Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Industri pengolahan pangan merupakan salah satu sektor yang paling banyak mengkonsumsi energi, terutama pada proses pengeringan, dengan konsumsi energi berkisar antara 12-25% dari total penggunaan energi. Dalam upaya untuk mengurangi emisi gas rumah kaca (GRK) dan dampak lingkungan, kombinasi teknologi pengeringan microwave dan konvektif telah menjadi pilihan yang menjanjikan. Studi ini mengkaji pengaruh daya microwave (200–500 W) dan suhu udara pengeringan (30–55 °C) terhadap aspek energi, eksergi, emisi GRK (CO2, SO2, dan NOx), serta potensi pengurangan GRK. Pendekatan ini dioptimalkan menggunakan algoritma genetika untuk memaksimalkan efisiensi dan meminimalkan dampak lingkungan dari proses pengeringan gabungan tersebut.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan suhu udara pengeringan menyebabkan peningkatan kehilangan energi dan penurunan efisiensi eksergi. Dalam konteks ini, efisiensi energi dan eksergi masing-masing berada dalam kisaran 5,20–23,50% dan 5,12–9,19%. Data ini menunjukkan bahwa masih terdapat peluang besar untuk perbaikan efisiensi dalam proses pengeringan ini, khususnya dalam memanfaatkan energi yang hilang dan meningkatkan pemanfaatan energi yang tersedia. Perbaikan efisiensi ini sangat penting untuk mencapai proses yang lebih berkelanjutan dan ramah lingkungan.
Studi ini juga menunjukkan bahwa potensi perbaikan eksergi dan emisi GRK berkurang dengan meningkatnya daya microwave dan menurunnya suhu udara pengeringan. Total emisi GRK dalam proses ini berkisar antara 2002,4 hingga 7627,4 g/kg air yang diuapkan. Hal ini mengindikasikan bahwa pengendalian yang cermat terhadap parameter pengeringan sangat penting untuk meminimalkan dampak lingkungan dari proses pengeringan di industri pangan. Oleh karena itu, strategi optimasi berbasis algoritma genetika digunakan untuk menemukan parameter pengeringan optimal yang menghasilkan daya microwave sebesar 498 W dan suhu udara pengeringan sebesar 30,2 °C.
Optimasi ini menghasilkan potensi pengurangan emisi GRK antara 14,1% hingga 28,6% dengan memanfaatkan mekanisme pemulihan panas yang efektif untuk mengurangi kehilangan eksergi. Ini menunjukkan bahwa pemulihan panas adalah elemen kunci dalam mengurangi limbah energi dan dampak lingkungan dalam proses pengeringan. Mengingat besarnya potensi pengurangan emisi GRK ini, pengembangan teknologi pemulihan panas dan pemanfaatan energi sisa harus menjadi prioritas dalam desain dan operasi sistem pengeringan di industri pangan.
Selain itu, penerapan teknologi pengeringan gabungan microwave-konvektif dengan pengaturan parameter yang optimal juga dapat memberikan manfaat ekonomi. Efisiensi energi yang lebih tinggi dan pengurangan emisi GRK tidak hanya mengurangi biaya operasi melalui penggunaan energi yang lebih efisien, tetapi juga dapat memberikan insentif ekonomi dalam bentuk pengurangan biaya terkait regulasi emisi dan pajak karbon. Oleh karena itu, inovasi dalam optimasi proses ini berpotensi meningkatkan daya saing industri pengolahan pangan secara keseluruhan.
Secara keseluruhan, penelitian ini memberikan wawasan yang berharga dalam meningkatkan keberlanjutan proses pengeringan di industri pengolahan pangan. Dengan pendekatan optimasi yang tepat, teknologi ini tidak hanya dapat mengurangi dampak lingkungan tetapi juga meningkatkan efisiensi energi dan mengurangi biaya operasi. Langkah-langkah menuju pengembangan dan penerapan lebih lanjut dari teknologi pengeringan gabungan ini harus didorong untuk mendukung industri pangan yang lebih hijau dan berkelanjutan. Sebagai penutup, kajian ini menegaskan bahwa kombinasi pengeringan microwave-konvektif, jika dioptimalkan dengan baik, dapat menjadi solusi unggul untuk tantangan energi dan lingkungan di industri pengolahan pangan.
