Ditulis oleh Rivto Alifiar Praseptian

BAB 1. PENDAHULUAN

Latar Belakang

Indonesia merupakan negara kepulauan yang ¾ dari wilayahnya merupakan lautan dan memiliki garis pantai 95.161 km (Arianto, 2020). Aktivitas manusia yang terus berkembang terutama sejak pertengahan abad ke-19. Perkembangan pesat ilmu pengetahuan dan teknologi memiliki dampak negatif meningkatkan gas rumah kaca seperti CO2, N2O, CFC, dan metana (Rossati, 2017). Hal ini mengakibatkan terjadi perubahan iklim global salah satunya peningkatan suhu ekstrem yang dampaknya dapat dirasakan secara langsung. Suhu rata-rata global yang meningkat skitar 0,6℃ menyebabkan mencairnya es-es di kutub dan mengakibatkan kenaikan permukaan air laut setinggi 10-20 cm.

Adapun untuk menangani permasalahan iklim dibutuhkan energi terbarukan sehingga tidak ada tumpang tindih antara solusi untuk mengatasi dan dampak terhadap lingkungan dari solusi tersebut. Artificial Intellegent merupakan salah satu teknologi terbaru yang memanfaatkan satelit, IoT, sensor, dan robot. Kedinamisan dan kompleksitas dari cuaca, musim, kondisi dan luas wilayah sangat sulit dan tidak  efektif untuk diprediksi secara manual sehingga memerlukan AI untuk melakukan pemantauan secara real time dari jauh dan lebih akurat (Patandianan dan Assidiq, 2022). Komunikasi ini melibatkan transfer dan penerimaan data antara pengguna dan perangkat (Prawiyogi dan Anwar, 2023). Penerapan IoT membuka peluang untuk solusi-solusi baru dalam konsep smart city, smart health, smart transportation, smart building, smart farming, dan sebagainya (Kristianti, 2019).

Isu mengenai permasalahan sampah terus menjadi salah satu tantangan yang harus segera diselesaikan di Indonesia. Jumlah sampah yang dihasilkan dari aktivitas manusia terus meningkat seiring dengan pertambahan populasi penduduk, tingkat konsumsi yang tinggi, dan perkembangan teknologi. Adanya populasi penduduk mencapai 261.115.456 jiwa, volume sampah yang dihasilkan mencapai angka 65 juta ton per tahun. Sampah menyebabkan masalah lingkungan seperti pencemaran udara melalui aroma yang tidak sedap yang dapat mengganggu sistem pernapasan, serta pencemaran air yang berasal dari limbah hasil pembuangan sampah yang meresap ke dalam tanah dan mencemari sumber air tanah dan permukaan di sekitarnya (Sholihah dan Hariyanto, 2020).

Tujuan

Karya tulis ini bertujuan untuk memberdayakan kawasan padat penduduk khususnya di wilayah pesisir pantai Indonesia yang secara langsung terdampak efek pemanasan global dengan menciptakan mitigasi efek, mengurangi faktor, dan menunjang kualitas hidup SDM melalui inovasi struktural wilayah zero emission dan zero waste berbasis AI (artificial intelligence)

Manfaat

Manfaat karya tulis ini antara lain:

• Efek pemanasan global di wilayah pesisir Indonesia yang terdampak langsung dapat terkurangi melalui alih fungsi dampak menjadi sumber energi
• Pemanfaatan kalor dan elektrolit air laut sebagai suksesi sustainable energy.
• Terbentuk kemandirian ekonomi, energi, pariwisata, dan pembangunan dengan pemanfaatan teknologi AI (Artificial Intellegent).
• Zero carbon dan zero waste memberikan manfaat jangka panjang dengan menekan laju global warming.

BAB 2. GAGASAN

Tawaran Solusi Gagasan

Blue Smart Technology (BST)

Blue smart technology (BST) berorientasi pada alih fungsi fluktuasi panas menjadi bahan baku sustainable energy. Bahan utama yang dimanfaatkan adalah kalor dan air yang juga mengalami peningkatan jumlahnya akibat pencairan es di kutub. Pemanfaatan kenaikan suhu udara dengan teknologi panel kalor yang berbentuk sunflower mampu berotasi 360° sehingga dapat memaksimalkan penyerapan kalor. Panel terhubung ke thermal storage untuk diolah menjadi sumber energi terbarukan yang lokasi penyimpanannya di dalam tanah untuk meningkatkan faktor keamanan dan estetika.

