Waste-water Electricity Generator: A Circular Economy Solution

Dalam era global yang semakin menekankan pada pengurangan emisi karbon dan pengelolaan sumber daya alam secara efisien, tantangan lingkungan dan ekonomi menjadi semakin penting. Salah satu aspek yang penting. Salah satu aspek yang sering diabaikan adalah air limbah, yang tidak hanya merupakan sumber potensial energi tetapi juga menjadi sumber limbah yang signifikan. Dengan kemajuan teknologi dan perubahan kebijakan, air limbah yang sebelumnya dianggap sebagai limbah yang menjadi sumber daya yang berharga, menjadi fokus utama dalam pengembangan ekonomi sirkular.

Pembangkit listrik air limbah, atau wastewater electricity generators, menjadi solusi inovatif dalam mengatasi masalah ini. Teknologi ini memanfaatkan potensi energi yang tersimpan dalam air limbah, mengubahnya menjadi listrik yang dapat digunakan untuk keperluan, sekaligus mengurangi dampak lingkungan dari air limbah. Implementasi pembangkit listrik air limbah tidak hanya berkontribusi pada pengurangan emisi karbon dan pengurangan limbah, tetapi juga menawarkan solusi ekonomi yang berkelanjutan. Namun, implementasi teknologi ini dihadapkan dengan berbagai tantangan, termasuk kebutuhan investasi yang signifikan, keterbatasan teknologi, dan kebutuhan regulasi yang ketat. Selain itu, ada juga tantangan dalam tentang pembangkit listrik air limbah sebagai solusi ekonomi sirkular, menyoroti manfaat dan dampaknya, serta mencari solusi untuk tantangan yang dihadapi.

Dengan memahami dan mengimplementasikan teknologi pembangkit listrik air limbah, kita dapat membantu dalam mencapai tujuan pembangunan berkelanjutan dan mengurangi dampak lingkungan dari air limbah. Artikel ini diharapkan dapat memberikan wawasan yang lebih baik tentang potensi dan implementasi teknologi ini, serta bagaimana kita dapat berkontribusi dalam mendorong ekonomi sirkular dan pengelolaan sumber daya alam yang berkelanjutan.

Ekonomi sirkular adalah model ekonomi yang mengintegrasikan pembangunan berkelanjutan dan pengimplementasian ekonomi hijau. Prinsip utama dari ekonomi sirkular mencakup mengurangi sampah dan polusi, menggunakan produk atau bahan secara terus-menerus, dan memperbaharui sistem alam. Ini didasarkan pada meningkatnya penggunan energi terbarukan yang dipercepat oleh inovasi digital. Ekonomi sirkular dianggap sebagai model yang tangguh, distributif, beragam dan inklusif.

Prinsip-prinsip ekonomi sirkular mencakup desain produk yang dioptimalkan untuk dapat dibongkar dan digunakan kembali,diferensiasi antara komponen habis pakai dan tahan lama pada suatu produk, serta penggunaan energi terbaharukan untuk mengurangi ketergantungan sumber daya dan meningkatkan sistem ketahanan. Kementerian Perindustrian menyebutkan lima prinsip utama yaitu Reduce, Reuse, Recycle, Recovery, dan Repair yang dilakukan melalui pengurangan pemakaian material mentah dari alam, optimasi penggunaan material yang dapat digunakan kembali.

Proses konversi air limbah menjadi listrik melibatkan penggunaan teknologi Microbial Fuel Cell (MFC) yang memanfaatkan bakteri dalam air limbah untuk menghasilkan listrik. Air limbah yang biasanya mengandung bahab-bahan organik yang tidak terurai, dapat diubah menjadi listrik melalui beberapa metode. Salah satu metode yang umum digunakan adalah menggunakan mikroorganisme yang dapat mengkonsumsi bahan organik dalam air limbah dan menghasilkan gas metana. Gas metana ini kemudian dapat digunakan sebagai bahan bakar untuk menghasilkan listrik. Proses ini melibatkan beberapa langkah utama:

• Pengumpulan dan Pemilahan Limbah

Air limbah dikumpulkan dari berbagai sumber seperti sumber rumah tangga, industri, dan pertanian. Sistem saluran pembuangan digunakan untuk mengarahkan air limbah ke lokasi pengolahan yang sesuai.

• Pemisahan

Baca juga : Pengamat: Keberanian Erick Thohir Berantas Korupsi Harus Dicontoh Pejabat Lain

Air limbah dipisahkan menurut jenisnya, pemisahan ini penting untuk memastikan pengolahan yang efisien dan efektif.

