Menggunakan Biomassa untuk Energi Bisa Mengakibatkan Dampak Positif dan NegatifMenggunakan biomassa untuk energi dapat memiliki berbagai dampak baik, positif maupun negatif terhadap lingkungan. Sebagai contoh, pembakaran biomassa dapat mengakibatkan lebih banyak atau lebih sedikit polusi udara tergantung pada jenis biomassa dan jenis bahan bakar atau sumber energi yang digantikannya.

Biomassa seperti serbuk gergaji dari pabrik kayu, limbah pabrik kertas, dan sampah pekarangan yang digunakan untuk energi dapat menghindari penggunaan bahan bakar fosil seperti batubara atau gas alam. Pembakaran bahan bakar fosil dan biomassa merilis karbon dioksida (CO2), gas rumah kaca, tetapi ketika tanaman yang merupakan sumber biomassa tumbuh, jumlah CO2 yang hampir setara akan diserap oleh tanaman melalui fotosintesis. Budidaya dan pemanenan biomassa yang berkelanjutan dapat mengakibatkan tidak ada kenaikan bersih emisi CO2. Setiap bentuk dan penggunaan biomassa yang berbeda memberikan dampak lingkungan dengan cara yang berbeda pula.

Pembakaran KayuMenggunakan kayu dan arang yang terbuat dari kayu untuk pemanas ruangan dan memasak dapat menggantikan bahan bakar fosil, dan dapat menyebabkan emisi CO2 yang lebih rendah. Kayu dapat dipanen dari hutan atau berasal dari pohon perkotaan/pekarangan yang dipangkas atau ditebang. Namun, asap kayu mengandung polutan berbahaya seperti karbon monoksida dan partikel. Membakar kayu di perapian terbuka sangat tidak efisien dan menghasilkan banyak polusi udara.Kayu dan arang adalah bahan bakar pemanas dan memasak utama di negara tertinggal, dan kayu dapat dipanen lebih cepat dari pertumbuhan pohon. Hal ini akan mengakibatkan deforestasi. Penanaman pohon yang cepat tumbuh untuk bahan bakar dan menggunakan tungku memasak hemat bahan bakar dapat membantu memperlambat deforestasi dan memperbaiki kualitas lingkungan.

Pembakaran Limbah Padat Kota atau Limbah KayuPembakaran limbah padat perkotaan (atau sampah) dan limbah kayu untuk menghasilkan energi berarti mengurangi jumlah mereka yang harus berakhir di tempat pembuangan sampah. Seperti pembangkit listrik yang menggunakan batubara, menghasilkan energi dari sampah akan mengakibatkan polusi udara ketika bahan bakar dibakar untuk menghasilkan uap atau listrik. Pembakaran sampah melepaskan zat kimia dan substansi lain yang ditemukan dalam limbah. Beberapa bahan kimia dapat berbahaya bagi manusia, lingkungan, atau keduanya, jika mereka tidak terkontrol.

Insinerator dan pembangkit listrik berbahan bakar sampah harus menggunakan teknologi untuk mencegah gas berbahaya dan partikel keluar dari kepulan asap mereka. Harus diberlakukan peraturan lingkungan yang ketat bagi pembangkit listrik berbahan bakar sampah. Dan dibutuhkan pula perangkat anti-polusi, termasuk scrubber, filter kain, dan electrostatic precipitators untuk menangkap polutan udara.

Scrubber membersihkan emisi gas kimia dengan menyemprotkan cairan ke dalam aliran gas untuk menetralisir asam. Filter kain dan electrostatic precipitators menghilangkan materi partikulat dari gas hasil pembakaran.

Sebuah tungku limbah-untuk-energi yang bersuhu tinggi (1.800 sampai 2.000 ° F) secara alami dapat mengurai bahan kimia yang rumit menjadi lebih sederhana, senyawa yang kurang berbahaya.

Energi dari Gas TPA atau BiogasBiogas adalah gas yang utamanya terdiri dari metana dan karbon dioksida dan merupakan hasil dari proses biologis di lokasi pengolahan limbah, tempat pembuangan limbah, dan sistem manajemen kotoran ternak. Metana adalah salah satu gas rumah kaca yang berhubungan dengan perubahan iklim global. Banyak fasilitas yang bisa dipakai untuk menangkap dan membakar biogas untuk menghasilkan panas atau pembangkit listrik.Pembakaran metana sebenarnya menguntungkan karena metana merupakan gas rumah kaca yang lebih kuat dari CO2. Listrik yang dihasilkan dari biogas dianggap sebagi "energi hijau" dan dapat menggantikan listrik yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar fosil, yang akhirnya akan mengakibatkan penurunan bersih pada emisi CO2.

Biofuel Cair: Ethanol dan BiodieselEtanol dan biodiesel merupakan bahan bakar yang digunakan dalam mesin mobil dan diesel yang awal mula diciptakan, tetapi karena biaya bensin dan solar yang terbuat dari minyak mentah lebih rendah, maka bahan bakar fosil ini menjadi bahan bakar kendaraan yang lebih dominan.

Biofuel dapat dianggap karbon netral karena tanaman yang digunakan untuk membuat biofuel (seperti jagung dan tebu untuk ethanol, serta kacang kedelai dan kelapa sawit untuk biodiesel) menyerap CO2 saat mereka tumbuh dan bisa mengimbangi CO2 yang dihasilkan ketika biofuel dibuat dan dibakar.

Tanaman yang ditanam untuk biofuel menimbulkan kontroversi, seperti tanah, pupuk, dan energi yang digunakan untuk menanam tanaman biofuel sebenarnya dapat digunakan untuk menumbuhkan tanaman pangan. Juga, di beberapa bagian dunia, area vegetasi alam dan hutan yang luas telah ditebang untuk menanam tebu untuk etanol serta kedelai dan minyak kelapa untuk membuat biodiesel. Karena itu upaya untuk mengembangkan sumber biomassa alternatif yang tidak bersaing dengan tanaman pangan perlu didukung. Begitu juga dengan teknologi penggunakan pupuk dan pestisida yang lebih sedikit, dan metode untuk menghasilkan etanol yang memerlukan lebih sedikit energi dibandingkan fermentasi konvensional. Etanol juga dapat dibuat dari limbah kertas, dan biodiesel dapat dibuat dari limbah minyak nabati dan bahkan ganggang.

Etanol dan campuran etanol-bensin pembakarannya lebih bersih dan memiliki oktan yang lebih tinggi daripada bensin murni, tetapi "penguapan emisi" dari tangki bahan bakar lebih tinggi. Emisi ini berkontribusi pada pembentukan ozon dan kabut asap yang berbahaya. Bensin membutuhkan proses tambahan untuk mengurangi penguapan emisi sebelum dicampur dengan etanol. Dibandingkan dengan minyak solar, pembakaran biodiesel menghasilkan oksida yang

mengandung lebih sedikit belerang, partikulat, karbon monoksida, hidrokarbon tak terbakar dan lainnya; tetapi oksida nitrogen-nya lebih tinggi.

BIOMASA SEBAGAI PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK

Oleh:

Anton Waspo

Ketika bahan bakar yang berupa minyak bumi dan gas alamsemakin menipis maka biomasa mulai diperhitungkan

menjadi solusi alternatif. Terlebih lagi saat kelompok hijau makin keras menyuarakan penghematan energi. Minyak bumi

dan gas alamakan terus menipis persediaannya padahal manusia terus membutuhkan energi untuk kelangsungan

hidup. Biomasa kemudian menjadi salah satu pilihan karena relatif mudah dikelola dan dapat diperbarui. Itupun selama

perencanaan dan pelaksanaannya berjalan dengan baik. Apabila ini dilewatkan maka tidak mustahil bumi ini tinggal

kerangka yang tidak lagi bisa diperas hasilnya.

stilah biomasa di sini digunakan untuk

mengelompokkan bahan organik baik dari

tumbuhan ataupun hewan yang kaya akan

cadangan energi. Sehingga setelah diubah menjadi

energi kerap juga disebut dengan bioenergi.

Selanjutnya bioenergi tersebut dapat digunakan

sesuai kebutuhan. Untuk menghasilkan panas,

gerak, atau untukmenghasilkan listrik. Dalam artikel

ini secara umum akan digambarkan perubahan

biomasa menjadi bioenergi. Dan secara khusus

akan dilihat penerapannya untuk menghasilkan

listrik. Beberapa negara maju, seperti Finlandia,

Belanda, Jerman dan Inggris telah memanfaatkan

bioenergi dalam skala besar untuk pembangkit

listrik. Sedangkan di Indonesia, meskipun

potensinya besar, penggunaannya baru dalam skala

kecil.

Prinsip Kerja

Tanaman menyerap energi dari matahari. Melalui

proses fotosintesis dengan memanfaatkan air dan

unsurhara dari dalam tanah serta CO2 dari atmosfer

akan menghasilkan bahan organik untuk

memperkuat jaringan dan membentuk daun, bunga

atau buah. Sementara itu karena tidak mampu

berfotosintesa sendiri, hewan memanfaatkan energi

yang telah berubah bentuk menjadi daun, rumput

atau yang lain dari bagian tumbuhan secara

langsung untuk hidupnya. Sedangkan secara tidak

langsung, misalnya hewan carnifora, prinsipnya

tetap memanfaatkan energi yang telah berubah

bentukmenjadi daging padahewan lain. Inilah yang

menjadi bahan dasarbiomasa.