Reverse-electrodialysis

  Reverse electrodialysis (RED) termasuk salah satu dalam kategori SGP (Salinity Gradient Power). RED dalam prosesnya menggunakan membran yang berkembang dan dapat digunakan untuk penghasilan energi dengan mencampurkan air dengan salinitas yang berbeda. Perbedaan potensial kimia menyebabkan pergerakan kation dan anion ke arah yang berlawanan yang kemudian dapat diubah menjadi arus listrik di elektroda melalui reaksi redoks.

Retarded Pressure Osmosis

Perbedaan tekanan osmosis antara air sungai dan air laut kira-kira 23 atm di kondisi umumnya, ekivalen dengan head hidrostatis dari bendungan setinggi 231 m. metode ini dapat digunakan untuk memperoleh energi dari gradien konsentrasi dengan menggunakan membrane semipermeabel untuk memindahkan air dari larutan konsentrasi rendah (air sungai) menuju larutan konsentrasi tinggi (air laut).

Electric Double Layer Capacitor

EDL dideskripsikan oleh teori Gouy-Chapman-Stern, dengan memodelkan distribusi garam. Jika membran ini dapat digunakan pada pembangkit listrik tenaga osmosis, ini dapat menjadi perkembangan yang besar dari efisiensi energi dari teknik osmosis. Menurut Fileti (2020), Dalam difusi EDL, ion bermuatan mencapai kesetimbangan di antara difusi, yang cenderung untuk menyamakan konsentrasi ion dan gaya elektrostatis yang cenderung meningkatkan ketidakseimbangan muatan dekat dengan permukaan lain.

Blue Smart Waste (BSW)

Blue Smart Waste merupakan industri pengolahan ikan terpadu yang dapat melengkapi program Blue Smart Waste (BSW). Limbah-limbah yang dihasilkan dari pengolahan ikan tersebut yang berupa jeroan dan kepala ikan dapat dikumpulkan sebagai bahan baku Marine Fish Oil Phase Change Material (MFO PCM) yang digunakan sebagai bahan pengganti freon karena ramah lingkungan. Asam lemak terdapat pada lemak alami yang mengandung atom karbon berjumlah genap yang memiliki kemampuan untuk menyimpan panas (Amelia 2022).

Waste Sorting Center merupakan bangunan yang berada pada pusat kawasan Blue Smart Waste dan memiliki fungsi utama sebagai tempat pemilahan sampah serta tempat monitoring dan pusat kontrol Blue Smart Waste. Pada bagian penyortiran sampah ini dipadukan dengan teknologi sensor robotik pemilah sampah yang kemudian hasil pemilihan tersebut akan disalurkan melalui eskalator berjalan menuju Cycling-Techno System (CTS) untuk diolah menjadi produk yang memiliki nilai guna.

CTS Dangerous Waste

CTS Dangerous Waste merupakan rancangan bangunan yang digunakan untuk mengelola sampah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun) seperti limbah deterjen, minyak jelantah, baterai, beling, dan jenis limbah B3 lainya. Limbah deterjen dapat didegradasi dengan metode biofilter tanaman kangkung dalam sistem batch teraereasi (Suastuti et al., 2015). Dalam prosesnya, air limbah dialirkan ke dalam reaktor biologis yang telah diisi dengan media penyangga Mikroorganisme kemudian akan tumbuh dan berkembang biak di media penyangga tersebut. Metode biofilter juga dapat menggunakan tanaman yang memiliki kelompok mikroorganisme rhizosfer (Apriyani, 2017).

Limbah medis dan limbah baterai bekas merupakan jenis limbah B3 yang dianggap paling sulit untuk didaur ulang karena sifatnya yang sangat beracun sehingga dalam penangananya memerlukan metode insinerasi (Li et al., 2019). Insinerasi merupakan teknologi pengolahan sampah memanfaatkan proses pembakaran dengan suhu 850°C-1.400°C yang mampu mereduksi volume sampah hingga 90% (Rachmasari et al., 2022. Panas yang dihasilkan dari insinerasi ini dapat dimanfaatkan sebagai penggerak turbin untuk pembangkit energi. Sisa padatan atau abu akan diolah pada industri material bangunan.

