BRIN Menuju Presidensi G20: Transisi Energi Baru Terbarukan
JAKARTA, PODIUMNEWS.com – Indonesia menjadi tuan rumah penyelenggaraan Presidensi G20. Dengan tema Recover Together, Recover Stronger, transisi energi hijau berkelanjutan menjadi salah satu fokus utama dalam perhelatan internasional tersebut, sebagai upaya bersama mengurangi emisi karbon.
Negara-negara di dunia, termasuk Indonesia, telah berkomitmen untuk mewujudkan Net Zero Emission (NZE) yang terangkum dalam target Paris Agreement. Selain itu, skenario NZE di tingkat nasional juga dilaksanakan atas dasar komitmen sektor energi yang dituangkan ke dalam Peraturan Pemerintah Nomor 79 Tahun 2014 tentang Kebijakan Energi Nasional (KEN) dan Peraturan Presiden Nomor 22 Tahun 2017 tentang Rencana Umum Energi Nasional (RUEN), yang menargetkan penggunaan Energi Baru Terbarukan (EBT) mencapai 23 persen pada tahun 2025.
Isu energi dan lingkungan merupakan dua hal yang berkaitan erat. Sektor industri dan transportasi diklaim menjadi penyumbang emisi terbesar, khususnya di Indonesia. Karena itulah, penguasaan teknologi terutama yang berkaitan dengan pengembangan teknologi energi terus didorong untuk kemajuan bangsa Indonesia kedepan. Riset dan inovasi di bidang EBT sangat dibutuhkan untuk mendukung Pembangunan Ekonomi Menuju Indonesia Maju 2045. Berbagai riset dan inovasi terkait energi sudah dilakukan oleh Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) dalam mewujudkan Indonesia menuju NZE, diantaranya riset Pembangkit Listrik Panas Bumi (PLTP), Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN), bioetanol, teknologi fuel cell dan hidrogen.
Potensi Energi Panas Bumi dan Nuklir untuk Terangi Negeri
Berdasarkan data Kementerian ESDM, potensi Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) nasional mencapai 23,9 giga watt (GW). Angka ini menyumbang 40 persen potensi PLTP di dunia. Namun hingga saat ini, di Indonesia, potensi yang dimanfaatkan baru sebesar 2.276 MW atau sekitar 9,5 persen, sebagian besar komponen PLTP pun masih impor.
Penelitian terkait PLTP telah dilakukan BRIN melalui pengembangan PLTP modular. Pemilihan PLTP modular salah satunya mempertimbangkan potensi panas bumi di Indonesia hingga 50 MW atau hampir 35 persen tersebar di wilayah Indonesia timur.
“Lokasi panas bumi kebanyakan di daerah terpencil yang beban listriknya tidak terlalu tinggi,” ungkap Plh. Kepala Balai Besar Teknologi Konversi BRIN, Cahyadi.
Desain PLTP Modular ini merupakan pengembangan atau lesson learned dari 2 jenis PLTP riset sebelumnya, yaitu PLTP 3MW condensing di Kamojang dan PLTP 500kW siklus biner di Lahendong.
Investasi produk PLTP juga menjadi pertimbangan. Pengembangan PLTP Modular diharapkan dapat kompetitif berdasarkan pengalaman pengembangan PLTP Kamojang dan PLTP Lahendong.
PLTP Modular, didesain dengan konsep tapak lebih ringkas, mobilisasi dan instalasi cepat, dan fleksibel ditempatkan pada kepala sumur dimanapun. Kapasitas sesuai potensi sumur sekitar 3 hingga 5 MW, cepat menghasilkan listrik begitu sumur siap diproduksi, dan modul PLTP dapat digeser dari sumur yang sudah tidak ekonomis ke sumur yang masih produktif.
“Kami telah melakukan feasibility study PLTP Modular 2×3 MW di Sibayak – Sumatera Utara. Investasi PLTP diperkirakan mencapai kurang dari 2 juta US dollar per MW sehingga layak dari sisi ekonomis dan teknis,” jelas Cahyadi.
PLTP termasuk teknologi ramah lingkungan dengan emisi CO2 rendah. Jejak karbon pun rendah karena sumber energi tersedia di lokasi dan tidak membutuhkan sumber bahan bakar yang perlu usaha produksi yang menghasilkan karbon.
Selain energi panas bumi, energi nuklir juga masuk ke dalam kelompok EBT. Dalam Undang-undang Energi No. 30 Tahun 2007 disebutkan bahwa energi nuklir termasuk dalam kelompok energi baru. Perencanaan pembangunan PLTN sebenarnya sudah digaungkan sejak tahun 1970an. Kawasan Nuklir Serpong merupakan kawasan pusat litbangyasa iptek nuklir yang dibangun dengan tujuan untuk mendukung usaha pengembangan industri nuklir dan persiapan pembangunan serta pengoperasian PLTN di Indonesia.