Saat biomasa diubah menjadi energi, CO2 yang

akan dilepaskan ke atmosfer. Siklus CO2 akan

menjadi lebih pendek dibandingkan dengan yang

dihasilkan dari pembakaran minyak bumi atau gas

alam. Ini berarti CO2 yang dihasilkan tersebut tidak

memiliki efek terhadap kesetimbangan CO2 di

atmosfer. Kelebihan ini yang dapat dimanfaatkan

untuk mendukung terciptanya energi yang

berkelanjutan.

Biomasa dapat diambil dari bahan tanaman yang

berupalimbah pertanian, limbah industri pengolahan

kayu atau dari tanaman yang memang ditanam

secara khusus untuk menghasilkan energi bagi

mesin bakar. Di samping itu dapat juga

dimanfaatkan limbah peternakan dan limbah rumah

tangga. Dari kedua jenisbahanpenyusun biomassa

tersebut dapat dua bagian besar yaitu, biomasa

kering (limbah kayu,

jerami atau sekam) dan biomassa basah ( kotoran

ternakdan sampah rumah tangga).

A. Biomasa Basah

Biomasa basah yang berupa kotoran ternak atau

sampah rumah tangga perlu diubah terlebih dahulu

melalui proses anaerobik untuk menghasilkan gas

metana yang dapat digunakan untukmenggerakkan

generator listrik. Proses ini lebih dikenal dengan

nama Biogas. Umumnya biogas lebih banyak

menggunakan kotoran ternak.

Sedangkan sampah rumah tangga yang sebagian

besar berupa bahan organik (74%) dan sisanya 26

% berupa bahan yang sulit terurai, masih belum

banyakdigunakan untukbiogas.

Sementara ini biogas lebih banyakdigunakan untuk

memasak sebagai pengganti tungku kayu bakar

atau kompor minyak tanah. Pada skala percobaan

seperti yang diterapkan di Bengkulu, dengan

memanfaatkan kotoran 2 ekor sapi dapat dihasilkan

sejumlah biogas untuk menyalakan 2 buah lampu

45 watt selama 5 jam ( Bengkulu Kembangkan

Energi Biogas, Majalah SINAR14/06/97)

Instalasi yang diperlukan untuk membuat biogas

adalah sebuah tangki kedap udara agar proses

anaerobik dapat berlangsung dengan sempurna.

Reaksi ini akan berlangsung bila tersedia panas

yang cukup. Berkisar antara 30

0C - 35

oC. Proses

perubahan menjadi gas metana akan berlangsung

sekitar 20 hari jika bahan bakunya hanya kotoran

ternak dan akan berlangsung lebih lama jika

dicampurdengan sampah rumahtangga.

Reaksi ini akan menghasilkan gas metana, gas

karbondioksida dan sejumlah limbah cair dan padat.

Sebagian besar, kurang lebih antara 55% - 65 % ,

dari total biogas yang dihasilkan adalah gasmetana.

Sekitar 400 m

3

biogas untuk setiap ton biomasa

setara dengan 240 m

3

gasmetana (Growing Power,

1997). Gasmetana tersebut dapat digunakan untuk

menghasilkan listrik dengan dua cara yaitu, untuk

menggerakkan mesin bakar internal atau untuk

menggerakkan turbin gas sebagai penghasil tenaga

gerak untuk generator. Selanjutnya generator

tersebut yangakanmenghasilkan energi listrik.

l TEKNOLOGI

WACANA No.9/ Juli - Agustus1997 11

Motor bakar internal (MBI) yang digunakan pada

prinsipnya sama dengan yang digunakan untukMBI

bensin dan solar. MBI gas ini cukup efisien untuk

menghasilkan listrik sampai dengan 100 kW.

Sedangkan untukmenghasilkan tenaga listrik yang

lebih besar lagi dapat digunakan turbin gas. Prinsip

kerja turbin gasmirip dengan turbin uap.

Jika pada turbin uap digunakan uap panas untuk

mengerakkan baling-baling maka disini digunakan

gashasil pembakaran gasmetana.

B. Biomassa Kering

Biomassa kering ini dapat diperoleh dari bahan

tanaman yang berasal dari hutan atau areal

pertanian. Dari hutan biasanya hanya kayu yang

dianggap memiliki nilai ekonomis tinggi sebagai

bahan baku bubur kertas, pertukangan atau kayu

bakar. Peluang kayu untuk bioenergi baik selama

masih di hutan maupun setelah masuk industri

cukup besar.

Pemanfaatan kayu yang ditebang untukbahan baku

kertas/pertukangan hanya sekitar 50% saja. Sisanya

belum dimanfaatkan bahkan terbuang begitu saja.

Bahkan setelah masuk ke dalam industri masih

banyak bagian kayu yang tidak terpakai. Bagian

yang tersisa ini bisa dimanfaatkan untukbioenergi.

Energi yang digunakan untuk menghasilkan listrik

diperoleh dari panas yang dihasilkan dari

pembakaran biomasa kering. Panas yang dihasilkan

tersebut digunakan untukmemanaskan air sehingga

setelah terbentuk uap panas maka uap panas

tersebut dapat dialirkan untukmenggerakkan balingbaling dalam turbin uap.

Yang harusdihindari adalah terjadinya pembakaran

yang tidak sempurna karena dalam proses

pembakaran yang tidak sempurna akan dihasilkan

gas karbonmonoksida (CO) yang berbahaya bagi

kesehatan dan lingkungan. Selain itu jumlah panas

yang dihasilkan juga berkurang. Berarti listrik yang

akan dihasilkan juga berkurang.

Sementara itu penggunaan turbin uap juga memiliki

kelemahan karena efisiensinya rendah. Tenaga

gerak yang dihasilkan sangat terbatas karena lebih

banyakdikeluarkan dalam bentuk panas. Untuk itu

dapat digunakan sistim kombinasi. Berupa

penggabungan antara turbin gas dan turbin uap.

Sistem ini mengandalkan energi panas yang

terbuang dari turbin gas. Panas tersebut digunakan

untukmemanaskan air. Selanjutnya uap panas yang

terbentukdigunakan untukmenggerakan turbin uap.

Sistem ini memiliki efisiensi sampai 40 % (Power

Plant, 1996).

Perancangan Sistem

Perhitungan sumber daya yang tersedia perlu

dilakukan sebelum perancangan sistem. Ini

berkaitan dengan jenispembangkit listrik yang akan

digunakan. Jika potensi yang tersedia adalah ternak

maka bisa dipilih listrik biogas. Perhitungan volume

tangki biogasdan instalasi lainnya dilakukan setelah

jumlah ternak dan kotoran yang tersedia diketahui.

(Selengkapnya bisa dibaca dalam cara membuat

biogas, misalnya karangan Widarto dan Sudarto -

Kanisius,1997). Sebagai gambaran, kotoran 2 ekor

sapi membutuhkan ruang sebesar 3 m

3

untuk

diubah menjadi biogas. Dari sini akan dihasilkan

kurang lebih 1 m

3

biogas yang dapat digunakan

untukmenghasilkan listrik sekitar450 watt jam.

Listrik yang dihasilkan dengan menggunakan

biomasa akan berharga lebih mahal dibandingkan

harga listrik PLN. Akan tetapi ini akan

menguntungkan untuk daerah-daerah, karena

kondisi geografis atau yang lain, tidak terjangkau

oleh jaringan listrik PLN. Paling tidakuntukdaerahdaerah yang memiliki limbah organik, limbah

tersebut dapat dimanfaatkan menjadi sesuatu yang

berguna m

Ketika bahan bakar yang berupa minyak bumi dan gas alam semakin menipis maka biomasa mulai diperhitungkan menjadi solusi alternatif. Terlebih lagi saat kelompok hijau makin keras menyuarakan penghematan energi. Biomasa kemudian menjadi salah satu pilihan karena relatif mudah dikelola dan dapat diperbarui.Istilah biomasa di sini digunakan untuk mengelompokkan bahan organik baik dari tumbuhan ataupun hewan yang kaya akan cadangan energi. Sehingga setelah diubah menjadi energi kerap juga disebut dengan bioenergi. Selanjutnya bioenergi tersebut dapat digunakan sesuai kebutuhan. Untuk menghasilkan panas, gerak, atau untuk menghasilkan listrik. Dalam artikel ini secara umum akan digambarkan perubahan biomasa menjadi bioenergi. Dan secara khusus akan dilihat penerapannya untuk menghasilkan listrik.

Prinsip KerjaTanaman menyerap energi dari matahari. Melalui proses fotosintesis dengan memanfaatkan air dan unsur hara dari dalam tanah serta CO2 dari atmosfer akan menghasilkan bahan organik untuk memperkuat jaringan dan membentuk daun, bunga atau buah. Sementara itu karena tidak mampu berfotosintesa sendiri, hewan memanfaatkan energi yang telah berubah bentuk menjadi daun, rumput atau yang lain dari bagian tumbuhan secara langsung untuk hidupnya. Sedangkan secara tidak langsung, misalnya hewan carnifora, prinsipnya tetap memanfaatkan energi yang telah berubah bentuk menjadi daging pada hewan lain. Inilah yang menjadi bahan dasar biomasa. Saat biomasa diubah menjadi energi, CO2 yang akan dilepaskan ke atmosfer. Siklus CO2 akan menjadi lebih pendek dibandingkan dengan yang dihasilkan dari pembakaran minyak bumi atau gas alam. Ini berarti CO2 yang dihasilkan tersebut tidak memiliki efek terhadap kesetimbangan CO2 di atmosfer. Kelebihan ini yang dapat dimanfaatkan untuk mendukung terciptanya energi yang berkelanjutan. Biomasa dapat diambil dari bahan tanaman yang berupa limbah pertanian, limbah industri pengolahan kayu atau dari tanaman yang memang ditanam secara khusus untuk menghasilkan energi bagi mesin bakar. Di samping itu dapat juga dimanfaatkan limbah peternakan dan limbah rumah tangga. Dari kedua jenis bahan penyusun biomassa tersebut dapat dua bagian besar yaitu, biomasa kering (limbah kayu, jerami atau sekam) dan biomassa basah ( kotoran ternak dan sampah rumah tangga).