CTS Non-Organic Waste

CTS Non-organic Waste merupakan rancangan bangunan yang digunakan untuk mengolah sampah non-organik meliputi plastik dan karet. Pada CTS Non-organic Waste sampah-sampah tersebut diolah melalui penanganan khusus untuk diubah menjadi produk yang memiliki nilai guna yakni paving block. Selama proses pengolahan tersebut, emisi yang dihasilkan dari pemanasan sampah tersebut akan ditampung dan dikelola hingga mencapai zero emission. Struktur bangunan CTS Non-organic Waste dilengkapi dengan panel surya yang berfungsi untuk menampung sinar matahari. Mekanisme pengolahan ini adalah sampah yang telah tercacah akan dimasukkan ke dalam mesin pemasakan untuk membuat dodol plastik. Setelah melalui proses pemasakan, dodol plastik yang telah matang akan dimasukkan ke mesin pencetakan dibentuk menjadi paving block

CTS Organic Waste

CTS Organic Waste merupakan sebuah merupakan rancangan bangunan yang digunakan untuk mengolah sampah organik meliputi food waste. Pada CTS Organic Waste limbah food waste akan diolah menjadi pupuk kompos yang nantinya dapat digunakan sebagai sumber nutrisi dari sistem pertanian Green Farm yang berada di di Blue Smart Waste. Tidak hanya sebagai sumber nutrisi bagi Green Farm pupuk kompos yang dihasilkan pada CTS Organic Waste juga akan didistribusikan ke pertanian-pertanian di seluruh Indonesia. Bahan organik yang telah dipisahkan kemudian dimasukkan ke dalam reaktor pencernaan anaerobik. Dalam reaktor ini, bahan organik diuraikan oleh bakteri anaerobik menjadi pupuk cair dan/atau biogas.

CTS Liquid Waste

CTS Liquid Waste adalah sebuah bangunan berbasis pabrik yang mengolah limbah cair. Proses selanjutnya adalah penangkapan gas metana hasil pengolahan secara anaerobik menggunakan Clean Development Mechanism (CDM). CDM merupakan program dari Protokol Kyoto guna mengurangi efek dari Green House Gases seperti CO2, N2O, CH4, dan lainnya. Pada limbah cair masih terdapat gas metana hingga 60-70% yang dapat menghasilkan hingga 28,8 m3 dengan konversi energi sekitar 35%, artinya setiap 1m3 dapat menghasilkan listrik setara 1,8 kWh/m3 biogas (Febijanto, 2010). Proses degradasi limbah cair dilakukan pada tiga tahap, yaitu hidrolisis, dehidrogenasi, dan metanogenesis (Febijanto, 2010).

Pihak-Pihak yang dapat Mengimplementasikan Gagasan

Tabel 2.1. Pihak -pihak yang terkait

BAB 3. KESIMPULAN

Blue Smart Technology (BST) merupakan gagasan yang baru dengan strategi penggabungan komponen yang kompleks terselesaikan dengan sederhana.     Bergerak dalam penyusunan pola pemberdayaan kawasan pesisir yang padat penduduk. Teknologi yang dikenalkan berupa sistem pipa multifunction yang bekerja sesuai dengan implementasi nilai yang akan dikelola. Konsep ini menyatukan dua konsep utama yang mencakup banyak aspek yakni Blue Smart Technology (BST) itu sendiri secara keseluruhan ditambah Blue Smart Waste (BSW). Fungsi dari gagasan ini mampu mengalih fungsi dampak global warming menjadi sustainable energy dan mengurangi faktor penyebabnya dengan pengelolaan wilayah yang zero waste dan zero emission

Gagasan ini akan melibatkan banyak pihak dan solutif untuk berbagai bidang. Dampak utama dari kesuksesan program Blue Smart Technology (BST) ini adalah keselarasan lingkungan. Penggunaan panel kalor akan mengalihfungsi efek pemanasan globak menjadi energi yang sustainable. Sistem temperature controller menggunakan cold liquid membantu mengatasi stress environmental dan menjadi gagasan terbaru di dunia transportasi Indonesia. Sistem energi ramah lingkungan dan sistem pengolahan sampah membantu suksesi kualitas hidup masyarakat. Menimbang gagasan yang terdapat dalam BST, harapannya konsep ini mampu melahirkan wilayah yang terminimalisir dampak global warming dengan sistem terintegritas dan sustainable energy.

DAFTAR PUSTAKA

Amelia R. 2022. Asam Lemak dan Fungsi Endotel (Konsep dan Eksperimental). Indramayu: Adab.

Apriyani, N. (2017). Penurunan Kadar Surfaktan dan Sulfat dalam Limbah Laundry. Media Ilmiah Teknik Lingkungan, 2(1), 37-44

Arianto MF. 2020. Potensi wilayah pesisir di Negara Indonesia. Jurnal Geografi. 2(2), 10-17.

Cheshmehzangi, A. (2020). The analysis of global warming patterns from 1970s to 2010s. Scientific Research Publishing. 10(2), 392-404.

Elizabeth, I., Obode., Ahmed, B., Samer, A., Marcelo, C., Ahmed, A. 2022. Techno-Economic analysis towards full-scale pressure retarded osmosis plants. Energies. 20(20): 1-7 doi: 10.3390/en16010325.

Febijanto, I. (2010). Pemanfaatan potensi gas metana di pabrik kelapa sawit Sei Silau, PTPN3, Sumatera Utara. Jurnal Teknologi Lingkungan, 11(3), 459-474.

Febijanto, I. (2010). Potensi penangkapan gas metana dan pemanfaatan sebagai bahan bakar pembangkit listrik di PTPN VI Jambi. Jurnal Ilmu Teknik Energi, 1(10), 30-47.

Jia, Z, Wang, B, Song, S & Fan, Y 2014, ‘Blue energy: current technologies for sustainable power generation from water salinity gradient’ Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 31, hh. 91-100, doi: 10.1016/j.rser.2013.11.049.

Kapuji, A., Hadi. S., Arifin. Z. (2018). Proses Pembuatan Biodiesel dari Minyak Jelantah. Jurnal Chemtech, 1-6.

Kristianti, N. (2019). Pengaruh Internet of Things (Iot) Pada pengguna beserta resikonya. Jurnal Teknologi Informasi, 13(2), 47–53.

Othman, N., Kabay, N., Guler, E. 2021. Principles of reverse electrodialysis and development of integrated-based system for power generation and water treatment: a review. Reviews in Chemical Engineering. 38: 921 – 958. https://doi.org/10.1515/revce-2020-0070.

Patandianan, M,A., Assidiq, F,M. (2022). Penerapan digital twin untuk mengurangi dampak bencana. Riset Sains dan Teknologi Kelautan, 5(2),86-90.

Prabowo, H,H., & Salahudin, M. (2016). Potensi tenggelamnya pulau-pulau kecil terluar wilayah NKRI. Jurnal Geologi Kelautan, 14(2), 115-122.

Rachamasari, D., Marbun, R., Kirani, N,S., Ramadhan, M,I,R., & Utomo, A,P,Y. (2022). Upaya konservatif UNNES dalam menyikapi urgensi rusial Climate Change di Lingkungan Kampus. Indonesian Journal of Conservation, 11(1), 22-28.

Renilaili. (2022). Pemanfaatan minyak jelantah menjadi biodiesel bahan bakar cair alternatif dengan metode pengadukan yang konstan. Jurnal Tekno, 19(1), 11-19.

Rossati, A. (2017). Global warming and its health impact. International Journal of Occupational and Environtment Medicine, 8(1),7-31.

Sholihah, K. K. A., & Hariyanto, B. (2020). Kajian Tentang Pengelolaan Sampah di Indonesia. Swara Bhumi, 3(3), 1-9.

Yulianto, A., & Madya, W,A. (2023). Konsep penyusunan strategi pengembangan human capital untuk mencapai Net Zero Emission di sektor energi. INNOVATIVE: Journal of Social Science Research, 3(6), 383-391

.