Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) adalah komponen penting dari infrastruktur energi global, yang menyediakan sebagian besar listrik dunia. Namun, pembakaran bahan bakar fosil di pembangkit listrik menghasilkan NOx yang berbahaya. Emisi ini menyebabkan polusi udara, hujan asam, dan penyakit pernapasan. Untuk mengurangi dampak lingkungan ini, banyak pembangkit listrik menggunakan sistem Selective Catalytic Reduction (SCR).
Prinsip Kerja, Peran dan Manfaat SCR dalam Pembangkit Listrik
Sistem Selective Catalytic Reduction (SCR) adalah teknologi pasca-pembakaran yang dirancang untuk mengurangi emisi NOx dari gas buang. Prosesnya melibatkan penyuntikan zat pereduksi, biasanya amonia (NH3) atau urea (CO(NH2)2), ke dalam aliran gas buang. Agen pereduksi bereaksi dengan NOx dengan adanya katalis untuk membentuk nitrogen (N2) dan air (H2O), yang keduanya tidak berbahaya. Katalis, seperti vanadium, titanium, atau zeolit, ditempatkan dalam reaktor. Katalis ini beroperasi pada suhu antara 300°C dan 400°C. Kisaran suhu ini memastikan aktivitas dan efisiensi katalitik yang optimal.
Sistem SCR di PLTU berperan utama dalam mengurangi emisi NOx. Teknologi ini memastikan kepatuhan lingkungan dan meminimalkan jejak ekologi pembangkit. Manfaat sistem SCR meliputi:
- Perlindungan Lingkungan: Sistem SCR dapat mengurangi emisi NOx hingga 90%, secara signifikan menurunkan kontribusi pembangkit listrik terhadap polusi udara dan hujan asam.
- Kepatuhan terhadap Peraturan: Banyak negara memiliki batas emisi NOx yang ketat, dan sistem SCR membantu pembangkit listrik memenuhi persyaratan hukum ini.
- Peningkatan Kesehatan Masyarakat: Dengan mengurangi emisi NOx, sistem SCR membantu mengurangi insiden penyakit pernapasan dan kardiovaskular yang disebabkan oleh polusi udara.
- Peningkatan Efisiensi Pembangkit Listrik: Dalam beberapa kasus, sistem SCR dapat meningkatkan efisiensi pembangkit listrik secara keseluruhan dengan mengoptimalkan proses pembakaran.
Pemasangan SCR dalam Sistem Pembangkit Listrik
Pemasangan sistem SCR di PLTU memerlukan perencanaan yang cermat. Sistem ini harus terintegrasi dengan proses pembakaran dan pengolahan gas buang. Sistem SCR biasanya dipasang di jalur gas buang. Letaknya di hilir boiler serta hulu air preheater dan electrostatic precipitator (ESP). Lokasi ini dipilih karena:
- Suhu gas buang pada titik ini berada dalam kisaran optimal untuk reaksi katalitik (300°C-400°C).
- Menempatkan sistem SCR sebelum preheater udara dan ESP memastikan bahwa katalis tidak terpapar materi partikulat, yang dapat menyebabkan pengotoran atau kerusakan.
PLTU Jawa 9 dan 10 merupakan satu-satunya pembangkit listrik yang menggunakan teknologi SCR (selective catalytic reduction) di Indonesia. PLTU Jawa 9 dan 10 merupakan pembangkit listrik pertama di Indonesia yang akan menggunakan amonia dan hidrogen hijau sebagai pengganti batubara. Langkah ini sejalan dengan peta jalan transisi energi menuju Net Zero Emission 2060. Fokus utamanya adalah pengembangan energi baru dan terbarukan yang ramah lingkungan.
https://www.pexels.com/photo/cooling-towers-emitting-steam-against-blue-sky-30160175/
Tantangan Implementasi SCR di PLTU
Meskipun sistem SCR menawarkan manfaat yang signifikan, implementasinya di PLTU bukan tanpa tantangan:
- Biaya Modal dan Biaya Operasional yang tinggi: Pemasangan sistem SCR membutuhkan investasi awal yang cukup besar, dan biaya penggantian katalis dan konsumsi amonia/urea yang terus menerus dapat menjadi signifikan.
- Degradasi Katalis: Katalis dapat terdegradasi dari waktu ke waktu karena keracunan, pengotoran, atau sintering, sehingga mengurangi keefektifannya dan memerlukan penggantian secara berkala.
- Amonia Slip: Dosis amonia yang tidak tepat dapat menyebabkan “slip amonia”, di mana amonia yang tidak bereaksi lolos ke atmosfer, menyebabkan polusi sekunder.
- Kendala Ruang: Retrofit sistem SCR ke dalam pembangkit listrik yang ada dapat menjadi tantangan karena keterbatasan ruang, terutama di fasilitas yang lebih tua.
- Kompleksitas Operasional: Sistem SCR memerlukan kontrol dan pemantauan yang tepat, menambah kompleksitas pada operasi dan pemeliharaan pembangkit listrik.
- Beban Debu Tinggi: Di pabrik dengan emisi materi partikulat yang tinggi, sistem SCR mungkin memerlukan peralatan tambahan, seperti filter debu, untuk melindungi katalis.
Sistem SCR adalah teknologi penting untuk mengurangi emisi NOx di pembangkit listrik tenaga uap. Teknologi ini membantu melindungi lingkungan dan memastikan kepatuhan peraturan. Meskipun ada tantangan dalam penerapannya, manfaat sistem SCR jauh lebih besar. Teknologi ini menjadi komponen penting dalam operasi PLTU modern. Ketika dunia bergerak menuju solusi energi yang lebih bersih, peran sistem SCR dalam meminimalkan dampak lingkungan dari pembangkit listrik berbasis bahan bakar fosil akan tetap penting.
Baca Artikel lainnya: Pentingnya Perawatan Teratur Sistem SCR untuk Kinerja Optimal