E-Be: Teknologi Energi Bersih Guna Mewujudkan Restorasi Lingkungan Bebas Limbah

Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik yang dapat menimbulkan kerusakan lingkungan yang berupa pencemaran udara maupun air. Pertumbuhan industri menunjukkan bahwa potensi limbah yang dihasilkan akan meningkat seiring bertambahnya jumlah pabrik. Seperti jenis polusi, limbah hasil produksi pabrik menyebabkan polusi air yang jika jumlahnya semakin besar, maka limbah yang berasal dari berbagai sumber polutan tidak dapat lagi ditampung oleh ekosistem alam. Akibatnya, jika limbah tidak dihancurkan secepat diproduksi, maka akan membunuh organisme dalam air dan dapat mempengaruhi masalah sanitasi masyarakat.

Salah satu industri pabrik yang mengalami kenaikan produksi signifikan adalah pabrik gula. Hal ini karena gula merupakan komoditi penting bagi masyarakat Indonesia dan masyarakat dunia. Menurut Kuntoro (2016), industri gula dengan perkebunan 35.000 Ha dan mempunyai kapasitas giling 12.000 Ton tebu per hari, maka akan dihasilkan limbah cair sebanyak 6.000 m³ per hari, termasuk di dalamnya limbah cair panas. Limbah cair panas ini merupakan buangan aktivitas kondensor yang digunakan dalam proses penguapan dan pemasakan. Sebagian air limbah kondensor dibuang langsung ke lingkungan tanpa melalui pengolahan karena terbatasnya kapasitas unit penurun suhu (Chicas, 2018). Kandungan air limbah kondensor juga meliputi limbah B3 yang sangat membahayakan bagi lingkungan. Jika limbah tersebut tidak dihancurkan secepat proses produksi, maka dapat membunuh organisme dalam air dan dapat mempengaruhi masalah sanitasi masyarakat (Syafrudin, 2017). Selain itu, limbah tersebut akan menimbulkan pemanasan global dan mempercepat terjadinya global warming dan climate change.

Hal ini bermakna bahwa limbah cair panas pabrik gula dianggap sebagai hal yang serba merugikan baik bagi lingkungan maupun bagi masyarakat. Sehingga, perlu adanya dukungan dan inovasi terkait pengolaan limbah cair panas pabrik menjadi energi bersih. Energi bersih yang penulis tawarkan didapat dari pemanfaatan panas limbah cair dibantu dengan kinerja termoelektrik dan juga prinsip reverse osmosis untuk pengolahan sisa limbah yang lebih lanjut yang dikemas dalam teknologi E-Be. 

E-Be sebagai Inovasi Solutif

E-Be sebuah teknologi yang dapat menghasilkan energi bersih ramah lingkungan dengan memanfaatkan kinerja termoelektrik dan metode reverse osmosis. Limbah pabrik akan dimanfaatkan panasnya untuk dicari perbedaan suhu dengan heatsink yang diletakkan diatas air. Mesin ini menggunakan metode energy harvesting untuk daya  listrik yang dihasilkan dari serangkaian sistem teknologi konversi limbah cair panas. Input dari sistem teknologi konversi limbah cair panas berupa panas dari limbah pabrik, sedangkan output dari termoelektrik berupa nilai tegangan DC yang akan disimpan terlebih dahulu dalam accumulator selama 24 jam.

Baca juga : Menteri LHK Beri Dukungan Delegasi Trisakti Di Kompetisi Lingkungan Internasional

Hasil daya listrik yang telah terkumpul dapat digunakan untuk keperluan kehidupan sehari-hari yang menggunakan energi listrik, seperti sumber listrik pada operasional mesin pabrik, menghidupkan pompa listrik untuk sumur, dan lain sebagainya. Limbah cair hasil pengolahan selanjutnya akan dimurnikan dengan sistem reverse osmosis untuk menghasilkan air bersih yang dapat dimanfaatkan sebagai pendingin mesin pabrik, sanitasi ataupun keperluan lain.

Energy Harvesting Termoelektrik

Termoelektrik merupakan teknologi pembangkit listrik yang bekerja menggunakan efek Seebeck dengan mengubah perbedaan temperatur pada material semikonduktor menjadi energi listrik. Sebaliknya, saat diberi tegangan maka akan terjadi perbedaan temperatur antar permukaan yang satu dengan yang lain. Perbedaan suhu di kedua sisi secara langsung akan menghasilkan tegangan termoelektrik yang sebanding dengan besar perbedaan suhu tersebut (Khalid, 2019). 

Reverse Osmosis

Reverse osmosis merupakan suatu sistem penyaringan air melalui membran-membran tertentu (yang memiliki pori-pori di bawah 0,1 mikron) dengan dorongan tekanan (Diaratih, 2015). Proses tersebut menjadikan zat terlarut terendap di lapisan yang dialiri tekanan sehingga zat pelarut murni bisa mengalir ke lapisan berikutnya. Reverse osmosis terdiri dari berbagai komponen diantaranya karbon aktif sebagai material penjernih dan dan mengurangi kesadahan dengan menyerap bau, rasa, warna, kaporit, kapur (CaCO3), logam berat; Media chlorin yang berfungsi sebagai desinfektan untuk membunuh bakteri patogen dalam air. Pompa air sebagai pendistribusi air dengan lokasi atau jarak tertentu; serta Membran RO yang berfungsi untuk menyaring air dari kandungan logam, virus atau bakteri sehingga menghasilkan air murni bebas dari pencemaran. Sistem reverse osmosis terintegrasi dengan filter biokimia yang terdiri dari beberapa membran yaitu karbon aktif, zeolite, kassa, pasir silika, bioball, dan sinar UV untuk meningkatkan daya penyaringan. 

Baca juga : Transisi Energi Melalui Koperasi Hijau Peluang Serap Pekerjaan Ramah Lingkungan

Konsep E-Be

Dalam sistem penghasil listrik, teknologi konversi limbah cair panas menggunakan heatsink sebagai penghantar sisi dingin yang dalam penerapan aktualnya digunakan air sungai sebagai media sisi dingin, kemudian modul termoelektrik yang berfungsi sebagai penghantar sisi panas dari limbah cair panas Pabrik Gula Krebet. Spesifikasi termoelektrik yang digunakan yakni tipe SP1848- 27145 yang memiliki ukuran dimensi 40 x 40 x 3,4 mm. Kabel merah (positif) dan kabel hitam (negatif) memiliki panjang 30 cm. Termoelektrik model ini memiliki ketahanan suhu hingga 110°C. Model termoelektrik ini dipilih karena memiliki ketahanan suhu yang tinggi dan menghasilkan Volt maksimal 4,8 V. Tipe SP1848- 27145 didesain khusus sebagai pembangkit listrik karena tingkat efisiensinya cukup tinggi.

Dalam sistem reverse osmosis, karbon aktif yang berfungsi untuk untuk penjernihan dan mengurangi kesadahan dengan menyerap bau, rasa, warna, kaporit, kapur (CaCO₃), logam berat. Kemudian untuk menunjang tekanan tinggi pada sistem akan digunakan pompa booster dengan spesifikasi daya 90 Watt, putaran mencapai 2850 rpm, maksimal kapasitas pompa 20 liter/menit, serta maksimal pressure mencapai 14,5 psi.

Untuk mematikan bakteri-bakteri yang terdapat pada limbah cair tersebut akan digunakan media chlorin. Serta pada tahap akhir penyaringan digunakan membran RO dan filter biokimia. Dalam sistem energy bank system, teknologi konversi limbah cair panas menggunakan 3 acuumulator dengan spesifikasi tegangan 12 Volt dan arus listrik mencapai 60 Ah serta kapasitas daya hingga 720 Watt.

Melalui inovasi teknologi E-Be yang mampu mengkonversi limbah cair panas menjadi energi bersih dan penghasil air bersih merupakan teknologi dalam penanganan limbah cair panas pabrik Gula Krebet. Hal ini disebabkan oleh pengunaan teknologi tepat guna dalam bentuk energy harvesting termoelektrik dan teknologi penjernih reverse osmosis. Melalui skema teknologi E-Be, perusahaan pabrik Gula dapat meningkatan keuntungan dengan memberikan pendapatan bagi pabrik sebesar Rp 21.011.400 per tahunnya dan mengurangi biaya operasional penagangan limbah mencapai 56,6 persen per tahun.

Baca juga : Bos WNA: Teknologi Nuklir, Kunci Masa Depan Dunia Bebas Karbon

Selain itu, adanya teknologi juga dapat berperan dalam menyelesaikan permasalahan limbah yang merugikan masyarakat serta mampu menyelesaikan konflik sosial terkait keluhan masyarakat di sekitar pabrik. Hal tersebut berimplikasi bahwa teknologi E-Be merupakan alternatif terbaik dalam mewujudkan zero waste pada dunia industri.

Inovasi teknologi ini juga turut serta dalam mendukung Sustainable Development Goals (SDG’s 2030) khususnya dalam tujuan 6 dalam memastikan dan manajemen air bersih yang berkelanjutan, tujuan 7 dalam memastikan akset terhadap energi yang terjangkau, tujuan 9 dalam mendukung industrialisasi inklusif melalui teknologi, serta tujuan 15 dalam melindungi, memulihkan, dan mendukung keberlanjutan ekosistem darat.

Andira Rahmawati
Penulis

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.