REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA -- Para insinyur West Virginia University (WVU) melakukan penelitian terkait sistem reaktor kimia baru yang menggunakan gelombang mikro, guna mengurangi panas industri dan emisi karbon dioksida (CO2). Teknologi ini bertujuan untuk memproduksi etilena dan amonia secara bersamaan, mengurangi emisi gas rumah kaca hingga 85 persen.
Studi ini dipimpin oleh John Hu, Statler Chair in Engineering for Natural Gas Utilization di WVU, dan Benjamin M Statler seorang profesor teknik kimia dan direktur WVU Center for Innovation in Gas Research and Utilization. Studi ini didanai oleh Departemen Energi AS sebesar 3 juta dolar AS.
Hu menekankan bahwa meskipun penelitian ini berfokus pada produksi etilena dan amonia, teknologi ini dapat diterapkan secara luas pada banyak proses industri lainnya yang membutuhkan panas untuk bekerja.
Berbagai industri membutuhkan panas untuk melakukan berbagai hal, mulai dari menghilangkan kelembapan, menciptakan uap hingga melelehkan plastik dan mengolah logam. Menurut Departemen Energi, panas industri menyumbang sekitar 9 persen dari emisi AS.
Panas yang digunakan dalam proses industri konvensional biasanya dihasilkan melalui metode intensif karbon seperti pembakaran. Ketika panas tersebut berpindah melalui material yang berbeda seperti dinding reaktor, kumparan dan katalis, panas tersebut akan kehilangan energi dalam prosesnya, sehingga mengurangi keberlanjutan dan efisiensi.
Hu menjelaskan bahwa karena reaktor gelombang mikro dapat menyala dan mati dalam hitungan menit, reaktor ini dapat memanfaatkan sumber energi terbarukan untuk menghasilkan listrik. Reaktor tradisional membutuhkan sumber energi yang stabil dan andal, serta tidak dapat dijalankan dengan energi terbarukan seperti energi matahari atau angin.
"Dengan menggunakan gelombang mikro, kami dapat mengontrol penyaluran panas dengan sangat tepat, sehingga kami dapat dengan cepat beralih antara memanaskan reaktor untuk menghasilkan metana dan mendinginkannya untuk mensintesis amonia. Dengan menggunakan hidrogen dari kopling metana, kami menghilangkan kebutuhan akan langkah produksi hidrogen dalam sintesis amonia dan membuat prosesnya jauh lebih ramah terhadap lingkungan,” kata Hu, dilansir WVU Today, Selasa (20/2/2024).
Hu mengatakan bahwa teknologi ini memungkinkannya untuk memvariasikan daya dan frekuensi gelombang mikro dari waktu ke waktu, dengan cepat beralih antara suhu tinggi dan rendah. Untuk mengoptimalkan operasi, peneliti juga menggabungkan pembelajaran mesin yang memproses data real-time yang diperoleh dari alat pengukuran di dalam reaktor.
“Desain reaktor telah divalidasi di laboratorium, dan tujuannya adalah untuk melakukan demonstrasi yang sukses dalam lingkungan industri dunia nyata pada akhir studi tiga tahun,” kata Hu.
Para peneliti juga akan mulai membangun tenaga kerja lokal yang berkualitas melalui keterlibatan dengan siswa dan guru sekolah dasar dan menengah serta mahasiswa WVU.
Ikuti Whatsapp Channel Republika