Mengurangi Risiko Ekonomi Hidrogen, ini Peran Teknologi Digital

Bagaimana mengurangi risiko ekonomi hydrogen? Salah satu caranya adalah dengan memilih dan menggunakan teknologi digital berbasis kecerdasan buatan atau artificial intelligence (AI). Bagaimana kesiapan Eropa terhadap energi baru terbaruan hidrogen? 

Penulis:  Ron Beck & Dr Jolly Pan*       Editor: Marinus L Toruan

mmINDUSTRI.co.id – Apakah mudah menerapkan energi baru terbarukan dengan pendepatan  Green Hydrogen dan Blue Hydrogen?

Dunia menghadapi tantangan dan harus diatasi. Gunakan peluru perak untuk memecahkan tantangan atau terletak pada penggunaan dan pilihan  teknologi digital yang bersifat mission-critical. Apa yang kita lakukan? 

Pertama, diperlukan pengurangan risiko ekonomi hidrogen sebagai suatu sistem. Dan untuk melakukannya, pandangan sistem end-to-end sangat penting, mencakup produksi Green Hydrogen atau Blue yang menggerakkan produksi hidrogen.

Caranya  melalui energi baru  terbarukan; penangkapan karbon; penyimpanan dan transportasi hidrogen; serta penggunaan akhir hidrogen. 

Setiap komponen perlu ditingkatkan, agar berhasil sebagai suatu sistem. Di luar aliansi dan usaha patungan yang kuat – diperlukan pendekatan kuantitatif untuk memecahkan titik lemah dalam sistem. 

Faktanya, sebagian besar modal intelektual dan keuangan yang tersedia harus diterapkan untuk membangun pemodelan risiko end-to-end di seluruh sistem. (Catatan: Perusahaan AspenTech sedang mengerjakan pendekatan model templat hidrogen end-to-end).

Kedua, teknologi digital dapat meningkatkan keekonomisan energi baru terbarukan pada sistem elektrolisis hidrogen. Sementara teknologi elektrolisis bekerja, dan proyek telah dimulai, ekonomi terkait belum memberikan keseimbangan dengan sumber energi konvensional. 

Model yang ketat dan dibantu dengan penggunan artificial intelligence (AI) atau kecerdasan buatan yang dikombinasikan dengan model ekonomi – dapat mempercepat dan melipatgandakan upaya para inovator teknologi untuk mencapai tingkat baru dalam terobosan ekonomi dan teknis. 

Dibutuhkannya pengelihatan energi baru terbarukan, penyimpanan daya dan sintesis hidrogen sebagai satu sistem yang dapat dioptimalkan, bergantung pada variabilitas stokastik angin dan cahaya matahari. 

Berbicara di ADIPEC pada November 2021, CEO Thyssen Krupp, Sami Pelkonen memprediksi bahwa Green Hydrogen akan mencapai keseimbangan ekonomi dengan Blue Hydrogen pada tahun 2030. Apakah estimasi bos Thyssen Krupp itu rasional, dan dapatkah itu dipercepat?

Ketiga, efisiensi dan keekonomisan proses reformasi perlu ditingkatkan, dikombinasikan dengan penangkapan karbon. Teknologi perlu menangkap dan menghilangkan karbon dioksida yang dihasilkan dalam persentase yang lebih tinggi, dengan efisiensi energi yang lebih baik. 

Model prediksi yang ketat dan teknologi pengoptimalan adalah kunci elemen digital untuk mempercepat kemajuan dan hasil Blue Hydrogen, yang melibatkan integrasi lebih lanjut dari proses sintesis hidrogen yang diketahui dengan proses penangkapan karbon yang kurang matang.

Keempat, perlu untuk memajukan penanganan dan pengangkutan hidrogen yang aman. Diperlukan pendekatan yang lebih sederhana dan lebih aman untuk hidrogen kriogenik dan merampingkan penggunaan amonia sebagai pembawa. 

