Mesin kertas menelan 5–7 GJ thermal dan 600–1000 kWh per ton—dengan sekitar 70% energi berupa steam dan 76% dihabiskan di dryer. Data lapangan menunjukkan tiga tuas utama: pengeringan mekanis di press, vakum berefisiensi tinggi, dan pemulihan panas exhaust dryer.
Pabrik kertas hidup dari energi. Untuk setiap ton kertas, sekitar 5–7 GJ thermal (~1,4–1,9 GJ steam) plus 600–1000 kWh listrik diperlukan, dan steam sendiri mencapai ~70% dari total konsumsi energi; sekitar 76% dari steam itu dihabiskan di bagian dryer (sunnea.fi). Dalam praktiknya, sebagian besar panas justru pergi bersama udara buang yang panas dan lembap dari hood dryer (sunnea.fi).
Artinya, dua strategi kembar—memaksimalkan penghilangan air secara mekanis sebelum dryer dan memanen kembali panas dari exhaust—adalah target paling berdampak. Di antara keduanya, ada “beban listrik tersembunyi” pada sistem vakum yang bisa dipangkas puluhan persen dengan teknologi yang tepat.
Beban energi mesin kertas
Angka-angka energi memberi arah prioritas. Steam ~70% dari total konsumsi, dan ~76% dipakai di dryer; maka apa pun yang mengurangi air yang harus diuapkan akan langsung menurunkan beban steam (sunnea.fi). Sebagian besar panas dryer berakhir pada udara buang panas-lembap—sumber panas sekunder bernilai tinggi bila dipulihkan (sunnea.fi).
Baca juga: Pengolahan Limbah Secara Kimia
Optimasi dewatering di press section
Inti penghematan ada di press section. Pada studi mesin tissue, roll press menaikkan solid web dari ~20% setelah forming menjadi ~50% setelah pressing (mdpi.com). Secara numerik dan pengalaman industri menunjukkan, setiap kenaikan 1 poin persen dryness di press dapat memangkas kebutuhan steam di dryer ~4–5% (mdpi.com).
Runtech melaporkan perbaikan dewatering press 1–3%—melalui nip pressing yang lebih baik, doctoring, desain felt, dan lain-lain—menghasilkan pengurangan steam dryer sekitar 4–12% (paper360.tappi.org). Dalam praktik, tiap kenaikan satu poin dry-solids di press memangkas penggunaan steam beberapa persepuluh GJ per ton (sekitar 5–10 kg steam/ton untuk setiap poin persen dryness yang didapat).
Teknologi press lanjutan seperti extended-nip “shoe” press atau multiple press nips secara rutin mencapai solid lebih tinggi (50–60%) sebelum pengeringan; studi memperkirakan shoe press dapat menurunkan energi drying 10–15% dibanding nip press konvensional (iipinetwork.org).
Sistem vakum efisiensi tinggi
Vakum untuk dewatering wire dan press adalah salah satu beban listrik terbesar setelah motor dan drives. Banyak mesin beroperasi dengan sistem vakum yang oversized atau usang; right‑sizing dan upgrade dapat memberi penghematan drastis. Satu retrofit di pabrik tissue mengganti lima liquid‑ring vacuum pump dengan dua high‑speed turbo blower (EP600 turbos); daya sistem vakum turun dari 1250 kW menjadi 400 kW—reduksi 68% (paper360.tappi.org).
Secara umum, sumber industri melaporkan optimalisasi sistem vakum memangkas beban listrik vakum 30–70% (paper360.tappi.org). Audit atas 14 mesin menunjukkan ~3,5 MW dapat dihemat melalui tuning sistem vakum (iipinetwork.org).
