SMART GREEBS (Green Building Sustainable) : Inovasi Efisiensi Konsumsi Energi Berkelanjutan Dengan Menggunakan Green Building Berbasis IoT Dalam Pemanfaatan Panel Surya Menuju Indonesia Emas 2045
Ditulis oleh Fairuz Syifa Hidayat
I PENDAHULUAN
Pertumbuhan Masyarakat Indonesia di proyeksinya sebanyak 278,8 juta jiwa pada tahun 2023, mengalami kenaikan 1,1% menjadi 275,7 juta jiwa. Dengan kepadatan penduduk 147,27 orang/km2 naik menjadi 1,1% dari tahun sebelumnya 145,7 orang/km2 (BPS 2023). Pertumbuhan populasi penduduk selaras dengan kebutuhan infrastruktur layak yang dibutuhkan oleh Masyarakat Indonesia. Laju kemajuan teknologi yang semakin cepat berdampak terhadap sebuah tantangan yang berkesinambungan antara teknologi dan infrastruktur agar dapat diimplementasikan dalam pembangunan berkelanjutan. Perubahan yang membawa kemajuan harus dihadapi dengan bijak dan tepat dalam pengembangan pembangunan berkelanjutan di Indonesia.
Arsitektur dan sipil sebagai peran yang bertanggung jawab atas perancangan pembangunan berkelanjutan, memiliki peran yang cukup krusial dalam mengimplementasikan faktor-faktor yang mempengaruhi aspek kehidupan Masyarakat dan lingkungan. Penyesuaian penggunaan bahan, aplikasi teknik rancangan yang tepat dan bijak perlu diperhatikan dalam pembangunan berkelanjutan. Perubahan iklim merupakan salah satu tantangan isu global yang mempengaruhi aspek kehidupan Masyarakat dan lingkungan. Salah satu tantangan utama adalah perubahan iklim yang disebabkan oleh peningkatan emisi gas rumah kaca, seperti karbon dioksida, yang mengakibatkan kenaikan suhu global. Menurut (Patrianti et al. 2020) fenomena perubahan iklim diakibatkan oleh aktivitas manusia yang dapat meningkatkan emisi gas rumah kaca, serta perubahan cuaca yang ekstrem. Permasalahan yang dihadapi perlu kesadaran dan adaptasi dalam membangun sebuah bangunan yang dapat tahan terhadap perubahan iklim, berkelanjutan, dan ramah lingkungan bagi Masyarakat Indonesia.
Menurut (Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral 2020) emisi Gas Rumah Kaca (GRK) pada tahun 2019 sebanyak 638.452 Gigagram (Gg) CO2e, jika dibandingkan dengan tahun sebelumnya terjadi kenaikan 7,13%. Akan tetapi, pada tahun 2019 secara keseluruhan mengalami peningkatan emisi dengan rata-rata sebesar 4,32%. Pada Gambar 1 konsumsi dan emisi GRK menurut (UN Environment Programme 2019) terbagi menjadi beberapa sumber yaitu sebagai berikut:
.
Gambar 1 Konsumsi dan emisi gas rumah kaca
Pada tahun 2023 mengalami realisasi penurunan emisi gas GRK sebesar 127,67 juta ton CO2e. Pada konferensi pers kamis 18 Januari 2023 Plt. Direktur Jenderal EBTKE Jisman P. Hutajulu mengatakan “Pemerintah menargetkan untuk menurunkan emisi GRK sektor energi sebesar 31,89% dengan usaha sendiri dan sebesar 43,20% dengan dukungan dunia internasional pada tahun 2030”. Adapun faktor-faktor pendukung, yaitu implementasi Energi Baru Terbarukan (EBT) 51,30 juta ton CO2e, aplikasi efisiensi energi 31,76 juta ton CO2e, penerapan bahan bakar rendah karbon 15,55 juta ton CO2e, penggunaan teknologi pembangkit listrik 13,33 juta ton CO2e, dan kegiatan lainnya 15,63 juta ton CO2e.