Juga sangat penting untuk mempercepat dan menskalakan dalam penerapan model hibrida yang menggabungkan AI dengan keahlian domain teknik. 

Penggnaan teknologi digital membantu upaya untuk memahami dan menghilangkan risiko keselamatan serta mengendalikan operasi agar tetap berada dalam parameter operasi yang aman.

Kelima, teknologi digital dapat membantu meningkatkan ekonomi seputar sel bahan bakar. Menghadirkan analitik data canggih dan model hibrida secara online memungkinkan produsen untuk belajar dari generasi desain sel bahan bakar dan mempercepat kemajuan ekonomi.

Untuk mencapai kepemimpinan transisi energi dengan produksi hidrogen skala industri dan teknologi penangkapan karbon, pelaku industri membutuhkan tingkat inovasi, kreativitas, kelincahan, dan eksekusi yang tak tertandingi.

Peran teknologi digital dapat menambah nilai di berbagai bidang, seperti waktu pemasaran, biaya produksi, mitigasi risiko, serta kepuasan pelanggan. 

Dalam waktu pemasaran, perlu untuk mempercepat inovasi; memberikan pilihan; pemilihan konsep; dan pengambilan keputusan investasi modal hingga 50 persen (atau 6 – 12 bulan). 

Perusahaan dapat meningkatkan biaya produksi dengan mengurangi biaya modal melalui estimasi visual; mengurangi biaya operasi dengan menghemat energi dan air melalui desain yang dioptimalkan.

Selanjutnya menggabungkan teknologi baru untuk secara efektif mengintegrasikan fasilitas baru dan yang sudah ada.

Menggunakan AI dan analitik untuk mengurangi risiko, sekaligus meningkatkan waktu kerja; keamanan, dan keandalan sangat diperlukan. 

Kepuasan pelanggan dalam memaksimalkan kelincahan dan ketahanan dalam rantai pasokan sangat penting untuk keunggulan operasional. 

Karena kompleksitas dalam transisi energi, maka perlu untuk menyeimbangkan berbagai tujuan di seluruh aset perusahaan, sambil mengambil pendekatan berbasis data dan kuantitatif. 

Digitalisasi dan AI industri akan sangat kritis untuk tindakan penyeimbangan ini.

Selanjutnya, berikut beberapa highlight dan takeaways dari percakapan penulis dengan dua pakar yang dikutip dari laman Aspen Technology, Inc. 

Tantangan menghadang  Eropa: Eropa secara agresif mengejar target nol karbon (CO2), lebih cepat dari kawasan lain dan cukup ambisius dalam upayanya menuju keberlanjutan, dan agresif dalam mengubah ambisi ini menjadi tindakan pemerintah. 

Beberapa pakar industri terkemuka mengatakan ini menempatkan Eropa pada risiko yang lebih besar daripada bagian dunia lainnya dalam hal biaya jangka pendek gas alam dan listrik, dan dampaknya terhadap konsumen.

Industri penyulingan di Eropa: Ada ketidakseimbangan global di pasar energi dan karbon, dalam pemulihan ekonomi dari pandemi dan dalam kebijakan keberlanjutan. Lingkungan yang “tidak merata” ini menempatkan kilang-kilang di Eropa pada posisi yang rentan. 

Pengejaran Eropa terhadap target nol bersih, lebih agresif daripada kawasan lain, menyebabkan harga listrik dan bahan bakar yang lebih tinggi, dan potensi kekurangan pasokan.

Regulasi di Eropa: Kedua eksekutif merasa ada risiko di Eropa, dan wilayah lain, mengatur pendekatan, bukan tujuan akhir. Jalan terbaik adalah mengeluarkan “ideologi” sepenuhnya dari persamaan. 

Alih-alih mengatur tujuannya, yaitu meminimalkan gas rumah kaca, dan memungkinkan industri energi dan komunitas riset berinovasi menuju tujuan akhir itu.

