Inovasi Rekayasa di Infrastruktur

Sebuah perusahaan asal Italia bernama Turboden telah mengembangkan pompa panas terbesar di dunia yang dapat menghasilkan uap superheated dengan kapasitas 12 MWth pada tekanan 3,4 bar dan suhu antara 150-180°C. Teknologi ini dirancang khusus untuk mendukung proses industri yang membutuhkan uap panas tinggi tanpa menaikkan emisi karbon dioksida secara langsung. Sistem ini menggabungkan teknologi Large Heat Pump (LHP) dengan Mechanical Vapor Recompression (MVR) yang memungkinkan efisiensi tinggi dan pengolahan limbah panas dari proses industri. Listrik yang digunakan juga bebas karbon, sehingga seluruh proses menjadi lebih ramah lingkungan dan mendorong dekarbonisasi energi industri. Instalasi pompa panas ini dipasang di pabrik Delfort yang bergerak di bidang produksi kertas spesial. Penggunaan teknologi ini diharapkan dapat menggantikan boiler berbahan bakar fosil yang sebelumnya digunakan dan mampu mengurangi sekitar 19.000 ton emisi CO₂ setiap tahunnya. Faktor teknis yang menjadi tantangan adalah terbatasnya ruang di pabrik sehingga sistem harus dirancang agar muat dan mudah diakses untuk pemeliharaan tanpa mengurangi performa. Proses integrasi dan kontrol dilakukan secara cermat agar operasi berjalan stabil dan efisien dalam berbagai kondisi produksi. Keberhasilan proyek ini menjadi bukti bahwa teknologi heat pump skala besar sudah siap digunakan dalam industri berat dan dapat menjadi solusi nyata untuk mengurangi jejak karbon serta mendukung transisi energi yang lebih bersih dan berkelanjutan.

Para peneliti di Laboratorium Nanoscience for Energy Technology (LNET) di EPFL berhasil menciptakan perangkat bernanopilar sebelumnya yang dapat menghasilkan listrik stabil dengan menggunakan penguapan air garam. Teknologi ini disebut hidrovoltaik, yang berbeda dari teknologi pembangkit listrik konvensional karena memanfaatkan penguapan dan pergerakan ion untuk menghasilkan tenaga. Perangkat tersebut dibuat dari silikon yang merupakan semikonduktor. Ketika terkena cahaya, elektron dalam silikon ini terangsang. Selain itu, panas yang dihasilkan memperkuat muatan negatif pada permukaan sehingga ion dalam air garam bergerak dan menghasilkan medan listrik yang mengalir sebagai arus listrik. Tiga lapisan pada perangkat ini berfungsi secara terpisah: lapisan untuk penguapan, lapisan pengangkutan ion, dan lapisan untuk pengumpulan muatan listrik. Dengan desain ini, aliran ion dan elektron dapat dikontrol dengan baik untuk menghasilkan listrik lebih efektif. Salah satu masalah yang kerap terjadi pada perangkat HV adalah kerusakan material akibat reaksi kimia dengan air garam. Peneliti mengatasi hal ini dengan melapisi nanopilar silikon menggunakan oksida yang melindungi perangkat dari degradasi sekaligus menjaga kinerjanya stabil. Hasilnya, perangkat ini bisa menghasilkan tegangan sebesar 1 volt dan daya 0,25 watt per meter persegi, peningkatan lima kali lipat dibandingkan sebelumnya. Penemuan ini membuka peluang besar untuk membuat perangkat tanpa baterai menggunakan air, panas, dan cahaya yang cocok untuk alat wearable dan sensor lingkungan.

Pada tanggal 12 Februari 2026, proyek MTerra Solar berhasil melakukan sinkronisasi awal dan energisasi kepada jaringan listrik Luzon di Gapan, Nueva Ecija. Ini adalah langkah penting yang menandai kesiapan sistem dan koneksi aman untuk mengekspor listrik ke jaringan utama, serta menandai kemajuan besar dalam pemanfaatan energi terbarukan di Filipina. Phase 1 dari proyek ini sudah memasang kapasitas tenaga surya sebesar 1.288 MWdc dan 622 unit penyimpanan baterai, menjadikan proyek ini yang terbesar di Filipina. Dengan instalasi ini, MTerra Solar mendemonstrasikan kemampuan untuk menyediakan energi bersih yang dapat diandalkan, terutama ketika kebutuhan listrik sedang tinggi seperti pada musim panas. Terra Solar, melalui Meralco PowerGen Corporation dan dukungan dari pemerintah serta pelaku industri energi, terus melaksanakan pembangunan dengan target penyelesaian penuh. Pemasangan tiang pertama di Phase 2 menandai awal tahap konstruksi berikutnya yang akan memperbesar kapasitas dan memperkuat pasokan listrik dari energi terbarukan. Menurut pernyataan dari pejabat pemerintah dan pelaku industri, keberhasilan energisasi dan sinkronisasi ini adalah contoh konkret dari inovasi dan kesiapan sistem yang dibutuhkan untuk memenuhi target energi hijau Filipina yakni 35% di tahun 2030 dan 50% di tahun 2040. Proyek ini diharapkan dapat menjadi fondasi dalam memenuhi kebutuhan listrik yang semakin meningkat secara berkelanjutan. Dari segi global, MTerra Solar mendapat perhatian luas dari komunitas energi internasional karena menjadi fasilitas tenaga surya dan penyimpanan baterai terintegrasi terbesar di dunia setelah selesai. Ini menunjukkan potensi Filipina sebagai pionir dalam pengembangan solusi energi bersih skala besar sekaligus membuka peluang investasi dan pengembangan teknologi baru di sektor energi.

Kereta api dan lokomotif terus-menerus menghadapi tekanan mekanis yang berat selama beroperasi. Beban dinamis dan perubahan gaya yang terjadi saat perjalanan menimbulkan tantangan besar bagi keawetan rangka, as roda, dan sistem pengereman. Untuk menjawab kebutuhan akan kendaraan yang lebih ringan, aman, dan hemat energi, sebuah laboratorium riset baru dibuka di Universitas Teknologi Graz, Austria. Laboratorium Christian Doppler untuk Integritas Struktural dalam Desain Kendaraan Kereta api ini mendapat dukungan penuh dari Kementerian Ekonomi, Energi, dan Pariwisata Austria. Pemerintah menempatkan teknologi kereta api sebagai bagian penting dalam strategi industri dan kebijakan iklim negara, dengan fokus pada efisiensi energi dan daya saing ekonomi jangka panjang. Penelitian di laboratorium dibagi dalam dua bagian utama, yaitu mempelajari kekuatan lelah struktur baja yang dilas serta menganalisis perilaku dinamis sistem rem, khususnya getaran yang disebabkan oleh gesekan. Para peneliti menggunakan alat uji canggih seperti test rig rem untuk mensimulasikan kondisi nyata dan mengembangkan aturan desain praktis bagi produsen. Laboratorium bekerja sama dengan beberapa perusahaan besar di Austria seperti Siemens Mobility Austria, Plasser & Theurer, dan Miba Frictec GmbH. Kolaborasi ini mempercepat proses pengaplikasian hasil riset ke dalam produk yang dapat dipasarkan dan digunakan oleh operator kereta api di berbagai negara. Dengan pendekatan ini, diharapkan masa pakai komponen kereta dapat diperpanjang, biaya pemeliharaan diminimalkan, dan efisiensi energi meningkat secara signifikan. Hasil penelitian ini juga berpotensi mendukung transisi menuju transportasi yang lebih berkelanjutan dan ramah lingkungan secara global.

Para ilmuwan di Swiss berhasil mengembangkan sistem baru yang menggabungkan beton serat ultra-tinggi (UHPFRC) dengan baja bentuk memori berbasis besi (Fe-SMA). Teknologi ini dirancang untuk memperkuat jembatan beton yang sudah tua dan mengalami kerusakan, dengan cara yang efisien dan dapat memperpanjang masa pakainya secara signifikan. Sistem penguatan ini bekerja dengan memanfaatkan baja yang dapat mengerut saat dipanaskan hingga 200 derajat Celsius. Baja ini dipasang pada struktur beton yang retak, kemudian dipanaskan agar mengencang dan menutup retakan secara otomatis, sehingga memperbaiki kekuatan dan menjaga keutuhan struktur jembatan. Dalam uji coba menggunakan slab beton berukuran nyata, sistem campuran ini mampu menggandakan daya tahan beban slab tersebut dibandingkan metode perkuatan konvensional. Metode ini juga lebih mudah diterapkan karena tidak membutuhkan alat pengencang yang rumit, hanya perlu memanaskan baja yang sudah terpasang. Teknologi ini sangat berpotensi membantu perbaikan infrastruktur lama, terutama mengingat banyak jembatan di Swiss dan negara lain yang mendekati akhir umur pakainya. Selain jembatan, metode ini juga dapat diaplikasikan pada area lain seperti balkon dan atap beton yang butuh penguatan ringkas dan kuat. Dengan semakin banyaknya penggunaan teknologi ini, diharapkan biaya produksi baja bentuk memori akan turun sehingga menjadi solusi ekonomis dan tahan lama untuk renovasi bangunan beton. Program kolaborasi dengan berbagai institusi juga menjanjikan perkembangan teknologi lebih lanjut dan implementasi yang luas di masa depan.

Para peneliti Australia berhasil mengembangkan sistem cetak 3D beton yang mampu bekerja di bawah air tanpa memerlukan bahan kimia tambahan untuk mempercepat pengerasan. Teknologi ini merupakan yang pertama di dunia dan dikembangkan oleh University of Wollongong bersama perusahaan teknologi konstruksi LUYTEN 3D. Inovasi utama terletak pada formula campuran beton tunggal yang didesain khusus agar tahan terhadap pencucian oleh air dan mampu mengeras secara alami tanpa perlu proses multi-tahap atau bahan kimia berbahaya. Hal ini menjadikan konstruksi bawah air menjadi lebih sederhana dan ramah lingkungan. Teknologi ini sangat potensial untuk digunakan dalam berbagai bidang, seperti pertahanan, pembangunan pelabuhan, dan infrastruktur lepas pantai termasuk turbin angin. Dengan penggunaan teknologi ini, proses perbaikan dan pembangunan struktur di lingkungan bawah laut dapat lebih efisien dan aman. Para pakar teknik dari University of Wollongong menegaskan bahwa keberhasilan teknologi ini adalah hasil dari kerja sama erat antara akademisi dan industri serta penggunaan laboratorium riset kelas dunia. Sistem ini juga mendukung pencapaian tujuan pembangunan berkelanjutan PBB. Ke depan, teknologi cetak 3D beton bawah air bukan hanya akan merevolusi konstruksi maritim tapi juga membuka jalan bagi pengembangan teknik konstruksi di lingkungan ekstrem lain, termasuk kemungkinan penerapannya untuk pembangunan di luar bumi.