Salah satu solusi dalam mengatasi permasalahan isu global GRK, yaitu dengan green building yang dapat diterapkan dalam pembangunan berkelanjutan. Green building dirancang untuk mengurangi konsumsi energi, emisi karbon, dan limbah. Dalam hal ini bangunan hijau dan bangunan cerdas merupakan dua konsep yang berkaitan dan dapat diterapkan dalam pembangunan berkelanjutan di Indonesia. Menurut (Lai et al. 2022) sistem bangunan hijau dapat melestarikan sumber daya alam, meningkatkan kualitas hidup penghuni, dan meningkatkan kinerja bangunan. Bangunan hijau juga mengacu pada tindakan yang diambil untuk mengurangi kerusakan lingkungan dan konsumsi energi bangunan serta meningkatkan pemanfaatan sumber daya. Dalam hal ini konsep bangunan hijau berhubungan dengan Urban Heat Mitigation and Adaptation (UHMA) terkait perencanaan lokasi, peraturan kawasan, transportasi, desain bangunan, efisiensi energi, efisiensi air, efisiensi material, kualitas lingkungan dalam ruangan, manajemen operasi konstruksi dan pemeliharaan (He, 2022). Penerapan konsep green building secara berkelanjutan memiliki manfaat dalam beberapa hal, seperti meningkatkan kesadaran terhadap peningkatan kesehatan produktivitas penggunaan bangunan, penekanan biaya investasi dan operasional bangunan, lingkungan bersih, peningkatan kinerja dan nilai bangunan untuk menuju Indonesia emas 2045.
II PEMBAHASAN
SMART GREEBS (Green Building Sustainable) merupakan salah satu solusi inovasi yang dapat diterapkankan dalam green building. SMART GREEBS merupakan inovasi green building berbasis IoT dengan pemanfaatan panel surya dalam efisiensi energi berkelanjutan, selaras dengan kolaborasi antara bangunan hijau dan bangunan cerdas. Dengan peningkatan penduduk dan kemajuan teknologi menyebabkan kebutuhan energi semakin meningkat, sehingga perlu adanya penggunaan EBT, salah satunya panel surya. Pemakaian energi ramah lingkungan bersumber matahari bermanfaat karena dapat menggantikan energi listrik dari energi fosil (minyak bumi dan batu bara) yang terus menipis. Penggunaan EBT dapat berperan dalam penurunan emisi CO2, sehingga berdampak menghambat laju pemanasan (global warming) dan perubahan iklim (climate change) (Alatas 2024).
Pada Gambar 2 menggambarkan prinsip sistem Photovoltaic-Thermal (PV/T) merupakan sebuah sistem panel surya dengan kolektor pemanas yang dapat menghasilkan energi luaran listrik dan panas. Dalam sistem PV/T, kehilangan termal dapat dikurangi dan sebagian besar energi termal surya dapat dimanfaatkan. Penurunan suhu permukaan panel meningkatkan keluaran listrik panel PV dan, dengan demikian, sistem PV/T dapat menghasilkan keluaran listrik yang tinggi karena cairan pendingin yang digunakan dalam sistem. Sistem PV/T menggunakan area kolektor yang sama untuk menghasilkan energi listrik dan termal, penghematan ruang yang signifikan dapat terwujud. Dibandingkan dengan panel PV serupa yang bekerja di lingkungan yang sama, komponen termal sistem PV/T menghilangkan panas dari panel PV, mendinginkan sel PV, dan meningkatkan keluaran listrik. Sistem PV/T dibuat dan dibangun dari sudut pandang teknologi untuk proses suhu rendah dan sedang, dengan suhu pengiriman fluida: 20 °C-80 °C. Kondisi operasi yang ideal untuk sistem ini hanya dapat dicapai pada nilai suhu yang rendah karena parameter suhu mempengaruhi sistem listrik dan termal (Şirin et al. 2023).
Gambar 2 Prinsip sistem (Photovoltaic-Thermal) PV/T
Menurut Coordinator and Support Action for Global FRID-related Activities Standardisation (CASAGRAS), Internet of Things (IoT) merupakan infrastruktur koneksi dengan jaringan global yang menghubungkan pengguna benda fisik dan perangkat keras virtual melalui teknologi komunikasi berbasis internet, dengan proses transfer dan receive data dari pengguna maupun sebaliknya. Aplikasi smart building dengan sistem pengelolaan IoT berdampak terhadap energi secara efisien, dapat meningkatkan kenyamanan pengguna. SMART GREEBS bersistem terhadap pengendalian cerdas mengatur suhu, kecerahan lampu, perabot rumah tangga (kulkas, televisi dan sistem keamanan) dengan akses via internet. Menurut (Prawiyogi dan Anwar 2023) dalam aplikasi pengoperasian Heating, Ventilation, and Air Conditioning (HVAC) pada sebuah gedung memerlukan sensor lingkungan yang relevan dan teknologi komunikasi yang tepat. Sensor actuator, gateway dalam siklus pengumpulan transmisi dan pemrosesan data dapat mempermudah dalam aplikasi IoT. Adapun perangkat gateway IoT pada Gambar 3.
Gambar 3 Perangkat gateway IoT
SMART GREEBS berupa sektor pengguna akhir, dengan kontrol peralatan dan perangkat terpusat dan jarak jauh. Manfaat IoT meningkatkan kenyamanan kontrol peralatan dan sistem HVAC yang optimal, dalam mengurangi intervensi manual dan menghemat waktu energi dalam peningkatan pembangkit terdistribusi dan sistem penyimpanan. Pengembangannya inovasi SMART GREEBS untuk mencapai sasaran dilakukan dengan metode difusi inovasi menurut (Rogers 1983) pada Gambar 4.
Gambar 4 Difusi inovasi SMART GREEBS
Dukungan pemerintah dalam perkembangan regulasi green building di Indonesia juga telah berkembang dari tahun ke tahun. Adapun perubahan regulasi yang mendukung terkait green building di Indonesia dari tahun ke tahun menurut (Kadek et al. 2021) pada Gambar 5.
Gambar 5 Regulasi pendukung green building
Penerapan konsep strategi green building secara menyeluruh jika diterapkan dapat berdampak terhadap pembangunan berkelanjutan dalam mengurangi pemanasan global berkelanjutan lingkungan dan Masyarakat Indonesia. Dalam hal ini berkesinambungan dengan Sustainable Development Goals (SDGs) ke 7, 9, dan 11. SDGs ke-7 dengan green building target tahun 2030 diharapkan sudah mampu memperluas infrastruktur dan meningkatkan teknologi untuk layanan energi modern dan berkelanjutan. Kemudian, SDGs ke-9 dengan target mencapai pengembangan infrastruktur berkualitas, andal, berkelanjutan, dan tangguh, dengan target pada tahun 2030 mampu meningkatkan infrastruktur dan retrofit industri agar berkelanjutan dengan peningkatan efisiensi penggunaan sumber daya dan adopsi yang lebih baik dari teknologi dan proses industri bersih dan ramah lingkungan.
Pada SDGs ke-11 kota dan pemukiman berkelanjutan dimana green building diharapkan mampu mencapai target di tahun 2030 dengan menjamin akses bagi semua terhadap perumahan yang layak, aman, terjangkau, dan pelayanan dasar, serta menata kawasan kumuh. Selain itu, pada tahun 2020 dengan green building dapat meningkatkan secara substansial jumlah kota dan permukiman yang mengadopsi dan mengimplementasi kebijakan dan perencanaan yang terintegrasi tentang penyertaan, efisiensi sumber daya, mitigasi dan adaptasi terhadap perubahan iklim, ketahanan terhadap bencana, serta mengembangkan dan mengimplementasikan penanganan holistik risiko bencana di semua lini, sesuai dengan the Sendai Framework for Disaster Risk Reduction 2015-2030.
III PENUTUP
Inovasi SMART GREEBS merupakan gabungan antara bangunan hijau dan bangunan cerdas yang memiliki banyak manfaat serta potensial untuk diimplementasikan dalam rangka pembangunan berkelanjutan di Indonesia. Konsep green building berupa SMART GREEBS merupakan inovasi bangunan berbasis IoT dengan pemanfaatan panel surya yang bermanfaat dalam efisiensi energi berkelanjutan. SMART GREEBS memberikan peluang dalam kemajuan infrastruktur di Indonesia dalam menangani masalah isu global GRK. Dampak sosial green building yang berkesinambungan dengan SDGs ke ke 7, 9, dan 11, yakni dengan proses kerja sama dan dukungan berbagai pihak terutama Masyarakat, pemerintah, dan peran penggerak arsitek dan sipil dalam inovasi pembangunan green building di Indonesia. Apabila inovasi SMART GREEBS dapat berjalan dengan baik, salah satu dampak isu global dapat teratasi dan Masyarakat Indonesia mendapatkan infrastruktur bangunan yang layak dengan tetap menjaga lingkungan untuk ke pembangunan berkelanjutan di Indonesia menuju Indonesia emas 2045.
DAFTAR PUSTAKA.
Alatas M. 2024. Sistem dan Teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Surya Rooftop. Volume ke-11. Jakarta: Tahta Media group.
BPS. 2023. Proyeksi Penduduk Indonesia 2020-2050. jakarta.
Cisco. 2014. The Internet of Things Reference Model. Nat Phys. 10(7):538. doi:10.1038/nphys3028.
Kadek BW, Kumara I, Sari Hartati R. 2021. Studi Literatur Perkembangan Green Building Di Indonesia. J SPEKTRUM. 8(2):37. doi:10.24843/spektrum.2021.v08.i02.p5.
Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral. 2020. Inventarisasi emisi GRK bidang energi. Inventar Emisi Gas Rumah Kaca Sekt Energi Tahun 2020.
Lai F, Zhou J, LU L, M H, Y Y. 2022. Green building Technologies in Southeast Asia. Sustain Energy Technol Assess., siap terbit.
Patrianti T, Shabana A, Tuti RW. 2020. Komunikasi Risiko Pada Penurunan Emisi Gas Rumah Kaca Untuk Mengatasi Perubahan Iklim. J Penelit Komun dan Opini Publik Vol. 24(2):156–170.
Prawiyogi AG, Anwar AS. 2023. Perkembangan Internet of Things (IoT) pada Sektor Energi : Sistematik Literatur Review. J MENTARI Manajemen, Pendidik dan Teknol Inf. 1(2):187–197. doi:10.34306/mentari.v1i2.254.
Rogers EM. 1983. Diffusion of Innovation.
Şirin C, Goggins J, Hajdukiewicz M. 2023. A review on building-integrated photovoltaic/thermal systems for green buildings. Appl Therm Eng. 229 April. doi:10.1016/j.applthermaleng.2023.120607.
UN Environment Programme. 2019. Global Status Report for Building and Construction – Towards a zero-emissions, efficient and resilient buildings and construction sector.
LAMPIRAN.
Layer IoT Arsitektur SMART GREEBS
Menurut (Cisco 2014) terdapat 7 layer pengembangan yang dapat diimplementansikan dalam IoT. Dalam hal ini berikut 7 layer pengembangannya, yaitu:.
Layer | Keterangan |
Layer 1-Edge Nodes | Layer paling bawah ini biasanya tersusun atas peranti-peranti seperti sensor, pengendali-pintar, pembaca RFID, aktuator, dan semacamnya. Kerahasiaan dan integritas data harus dipertimbangkan mulai dari layer ini dan juga diteruskan pada layer di atasnya. |
Layer 2-Communication | Layer ini terdiri atas semua komponen terkait pengiriman data (informasi) dan juga perintah (command). Media komunikasi ini bertanggung jawab untuk menyediakan sarana komunikasi antar peranti pada layer node, antar komponen pada layer kedua, dan transmisi data antara layer kedua dan ketiga (edge computing layer). |
Layer 3-Edge Computing | Level ketiga ini sering juga dikenal dengan istilah fog computing. Pada level ini pemrosesan data sederhana diinisiasi. Langkah ini dimaksudkan untuk mengurangi beban komputasi pada level yang lebih tinggi dan juga untuk mempercepat respons. Sebagian besar aplikasi realtime perlu melakukan komputasi sedekat mungkin dengan peranti IoT. Besar kecilnya pemrosesan pada level ini tergantung pada kekuatan komputasi penyedia layanan, server, dan node komputasi. Pada layer ini, biasanya digunakan metode pemrosesan sinyal dan algoritma pembelajaran sederhana |
Layer 4-Data Accumulation | Banyak aplikasi IoT yang tidak memerlukan pengolahan data secara langsung. Layer ini memungkinkan pengubahan format data untuk keperluan analisis data ataupun berbagi dengan server komputasi pada level yang lebih tinggi. Tugas utama layer ini adalah mengubah format keluaran sensor IoT menjadi format yang cocok untuk penyimpanan di basis data, termasuk juga memfilter dan mengurangi data serta menentukan sebuah data perlu diteruskan untuk proses pada level yang lebih tinggi atau tidak. |
Layer 5-Data Abstraction | Layer ini memfasilitasi pengolahan dan penyimpanan data sehingga proses pengolahan tahap selanjutnya menjadi lebih sederhana dan efisien. Pengolahan data termasuk proses normalisasi atau denormalisasi, penentuan indeks, konsolidasi data, dan penyediaan akses pada multiple data store. |
Layer 6-Application | Layer aplikasi menyediakan proses interpretasi informasi. Aplikasi IoT pada level ini akan banyak membutuhkan koordinasi dengan layer abstraksi data dan akumulasi data. Aplikasi IoT sangat beragam, bergantung pada domain aplikasi dan proses bisnis organisasi. |
Layer 7-User dan Center | Pada layer ini, pengguna akan memanfaatkan aplikasi dan juga informasi hasil proses olah data yang dilakukan pada layer-layer di bawahnya. Penerapan IoT pada layer ini dapat juga merupakan pusat data bagi suatu enterprise |
.
Analisis SWOT SMART GREEBS
. | Strength | Weakness |
Membantu menyelesaikan masalah isu global, yaitu GRK (Gas Rumah Kaca). Inovasi green building berbasis panel surya dalam efisiensi peningkatan EBT (Energi Baru Terbarukan). |
Membutuhkan branding yang optimal dalam mengimplementasikan inovasi green building. Biaya modal teknologi dan pengembangnnya. |
|
Opportunity | S-O Strategi | W-O Strategi |
Kemajuan teknologi yang pesat dalam pengaruh infrastruktur di Indonesia. |
Meningkatkan kerja sama dengan pemerintah, dan mitra dalam pengembangan inovasi. Membuat sebuah lingkup pembangunan berkelanjutan berbasis green building. |
Memperluas jaringan kerja sama dalam membangun green building di Indonesia. Evaluasi bertahap terkait Pembangunan green building di Indonesia. |
Thearts | S-T Strategi | W-T Strategi |
Kemajuan teknologi yang pesat dalam pengaruh infrastruktur di Indonesia. |
Menjaga pengembangan inovasi dengan memperluas implementasi pengembangan green building. Melakukan sosialisasi kepada Masyarakat akan pentingnya pengembangan green building di Indonesia. |
Memperluas jaringan kerja sama dengan pihak-pihak yang dapat mendukung pembangunan green building di Indonesia. Mengoptimalkan infrastruktur, informasi, teknologi, dalam pengembangan green building. |
.
Good Idea
Sangat insightful
Kerenn, sangat bermanfaat and mangats teruss yaa!!
Menarik terkait isinya
Artikel yang bagus, kesadaran untuk inovasi bangunan berbasis IoT dengan pemanfaatan panel surya yang bermanfaat dalam efisiensi energi berkelanjutan.
Very useful post ☺️
Wow, such a great innovation!
Bagus sekali sangat menarik rate 5☆
Perlu sosialisasi lebih lanjut disetiap kesempatan agar masyarakat mengetahui dan
Memahami
Good job👍🏻
Ide yang disampaikan Fairuz menarik untuk diimplementasikan. Adaptasi teknologi pastinya butuh komitmen dari pemerintah dan masyarakat.
Penjelasan nya bagus..jelas…semangat terus ya
Ini keren banget isi artikelnya!
Kereeb benul, semangat
Ilmiah, Produktif dan Smart.. Sukses selalu yaa
Terus berpikir ilmiah, selalu produktif, sukses selalu yaa..
Kerenn euyy… Terus berpikir ilmiah, selalu produktif, sukses selalu yaa..
perfect
Good Odea
artikel yang menarik
Idenya bagus lebih kearah keberlanjutan dalam SMART GREEBS ..lanjutkan ke artikel berikutnya yg lebih inovatif.
Kereenn 👍👍
Semangat terus ya..