Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Studi ini berfokus pada pengembangan sistem energi gabungan berbasis komunitas yang digerakkan oleh sumber energi terbarukan, yaitu surya dan biomassa, dalam cara yang bersih dan berkelanjutan. Sistem yang dikembangkan memiliki kemampuan unik untuk menghasilkan lima output yang berguna secara efektif, yaitu air panas, listrik, panas, hidrogen, dan pendinginan. Dalam hal ini, sistem yang diusulkan terdiri dari beberapa subsistem seperti sistem penyimpanan energi termal, siklus Rankine uap, siklus Rankine organik, siklus Brayton, dan chiller absorpsi. Selain itu, reformasi metana uap dan reaktor penggeseran gas-air digunakan untuk memproduksi hidrogen, menambah fleksibilitas dan efisiensi sistem secara keseluruhan.
Salah satu daya tarik utama dari sistem ini adalah pendekatannya yang holistik dalam memanfaatkan berbagai sumber energi terbarukan. Kombinasi siklus Rankine, Brayton, dan chiller absorpsi memberikan solusi multi-fungsi yang sangat efisien untuk memenuhi kebutuhan energi berbagai komunitas. Selain itu, penggunaan biomassa dan energi surya dalam sistem ini membantu mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil sekaligus mempromosikan sumber energi yang lebih ramah lingkungan.
Dalam analisis energi, ditemukan bahwa siklus Brayton, siklus Rankine organik, dan siklus Rankine uap masing-masing menunjukkan efisiensi energi sebesar 19,50%, 11,51%, dan 35,99%. Hal ini mengindikasikan bahwa siklus Rankine uap memberikan kontribusi terbesar dalam hal efisiensi energi, diikuti oleh siklus Brayton dan kemudian siklus Rankine organik. Namun, dari segi eksergi, siklus Rankine uap menunjukkan efisiensi tertinggi, yaitu 74,30%, diikuti oleh siklus Brayton (31,68%) dan siklus Rankine organik (22,40%). Ini menegaskan bahwa siklus Rankine uap lebih unggul dalam hal mengonversi energi termal menjadi kerja yang bermanfaat dengan kerugian yang lebih sedikit dibandingkan siklus lainnya.
Selain efisiensi energi dan eksergi pada masing-masing subsistem, sistem ini secara keseluruhan memiliki efisiensi energetik sebesar 39,2% dan efisiensi eksergetik sebesar 33,4%. Ini merupakan nilai yang cukup kompetitif, terutama mengingat kompleksitas dan multi-output yang dihasilkan oleh sistem ini. Sistem yang efisien ini dapat sangat bermanfaat bagi komunitas pedesaan atau wilayah terpencil yang membutuhkan solusi energi terintegrasi yang dapat menyediakan berbagai bentuk energi sekaligus.
Untuk sistem pendinginan berbasis chiller absorpsi, analisis menunjukkan bahwa nilai Coefficient of Performance (COP) energi sebesar 1.60 dan COP eksergi sebesar 0.3269. Meskipun nilai COP eksergi relatif lebih rendah, nilai ini masih dalam rentang yang wajar mengingat bahwa sistem ini beroperasi pada kondisi yang bervariasi dan melibatkan penggunaan energi terbarukan yang cenderung lebih fluktuatif dibandingkan dengan energi fosil.
Studi ini sangat penting dalam menunjukkan potensi besar dari integrasi sumber energi surya dan biomassa dalam sistem gabungan yang mampu menghasilkan banyak output yang berguna bagi komunitas. Dengan efisiensi yang baik di berbagai aspek, mulai dari energi hingga eksergi, serta kemampuan menghasilkan energi panas, listrik, hidrogen, dan pendinginan, sistem ini menjadi salah satu solusi yang paling komprehensif untuk mendukung transisi energi berkelanjutan di tingkat komunitas.
Secara keseluruhan, sistem yang diusulkan menawarkan model yang inovatif dan berkelanjutan untuk memenuhi kebutuhan energi komunitas dengan cara yang bersih dan efisien. Dengan melakukan optimalisasi lebih lanjut terhadap desain dan kondisi operasi, sistem ini memiliki potensi untuk menjadi salah satu solusi energi masa depan yang paling efektif, terutama di wilayah yang memiliki akses terbatas terhadap jaringan listrik konvensional.
