Tampilkan postingan dengan label bioenergy. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label bioenergy. Tampilkan semua postingan

Kamis, 11 Desember 2025

OPT Pellet untuk Biomass Power Plant dan BECCS di Jepang dan Eropa (Versi Presentasi)


 Salah satu upaya menjaga atau bahkan meningkatkan produktivitas kebun sawit adalah dengan replanting atau peremajaan kebun sawit dan untuk maksud tersebut maka replanting mutlak diperlukan. Pohon-pohon sawit tua akan menurun produktivitasnya menjadi sangat rendah sehingga tidak ekonomis. Sesuai dengan penanaman pohon sawit yang dilakukan bertahap maka replanting kebun sawit juga dilakukan bertahap dan periodik. 

Sebagian besar perusahaan sawit yang tergabung di GAPKI telah melakukan replanting secara berkala atau setiap tahun sekali dengan luasan 4-5%. Perusahaan sawit yang menjadi anggota GAPKI adalah 731, sedangkan menurut BPS 2023 jumlah perusahaan kelapa sawit di Indonesia mencapai 2.446 perusahaan, yang tersebar di 26 provinsi. 

Dengan luas kebun sawit Indonesia sekitar 16,8 juta hektar, 9 juta hektar dengan dikelola oleh perusahaan swasta, 550 ribu hektar dimiliki oleh perusahaan negara (PTPN), 6,1 juta hektar milik perkebunan rakyat atau petani kecil dan sisanya belum terverifikasi. Dan khusus replanting, pemerintah menargetkan untuk replanting 180.000 hektar per tahun untuk perkebunan rakyat atau petani kecil, tetapi pada tahun 2024 hanya 38.244 hektar saja yang terealisasi atau masih sangat jauh dari target.

Dengan rata-rata setiap hektar kebun sawit terdiri 125 pohon dan setiap pohonnya memiliki rata-rata berat kering 0,4 ton, maka per hektar di dapat 50 ton berat kering biomasa. Untuk luasan 10 ribu hektar menjadi 0,5 juta ton berat kering dan untuk luasan 100 ribu hektar berarti mencapai 5 juta ton berat kering. Atau jika perkiraan optimis Indonesia bisa melakukan 5% replanting atau 820 ribu hektar berarti ada 41 juta ton berat kering biomasa per tahun dan juga Malaysia dengan 5% replanting atau 285 ribu hektar akan dihasilkan 14,25 juta ton berat kering per tahun.  
 

Untuk membaca dan mendapatkan presentasinya, silahkan download disini  

Rabu, 03 September 2025

AI untuk Pabrik Sawit atau Pengembangan Produk Baru dengan Desain Proses Baru ?

Aplikasi AI telah merambah ke berbagai sektor termasuk juga pada pabrik kelapa sawit atau pabrik CPO. Aplikasi AI untuk pabrik kelapa sawit tersebut masih baru sehingga belum banyak aau masih bisa dihitung dengan jari pabrik sawit yang mengaplikasikannya. Salah satu pabrik sawit yang sudah melakukannya adalah Minsawi industries di Kuala Kangsar, Malaysia berkapasitas 45 ton TBS/jam dengan penggunaan AI pabrik tersebut bisa melakukan penghematan RM 1,6 juta (Rp 6,24 milyar) per tahun karena kehilangan minyak lebih kecil dan demikian juga biaya pemeliharaan (maintenance) serta penggunaan tenaga kerja berkurang 33%. Tetapi ada kekhawatiran penggunaan AI untuk pabrik sawit adalah potensi hilangnya sejumlah pekerjaan. Walaupun dengan tenaga kerja lebih sedikit tetapi penghasilan menjadi lebih tinggi. 

Cost to benefit ratio tentu akan menjadi pertimbangan penting suatu teknologi baru termasuk penggunaan AI. Seberapa besar biaya dikeluarkan harus memberi keuntungan yang sepadan atau lebih besar. Dalam hal aplikasi AI pada pabrik sawit tersebut, biaya AI menelan biaya RM 5 juta (~Rp 19,5 Milyar) artinya dengan penghematan sebesar RM 1,6 juta per tahun tersebut maka dalam waktu sekitar 3 tahun investasi untuk perangkat AI tersebut kembali. Pengembalian investasi yang wajar. Tetapi dengan dengan investasi sebesar itu untuk peningkatan efisiensi pada pabrik yang sudah beroperasi atau dimana nilai investasi itu misalnya senilai 15% dari pabrik utama, memang membutuhkan pertimbangan yang komprehensif. 

Sejumlah perangkat diintegrasikan seperti sensor, alat prediktif dan aplikasi AI untuk peningkatan efisiensi produksi minyak sawit atau CPO tersebut. Lebih detailnya komponen-komponen kunci untuk pabrik sawit berbasis AI tersebut meliputi : pertama, advanced sensors. Sensor-sensor tersebut dipasang diseluruh bagian pabrik sawit untuk mendapatkan data real-time pada parameter-parameter penting seperti suhu, tekanan, amper, dan kinerja mesin. Kedua, kamera-kamera CCTV berkemampuan AI. Sejumlah kamera dipasang pada tempat-tempat strategis untuk memonitor area-area kunci, seperti untuk mendeteksi volume TBS, kualitasnya dan menyediakan informasi tersebut untuk mengontrol proses produksi. Ketiga, sistem kontrol yang digerakkan oleh AI. Sistem-sistem tersebut secara otomatis dan mengoptimalkan proses, mengatur operasional peralatan dan pemanfaatan sumber daya berbasis pada real time data analysis. 

Sedangkan pada pengembangan produk baru, berarti akan meningkatkan nilai tambah dari bahan-bahan yang ada. Peningkatan nilai tambah ini bisa jauh lebih besar daripada yang didapat dari peningkatan efisiensi pabrik aplikasi dari penggunaan AI. Bahan baku yang sebelumnya tidak dimanfaatkan atau bahkan dibuang begitu saja sehingga mencemari lingkungan bisa mendatangkan banyak keuntungan dari pengembangan produk baru tersebut. Tentu saja mengoptimalkan performa atau kinerja pabrik sangat penting karena menghasilkan efisiensi yang tinggi, tetapi inovasi untuk pengembangan produk baru juga tidak kalah penting. 

Pada industri sawit pengembangan produk baru bisa dilakukan dengan cara yakni membuat berbagai produk turunan dari minyak mentah sawit (CPO) dan mengolah berbagai limbah biomasa dari operasional industri sawit tersebut, baik limbah biomasa dari pabrik sawitnya maupun dari perkebunannya. Ada banyak produk yang bisa dihasilkan dari pengolahan-pengolahan tersebut. Sebagai contoh pada turunan CPO akan dihasilkan biofuel seperti biodiesel, minyak goreng, stearin, olein dan sebagainya sedangkan pengolahan limbah biomasa bisa menjadi bioenergy, biocarbon, biofuel, biomaterial dan biochemical. 

Merancang proses produksi yang efisien sangat penting untuk menghasilkan produk yang kompetitif. Demikian juga dengan produksi yang rendah emisi atau limbah sekecil mungkin bahkan zero waste juga menjadi perhatian penting. Integrasi berbagai proses produksi terutama untuk penghematan energi termasuk waste heat recovery sangat dimungkinkan untuk mencapai tingkat efisiensi atau biaya produksi yang rendah. Keuntungan yang besar karena aplikasi AI pada pabrik sawit atau produksi CPO selanjutnya bisa digunakan untuk pengembangan produk baru termasuk merancang proses produksi seefisien mungkin. 

 

Pada akhirnya apabila pengembangan produk-produk baru tersebut bisa dilakukan dan sekaligus AI  diintegrasikan maka kebutuhan tenaga kerja akan bertambah pada unit-unit bisnis tersebut, walaupun setiap unit bisnis bekerja secara efisien. Produksi berbagai produk turunan hingga specialty chemical sangat dimungkinkan dengan pengembangan produk baru mengikuti perkembangan zaman. Selain itu di sisi perkebunannya juga bisa memanfaatkan AI dan mekanisasi untuk mengurangi 3D (dirty, dangerous, demeaning) jobs, sehingga pekerjaan juga semakin efisien dengan penghasilan meningkat.  Bahkan mekanisasi di perkebunan sawit juga masih rendah sehingga lebih mendesak dilakukan dibanding aplikasi AI.   

Minggu, 31 Agustus 2025

Replanting Kebun Sawit dan Pemanfaatan Limbah Batang Sawit Tua (Versi Presentasi)

Tanaman tua menjadi salah satu faktor menurunnya produktivitas kelapa sawit. Pohon sawit mulai terjadi penurunan produktivitas setelah 20 tahun dan perlu diganti setelah 25 tahun. Hal ini sehingga peremajaan atau replanting harus dilakukan berkala sesuai umur tanaman tersebut.

Disamping itu kebutuhan minyak sawit terus seiring meningkat pertumbuhan jumlah penduduk dunia. Untuk pasar domestik atau dalam negeri, penggunaan untuk biofuel berupa campuran wajib minyak sawit dalam biodiesel 40% (B40) tahun ini dan sedang dikaji menjadi 50% (B50) pada tahun 2026, serta untuk campuran 3% untuk bahan bakar jet pada tahun 2026, selanjutnya untuk pasar internasional juga kebutuhannya terus meningkat. Tujuan utama minyak sawit dari Indonesia yakni India, China, Pakistan, Bangladesh, Amerika Serikat,  Belanda, Spanyol, Italia, Mesir dan Afrika Selatan.  

Replanting kebun sawit menjadi sangat penting dilakukan karena akan bisa menjaga produktvitas kelapa sawit berkelanjutan dan menghindari atau mengurangi deforestasi untuk lahan baru. Potensi volume limbah batang sawit tua yang dihasilkan sangat besar dan juga ada banyak opsi pemanfaatannya seperti bioenergy, biocarbon, biomaterial, biofuel dan biochemical.

Untuk membaca dan mendapatkan presentasinya, silahkan download disini.    

Sabtu, 19 Juli 2025

Urgensi Transisi Energi Berkeadilan bagian 2

Matahari adalah sumber energi bagi makhluk hidup di bumi. Matahari adalah sumber energi yang sangat melimpah, gratis dan tidak akan habis kecuali pada saat kiamat tiba. Kata matahari disebut sebanyak 25 kali di Al Qur’an dan menjadi salah satu nama surat yang Allah diabadikan dalam Al Qur’an. Ini menunjukkan bahwa Allah ingin memberikan isyarat bahwa ada yang perlu digali oleh manusia melalui asy-syams atau matahari. Pemanfaatan matahari untuk produksi listrik menjadi perhatian dan fokus para ilmuwan di seluruh dunia. Dan terkhusus ilmuwan muslim dengan adanya motivasi ilahiah dari Al Qur’an tersebut semestinya menjadi motivasi sebagai daya dorong untuk meneliti dan mengimplementasikannya, apalagi di era dekarbonisasi atau subtitusi energi fossil ke energi terbarukan untuk mengatasi masalah perubahan iklim dan pemanasan global maka daya dorong tersebut terasa semakin kuat. 

Ibrahim Abdul Matin (2012), seorang muslim dari Amerika Serikat (AS) yang juga merupakan aktivis lingkungan, dalam bukunya Green Deen : What Islam Teaches about Protecting the Planet menyebut energi baru terbarukan sebagai energy from heaven (energi dari surga). Energi dari surga menurutnya adalah energi berasal dari atas, yakni energi tersebut tidak diekstrak (dikeruk) dari dalam bumi, dan dapat diperbaharui (renewable). “Ekstraksi menyebabkan ketidakseimbangan (penyebab perubahan iklim), sedangkan energi dari atas itu laksana dari surga.” 


Dalam tataran praktis atau implementasi telah banyak pemanfaatan energi matahari menjadi listrik. Manusia ditantang untuk mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi terbaik sehingga bisa memanen atau memanfaatkan sumber energi matahari tersebut secara maksimal. Bahkan peran teknologi dan infrastruktur pendukung telah banyak dijadikan sebagai senjata andalan untuk mengatasi permasalahan perubahan iklim dan pemanasan global tersebut. Dan dalam prakteknya tidak semua implementasi teknologi tersebut sukses dan mendapat keuntungan financial yang besar. Ivanpah project di California, USA salah satunya, proyek produksi listrik dengan pemanfaatan panas sinar matahari dengan teknologi CSP (Concentrated Solar Plant) tersebut gagal meraih tujuan bisnisnya dan kalah bersaing dengan teknologi pemanfaatan energi matahari dengan Solar PV (photovoltaic) yang lebih mudah dan murah.  

Teknologi CSP atau solar thermal technology tersebut menggunakan cermin-cermin untuk mengkonsentrasikan sinar matahari sehingga menghasilkan panas untuk memproduksi steam untuk menggerakkan turbine sehingga menghasilkan listrik. Sedangkan pada solar PV, maka panel-panel surya tersebut akan sinar matahari secara langsung menggunakan bahan semikonduktor. Ivanpah project yang menelan biaya 2,2 milyar USD (lebih dari 35 trilyun rupiah) menjadi pil pahit pengembangan teknologi pemanfaatan energi matahari tersebut. Perusahaan Pacific Gas & Electric (PG&E) sebagai pembeli utama bahkan memutuskan kontrak jangka panjang (PPA / Power Purchase Agreement) pembelian listrik dari kesepakatan sebelumnya selama 14 tahun dari Ivanpah project tersebut sehingga 2 dari 3 unitnya terpaksa dihentikan operasi. Hal ini karena Ivanpah project dengan teknologi CSP tidak mampu menghasilkan performa atau kinerja yang memadai bahkan untuk operasionalnya masih dengan tambahan gas alam. 

Untuk pembangkit listrik dengan solar PV, China saat ini pemimpin atau produsen terbesar di dunia listrik tenaga surya. Ambisi China adalah membuat “solar great wall” (tembok raksasa panel surya) yang dirancang mampu memenuhi kebutuhan energi Beijing. Proyek multi years itu diperkirakan selesai tahun 2030 dan akan memiliki panjang 400 kilometer (250 mil), lebar 5 kilometer (3 mil), dan mencapai kapasitas pembangkit maksimum 100 gigawatt. Sedangkan saat ini proyek tersebut dikabarkan telah mencapai kapasitas 5,4 gigawatt. Sejak 2024, China memimpin dunia dalam produksi listrik dari panel surya. Per Juni 2024, China memimpin dunia dalam mengoperasikan kapasitas pembangkit listrik tenaga surya dengan 386.875 megawatt, mewakili sekitar 51 persen dari total global, menurut Global Solar Power Tracker dari Global Energy Monitor. Amerika Serikat berada di peringkat kedua dengan 79.364 megawatt (11 persen), diikuti oleh India dengan 53.114 megawatt (7 persen).

Pada beberapa dekade mendatang diprediksi penggunaan baterai berkapasitas besar hingga beberapa MW pada pembangkit listrik solar PV umum digunakan. Dengan adanya baterai tersebut sehingga pembangkit listrik solar PV bisa tetap menyalurkan energi listriknya ketika malam hari ataupun ketika mendung. Riset pengembangan baterai tersebut terus berlangsung, sehingga akan lebih baik apabila sejumlah komponen baterai tersebut juga berasal dari sumber terbarukan seperti elektrode yang digunakan dari bio-graphite (yang berbahan baku biochar), bukan graphite sintetis yang berasal dari sumber fossil yang saat ini juga didominasi oleh China.

Faktor iklim dan cuaca sangat berpengaruh pada operasional pembangkit listrik solar PV. Ketika terjadi masalah cuaca seperti terjadi mendung berhari-hari sehingga matahari tidak bersinar maka produksi listrik terkendala atau kondisi intermittent. Dan apalagi penggunaan baterai kapasitas besar tersebut juga belum terjadi dan butuh waktu cukup lama. Hal ini sehingga sumber energi terbarukan yang siap kapan saja dan tidak terpengaruh cuaca sangat dibutuhkan. Sumber energi biomasa seperti wood pellet adalah tipe sumber energi tersebut. Sumber energi terbarukan berasal dari tanaman (bio-energi) tersebut juga sejalan dengan QS. Yaasin (36) : 80. Untuk menghasilkan sumber energi tersebut baik seperti batang kayu, buah, biji ataupun bagian lain dari tumbuhan tersebut, tumbuhan melakukan photosintesa. Selain dibutuhkan air dan karbondioksida (CO2), proses photosintesa ini membutuhkan sinar matahari. Matahari sangat penting sebagai sumber energi bagi makhluk hidup khususnya bagi tumbuhan tersebut. Sumber energi terbarukan dari biomasa (bio-energi) tersebut ibarat “green battery” yang sangat potensial sebagai sarana juga menangkap energi matahari, dan untuk lebih detail silahkan baca disini.  

Kamis, 15 Juni 2023

Menghijaukan Gurun dengan Bambu

Mempercantik kota atau fasilitas-fasilitas publik semakin marak hari ini. Selain menambah keindahan sehingga semakin disukai warga atau masyarakatnya, mempercantik kota dan fasilitas publik tersebut juga dirancang untuk berfungsi menambah kesegaran udara dan keteduhan atau perindang yakni dengan menghijaukan dengan tanaman yang sesuai. Kota atau fasilitas publik yang panas dan gersang karena tidak adanya tanaman-tanaman perindang tentu tidak menarik. Apalagi suatu kota yang akan dibangun di daerah gurun pasir maka penghijauan menjadi mutlak diperlukan.

Bambu adalah tanaman yang adaptif bahkan bisa ditanam di lahan marjinal termasuk di lahan gurun. Dan karena kebutuhannya untuk memperindah kota maka spesies bambu hias lebih cocok.Ada sejumlah spesies bambu hias yang bisa menjadi pilihan. Faktor keindahan terkait desain tanaman maupun konsep tata letak kota menjadi pertimbangan untuk pemilihan spesies bambu hias tersebut. Dan penanaman bambu tersebut bisa dilakukan secara masif apalagi untuk daerah / kawasan gurun yang luas sehingga menghijau dan indah. Adalah negara kerajaan Arab Saudi yang akan membuat kota futuristik di lahan gurun berbiaya sekitar $ 500 milyar bahkan dengan program Saudi Green Initiave (SGI) yang bermaksud untuk melawan perubahan iklim menargetkan menanam 10 milyar pohon di seluruh Arab Saudi tersebut sehingga penggunaan bambu tersebut bisa sebagai pilihan menarik. Arab Saudi saat ini ekonominya bergantung pada sektor migas 56% dengan visi 2030 juga mengurangi ketergantungan terhadap sektor migasnya dan mengejar keberhasilan UAE yang hanya 34%. 

Dibandingkan dengan negara-negara ASEAN, yakni kerjasama perdagangan dan investasi Malaysia, Singapura dan Thailand, tiga negara di ASEAN tersebut melampaui Indonesia dengan negara Timur Tengah tersebut. Performa hubungan kerjasama investasi dan perdagangan Indonesia memang memprihatinkan dibandingkan ketiga negara di ASEAN tersebut. Indonesia masih gagal mengidentifikasi peluang dengan negara yang memiliki daya beli dan kemampuan ekonomi yan memiliki income tertinggi di dunia tersebut. Defisit perdagangan migas dan non-migas antara Indonesia dengan Arab Saudi mencapai 60%. Menyuplai kebutuhan bibit bambu sekaligus membuat perkebunannya bisa sebagai salah satu upaya mengurangi defisit perdagangan tersebut.

Sedangkan bila tujuannya menghijaukan gurun atau daerah-daerah tandus untuk produksi biomasa sebagai bahan baku industri maka pilihan spesies bambu juga berbeda untuk tujuan keindahan kota tersebut. Spesies bambu yang spesifik bisa dipilih untuk maksud tersebut. Faktor ketinggian tempat, jenis industri yang akan dibuat adalah beberapa hal untuk pemilihan jenis bambu yang akan ditanam atau digunakan misalnya untuk bioenergi atau biomaterial. Industri-industri berbasis kayu secara umum bisa digantikan dengan bambu.  
 

Senin, 09 Agustus 2021

Bioenergi Sumber Energi Terbaik

Sumber energi terbaik adalah sumber energi yang ramah lingkungan, berkelanjutan, tidak intermittent, tersedia di hampir semua lokasi di bumi, mudah penggunaannya, dapat memenuhi kebutuhan energi baik kapasitas kecil hingga besar dan mendukung kebutuhan-kebutuhan esensial kehidupan lainnya. Hal ini hanya bisa dipenuhi oleh bioenergi atau sumber energi yang berasal dari makhluk hidup khususnya tumbuh-tumbuhan. Sebagian besar daratan di bumi yang dihuni manusia ditumbuhi tumbuh-tumbuhan seperti pepohonan sebagai sumber bioenergi tersebut. Hal ini tentu bukan berarti bahwa sumber energi harus berasal dari bioenergi karena jika hanya menggunakan bioenergi besar kemungkinan akan terjadi kekurangan energi, sehingga harus saling melengkapi dengan sumber energi lainnya. Bioenergi sendiri hanya menjadi bahan bakar karbon netral jika dikelola dengan benar yakni jumlah yang digunakan untuk sumber energi minimal sama dengan pertumbuhan tanaman bioenergi tersebut. Dalam rangka menurunkan konsentrasi CO2 atau gas rumah kaca atau dekarbonisasi penggunaan bioenergi khususnya bahan bakar padat seperti wood pellet, wood chip dan PKS sangat penting. 

White pellets or Pellets 1.0

Sejumlah negara telah secara bertahap dan sistematis mengurangi penggunaan batubara sampai tidak sama sekali untuk pembangkit listrik. Negara-negara yang masih memprioritaskan batubara akan terisolir dari percaturan dunia dan bisa menghadapi lebih banyak tekanan untuk menghentikan kegiatan tersebut. Negara-negara yang telah memiliki program pengurangan hingga menggantikan batubara untuk pembangkit listriknya yakni Jerman mengumumkan untuk tidak menggunakan batubara pada 2038, UK bahkan mentargetkan tidak lagi mengunakan batubara untuk produksi listriknya mulai Oktober tahun 2024. Eropa dengan Renewable Energy Directive II (RED II) energi terbarukan ditargetkan mencapai 32% pada tahun 2030, bahan bakar biomasa diprediksikan mencapai sekitar 75% dari porsi energi terbarukan tersebut dan targetnya batubara total tidak digunakan pada 2050. Amerika Utara yakni Amerika Serikat dan Kanada sebagai anggota G7 (Kanada, Prancis, Jerman, Italia, Jepang, Inggris, dan Amerika Serikat)  juga berkomitmen mengurangi konsumsi batubara, bahkan Kanada pada 2018 mengumumkan peraturan untuk tidak lagi menggunakan batubara untuk pembangkit listrik pada 2030. 

Palm Kernel Shell

Karakteristik setiap sumber energi memang berbeda satu dengan lainnya. Ditinjau lebih spesifik yakni sumber energi terbarukan untuk mengurangi konsentrasi CO2 di atmosfer atau program dekarbonisasi dan posisi bioenergi bisa dijelaskan sebagai berikut. Paradigma yang digunakan untuk menganalisis terutama pada dekarbonisasi atau pengurangan emisi CO2 di atmosfer dan produksi listrik sebagai pendukungnya atau prioritas keduanya. Ketika paradigma atau mindset ini yang digunakan maka pada suatu pembangkit listrik hal yang dianalisis adalah pengurangan CO2 yang terjadi dan selanjutnya karakteristik sumber energi tersebut. Untuk melengkapi atau memenuhi sejumlah sumber energi lain seperti angin, matahari, air dan nuklir digunakan. Diantara sumber energi tersebut, nuklir memang bukan energi terbarukan tetapi penggunaanya tidak menghasilkan emisi CO2 atau karbon netral.

Black Pellets or Pellets 2.0

Pembangkit listrik tenaga angin dan matahari bersifat intermittent (kadang angin tidak berhembus ataupun terjadi mendung) sehingga sulit diandalkan untuk suplai listrik yang stabil. Kondisi Indonesia yang berada di daerah tropis membuat matahari bersinar sepanjang tahun, tetapi juga sebagai negara kepulauan membuat banyak terjadi mendung dan curah hujan tinggi sehingga pembangkit listrik tenaga matahari terkendala, untuk lebih detail baca disini. Sedangkan pembangkit listrik tenaga air yang menggunakan bendungan atau aliran sungai juga kondisi debit air tidak stabil, pada musim kemarau akan menurun. Selain itu faktor kerusakan lingkungan seperti penggundulan hutan dan sebagainya akan berpengaruh pada debit air tersebut. Hutan bisa menjadi sumber bioenergi sehingga selain hutan sebagai konservasi juga sebagai hutan produksi yang pengelolaannya seharusnya memperbaiki kondisi lingkungan termasuk resapan airnya. 

Nuklir adalah salah satu sumber energi yang efisien yang dahsyat tetapi memiliki faktor resiko yang tinggi. Emisi CO2 tidak dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga nuklir ini karena energi yang dihasilkan berasal dari reaksi fisi dan fusi dalam reaktornya. Indonesia sampai saat ini belum memiliki pembangkit listrik tenaga nuklir walaupun kajian sudah lama dilakukan. Ide tentang pembangkit listrik tenaga nuklir sebenarnya sudah sejak 1956 dalam bentuk pernyataan dalam seminar-seminar yang diselenggarakan di beberapa di Bandung dan Yogyakarta. Penentuan lokasi berikut studi kelayakan dan sejumlah studi pendukung telah dilakukan hingga akhir 1990an  tetapi toh belum terlaksana. Sedangkan di Jepang setelah kecelakaan reaktor Fukushima tahun 2011 membuat pembangkit listrik tenaga nuklir dibatasi. Pembangkit tenaga listrik tenaga nuklir di Jepang saat ini selain kapasitasnya lebih kecil juga kapasitas pembangkit yang dibuat kecil dengan lokasi saling berjauhan untuk mengurangi atau menghidari resiko tersebut. Selain itu konstruksi membuat sebuah pembangkit tenaga nuklir juga membutuhkan waktu lama, yakni sekitar 10 tahun. Dalam aplikasinya nuklir sebagai pembangkit difungsikan untuk menopang beban dasar (baseload), yang dapat bekerja dengan baik ketika daya keluarannya konstan dan tidak bisa untuk beban puncak (peakload). 

Listrik dari panas bumi (geothermal) adalah sumber energi bebas karbon (carbon neutral) seperti halnya pembangkit listrik tenaga angin, nuklir, matahari dan air. Pengembangan listrik dari panas bumi sangat potensial untuk program dekarbonisasi saat ini. Indonesia khususnya bisa sebagai pengguna listrik panas bumi karena memiliki potensi besar bahkan terbesar di dunia. Indonesia memiliki rangkaian gunung api sepanjang 6.000 km yang menjadi sumber energi panas bumi. Data yang dimiliki oleh Badan Geologi, KESDM, potensi sumber daya panas bumi di Indonesia mencapai 28,5 Giga Watt (GW) yang tersebar di 265 lapangan panas bumi dan merupakan yang terbesar di dunia, sedangkan yang sudah dimanfaatkan diperkirakan masih sekitar 5% saja. Tidak seperti pembangkit listrik tenaga air yang terpengaruh iklim tahunan seperti penurunan debit air karena kekeringan, listrik dari geothermal tidak mengalaminya. Tetapi pada lapangan sumur geothermal juga dibutuhkan area resapan air di sekitarnya seperti hutan yang dikelola dengan baik untuk menjaga stabilitas produksi listriknya. Produksi listrik dari geothermal bersifat base-load (beban dasar) yakni menghasilkan pasokan konstan seperti pada nuklir. Saat ini kendala utama pengembangan listrik geothermal di Indonesia adalah kebutuhan investasi yang besar dengan resiko finansial yang tinggi, khususnya di sisi eksplorasi dan pengembangan lapangan panas bumi. Selain harga jual listrik ke PLN (sebagai pembeli tunggal) yang harus kompetitif, carbon credit dari carbon offset dari produksi listrik geothermal seharusnya juga  bisa menjadi daya tarik tersendiri dari pengembangan listrik geothermal ini.

Gas alam (natural gas) walaupun merupakan energi fossil sehingga merupakan karbon positif tetapi sering digunakan karena faktor emisi yang lebih bersih dan emisi CO2 yang lebih rendah daripada batubara.  Secara umum memang pembakaran bahan bakar gas akan jauh lebih efisien dibandingkan bahan bakar padat. Emisi gas alam sekitar 50% emisi batubara. Konstruksi untuk pembangkit listrik berbahan bakar gas alam relatif cepat dan lebih murah dari pembangkit listrik batubara. Pembangkit listrik dengan gas alam ini sering diposisikan sebagai kompromi antara batubara dan energi terbarukan tetapi gas alam tetap saja adalah bahan bakar fossil yakni sebagai bahan bakar karbon positif yang meningkatkan  CO2 di atmosfer sehingga meningkatkan suhu bumi, maka semestinya gas alam tidak digunakan sebagai bahan bakar atau sumber energi sebagai solusi masalah iklim ini. 

Untuk mengatasi intermittent pada pembangkit listrik tenaga angin, dan matahari, maka perlu back up sumber energi yang stabil yang bisa dilakukan oleh bioenergi khususnya dengan bahan bakar padat (wood chip,wood pellet dan cangkang sawit). Masalah lain seperti untuk buffer terhadap ketidakstabilan (variability) serta beban puncak (peakload) adalah hal lain yang mesti diatasi. Selain itu kendala baterai juga menjadi masalah besar bagi pembangkit listrik angin dan matahari, dan untuk menghasilkan daya sebesar pembangkit listrik konversional atau pembangkit listrik batubara maka dibutuhkan baterai raksasa. Kebutuhan baterai raksasa tersebut masih sangat mahal, dan diperkirakan dibutuhkan riset hingga puluhan tahun untuk realisasinya. Selain hutan produksi yang bisa menghasilkan sumber bioenergi dengan memanfaatkan limbah-limbah kayunya, kebun energi secara spesifik akan memproduksi kayu yang tujuan utamanya sebagai sumber bioenergi tersebut. Tanaman untuk kebun energi tersebut adalah tanaman rotasi cepat dan trubusan dari kelompok legum seperti gliricidia dan kaliandra. Selain kayunya untuk produksi bioenergi seperti wood chip dan wood pellet, daun dari pohon tersebut juga sangat bagus untuk pakan ternak, khususnya ruminansia, untuk lebih detail baca disini. Akar yang kuat dan dalam juga membuat resapan air semakin baik dan mencegah erosi. Selain itu bintil akar pada legum karena bersimbiosis dengan azetobacter juga menyuburkan tanah. Jadi selain bidang energi dan bidang pangan juga masalah lingkungan berupa konservasi air dan pencegahan erosi juga bisa dilakukan bersamaan. Dalam Al Qur'an bioenergi disebutkan dalam surat Yaasiin (36) : 80 dan surat Waqi'ah (56) : 71-72 bahwa energi berasal dari pohon hijau. Dari sini memberi arah tentang pengembangan energi tersebut termasuk prioritas yang akan diambil. 

40-megawatt (MW) gas turbine Mitsubishi berbahan bakar 100% ammonia (NH3)
Sebagai upaya untuk terus mengeliminasi CO2 (dekarbonisasi) dari atmosfer hingga konsentrasinya 350 ppm (saat ini (7/8/2021) 415 ppm atau naik sekitar 2 ppm dari tahun lalu) maka sumber energi yang ramah lingkungan seperti hidrogen (H2) dan ammonia (NH3) (blue atau green ammonia) terus dikembangkan. Kedua sumber energi tersebut selanjutnya bisa ditransport jarak jauh seperti komoditas energi pada umumnya. Tetapi yang tidak kalah pentingnya adalah produksi sumber energi juga harus meminimalkan bahkan mengelimasi (zero carbon) bahan bakar fossil. Produksi hidrogen melalui elektrolisis air, hidrogen yang dihasilkan bisa langsung disimpan ataupun direaksikan dengan nitrogen sehingga menjadi ammonia (NH3) menggunakan katalis logam dibawah temperatur dan tekanan tinggi (proses Haber-Bosch). Proses produksi dengan temperatur dan tekanan tinggi tentu bukan hal mudah dan sederhana, belum lagi menyediakan sumber energi untuk proses produksi tersebut. Bioenergi adalah sumber energi terbaik.   

Selasa, 03 November 2020

Akankah Material Untuk Produksi Kertas Bersaing Dengan Bioenergy?

Produksi kertas dan bioenergy khususnya wood pellet menggunakan bahan baku yang sama yakni kayu. Saat ini hampir sebagian besar wood pellet di Indonesia dan Asia Tenggara masih menggunakan limbah-limbah kayu seperti serbuk gergaji sebagai sumber bahan baku, sedangkan pabrik kertas menggunakan kayu-kayu dari perkebunan mereka sendiri seperti hutan akasia. Dengan kondisi seperti ini saja bahwa bahan baku kedua jenis industri tersebut sudah berbeda jalurnya sehingga tidak terjadi kompetisi. Bahkan industri kertas hanya menggunakan kayu berdiameter besar yakni 8 cm ke atas sehingga kayu dengan berdiameter kecil yakni kurang dari 8 cm bisa untuk produksi bioenergy seperti arang, wood pellet atau wood briquette. 

Kebutuhan kertas sepertinya tidak banyak mengalami peningkatan sehingga produksi kertas cenderung stabil bahkan terjadi penurunan. Hal itu terjadi karena era teknologi informasi sehingga penggunaan kertas tergantikan media elektronik, penggunaan kertas daur ulang dan kondisi pandemi akhir-akhir ini. Hal tersebut tentu saja membuat penggunaan kayu sebagai bahan baku kertas cenderung stabil bahkan berkurang. Berbeda dengan bioenergy khususnya wood pellet, dengan semakin banyaknya biomasa khususnya kayu sebagai energi terbarukan maka kebutuhannya terus meningkat. Tetapi kualitas kayu yang dibutuhkan untuk wood pellet juga dibawah daripada kualitas kayu untuk produksi kertas. Luasnya lahan di Indonesia juga sangat memungkinkan untuk produksi wood pellet dari kebun-kebun energi. Produksi wood pellet Indonesia saat ini juga masih kecil yakni diperkirakan kurang dari 200 ribu ton per tahunnya. 


Produksi wood pellet selalu menggunakan kayu limbah ataupun kayu-kayu seharga kayu limbah. Kayu-kayu dari kebun energi seperti kaliandra dan gliricidia (gamal) adalah kayu-kayu murah seharga kayu limbah tersebut sehingga bisa dipergunakan untuk produksi wood pellet tersebut. Produktivitas kayu yang tinggi menjadi tujuan utama untuk kebun energi tersebut, bahkan kebun energi tersebut mengandalkan trubusan (coppice) untuk memaksimalkan produksi kayu kebun energi. Keuntungan lain dari kebun energi atau kebun biomasa adalah bisa diintegrasikan dengan usaha peternakan, untuk lebih detail bisa dibaca disini. Sedangkan kayu untuk produksi kertas selalu menggunakan kebun atau hutan kayu seperti akasia atau eucalyptus. Hal inilah yang membuat kebutuhan bahan untuk kertas dan bioenergy khususnya wood pellet tidak saling berkompetisi. Sedangkan di negara seperti Kanada yang menggunakan jenis kayu yang sama yakni pinus untuk produksi kertas dan wood pellet, memang ketika lonjakan atau kenaikkan drastis untuk wood pellet maka kompetisi kayu dengan bahan baku untuk kertas menjadi tidak bisa dihindari. Kanada saat ini termasuk produsen utama dunia dengan kapasitas produksi mencapai 3,9 juta ton per tahun. 

Produksi Bark Briquette dari Limbah Pabrik Wood Pellets

Untuk mengurangi kadar abu dari wood pellets sehingga kualitasnya meningkat maka pengupasan kulit kayu (debarking) biasa dilakukan. Dengan p...