Penyahkarbonan bandar tropika menggunakan teknologi kembar digital: kajian kes di Bertam, Pulau Pinang, Malaysia

Abstract

Urbanisasi pantas merupakan satu trend semasa bagi negara yang membangun seperti Malaysia. Peningkatan populasi di bandar berlaku dengan pantas di seluruh dunia kerana migrasi penduduk dari kawasan luar bandar ke bandar bagi tujuan mencari pekerjaan. Pada tahun 2020, seramai 77.16%, atau 26 juta penduduk Malaysia direkodkan menetap di kawasan bandar. Hal ini menyebabkan keperluan asas seperti tenaga elektrik untuk kegunaan sehari-hari telah meningkat . Peningkatan permintaan terhadap tenaga elektrik secara tidak langsung menyebabkan peningkatan kadar pelepasan karbon terutamanya di kawasan bandar. Pada tahun yang sama, Malaysia telah mencatatkan 7% peningkatan penggunaan tenaga elektrik berbanding lima tahun yang lalu, di mana 35% penggunaan elektrik adalah bagi sektor bangunan. Oleh itu, kawasan bandar telah menyumbang kepada 80% kadar pelepasan karbon negara, yang berjumlah anggaran 200 juta tCO2e. Penggunaan elektrik bagi tujuan penyejukan menjadi keutamaan di negara beriklim tropika seperi Malaysia. Menerusi pelbagai kajian literatur, dikatakan sekurang-kurangnya 50% penggunaan tenaga bagi kegunaan penghawa dingin adalah di kawasan residensi dan komersial bandar terutamanya. Satu penyelesaian telah dibangunkan oleh sebuah firma teknologi, Integrated Environmental Solutions (IES) dengan menggunakan teknologi kembar digital. Teknologi kembar digital merupakan perwakilan maya bagi sebarang sistem fizikal, termasuklah bangunan dan sesebuah bandar di dunia yang nyata. Sebuah perisian yang mengguna pakai teknologi ini, Intelligent Community Lifecycle (ICL) telah dibangunkan oleh IES sebagai satu penyelesaian untuk mendapatkan nilai keseluruhan penggunaan tenaga dan pelepasan karbon di sesebuah bandar. Sebuah model bandar maya bagi Bertam, Pulau Pinang telah pun dibangunkan oleh kajian ini untuk membuktikan potensi teknologi kembar digital ini. Simulasi awal bagi bandar kembar digital Bertam mendapati kadar penggunaan tenaga adalah sebanyak 928 kWh dan pengeluaran karbon sebanyak 479 123 tCO2e. Selain itu, ICL juga mampu menetapkan beberapa langkah penjimatan tenaga terhadap model maya seperti mengurangkan kadar nilai-U bagi sampul model bangunan dan mengawal sistem HVAC yang digunakan oleh model bagi mengurangkan kadar penggunaan tenaga keseluruhan. Tambahan lagi, kajian ini juga telah mendapatkan potensi tenaga suria bagi model bandar yang dibangunkan dengan menggunakan perisian ICL. Secara keseluruhannya, tesis ini berjaya menemukan potensi penjimatan tenaga dan karbon bandar kembar digital Bertam iaitu sebanyak 69.7%. Kadar penjimatan ini telah melepasi objektif kerajaan dalam Rancangan Bandar Rendah Karbon Kebangsaan (NLCCM) untuk mengurangkan sekurang-kurangnya 33% karbon di bandar menjelang tahun 2030.