•  Pra-Pengolahan dan Pengolahan Pra-Biotik

Air limbah yang dipisahkan kemudian diolah terlebih dahulu untuk menghilangkan benda-benda besar seperti sampah dan benda mati yang tidak dapat terurai bahan. Air limbah yang sudah diproses kemudian dialirkan ke reaktor biologis. Di sini, bakteri menguraikan materi organik dalam air limbah menjadi senyawa yang lebih sederhana melalui proses fermentasi atau dekomposisi. Hasil dari proses ini adalah produksi biogas, yang utamanya terdiri metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2).

•  Pengumpulan dan Penyimpanan Biogas

Biogas yang dihasilkan dari pengolahan prabiotik dikumpulkan dan disimpan dalam tangki penyimpanan khusus. Proses pengumpulan biasanya dilakukan di bawah tekanan rendah untuk mencegah kebocoran dan kehilangan gas. Kemudian, biogas disimpan dalam tangki penyimpanan yang tertutup dan dijaga agar tetap dalam kondisi yang stabil. Hal ini dilakukan untuk memastikan ketersediaan biogas saat digunakan untuk menghasilkan listrik.

•  Pembangkit Listrik Tenaga Biogas

Pembakaran biogas, biogas yang disimpan kemudian digunakan sebagai bahan bakar untuk menggerakan generator listrik. Biogas dibakar dalam mesin pembakaran, menghasilkan energi panas yang digunakan untuk mengubah air menjadi uap yang mendorong turbin atau mesin piston, yang pada gilirannya menggerakan generator untuk menghasilkan listrik.

•  Distribusi dan Penggunaan Listrik

Listrik yang dihasilkan dari pembangkit listrik tenaga biogas didistribusikan melalui jaringan listrik ke berbagai pengguna, termasuk rumah tangga, industri, dan fasilitas umum. Listrik yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi sehari-hari, seperti penerangan, pengoperasian peralatan elektronik, dan sistem pemanas atau pendingin udara.

Baca juga : Menteri Erick Ajak Generasi Milenial Kembangkan Ekonomi Digital

Proses konversi air limbah menjadi listrik memiliki banyak manfaat, termasuk pengurangan pencermaran lingkungan, pengelolaan limbah yang lebih efisien, dan penghasilan energi bersih dan terbaharukan.

Pembangkit listrik air limbah di PLT Muara Karang menggunakan sistem pengolahan air limbah yang melibatkan lima tahap yaitu pra-pemprosesan, pemprosesan primer, pemprosesan sekunder, pemprosesan tertiari, dan pemprosesan bahan bakar. Sistem ini dirancang untuk memenuhi standar kualitas air limbah yang diatur oleh pemerintah, sehingga air yang dihasilkan aman untuk dikeluarkan ke dalam lingkungan.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem pengolahan air limbah di PLT Muara Karang berhasil memenuhi standar kualitas yang ditetapkan oleh pemerintah. Misalnya, konsentrasi BOD5, kromium total, tembaga, besi, dan zinc dalam air yang dihasilkan berada dalam batas yang aman, dan pH air juga sesuai dengan standar. Selain itu, efisiensi pengolahan bahan-bahan seperti besi dan tembaga juga cukup tinggi, menunjukkan bahwa sistem ini efektif dalam mengubah air limbah menjadi sumber energi. Implementasi teknologi ini tidak hanya membantu dalam mengurangi limbah, tetapi juga menciptakan peluang ekonomi baru dalam sektor energi terbaharukan. Dengan demikian, pembangkit listrik air limbah menjadi solusi yang inovatif dan berkelanjutan

Manfaat pembangkit listrik air limbah yaitu mengurangi ketergantungan pada pembangkit listrik konvensional yang menggunakan bahan bakar fosil, sehingga mengurangi emisi gas rumah kaca seperti karbon dioksida (CO2), mengurangi limbah organik dan limbah cair seperti air limbah domestik atau industri dengan memanfaatkannya sebagai sumber energi, sehingga mengurangi pencemaran lingkungan, dan mendorong penggunaan sumber daya air yang terbaharukan untuk pembangkit listrik, sehingga meminimalkan penggunaan sumber daya non-terbaharukan seperti batu bara dan minyak bumi.

Implementasi pembangkit listrik tenaga air limbah menghadapi berbagai tantangan, termasuk teknis, ekonomi, dan sosial.

Tantangan Teknis

•  Meningkatkan tingkat kenaikan produksi listrik minimum ke produksi listrik maksimal (ramp rates) per satuan waktu untuk memenuhi kebutuhan listrik yang berfluktuasi.

•  Mempercepat waktu nyala mula untuk memastikan ketersediaan listrik yang cepat saat dibutuhkan.