“Dulu dinamakan science technology based, yaitu teknologi-teknologi yang dibangun untuk mempersiapkan pembangunan dan pengoperasian PLTN,” kata Pengembang Teknologi Nuklir Utama BRIN, Suparman.
Para periset kita juga sudah menguasai teknologi, mulai dari penambangan bahan uranium, teknologi bahan bakar, teknologi reaktor hingga teknologi pengelolaan limbah nuklir. Begitu pula dari sisi penyiapan tapak PLTN telah selesai dilakukan studi kelayakan tapak di Jepara dan Bangka Belitung. Sedangkan atas permintaan pemerintah Kalimantan Barat, dilakukan studi tapak yang berlokasi di Kabupaten Bengkayang, Kalimantan Barat. Sumber daya manusia juga telah disiapkan dengan adanya kampus-kampus yang mencetak lulusan-lulusan teknik nuklir seperti UGM, ITB, dan Poltek Nuklir BRIN.
Pada studi PLTN yang berlokasi di Kalbar, jelas Suparman, dibagi dalam 3 kelompok besar studi, yaitu studi kelayakan, penguasaan teknologi, dan kegiatan pendukung. Studi kelayakan, meliputi antara lain studi keekonomian, pendanaan, dampak ekonomi, jaringan listrik, aspek manajemen, penyiapan SDM, dan tapak. Penguasaan teknologi berfokus pada teknologi PLTN tipe Reaktor Air Tekan (Pressurized Water Reactor). Sedangkan kegiatan pendukung merupakan kegiatan sosialisasi, edukasi, pemetaan pemangku kepentingan, termasuk riset bagaimana penerimaan masyarakat.
Menurutnya, perlu komitmen pemerintah untuk memutuskan dan menetapkan pembangunan PLTN, agar riset dan penguasaan teknologi yang telah dilakukan dapat mendukung pemerintah menuju NZE. Komitmen ini, perlu diwujudkan dengan pembentukan Nuclear Energy Program Implementation Organization (NEPIO), organisasi yang mengoordinasikan program PLTN.
“Berbagai aspek kita sudah siap untuk membangun PLTN. Penguasaan teknologi kita sudah mampu, tinggal mempraktikkannya saja,” ucap Suparman
G20 merupakan pertemuan multilateral strategis yang menghubungkan negara-negara maju dan berkembang utama di dunia. Posisi Indonesia sebagai Presidensi G20 tahun ini menjadi momentum untuk memainkan peran dalam mendorong industri menuju energi hijau atau green energy. Dunia saat ini telah berkomitmen untuk perlahan-lahan mengurangi energi fosil sebagai bahan bakar dan beralih ke Energi Baru Terbarukan (EBT).
Di sektor transportasi, pemerintah tengah mempersiapkan alternatif bahan bakar ramah lingkungan. Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) tengah melakukan penelitian dan pengembangan bioetanol dan hidrogen sebagai bahan bakar alternatif ramah lingkungan. Bioetanol merupakan salah satu Bahan Bakar Nabati (BBN) yang penggunaannya dapat digunakan sebagai aditif dan pengganti atau blending untuk bensin. Selain itu, riset terkait hidrogren sebagai bahan bakar untuk transportasi tengah dikembangkan sebagai upaya untuk menekan emisi.
Bioetanol dan Hidrogen, Alternatif Bahan Bakar Ramah Lingkungan
Pilot Plant produksi bioetanol generasi 2 (G2) BRIN yang dikembangkan telah dapat memproduksi bioetanol hingga mencapai kemurnian lebih dari 99,6 persen (fuel grade). Bahan baku bioetanol G2 yang digunakan adalah biomassa lignoselulosa dari limbah perkebunan sawit berupa tandan kosong sawit (TKS) yang saat ini paling banyak jumlahnya. Hal ini mengingat Indonesia merupakan penghasil minyak sawit nomor 1 di dunia.
Pilot Plant bioetanol G2 di Puspiptek Serpong ini merupakan hasil kerja sama BRIN bekerjasama dengan KOICA dengan bantuan Korea Institute of Science and Technology (KIST) dan Energeering, Co. Ltd.
Yanni Sudiyani, peneliti ahli utama dari Pusat Riset Kimia Maju BRIN, melakukan riset pembuatan bioetanol G2 dari berbagai jenis biomassa lignoselulosa sejak 2008. Ia menjelaskan, biomassa lignoselulosa memiliki struktur polimer yang terdiri dari komponen selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Namun, yang dapat dikonversi menjadi etanol hanyalah selulosa dan hemiselulosa (holoselulosa), sedangkan lignin sebagai inhibitor harus dilepaskan melalui proses perlakuan awal atau pre-treatment. Proses produksi terdiri dari 4 tahapan proses yaitu pre-treatment, hidrolisis atau sakarifikasi selulosa menggunakan enzim atau mikroba untuk menghasilkan gula, kemudian fermentasi gula menggunakan ragi Saccharomyces cerevisiae, terakhir distilasi dan pemurnian etanol.