A. Biomasa BasahBiomasa basah yang berupa kotoran ternak atau sampah rumah tangga perlu diubah terlebih dahulu melalui proses anaerobik untuk menghasilkan gas metana yang dapat digunakan untuk menggerakkan generator listrik. Proses ini lebih dikenal dengan nama Biogas. Umumnya biogas lebih banyak menggunakan kotoran ternak. Di dalam biomassa basah terdapat penggunaan gas metana. Gas metana tersebut dapat digunakan untuk menghasilkan listrik dengan dua cara yaitu, untuk menggerakkan mesin bakar internal atau untuk menggerakkan turbin gas sebagai penghasil tenaga gerak untuk generator. Selanjutnya generator tersebut yang akan menghasilkan energi listrik. Motor bakar internal (MBI) yang digunakan pada prinsipnya sama dengan yang digunakan untuk MBI bensin dan solar. MBI gas ini cukup efisien untuk menghasilkan listrik sampai dengan 100 kW. Sedangkan untuk menghasilkan tenaga listrik yang lebih besar lagi dapat digunakan turbin gas.

B. Biomassa KeringBiomassa kering ini dapat diperoleh dari bahan tanaman yang berasal dari hutan atau areal pertanian. Dari hutan biasanya hanya kayu yang dianggap memiliki nilai ekonomis tinggi sebagai bahan baku bubur kertas, pertukangan atau kayu bakar. Peluang kayu untuk bioenergi baik selama masih di hutan maupun setelah masuk industri cukup besar. Pemanfaatan kayu yang ditebang untuk bahan baku kertas/pertukangan hanya sekitar 50% saja. Energi yang digunakan untuk menghasilkan

listrik diperoleh dari panas yang dihasilkan dari pembakaran biomasa kering. Panas yang dihasilkan tersebut digunakan untuk memanaskan air sehingga setelah terbentuk uap panas maka uap panas tersebut dapat dialirkan untuk menggerakkan balingbaling dalam turbin uap. Yang harus dihindari adalah terjadinya pembakaran yang tidak sempurna karena dalam proses pembakaran yang tidak sempurna akan dihasilkan gas karbonmonoksida (CO) yang berbahaya bagi kesehatan dan lingkungan. Sebagai gambaran, kotoran 2 ekor sapi membutuhkan ruang sebesar 3 m3 untuk diubah menjadi biogas. Dari sini akan dihasilkan kurang lebih 1 m3 biogas yang dapat digunakan untuk menghasilkan listrik sekitar 450 watt jam. Listrik yang dihasilkan dengan menggunakan biomasa akan berharga lebih mahal dibandingkanharga listrik PLN. Akan tetapi ini akan menguntungkan untuk daerah-daerah, karena kondisi geografis atau yang lain, tidak terjangkau oleh jaringan listrik PLN .

CONTOH PEMBANGKIT LISTRIK BIOMASSA DENGAN MESIN KALOR

Indonesia memiliki beribu-ribu pulau yang tersebar dari Sabang hingga Merauke dan terpisah oleh lautan luas. Hingga saat ini national interconnection hanya mungkin diterapkan di pulau-pulau besar dan sejumlah pulau-pulau relatif kecil di dekatnya. Sejumlah besar pulau harus bisa menghasilkan dan memenuhi kebutuhan listriknya sendiri (self-sufficient). Pembangkit listrik yang menggunakan sumber energi berbasis biomassa salah satunya adalah pembangkitan listrik berprinsip mesin kalor (heat engine). Mesin kalor siklus Stirling menggunakan pembakaran eksternal, sedangkan mesin pembakaran internal menggunakan siklus Otto dan siklus Diesel. Khusus untuk turbin gas yang menggunakan siklus Brayton, pembakaran dapat dilakukan secara eksternal maupun internal.

Siklus Stirling, Otto, dan DieselMesin bersiklus Stirling adalah jenis mesin yang memiliki sumber energi dari luar sistem mesin itu sendiri; atau kita biasa sebut dengan mesin bakar luar. Mesin besiklus Stirling banyak diteliti dan dianggap menjanjikan karena secara teori memiliki efisiensi yang tinggi, sampai efisiensi maksimal mesin Carnot. Akan tetapi, mesin siklus Stirling komersial yang ada masih memiliki daya rendah (0,5-150 kW) dan berefisiensi sedang, masih mahal, tetapi tak memerlukan banyak pemeliharaan, toleran terhadap kontaminan, dan beremisi polutan rendah. Mesin siklus Stirling tidak terpatok pada satu macam bahan bakar atau sumber energi. Hal ini tidak berlaku untuk mesin diesel dan mesin Otto yang membutuhkan bahan bakar khusus dan kapasitasnya terbatas. Mesin Otto atau sering juga disebut mesin bensin. Tipe paling umum dari mesin ini adalah mesin pembakaran empat langkah yang membakar bensin. Berbeda dengan mesin Otto, pembakaran dilakukan dengan memberikan kompresi hingga tekanannya tinggi.

Turbin Gas: Siklus Brayton

Pembangkit tenaga listrik dengan siklus kombinasi turbin gas-kukus. Siklus ini merupakan siklus daya termodinamika ideal untuk turbin gas, sehingga saat ini siklus ini yang sangat populer digunakan oleh pembuat mesin turbin (manufacturer) dalam analisa performance upgrading. Siklus ini memproduksi tenaga listrik dengan mengekspansikan gas panas melalui turbin. Efisiensinya dapat mencapai 30%. Turbin gas cocok untuk bahan bakar cair maupun gas yang relatif bebas dari kontaminan dan tidak cocok untuk gas hasil bakar biomassa tanpa pembersihan. Karena itu sebelum biogas akan dijadikan bahan bakar, H2S yang terkandung di dalamnya harus disingkirkan terlebih dahulu.

PEMBANGKIT LISTRIK ENERGI BIOMASSAPosted on 28/05/2012

Belakangan ini, niat pemerintah untuk membangun Pembangkit Listrik

Tenaga Nuklir (PLTN) muncul lagi. Tahun 1980an, pemerintah Orde

Baru juga pernah berkeinginan untuk membangun PLTN di

Semenanjung Muria di Jawa Tengah. Niat ini banyak ditentang oleh

aktivis lingkungan, terutama oleh Wahana Lingungan Hidup Indonesia

(Walhi). PLTN memang menjadi alternatif, setelah alternatif lainnya

tidak ada. Padahal, Indonesia masih punya batubara, gambut, angin,

air, ombak, panas bumi, panas matahari, dan biomassa.

Biomassa adalah limbah organik, terutama limbah tumbuh-tumbuhan.

Salah satu contoh penggunaan biomassa sebagai pemangkit listrik

adalah, pabrik pengolahan kelapa sawit menjadi Crude Palm Oil (CPO).

Proses pengolahan Tandan Buah Sawit (TBS) menjadi CPO,

memerlukan uap air dan juga listrik untuk menggerakkan mesin. Listrik

ini diperoleh dari pembangkit listrik tenaga uap. Uap airnya diperoleh

dari memanaskan air dengan tungku berbahan bakar sabut dan

tempurung biji sawit.

Semua pabrik sawit menggunakan bahan bakar sabut dan tempurung,

dan selalu surplus. Hanya kurang dari separo sabut dan tempurung

yang terpakai. Sisanya dikembalikan ke kebun untuk pupuk. Tandan

Buah Kosongnya (TBK), malahan 100% dikembalikan ke kebun. Yang

juga menggunakan biomassa untuk sumber energi adalah pabrik gula

tebu. Ampas tebu berupa batang yang airnya telah diambil, digunakan

sebagai bahan bakar untuk merebus air gula, tetapi juga untuk

pembangkit listrik guna menggiling tebu.

Indonesia sebagai negara yang terletak di kawasan tropis, benar-benar

kaya akan biomassa. Pertanian padi menghasilkan jerami dan sekam,

yang selama ini lebih banyak dibakar sia-sia. Peternakan sapi perah

menghasilkan kotoran yang bisa dikeringkan untuk dibakar sebagai

biomassa, tetapi bisa pula diperam untuk menghasilkan biogas.

Bahkan sampah kota pun, yang sebagian berupa bahan organik, juga

bisa digunakan mejadi bahan bakar pembangkit listrik. Tentu setelah

airnya dibuang, dengan cara mengepresnya.

# # #

Gambut yang terdapat dalam volume melimpah di Sumatara,

Kalimantan dan Papua, sebenarnya juga merupakan biomassa. Namun

pengertian biomassa masih sangat luas. Mulai dari lumut, paku-

pakuan, rumput, daun-daunan tanpa atau berikut ranting, batang, kulit

dan tongkol jagung, kulit kayu, sabut kelapa, dan masih banyak lagi.

