Langsung ke konten utama

Metana : Gas Penghancur Perisai Bumi dan Pemanfaatannya Sebagai Energi Terbarukan #4 [TAMAT]

Industri kelapa sawit di Indonesia telah berkembang pesat dalam beberapa dekade terakhir. Saat ini, Indonesia memiliki lebih dari 8,9 juta hektar perkebunan kelapa sawit dan menghasilkan 720.000 ton minyak kelapa sawit atau bisa disebut dengan CPO (Crude Palm Oil). Oleh karena hal tersebut, Indonesia diangkat sebagai penghasil CPO tersebar di dunia. Di sisi lain, produksi global minyak sawit di Indonesia berlipat ganda setiap 10 tahun. Minyak sawit umumnya diolah sebagai minyak nabati yang akan dioleh lebih lanjut sebagai bahan utama dalam industri makanan misalnya minyak goreng dan margarin, serta bahan utama pada industri oleochemical untuk produksi sabun. Bahkan, minyak kelapa sawit dapat diolah lebih lanjut menjadi campuran bahan bakar fosil yang disebut biodiesel.

Gambar : Industri Kelapa Sawit PT. Palma Mas Sejati. Sumber : Dokumentasi pribadi

Seiring dengan perkembangan diatas, timbul permasalahan lingkungan atas limbah cair yang dihasilkan dari industri tersebut. Kegiatan pengolahan buah sawit menghasilkan limbah cair yang biasa disebut dengan POME (Palm Oil Mill Effluent). Limbah tersebut jika tidak diolah lebih lanjut akan mencemari lingkungan dan merusak ekosistem karena kandungan organiknya yang sangat tinggi. Dalam pengolahannya, hal paling umum dilakukan adalah dengan penambahan atau injeksi bakteri atau activated sludge untuk mengurai zat organik yang terlampau tinggi parameternya dengan acuan kandungan Chemical Oxygen Demand (COD) dan Biological Oxygen Demand (BOD). Pengolahan limbah secara anaerobik dengan keadaan tanpa oksigen lebih dipilih karena konsumsi energi yang digunakan untuk menguraikan zat organik terbilang rendah dan lebih banyak energi dihasilkan dari produksi biogas.

Sama seperti halnya kotoran industri peternakan, POME akan menghasilkan emisi gas rumah kaca seperti Metana dan Nitro Dioksida yang dapat menyebabkan pemanasan global. Dalam proses pengolahannya, POME akan ditampung dalam sebuah lagoon atau kolam dengan beberapa tahap hingga kandungan didalamnya terurai sempurna dan memenuhi standar baku mutu yang ditetapkan oleh pemerintah. Lucunya, kebijakan pemerintah tidak memperhatikan output apa yang dihasilkan kemudian oleh industri yang hanya memperhatikan aspek parameter di daratan padahal biogas yang dihasilkan jika tidak ditangani dengan tepat akan menimbulkan masalah baru yang jauh lebih besar. Perlu adanya inovasi untuk memanfaatkan energi yang selama ini diproses dengan mubazir. 

Gambar : Kolam penampungan POME di PT. Bisma Dharma Kencana. Sumber : Abdurrokhim

Pada dasarnya, zat organik yang dapat didegradasi secara biologis dapat berfungsi sebagai bahan yang menghasilkan biogas. Meskipun begitu, tidak semua bahan dapat dimanfaatkan menjadi biogas karena aspek ekonomis maupun teknis. POME merupakan daya tarik utama dari teknologi ini karena kemampuannya menghasilkan biogas yang jumlahnya melimpah. Hal ini memberikan ruang investasi di sektor energi biogas. Selain karena pemanfaatan energi terbarukan, dampak lingkungan dari gas rumah kaca dapat diredam.


Sumber : Winrock International
Gambar : Pertumbuhan bakteri anaerob

Metode yang digunakan dalam memanfaatkan biogas tersebut yaitu Methane recovery atau penangkapan gas metana. Teknologi yang sangat umum digunakan yaitu covered lagoon dengan mengkover seluruh permukaan kolam dengan terpal atau bahan polimer lainnya yang tidak mudah terbakar. Biogas yang tertangkap kemudian dimurnikan kandungan Metananya dari gas-gas lain.
Gambar : Covered Lagoon. Sumber : Green Energy Network

Unsur
Rumus
Konsentrasi (% volume)
Metana
CH4
50 - 75
Karbon Dioksida
CO2
25 - 45
Uap air
H2O
2 - 7
Oksigen
O2
< 2
Nitrogen
N2
< 2
Hidrogen Sulfida
H2S
< 2
Amonia
NH3
< 1
Hidrogen
H2
< 1


Biogas dengan efisiensi 60% atau bisa dikatakan kandungan Metananya 60% memiliki nilai kalori rata-rata 20 MJ/Nm3. Energi ini dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar gas turbin dalam pembangkit tenaga listrik biogas ataupun dikemas dalam bentuk tabung gas sebagai bahan bakar kompor rumahan.

Gambar : Proses biologis pembentukan biogas oleh bakteri anaerob

Berdasarkan data dari organisasi nirlaba Winrock International, potensi daya yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga biogas mencapai 1.280 Megawatt. Tapi sayangnya, teknologi pemanfaatan biogas dari POME di Indonesia masih sangat minim. Hal ini dikarenakan nilai investasi yang terbilang cukup mahal bagi industri kecil yang belum siap berinvestasi di sektor energi terbarukan. Pergerakan pemerintah seakan lamban dalam memanfaatkan potensi energi ini karena beberapa proyek pembangkit listrik tenaga biogas masih dikuasai sektor swasta.

Proyek Pembangkit Listrik Tenaga Biogas di Tanah Laut, Kalimantan Selatan. Sumber : Adri Kristian, PT Pasadena Engineering Indonesia
Dalam prosesnya, biogas yang masih terdiri dari berbagai macam gas dimurnikan untuk mendapatkan kandungan Metana saja. Biogas dialirkan melalui sistem perpipaan menuju sebuah tower tinggi yang disebut dengan tower scrubber. H2S akan terpisah dari biogas setelah melewati unit operasi tersebut. H2S dapat menyebabkan korosi bahkan malfungsi terhadap turbin gas karena sifatnya yang asam, sehingga perlu dihilangkan. Sebelum masuk ke unit turbin gas, kandungan air dipisahkan melalui unit dehumidifier karena dapat menyebabkan korosi terhadap turbin gas serta dapat menurunkan nilai kalor dari pembakaran biogas nantinya. Karbon dioksida dapat dipisahkan jika perlu, untuk meningkatkan kemurnian dari Metana sehingga dapat meningkatkan nilai kalornya. Pemisahan Karbon dioksida dilakukan menggunakan unit stripper yang akan mengabsorpsi gas tersebut. 

Gas Metana dengan kadar yang tinggi lalu masuk ke sistem turbin gas dan terjadi pembakaran yang menghasilkan panas dan thrust yang akan menggerakkan generator dan membangkitkan listrik. Selain digunakan membangkitkan listrik, energi yang dihasilkan oleh pembakaran gas Metana dapat digunakan sebagai bahan bakar boiler untuk mendukung sistem utilitas di pabrik kelapa sawit tersebut.

Sumber : Winrock International

Saat ini, PT. Pasadena Engineering Indonesia sedang mengerjakan 2 proyek Pembangkit Listrik Tenaga Biogas (PLTBG) dengan kapasitas produksi 1 Megawatt yang sudah rampung, namun sedang dalam proses komisioning atau serangkaian tes yang harus dilakukan untuk memastikan unit-unit operasi berjalan dengan semestinya dan aman untuk dioperasikan. Dengan nilai proyek sekitar 30 Milyar untuk sebuah sistem pembangkit dengan kapasitas produksi 1 MW, investasi di sektor energi terbarukan ini cukup menjanjikan. Terlebih, Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) tengah merancang program mandatori khusus terkait pengolahan limbah cair kelapa sawit (Palm Oil Mill Effluent/POME) menjadi listrik.

Dengan bertambahnya PLTBG ini, diharapkan kapasitas suplai listrik di Indonesia akan bertambah terutama melalui energi terbarukan. Sumber energi terbarukan tidak hanya dapat memberikan dampak bagi manusia secara langsung melalui energi listrik, namun juga ikut serta menjaga lingkungan dari emisi gas rumah kaca yang dapat menyebabkan perubahan iklim atau pemanasan global yang semakin parah. Melalui Permen ESDM no. 38 tahun 2016, pemerintah memperbolehkan badan usaha dan koperasi mengelola usaha penyediaan listrik untuk skala kecil. Melalui kebijakan ini, diharapkan meningkatkan penggunaan energi baru terbarukan sebesar 23 persen dari total energi di 2025.

Tidak seperti CO2, Metana lebih mudah dikontrol pemanfaatannya secara langsung sebagai energi. Dengan berbagai teknologi berbasis biogas, laju pemanasan global dapat dicegah sekaligus menjadikannya sebagai sumber energi bagi kemaslahatan umat manusia.


Terima kasih penulis ucapkan kepada

1. Muhammad Abdurrokhim Al-hafizh, PT. Bisma Dharma Kencana
2. Adri Kristian, PT. Pasadena Engineering Indoensia

Artikel #4 dari #15HariCeritaEnergi 
Berita terkait energi dan mineral, serta kebijakannya dapat diakses di https://www.esdm.go.id/id/

Sumber dan referensi :

Arry Khaminov Rizky dan Luca Cada Lora, 2017, Development of Biogas Convertion from Palm Oil Mill Effluent Technology and Biogas Handling Unit

Winrock International, 2010. POME to Biogas Development in Indonesia
Diunduh di website : http://winrock-indo.org/4732.html

http://katadata.co.id/berita/2017/03/15/kementerian-esdm-wajibkan-perusahaan-sawit-bangun-pembangkit-listrik
Diakses pada : 20 Agustus 2017 pukul 20:04

https://djk.esdm.go.id/index.php/layanan-info-pub/2016-01-08-03-54-21/permen-esdm-no-38-tahun-2016
Diakses pada : 20 agustus 2017 pukul 22:15

http://www.greenenergynet.net/biogas-technologies/
Diakses pada : 20 agustus 2017 pukul 22:30

Komentar

Popular Posts

Mahasiswa Bidik Misi Makan di Mekdi (1)

Kumpulan Karya Ilmiah dan Essay #3