Download - 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
-
5/28/2018 Liquid Biomass
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
-
5/28/2018 Liquid Biomass
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
-
5/28/2018 Liquid Biomass
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
-
5/28/2018 Liquid Biomass
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.
-
5/28/2018 Liquid Biomass
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
-
5/28/2018 Liquid Biomass
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.
?
-
5/28/2018 Liquid Biomass
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.
-
5/28/2018 Liquid Biomass
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.
-
5/28/2018 Liquid Biomass
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
-
5/28/2018 Liquid Biomass
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
-
5/28/2018 Liquid Biomass
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$#*rt
i. M*bi& %i/an"
'kema peralatan penggas yang dipakai untuk sebuah kendaraan roda
bermotor. 'ebagaimana biasa terdapat sebuah reaktor, yang diisi dengan arang
kayu. as kotor yang dihasilkan diba+a ke separator siklon, dimana pertikel-
2
-
5/28/2018 Liquid Biomass
13/14
pertikel berbentuk padat seperti abu dan jelaga dipisahkan dengan bantuan gaya
sentri*ugal.
as kemudian diba+a ke saringan yang membersihkannya dari pengotoran
lainnya. as yang dihasilkan kini sudah "ukup bersih, akan tetapi masih berada
dalam keadaan panas dan perlu didinginkan. 1al ini dengan "ara mengalirkannya
melalui radiator. Dilihat dari pemasangannya terdapat dua radiator. !adiator atap
dipasang pada atap kendaraan, dan radiator depan dipasang disebelah depan.
9ergantung keperluan, dapat dipakai salah satu radiator ataupun kedua-duanya.
!adiator didinginkan oleh udara yang mele+atinya pada saat kendaraan berjalan.
'etelah didinginkan gas diba+a ke motor pembakar melalui alat pen"ampur
udara dan pedal.
ambar 2. lat &enggas untuk %endaraan !oda ermotor
3
-
5/28/2018 Liquid Biomass
14/14
Da'tar Ru/uan
Biomass Technical Brief, Simon Ekless,ntermediate Technolog! "evelopment #roup,retrie)ed :anuary200#*rom
httpC;;+++.itdg.org;do"s;te"hni"alHin*ormationHser)i"e;biomass.pd*.
oyle, . (ed.$,$enewable Energ!% Power for a Sustainable &uture. pen5ni)ersity, 5%, ==6.
%ep.en. /o. 22 %;30;;2002, tentang "istribusi Pembangkit 'istrik SkalaKecil
Pengembangkan energi terbarukan dari limbah cair kelapa sawit. (%ompas, 2?Desember 2004$.
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