Dengan kadar air di bawah 30%, bahan-bahan organik itu akan mudah

terbakar, dengan catatan tungku (tanur) sudah dalam kondisi

membara.

Kalau kadar air masih di atas 30%, diperlukan pengeringan. Baik

dengan cara pengepresan (pengempaan) maupun dengan mengangin-

anginkan atau menjemurnya. Pengepresan dilakukan bukan hanya

untuk mengurangikadar air, melainkan juga untuk memperkecil

volumenya. Sebab salah satu kelemahan biomassa adalah, volumenya

yang sangat besar. Agar proses pengangkutannya bisa ringkas, maka

biomassa itu perlu dipres. Sampah limbah rumah tangga sebanyak 1

truk misalnya, setelah dipres akan tinggal 1 m3 dan cairannya keluar.

Dari sekian banyak alternatif biomassa yang kita miliki, daun-daunan

berikut ranting-rantingnya, merupakan yang paling mudah diperoleh.

Bahkan, pembukaan hutan untuk Hutan Tanaman Industri (HTI) dan

perkebunan, yang selama ini menghasilkan asap, sebenarnya bisa

menghasilkan biomassa. Asap yang selama ini mengganggu

lingkungan kota-kota basar di Sumatera dan kalimantan, bahkan

sampai ke Siangapura dan Malaysia, adalah pembakaran biomassa

yang mubazir. Padahal di lain pihak kita tekor listrik.

Yang diperlukan sebenarnya hanyalah mesin pengepres dan

pengemas. Biomassa yang telah dipres itu diberi tali dari kawat atau

plastik, agar tidak kembali cerai-berai. Biasanya, hutan calon

perkebunan itu akan ditebas (dibabat), dan batang kayu serta belukar

yang ada dibiarkan mengering. Setelah itu dibakar. Dengan bantual

buldoser, biomassa itu dikumpulkan, dicacah (dichooper), atau tanpa

dicacah, kemudian dipres dan disimpan di tempat terbuka tetapi

dengan ditutup terpal agar tidak basah terguyur hujan.

# # #

Selanjutnya secara perlahan-lahan, biomassa ini bisa dibakar untuk

memanaskan air. Air dalam ketel yang telah panas, akan menghasilkan

uap. Uap inilah yang akan disemprotkan ke turbin untuk memutar

dinamo, hingga menghasilkan listrik. Lokasi pembangkit listrik tenaga

biomassa, tentu lebih tepat berada di tengah-tengah hutan. Sebab

biomassa dalam volume sangat besar, pasti berada di pelosok

pedalaman. Pembangunan pembangkit listrik di lokasi seperti ini,

potensial untuk mengembangkan kawasan pedalaman.

Proses mengumpulkan biomassa, memadatkannya, mengangkutnya

sampai ke membakarnya, memerlukan tenaga mesin dan sekaligus

manusia dalam jumlah sangat banyak. Dalam kondisi menumpuknya

tenaga kerja sebagai penganggur, proses pengumpulan biomassa pasti

akan bisa sangat berperan dalam menyerap tenaga kerja tersebut.

Beda dengan PLTN yang hampir-hampir tidak memerlukan tenaga

manusia. Sebab PLTN merupakan perangkat yang berteknologi tinggi.

Dengan melihat kondisi Indonesia saat ini, pemanfaatan biomassa

sebagai energi pembangkit listrik, lebih strategis dibanding dengan

PLTN. Namun kalau kita melihat peluang untuk korupsi, maka PLTN

jelas lebih unggul untuk memasukkan uang ke kantung para pengambil

kebijakan. Sebab biaya pembangkit listrik tenaga biomassa, sebagian

besar akan terserap untuk upat tenaga kerja kasar yang sulit untuk

dikorup. Sementara dana PLTN paling besar untuk membeli reaktor

nuklir, yang sangat mudah dimarkup. (R) # # #

About these ads

Potensi Biomassa Adalah Sumber Energi Di Hari Esok

REP | 20 January 2012 | 18:22  Dibaca: 1670     Komentar: 0     Nihil

Sumber energy baru terbarukan sedang

digalakan saat ini berbagai kuliah umum, seminar, dan konferensi telah

banyak

membahas tentang sumber energy baru terbarukan hal ini diharapkan

tumbuh

gagasan dan ide untuk mencari dan menemukan sumber energy

alternative sebagai

penyeimbang sumber energy dari bahan bakar fosil. Khususnya untuk

Indonesia

penggunaan energy masih dominan pada bahan bakar fosil, menurut BPS

pada tahun

2008 mencatat  penggunaan energi 26,5 % dari gas

bumi, 14% dari batubara dan 54 % dari minyak bumi. Sudah menjadi

pengetahuan

umum bahwa bahan bakar fosil merupakan sumber energy yang tak

terbarukan dimana

proses pembentukannya membutuhkan waktu yang sangat lama. Jika

sumber energy

ini digunakan secara terus menerus maka akan mengalami kelangkaan

yang akhirnya

berakibat pada krisis energy. Maka dari pada itu penggunaan energi dari

bahan

bakar fosil harus diseimbangkan dengan sumber energy terbarukan seperti

biogas,

sel surya, biomassa, angin, biooil, dan lain-lain. Indonesia memiliki potensi

yang besar untuk energy terbarukan salah satunya adalah biomassa,

biomassa bisa

dijadikan penyeimbang dan meminimalisir ketergantungan terhadap bahan

bakar

fosil, biomassa dapat diolah menjadi biogas sebagai penyeimbang gas

alam,

biooil sebagai penyeimbang minyak, dan briket sebagai penyeimbang

batubara

serta gas. Selain itu keterdapatan dan pengolahannya dapat dilakukan

dengan

sederhana maupun perseorangan.

Sejumlah pakar

berpendapat, penggunaan biomassa sebagai sumber energi terbarukan

merupakan jalan keluar dari ketergantungan manusia pada bahan bakar fossil.

Saat ini BPS mencatat cadangan terbukti gas alam Indonesia

mencapai 3,18 triliun meter kubik diperkirakan akan habis 46 tahun lagi,

cadangan terbukti batubara 4,3 milyar ton diperkirakan akan habis 19 tahun lagi

dan cadangan terbukti minyak bumi Indonesia hanya 3,7 milyar barrel

diperkirakan akan habis sekitar 10 tahun lagi. Dengan catatan penggunaan energi

26,5 % dari gas bumi, 14% dari batubara dan 54 % dari minyak bumi. Jika

biomassa digunakan sebanyak 20% atau lebih maka dapat menghemat bahan bakar

fosil sehingga tidak menciptakan masalah krisis energy yang berdampak pada

bidang ekonomi dan kelangkaan bahan bakar fosil yang kita takutkan dapat diselesaikan

dan biomassa bisa menjadi cadangan energy yang efektif saat mencari atau

mengeksplorasi bahan bakar fosil yang masih ada. Indonesia sebagai Negara

agraris memiliki potensi yang besar untuk biomassa hal ini dikarenakan

Indonesia banyak ditumbuhi oleh tumbuh-tumbuhan yang dapat dimanfaatkan sebagai

biomassa baik saat masih hidup maupun sudah mati, berdasarkan studi yang

dilakukan sebuah lembaga riset di Jerman (Zentrum for rationalle

Energianwendung und Umwelt, ZREU) pada tahun 2000 mengestimasi potensi biomassa

Indonesia sebesar 146,7 juta ton per tahun. Sumber utama dari energi biomassa

berasal dari residu padi (potensi energi sebesar 150 GJ/ tahun), kayu

rambung/kayu karet (120 GJ/ tahun), residu gula (78 GJ/ tahun), residu kelapa

sawit (67 GJ/ tahun dan residu kayu lapis dan irisan kayu/ veneer, residu

penebangan, residu kayu ulin, residu kelapa dan sampah pertanian lain (kurang

dari 20 GJ/ tahun). Jika potensi ini dapat dimanfaatkan dengan maksimal maka

akan memecahkan permasalahan energy yang terjadi selama ini, salah satu sumber

biomassa yang mudah didapatkan dan berada disekitar kita adalah sampah.

Berdasar perhitungan Bappenas dalam

buku infrastruktur Indonesia pada tahun 1995 perkiraan timbunan sampah

di

Indonesia sebesar 22.5 juta ton dan akan meningkat lebih dari dua kali lipat

pada tahun 2020 menjadi 53,7 juta ton. Sementara di kota besar produk

sampah

perkapita berkisar antara 600-830 gram per hari (Mungkasa, 2004).

Berdasarkan

data tersebut maka kebutuhan TPA pada tahun 1995 seluas 675 ha dan

meningkat

menjadi 1610 ha di tahun 2020. Kondisi ini akan menjadi masalah besar

dengan

terbatasnya lahan kosong di kota besar. Menurut data BPS pada tahun

2001

timbulan sampah yang diangkut hanya mencapai 18,3 %, ditimbun 10,46

%, dibuat

kompos 3,51 %, dibakar 43,76 % dan lainnya dibuang di pekarangan

pinggir sungai

atau tanah kosong sebesar 24,24 % .

Sampah yang dapat dijadikan biomassa yaitu sampah organic

yang meliputi sampah atau limbah pertanian dan perkebunan (onggol

jagung, sekam

padi, tandan kelapa sawit, dan lain-lain), sampah rumah tangga (sayur-

sayuran,

buah-buahan, dan lain-lain), sampah perkantoran seperti kertas, dan

banyak lagi

sampah-sampah organic yang dapat dijadikan sumber biomassa.

Pemamfaatan

biomassa dari sampah dapat menyelesaikan permasalahan sampah yang

terjadi saat

ini, selama ini kita menganggap sampah sesuatu yang tidak berguna dan

sering

dibakar secara percuma atau tidak dimanfaatkan sama sekali, padahal jika

sampah

ini diolah dengan teknologi biomassa seperti pirolisis, gasifikasi, dan

karbonisasi maka sampah yang tidak berguna tersebut bisa menjadi

sesuatu yang

berguna yaitu briket yang dapat dijadikan bahan bakar kompor, bahan

bakar cair

yang juga dapat dijadikan sebagai bahan bakar kompor, lebih baik lagi

menjadi

biooil yang dapat menggerakan motor seperti bensin. Selain itu

pemamfaatan

sampah sebagai biomassa dapat digunakan sebagai tenaga pembangkit

listrik

biomassa, sampah-sampah organic seperti tandan kelapa sawit jika

dimanfaatkan

dengan menggunakan pirolisis maka akan mendapatkan gas methane

yang dapat

digunakan untuk menggerakan turbin, serta menjadi biogas yang berguna

bagi

kebutuhan energy rumah tangga.

Limbah

perkebunan kelapa sawit juga memegang peran penting dalam potensi

biomassa di

Indonesia, semua libah dari proses pengolahan kelapa sawit dapat

dimanfaatkan

sebagai energy biomassa baik limbah padat maupun limbah cair. Limbah

cair

berupa Palm Oil Mill Effluent (POME) setiap tahun sedikitnya mencapai:

32,3

juta ton. POME ini dapat menghasilkan biogas. Potensi produksi biogas

yang

berbahan baku limbah cair tersebut diperkirakan 1.075 juta m3 . Nilai kalor

(

heating value ) biogas rata-rata berkisar antara 4700–6000 kkal/m 3 (20–

24 MJ/m

3 ). Dengan nilai kalor tersebut, 1.075 juta m 3 biogas akan setara dengan

516.000

ton gas LPG, 559 juta liter solar, 666.5 juta liter minyak tanah, dan 5.052.5

MWh listrik.

Sebuah studi yang dilakukan ADB dan Golder

Associate (2006) yang dikutip dalam TNA Sektor Energi (2009) memperkirakan

potensi biomassa dari limbah pabrik minyak kelapa sawit di Indonesia setara

sekitar 230.530 TJ per tahun dan produksi listrik potensial yang dapat

dihasilkan adalah sekitar 4.243.500 MWh per tahun. Asumsi yang digunakan untuk

perhitungan ini adalah potensi TBS sebesar 15,18 juta ton/ tahun, 70% nya

digunakan untuk pembangkit listrik yang beroperasi 8000 jam per tahun. Ada

beberapa proyek pembangkit listrik berbasis biomassa yang sudah dan sedang

dikembangkan di Indonesia. Termasuk diantaranya adalah Proyek BKR Biomass 4

MWe Condensing Steam Turbine di Riau, Proyek Gasifikasi Biomass di

Industri Jamur di Jawa Tengah, Pembangkit Listrik Biomassa Mandau di Riau,

Proyek Biomassa menjadi Listrik PTIP (7MW) di Riau, Proyek Biomassa menjadi

Listrik PTMM 24 MWe di Sumatra Utara, Pembangkit Listrik Biomassa 4 MW dari

Kepingan Kayu dan Serbuk Gergaji di Jawa Tengah, Kogenerasi Biomassa Nagamas,

Kogenerasi Biomassa Amurang di Sulawesi Utara,  MNA Biomass 9.7 MWe

Condensing Steam Turbine di Sumatra Utara dan MSS Biomass 9.7 MWe

Condensing Steam Turbine di Riau. Pengembangan pembangkit listrik tenaga

biomassa ini diharapkan dapat terus dikembangkan karena saat ini potensi yang

dimanfaatkan sangat sedikit jika dibandingkan dengan potensi yang dimiliki,

Potensi energi biomassa sebesar 50 000 MW hanya 320 MW yang sudah dimanfaatkan

atau hanya 0.64% dari seluruh potensi yang ada. Sudah saatnya pemerintah

membuat kebijakan untuk pemamfaatan biomassa dan mengembangkan teknologi

pemamfaatan biomassa yang efektif dan efisien demi tercapainya keseimbangan

sumber energy sehingga Indonesia kedepannya mampu menjadi lumbung energy dunia

untuk biomassa.

Teknologi yang telah dikembangkan saat ini

meliputi teknologi pirolisis, gasifikasi, dan karbonisasi. Ketiga teknologi ini

sudah digunakan untuk memproses biomassa dan mengkonversinya menjadi bahan

bakar yang dapat digunakan seperti arang untuk pembriketan, gas metana untuk

biogas, serta biooil untuk bahan bakar. Teknologi ini dapat dimanfaatkan untuk

skala kecil maupun besar. Sehingga untuk pemamfaatan biomassa tidak terlalu sulit

cukup ada keinginan dan pemahaman mengenai teknologi tersebut dan biomassa

sudah dapat digunakan untuk skala individu maupun sekelompok masyarakat. Memang

saat ini biomassa tidak dapat dimanfaatkan dengan optimal karena teknologi yang

kurang mendukung samahalnya dengan penggunaan energy fosil, awalnya juga kurang

efektif namun beriringan dengan perkembangan zaman yang terus kearah majunya

teknologi membuat energy fosil ini dapat dikonversikan dengan baik kebentuk

energy lain. begitu pula dengan biomassa saat ini belum ditemukan teknologi

yang dapat memanfaatkanya selelvel energy fosil namun dengan berkembangnya

zaman maka suatu saat nanti biomassa ini pun akan seperti energy fosil. Maka

untuk mencapai itu semua biomassa dengan teknologi yang ada saat ini sudah

saatnya digunakan sebagai penyeimbang energy fosil, sehingga mampu merangsang

untuk perbaikan teknologi selanjutnya yang akan membawa biomassa sebagai sumber

energy dunia disamping energy terbarukan yang lainya.Pemamfaatan biomass asebagai

penyeimbang

energy fosil memiliki beberapa keuntungan diantaranya:

a.

Mengurangi adanya gas rumah kaca,

Penggunaan biomassa akan membuat sampah

organic yang dapat menghasilkan gas metana dapat dimanfaatkan sehingga gas

metana yang menyebabkan terbentuknya gas rumah kaca dapat diminimal. Seperti

kotoran-kotoran binatang ternak, tandan kelapa sawit, tongkol jagung, sekam

padi, dan lain-lain.

Selain itu penggunaan biomassa akan

mengurangi penggunaan energy fosil yang menyumbang gas-gas rumah kaca terbesar

saat ini serta penggunaan biomassa ini akan membuat semakin dimanfaatkan lahan

kosong untuk menanam tumbuh-tumbuhan yang dapat menghasilkan biodiesel seperti

jarak pagar, kelapa sawit, dan lain-lain.

b.

Melindungi kebersihan air dan tanah

Pemamfaatan

biomassa akan memanfaatkan sampah yang berbahaya bagi lingkungan

karena akan

mencemari lingkungan sekitar seperti air dan tanah. Sampah yang

tertimbun akan

mengeluarkan cairan yang berbahaya dan diserap oleh tanah dan

mencemari air

tanah, sedangkan air tanah ini digunakan oleh masyarakat untuk konsumsi

maupun

kebutuhan lain. dengan memanfaatkan biomassa sampah langsung dapat

dimanfaatkan

sebagai bahan bakar. Sehingga tidak mencemari air dan tanah.

c.

Mengurangi limbah organic.

Samahalnya seperti

melindungi kebersihan air dan tanah, pemamfaatan biomassa akan

mengurangi

limbah organic karena sampah hasil olahan pabrik dapat dimanfaatkan

untuk

biogas.

d.

Mengurangi polusi udara.

Pemamfaatan

biomassa seperti biogass, biodiesel, dan briket merupakan bahan bakar

yang

ramah lingkungan atau sedikit menghasilkan gas-gas berbahaya yang

menyebabkan

polusi udara.

Keuntungan-keuntungan penggunaan biomassa

akan tercapai jika biomassa dimanfaatkan. Pemamfaatan biomassa tidak harus

mematikan penggunaan energy fosil namun sebagai penyeimbang penggunaan energy

fosil yang ada saat ini. Sehingga kelangkaan energy fosil dapat diperlambat,

dan semakin banyak pilihan sumber energy yang kita gunakan akan semakin membuat

kehidupan kita didunia semakin membaik.

Potensi besar yang dimiliki oleh biomassa di Indonesia dapat dijadikan

penyeimbang penggunaan energy fosil yang sudah mengarah kepunahan, ini

dikarenakan potensi yang dimiliki biomassa diantaranya sampah organic,

tumbuh-tumbuhan, limbah pabrik sawit, dan kotoran-kotoran binatang ternak

sangat banyak dan mudah ditemukan di Negara agraris seperti indonesia.

Selain itu pemamfaatan biomassa akan menghasilkan berbagai macam bahan bakar

yang dapat dijadikan penyeimbang energy fosil diantaranya  briket, biooil,

dan biogas serta menyelesaikan permasalahan-permasalahan pencemaran lingkungan

seperti udara, air dan tanah.

