Liquid Biomass

5/28/2018 Liquid Biomass

1/14

BIOMASS CAIR

1. PENDAHULUAN

Dengan pertumbuhan perekonomian nasional antara 4-6 persen per tahun,

kebutuhan akan energi nasional juga akan ikut melonjak karena pertumbuhan industri

yang memerlukan sarana pendukung atau utilitas, seperti listrik, bahan bakar, dan air,

untuk keberlangsungannya. Indikasi lain, misalnya, adalah peningkatan penjualan

kendaraan bermotor roda empat hingga 33 persen di tahun 2004 (alia !o"hma, 200#$.

%embali ke persoalan melebarnya kesenjangan suplai dan permintaan untuk

menguranginya, diperlukan dua langkah utama. &ertama adalah meningkatkan suplai.

%edua, mengurangi permintaan. 'uplai dapat ditingkatkan dengan meningkatkan suplai

kon)ensional ( berbasis petroleum$. enstimulasi produksi baru dan

terbarukan, ketiga impor .

Di sisi permintaan, pengurangan dapat dilakukan dengan penghematanpenggunaan kon)ensional. enstimulasi penggunaan teknologi yang e*isiensi

dalam penggunaan kon)ensional.

iomassa merupakan sumber energi primer yang sangat potensial di Indonesia,

yang dihasilkan dari kekayaan alamnya berupa )egetasi hutan tropika. iomassa bisa

diubah menjadi listrik atau panas dengan proses teknologi yang sudah mapan. 'elain

biomassa seperti kayu, dari kegiatan industri pengolahan hutan, pertanian dan

perkebunan, limbah biomassa yang sangat besar jumlahnya pada saat ini juga belum

diman*aatkan dengan baik.

unisipal solid +aste ('$ di kota-kota besar merupakan limbah kota yang

utamanya adalah berupa biomassa, menjadi masalah yang serius karena mengganggu

lingkungan adalah potensi energi yang bisa diman*aatkan dengan baik.

erkaitan dengan itu perlu ditinjau ketersediaan sumber daya alam ('D$ dalam

menjamin ketersediaan untuk kurun +aktu tersebut dan tren perkembangan


2/14

teknologi global. /amun perlu diingat bah+a moda transportasi yang ada pada saat ini

berbahan bakar hidrokarbon "air dari sumber yang tidak terbarukan (minyak bumi$.

oda transportasi seperti ini masih akan mendominasi pangsa pasar transportasi dunia

hingga #0 tahun ke depan. leh sebab itu, sumber hidrokarbon (1$, selain minyak

bumi, perlu dimobilisasi peman*aatannya dengan penekanan pada sumber 1 yang

terbarukan.

'umber hidrokarbon selain minyak bumi hanya tersedia tiga ma"am, yakni gas

bumi, batu bara, dan biomassa. Dari ketiga sumber energi tersebut, hanya biomassalah

yang memiliki karakter dapat diperbarui. %etersediaannya pun di negara kita sangat

berlimpah, yaitu sebesar 434.000 atau setara 2## juta barrel minyak bumi(Indonesian nergi utlook, &'-5I, 2002$.

&ada %on*erensi Dunia iomassa untuk nergi dan &erubahan ua"a yang ke-2

di !oma, Italia (tahun 2003$, olks+agen-77onobile menyebutkan, berdasarkan

jenis bahan bakar dan otomoti* yang akan mendominasi pasar, dunia akan dihadapkan

pada empat generasi bahan bakar transportasi. enerasi pertama adalah generasi

berbasis petroleum (minyak bumi$ yang diperkirakan akan mendominasi hingga tahun

200.

enerasi kedua, generasi mi7 atau "ampuran antara terbarukan dan

petroleum yang saat ini sedang kita masuki, dan diperkirakan akan bertahan

hingga tahun 20#0. asa ini ditandai dengan komersialisasi bio-diesel (pengganti

minyak petro-diesel$ dan bio-etanol (pengganti minyak bensin$. enerasi ketiga adalah

generasi terbarukan d)an"e 'yntheti" 8uel, seperti 8lash &yrolysis il (bio-oil$,

8is"her 9rops"h (89$ ethanol, dan 1ydro-9hermal 5pgrading il (195$.

