Circular Energy Economy

Salah satu kendala kita dalam menghadirkan energi bersih yang terjangkau adalah pencarian energi baru terbarukan yang tidak terintegrasi. Untuk listrik kita mencari biomassa murah - yang tentu tidak mudah di dapat dan tidak terjamin supply-nya, sedangkan untuk bahan bakar kita cari dari minyak nabati - yang masih berebut dengan pangan dan sudah mahal.

Padahal kalau pengadaan listrik dan bahan bakar yang hijau itu disatukan, keduanya akan memperoleh bahan baku yang murah - karena cost-nya di-share, alam kita juga akan lebih lestari karena sumberdaya yang ada dipakai secara sirkular.

Saya ambilkan contoh biomassa yang digunakan untuk menghasilkan listrik, setiap 1 kg biomassa dengan kandungan energi rata-rata 15 MJ, seharusnya memiliki potensi untuk menjadi 4.17 kWh listrik , namun karena rata-rata efisiensi konversi biomassa ke listrik tidak sampai 30%, maka yang menjadi listrik hanya sekitar 1 kWh saja. Akibatnya listrik dari biomassa akan cenderung mahal, dan tidak menarik bagi produsen biomassa-nya.

Dengan pendekatan sirkular yang kami propose ini, karena hanya butuh sekitar 30% dari potensi energi yang ada dari setiap kg biomassa, maka listrik cukup dihasilkan dari limbah panas dari pemrosesan biomassa menjadi bahan bakar caair. Jadi fokus pemanfaatan biomassa untuk menghasilkan bahan bakar cair yang nilai jualnya lebih tinggi, namun limbah panas dari seluruh proses konversi biomassa sampai menjadi drop-in synthetic biofuels - digunakan untuk menghasilkan listrik.

Ada setidaknya empat tahapan konversi - yang semuanya memiliki limbah panas yang melimpah - tinggal mengkonversi limbah panas ini menjadi listrik saja, kalau ukuran kecil bisa menggunakan teknologi ORC Microturbine, sedangkan ukuran besarnya bisa menggunakan steam turbine biasa.

Empat tahap proses tersebut yang pertama adalah fast pyrolysis untuk merubah biomassa menjadi bio-oil, limbah panas bisa diperoleh dari proses autothermal - yaitu ketika sebagian kecil saja biomassa dikorbankan untuk mencapai suhu tinggi, sedangkan sebagian besarnya diubah menjadi bio-oil. Proses yang pertama ini bisa dilakukan di tingkat petani atau tempat pembuangan sampah sementara (TPS).

Yang kedua adalah limbah panas dari proses gasifikasi, yaitu berasal dari partial oxidation ketika bio-oil diubah menjadi syngas. Ketiga adalah limbah panas dari proses Fischer-Tropsch synthesis, yang reaksinya sendiri memang exothermic - yaitu menghasilkan panas. Dan yang keempat adalah limbah panas dari catalytic cracking proses, yaitu ketika kerak karbon yang menempel pada katalis dibakar dalam proses regenerasi katalisnya - agar bisa dipakai terus menerus secara berulang.

Dengan konsep circular energy inilah insyaAllah kita akan bisa mmperoleh affordable clean energy (SDG no 7) dan bahkan juga Net-Zero emission yang jauh lebih cepat dari target dunia 2030 dan 2050. Teknologinya sudah kami integrasikan dalam MicroCES - Micro Combined Energy System, dan kami siap berbagi.