Pada akhir abad ke-19, fasilitas manufaktur mulai mengadopsi elektrifikasi sebagai cara untuk menghasilkan penghematan biaya. Sekarang, lebih dari dua abad kemudian, ada kebangkitan dalam elektrifikasi industri: dari terminal pengiriman (tautan berada di luar ibm.com) di New Jersey hingga produksi baja (tautan berada di luar ibm.com) di Selandia Baru, operasi industri berubah untuk elektrifikasi lebih dari sebelumnya.
Namun, dorongan elektrifikasi saat ini bukan hanya tentang menghemat uang—ini tentang menyelamatkan planet ini.
Elektrifikasi adalah konversi perangkat, sistem, atau proses yang bergantung pada sumber energi non-listrik menjadi bergantung pada sumber energi listrik. Dalam konteks inisiatif keberlanjutan, teknologi elektrifikasi menggunakan listrik terbarukan, yaitu tenaga listrik yang berasal dari energi matahari, energi angin, dan sumber-sumber terbarukan lainnya yang bersih.
Dengan demikian, elektrifikasi telah menjadi kunci untuk mendukung transisi global ke energi terbarukan, aspek utama dari gerakan untuk mendekarbonisasi ekonomi, mencapai emisi net zero, dan mengurangi perubahan iklim. Seperti yang dicatat oleh Institute for Business Value IBM, "tindakan agresif untuk dekarbonisasi diperlukan," dengan elektrifikasi lintas industri, khususnya, muncul sebagai "keharusan kritis."
Sektor industri intensif energi, menyumbang 37% dari penggunaan energi global. Konsumsi energinya datang dengan jejak karbon yang cukup besar dan berkembang: emisi industri melonjak 70% (tautan berada di luar ibm.com) selama dua dekade terakhir, dengan perusahaan industri menyumbang sekitar seperempat dari emisi karbon dunia.
Emisi industri didorong oleh konsumsi energi dan jenis energi yang digunakan. Menurut Badan Energi Internasional (IEA), konsumsi energi industri masih "didominasi" oleh bahan bakar fosil. Batu bara telah lama menjadi bahan bakar paling umum dalam operasi industri, dan pada tahun 2022, total pangsa bahan bakar fosil (tautan berada di luar ibm.com) (termasuk gas alam dan minyak) dalam bauran energi sektor industri adalah 67%. Mengurangi emisi akan membutuhkan peralihan ke energi yang lebih bersih dan terbarukan untuk proses industri.
Masuki elektrifikasi.
Elektrifikasi yang sukses dan berkelanjutan membutuhkan penggantian alat produksi berbahan bakar fosil dengan teknologi listrik dan peralatan listrik. Contohnya antara lain:
Elektrifikasi pemanas proses: Pemanasan proses industri adalah langkah kunci dalam pembuatan segala sesuatu mulai dari bahan seperti baja dan semen hingga produk konsumen seperti peralatan dan kosmetik. Pemanasan menyumbang proporsi yang signifikan dari penggunaan energi di tempat karena sebagian besar terjadi pada suhu tinggi—400° C (752° F) (tautan berada di luar ibm.com) atau lebih. Karena permintaan energi tersebut biasanya dipenuhi melalui pembakaran bahan bakar fosil, pemanasan proses menyumbang 30% (tautan berada di luar ibm.com) dari emisi gas rumah kaca (GRK) yang berasal dari fasilitas manufaktur. Elektrifikasi menawarkan alternatif yang ramah lingkungan. Dengan menggunakan teknologi pemanas elektromagnetik, ketel listrik, tungku listrik, dan pompa panas industri dapat membantu industri mendorong penurunan besar dalam emisi GRK. Di Selandia Baru, misalnya, peralihan pabrik pembuatan baja(tautan berada di luar ibm.com) ke tungku busur listrik diproyeksikan untuk mengurangi emisi setidaknya 45%.
Motor listrik: Turbin gas dan turbin uap (yang ditenagai oleh bahan bakar fosil) menggerakkan berbagai jenis mesin yang berputar, seperti kipas angin dan kompresor. Mengganti turbin tersebut dengan motor listrik bertenaga energi bersih dapat mengurangi emisi di berbagai lokasi industri, termasuk stasiun kompresi pipa gas alam. (Gas alam sering dianggap sebagai "bahan bakar jembatan" untuk melengkapi sumber energi terbarukan.) Stasiun kompresi secara tradisional telah menggunakan turbin gas industri, tetapi hal ini berubah. Misalnya, pada 2023, lebih dari 300 stasiun kompresi (tautan berada di luar ibm.com) di Eropa sekarang mengandalkan motor listrik.