1.  Latar BelakangDengan semakin majunya peradaban manusia akan menuntut semakin banyak aktifitas yang dilakukan demi tujuan memenuhi kebutuhan hidup. Hal ini membuat saya termotivasi untuk menuliskan karya tulis tentang sumber energi alternatif (Biogas) yang ramah lingkungan, sebab saya ingin masyarakat tahu terutama masyarakat di daerah

pedesaan untuk dapat beralih ke sumber energi alternatif yang bahan bakunya sudah ada di lokasi seperti kotoran ternak, limbah organik, guna mengatasi ketergantungan masyarakat pada BBM yang melongjak naik dan memberikan dampak negatif yang besar bagi masyarakat Timor-Leste.Juga karena jumlah populasi di Timor-Leste terus meningkat setiap tahun. Hal ini berpengaruh terhadap konsumsi BBM yang semakin tinggi, karena hamper semua konsumsi BBM di Timor-leste  import dari Indonesia  dan Australia. Untuk menangani ketergantungan masyarakat terhadap bahan bakar minyak dari luar negeri. Pemerintah  Timor-Leste telah menerbitkan program pembangunan tentang kebijakan nasional untuk mengembangkan sumber energi alternatif sebagai penganti bahan bakar minyak.Program ini ditujukan pada daerah-daerah kabupaten dan daerah pedesaan yang telah dilaksanakan  antara lain adalah kabupaten Lautem kecamatan Lospalos. Program ini diharapkan bisa menangani masalah harga BBM,  menciptakan lingkungan yang bersih di daerah peternakan dan masyarakat juga dapat memanfaatkan limbah organik dari hasil usaha peternakan sapi yang terdiri dari fases, urine, gas dan sisa makanan ternak yang dapat digunakan untuk pembuatan pupuk organik dan hasil dari pupuk tersebut dimanfaatkan untuk mata pencarian masyarakat[1].    

1. B.     Perumusan masalah Sejauh mana sumber energi alternatif biogas bisa memenuhi kebutuhan masyarakat?  Bahan  apa saja yang dibutuhkan untuk menghasilkan sumber energi alternatif ini? Kegunaan apa saja yang bisa dihasilkan oleh sumber energi alternatif? Mengapa masyarakat tidak mengunakan sumber energi alternatif yang ramah

lingkungan?

1. C.    Ruang LingkupBerdasarkan kemampuan penulis, maka penulis hanya memberi batas/ruang lingkup mengenai tema yang telah di tentukan oleh penulis yaitu tentang manfaat sumber energi alternatif biogas bagi masyarakat dipedesaan khususnya Lospalos.

1. D.    Tujuan dan ManfaatTujuan

Agar masyarakat tahu bahwa masih ada sumber energi lain selain sumber energi fosil (BBM).

Agar masyarakat bisa beralih dari sumber energi fosil (BBM) yang mahal dan terbatas  ke sumber energi alternatif yang ramah lingkungan.

Untuk memahami bahwa peranan sumber energi alternatif dalam mengatasi masalah harga BBM yang naik dan masalah pencemaran lingkungan.

Manfaat

Dapat menghemat pengeluaran masyarakat, dengan memanfaatkan biogas sebagai pengganti bahan bakar minyak,  tanah atau kayu untuk memasak.

Biogas dapat digunakan sebagai pembangkit listrik rumah tangga.

Meningkatkan pendapatan masyarakat dengan dihasilkannya pupuk yang berkualitas atau menghemat biaya pembelian pupuk bagi yang memerlukanya.

                                                                                             BAB II                                                                    LANDASAN TEORI DAN PEMECAHAN

1. 1.      LANDASAN TEORI1.1  Definisi BiogasBiogas didefinisikan sebagai gas yang dilepaskan jika bahan-bahan organik (seperti kotoran ternak atau kotoran manusia) difermentasikan atau mengalami proses metanisasi. Biogas terdiri dari campuran metana (50-75%) CO2(25-45%), serta sejumlah kecil dari H2,N2 dan H2S.Dalam aplikasinya, biogas digunakan sebagai gas alternatif untuk memanaskan dan menghasilkan energi listrik. Biogas bersifat ramah lingkungan dan dapat mengurangi efek rumah kaca.Pemanfaatan biogas sebagai energi alternatif akan mengurangi penggunaan kayu bakar. Dengan demikian dapat mengurangi usaha pohon di hutan, sehingga ekosistem hutan tetap terjagaSebagai energi alternatif, biogas bersifat ramah lingkungan dapat mengurangi efek rumah kaca. Pemanfaatan biogas sebagai energi alternatif akan mengurangi penggunaan kayu bakar. Dengan demikian dapat mengurangi usaha penebangan pohon di hutan sehingga ekosistem hutan tetap terjaga[2].

Aplikasi1m3 Biogas setara Dengan Penerangan60 - 100 watt lampu selama enam jamMemasakDapat memasak tiga jenis makanan untuk keluarga (5-6 orang)Pengganti bahan bakar0,7 kg minyak tanah

TenagaDapat menjalankan satu motor tenaga kuda selama dua jamPembangkit tenaga listrikDapat menghasilkan 1,25 kwh listrik         [3]

1.2  DigesterDigester yaitu proses degradasi material organik tanpa melibatkan oksigen[4].

1.3   Sumber Bahan Baku BiogasBiogas adalah gas yang mudah terbakar (flammable) yang dihasilkan dari proses fermentasi bahan-bahan organik bisa diproses untuk menghasilkan biogas, tetapi hanya bahan organik (padat/cair) homogen, seperti kotoran urine (air kencing) hewan ternak yang cocok untuk sistem biogas sederhana[5].

1.4  Sampah organik PadatSecara garis besar, sampah dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu anorganik, organik, dan khusus. Sampah organik berasal dari bahan-bahan penyusun tumbuhan dan hewan yang diambil dari alam atau dihasilkan dari kegiatan pertanian, perikanan, kegiatan

rumah tangga, industri, atau kegiatan lainya (seperti sampah dapur, sisa sayuran, kulit buah  dan lain-lain)[6].

1.5  Limbah Organik CairLimbah cair merupakan sisa pembuangan yang dihasilkan dari suatu proses yang sudah tidak digunakan lagi. Kegiatan yang berpotensi sebagai penghasil limbah cair antara lain kagiatan industri, rumah tanggah, peternakan, dan pertanian[7].

1. 2.      PEMECAHAN MASALAH

Timor-Leste merupakan negara yang berpotensi dalam segala bidang peternakan dan untuk mengatasi  masalah yang terjadi ditengah masyarakat, maka sudah menjadi kewajiban kita masing-masing sebagai masyarakat untuk merawat lingkungan dan melestarikanya dengan mengunakan sumber energi alternatif ramah lingkungan yang ada. Energi alternatif ini dapat mengatasi masalah yang sering terjadi pada masyarakat pedesaan seperti: kurangnya penghasilan yang mereka dapatkan, terbatasnya sumber energi listrik dan minyak tanah, harga bahan bakar minyak yang kini mahal dan terbatas, dan juga masalah pencemaran lingkungan. Oleh sebab itu perlunya solusi yang tepat untuk mengatasi masalah tersebut yaitu dengan mengunakan sala satu sumber energi alternatif yang ramah lingkungan seperti  Biogas guna untuk  memenuhi kebutuhan  masyarakat terlebih mereka yang berada di daerah yang jauh dari akses energi listrik dan BBM.Energi biogas telah memenuhi kriteria sabagai berikut: harganya murah, bahan baku tersedia di lokasi, ramah lingkungan, dan tidak membutuhkan keterampilan khusus. Oleh karena itu biogas sangat sesuai untuk masyarakat karena tidak membutuhkan biaya yang mahal dan limbah dari hasil proses biogas dapat digunakan sebagai pupuk organik atau dapat dijual kepada indutri pupuk atau dipasar.Sala satu dari keuntungan biogas selain dapat menghemat pengeluaran masyarakat juga dapat digunakan sebagai sumber pembangkit listrik. Maka bagi masyarakat yang tidak memiliki akses listrik PLN seperti di sebagian pedesaan, dapat mengunakan energi biogas untuk penerangan selama enam jam.Dengan demikian sumber energi biogas dapat membantu masyarakat, terlebih mereka yang tinggal di desa untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga mereka seperti memasak, penerangan, dan pengunaan minyak tanah atau minyak bumi (BBM) yang disebabikan faktor ekonomi. Biogas juga membantu mengurangi pencemaran lingkungan di air, tanah, udara (bau) yang disebabkan oleh kotoran ternak.              Dan pemerintah hendaknya harus mengutamakan keterlibatan para peternak dalam pengelolaan ternak dan manejemen limbah atau kotoran. Eng. Brigida Antonia Correia, Master of Agriculture Mengatakan bahwa: karena masyarakat Timor-Leste selama ini tidak begitu mengenal energi alternatif  sebagai bahan bakar penganti minyak, maka baik para pelajar maupun para masyarakat dan pemerintah seperti secretariu  estadu politika energetika untuk  memberikan informasi lebih mendalam kepeda masyarakat bahwa energi alternatif  terlebih biogas adalah  sumber energi efisient yang dapat digunakan untuk memasak atau untuk penerangan. Biogas adalah  salah satu sumber energi alternatif yang ramah lingkungan. Di Timor-Leste  terdapat banyak peternakaan dan biasanya faces (kotoran)  yang dihasilkan oleh ternak itu tidak dimanfaatkan semaksimal mungkin sehingga fases tersebut, lama-kelamaan dapat merusak lingkungan baik didaratan, udara maupun di air. Oleh karena itu diperlukan praktek-

praktek yang aktif supaya bisa mengubah mentalitas masyarakat dari pengunaan BBM atau minyak tanah ke energi alternatif seperti Biogas karena dengan masyarakat memanfaatkan faces yang ada bararti telah membantu mengurangi beban ekonomi  masyarakat  terhadap harga minyak yang mahal dan terbatas.[8] dari keterlibatan tersebut, dipromosikan karena dianggap sebagai jalan praktis untuk pengelolaan sumber energi alternatif biogas. 