'elain teknologi pembuatannya lebih sulit, biaya untuk memproduksinya lebih

tinggi. &roduk ini baru akan ekonomis pada kisaran tahun 20#0-200. 'etelah itu ketika

minyak bumi benar-benar habis (setelah tahun 200$, maka hidrogen (sebagai generasi

keempat$ akan menjadi andalan, mengingat bahan ini memiliki nilai kalori yang

tertinggi (43 :;kg$ di antara sumber energi lainnya. /ilai kalori satu liter hidrogen

setara dengan empat kali nilai kalori lima liter bensin atau empat liter diesel.

2


3/14

0?,43 .

'elain limbah biomassa padat, energi biogas bisa dihasilkan dari limbah kotoran

he+an, misalnya kotoran sapi, kerbau, kuda, dan babi juga dijumpai di seluruh pro)insi

Indonesia dengan kuantitas yang berbeda-beda. &eman*aatan energi biomassa dan

biogas di seluruh Indonesia sekitar 6?,? yang berasal dari limbah tebu dan biogas

sebesar =,26 yang dihasilkan dari proses gasi*ikasi.

&ada tahun ==# Departemen &ertambangan dan nergi melaporkan dalam

!en"ana 5mum &engembangan nergi aru dan 9erbarukan bah+a produksi etanol

sebagai bahan baku tetes men"apai 3#-42 juta liter per tahun.

:umlah itu akan men"apai > juta liter per tahun bila seluruh produksi tetes

digunakan untuk membuat etanol. 'aat ini sebagian dari produksi tetes tebu Indonesia

diekspor ke luar negeri dan sebagian lagi diman*aatkan untuk keperluan industri selain

etanol. iaya in)estasi biomassa adalah berkisar =00 dollar;k sampai .400 dollar;k

dan biaya energinya adalah !p ?#;k-!p 2#0;k.

2. POTENSI BIOMASS

&otensi biomassa di Indonesia bersumber dari produk sampah kota, limbah

hutan, limbah pertanian padi, jagung, ampas tebu, limbah pertanian lainya, kelapa, dan

kelapa sa+it.

a. Limbah Hutan


4/14

setiap tahunnya adalah 2# juta ton setahun. ilaman limbah kayu ini memiliki nilai

panas sebesar 4.000 k"al per ton, berarti bah+a potensi energi yang terkandung

dalam limbah kayu ini adalah sebesar 00 miliar k"al setahun, atau 4,44 juta '9

(setara ton batu bara$.

@ang memang menjadi masalah dengan peman*aatan adalah pengolahan

limbah ini sehingga dapat diproses dan diangkut ke daerah-daerah dan pusat

pemakaian.

b. Limbah Pertanian Padi

&adi menghasilkan berbagai limbah seperti sekam padi, batang padi dan

merang. atang padi dan merang banyak dipergunakan oleh berbagai industri, serta

oleh penduduk desa sendiri sehingga tidak tersedia sebagai bahan bakar. Indonesia

memproduksi setahun kira-kira 2# juta ton beras. &ada tingkat produksi demikian

jumlah sekam padi yang dihasilkan adalah sebanyak 6,# juta ton. alaupun di

sana-sini sekam padi dipakai untuk berbagai keperluan, antara lain sebagai bahan

bakar, namun limbah ini pada umumnya dibuang begitu saja dan kurang

diman*aatkan.

/ilai panas yang terkandung dalam sekam padi adalah "ukup besar, yaitu

sekitar 4.000 k"al;kg. Dengan demikian maka jumlah energi panas yang terkandung

dalam limbah ini adalah sebesar 26 triliun k"al setahun. 9erdapat suatu masalah

dengan penggunaan sekam padi sebagai bahan bakar. &ersoalannya adalah bah+a

sekam padi mengandung banyak sili"ium, yang akan tertinggal pada sisa abu

setelah pembakaran.

