Proyek Carbon2Chem® melindungI iklim di industri dan harus memenuhi persyaratan termodinamika dan proses ekonomi secara berkelanjutan. Limbah baja, semen, dan kapur justru digunakan untuk memproduksi bahan bakar sintetik, plastik, dan bahan kimia dasar.
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
mmINDUSTRI.co.id – Fraunhofer (suber): Carbon2Chem® merupakan blok bangunan utama yang digunakan untuk perlindungan iklim di lingkungan industri.
Meningkatkan perlindungan iklim berarti tidak hanya mengurangi emisi karbon namun kita harus mampu mengurangi dan bahkan menghilangkan penggunaan bahan baku berbasis fosil.
Pelaku industri terus melakukan upaya intensif untuk mengurangi konsumsi energi dan mengurangi emisi gas yang merusak lingkungan.
Akan tetapi, dalam beberapa kasus, para pelaku industri justru melawan batas dari apa yang dapat dilakukan dalam hal persyaratan termodinamika dan proses ekonomi.
Sebagian besar teknik baru dan inovatif yang mereka gunakan ternyata belum siap untuk digunakan dalam skala besar yang berdampak terhadap pertumbuhan ekonomi.
Dalam konteks ini, jaringan lintas industri menawarkan kesempatan kepada sektor industri dengan konsumsi energi dan tingkat emisi yang tinggi untuk berkontribusi pada tindakan yang keberlanjutan.
Melalui proyek bersama yang disebut Carbon2Chem® para ahli bertekad mengubah gas proses industri seperti gas peleburan yang diterapkan di produksi baja justru menjadi sumber karbon yang berharga untuk industri kimia.
Proyek Carbon2Chem® dikoordinasikan oleh tim pakar yang berasal dari Fraunhofer UMSICHT, perusahaan thyssenkrupp AG, dan Institut Max Planck yang menangani Konversi Energi Kimia (MPI-CEC). Proyek didanai oleh Kementerian Pendidikan dan Penelitian Federal Jerman.
Tim pakar merencanakan bahwa di masa depan, bahan baku berbasis fosil yang berlaku di industri kimia akan digantikan dengan emisi karbon yang tak terhindarkan dari sektor industri, semuanya harus digantikan energi baru terbarukan.
Jaringan produksi lintas industri yang terdiri dari perwakilan industri bahan dasar, industri kimia, dan sektor energi sedang dibenahi untuk mencapai tujuan para ahli dan pelaku industri.
Contohnya, gas proses dan limbah panas yang berasal dari sektor baja, semen, dan kapur justru dapat digunakan sebagai bahan baku untuk memproduksi bahan bakar sintetik, plastik, dan bahan kimia dasar lainnya.
Dengan melakukan pendekatan modular, langkah demi langkah untuk pemanfaatan karbon dalam jaringan lintas industri memungkinkan lokasi industri besar di Jerman dan negara-negara lain guna melindungi iklim meski tiap perusahaan saling berkompetisi.
Fase pertama pembangunN proyek Carbon2Chem® dilaksanakan pada Juni 2016 hingga Mei 2020. Fokusnya adalah pengembangan dan penelitian metode yang sesuai.
Elemen inti lainnya dari fase awal itu adalah penunjukkan kelayakan teknis dan pembuktian bahwa metode yan tim lakukan layak secara ekonomi dan berkelanjutan.
Selanjutnya, pada fase kedua Carbon2Chem®, para peneliti memastikan bahwa metode yang dikembangkan pada fase pertama tepat untuk penggunaan skala besar. Capaian itu merupakan peletakan dasar untuk industri bahan dasar dengan emisi rendah.
Pihak penyandang dana menyediakan pendanaan lebih lanjut untuk tahap kedua, sebesar Euro 75 juta yang akan digunakan pada tahun 2024. Sedangkan mitra proyek menginvestasikan lebih dari Euro 100 juta pada tahun 2025.
Proyek bersama itu harus mampu mengatasi tantangan untuk mengatasi masalah ekonomi domestik yang terlibat dalam transformasi ini.
Misalnya, para mitra harus mempertimbangkan bagaimana mencapai keseimbangan agar dapat menghindari kehilangan pekerjaan dan membantu industri lain dengan emisi CO2 yang tinggi,
Industri semen, kapur, dan pabrik pemulihan limbah panas berperan penting dalam pencapaian netralitas iklim.
Pencapaian tonggak yang dicapai dalam proyek mercusuar pada fase Carbon2Chem® pertama meletakkan dasar yang diperlukan untuk fase kedua yang berlangsung pada Juni 2020 hingga Mei 2024.
Misalnya, gedung laboratorium yang didirikan untuk proyek di kampus Fraunhofer UMSICHT lengkap dengan ruang lab seluas 500 m2 dan 30 stasiun kerja kantor.
Ruang ini digunakan untuk mengembangkan teknik pemurnian gas tertentu dan untuk menghasilkan metanol dan alkohol yang lebih tinggi.
Selanjutnya menjalani proses pengujian dengan gas nyata di pusat teknis yang disiapkam sebelumnya.
Pusat teknis memiliki luas permukaan 3.700 m2 dan terletak tepat di samping lokasi pabrik Thyssenkrupp Steel Europe AG yang berlokasi di Duisburg, Jerman.
Selama fase kedua, para peneliti berfokus pada pengujian jangka panjang baik di laboratorium dan di pusat teknis.
Tim peneliti memvalidasi metode teknis lebih jauh dan meningkatkannya untuk penggunaan industri mulai tahun 2025 dan seterusnya.
Pada tahap kedua, tim akan mengamati tim subproyek gas sintesis L-III dengan melakukan pekerjaan intensif pada komposisi, pemurnian, dan pemrosesan gas peleburan di lokasi perusahaan thyssenkrupp.
Capaian itu merupakan titik tolak untuk subproyek L-II, L-III, L-IV dan L-V, yang berfokus pada berbagai produk yang berbeda, yaitu metanol, urea, alkohol tinggi, dan polimer.
Subproyek L-I pada sumber dan infrastruktur CO2 merupakan tambahan baru. Subproyek ini akan menangani masalah transfer teknologi Carbon2Chem® ke berbagai sumber titik industri untuk CO2, seperti kapur, pembakaran limbah, dan pabrik semen, dan perubahan di industri baja.
Area fokus lain untuk subproyek ini sedang mempertimbangkan apa yang mungkin menjadi infrastruktur hidrogen dan karbon dioksida yang cocok untuk solusi penangkapan dan pemanfaatan karbon skala besar.
Akhirnya, hasil masing-masing subproyek akan dikompilasi untuk membentuk kelompok tanaman yang dioptimalkan dan seragam dalam subproyek integrasi sistem menyeluruh, L-0.
Untuk mencapai sistem terintegrasi, para peneliti melakukan perhitungan simulasi dan menyelidiki kelayakan dan keberlanjutan ekonominya.
Subproyek L-KK tentang koordinasi dan komunikasi merupakan tambahan baru lainnya untuk tahap kedua. Subproyek ini akan mendukung koordinasi keseluruhan proyek serta komunikasi di dalam konsorsium dan dengan pihak eksternal.
Koordinator keseluruhan dari proyek bersama ini adalah thyssenkrupp AG, Institut Max Planck untuk Konversi Energi Kimia, dan Fraunhofer UMSICHT.
Tim subproyek L-KK akan merumuskan proposal regulasi untuk mencapai sektor industri yang netral iklim pada tahun 2045.
Digital Transformation Tingkatkan Bisnis dan Industri, Pakar Beberkan Ilmu Praktis 