Kajian Techno-Economic Assessment Teknologi Waste Heat Recovery pada Industri Manufaktur: Systematic Literature Review Menggunakan Protokol Prisma 2020

Abstract

Sektor manufaktur merupakan salah satu konsumen energi terbesar di dunia, menyumbang sekitar 37% dari total permintaan energi akhir, dengan sebagian besar terbuang sebagai limbah panas yang tidak dimanfaatkan melalui gas buang, aliran pendingin, dan radiasi permukaan. Pemanfaatan kembali energi panas ini melalui teknologi pemulihan panas limbah (WHR) menawarkan strategi yang terbukti secara teknis dan layak secara ekonomi untuk meningkatkan efisiensi energi industri sekaligus mengurangi biaya operasional dan emisi gas rumah kaca. Namun, studi yang ada sebagian besar mengevaluasi teknologi individual dalam konteks sektor tertentu, tanpa perspektif perbandingan lintas teknologi dan lintas sektor yang komprehensif yang didasarkan pada kerangka kerja tekno-ekonomi terintegrasi. Studi ini mengatasi kesenjangan tersebut dengan melakukan Tinjauan Literatur Sistematis (SLR) mengikuti protokol PRISMA 2020, mensintesis sekitar 60 artikel yang ditinjau sejawat yang diambil dari empat basis data elektronik utama — Scopus, Web of Science, Google Scholar, dan IEEE Xplore — yang mencakup periode 2014 hingga 2024. Empat teknologi WHR dominan diperiksa: penukar panas (HE), Siklus Rankine Organik (ORC), generator termoelektrik (TEG), dan sistem pendingin absorpsi (ARS), di seluruh sub-sektor manufaktur utama termasuk semen, baja, petrokimia, otomotif, dan pengolahan makanan. Hasil menunjukkan bahwa ORC adalah teknologi yang paling banyak dipelajari untuk penilaian tekno-ekonomi, menunjukkan efisiensi termal 10–25% dengan periode pengembalian investasi 3–6 tahun untuk sumber panas suhu menengah hingga rendah (80–400°C). Penukar panas tetap menjadi teknologi yang paling banyak digunakan karena efisiensi pemulihan termal yang tinggi (60–90%) dan kompleksitas sistem yang rendah. Lima kesenjangan penelitian kritis telah diidentifikasi: dominasi studi dari negara-negara maju dengan parameter ekonomi yang tidak dapat ditransfer; cakupan yang tidak memadai terhadap sumber panas suhu rendah di bawah 150°C; tidak adanya analisis sensitivitas dinamis untuk fluktuasi harga energi dan skenario penetapan harga karbon; kelangkaan studi perbandingan multi-teknologi terintegrasi; dan kurangnya kerangka pelaporan TEA yang terstandarisasi dan dapat direplikasi. Temuan ini memiliki implikasi langsung bagi industri manufaktur Indonesia, di mana pengeluaran modal yang tinggi dan akses pembiayaan yang terbatas di kalangan usaha kecil dan menengah tetap menjadi hambatan paling signifikan terhadap adopsi WHR. Tinjauan ini menyediakan peta pengetahuan terstruktur untuk memandu para peneliti, insinyur, dan pembuat kebijakan dalam mengembangkan strategi efisiensi energi industri berbasis bukti.