Blue Economy & Bioeconomy – Rumput Laut, Kelapa dan Nyamplung

Dengan garis pantai terpanjang kedua di dunia, berada di khatulistiwa sehingga beriklim tropis dan produsen kelapa terbesar di dunia maka menjaga dan terus mengembangkan kelapa sangat penting dan strategis bagi Indonesia, apalagi Indonesia yang sudah sejak dulu juga sudah terkenal dengan negeri nyiur melambai. Usia produktif pohon kelapa juga sangat panjang yakni 60 tahun sehingga bisa diwariskan lintas generasi. Pohon nyamplung yang mudah tumbuh dan banyak terdapat di kawasan pinggir pantai juga seharusnya dikembangkan, demikian juga potensi rumput laut juga harus ditingkatkan. Dengan perkembangan zaman untuk melakukan dekarbonisasi pada berbagai sektor kehidupan khususnya penggunaan energi terbarukan maka kelapa,nyamplung dan rumput laut bisa menjadi solusi jitu.

Minyak kelapa sama seperti minyak inti sawit (Palm Kernel Oil / PKO) memiiki kandungan asam laurat yang tinggi, sehingga sangat cocok untuk produksi Sustainable Aviation Fuel (SAF). Saat ini Indonesia sedang mencanangkan produksi SAF dari minyak sawit yakni minyak inti sawit tersebut menjadi 3% pada tahun ini (2026). Kebijakan ini dipercepat untuk mendukung target dekarbonisasi sektor penerbangan. Produksi minyak inti sawit berkisar 5 juta ton/tahun dengan penggunaan utama saat ini sebagai sangat beragam, mencakup industri makanan (margarin, cokelat, kue), kosmetik (sabun, sampo, lipstik), oleokimia (asam lemak, gliserol), hingga energi terbarukan (SAF)-masih tahap awal, serta produk non-makanan seperti pelumas. sedangkan potensi minyak kelapa sebesar 2,9 juta ton dengan penggunaan utama memasak (minyak goreng), industri makanan olahan (biskuit, margarin, es krim), kosmetik (sabun, sampo, pelembap), kesehatan (dikonsumsi langsung sebagai Virgin Coconut Oil (VCO)) dan farmasi (basis salep), perawatan kulit/rambut dan oleokimia. Mengapa minyak kelapa dan minyak inti sawit sangat cocok untuk produksi SAF, lebih detail baca disini.

Sebagai tambahan potensi bahan baku SAF dari kelapa bahwa di organisasi penerbangan sipil internasional / International Civil Aviation Organization (ICAO) telah memasukkan kelapa non-standar di dalam positive list ICAO – ICAO document – CORSIA Default Life Cycle Emissions Values for CORSIA Eligible Fuels, Edisi ke-6 pada tanggal 28 Oktober 20024. Kelapa non-standar itu meliputi kelapa tua berukuran sangat kecil, sudah bertunas, mulai membusuk atau berjamur dan yang pecah. Berdasarkan data dari sejumlah riset bahwa jumlah kelapa non standar di Indonesia diperkirakan mencapai 30% dari produksi kelapa Indonesia.  

Terkait kelapa, pemerintah semestinya membatasi atau melarang export kelapa bulat. Hal ini selain akan menghambat industri pengolahan kelapa dalam negeri juga lebih khusus pengembangan SAF tersebut, Selain itu upaya replanting kebun kelapa juga harus dilakukan. Luas kebun kelapa yang harus direplanting saat ini mencapai ratusan ribu hektar, seperti di Riau saja dengan area kebun kelapa 426.579 hektar (11,4% dari luas perkebunan di provinsi tersebut, lebih detail baca disini) perlu melakukan replanting kelapa 72 ribu hektar,  sedangkan kecepatan replanting sangat rendah sehingga produktivitas kelapa terus menurun. Sedangkan untuk pohon nyamplung dan rumput laut perlu sosialisasi hingga gerakan aksi nyata sehingga mampu memenuhi target produksi dan diharapkan. 