Beberapa negara tidak memiliki kerangka peraturan untuk memungkinkan teknologi seperti penangkapan dan penyimpanan karbon. Ini menahan proyek dalam beberapa kasus. 

Peraturan perlu diubah di banyak negara dan wilayah di seluruh dunia sehingga inisiatif yang berfokus pada keberlanjutan ini, dan inisiatif serupa lainnya, dapat berjalan.

Efisiensi Energi: Fasilitas yang ada harus tetap beroperasi untuk memenuhi permintaan hari ini dan besok. Pragmatisme diperlukan. Pabrik perlu beroperasi seefisien mungkin, baik untuk mengurangi karbon maupun meningkatkan margin untuk berinvestasi dalam transisi energi. 

Peluang untuk meningkatkan efisiensi energi tanaman adalah “tak terbatas” dalam kata-kata Dr. Kelemen.

Kebutuhan penting untuk kolaborasi global: Ketimpangan geografis akan memainkan peran besar. Potensi pembangkitan energi terbarukan bersifat regional, misalnya angin di Laut Utara, tenaga surya di Maroko, panas bumi di Islandia.

Kolaborasi diperlukan untuk memanfaatkan peluang dan keterbatasan masing-masing wilayah (yaitu, di mana karbon dapat diserap, perlu ada reservoir bawah permukaan yang tepat; di mana infrastruktur transportasi yang ada dapat dikonversi misalnya dari pipa gas alam menjadi hidrogen atau CO2).

Kolaborasi diperlukan tidak hanya antar pemain di industri energi, tetapi juga antar industri. Misalnya, ENI menggunakan keahlian penangkapan karbonnya untuk bermitra dengan industri baja dan semen untuk mendekarbonisasi proses industri yang sulit didekarbonisasi, mengambil karbon yang ditangkap dan menempatkannya di penyimpanan yang aman.

Tentang Biofuel; ENI adalah produsen biofuel terbesar kedua di dunia setelah Neste. Bahan baku untuk biorefineries memberikan kesempatan lain untuk berkolaborasi. Penting untuk melihat “gambaran besar” keberlanjutan. 

Misalnya, bahan bakar nabati yang bersumber di kawasan seperti Afrika menciptakan lapangan kerja bagi ratusan orang per lokasi dan mengolah bahan baku untuk rantai nilai bahan bakar nabati.

Industri biofuel dapat mempekerjakan 1.000-2.000 pekerja per 1.000-2.000 hektar produksi biofeedstock di daerah yang tidak produktif saat ini, seperti di beberapa bagian Afrika dengan tingkat pengangguran yang tinggi dan standar hidup yang rendah. 

Struktur harga biofeedstock yang kurang volatil menyeimbangkan volatilitas pasar energi tradisional dan mengurangi intensitas karbon bahan bakar.

Tentang hidrogen dan CO2: Untuk hidrogen hijau, penting untuk mempertimbangkan jenis teknologi yang digunakan. Ekonomi secara alami mengikuti teknologi yang sukses. Teknologi ada. Apakah mereka kuat dan terukur hari ini? 

Bisakah teknologi yang diperlukan dalam skala rantai nilai cukup besar dan cukup cepat? Ketika mempertimbangkan biru vs hijau, teknologi untuk reformasi terbukti. Tetapi untuk hidrogen biru, teknologi penangkapan karbon masih membutuhkan inovasi untuk ditingkatkan.

Tentang elektrifikasi:  Elektrifikasi memperkenalkan arena ketergantungan dan kendala rantai nilai yang sama sekali baru. Konsentrasi teknologi baterai dan penambang tanah jarang als dalam beberapa negara atau beberapa ekonomi, akan menciptakan jenis ketidakseimbangan yang berbeda dan melihat jauh  ke depan.

* Ron Beck, Senior Director Industry Marketing & Dr Jolly Pan, Customer Support and Training Manager, Aspen Technology, Inc.