Kendaraan listrik: Emisi GRK juga berasal dari penggunaan kendaraan bertenaga bahan bakar fosil baik di dalam maupun di luar jalan raya, mulai dari truk-truk yang mengangkut material dan barang di sepanjang rantai pasokan hingga forklift di fasilitas manufaktur dan pelabuhan. Beralih ke kendaraan listrik adalah cara lain untuk mengurangi emisi secara signifikan di ruang-ruang ini. Misalnya, di terminal pengiriman di Elizabeth, New Jersey, operator pelabuhan memperkirakan bahwa inisiatif baru untuk menggunakan traktor terminal listrik (tautan berada di luar ibm.com) akan mencegah 1.100 ton emisi GRK setiap tahun per traktor.
Pemasangan sistem pemanas dan pendingin listrik, seperti pompa panas, juga merupakan jalan untuk dekarbonisasi di fasilitas industri. Akan tetapi, penelitian mengenai inisiatif ini jumlahnya lebih sedikit (tautan berada di luar ibm.com) dibandingkan dengan penelitian mengenai elektrifikasi sistem pemanas dan pendingin rumah tinggal.
Meskipun potensi pengurangan emisi gas rumah kaca merupakan pendorong utama elektrifikasi secara global, para pemimpin bisnis cenderung memiliki motivasi lain: keuntungan mereka.
Memang, elektrifikasi dapat menghasilkan penghematan biaya jangka panjang untuk bisnis industri. Peralatan listrik cenderung memiliki biaya pemeliharaan yang lebih rendah sambil memberikan efisiensi energi yang lebih besar. Dalam beberapa tahun terakhir, harga listrik dan listrik terbarukan juga dibandingkan dengan biaya energi bahan bakar fosil, termasuk pembangkit listrik berbasis bahan bakar fosil.
Selain itu, elektrifikasi dapat bermanfaat bagi kesehatan karyawan. Itu karena kendaraan dan peralatan listrik tidak memancarkan polutan udara yang berbahaya. Mengganti mesin dan kendaraan bertenaga bahan bakar fosil dengan mesin dan kendaraan listrik dapat meningkatkan kualitas udara di dalam dan di luar ruangan, sehingga mengurangi kemungkinan karyawan menderita efek kesehatan yang merugikan.
Elektrifikasi juga dapat membantu bisnis memenuhi tujuan ESG mereka dan memenangkan persetujuan dari para pemangku kepentingan, seperti investor dan pelanggan, sehingga inisiatif elektrifikasi secara teratur ditampilkan dalam laporan keberlanjutan perusahaan.
Terlepas dari manfaat elektrifikasi, ada hambatan untuk adopsinya. Diantaranya adalah biaya di muka yang tinggi. Meskipun elektrifikasi menghemat uang dari waktu ke waktu, mengganti sistem berbasis bahan bakar fosil dengan sistem listrik bisa jadi mahal dan bahkan menjadi penghalang. Insentif pemerintah membantu membuat elektrifikasi industri lebih terjangkau. Dari California (tautan berada di luar ibm.com) hingga Finlandia (tautan berada di luar ibm.com) hingga Selandia Baru (tautan berada di luar ibm.com), pembuat kebijakan telah mensubsidi investasi elektrifikasi untuk industri padat energi. Inisiatif terbesar termasuk rencana REPowerEU Eropa (tautan berada di luar ibm.com) dan investasi dekarbonisasi industri Departemen Energi AS (tautan berada di luar ibm.com).
Ketahanan dan kapasitas sistem energi saat ini menghadirkan tantangan besar lainnya. Seiring dengan semakin banyaknya industri yang memberi tenaga listrik ke lebih banyak peralatan dan kendaraan, peningkatan permintaan listrik yang dihasilkan berpotensi membebani jaringan listrik. Berbagai program pemerintah di seluruh dunia bertujuan untuk membantu operator jaringan meningkatkan infrastruktur dan memperluas kapasitas, tetapi menurut analisis IEA (tautan berada di luar ibm.com), pengembangan kebijakan lebih diperlukan.
Meskipun peningkatan infrastruktur fisik adalah kunci untuk memperkuat sistem tenaga listrik di tengah pertumbuhan elektrifikasi, solusi perangkat lunak juga dapat memainkan peran penting. IBM Environmental Intelligence Suite, misalnya, memberdayakan industri dan penyedia energi untuk mengantisipasi dan bersiap untuk kondisi lingkungan yang mengganggu, dengan kemampuan prediksi pemadaman, peramalan pembangkit listrik terbarukan, dan banyak lagi.
Jelajahi IBM Environmental Intelligence Suite dan pelajari lebih lanjut tentang tren keberlanjutan di bawah ini.