hydrogen Energy Implementation Conference, Santa Fe, NM, February 17, 2005

Revision O, Module 1: Hydrogen Properties, Modul 1: Hydrogen Properties, December 2001.