Proses pre-treatment, untuk degradasi lignin sehingga terpisah dari holoselulosa merupakan tahap penting dalam proses konversi lignoselulosa menjadi etanol. Meskipun riset pre-treatment telah banyak dilakukan, peluang pengembangannya terus terbuka lebar karena bahan baku yang berbeda memerlukan pre-treatment yang berbeda pula, tidak ada satu metoda umum yang berlaku untuk semua bahan lignoselulosa.
“Kami tengah kembangkan teknologi yang efisien untuk menghilangkan lignin sebanyak-banyaknya dan mendapatkan selulosa sebanyak-banyaknya,” jelas Yanni.
Tantangan lain dalam proses produksi bioetanol, lanjut Yanni, yaitu enzim yang digunakan masih impor, karena di Indonesia belum tersedia enzim yang aktivitasnya sama dengan enzim komersial.
Saat ini, ia dan timnya sedang mengembangkan riset teknologi pre-treatment dengan sistem kontinyu dan pengembangan produksi bioetanol terpadu skala pilot. Riset integrasi proses hidrolisis dan fermentasi secara terpadu yaitu gabungan sakarifikasi dan frementasi dan konsolidasi bioproses (CBP, consolidated bioprocessing) juga tengah dikembangkan.
“Terpadu disini maksudnya, selain menghasilkan bioetanol, sistem ini juga mempertimbangkan potensi limbah proses yaitu limbah pre-treatment dan limbah fermentasi menjadi co product, berupa bahan kimia adi (fine chemicals) lignin, dan glutation dari limbah fermentasi sebagai zat anti oksidan, untuk bahan farmasi, kosmetik, pangan dan aplikasi lainnya. Pemanfaatan limbah sisa proses ini perlu dilakukan, mengingat limbah yang dihasilkan cukup banyak, sehingga bila tidak dimanfaatkan akan mencemari lingkungan.
“Dengan pemanfaatan kembali sisa proses, membuat kegiatan industri secara keseluruhan menjadi menguntungkan dari sisi lingkungan, dan memperbesar nilai tambah (added value) produk yang dihasilkan. Hal ini merupakan wahana pengembangan ekonomi sirkuler,” jelas Yanni.
Penggunaan etanol sebagai campuran bahan bakar minyak dapat mengurangi 70 hingga 90 persen emisi CO2 dibandingkan dengan BBM setara oktan 90. Namun penggunaan bioetanol sebagai bahan bakar di dalam negeri masih menghadapi beberapa tantangan yang perlu diselesaikan yaitu sifat fisik etanol, adanya komitmen tersedianya bahan baku dan pangkalan data dan neraca energi.
Sama halnya dengan bioetanol, riset terkait hidrogren sebagai bahan bakar untuk transportasi tengah dikembangkan sebagai upaya untuk menekan emisi. Eniya Listiani Dewi, Peneliti Ahli Utama dari Pusat Riset Konversi dan Konservasi Energi BRIN memulai risetnya dari pengembangan sel bahan bakar (fuel cell) berbahan bakar hidrogen di tahun 2003, dengan mengubah senyawa hidrogen menjadi listrik melalui proses elektrokimia yaitu transfer elektron. Salah satu aplikasinya adalah motor berkapasitas 500 watt. Dua tahun belakangan, ia dan timnya tengah mengembangkan mobil berbahan bakar hidrogen dengan kapasitas 1 kW dan 2.5 kW.
Saat ini performa operasional fuel cell yang ia kembangkan untuk pasokan 1 liter gas hidrogen bisa menempuh jarak 1 km, namun dinilai jauh lebih boros dibandingkan mobil berbahan bakar hidrogen komersial, dimana 1 liter gas hidrogen bisa menempuh jarak 7.5 km.
“Jadi riset punya saya ini masih lebih boros 7 kali lipat dibanding komersial, ini yang saya kejar untuk lebih efisien dan bisa dikembangkan sendiri di Indonesia,” tuturnya.
Menurutnya, banyak kalangan yang mempertanyakan bagaimana mendapatkan sumber energi hidrogen, karena hidrogen merupakan produk samping atau energi sekunder. Eniya mengatakan, hidrogen yang paling mudah didapat dari nuklir dan air melalui metode elektrolisa. Selain itu, hidrogen juga bisa diperoleh dari industri yang menggunakan gas alam, seperti pabrik minyak goreng, pabrik kaca, yang dengan steam reforming menghasilkan gas hidrogen. Bisa juga dari PLTN generasi IV yang by product-nya adalah gas hidrogen yang akan menjadi sumber termurah gas hidrogen di masa mendatang. Hidrogen terbarukan juga bisa diperoleh dari proses gasifikasi biomassa.
Saat ini riset yang tengah ia kembangkan adalah memproduksi hidrogen dari limbah kelapa sawit cair.
“Limbah kelapa sawit cair (POME) yang kemudian diberi mikroba untuk mendapatkan gliserol, by product-nya hidrogen,” jelas Eniya.
Menurutnya, para pimpinan negara dunia mulai memberikan perhatian pada pengembangan green hydrogen. “Pada KTT COP26 tahun lalu, banyak pimpinan yang mulai bicara soal green hydrogen untuk mencapai NZE,” katanya.
Ia mencontohkan penerapan green hydrogen technology di Jerman yang memiliki banyak sel surya dan turbin angin, kemudian menghasilkan listrik yang digunakan untuk proses elektrolisa air dan menghasilkan hidrogen.
“Saat ini riset saya lebih ke arah green hydrogen. Selain bisa didapat dari sel surya dan turbin angin, juga bisa menggunakan listrik dari surplus listrik PLN terutama di Jawa – Bali yang bisa digunakan untuk mengelektrolisa air menghasilkan hidrogen,” katanya.
Penggunaan teknologi bahan bakar hidrogen sektor transportasi di berbagai negara, menurut Eniya, bergantung pada produk unggulan transportasi yang digunakan. Misalnya, di Jepang dan Korea lebih mengunggulkan hidrogen untuk kendaraan mobil, lain halnya dengan di Jerman untuk transportasi kereta jarak jauh (long distance transportation).
Dalam 3 tahun terakhir, ia dan timnya telah berhasil mengkonversi kendaraan berbahan bakar bensin menjadi kendaraan berbahan bakar listrik, selanjutnya kendaraan listrik menjadi kendaraan berbahan bakar hidrogen dengan menggunakan sel bahan bakar komersial dengan beberapa inovasi pembaharuan di sistem kontrolnya agar lebih efisien.
Selain itu, saat ini ia dan timnya sedang melakukan pengembangan sistem kontrol di dalam produksi hidrogen dan pengembangan sistem pengisian bahan bakar hidrogen mini (mini hydrogen fueling system) menggunakan hidrogen hijau dari kombinasi Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) dan Pembangkit Listrik Tenaga Bayu/Angin (PLTB).
Menurutnya, upaya penurunan emisi dari sektor transportasi salah satunya dapat menggunakan kendaraan listrik berbasis baterai dan berbasis gas hidrogen, yang masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan dan tentu saja segmen market yang berbeda. Penggunaan kendaraan berbahan bakar hidrogen lebih cocok digunakan untuk transportasi jarak jauh, mengingat kendaraan hidrogen bisa menempuh jarak yang cukup jauh sekali pengisian bahan bakar. Waktu yang dibutuhkan untuk pengisian bahan bakar hidrogen hanya sekitar kurang dari 3 menit, sama halnya seperti bahan bakar bensin. Kelemahannya, saat ini infrastruktur produksi hidrogen termasuk stasiun pengisian bahan bakar membutuhkan investasi yang tinggi. Jika menggunakan kendaraan listrik, pengisian bahan bakar cukup lama, bahkan dengan fast charging station memakan waktu hingga 1,5 jam. Karena itu, kendaraan listrik lebih cocok digunakan untuk transportasi jarak dekat.
Riset di Hulu, Industri di Hilir
Hingga akhir tahun 2021, Kementerian ESDM mencatat, capaian target bauran EBT sebesar 12,7 persen. Artinya, perlu usaha maksimal untuk mengejar target EBT sebesar 23 persen dalam 3 tahun mendatang.
Selain riset dan inovasi di bagian hulu, hilirisasi EBT industri dalam negeri perlu terus didorong yang mana tidak hanya memanfaatkan sumber daya alam yang ada, akan tetapi juga harus dapat meningkatkan nilai tambahnya melalui intervensi riset dan inovasi.
Riset seringkali membutuhkan biaya tinggi, namun kemandirian energi sejatinya menjadi ‘harga’ yang tak perlu ditawar lagi. Transisi menuju energi bersih dengan masuknya energi alternatif mesti disikapi dengan arif, agar perencanaan energi di atas ‘kertas’ dapat terealisasi. BRIN melalui aktivitas risetnya perlu terus mendukung terwujudnya NZE dan mendorong pertumbuhan ekonomi yang berkesinambungan yang berfokus pada digital-green-blue economy. (COK/RIS/PDN)