'isa abu demikian yang mengandung sili"ium dapat merusak berbagai

peralatan misalnya pada boiler. 5ntuk mempergunakan sekam padi pada peralatan

yang agak "anggih masih memerlukan dilakukannya penelitian yang masih banyak.kan tetapi untuk proses-proses pembakaran yang mempergunakan jenis-jenis

tungku sederhana, hal ini tidak memba+a kesukaran yang berarti.

. !a"un"

:agung akan menghasilkan berbagai jenis limbah seperti bonggol (jenggal$,

batang dan daun jagung. atang dan daun jagung dapat diman*aatkan sebagai

makanan ternak, terutama sapi. Dengan demikian yang dapat dipertimbangkan

sebagai bahan untuk energi adalah jenggalnya. :umlah jenggal yang setiap tahun

4


5/14

diproduksi adalah kira-kira ,#2 juta ton. /ilai panas diperkirakan "ukup tinggi,

yaitu 4,4#0 k"al, atau 0,636 '9 per ton. Dengan demikian maka seluruh nilai

energi limbah ini berjumlah 6?6# juta k"al, atau 0,=6? juta '9 setahun.

d.Am#a$ Tebu

mpas tebu dihasilkan oleh industri gula dan jumlah-jumlah yang besar.

%arena merupakan bahan bakar yang baik sekali, ampas tebu ini oleh pabrik-pabrik

gula diman*aatkan sebagai bahan bakar untuk pembangkitan tenaga listrik dengan

membakarnya dalam boiler. Dengan demikian maka limbah ini tidak tersedia

sebagai sumber energi bagi keperluan-keperluan lainnya.

e. %e&a#a

%elapa merupakan salah satu hasil tanaman keras.


6/14

ambar . &ertumbuhan real %ebun %elapa 'a+it di Indonesia

(sumberC Dirjen &erkebunan$

ambar 2. &royeksi &roduksi & Indonesia hingga 9ahun 2020(sumberC Dirjen &erkebunan$

ambar 3. %esetaraan biomassa dan energi dalam proses pengolahan

sa+it di pabrik kelapa sa+it

6


7/14

9ahun 200# Indonesia mendapatkan bantuan sebesar 5' #00.000 dollar

dari D (ank &embangunan sia$ untuk mengembangkan energi terbarukan dari

limbah "air kelapa sa+it (%ompas, 2? Desember 2004$. 9eknologi yang sudah

berhasil dikembangkan di Indonesia adalah pembuatan briket arang dari "angkang

dan serat sa+it. &roduk briket yang dihasilkan telah memenuhi 'tandart /asional

Indonesia ('/I$. %elebihan lainnya dari briket ini adalah permukaanya halus dan

tidak meninggalkan bekas hitam di tangan.

&engembangan produk samping sa+it sebagai sumber energi alternati*

memiliki beberapa kelebihan.Pertama , sumber energi tersebut merupakan sumber

energi yang bersi*at renewable sehingga bisa menjamin kesinambungan produksi.

Kedua , Indonesia merupakan produsen utama minyak sa+it sehingga ketersediaan

bahan baku akan terjamin dan industri ini berbasis produksi dalam negeri. Ketiga ,

pengembangan alternati* tersebut merupakan proses produksi yang ramah

lingkungan.Keempat , upaya tersebut juga merupakan salah satu bentuk optimasi

peman*aatan sumberdaya untuk meningkatkan nilai tambah.

). Berba"ai Cara Pen"*&ahan Bi*ma$$ Padat

a. Pr*$e$ Pir*&i$a

&irolisa merupakan suatu proses destilasi destrukti* daripada bahan organik.

Destilasi ini dilaksanakan dalam sebuah bejana tertutup dengan atmos*er tanpa

oksigen, dan dipanaskan hingga suhu dari #00 sampai =00E. &roses pirolisa telah

lama diman*aaatkan dengan mempergunakan kayu untuk memperoleh selain arang

kayu, juga bahan-bahan kimia seperti metanol dan terpentin.

?


8/14

ambar 4. 'kema &roses &irolisa

as-gas yang dihasilkan porolisa dari bahan organik pada umumnya

merupakan "ampuran metan, monoksida karbon, dioksida karbon, hidrogen dan

hidrokarbon-hidrokarbonrendah. 'elain itu dihasilkan "airan berupa minyak-minyak

hidrokarbon dan bahan-bahan padat serupa arang kayu.

ambar . memperlihatkan suatu skema dari proses pirolisa yang

mempergunakan limbah kota sebagai bahan baku.


9/14

mulai berlangsung. Di antara 2#0-2?0E suatu reaksi eksotermik bera+al dan

karbonisasi terjadi tanpa memerlukan bahan dari sumber FluarF.

Dalam kebanyakan sistem pembuatan arang kayu, bahan diperoleh dari

bahan baku yang dipakai. :umlah bahan ini harus men"ukupi untuk menurunkan

kadar lembab kayu dan meningkatkan suhu sampai men"apai tingkat karbonisasi

sendiri. 'e"ara umum dapat dikatakan bah+a untuk keperluan ini akan dipakai #-

20A dari bahan baku, tergantung dari tingkat kadar lembab kayu itu. ahan yang

terkandung dalam gas-gas yang dikeluarkan akan mengeringkan bahan baku

sebelum meninggalkan genahar (kiln$. Dengan demikian bentuk genahar harus

memperhitungkan hal ini. 'e"ara rata-rata, kon)ersi kayu menjadi arang akan dapat

men"apai kira-kira 30A menurut bobot atau #0A menurut )olume dari bahan baku

semula.

'e"ara tradisional pembuatan arang kayu, dilakukan di negara-negara

berkembang dengan membuat sebuah lubang besar dalam tanah.


10/14

ambar #. enahar atu ata erkapasitas ? 9on di 8ilipina

pada genahar ambar 2. merupakan pintu untuk memasukkan bahan baku

berupa kayu. 5ntuk mendapatkan arang bermutu tinggi dipakai batok kelapa

sebagai bahan baku. 'etelah diisi, pintu ditutup dengan batu bata. merupakan

lubang untuk menyudut kayu atau menyalakan api. merupakan lubang sebagai

saluran-saluran keluar bagi asap. D merupakan lubang darurat saluran keluar.

merupakan "erobong. 'edangan 8 merupaklan lubang saluran masuk udara .

%arena bentuknya, alat pembuat arang kayu ini dinamakan genahar sarang ta+on

(beehive kiln$. ambar selanjutnya memperlihatkan nera"a energi pembuatan arang

kayu dengan genahar tungku batu bata.

asukan %eluaran%ayu ton rang %ayu (0,2-0,3$ ton

5dara as >0-40 mG o2 #= A 33 14 3,# 12 3,0


11/14

genahar ini dapat menghasilkan arang kayu bermutu tinggi, ia kurang dipakai di

negara-negara berkembang karena harganya tinggi pula.

-. Man'aat Ha$i& Pr*du Bi*ma$$a Padat

%ayu mempunyai potensi untuk dipakai sebagai bahan bakar bagi sebuah pusat

listrik tenaga uap, dengan membakarnya di ba+ah sebuah boiler. 5ntuk kemudahan

angkutan pengelolaan dan pembakaran biasanya kayu dipotong-potong dan diberi

bentuk "hip.

a. Pemaaian Pen""a$ untu A&at Penam#ur Bet*n

%arena alat penggas dapat digabung dengan motor bensin atau motor diesel,

maka dapat diman*aatkan untuk berbagai keperluan baik yang stasioner maupun

bergerak. 'kema sebuah alat penggas dengan reaktor, pembersih dan pendingin,

serta pen"ampur udara. Di ujung kanan tampak mesin yang dipakai, yang dapat

memutarkan sebuah motor bensin ataupun sebuah motor diesel.

!eaktor merupakan komponen utama sebuah alat penggas. &enggasan atau

gasi*ikasi terjadi dalam +adah ini. ahan baku dalam bentuk biomassa yang berupa

potongan ke"il kayu ataupun arang kayu. bu dikumpulkan dan disisihkan di

sebelah ba+ah. as yang dihasilkan masih panas dan kotor dimasukkan ke dalam

suatu alat pembersih dan pendingin. &engotoran berupa ter dan abu terbang

disishkan. as bersih ber"ampur dengan udara menurut ukuran yang tepat

dimasukkan ke dalam motor.

ambar =. lat &enggas untuk otor Desel


12/14

ambar 0. lat &en"ampur eton (olen$ yang Digerakkan lat &enggas yang enggunakan rang %ayu

b. A&at Pen""a$ untu %e#er&uan Te"un

'kema alat penggas yang dipakai untuk keperluan-keperluan tegun atau

stasioner. 'elain untuk keperluan pembangkitan tenaga listrik, alat penggas ini

dapat pula diman*aatkan misalnya untuk menggerakan sebuah pompa irigasi.

Di 8ilipina alat gas ini mulai dipakai dalam jumlah yang besar antara lain

untuk keperluan menggerakkan pompa irigasi, pengeringan padi dan pembuatan

gabah. ahan bakar yang dipakai pada umumnya adalah arang kayu.

ambar . 'kema &enggunaan lat &enggas untuk %eperluan 9egun

. A&at Pen""a$ untu %e#er&uan Tran$#*rt

i. M*bi& %i/an"

'kema peralatan penggas yang dipakai untuk sebuah kendaraan roda

bermotor. 'ebagaimana biasa terdapat sebuah reaktor, yang diisi dengan arang

kayu. as kotor yang dihasilkan diba+a ke separator siklon, dimana pertikel-

2


13/14

pertikel berbentuk padat seperti abu dan jelaga dipisahkan dengan bantuan gaya

sentri*ugal.

as kemudian diba+a ke saringan yang membersihkannya dari pengotoran

lainnya. as yang dihasilkan kini sudah "ukup bersih, akan tetapi masih berada

dalam keadaan panas dan perlu didinginkan. 1al ini dengan "ara mengalirkannya

melalui radiator. Dilihat dari pemasangannya terdapat dua radiator. !adiator atap

dipasang pada atap kendaraan, dan radiator depan dipasang disebelah depan.

9ergantung keperluan, dapat dipakai salah satu radiator ataupun kedua-duanya.

!adiator didinginkan oleh udara yang mele+atinya pada saat kendaraan berjalan.

'etelah didinginkan gas diba+a ke motor pembakar melalui alat pen"ampur

udara dan pedal.

ambar 2. lat &enggas untuk %endaraan !oda ermotor

3


14/14

Da'tar Ru/uan

Biomass Technical Brief, Simon Ekless,ntermediate Technolog! "evelopment #roup,retrie)ed :anuary200#*rom

httpC;;+++.itdg.org;do"s;te"hni"alHin*ormationHser)i"e;biomass.pd*.

oyle, . (ed.$,$enewable Energ!% Power for a Sustainable &uture. pen5ni)ersity, 5%, ==6.

%ep.en. /o. 22 %;30;;2002, tentang "istribusi Pembangkit 'istrik SkalaKecil

Pengembangkan energi terbarukan dari limbah cair kelapa sawit. (%ompas, 2?Desember 2004$.

4
http://www.itdg.org/docs/technical_information_service/biomass.pdfhttp://www.itdg.org/http://en.wikipedia.org/wiki/January_1http://en.wikipedia.org/wiki/January_1http://en.wikipedia.org/wiki/2005http://en.wikipedia.org/wiki/2005http://www.itdg.org/docs/technical_information_service/biomass.pdfhttp://www.itdg.org/docs/technical_information_service/biomass.pdfhttp://www.itdg.org/http://en.wikipedia.org/wiki/January_1http://en.wikipedia.org/wiki/2005http://www.itdg.org/docs/technical_information_service/biomass.pdf

Liquid Biomass

Documents

Transcript of Liquid Biomass