Sedangkan minyak nyamplung bisa dimanfaatkan untuk produksi biodiesel / FAME. Dari rencana pemerintah untuk meningkatkan campuran biodiesel dari B-40 ke B-50,ini berarti mensyaratkan minyak nabati khususnya minyak sawit menjadi hampir 60 juta ton/tahun. Sementara saat ini produksi minyak sawit mentah atau CPO berkisar 50 juta ton/tahun dan peningkatan 20% atau menjadi 60 juta ton/tahun tentu tidak mudah. Apalagi saat ini perluasan kebun sawit (ekstensifikasi) menjadi sorotan publik yang tajam dengan atensi publik yang luas. Sejumlah bencana alam khususnya dan terutama banjir Sumatera yang telah membawa korban jiwa ribuan manusia dengan ekstensifikasi kebun sawit sebagai tersangkanya, semakin menyulitkan upaya peningkatan produksi minyak sawit melalui perluasan lahan tersebut. Dan memang perluasan lahan (ekstensifikasi) tersebut harus selalu dalam koridor keberlanjutan / sustainibility, sehingga sawit bisa menjadi berkah dan bukan bencana.

Pohon nyamplung dengan produktivitas hampir sama dengan pohon sawit sangat menarik untuk dikembangkan untuk produksi biodiesel tersebut atau lebih praktisnya menambah 10 juta ton / tahun untuk mencapai proporsi B-50 tersebut. Sepanjang garis pantai Indonesia yang sangat panjang bisa sebagai lokasi perkebunan kelapa dan nyamplung. Selain itu dari rumput laut dari limbahnya juga bahan baku potensial untuk energi terbarukan tersebut, baik ethanol, biodiesel maupun SAF.

Sedangkan dari sektor rumput laut, selain untuk produksi agar, karaginan dan alginat yang banyak digunakan untuk produk pangan, dari limbah rumput laut bisa dihasilkan biofuel. Limbah industri rumput laut dapat mencapai 65-75% dari bahan baku segar yang diproses. Jumlah yang sangat besar ini seringkali terbuang sia-sia tanpa dimanfaatkan lebih lanjut yang dapat meningkatkan nilai tambah. Karena limbah rumput laut padat mengandung selulosa dalam prosentase tinggi dan hanya sedikit lignin, limbah ini berpotensi diolah menjadi bioethanol hingga bahan bakar penerbangan berkelanjutan (SAF). Rute proses yakni ATJ atau alcohol to jet fuel bisa digunakan untuk produksi bahan bakar penerbangan berkelanjutan (SAF) tersebut. Sementara ini limbah rumput laut biasanya dibuang di tempat pembuangan sampah, yang dapat menyebabkan masalah bau tidak sedap. Spesifikasi limbah industri dari spesies E. cottonii yakni kadar air 3,66%; abu 36,84%; protein 1,78%; karbohidrat 11,36%; selulosa 0%; hemiselulosa 12,86%; lignin 0%. Sedangkan spesifikasi limbah industri dari spesies Gracilaria sp. dan Gelidium sp.: selulosa 26,92%; hemiselulosa 16,11%; lignin 15,38%; abu 16,72%; kadar air 12,94%; NaCl 3,77%. 

Setelah usia produktif habis atau berakhir maka pohon kelapa dan pohon nyamplung tersebut ditebang. Batang pohon kelapa dan pohon nyamplung sangat cocok untuk kayu bangunan yang digunakan untuk perumahan. Hal ini sehingga akan menambah nilai ekonomi dan merupakan kebutuhan yang akan terus dibutuhkan. Bahkan upaya meningkatkan kualitas kayu juga bisa dilakukan dengan upaya rekayasa bahan kayu tersebut seperti dengan CLT (cross laminated timber) dan sebagainya. 