Tantangan Ekonomi dan Sosial

Baca juga : Menteri Erick Dan PBNU Teken Kerja Kemandirian Ekonomi Umat

• Kebijakan dan regulasi yang kurang jelas terkait operai fleksibel PLTU, serta tantangan dalam perencanaan dalam kontrak Perjanjian Jual Beli Listrik (PJBL).

Dengan mengatasi tantangan ini, melalui solusi potensial, implementasi pembangkit listrik tenaga air limbah dapat mejadi bagian penting dari strategi transisi energi yang berkelanjutan dan mempertimbangkan dampak sosial dan ekonomi yang signifikan.

Solusi Potensial

• Melakukan renegosiasi kontrak PJBL oleh PLN kepada pengembang pembangkit untuk mengubah peran PLTU dari penyangga beban dasar menjadi load-follower, yang mengikuti perubahan beban.

• Melakukan perencanaan yang memadai dan mengidentifikasi unit-unit PLTU yang berpotensi untuk dioperasikan secara fleksibel, serta melakukan uji coba untuk mengetahui efektivitasnya.

Pemerintah Indonesia berkomitmen untuk melakukan transformasi ekonomi ke arah yang lebih hijau atau ekonomi sirkular, yang berfokus pada pengurangan, penggunaan kembali, dan daur ulang sumber daya yang akan mencakup pengurangan konsumsi sumber daya primer dan produksi limbah. Dalam RPJMN 2020-2024 dan peta jalan pencapain NDC (Nationally Determined Contribution) Indonesia 2030, lima sektor utama yang menjadi prioritas dalam dua dokumen tersebut adalah pembangunan energi berkelanjutan, pengelolaan limbah terpadu, pengembangan industri hijau, pemulihan lahan berkelanjutan, serta inventarisasi dan rehabilitasi ekosistem pesisir dan kelautan.

Pemerintah telah melakukan program strategis seperti pengembangan Biofuel B30 dan terobosan pengelolaan limbah menjadi bahan bakar alternatif melalui Refuse Derived Fuel (RDF). Kebijakan ini menunjukkan komitmen pemerintah Indonesia dalam mendorong ekonomi sirkular sebagai bagian dari upaya mencapai tujuan pembangunan berkelanjutan dan penurunan emisi gas rumah kaca, serta mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan manusia. 

Peran masyarakat dalam mendorong ekonomi sirkular sangat penting dan dapat dilakukan melalui berbagai cara yang berkontribusi pada pencapaian tujuan berkelanjutan. Masyarakat dapat menggali potensi ekonomi sirkular melalui daur ulang plastik yang mencakup pengumpulan plastik bekas, pemulihan plastik, dan penggunaan plastik yang telah diperbaiki untuk produk baru. Inisiatif ini tidak hanya membantu dalam mengurangi limbah plastik yang berakhir di tempat pembuangan akhir, tetapi juga menciptakan lapangan kerja dan ekonomi yang berkelanjutan. Serta, masyarakat dapat bekerja sama dengan perusahaan untuk mengadopsi praktik ekonomi sirkular, seperti penggunaan bahan baku yang berkelanjutan, pengurangan limbah, dan pengembangan produk yang dapat didaur ulang. Hal ini mencakup memberikan umpan balik kepada perusahaan tentang kebutuhan dan harapan masyarakat terhadap produk dan layanan yang lebih ramah lingkungan. Dengan partisipasi aktif masyarakat dalam mendorong ekonomi sirkular, dapat mencapai tujuan pembangunan berkelanjutan, pengurangan dampak lingkungan, dan penciptaan lapangan kerja yang berkelanjutan.

Pembangkit listrik air limbah merupakan salah satu solusi ekonomi sirkular yang menjanjikan untuk masa depan. Dalam pengembangannya, teknologi ini memerlukan dukungan dari berbagai pihak, baik dari sektor publik maupun swasta. Dalam satu sisi, pembangkit listrik air limbah dapat membantu mengatasi dampak lingkungan dari masalah limbah domestik. Bahkan, teknologi ini juga dapat menjadi sumber energi listrik yang ramah lingkungan dan berkelanjutan. Di masa depan, harapan terkait pengembangan pembangkit listrik air limbah adalah semakin banyaknya pemangku kepentingan yang terlibat, regulasi yang mendukung, serta inovasi teknologi yangterus meningkatkan efisiensi dan ekonomisitas dari teknologi ini.

Alika Rahma Aulia
Pelajar SMA, memiliki hobi membaca dan menulis

Update berita dan artikel RM.ID menarik lainnya di Google News

Dapatkan juga update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari RM.id. Mari bergabung di Grup Telegram "Rakyat Merdeka News Update", caranya klik link https://t.me/officialrakyatmerdeka kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.