Peneliti Georgia Tech telah mengembangkan prototipe circuit breaker menggunakan supercritical CO2 untuk menggantikan gas SF6, namun komunitas teknologi mengajukan pertanyaan penting tentang manfaat lingkungan dan kesiapan teknis dari inovasi ini.
Penelitian yang dipimpin oleh Lillian Gabler di laboratorium plasma dan dielektrik Georgia Tech ini bertujuan untuk menyelesaikan masalah lingkungan yang signifikan. Gas SF6, yang umum digunakan dalam circuit breaker tegangan tinggi, memiliki potensi pemanasan global 25.000 kali lebih besar dari CO2. Bahkan kebocoran kecil dapat memberikan dampak iklim yang masif selama masa hidup atmosfer gas tersebut yang mencapai 3.200 tahun.
Perbandingan Dampak Lingkungan SF6 vs CO2:
- Potensi pemanasan global SF6: 25.000x lebih besar dari CO2
- Masa hidup SF6 di atmosfer: ~3.200 tahun
- Emisi SF6 tahunan dari peralatan listrik: 8.200 ton secara global
- Dampak setara CO2: 205 juta ton CO2e per tahun
- Persentase dari emisi gas rumah kaca global: 0,39%
Dampak Lingkungan Dipertanyakan
Meskipun teknologi ini menjanjikan eliminasi emisi SF6, diskusi komunitas mengungkap kekhawatiran yang bernuansa tentang klaim lingkungan. Kritikus menunjukkan bahwa CO2 tetap merupakan gas rumah kaca, meskipun jauh lebih tidak kuat dibandingkan SF6. Pemasaran tanpa gas rumah kaca tampak menyesatkan, meskipun perbedaan dampak praktisnya sangat besar.
Analisis komunitas menunjukkan bahwa emisi SF6 dari peralatan listrik menyumbang sekitar 0,39% dari emisi gas rumah kaca global - angka yang tampak kecil namun signifikan. Seperti yang dicatat oleh seorang pengamat, ini mewakili dampak iklim yang kira-kira sama dengan wilayah metropolitan besar dengan jutaan penduduk.
Tantangan Teknis dan Realitas Industri
Pendekatan supercritical CO2 menghadapi hambatan rekayasa yang substansial. Sistem ini memerlukan pemeliharaan CO2 pada tekanan yang melebihi 1.200 atmosfer - kondisi yang umum di kilang minyak namun belum pernah ada sebelumnya di gardu listrik. Georgia Tech harus mengembangkan bushing khusus menggunakan epoksi berisi mineral dan polimer khusus, karena tidak ada komponen yang ada yang dapat menangani tekanan ekstrem ini.
Komunitas juga mempertanyakan status proyek saat ini. Meskipun headline menyarankan sebuah debut, teknologi ini masih dalam fase prototipe. Pendanaan ARPA-E sebesar 3,9 juta dolar Amerika Serikat berakhir pada Mei 2024, dan pengujian masih terbatas pada kondisi laboratorium.
Spesifikasi Teknis:
- Persyaratan tekanan CO2 superkritis: >1.200 atmosfer
- Suhu CO2 superkritis: ~90°F (32°C)
- Pengujian prototipe: sirkuit 17 kW di University of Minnesota
- Pengembangan yang direncanakan: perangkat 100-kV
- Bahan bushing khusus: Epoksi berisi mineral, konduktor tembaga, polimer
 |
|---|
| Desain rumit dari prototipe pemutus sirkuit tegangan tinggi yang dikembangkan oleh Georgia Tech , menampilkan kompleksitas yang terlibat dalam teknologi lingkungan baru |
Solusi Alternatif Sudah Bermunculan
Diskusi industri mengungkap bahwa Georgia Tech bukanlah satu-satunya yang mencari alternatif SF6. Hitachi Energy telah menerapkan campuran gas yang berbeda dalam aplikasi komersial, sementara perusahaan lain sedang mengeksplorasi senyawa seperti trifluoroiodomethane (CF3I) untuk pemadam busur api dalam circuit breaker tegangan tinggi.
Pendekatan supercritical CO2 hanya mewakili satu jalur maju dalam industri yang secara aktif mencari solusi. Meskipun teknologi ini menunjukkan harapan, penerapan praktis akan memerlukan infrastruktur tambahan termasuk heat pump dan sistem manajemen tekanan yang tidak ada di gardu saat ini.
Status Proyek:
- Institusi penelitian: Georgia Tech ( Lillian Gabler , laboratorium plasma dan dielektrik)
- Pendanaan: $3,9 juta USD dari ARPA-E (berakhir Mei 2024)
- Nama proyek: TESLA ( Tough and Ecological Supercritical Line Breaker for AC )
- Fase saat ini: Pengujian prototipe laboratorium
- Pengujian yang direncanakan: EPRI Laboratories di Charlotte
Prospek Masa Depan
Transisi menjauh dari SF6 tampak tak terhindarkan seiring dengan semakin ketatnya regulasi lingkungan secara global. Namun, jalur ke depan mungkin melibatkan beberapa teknologi yang bersaing daripada satu solusi tunggal. Penelitian Georgia Tech memberikan kontribusi pengetahuan yang berharga untuk transisi ini, meskipun penerapan komersial masih bertahun-tahun lagi.
Konsensus komunitas menunjukkan bahwa meskipun menghilangkan SF6 sangat penting untuk tujuan iklim, teknologi pengganti harus membuktikan diri mereka melalui pengujian dunia nyata yang ketat sebelum adopsi luas menjadi layak.