                                                                                                 BAB III                                                                                                PENUTUP

1. A.   KesimpulanBiogas adalah sala satu sumber energi alternatif yang murah disediakan di lingkungan pedesaan, merupakan campuran gas metana, karbon dioksida dan sejumlah kecil dari H2, N2 dan H2S, sehingga dapat dibakar seperti gas elpiji yang sering dipakai untuk memasak dan penerangan. Bahan-bahan atau biomassa sumber biogas dapat berasal dari kotoran ternak, limbah pertanian, dan sampah/limbah organik. Penguraian biomassa menjadi biogas juga menghasilkan kompos (pupuk) sehingga selain menyediakan pupuk organik untuk mendukung kegiatan pertanian serta meningkatkan kebersihan lingkungan dan meningkatkan perekonomian para petani. penggunaan biogas dapat mengatasi masalah pemanasan global dan masalah kenaikan harga bahan bakar minyak (BBM) yang cenderung terus naik. Keluarga-keluarga yang menggunakan biogas sudah tidak membutuhkan pembelian bahan bakar karena sudah bisa memenuhi kebutuhan mereka dengan menggunakan ternak yang dipelihara. Bagi mereka yang biasanya mencari atau memotong kayu bakar di hutan kini bisa beralih ke penggunaan energi alterlatif biogas yang memberikan nilai tambahan ekonomis dengan pekerjaan sambilan yang lain. Kotoran ternak kini menjadi sangat diperlukan sehingga kondisi kandang menjadi lebih baik,pada akhirnya memberikan keuntungan dengan penjualan ternak yang lebih cepat dan berharga lebih tinggi. Petani biasanya menggunakan pupuk kimia untuk menanam, kini bisa menghemat biaya produksi pertaniannya karena sudah tersedia pupuk organik dalam jumlah yang memadai dan kualitas pupuk yang lebih baik.        

1. B.   SaranDalam penulisan karya ilmiah ini penulis menyarankan kepada masyarakat dan pemerintah untuk dapat mengembangkan sumber energi alternatif sebagai solusi dari masalah peningkatan harga BBM dan pemanasan global, terlebih pada masalah ekonomi masyarakat kalangan bawa yang kurang mampu untuk membeli minyak tanah

dan energi listrik. Oleh karena itu, perlunya pengarahan pemerintah kepada masyarakat di daerah pedesaan tentang manfaat dari energi biogas yang ramah lingkungan dan memberi pendapatan lebih bagi para petani. Penulis juga  menyadari bahwa penulisan karya ilmiah ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu penulis meminta kepada para pembaca untuk memberikan kritik dan saran yang bersifat membangun.

Biogas, Sumber Energi Alternatif Burhani Rahman

Kelangkaan bahan bakar minyak, yang disebabkan oleh kenaikan harga minyak dunia yang signifikan, telah mendorong pemerintah untuk mengajak masyarakat mengatasi masalah energi bersama-sama (Kompas, 23 Juni 2005).

Kenaikan harga yang mencapai 58 dollar Amerika Serikat ini termasuk luar biasa sebab biasanya terjadi saat musim dingin di negara-negara yang mempunyai empat musim di Eropa dan Amerika Serikat. Masalah ini memang pelik sebagaimana dikatakan Presiden Susilo Bambang Yudhoyono dalam pertemuan dengan para gubernur di Pontianak, Kalimantan Barat, tanggal 22 Juni 2005, dan mengajak masyarakat melakukan penghematan energi di seluruh Tanah Air.

Penghematan ini sebetulnya harus telah kita gerakkan sejak dahulu karena pasokan bahan bakar yang berasal dari minyak bumi adalah sumber energi fosil yang tidak dapat diperbarui (unrenewable), sedangkan permintaan naik terus, demikian pula harganya sehingga tidak ada stabilitas keseimbangan permintaan dan penawaran. Salah satu jalan untuk menghemat bahan bakar minyak (BBM) adalah mencari sumber energi alternatif yang dapat diperbarui (renewable).

Kebutuhan bahan bakar bagi penduduk berpendapatan rendah maupun miskin, terutama di pedesaan, sebagian besar dipenuhi oleh minyak tanah yang memang dirasakan terjangkau karena disubsidi oleh pemerintah. Namun karena digunakan untuk industri atau usaha lainnya, kadang-kadang terjadi kelangkaan persediaan minyak tanah di pasar. Selain itu mereka yang tinggal di dekat kawasan hutan berusaha mencari kayu bakar, baik dari ranting-ranting kering dan tidak jarang pula menebangi pohon-pohon di hutan yang terlarang untuk ditebangi, sehingga lambat laun mengancam kelestarian alam di sekitar kawasan hutan.

Sebetulnya sumber energi alternatif cukup tersedia. Misalnya, energi matahari di musim kemarau atau musim kering, energi angin dan air. Tenaga air memang paling banyak dimanfaatkan dalam bentuk pembangkit listrik tenaga air (PLTA), namun bagi sumber energi lain belum kelihatan secara signifikan.

Energi terbarukan lain yang dapat dihasilkan dengan teknologi tepat guna yang relatif lebih sederhana dan sesuai untuk daerah pedesaan adalah energi biogas dengan memproses limbah bio atau bio massa di dalam alat kedap udara yang disebut digester. Biomassa berupa limbah dapat berupa kotoran ternak bahkan tinja manusia, sisa-sisa panenan seperti jerami, sekam dan daun-daunan sortiran sayur dan sebagainya. Namun, sebagian besar terdiri atas kotoran ternak.

Teknologi biogas

Gas methan terbentuk karena proses fermentasi secara anaerobik (tanpa udara) oleh bakteri methan atau disebut juga bakteri anaerobik dan bakteri biogas yang mengurangi sampah-sampah yang banyak mengandung bahan organik (biomassa) sehingga terbentuk gas methan (CH4) yang apabila dibakar dapat menghasilkan energi panas. Sebetulnya di tempat-tempat tertentu proses ini terjadi secara alamiah sebagaimana peristiwa ledakan gas yang terbentuk di bawah tumpukan sampah di Tempat Pembuangan Sampah Akhir (TPA) Leuwigajah, Kabupaten Bandung, Jawa Barat, (Kompas, 17 Maret 2005). Gas methan sama dengan gas elpiji (liquidified petroleum gas/LPG), perbedaannya adalah gas methan mempunyai satu atom C, sedangkan elpiji lebih banyak.

Kebudayaan Mesir, China, dan Roma kuno diketahui telah memanfaatkan gas alam ini yang dibakar untuk menghasilkan panas. Namun, orang pertama yang mengaitkan gas bakar ini dengan proses pembusukan bahan sayuran adalah Alessandro Volta (1776), sedangkan Willam Henry pada tahun 1806 mengidentifikasikan gas yang dapat terbakar tersebut sebagai methan. Becham (1868), murid Louis Pasteur dan Tappeiner (1882), memperlihatkan asal mikrobiologis dari pembentukan methan.

Pada akhir abad ke-19 ada beberapa riset dalam bidang ini dilakukan. Jerman dan Perancis melakukan riset pada masa antara dua Perang Dunia dan beberapa unit pembangkit biogas dengan memanfaatkan limbah pertanian. Selama Perang Dunia II banyak petani di Inggris dan benua Eropa yang membuat digester kecil untuk menghasilkan biogas yang digunakan untuk menggerakkan traktor. Karena harga BBM semakin murah dan mudah memperolehnya pada tahun 1950-an pemakaian biogas di Eropa ditinggalkan. Namun, di negara-negara berkembang kebutuhan akan sumber energi yang murah dan selalu tersedia selalu ada. Kegiatan produksi biogas di India telah dilakukan semenjak abad ke-19. Alat pencerna anaerobik pertama dibangun pada tahun 1900. (FAO, The Development and Use of Biogas Technology in Rural Asia, 1981).

Negara berkembang lainnya, seperti China, Filipina, Korea, Taiwan, dan Papua Niugini, telah melakukan berbagai riset dan pengembangan alat pembangkit gas bio dengan prinsip yang sama, yaitu menciptakan alat yang kedap udara dengan bagian-bagian pokok terdiri atas pencerna (digester), lubang pemasukan bahan baku dan pengeluaran lumpur sisa hasil pencernaan (slurry) dan pipa penyaluran gas bio yang terbentuk.

Dengan teknologi tertentu, gas methan dapat dipergunakan untuk menggerakkan turbin yang menghasilkan energi listrik, menjalankan kulkas, mesin tetas, traktor, dan mobil. Secara sederhana, gas methan dapat digunakan untuk keperluan memasak dan penerangan menggunakan kompor gas sebagaimana halnya elpiji.

Alat pembangkit biogas

Ada dua tipe alat pembangkit biogas atau digester, yaitu tipe terapung (floating type) dan tipe kubah tetap (fixed dome type). Tipe terapung dikembangkan di India yang terdiri atas sumur pencerna dan di atasnya ditaruh drum terapung dari besi terbalik

yang berfungsi untuk menampung gas yang dihasilkan oleh digester. Sumur dibangun dengan menggunakan bahan-bahan yang biasa digunakan untuk membuat fondasi rumah, seperti pasir, batu bata, dan semen. Karena dikembangkan di India, maka digester ini disebut juga tipe India. Pada tahun 1978/79 di India terdapat l.k. 80.000 unit dan selama kurun waktu 1980-85 ditargetkan pembangunan sampai 400.000 unit alat ini.