Dan seperti halnya sawit, baik kelapa dan nyamplung juga menghasilkan cangkang atau tempurung. Sama seperti halnya cangkang sawit yang bisa digunakan untuk bahan bakar demikian juga tempurung kelapa dan cangkang nyamplung. Bahkang cangkang sawit atau dikenal dengan PKS (palm kernel shell) adalah kompetitor utama wood pellet di pasar bahan bakar biomasa global. Tetapi karena kualitasnya tempurung kelapa lebih bagus atau lebih sesuai untuk produksi briket arang dan karbon aktif (activated carbon), maka umumnya tempurung kelapa dikarbonisasikan atau dibuat arang. Arang tersebut adalah produk antara atau bahan baku briket arang dan activated carbon tersebut. Lebih detail tentang produksi activated carbon dari tempurung kelapa baca disini. Sedangkan cangkang nyamplung karena belum banyak diproduksi maka pemanfaatannya juga masih terbatas, tetapi apabila jumlahnya besar seperti produksi cangkang sawit, maka bisa jadi akan seperti cangkang sawit, atau mungkin juga seperti pemanfaatan di tempurung kelapa. 

Selain itu baik produksi atau ekstraksi minyak kelapa dan minyak nyamplung akan dihasilkan bungkil. Bungkil kelapa dan bungkil sawit tersebut bisa sebagai pakan ternak, tetapi bungkil nyamplung butuh proses tambahan sehingga tidak beracun dan aman untuk pakan ternak tersebut. Pengembangan blue economy di pesisir laut Indonesia ini semestinya menjadi perhatian penting sebagai solusi ekonomi yang ramah lingkungan yang sesuai dengan kondisi dan potensi masyarakat Indonesia serta sejalan dengan concern masyarakat global untuk dekarbonisasi sebagai mitigasi perubahan iklim dan global warming. Selain juga mendukung ketahanan pangan dan pakan.   

Produksi Arang untuk Bahan Baku Activated Carbon

Karakteristik arang dipengaruhi oleh bahan baku yang digunakan dan kondisi proses produksinya. Penggunaan arang untuk aplikasi atau industri tertentu juga mensyaratkan spesifikasi atau suatu karakteristik tertentu. Sebagai contoh arang yang digunakan untuk bahan bakar bisa berbeda kebutuhan spesifikasinya dengan spesifikasi arang untuk pertanian (biochar), maupun arang yang digunakan sebagai bahan baku activated carbon. Sejumlah parameter yang bisa diterima pada aplikasi tertentu, bisa tidak diterima pada aplikasi lainnya.

Produk arang yang digunakan untuk bahan baku produksi activated carbon demikian juga. Parameter berupa fixed carbon tinggi (~80%), kekerasan (hardness) yang tinggi, ash content rendah (~3%) serta volatile matter rendah (<10%) menjadi prasyarat untuk spesifikasi atau kualitas arang sebagai bahan baku activated carbon. Sebagai perbandingan arang untuk pertanian (soil amendment) atau biasa disebut biochar memiliki rentang kualitas  atau spesifikasi yang luas, yakni  fixed carbon (FC) lebih rendah,  ash content lebih tinggi dan volatile matter juga lebih tinggi, khususnya pada biochar type agro menurut WBC, sedangkan biochar type premium menurut WBC kualitasnya lebih tinggi atau tertinggi dan bisa digunakan untuk berbagai keperluan. Sedangkan biochar type material menurut WBC kualitasnya paling rendah dengan penggunaan terutama industri-industri tertentu saja seperti semen, aspal, plastik, elektronik, dan bahan komposit atau  tidak bisa untuk pertanian, soil application dan consumer products.  

