Permasalahan energi listik yang melanda bangsa kita sehusnya tidak pernah terjadi apabila sejak lama kita tanggap terhadap kekayaan sumber daya biomassa di negara kita. Secra eksplisit pernyataan tentang “gemah ripah loh jinawi” sampai “tongkat kayu jadi tanaman” sedikitpun tidak membuat ktia sadar bahwa disekeliling kita merupakan sumber daya energi yang sangat melimpah. Biomassa seperti yang kita ketahui merupakan sumber energi terbaharukan yang memiliki kandungan energi luar biasa. Berbagai teknologi konversi biomassa menjadi energi listik dapat diterapkan untuk memecahkan masalah krisis listik ini. Diantara teknologi konversi tersebut adalah pembakaran langsung, pirolisis, co-firing, gasifikasi, anaerobic digestion, landfill gas, dan sistem modular. Teknologi diatas akan di jabarkan dalam tulisan dibawah ini.
1. Pembakaran Langsung
Pada dasarnya fenomena pembakaran langsung biomassa menjadi panas telah di lakukan oleh nenek moyang kita sejak jutan tahun yang lampau. Dengan membakar kayu, dedaunan dipergunakan untuk memasak, membakar maupun menghangatkan tubuh. Dizaman yang telah maju ini, telah banyak teknologi yang lebih efisien untuk menghasilkan panas melalui biomassa. Bebagai plant atau pabrik banyak mengadopsi mekanisme pembakaran langsung ini untuk menghasilkan uap. Uap panas akan dialirkan dalam turbin yang dihubungkan dengan generator, sehingga setiap putaran generator akan menghasilkan energi listrik. Awalnya biomassa dibakar dalam ruang bakar untuk memanaskan boiler atau ketel uap. Ketel uap akan menghasilkan uap panas dan kerja selanjutnya adalah seperti pada keterangan di atas.
Metode pembakaran langsung limbah biomassa diterapkan pada pabrik gula menggunakan ampas tebu yang merupakan limbah hasil proses produksi gula. Listrik yang dihasilkan dipergukan untuk memperoduksi gula itu sendiri sehingga system ini merupakan siklus yang memanfaatkan limbah biomassa menjadi energi listrik.
Pembakaran langsung biomassa kedalam ruang bakar kadang di pandang tidak efisien. Hal ini disebabkan ukuran atau volume biomassa. Sebagai langkah untuk meng-efisienkan proses pembakaran langsung maka proses densifikasi atau biasa dikenal briket perlu dilakukan. Manfaat yang diperoleh adalah meningkatkan energi per unit volume disamping menyeragamkan ukuran biomassa yang akan masuk dalam ruang bakar. Ukuran yang lebih padat dengan peningkatan density menjadikan briket lebih efisien seingga meningkatkan nilai kalor per unit volume. Proses pembriketan sering terjadi pada limbah biomassa seperti jerami, bekas gergajian, atau berbagai cangkang biomassa seperti cangkang kopi, coklat maupun kemiri serta jagung, ketela dan limbah jarak pagar yang yang sangat menarik untuk dikaji.
2. Pirolisis
Pirolisis merupakan suatu proses pembakaran biomassa tanpa melibatkan oksigen pada temperatur tinggi. Produk yng dihasilkn dari pirolisis adalah minyak, arang dan gas sintetik atau syngas. Masing masing produk pirolisis merupakan bahan bakar yang dapat di konversi menjadi listrik melalui berbagai cara yang berbeda. Minyak dapat dipergunakan sebagai bahan bakar untuk menghasilkn energi listrik melalui mesin pembakaran dalam atau internal combustioan engine seperti motor bensin maupun motor diesel. Hasil gerakan dapat di hubungkan pada generator untuk mengasilkan listrik. Char atau arang merupkan sisa pirolis yang dapat dipergunakan sebagai bahan bakar padat. Seperti diterangkan diatas tentang pembakran langsung, arang dapat dipergunakan sebagai pembakaran pada proses pembakaran lansung melalui ataupun tanpa melului proses densifikasi. Sedangkan Syngas dapat menghasilkan energi listrik melalui turbin gas.
Dengan menggunakan peralatan modern proses pirolis telah mencapai tahap yang sangat menggembisakan yaitu apa yang di kenal dengan pirolisis cepat atau fast pirolisis yaitu suatu proses pirolisis dengan meningkatkan kecepatan kenaikan suhu. Dengan cara ini dapat dihasilkan produk minyak pirolisis yang hingga 75 % lebih tinggi dibandingkan dengan pirolisis konvensional. Proses pirolisis cepat telah diadopsi oleh Teknologi biomassa eropa yang telah memproduksi 50 ton minyak pirolisis (setara 314 barel minyak) dengan material kayu sebanyak 250 ton / hari.