Tipe kubah adalah berupa digester yang dibangun dengan menggali tanah kemudian dibuat bangunan dengan bata, pasir, dan semen yang berbentuk seperti rongga yang ketat udara dan berstruktur seperti kubah (bulatan setengah bola). Tipe ini dikembangkan di China sehingga disebut juga tipe kubah atau tipe China (lihat gambar). Tahun 1980 sebanyak tujuh juta unit alat ini telah dibangun di China dan penggunaannya meliputi untuk menggerakkan alat-alat pertanian dan untuk generator tenaga listrik. Terdapat dua macam tipe ukuran kecil untuk rumah tangga dengan volume 6-10 meter kubik dan tipe besar 60-180 meter kubik untuk kelompok.

India dan China adalah dua negara yang tidak mempunyai sumber energi minyak bumi sehingga mereka sejak lama sangat giat mengembangkan sumber energi alternatif, di antaranya biogas.

Di dalam digester bakteri-bakteri methan mengolah limbah bio atau biomassa dan menghasilkan biogas methan. Dengan pipa yang didesain sedemikian rupa, gas tersebut dapat dialirkan ke kompor yang terletak di dapur. Gas tersebut dapat digunakan untuk keperluan memasak dan lain-lain. Biogas dihasilkan dengan mencampur limbah yang sebagian besar terdiri atas kotoran ternak dengan potongan-potongan kecil sisa-sisa tanaman, seperti jerami dan sebagainya, dengan air yang cukup banyak.

Untuk pertama kali dibutuhkan waktu lebih kurang dua minggu sampai satu bulan sebelum dihasilkan gas awal. Campuran tersebut selalu ditambah setiap hari dan sesekali diaduk, sedangkan yang sudah diolah dikeluarkan melalui saluran pengeluaran. Sisa dari limbah yang telah â?dicernaâ? oleh bakteri methan atau bakteri biogas, yang disebut slurry atau lumpur, mempunyai kandungan hara yang sama dengan pupuk organik yang telah matang sebagaimana halnya kompos sehingga dapat langsung digunakan untuk memupuk tanaman, atau jika akan disimpan atau diperjualbelikan dapat dikeringkan di bawah sinar matahari sebelum dimasukkan ke dalam karung.

Untuk permulaan memang diperlukan biaya untuk membangun pembangkit (digester) biogas yang relatif besar bagi penduduk pedesaan. Namun sekali berdiri, alat tersebut dapat dipergunakan dan menghasilkan biogas selama bertahun-tahun. Untuk ukuran 8 meter kubik tipe kubah alat ini, cocok bagi petani yang memiliki 3 ekor sapi atau 8 ekor kambing atau 100 ekor ayam di samping juga mempunyai sumber air yang cukup dan limbah tanaman sebagai pelengkap biomassa. Setiap unit yang diisi sebanyak 80 kilogram kotoran sapi yang dicampur 80 liter air dan potongan limbah lainnya dapat menghasilkan 1 meter kubik biogas yang dapat dipergunakan untuk memasak dan penerangan. Biogas cocok dikembangkan di daerah-daerah yang memiliki biomassa berlimpah, terutama di sentra-sentra produksi padi dan ternak di Jawa Tengah, Jawa Timur, Sulawesi Selatan, Bali, dan lain-lain.

Pembangkit biogas juga cocok dibangun untuk peternakan sapi perah atau peternakan ayam dengan mendesain pengaliran tinja ternak ke dalam digester. Kompleks perumahan juga dapat dirancang untuk menyalurkan tinja ke tempat pengolahan biogas bersama. Negara-negara maju banyak yang menerapkan sistem ini sebagai bagian usaha untuk daur ulang dan mengurangi polusi dan biaya pengelolaan limbah. Jadi dapat disimpulkan bahwa biogas mempunyai berbagai manfaat, yaitu menghasilkan gas, ikut menjaga kelestarian lingkungan, mengurangi polusi dan meningkatkan kebersihan dan kesehatan, serta penghasil pupuk organik yang bermutu.

Untuk menuai hasil yang signifikan, memang diperlukan gerakan secara massal, terarah, dan terencana meliputi pengembangan teknologi, penyuluhan, dan pendampingan. Dalam jangka panjang, gerakan pengembangan biogas dapat membantu penghematan sumber daya minyak bumi dan sumber daya kehutanan. Mengenai pembiayaannya mungkin secara bertahap sebagian subsidi BBM dialihkan untuk pembangunan unit-unit pembangkit biogas. Melalui jalan ini, mungkin imbauan pemerintah mengajak masyarakat untuk bersama-sama memecahkan masalah energi sebagian dapat direalisasikan

Instalasi mini PLTBM 509259- installation of Biomass Power PlantInstalasi Mini Pembangkit Listrik Tenaga Biomassa ( PLTBM) 50929 terdiri dari 1 unit reactor digester 5 m3, 2 unit pemurnian biogas ( methane purifier) MP 12135 ( PVC) , gas holder kapasitas 5, 3 m3, 1 unit generator BG 2, 5 KVA ( genset biogas daya 2500 watt) , bakteri aktivator metanogen GP-7 untuk 1 bulan serta perlengkapan instalasi ( kompresor mini, slang, valve, manometer hingga fasilitas menyalakan kompor dan generator) .

Instalasi pembangkitan listrik melalui generator set ( genset) ini dilengkapi dengan rangkaian seri penyimpan daya ( 4 unit battery 12 V / 40 Ah dengan kapasitas 1, 92 KWH) , kemudian sistim pengisian ( charger regulator) dan konversi daya ke listrik dari battery ke arus ( AC 220 Volt) melalui inverter 1 KW. Dengan kelengkapan itu, setiap keadaan generator set hidup ( ON) , disamping memberikan arus listrik kepada lampu dan perkakas juga sekaligus melakukan pengisian battery. Dan, ketika genset mati ( OFF) , Instalasi PLTBM dapat terus memberikan daya listrik tanpa terputus.

Mini PLTBM ini memerlukan bahan baku berupa biomassa atau sampah organik 500 liter hingga 1 m3 atau 0, 15 ton/ hari. Berbagai jenis biomassa yang baik bagi pembangkitan energi, terutama material yang mengandung selulosa tinggi, meliputi antaranya sampah domestik dapur ( jenis organik) , feces kotoran hewan ternak, tinja/ septic tank, gulma kebun dan gulma air seperti eceng gondok dan kiambang, limbah proses produksi sari buah, dan aneka makanan, serta aneka limbah asal tumbuhan dan ternak lainnya. Bagi tujuan mengolah bahan baku berasal dari jenis biomassa tumbuhan, belum memiliki homogenitas, diperlukan ( optional) mesin pencacah seperti MPO 500 HD.

Setiap harinya, Instalasi Mini PLTBM 50929 menghasilkan biomethan pada kemurnian > 80 % metan ( CH4) sebanyak 9 m3 yang memiliki daya nyala dan kalori tinggi sebagai bahan kompor guna masak memasak setara dengan 4, 32 kg LPG, atau bahan bakar gas tersebut dapat menyalakan 1 unit genset 2, 5 KVA ( 2500 watt ) sebanyak 9 KWH ( kilo watt hour) .

Selain penerimaan manfaat dari bahan bakar gas atau energi listrik diatas, instalasi Mini PLTBM 50929 menghasilkan lumpur ( slurry) dengan kualitas pupuk cair organic ( POC) sebanyak 500 liter/ hari. Lumpur ini dapat dikatagorikan sebagai pupuk organic dan dapat ditingkatkan kualitasnya dengan menambahkan kedalamnya aneka bakteri ( penambat N2, pelarut posfat dan KCL) atau zat tumbuh, sehingga memiliki nilai tambah ( added value) sebagai pupuk hayati ( bio fertilizer) .

Pada tujuan pengelolaan sampah dan limbah, instalasi Mini PLTBM 30616 memberi manfaat mereduksi biaya penanganan sampah ( opporunity cost) atas biaya pembuangan sampah yang sebelumnya dijalankan ke TPA.

Instalasi Mini PLTBM 50929 layak dilakukan oleh perorangan, koperasi dan perusahaan pengelola kawasan komersial ( pasar sayuran, mall, hotel, restoran, blok perumahan, apartemen, usaha peternakan, pekebun, UKM penghasil limbah makanan dan kawasan komersial lainnya) atau pengelola kawasan sosial ( rumah sakit, sekolah, otoritas pengelola sungai dan danau, atau pihak lainnya yang memiliki limbah dalam proses produksinya atau bermasalah dengan limbah, maupun, bermasalah dalam pengelolaan sampah.

Instalasi Pembangkit Listrik Tenaga Biomassa ( PLTBM) efektif untuk dikoneksi ( hybrid) kepada sistim pembangkitan tenaga surya ( PLTS) yang telah berdiri namun kekurangan sumber daya listrik karena intensitas matahari. Sebagaimana diketahui, instalasi modul solar cell telah banyak didirikan, namun dalam kondisi curah hujan, mendung, berawan dan kondisi rendahnya penyinaran matahari tidak mampu memfungsikan charger controller menyimpan daya battery bank ( * )