Intel Menggunakan Air Panas Untuk Mengurangi Penggunaan Gas Alam Di Pabriknya

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Followers: 0

Pabrik manufaktur baru Intel di Leixlip, Irlandia, yang pembangunannya menelan biaya $18.5 miliar, dilengkapi dengan teknologi yang disebut-sebut mampu menghemat energi dan air, termasuk pencahayaan serba LED yang dapat diprogram, serta sistem reklamasi dan penyaringan air yang dapat menghemat 275 juta galon per tahun.

Namun, salah satu fiturnya yang tidak biasa adalah pendekatan yang sering diabaikan: menangkap panas yang dihasilkan oleh peralatan di fasilitas dan menyalurkannya ke dalam proses produksi, bukan membuangnya melalui menara pendingin. Hal ini dicapai dengan pemasangan pendingin pemulihan yang menangkap panas yang dihasilkan oleh proses manufaktur suhu tinggi Intel dan menyalurkannya dalam bentuk air panas ke tempat lain di fasilitas tersebut.

Intel memperkirakan langkah-langkah pemulihan panas ini akan memungkinkannya mengurangi secara signifikan gas alam yang harus dibeli untuk menjalankan operasi di lokasi, Fab 34. Ini akan menggunakan energi yang dipulihkan sembilan kali lebih banyak dibandingkan yang dihasilkan oleh bahan bakar lain, demikian proyeksi perusahaan. Apa yang disebut “panas limbah” dapat digunakan untuk tugas-tugas seperti pemanasan awal air ultra-murni yang dibutuhkan Intel untuk fabrikasi semikonduktor atau menjaga bangunan di lokasi tetap hangat selama cuaca dingin, kata Rich Riley, insinyur utama di grup pengembangan layanan korporat Intel.

“Jika kita tidak memiliki panas tersebut, kita akan membutuhkan lebih banyak gas untuk memfasilitasi pengoperasian [pemanas, ventilasi, dan pendingin udara],” kata Riley. “Ini adalah pengurangan konsumsi gas alam secara keseluruhan.”

Seiring waktu, rencana Intel adalah mengembangkan pemulihan panas dan langkah-langkah efisiensi energi lainnya dengan memperbaruinya dengan peralatan industri, seperti pompa panas, yang menggunakan listrik.

Sasaran keberlanjutan jangka pendek Intel yang terkait dengan energi mencakup pengurangan emisi Cakupan 1 dan 2 sebesar 10 persen pada tahun 2030 dari baseline tahun 2019 (telah mencapai 4 persen pada tahun fiskal 2022); dan menghemat hingga 4 miliar kilowatt-jam secara kumulatif.

Sumber efisiensi energi yang belum dimanfaatkan

Intel belum mengungkapkan potensi dampak terhadap emisi karbon dari upaya pemulihan panas pada Fab 34 ini, namun retrofit menggunakan pompa panas air-ke-air di Fab 10 (juga di Leixlip) akan menghemat sekitar 18.3 juta kilowatt-jam listrik setiap tahunnya. Hal ini akan mengurangi emisi Lingkup 1 sekitar 4,760 metrik ton, namun emisi Lingkup 2 akan meningkat sekitar 1,627 metrik ton karena kebutuhan listrik untuk pompa panas.

Energi industri masih menjadi tantangan berat bagi tim keberlanjutan perusahaan: Diperkirakan 20 persen hingga 25 persen energi yang dikonsumsi secara global oleh sumber-sumber industri sebagian besar masih menggunakan batu bara dan gas alam, menurut Badan Energi Internasional.

Potensi penghematan biaya energi dari penggunaan limbah panas yang diperoleh kembali untuk proses industri, aplikasi pemanas distrik, atau untuk menghasilkan listrik dapat mencapai hingga $152.5 miliar per tahun, sedikit kurang dari setengah nilai gas alam yang diimpor oleh Uni Eropa pada tahun 2022. menurut laporan McKinsey diterbitkan pada bulan November. Analisis tersebut memperkirakan potensi pemulihan panas global setidaknya mencapai 3,100 terawatt-jam.

“Dalam pandangan kami, jika Anda ingin melakukan dekarbonisasi, pemulihan panas dan pembuangan panas adalah salah satu cara paling ekonomis yang tersedia,” kata Ken Somers, mitra McKinsey yang merupakan salah satu penulis laporan tersebut. Salah satu hambatan dalam penerapannya adalah rendahnya harga gas alam, namun tarif dan kekurangan pasokan telah mendorong perusahaan untuk mempertimbangkan kembali ketergantungan mereka, katanya.

Teknologi pompa panas industri yang diperlukan untuk memindahkan panas dari tempat dihasilkannya ke tempat yang dibutuhkan dalam proses produksi juga semakin matang. Potensi bagi produsen bahan kimia, produk konsumen, makanan dan obat-obatan untuk menggunakan pendekatan ini semakin besar sebagai pendahulu elektrifikasi sistem produksi, kata Patricia Provot, presiden produsen peralatan produksi termal Armstrong International.

“Jika rencana Anda adalah melakukan dekarbonisasi sepenuhnya, langkah pertama Anda adalah menghilangkan uap dan menggunakan air panas, dan mencoba mengambil sebanyak mungkin air tersebut dan memasukkannya kembali ke dalam sistem,” kata Provot.

Pelajaran dari pengalaman Intel

Selain pabrik di Irlandia, Intel telah memperkenalkan sistem pemulihan panas dan resirkulasi di Arizona, Ohio, dan Jerman, dan pendekatan ini akan dipertimbangkan untuk setiap pabrik baru yang dibangun perusahaan, kata Todd Brady, wakil presiden urusan publik global dan kepala petugas keberlanjutan di Intel. “Dibutuhkan desain teknik, pemahaman di mana panas dihasilkan, bagaimana panas tersebut dapat ditangkap dan dialihkan,” katanya. “Banyak hal yang menyangkut penempatan peralatan.”

Di pabrik di Irlandia, yang merupakan fasilitas bervolume tinggi untuk chip Intel 4 perusahaan, tim teknik melakukan pemetaan pergerakan panas secara ekstensif untuk membuat keputusan tentang berapa banyak penukar panas dan pendingin yang diperlukan untuk meminimalkan jumlah sistem pemanas bermutu tinggi yang ditenagai. melalui gas alam, kata Riley.

Sumber tingkat rendah, dengan suhu antara 100 derajat dan 200 derajat Celcius, dapat mencakup gas buang dari ketel uap, kompresor udara, atau pengering. Intel masih membutuhkan gas alam untuk proses bersuhu sangat tinggi.

Berikut adalah pertanyaan yang harus dipertimbangkan para insinyur dalam merancang sistem pemulihan panas, kata Riley.

Sudahkah para insinyur melakukan “analisis jepit" untuk semua musim? Penilaian ini mempelajari aliran panas melalui proses industri dan digunakan untuk menentukan konsumsi energi minimum yang diperlukan untuk menyelesaikan pekerjaan. Biasanya ada metrik yang berbeda untuk bulan-bulan musim panas dan musim dingin.
Akankah panas yang dihasilkan cukup untuk membuat perbedaan? Hal ini memerlukan keterlibatan pemasok peralatan dan manajer fasilitas, yang bertanggung jawab atas penempatan peralatan dalam desain lokasi secara keseluruhan.
Jika ini adalah retrofit, bagaimana panas dapat disalurkan ke tempat yang dapat digunakan? Jika sistem produksi didistribusikan secara luas, logistik untuk mengalihkan panas mungkin memerlukan relokasi atau pemasangan pipa. Jika tidak, penangkapan mungkin tidak masuk akal.
Apakah harga energi di wilayah tersebut membenarkan investasi tersebut? Jawabannya dapat meningkatkan atau menghancurkan laba atas investasi. Di wilayah yang harga gas alamnya tinggi, pengembalian atas investasi ini akan lebih singkat.

Intel memerlukan waktu beberapa tahun untuk menyempurnakan prosesnya, namun kini pemulihan panas dianggap sebagai bagian dari setiap proyek produksi pabrik, Riley berkata: “Ini cukup rumit, namun sekarang sudah menjadi rutinitas.”