569. DARI CHP (COMBINED HEAT AND POWER) SAMPAI GREEN FARMING, SOLUSI RUMAH KACA HEMAT ENERGI BELANDA

Penulis : Rizki Amalia Dianing Ratri
Tema : Fire
=========================================================================================================================================================

Rasanya tidak ada habisnya kalau membicarakan soal Belanda. Saya selalu berhasil dibuat kagum oleh keunggulan sektor pertanian mereka. Sepertinya Belanda tidak kehabisan ide untuk mengembangkan sektor unggulannya ini. Negara yang setengah dari wilayahnya terletak satu meter di bawah permukaan laut yang padat penduduk itu memiliki kecanggihan teknologi tingkat tinggi di sektor pertanian.

Dengan topografi ‘tanah rendah’ Belanda dan akibat perubahan iklim, kenaikan muka laut dapat sewaktu-waktu menghancurkan kegiatan sosial ekonomi Belanda. Cara yang dinilai terbaik untuk menurunkan kenaikan permukaan laut adalah dengan mengurangi emisi gas rumah kaca secara drastis.

Belanda merupakan pemimpin global dalam produk-produk bermutu yang dihasilkan dalam rumah kaca. Untuk dapat berproduksi, rumah kaca harus selalu panas di musim dingin dan pada musim panas rumah kaca juga terkadang harus didinginkan. Dibutuhkan banyak energi untuk bisa melakukan semua itu.

image001
Tomat, salah satu produk greenhouse horticulture unggulan Belanda (sumber: http://www.wageningenur.nl/)

Petani memanfaatkan bahan bakar fosil yang melimpah sebagai sumber panas namun, karena pemakaian terus-terusan, bahan bakar ini menjadi langka dan sangat mahal di seluruh dunia. Selain itu, tumbuh kesadaran bahwa emisi gas CO2 dari pembakaran berbahaya bagi atmosfer. Oleh karena itu, mereka secara aktif mencari sistem baru yang rendah energi sebagai sumber alternatif.

Salah satu solusi yang diadopsi petani di Belanda untuk mengurangi pemakaian energi rumah kaca adalah dengan sistem gabungan panas dan listrik (combined heat and power, CHP). CHP atau juga dikenal dengan co-generator bukanlah teknologi, tapi pendekatan untuk menerapkan teknologi. Panas yang terbuang dalam pembangkit listrik konvensional dijadikan sebagai sumber energi yang berguna.

image002
Skema CHP (sumber: http://blog.maripositas.org/)

Belanda merupakan leading country dalam penggunaan CHP ini. Sebagian besar petani rumah kaca telah menggunakan sistem CHP karena sistem ini memiliki efisiensi hampir 90% untuk memanaskan rumah kaca, memasok listrik untuk penerangan tambahan, dan menghasilkan CO2 yang digunakan untuk meningkatkan produktifitas tanaman (minimalisasi dampak CO2 bagi lingkungan membuat CHP menjadi solusi berkelanjutan). Kelebihan listrik juga dapat dijual kepada publik dan dengan cara ini, industri hortikultura dapat menjadi produsen energi lokal. Industri ini bahkan telah memproduksi 15% listrik rumah tangga di Belanda.

Tahun 2013 lalu, Belanda membentuk program Green Farming, program ini berpusat pada penggunaan rumah kaca sebagai ‘kolektor surya’ yang kemudian dapat digunakan untuk memanaskan rumah kaca atau menghasilkan listrik. Panas dikumpulkan dan disimpan saat musim panas di rumah kaca semi tertutup lalu kemudian dapat digunakan saat musim dingin untuk pemanasan. Proyek ini didukung oleh Wageningen University and Research Centre yang secara aktif terlibat dalam penelitian serta pertukaran pengetahuan dan telah dipraktikan di kebun benih mawar Olij di Naivasha, Kenya.

image003
Demonstrasi Proyek rumah kaca Green Farming bertenaga surya saat siang dan malam hari (sumber: http://www.greenfarming.nl/)

Di atap rumah kaca dipasang panel surya sebagai penangkap sinar matahari. Panel surya atau photovoltaic panel (PV), terdiri dari sekitar 40-80 sel surya. Merupakan pembangkit listrik mini yang mengubah sinar matahari menjadi tenaga listrik. Dengan green farming, biaya energi dapat dikurangi hingga 40%, kuantitas dan kualitas produksi meningkat, iklim rumah kaca dapat diatur dan diseimbangkan, penggunaan pertisida dapat dikurangi, pemeliharaan sistem yang mungkin lebih rendah, dan hasil produksi yang ramah lingkungan.

Pada siang hari panel PV menghasilkan 440 kWh energi listrik (pertanian menggunakan rata-rata 22,5 kW energi listrik per jam). Energi yang dibutuhkan untuk menjalankan pompa dan motor di rumah kaca langsung dapat digunakan. Kelebihan energi dapat dikemas dalam baterai dan dapat digunakan untuk pemanasan pada malam hari. Ketika baterai terisi penuh, kelebihan energi listrik dapat diubah menjadi energi panas (air hangat). Panel surya ini dapat menghasilkan energi listrik mulai matahari terbit sampai matahari terbenam. Keuntungan menginstal panel ini juga menjaga ruangan di bawahnya tetap dingin karena radiasi sinar matahari hanya mencapai permukaan atap.

Kolektor surya yang diinstal cukup untuk memanaskan tiga rumah kaca seluas 4000 m2. Kolektor surya menangkap radiasi matahari dan mampu memanaskan air hingga 55o C. Pada suhu ini kolektor surya mencapai efisiensi optimal. Air hangat disimpan dalam tangki penyimpanan panas. Saat malam, rumah kaca dihangatkan oleh air panas yang dilewatkan melalui sistem perpipaan yang dipasang di bawah area kultivasi di dalam rumah kaca. CHP dipasang sebagai generator saat pemadaman listrik. Sebuah software khusus juga diinstal untuk mengelola proses dan aliran energi. Hal ini memungkinkan optimalisasi energi listrik yang tersimpan pada paket baterai dan tangki penyimpan panas.

image009
Semi-closed greenhouse with solar energy technology (sumber: http://www.energiek2020.nu/)

“Dengan sistem ini, hortikultura Belanda mengonsumsi, memproduksi, dan menyimpan energi yang berarti sektor ini sangat penting untuk pasokan energi masa depan” kata André Faaij, profesor energi dari Wageningen University (hortidaily.com, 2015). Pemerintah Belanda mengamanatkan, setelah tahun 2020, semua konstruksi baru di Belanda harus climate-neutral. Program rumah kaca sebagai sumber energi (Kas als Energiebron) merupakan inovasi sektor hortikultura dan sebagai tindakan pendorong mencapai tujuan tersebut. Semua rumah kaca baru harus beriklim netral dan hampir tidak menghasilkan emisi CO2. Artinya, rumah kaca menghasilkan jumlah energi yang sama seperti jumlah energi yang mereka konsumsi.

Tahun lalu, Badan Energi Nasional Belanda mengungkapkan bahwa tujuan untuk penghematan energi dan energi terbarukan belum tercapai, namun berkat penghematan energi dan meningkatkan produksi energi terbarukan, emisi gas rumah kaca di Belanda akan terus turun di tahun-tahun mendatang.

Referensi:
CHP/DHC Country Scorecard: The Netherlands. 2007. The International CHP/DHC Collaborative – Advancing Near-Term Low Carbon Technologies. http://www.iea.org/media/files/chp/profiles/Netherlands.pdf. Diakses tanggal 26 April 2015.
Debetsschalke. 2014. Solar Greenhouses. http://www.debetsschalke.com/en/greenhouses/solar-greenhouses. Diakses tanggal 26 April 2015. Diakses tanggal 26 April 2015.
ECN (Your energy, Our passion). 2014. Energy transition is becoming visible in the Netherlands. https://www.ecn.nl/news/item/energietransitie-nederland-wordt-zichtbaar/. Diakses tanggal 26 April 2015.
Erik, Runkle. 2012. Cutting Edge Greenhouse Technology. http://www.gpnmag.com/cutting-edge-greenhouse-technology. Diakses tanggal 26 April 2015.
Goverment of The Netherland. Agriculture and horticulture. http://www.government.nl/issues/agriculture-and-livestock/agriculture-and-horticulture. Diakses tanggal 26 April 2015.
Green Farming and Holland. 2013. Reducing energy costs up to 40%, Cost-effective use of solar energy in East African horticulture. http://www.greenfarming.nl/system/files/private/Green%20Farming%20Kenya_Solar_Brochure_0.pdf. Diakses tanggal 26 April 2015.
Greenhouse as source of energy-towards a powerful and climate-neutral greenhouse horticulture sector. 2011. http://www.energiek2020.nu/fileadmin/user_upload/energiek2020/docs/Algemeen/Leaflet_Engels.pdf. Diakses tanggal 26 April 2015.
Hortidaily. 2015. Dutch horticulture demands more funding for energy efficiency. http://www.hortidaily.com/article/16778/Dutch-horticulture-demands-more-funding-for-energy-efficiency. Diakses tanggal 26 April 2015.
The Netherlands Embassy and Consulates. Green Building. http://www.the-netherlands.org/key-topics/energy–climate/green-building.html. Diakses tanggal 26 April 2015.
Van Berkum, Eric. 2009. Greenhouse systems built from 2020 will be energy-neutral. http://blog.maripositas.org/horticulture/greenhouse-systems-built-from-2020-will-be-energy-neutral. Diakses tanggal 26 April 2015.
_______________. 2009. WKK or CHP stops innovation in Horticulture Holland. http://blog.maripositas.org/horticulture/wkk-or-chp-stops-innoviation-in-horticulture-holland. Diakses tanggal 26 April 2015.
Sumber gambar:
Green Farming and Holland. 2013. Reducing energy costs up to 40%, Cost-effective use of solar energy in East African horticulture. http://www.greenfarming.nl/system/files/private/Green%20Farming%20Kenya_Solar_Brochure_0.pdf. Diakses tanggal 26 April 2015.
Greenhouse as source of energy-towards a powerful and climate-neutral greenhouse horticulture sector. 2011. http://www.energiek2020.nu/fileadmin/user_upload/energiek2020/docs/Algemeen/Leaflet_Engels.pdf. Diakses tanggal 26 April 2015.
Van Berkum, Erik. 2009. WKK or CHP stops innovation in Horticulture Holland. http://blog.maripositas.org/horticulture/wkk-or-chp-stops-innoviation-in-horticulture-holland. Diakses tanggal 26 April 2015.
Wageningen UR Greenhouse Horticulture. 2013. Three fruitful years of experience in low energy greenhouses. http://www.wageningenur.nl/en/Expertise-Services/Research-Institutes/Wageningen-UR-Greenhouse-Horticulture/show/Three-fruitful-years-of-experience-in-low-energy-greenhouses.htm. Diakses tanggal 26 April 2015.