Teknologi dari Zaman Perunggu bisa jadi solusi cepat dan murah untuk membantu mencapai tujuan iklim PBB yaitu emisi nol bersih pada tahun 2050.
ngarahNyaho - Banyak industri memerlukan panas bersuhu tinggi untuk produksinya. Misalnya, suhu di pabrik harus mencapai setidaknya 1.300 derajat Celcius untuk memproduksi semen.
Contoh lainnya, untuk membuat kaca, besi, dan baja membbutuhkan suhu 1.000 C atau lebih panas.
Saat ini, sekitar 17 persen dari seluruh emisi karbon dioksida di seluruh dunia berasal dari pembakaran bahan bakar fosil untuk menghasilkan panas untuk proses industri.
Demikian menurut perhitungan seorang profesor dan peneliti dari Standford Mark Z Jacobson, dan Daniel Sambor, rekan penulis pada penelitian yang dipublikasikan di PNAS Nexus.
Menghasilkan panas industri dari sumber terbarukan tidak akan mampu menghilangkan emisi-emisi tersebut, lanjut dia.
“Dengan menyimpan energi dalam bentuk yang paling dekat dengan penggunaan akhirnya, Anda mengurangi inefisiensi dalam konversi energi,” kata Sambor seperti dikutip dari Tech Xplore.
“Di bidang kami sering dikatakan bahwa 'jika Anda ingin mandi air panas, simpanlah air panas, dan jika Anda ingin minuman dingin, simpanlah es'," lanjut dia.
"Oleh sebab itu, penelitian ini dapat diringkas sebagai 'jika Anda membutuhkan panas untuk industri, simpanlah dalam batu bata tahan api. "
Teknologi purba
Teknologi ini melibatkan perakitan batu bata penyerap panas dalam wadah terisolasi.
Batu bata tersebut dapat menyimpan panas yang dihasilkan oleh tenaga surya atau angin untuk digunakan nanti pada suhu yang diperlukan untuk proses industri.
Panas kemudian dapat dilepaskan bila diperlukan dengan mengalirkan udara melalui saluran-saluran di tumpukan "batu bata tahan api".
Dengan demikian memungkinkan pabrik semen, baja, kaca, dan kertas untuk beroperasi dengan energi terbarukan bahkan ketika angin dan sinar matahari tidak tersedia.
Sistem ini, yang baru-baru ini mulai dikomersialkan oleh beberapa perusahaan untuk penyimpanan panas industri, merupakan salah satu bentuk penyimpanan energi panas.
Batu bata tersebut terbuat dari bahan yang sama dengan batu bata isolasi yang digunakan untuk melapisi tempat pembakaran primitif dan tungku pembuatan besi ribuan tahun yang lalu.
Untuk mengoptimalkan penyimpanan panas dibandingkan insulasi, bahan-bahan tersebut digabungkan dalam jumlah yang berbeda.
Baterai dapat menyimpan listrik dari sumber terbarukan dan menyediakan listrik untuk menghasilkan panas sesuai permintaan.
“Perbedaan antara penyimpanan batu bata tahan api dan penyimpanan baterai adalah bahwa batu bata tahan api menyimpan panas dibandingkan listrik dan biayanya sepersepuluh dari biaya baterai,” kata Jacobson.
“Bahannya juga jauh lebih sederhana. Pada dasarnya hanya komponen tanah,” dia menambahkan.
Penghematan besar
Para peneliti mengkaji dampak penggunaan batu bata tahan api untuk menyimpan sebagian besar panas proses industri di 149 negara dalam masa depan hipotetis.
Dalam simulasinya, setiap negara telah beralih ke tenaga angin, panas bumi, tenaga air, dan tenaga surya untuk semua keperluan energi.
Ke-149 negara tersebut bertanggung jawab atas 99,75 persen emisi karbon dioksida global yang berasal dari bahan bakar fosil.
“Studi kami adalah studi pertama yang mengkaji transisi skala besar energi terbarukan dengan batu bata tahan api sebagai bagian dari solusinya,” kata Jacobson.
“Kami menemukan bahwa batu bata tahan api memungkinkan transisi yang lebih cepat dan berbiaya rendah ke energi terbarukan, dan hal ini membantu semua orang dalam hal kesehatan, iklim, lapangan kerja, dan keamanan energi.”
Tim tersebut menggunakan model komputer untuk membandingkan biaya, kebutuhan lahan, dampak kesehatan, dan emisi yang terlibat dalam dua skenario masa depan hipotetis.
Para peneliti menemukan skenario dengan batu bata tahan api dapat mengurangi biaya modal sebesar $1,27 triliun di 149 negara dibandingkan dengan skenario tanpa penyimpanan batu bata tahan api.
Itu sekaligus mengurangi permintaan energi dari jaringan listrik dan kebutuhan akan kapasitas penyimpanan energi dari baterai.
Solusi untuk mempercepat transisi ke energi ramah lingkungan juga berkaitan dengan kesehatan manusia.
Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa polusi udara akibat pembakaran bahan bakar fosil menyebabkan jutaan kematian dini setiap tahunnya.
“Setiap bahan bakar pembakaran yang kita ganti dengan listrik mengurangi polusi udara,” kata Jacobson.
“Dan karena dana yang tersedia untuk melakukan transisi dengan kecepatan tinggi terbatas, semakin rendah biaya yang harus dikeluarkan untuk keseluruhan sistem, semakin cepat kita dapat mengimplementasikannya.”
Jacobson menghabiskan kariernya untuk memahami masalah polusi udara dan iklim serta mengembangkan rencana energi untuk negara, negara bagian, dan kota untuk memecahkan masalah ini.
Namun fokusnya pada batu bata tahan api merupakan hal yang relatif baru, terinspirasi oleh keinginan untuk mengidentifikasi solusi efektif yang dapat diadopsi dengan cepat.
“Bayangkan jika kita mengusulkan metode transisi ke listrik terbarukan yang mahal dan sulit—hanya ada sedikit peminatnya," kata Jacobson.
"Namun, jika ini bisa menghemat uang dibandingkan metode sebelumnya, maka penerapannya akan lebih cepat,” dia mencoba meyakinkan. |
Sumber: Tech Xplore
إرسال تعليق