Inspiration, MICE

Menjadikan Limbah Udara sebagai Potensi Energi, Kurangi Ketergantungan

Bagaimana menjadikan limbah udara yang berasal dari CO2, sebagai potensi energi? Rasa penasaran para ilmuwan menjawab pertanyaan itu dengan melakukan penelitian terhadap...

Written by Rayendra L. Toruan · 3 min read >

Bagaimana menjadikan limbah udara yang berasal dari CO2, sebagai potensi energi? Rasa penasaran para ilmuwan menjawab pertanyaan itu dengan melakukan penelitian terhadap perubahan iklim yang memengaruhi CO2

Juliane Sauerbrey di depan dasbor pemantauan CO2 yang dikembangkan oleh Fraunhofer IOSB-AST melalui proyek ZO.RRO. Menjadikan limbah udara sebagai potensi energi (Foto/©: Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler Zo)

Sumber energi yang berasal dari fosil semakin menyusut. Bagaimana menyediakan pasokan energi pada masa depan? 

Menjadikan Limbah Udara sebagai Potensi Energi

Para ilmuwan meneliti CO2 yang bebas bertebaran di udara dan memiliki kandungan limbah udara berbentuk emisi yang berasal dari rumah kaca dan industri.  

Secara intensif, para ilmuwan Fraunhofer dan mitranya meneliti CO2 melalui  proyek ZO.RRO  yang (mungkin) berpotensi dijadikan sebagai sumber energi dengam membuatnya tanpa karbon (ZO).  

Proyek ZO.RRO (Zero Carbon Cross Energy System) merupakan pengguna bahan yang Zero Carbon di Thuringia salah satu negara bagian Jerman. Para ilmuwan mengembangkan ekosistem berbasis Teknologi Informasi (TI) yang kompleks agar transisi energi yang sistemik tercapai. 

Paket solusi TI dirancang untuk membantu mengurangi emisi gas rumah kaca secara signifikan. Proyek ini berfokus pada layanan sistem yang menyumbang hingga 20 persen emisi CO2

Pembangkit listrik dengan memanfaatkan energi terbarukan demikian pesat kemajuanny di Jerman.  Transisi energi memasuki fase kedua yang berfokus pada konsumsi energi dengan pengurangan emisi CO2

Di sinilah proyek bersama ZO.RRO (Zero Carbon Cross Energy System) dengan pasokan energi bebas CO2 telah terbukti penerapannya di Thuringia salah satu negara bagian di Jerman. 

Tim ilmuwan melihat jaringan listrik, pemanas, dan gas sebagai kopling secara sektoral. Fitur khusus adalah bahwa proyek yang sebelumnya fokus pada penyediaan energi, tetapi interaksi dengan layanan sistem belum diperhitungkan. 

Berdasarkan kajian dan analisis secara ilmiah, 20 persen emisi CO2 dari layanan sistem. Ini diperlukan untuk mengoperasikan sistem energi dengan cara yang stabil agar dapat dikembalikan ke keadaan aman jika terjadi gangguan. 

Bauran atau gabungan genergi secara optimal di Thuringia bertujuan untuk memastikan bahwa layanan sistem dapat digunakan guna memanfaatkan kopling sektoral panas, gas, dan arus listrik.

Peneliti CO2 di Fraunhofer IOSB’s Applied Systems Technology  dan mengembangkan ekosistem Teknologi Informasi yang kompleks—terdiri dari solusi perangkat keras dan perangkat lunak—merupakan langkah pertama dengan pemodelan perpaduan teknologi yang optimal di Thuringia. 

Dari kiri Dr. Stefan Klaiber (ahli AI) dan ZO dan karyawan proyek RRO, Juliane Sauerbrey  ingin memajukan menetralkan CO2. (Foto/©: Fraunhofer IOSB-AST/Martin Käßler)

Para ilmuwan melakukan dan memperhitungkan skenario inovatif yang dicirikan sebagai  pembangkit, penyimpanan energi terbarukan, dan teknologi hydrogen. Skenario konservatif yang mencakup pembangkit listrik tenaga gas yang perhitungan. 