Bahan baku untuk produksi arang untuk produksi activated carbon karena mensyaratkan parameter lebih ketat, khususnya fixed carbon tinggi, ash content rendah dan kekerasan tinggi sehingga bahan baku yang sesuai untuk tujuan tersebut lebih terbatas atau tidak semua biomasa bisa digunakan untuk produksi arang untuk bahan baku activated carbon tersebut. Hal tersebutlah yang membuat tempurung kelapa menjadi bahan baku terbaik dan paling populer untuk produksi arang sebagai bahan baku activated carbon saat ini. Dan bahan baku cangkang sawit (khususnya dura) diperkirakan akan menjadi kandidat berikutnya. Ketersediaan cangkang sawit / palm kernel shell (PKS) yang melimpah menjadi daya tarik tersendiri. Tetapi memang dengan bahan baku arang cangkang sawit ini masih tersisa adanya bau minyak sawit, sehingga tantangan tersendiri bagi produsen activated carbon.  

Menjadi Trendsetter Produsen Minyak Nabati Dunia

Dalam pasar minyak nabati, terdapat 4 jenis minyak nabati yang banyak dikonsumsi di seluruh dunia yaitu minyak kedelai, minyak bunga matahari, minyak sawit dan minyak rapeseed. Berdasarkan data USDA (2018) secara total luas area 4 tanaman penghasil minyak nabati tersebut pada tahun 2017 adalah sekitar 208 juta hektar. Kebun kedelai memiliki proporsi luas areal terbesar yaitu 126 juta hektar (61 persen), sedangkan luas areal perkebunan kelapa sawit hanya 21 juta hektar (10 persen). Namun dengan luas areal 126 juta hektar, kedelai hanya mampu menghasilkan minyak 56 juta ton atau hanya 32 persen dari produksi 4 minyak nabati utama dunia. Sebaliknya kelapa sawit dengan areal seluas 21 juta hektar mampu menghasilkan 73 juta ton atau 42 persen dari produksi 4 minyak nabati utama dunia.

Tingginya tingkat produksi minyak sawit diperoleh dari produktivitas minyak perkebunan sawit yang jauh lebih tinggi dibandingkan dibandingkan produktivias tanaman penghasil minyak nabati lainnya. Menurut Oil World (2018), rata-rata produktvitas kelapa sawit yaitu 4,27 ton/hektar, sementara produktivitas tanaman penghasil minyak nabati lainnya hanya 0,4 – 0,6 ton/ha. Produktivitas minyak kelapa sawit jauh lebih tinggi sekitar 8-10 kali lipat dibandingkan jenis lainnya menjadikan kelapa sawit memiliki keunggulan komparatif dibanding minyak nabati lainnya. Keunggulan komparatif ini dapat dimaknai penghematan deforestasi di berbagai kawasan dunia apabila minyak sawit dikonsumsi oleh masyarakat global atau untuk menghasilkan jumlah minyak yang sama lahan yang dibutuhkan kelapa sawit 8-10 kali lebih kecil dibandingkan tanaman lainnya.  

Dengan produktivitas minyak sawit per tahun rata-rata 4,27 ton/hektar atau 17 ton TBS/tahun, sebenarnya hal ini masih cukup rendah dan bisa dinaikkan produktivitasnya hingga mencapai sekitar 30 ton TBS/hektar atau menghasilkan minyak 7,5 ton/hektar. Meningkatkan produktivitas sawit tersebut terutama dengan meningkatkan kesuburan tanahnya sehingga efisiensi pemupukan meningkat. Pupuk lepas lambat (slow release fertilizer) adalah pupuk yang efisien sehingga hemat secara ekonomi dan ramah lingkungan. Selain itu dengan penggunaan biochar, selain sebagai agen lepas lambat pada pupuk tersebut juga akan memperbaiki kualitas atau kesuburan tanah yakni dengan meningkatkan porositas tanah, menyediakan karbon organik, menaikkan pH tanah, menahan air dan hara sehingga lebih tersedia bagi tanaman dan sebagai media untuk koloni mikroba tanah. Dengan peningkatan produktivitas sawit tersebut, diikuti penghematan pupuk karena efisiensi meningkat, meminimalisir pencemaran lingkungan sehingga biaya produksi bisa ditekan, berarti telah setara meningkatkan efisiensi lahan 76%. Artinya dengan produktivitas sawit per tahun 30 ton TBS/hektar, atau 7,5 ton/hektar dan apabila dibandingkan dengan dengan nabati lainnya 15 kali lipat lebih hemat lahan atau untuk per ton minyak sawit butuh 0,13 hektar sedangkan minyak nabati lainnya membutuhkan lahan 2 ha.  

Solusi iklim berupa carbon sequestration / carbon sink juga sekaligus bisa dilakukan dengan aplikasi biochar tersebut. Setiap 1 ton biochar akan menyimpan atau mengurangi CO2 (karbondioksida) di atmosfer sebanyak kurang lebih 3 ton. Carbon credit dari aplikasi biochar tersebut menjadi penghasilan tambahan yang cukup besar selain dari efisiensi pupuk dan peningkatan produktivitas panen termasuk hasil minyak sawitnya. Apalagi nilai carbon credit juga cenderung naik dan mekanisme carbon (CO2) removal dengan biochar akan menjadi trend di masa depan. Besarnya pendapatan dari carbon credit sebanding dengan jumlah aplikasi biochar di perkebunan sawit tersebut yang juga akan sebanding dengan luasan perkebunan sawitnya. 

Luasan perkebunan sawit berkisar ribuan hingga puluhan ribu hektar yang dimiliki oleh suatu perusahaan adalah hal yang banyak ditemui di Indonesia. Hal ini mengindikasikan tentang potensi bisnis yang bisa dilakukan. Dengan luas perkebunan sawit di Indonesia mencapai sekitar 15 juta hektar saat ini, sebanyak 40%  (6 juta hektar) adalah perkebunan rakyat sehingga luas perkebunan perusahaan 60% (9 juta hektar) yang terbagi menjadi dimiliki oleh Perkebunan Besar Swasta (PBS) yaitu seluas 8,42 juta ha (55,8%) dan Perkebunan Besar Negara (PBN) seluas 579,6 tibu ha (3,84%), untuk lebih detail baca disini. Pohon atau tanaman sawit sendiri hanya bisa berproduksi dengan baik pada daerah tropis karena faktor Suhu berpengaruh pada produksi melalui laju reaksi biokimia dan generative dalam tubuh tanaman. Sampai batas tertentu, suhu yang lebih tinggi menyebabkan meningkatnya produksi buah. Suhu 20 C disebut sebagai batas minimum bagi pertumbuhan generative dan suhu rata-rata tahunan sebesar 22-23 C diperlukan untuk berlangsungnya produksi buah.  Hal itulah mengapa tidak semua lokasi di bumi dapat dibudidayakan sawit padahal produktivitas minyaknya terbesar dibanding tanaman lainnya, sehingga menjadi keunggulan komparatif tersendiri. 

Sedangkan dari teknologi produksi biochar, juga dimungkinkan untuk mengurangi penggunaan bahan bakar padat seperti cangkang sawit yang biasa digunakan pada boiler di pabrik sawit. Cangkang sawit yang merupakan bahan bakar biomasa dan digunakan sebagai bahan bakar boiler di pabrik sawit selain fiber (mesocarp fiber), selanjutnya bisa langsung baik untuk pasar dalam negeri (lokal) maupun pasar internasional (export). Cangkang sawit tersebut juga bisa diolah lanjut menjadi arang maupun arang aktif (activated carbon). Penggunaan energi dari teknologi produksi biochar (pirolisis) tersebut juga akan meningkatkan efisiensi boiler pada pabrik sawit, selain penghasilan tambahan dari penjualan cangkang sawit atau pengolahan lanjutannya. Menjadi trendsetter produsen minyak nabati dunia sangat mungkin dilakukan berdasarkan sejumlah alasan tersebut di atas. Dengan kondisi Indonesia saar ini khususnya, ataupun negara-negara produsen minyak sawit lainnya, dengan sedikit improvement, sangat mungkin dilakukan. Apalagi industri sawit menghasilkan sangat banyak limbah biomasa yang sangat potensial sebagai bahan baku biochar.  

PKSC Untuk Produksi Activated Carbon

Produksi cangkang sawit Indonesia dan Malaysia sangat besar, yakni lebih dari 15 juta ton setiap tahunnya yang berasal dari limbah pabrik kelapa sawit. Ada sekitar 20 juta hektar perkebunan sawit dari kedua negara (Indonesia dan Malaysia) tersebut sebagai sumber kelapa sawit dan merupakan yang terbesar di dunia saat ini. Pemanfaatan cangkang sawit bisa dioptimalkan untuk produksi activated carbon tersebut. Permintaan activated carbon diprediksi terjadi peningkatan sekitar 10% pertahun dan kebutuhan mencapai hampir 4 juta ton pada tahun 2021 senilai 8,12 milliar USD, sedangkan data pada tahun 2015 tercatat produksi activated carbon global sekitar 2,7 juta ton senilai 4,74 milliar USD. Powdered activated carbon (PAC) memiliki pangsa pasar terbesar diikuti granular activated carbon (GAC). Tingginya kebutuhan PAC terutama didorong oleh kebutuhan di sejumlah industri seperti kimia, petrokimia, makanan dan minuman untuk aplikasi decolorizarion dan deodorization. Lebih khusus lagi penggunaan pada fase cair memiliki porsi terbesar. 

Tetapi memang diakui bahwa tempurung kelapa (coconut shell) adalah bahan favorit untuk produksi arang aktif saat ini, dan cangkang sawit (palm kernel shell) sepertinya akan menjadi prioritas berikutnya. Luas perkebunan kelapa Indonesia diperkirakan sekitar 3,7 juta hektar sehingga jumlah tempurung kelapa yang bisa dijadikan arang aktif (activated carbon) juga tidak sebanyak dari cangkang sawit karena luas perkebunan kelapa sawit Indonesia juga telah mencapai kurang lebih 15 juta hektar. Dengan luas perkebunan kelapa 3,7 juta hektar tempurung kelapa memiliki komposisi 12% dari buah kelapa sehingga total tempurung kelapa yang bisa dihasilkan berkisar 23.000 ton/tahun. Hal ini sangat kontras dengan cangkang sawit yang potensinya mencapai puluhan juta ton setiap tahunnya.

Karakteristik tempurung kelapa juga hampir sama dengan cangkang sawit. Demikian juga untuk penggunaan activated carbon yang mementingkan faktor berupa kekerasan dan kadar abu. Semakin keras bahannya dan semakin kecil kandungan abunya akan membuat kualitas activated carbon yang dihasilkan semakin baik. Saat ini ada kebutuhan arang cangkang sawit / PKSC (Palm Kernel Shell Charcoal) sebanyak 20.000 ton/tahun untuk bahan baku produksi activated carbon tersebut. Group-group perusahaan sawit yang memiliki sejumlah pabrik sawit (1 group perusahaan sawit memiliki 5 pabrik sawit adalah hal yang biasa di Indonesia) ataupun pihak swasta lain dengan mengambil bahan baku cangkang sawit / PKS dari pabrik-pabrik sawit tersebut untuk bisa memproduksi PKSC atau arang cangkang sawit untuk dieksport sebagai bahan baku untuk produksi activated tersebut. Penggunaan alat karbonisasi (pyrolysis) berkapasitas besar yang bekerja secara kontinyu dibutuhkan untuk mencukupi kebutuhan tersebut. Hal ini akan menjadi pengembangan usaha bagi perusahaan sawit tersebut dan semakin ramah lingkungan karena semakin sedikit limbah biomasa padat yang dihasilkan.   

Activated Carbon Untuk Proses Flue Gas Desulphurisation (FGD)

Emisi gas buang terutama dari PLTU batubara harus dibuat seramah mungkin dengan lingkungan. Sekitar 60% listrik dunia saat ini bergantung pada batubara, hal ini dikarenakan PLTU batubara bisa menyediakan listrik dengan harga murah. Gas-gas buang yang mencemari dan membahayakan lingkungan perlu di treatment sedemikian rupa sehingga tidak lagi membahayakan lingkungan. Batubara adalah bahan bakar yang mengandung sulphur cukup tinggi yakni 0,5% (5 kg/ton batubara) sehingga ketika dibakar akan menimbulkan emisi gas SO2 dan SO3 atau kelompok gas SOx. Gas-gas tersebut apabila diemisikan di atmosfer akan menimbulkan hujan asam. Hujan asam tersebut akan membuat rusak tanah pertanian, hutan-hutan karena photosintesis tidak sempurna, matinya biota laut perairan dan korosi benda-benda logam baik kendaraan, bangunan dan sebagainya bahkan kesehatan manusia berupa gangguan pernafasan seperti asma, bronkhitis kronis hingga kerusakan paru-paru permanen. 

Sebagai contoh Cina menyatakan lebih setengah kota-kota di negara itu mengalami hujan asam dan hanya sedikit yang memiliki udara segar. Seperenam sungai-sungai besar sangat terpolusi sehingga airnya dipandang tidak baik untuk pertanian. Pengawas polusi menyatakan 16,4% sungai besar Cina bahkan tidak memenuhi standar pengairan pertanian. Air dari kota-kota besar seperti Shanghai, Tianjin dan Guangzhou dinyatakan sangat terpolusi. Hanya daerah pulau wisata Hainan dan sebagian pantai utara yang dianggap benar-benar sehat. Hanya 3,6% dari 471 kota yang dimonitor mendapatkan peringkat teratas dalam hal kebersihan udara.

 

Upaya meminimalisir emisi gas SOx (termasuk sulfur dioksida (SO2), sulfur monoksida (SO), dan sulfur trioksida (SO3)) dilakukan dengan treatment gas buang desulphurisasi atau istilahnya FGD (Flue Gas Desulphurisation). Pada Juni 1973, ada 42 unit FGD yang beroperasi, 36 di Jepang dan 6 di Amerika Serikat, dengan kapasitas mulai dari 5 MW hingga 250 MW. Pada sekitar tahun 1999 dan 2000, unit FGD sedang digunakan di 27 negara, dan ada 678 unit FGD yang beroperasi pada kapasitas total pembangkit listrik sekitar 229 gigawatt. Sekitar 45% kapasitas FGD berada di AS, 24% di Jerman, 11% di Jepang, dan 20% di berbagai negara lain. Sekitar 79% dari unit, mewakili sekitar 199 gigawatt kapasitas, menggunakan kapur basah (wet limestone). Sekitar 18% (atau 25 gigawatt) menggunakan spray-dry scrubbers atau sorbent injection systems. Penggunaan FGD tersebut saat ini, telah diperkenalkan ke berbagai tempat yang menggunakan bahan bakar fosil seperti insinerator batu bara dan insinerator limbah.

Pada dasarnya teknik FGD ada beberapa macam tetapi secara umum bisa dibedakan menjadi 2 yakni metode basah misalnya dengan penyerapan larutan kapur basah atau air laut, metode kering misalnya activated carbon dan metode semi-kering. Metode basah adalah metode paling banyak digunakan. "Metode gipsum kapur", yang merupakan salah satu metode basah, telah menjadi arus utama (mainstream) di dunia sebagai proses pengolahan gas buang berkapasitas besar terutama untuk pembangkit listrik tenaga panas. Pertimbangan untuk pemilihan teknik FGD tersebut diantaranya skala, biaya, jenis produk sampingan, dan aplikasinya. Metode kapur-gipsum mempersulit proses pemulihan gypsum dan proses pengolahan air limbah, sehingga tidak cocok untuk diaplikasikan pada boiler kecil. Oleh karena itu, di pabrik skala kecil, "metode magnesium hidroksida" yang menggunakan magnesium hidroksida, yang merupakan alkali murah di samping kapur, sering digunakan. Metode soda adalah metode basah yang biasa digunakan di pabrik pulp dan peralatan skala kecil pada paruh kedua tahun 1960-an, tetapi karena soda kaustik sebagai penyerap mahal dan biaya operasi tinggi, metode yang menggunakan magnesium hidroksida, yang merupakan penyerap yang lebih murah, telah diadopsi.

 

Pada tahun 1960an Jepang banyak mengembangkan teknik FGD kering dan sejak tahun 1980an teknik FGD basah mulai banyak digunakan sampai saat ini. Saat ini Jepang semua sudah memasang peralatan FGD tersesbut, namun dipastikan kebutuhan di China dan Asia Tenggara akan bertambah di masa mendatang. Oleh karena itu, dalam beberapa tahun terakhir, sebagian besar produsen alat FGD telah menyadari perkembangan teknologi yang diterapkan ke pasar luar negeri, dan pengembangan perangkat desulfurisasi sederhana yang sesuai untuk negara berkembang yang mudah dioperasikan dan berbiaya rendah sedang dilakukan. Ada juga produk samping dari FGD tersebut yang bernilai ekonomi yakni FGD gypsum. Di Indonesia baru ada satu PLTU yang menggunakan FGD dengan kapur basah (wet limestone) dan menghasilkan FGD gypsum yakni di PLTU Tanjung Jati, Jepara, Jawa Tengah.  Sedangkan PLTU yang lainnya masih menggunakan teknik basah dengan scrubber air laut (sea water absorbtion).

Metode desulphurisasi dengan activated carbon ternyata juga simultan dengan denitrasi serta fungsi untuk menghilangkan komponen lain seperti penghilangan dioksin dan penghilangan elemen logam berat. Metode adsorpsi activated carbon terdiri dari menara adsorpsi, menara desorpsi, dan perangkat transfer sirkulasi activated carbon. Ketika komponen lain seperti NOx juga teradsorpsi, modul yang terdiri dari sejumlah sel activated carbon membentuk menara adsorpsi, dan setiap komponen dalam gas buang dibuang saat melewati setiap modul.

 Pembangkit Listrik Dengan FGD Activated Carbon

Activated carbon yang telah mengadsorpsi SOx, dll. Di menara adsorpsi dikirim ke menara desorpsi, dipanaskan hingga 350 ° C atau lebih tinggi, dan diregenerasi. Karbon aktif hasil regenerasi didinginkan hingga 150 ° C atau lebih rendah di bagian pendingin, kemudian debu dipisahkan dengan penyaringan dan digunakan kembali di menara adsorpsi. Sebaliknya, gas SO2 pekat yang diperoleh dicuci dan dimurnikan, kemudian dioksidasi atau direduksi, dan akhirnya dipulihkan sebagai asam sulfat, unsur sulfur, atau sejenisnya.

 

Arang aktif (activated carbon) memiliki luas permukaan besar karena banyaknya pori-pori dari permukaannya. Pori-pori tersebut sengaja dibuat untuk meningkatkan efisiensi penjerapan (adsorption). Semakin banyak pori-pori terbentuk semakin luas permukaan activated carbon tersebut. Berdasarkan ukurannya pori-pori tersebut dibedakan menjadi macropore, mesopore dan micropore. Activated carbon dari tempurung kelapa memiliki banyak micropore, sedangkan activated carbon dari kayu didominasi mesopore dan macropore (micropore hanya memiliki porsi kecil) karena struktur kayu juga lebih terbuka. Untuk activated carbon dari batubara distribusi micropore, mesopore dan macropore hampir merata. Berdasarkan karakteristik diatas maka activated carbon tempurung kelapa banyak digunakan untuk menjerap molekul-molekul kecil dari gas dan cairan. Activated carbon dari tempurung kelapa dan cangkang sawit diperkirakan paling sesuai untuk proses FGD (flue gas desulphurisation) tersebut.