Langkah kunci meliputi pemasangan turbo blower variable‑speed tanpa air (mengganti liquid‑ring fixed‑speed), blower terpisah untuk level vakum berbeda, dan pengukuran dewatering daring untuk mencegah over‑pumping. Mengontrol level suction‑box agar selaras dengan kondisi felt menghindari “double compression” yang dapat menaikkan aliran udara 30–50% dan dengan demikian energi (paper360.tappi.org, paper360.tappi.org). Implementasi ini memberi payback cepat: penghematan 1,5 MW pada vakum setara ~4.000 tCO₂/tahun (paper360.tappi.org), dan contoh tipikal menunjukkan 30–50% atau lebih penghematan listrik di fasilitas vakum (paper360.tappi.org, paper360.tappi.org). Banyak pabrik bahkan dapat mengeliminasi konsumen vakum berdaya rendah seperti vacuum couch rolls—penghematan ~225 kW per unit (iipinetwork.org).
Baca juga:
Penerapan Sistem Biofilter dalam Pengolahan Limbah Air
Pemulihan panas dari exhaust dryer
Udara buang hood dryer yang lembap (sering 100–180 °C) memiliki kandungan panas berkali lipat dibanding udara masuk, sehingga menjadi sumber pemulihan panas yang sangat baik (sunnea.fi). Mesin modern memanfaatkan penukar panas (heat exchanger) multi‑tahap air‑ke‑udara dan air‑ke‑air: panas yang dipanen dipakai untuk preheat suplai udara kering, pemanasan ventilasi gedung atau air shower/proses, dan resirkulasi panas dalam loop tertutup (sunnea.fi, sunnea.fi).
Dengan keseimbangan aliran udara yang baik dan exchanger efisien, tingkat pemulihan yang terdokumentasi sangat tinggi—sekitar 55–80% panas exhaust dapat direklamasi (sunnea.fi). Dampaknya nyata: satu pabrik memasang cross‑flow heat exchanger pada exhaust dryer dan memanfaatkan panasnya untuk pemanas fasilitas; hasilnya penghematan sekitar US$1 juta/tahun dengan payback ~1,5 tahun (iipinetwork.org). Bahkan tanpa teknologi baru, memperbaiki/mengoptimalkan sistem hood lama biasanya balik modal dalam setahun (sunnea.fi).
Opsi lanjutan—flue‑gas condensing, hood multi‑tahap, hingga mechanical vapor recompression (MVR, kompresi ulang uap secara mekanis)—dapat mendorong penghematan lebih jauh; MVR dapat memangkas ~50% penggunaan steam dengan konsekuensi kebutuhan listrik tambahan (iipinetwork.org).
baca juga:
Pengertian dan Pengaruh TDS dan TSS Terhadap Kualitas Air
Biaya, ROI, dan regulasi
Semua langkah di atas telah terkuantifikasi di lapangan dengan ROI kuat. Pemasangan shoe press berbiaya kisaran US$30–40 per ton kapasitas tahunan dan kemudian menghemat ~15% energi drying (iipinetwork.org). Retrofit sistem vakum sering nyaris tanpa biaya infrastruktur tambahan namun menghemat ratusan kW—setara puluhan ribu dolar AS per tahun dalam biaya energi (paper360.tappi.org, paper360.tappi.org). Instalasi penukar panas senilai sekitar US$1–2 juta untuk mesin besar umumnya balik modal 1–2 tahun (iipinetwork.org, sunnea.fi).
Payung kebijakan menegaskan arahnya. Di Indonesia, regulasi Green Industry menetapkan target energi per ton untuk pulp & paper (Reg. 51/2015) yang mensyaratkan penggunaan steam dan listrik yang rendah (iea.org). Ringkasnya, data studi dan kasus pabrik menunjukkan investasi pada vacuum blower efisiensi tinggi, maksimalisasi dryness di press, serta heat recovery hood dryer adalah “best available techniques” yang memangkas konsumsi energi hingga puluhan persen dengan penghematan terukur dan balik modal singkat (mdpi.com, paper360.tappi.org, paper360.tappi.org, sunnea.fi, iipinetwork.org, iea.org).