3. Co-firing
Co-firing merupakan proses pembakaran langsung dengan mengkombinasikan bahan bakar antara batubara dengan biomassa untuk menghasilkan energy. Cara ini dilakukan untuk menurunkan emisi yang dikeluarkan oleh batubara sehinga menurunkan dampak pemanasan global yang sedang marak di perdebatkan. Selain menurunkan emisi, kombinasi antara batubara dengan biomassa, seperti penelitian yang dilakukan oleh National Energy Laboratory (NREL) menunjukan bahwa kombinasi ini dapat meningkatkan efisiensi turbin hingga 33 % - 37%. Beberapa keuntungan yang diasilkan dari kombinasi batubara dn biomassa yaitu : menurunkan sulphur dioksida yang dapat menyebabkn hujan asam, kabut, dan polusi ozon. Disamping itu, karbon dioksida yang dileskn dari hasil pembakaran akan menurun.
4. Gasifikasi
Gasifikasi adalah suatu proses konversi untuk merubah material baik cair maupun padat menjadi bahan bakar gas dengan menggunakan temperatur tinggi. Proses gasifikasi menghasilkan produk bahan bakar cair yang bersih dan efisien daripada pembkaran secara langsung, yaitu hidrogen dan karbon monoksida. Gas hasil dapat di bakar secara langsung pada internal combustion engine atau eaktor pembakaran. Melalui proses Fische-Tropsch gas hasil gasifikasi dapat di ekstak menjadi metanol. Hasil produk gasifikasi dapat digunakan pad turbin gas untuk di konversi menjadi listrik.
5. Anaerobic digestion
Biogas merupakan sebuah proses produksi gas bio dari material organik dengan bantuan bakteri. Proses degradasi material organik ini tanpa melibatkan oksigen disebut anaerobik digestion Gas yang dihasilkan sebagian besar (lebih 50 % ) berupa metana. material organik yang terkumpul pada digester (reaktor) akan diuraiakan menjadi dua tahap dengan bantuan dua jenis bakteri. Tahap pertama material orgranik akan didegradasi menjadi asam asam lemah dengan bantuan bakteri pembentuk asam. Bakteri ini akan menguraikan sampah pada tingkat hidrolisis dan asidifikasi. Hidrolisis yaitu penguraian senyawa kompleks atau senyawa rantai panjang seperti lemak, protein, karbohidrat menjadi senyawa yang sederhana. Sedangkan asifdifikasi yaitu pembentukan asam dari senyawa sederhana. k Setelah material organik berubah menjadi asam asam, maka tahap kedua dari proses anaerobik digestion adalah pembentukan gas metana dengan bantuan bakteri pembentuk metana seperti methanococus, methanosarcina, methano bacterium. Gas metana inilah yang dapat di konversi menjadi enrgi listrik melalui turbin gas.
Perkembangan proses Anaerobik digestion telah berhasil pada banyak aplikasi. Proses ini memiliki kemampuan untuk mengolah sampah / limbah yang keberadaanya melimpah dan tidak bermanfaat menjadi produk yang lebih bernilai. Aplikasi anaerobik digestion telah berhasil pada pengolahan limbah industri, limbah pertanian limbah peternakan dan municipal solid waste (MSW).
Energi yang terkandung dalam biogas tergantung dari konsentrasi metana (CH4). Semakin tinggi kandungan metana maka semakin besar kandungan energi (nilai kalor) pada biogas, dan sebaliknya semakin kecil kandungan metana semakin kecil nilai kalor. Kualitas biogas dapat ditingkatkan dengan memperlakukan beberapa parameter yaitu, menghilangkan hidrogen sulphur, kandungan air dan karbon dioksida (CO2). Hidrogen sulphur mengandung racun dan zat yang menyebabkan korosi, bila biogas mengandung senyawa ini maka akan menyebabkan gas yang berbahaya sehingga konsentrasi yang di ijinkan maksimal 5 ppm. Bila gas dibakar maka hidrogen sulphur akan lebih berbahaya karena akan membentuk senyawa baru bersama-sama oksigen, yaitu sulphur dioksida /sulphur trioksida (SO2 / SO3). senyawa ini lebih beracun. Pada saat yang sama akan membentuk Sulphur acid (H2SO3) suatu senyawa yang lebih korosif. Parameter yang kedua adalah menghilangkan kandungan karbon dioksida yang memiliki tujuan untuk meningkatkan kualitas, sehingga gas dapat digunakan untuk bahan bakar kendaraan. Kandungan air dalam biogas akan menurunkan titik penyalaan biogas serta dapat menimbukan korosif.
Berbagi metode untuk mencari energi listrik diatas untuk melalui biomassa diatas merupakan cara cara yang sudah lazim dilakukan pada banyak negara. Sepatutnya sebagai negara yang memiliki luas real yang membentang dari sabang sampai merauke dengan kekayaan biomassa yang melimpah sudah sepntasnya kita memikirkan untuk mencri jalan yang efektif, efisien, aman dan sustainable serta ramah lingkungan untuk menghasilkan enegi listrik yang lebih berdaya guna melalui kekayaan yang telah diberikan oleh sang pencipta ini sehinga bangsa kita dapat melepaskan diri dari krisis energi, krisis listrik yang makin memiskinkan rakyat miskin.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar