Biodiesel dari Limbah Minyak Ikan Menggunakan Katalis Cangkang Telur Sebagai Bahan Bakar Alternatif
Nov 26, 2013
Preview Majalah Beranda Edisi 1
Nov 27, 2013

Teknologi Kogenerasi: Menuju Efisiensi dan Penekanan Emisi Sektor Industri

Kebutuhan konsumsi energi (energy demand) pada sektor industri di Indonesia terus meningkat setiap tahunnya. Dari jumlah energy demand pada tahun 2010 sebesar 39% diproyeksikan akan menglalami kenaikan menjadi 41% pada tahun 2015 dan 44% pada tahun 2030 (BPPT, 2012). Data tersebut menunjukkan bahwa sektor paling dominan dalam penggunaan energi tidak lain adalah sektor industri, diikuti sektor transportasi sebesar 24% pada tahun 2010.

energy efficient

Sumber ilustrasi: gettyimages.com

Meningkatkan efisiensi energi adalah langkah pertama yang paling penting untuk mencapai tiga tujuan kebijakan energi: keamanan pasokan, perlindungan lingkungan dan pertumbuhan ekonomi.

Hampir sepertiga dari permintaan energi global dan emisi CO2 yang disebabkan manufaktur, terutama oleh industri besar bahan primer seperti bahan kimia dan petrokimia, besi dan baja, semen, kertas dan aluminium. Memahami bagaimana energi ini digunakan, tren nasional dan internasional serta potensi peningkatan efisiensi memiliki posisi yang sangat penting (IEA, 2007).

Berdasarkan kesepakatan G8 pada Gleneagles Summit tahun 2005 terkait perubahan iklim, pembangunan yang berlanjut serta ketahanan energi, International Energy Agency (IEA) telah melakukan penilaian kinerja kebijakan efisiensi energi dan sektor yang diidentifikasi matang untuk analisis lebih lanjut. Sektor-sektor tersebut adalah: bangunan (buildings), peralatan (appliance), transportasi (transportation) dan industri (industry). 

Teknologi Kogenerasi

Salah satu solusi yang dicanangkan oleh Direktorat Jenderal Energi Baru Terbarukan dan Konservasi Energi (EBTKE) dalam upaya konservasi energi pada sektor industri adalah penggunaan teknologi proses yang hemat energi. Salah satu contohnya adalah dengan menggunakan cogeneration atau teknologi combined heat and power (CHP).

Kogenerasi adalah penggunaan suatu sumber energi untuk menghasilkan tenaga dua jenis energi pada saat bersamaan (biasanya energi panas dan mekanik). Energi pada kogenerasi merupakan usable energy atau energi yang dapat dipakai. Energi mekanik dapat digunakan dalam menggerakkan sebuah dinamo untuk menghasilkan listrik, menggerakkan motor, kompresor, pompa atau kipas angin untuk menunjang fungsi dari sebuah unit proses. Energi panas dapat digunakan untuk aplikasi proses langsung atau tidak langsung menghasilkan uap, air panas, udara panas untuk pengering atau air dingin untuk pendinginan proses (Kolamala, 2007).

Teknologi Kogenerasi memiliki prospek yang menarik karena dapat meningkatkan diversitas aplikasi energi, mengurangi emisi pada lingkungan dan berbagai keuntungan ekonomi:

1. Efisiensi Energi

Efisiensi energi dari sebuah sistem dinyatakan oleh sebuah konsep sederhana yaitu net energy. Net energy sama dengan jumlah total energi yang tersedia dan dapat digunakan (energy consumable) dikurangi energi yang diperlukan untuk membuatnya tersedia bagi konsumen (energy expended). Dalam proses transformasi energi terdapat input, output dan waste. Kualitas penggunaan energi dapat diukur dari rasio energi output/energi input (Miller & Spoolman, 2012).

Meningkatkan efisiensi dan net energy pada sektor industri merupakan suatu tahapan yang penting menuju ketahanan energy nasional. Di negara-negara berkembang di kawasan Asia-Pasifik, konsumsi energi listrik hanya sekitar 20% dari kebutuhan energi total sektor industri, sisa 80% adalah dalam bentuk energi panas atau termal. Industri menggunakan jumlah energi yang besar dalam aplikasi manufaktur, unit proses, pengemasan serta alat dan teknologi lainnya. Unit proses umumnya menggunakan banyak mesin dan membutuhkan panas dalam jumlah besar. Jenis energi yang digunakan pada umumnya adalah energi fosil seperti minyak bumi, gas dan batu bara. Karena jenis dan tipe industri sangat beragam, maka efisiensi energi sangat bergantung pada peralatan dan teknologi yang digunakan untuk proses produksi tersebut (EBTKE, 2011).

Efisiensi total kogenerasi adalah ukuran gabungan kemampuan konversi bahan bakar dan dinyatakan sebagai rasio dari total output energi yang berguna (usable energy) per input bahan bakar. Menurut IEA (2007), efisiensi total kogenerasi untuk sistem berbasis turbin gas antara 1 dan 40 MW, berkisar 70-75%. Dalam aplikasi industri kecil, microtrubine biasanya mencapai antara 65 – 75% efisiensi total ogenerasi, sementara spark ignition natural gas berkisar antara 100 kW sampai 5 MW cenderung memiliki efisiensi total kogenerasi antara 75 – 80%. Efisiensi mesin uap akan bervariasi tergantung pada bahan bakar masukan, cenderung mendekati efisiensi 80%, bahan bakar fuel cell dapat mencapai efisiensi total kogenerasi kisaran 65-75%.

Gb 1. Perbandingan sistem kogenerasi dengan sistem konvensional

     Gambar 1. Perbandingan Efisiensi Kogenerasi dan Sistem Konvensional

Pembangkit listrik konvensional, umumnya mampu mengkonversi energi dari bahan bakar yang dikonsumsinya menjadi listrik dengan efisiensi sekitar 30 sampai 40% saja. Dengan kata lain, ada sekitar 60 hingga 70% panas yang hilang dari proses konversi tersebut. Panas yang terbuang buang ini merupakan kerugian karena proses pembakaran yang tidak efisien, panas buang yang terbawa gas panas hasil pembakaran dapat mencapai 50-60% dari total energi yang dibakar (MCTAP, 2010). 

Efisiensi dengan teknologi kogenerasi jelas lebih unggul dibandingkan dengan teknologi konvensional yang memiliki efisiensi rendah karena memiliki heat waste lebih banyak.

 2. Penurunan Emisi

Peningkatan efisiensi energi juga berdampak pada pengurangan emisi CO2 dari teknologi Kogenerasi. Diperkirakan teknologi kogenerasi dapat mengurangi emisi CO2 sekitar 25%dibanding sistem konvensional yang menggunakan bahan bakar yang sama. Pengurangan CO2 akan jauh lebih besar apabila dipasang menggantikan sistem yang berbahan bakar batubara menjadi sistem berbahan bakar gas yang rendah emisi (MCTAP, 2010).

Teknologi kogenerasi menawarkan manfaat lingkungan ganda, karena intensitas produksi panas buang yang tereduksi, kogenerasi mengurangi emisi gas rumah kaca dan polusi udara menurun dibandingkan dengan sistem konvensional.

Sistem kogenerasi mereduksi 1,8% dari konsumsi energi tahunan AS dan emisi CO2 tahunan sebesar 248 juta metrik ton (setara dengan 3,5 % dari total emisi gas rumah kaca AS pada tahun 2007). Sebuah studi terbaru oleh Oak Ridge National Laboratory (ORNL) menghitung bahwa meningkatnya pangsa Kogenerasi terhadap total kapasitas pembangkit listrik AS hingga 20% pada tahun 2030 akan menurunkan emisi gas rumah kaca AS sebanyak 600 juta metrik ton CO2 (setara dengan mengambil 109 juta mobil dari lalu lintas) (DOE,2013).

3. Efisiensi biaya

Meskipun investasi awal untuk teknologi kogenerasi lebih besar dibandingkan teknologi konvensional, teknologi ini memiliki keuntungan ekonomi yang berkelanjutan. Menurut Yunarso (2011), asumsi biaya tahunan yang dapat dihemat dari penerapan teknologi kogenerasi Bahan Bakar Gas (BBG) yang beroperasi selama 12 jam adalah Rp. 29.985.881.184,00 atau hampir 30 miliar.

Gb 2. Saving cost

Gambar 2. Cost Saving Penerapan  Teknologi Kogenerasi Sektor BBG

Potensi aplikasi teknologi kogenerasi pada sektor industri di Indonesia cukup tinggi dengan berbagai jenis industri seperti industri makanan, industri kimia, industri semen, industri kertas dll. Penerapan teknologi kogenerasi merupakan salah satu langkah menuju efficient industry sehingga dapat mendorong berkembangnya industri yang tidak hanya efisien dalam pengelolaan energi dan hemat secara ekonomi, namun juga mendukung penekanan emisi CO2; ketahanan energi dan reduksi emisi, killing two birds with one stone.

Muhammad Hamzah,

Mahasiswa Fakultas Sekolah dan Ilmu Teknologi Hayati ITB, aktivis dalam Keluarga Mahasiswa Islam ITB 

Referensi:

DOE. 2013. Powering Progress in Combined Heat and Power (CHP).

Direktorat Jenderal Energi Baru Terbarukan dan Konservasi Energi (EBTKE). 2011. Efisiensi dan Konservasi Energi di Indonesia

IEA.2008. Assesing Measures of Energy Efficiency Performance and Their Application in Industry

IEA.2008. Tracking Industrial Energy Efficiency and CO2 Emissions, OECD/IEA, Paris.

Kolamala, Suresh.2007. Co-generation, Combined Heat and Power (CHP)

Microturbine Cogeneration Technology Application Project (MCTAP). 2010.Teknologi Kogenerasi. http://mctap.b2te.bppt.go.id/index.php/83-slidenews/72-teknologi-kogenerasi.html

Pusat Data dan Informasi ESDM Kementerian ESDM. 20102. Indonesia Energy Outlook 2012. Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia

Yunarso, Teguh. 2011. Pendanaan Proyek Efisiensi Energi di Indonesia Melalui Aplikasi Teknologi Kogenerasi

G.Tyler Miller, Jr. and Scott E. Spoolman.2012.Living in the Environment 17th. Belmont: Brooks/Cole, Cengage Learning

Beranda Inovasi
Beranda Inovasi

BERANDA INOVASI adalah portal online yang menyajikan informasi di bidang teknologi inovasi, artikel ilmiah populer, dan isu-isu seputar pangan, energi, serta lingkungan.

Leave a Reply