“Tujuan kami adalah untuk mendukung pasokan energi di Thuringian tahun 2050 dengan capaian  CO2 yang netral, dan menentukan varian biaya yang optimal—asalkan campuran teknologi lintas sektor yang dihitung cukup untuk operasi jaringan yang stabil dan netralisasi emisi CO2. Jika operasi yang stabil tidak memungkinkan, umpan balik untuk perencanaan sistem energi akan diberikan,” jelas Steffi Naumann, ilmuwan dan manajer proyek di Fraunhofer IOSB-AST. 

Model pengoptimalan menunjukkan teknologi yang ideal segera dibangun di taman teknologi masa depan di Thuringia, sehingga emisi gas rumah kaca serendah mungkin. 

Ekosistem TI untuk emisi nol di operasi operasional, tim peneliti Fraunhofer IOSB-AST merancang sistem TI untuk memantau emisi CO2, sekaligus pengelolaan penawaran fleksibilitas. 

“Untuk meminimalkan pelepasan global gas rumah kaca, sistem TI diperlukan untuk menguasai interaksi dinamis yang kompleks dari sistem pasokan energi yang berdasarkan energi terbarukan, dan untuk memastikan operasi yang aman dan andal setiap saat. Sistem ini digunakan untuk meramalkan CO2.Visualisasi emisi berdasarkan perencanaan penggunaan energi dari sistem pasokan energi dan perusahaan yang akan disuplai,” timpal Juliane Sauerbrey rekan kerja Steffi Naumann di proyek ZO. RRO. 

Tim peneliti membuat bundel perangkat keras dan perangkat lunak ke dalam ekosistem TI yang kompleks. Sedangkan ZO.RRO Box merupakan sebuah sistem sensor yang menyuplai nilai konsumsi listrik dan gas yang diintegrasikan ke dalam CO2 dan diubah menjadi emisi CO2

Selain itu, terdapat database dan alat pemantauan CO2 yang menyediakan jejak CO2  ke sistem pengawasan dan membuat potensi pengoptimalan lebih terlihat dalam operasi. 

Karena alat pemantauan memungkinkan secara langsung, CO2 terbesar diidentifikasikan sebagai bahan pencemar. Perusahaan mendapat keuntungan dari keuntungan moneter karena  meningkatkan pengeluaran CO2 dengan mengurangi biaya sertifikat CO2

“Hal khusus tentang alat kami adalah, selain pemantauan langsung, pertimbangan penggandengan sektor,” ujar Juliane Sauerbrey. 

Paket solusi dilengkapi dengan perangkat lunak untuk pengelolaan penawaran fleksibilitas. Dengan alat ini, fleksi yang ada untuk pemindahan beban gas, panas, dan listrik dapat digunakan untuk mengurangi jejak CO2 dan layanan sistem bebas CO2

Aplikasi perangkat keras dan perangkat lunak dapat diinstal, misalnya, di perusahaan, utilitas kota, kabupaten dan kementerian. 

“Rumah tangga mendapat manfaat dari konsep energi baru ini. Sebuah rumah tangga dengan tiga orang mengkonsumsi sekitar 2600 hingga 3900 KWh per tahun. Dengan faktor emisi 500g/kWh dari campuran listrik Jerman, ini setara dengan 1,95 ton CO2 per tahun dan bergantung pada perkembangan Harga CO2 antara 80 dan 350€/tahun sebagai biaya CO2 untuk listrik,” lanjut peneliti.

Dengan pendekatan ini, peneliti berusaha mengurangi jejak limbah udara dan dengan demikian sangat mengurangi biaya rumah tangga, demikian tim peneliti. 

Pendekatan penelitian dapat dialihkan ke semua negara bagian federal Jerman seperti di Thuringia yang memiliki model untuk sistem pasokan energi yang efisien  dan mampu menyesuaikan ke perubahan  iklim. 

Metode ZO.RRO dapat diterapkan di seluruh Jerman. Proyek yang didukung oleh Federal Ministry of Economics and Energy (BMWi) dan Free State of Thuringia ini diselesaikan pada Desember 2021. 

Tim ilmuwan akan segera meterlibatkan perusahaan dan mitra kerja sama lainnya untuk menguji sistem IT yang mereka ciptakan. Bagaimana sikap para ilmuwan dan para insinyur di Indonesia?

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *