Produksi Listrik dari Pirolisis, Menggunakan Gas Engine atau ORC Generator ?

Semakin efisien suatu peralatan maka semakin besar manfaat atau keuntungan yang bisa didapat. Hal ini termasuk peralatan untuk produksi biochar yakni pirolisis. Semakin efisien peralatan pirolisis tersebut maka akan semakin murah produksi biochar tetapi juga sekaligus menghasilkan produk-produk pengembangan. Sebagai contoh adalah pemanfaatan byproduct dari proses pirolisis tersebut seperti syngas, biooil, pyroligneous acid hingga excess heat. Memanen atau memanfaatkan energi dari sumber panas buangan yang biasanya terbuang percuma adalah juga bagian dari efisiensi juga. Sejumlah produk yang bisa digunakan untuk produksi energi bisa dimanfaatkan untuk produksi listrik yakni syngas, biooil dan excess heat. Tetapi ada sejumlah teknologi untuk produksi listrik tersebut, jadi pilihannya menggunakan yang mana ?

A. Gas Engine

Gas Engine seperti GE Jenbacher biasa digunakan untuk produksi listrik dari biogas. Biogas yang merupakan produk dari bioprocess memiliki kandungan gas metana yang sangat dominan sedangkan syngas dari pirolisis yang merupakan thermal process hanya sedikit kandungan metana dan lebih banyak gas hidrogen (H2) dan karbonmonoksida (CO), hal ini sehingga gas engine tidak cocok untuk produksi listrik dari syngas pyrolysis. Selain cocok untuk biogas, gas engine seperti GE Jenbacher tersebut juga cocok dengan gas alam yang juga kandungan utamanya gas metana.  

B. ORC (Organic Rankine Cycle)

Perbedaan utama antara Organic Rankine Cycle (ORC) dan siklus Rankine biasa terletak pada fluida kerja dan suhu sumber panas yang digunakan. ORC dirancang khusus sebagai modifikasi dari siklus Rankine konvensional. Perbedaan dengan Rankine Cycle biasa yang menggunakan steam dari boiler sebagai fluida kerja yang banyak digunakan pada PLTU kapasitas besar, pada ORC (organic rankine cycle) ini menggunakan fluida kerja berupa fluida organik yang memiliki titik didih rendah seperti hidrokarbon atau refrigeran. Titik didih rendah ini sehingga bisa memanfaatkan sumber panas yang suhunya tidak terlalu tinggi seperti panas limbah (waste heat) atau panas buangan (residual heat) dan sebagainya. 

Dan karena banyak fluida organik yang tersedia maka pemilihan bahan organik sebagai fluida kerja yang cocok pada ORC juga tidak kalah penting. Bahkan pemilihan fluida kerja untuk pembangkit ORC tersebut sangat krusial karena memengaruhi efisiensi termodinamika, biaya operasional, serta aspek keselamatan. Faktor utama yang dipertimbangkan adalah sifat termofisika fluida, kompatibilitas dengan sumber panas, dampak lingkungan, dan ketersediaan komersial (aspek ekonomi). Sehingga pemilihan fluida ORC tersebut harus menyeimbangkan efisiensi energi, keselamatan, dampak lingkungan, dan biaya.

Waste heat dari pirolisis bisa di-recovery dan dimanfaatkan untuk produksi listrik dengan ORC ini. Demikian juga byproduct pyrolysis yang bisa sebagai sumber energi yakni excess syngas dan bio-oil.  Excess syngas dan bio-oil tersebut digunakan sebagai bahan bakar dan panasnya digunakan sumber energi pembangkit ORC tersebut. Pada dasarnya memang pemilihan pembangkit listrik ORC ini berdasarkan kebutuhan listrik dan sumber energi tersedia. Untuk kebutuhan lisrik kecil yakni berkisar 0,5 MW - 10 MW dan sumber energi nya bersuhu rendah yakni yang suhunya dibawah 350 C (kisaran suhu rendah hingga menengah (80 C - 350 C)) maka pilihan terhadap ORC adalah cocok. Sebagai perbandingan yakni pada steam turbine membutuhkan suhu jauh di atas 400 C dan output daya 10 MW hingga di atas 1.000 MW (seperti pada PLTU batu bara atau PLTN). Tetapi mengapa hampir semua pabrik sawit (pabrik CPO / crude palm oil) walaupun produksi daya listriknya  kecil atau rata-rata kurang dai 5 MW tetap memakai steam turbine ? Untuk penjelasannya baca disini.

Penerapan pembangkit Organic Rankine Cycle (ORC) sebagai waste heat to power (WHP) dari proses pirolisis adalah kombinasi yang sangat efektif untuk meningkatkan efisiensi energi total sistem (co-generation). Dan unit pirolisis modern yang banyak digunakan pada pirolisis biomasa sistem kontinyu yakni untuk produksi biochar, yang bekerja secara autothermal atau self-sustain maka dimungkinkan unit pirolisis tersebut juga bisa beroperasi mandiri dari pembangkit lisrik dari ORC tersebut. Hal tersebut berarti akan menurunkan biaya operasional, karena listrik untuk menjalankan motor listrik, pompa dan sebagainya dari produksi sendiri. Dengan kata lain unit pirolisis tersebut beroperasi mandiri tanpa tergantung dari jaringan listrik atau PLN. Dari sudut pandang iklim maka kondisi tersebut ideal, karena sumber energi berasal dari sumber terbarukan (carbon neutral) dan apabila biochar digunakan untuk carbon sequestration berarti carbon negative. Optimasi sistem sehingga menghasilkan konfigurasi yang optimal dan menguntungkan menjadi tugas para engineer.  

Sebuah perusahaan di Amerika yakni Quonset Soil Solutions, LLC di Rhode Island baru-baru ini telah sukses memasang unit ORC untuk memanen panas limbah (waste heat) dari unit pirolisis mereka berkapasitas 1,8 MW. Selain itu beberapa unit pirolisis di Eropa dikabarkan juga telah menggunakan ORC dengan kapasitas lebih kecil. Kesuksesan-kesuksesan ini akan menginspirasi dan pemasangan unit ORC sebagai bagian produksi biochar dengan (slow) pyrolysis akan semakin berkembang. 

Kesimpulannya : 
-Sistem ORC sangat direkomendasikan untuk pabrik pirolisis berskala kontinu (bukan tipe batch kecil) karena mampu mengubah polusi panas (waste heat) menjadi aset energi listrik yang berharga secara konstan. Operasional ORC ramah lingkungan dan mendukung target dekarbonisasi.  

-Pembangkit ORC dari waste heat pirolisis adalah solusi efisien, aman, dan berkelanjutan untuk menghasilkan listrik dari energi panas buangan (residual heat). Teknologi ini juga ideal untuk berbagai industri yang menghasilkan panas menengah, sehingga energi tidak terbuang percuma.   

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  

OPT Pellet untuk Biomass Power Plant dan BECCS di Jepang dan Eropa

Sebagai daerah tropis surga biomasa maka ada banyak sumber bisa dimanfaatkan untuk produksi biomass pellet khususnya OPT pellet atau pellet batang sawit. Dan tentunya potensi tersebut bisa sejalan dengan upaya dekarbonisasi global untuk penyelamatan bumi dari peruabahan ikim dan pemanasan global.  Indonesia adalah produsen minyak sawit terbesar di dunia saat ini dengan luas kebun sawit mencapai sekitar 17 juta hektar. Dari luasan tersebut, sebanyak 9 juta hektar dikelola oleh perusahaan swasta, 550 ribu  hektar dimiliki perusahaan negara (PTPN), 6,1 juta hektar dimiliki oleh perkebunan rakyat atau petani kecil dan sisanya belum terverifikasi. Terjadi stagnasi produktivitas minyak sawit atau CPO  5 tahun ini karena lambatnya replanting perkebunan sawit, yakni dikisaran 45 juta ton/tahun. Hal inilah sehingga replanting khususnya pada perkebunan rakyat atau petani kecil harus digalakkan. 

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. Sedangkan pada perkebunan sawit rakyat, replanting sangat kecil yakni pada tahun 2024 saja dengan target 180.000 hektar (sekitar 3% dari perkebunan sawit rakyat) tetapi yang terealisasi kurang dari 40.000 hektar (0,7% dari perkebunan sawit rakyat) dan bahkan karena saking jauhnya dari target yang dicanangkan pada tahun 2025 target pemerintah untuk replanting kebun sawit rakyat diturunkan menjadi 120.000 hektar saja (sekitar 2% dari perkebunan sawit rakyat). 

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 perhitungan yang lebih praktis, kita ambil rata-rata group perusahaan sawit di Indonesia dengan 5 pabrik sawit dan 50.000 hektar kebun sawit. Dengan replanting pertahun seluas 5% dari total kebunnya maka setiap tahun dilakukan replanting seluas 2.500 hektar. Dari replanting tersebut akan dihasilkan batang sawit kering sebanyak 125.000 ton. Selanjutnya dari jumlah tersebut akan dibuat pellet batang sawit atau OPT pellet dengan asumsi kehilangan bahan sewaktu proses produksi 3% sehingga dihasilkan OPT pellet sebanyak 121.250 ton/tahun. Apabila digunakan handymax vesssel yang berkapasitas 25.000 ton/shipment maka dibutuhkan 5 kali pengapalan atau dengan panamax vessel yang berkapasitas 50.000 ton/shipment dibutuhkan 2 kali pengapalan plus 1 kali dengan handymax vessel.  Atau bisa juga dengan vessel berkapasitas 10.000 ton/shipment berarti dibutuhkan sekitar 12 kali pengapalan per tahun.  Pengapalan dengan kapasitas besar handymax dan panamax vessel cocok untuk pasar Eropa sedangkan vessel lebih kecil yakni 10.000 ton/shipment cocok untuk pasar Jepang.

Jepang, dengan jumlah sekitar 290 pembangkit listrik biomasa (biomass power plant) maka secara teknis mestinya untuk menuju BECCS bisa lebih cepat, tinggal nanti bagaimana di sisi policy/regulation. Pemasangan unit CCS (Carbon Capture and Storage) di unit pembangkit listrik biomasa membuat operasional pembangkit tersebut carbon negative atau sebagai penghilangan karbon (carbon (dioxide) removal / CDR) atau Greenhouse Gas Removals (GGR). Selain itu di Eropa ada contoh sukses untuk penerapan BECCS ini yakni proyek Stockholm Exergi BECCS.  Proyek Stockholm ini berbasis bahan bakar biomassa dari sumber yang berkelanjutan, berhasil mendapatkan salah satu kesepakatan penyerapan karbon terbesar di dunia dengan Microsoft.   

Selain itu dari sisi kebijakan sejumlah dukungan untuk pembangkit listrik biomasa dengan CCS / BECCS atau yang mampu melakukan CDR / GGR juga meningkat seperti di Inggris/ UK, seperti misalnya perpanjangan dukungan kepada pempbangkit listrik biomasa tanpa batas untuk memberikan waktu bagi pembangkit untuk beralih ke BECCS. Termasuk modifikasi dan perbaikan (retrofitting) pembangkit yang ada akan menghilangkan jutaan ton CO2 per tahun dengan tetap menghasilkan produksi listrik dari sumber terbarukan. Dan potensi tersebut hanya bisa dimaksimalkan apabila ada dukungan pemerintah untuk bertransisi ke sektor BECCS tersebut.  

Export PKS dan Wood Pellet untuk Pembangkit Listrik Biomasa dan BECCS di Jepang

Dalam kasus di Jepang, dengan sejumlah sekitar 290 pembangkit listrik biomasa (biomass power plant) maka secara teknis mestinya untuk menuju BECCS bisa lebih cepat, tinggal nanti bagaimana di sisi policy/regulation. Pemasangan unit CCS (Carbon Capture and Storage) di unit pembangkit listrik biomasa membuat operasional pembangkit tersebut carbon negative atau sebagai carbon (dioxide) removal. Jumlah karbon yang bisa ditangkap dan disimpan sehingga bisa dipisahkan dari atmosfer tersebut bisa mendapatkan carbon credit yang bisa digunakan untuk operasional CCS (Carbon Capture and Storage) di unit pembangkit listrik biomasa. Dekarbonisasi untuk mencapai target iklim yakni NZE (Net Zero Emission ) 2050 dan Paris Agreement menjadi daya dorong tersebut. 

Dan karena pembangkit listrik biomasa (biomass power plant) selalu membutuhkan bahan bakar biomasa untuk operasionalnya sehingga ini menjadi peluang Indonesia untuk menyuplai wood pellet dan PKS (palm kernel shell) / cangkang sawit. Pembangkit-pembangkit listrik di Jepang tersebut, sebagian besar atau mayoritas bahan bakar biomasa berasal dari import, seperti pembangkit listrik biomasa Kanda (Kanda Biomass Energy) di  kota Kanda, timur laut Chiyoda, Tokyo. Kanda Biomass Energy menggunakan tiga jenis biomassa: wood pellet (60 persen), cangkang sawit / PKS (30 persen), dan wood chip (10 persen). Wood pellet diimpor dari British Columbia, Kanada dan Vietnam, cangkang sawit / PKS dari Indonesia, dan wood chip didatangkan secara lokal dari Kyushu utara. Fasilitas ini mengonsumsi sekitar 170.000 ton wood pellet, lalu 120.000 ton cangkang sawit / PKS, dan 60.000 ton wood chip per tahun.  

Pembangkit-pembangkit listrik biomasa di Jepang tersebut pada umumnya menggunakan teknologi fluidized bed combustion (FBC) pada boiler mereka. Alasan penggunaan teknologi ini adalah fleksibitas bahan bakar lebih tinggi, efisiensi tinggi karena mixing yang baik, suhu pembakaran relatif rendah sehingga meminimalisir masalah deposit abu karena meleleh dan penggunaan udara berlebih (excess air) kecil, juga semakin meningkatkan efisiensinya dan mengurangi flue gas yang dihasilkan. Teknologi FBC ini cocok untuk kapasitas besar yakni diatas 20 MW. Dalam perkembangannya teknologi ini terbagi menjadi 2, yakni bubbling fluidized bed (BFB) dan circulating fluidized bed (CFB). Secara umum perbedaan keduanya tidak banyak, seperti ukuran bahan bakar, konstruksi unit dan rasio udara-bahan bakar. PKS (palm kernel shell) atau cangkang sawit lebih cocok untuk CFB powerplant karena ukurannya kurang dari 4 cm. Pembangkit-pembangkit listrik di Jepang khususnya, yang menggunakan PKS atau cangkang sawit sebagai bahan bakarnya karena menggunakan teknologi CFB ini. 

Dengan operasi suhu relatif rendah yakni 650-900 C maka masalah abu bisa diminimalisir. Bahan bakar biomasa tertentu kadang memiliki kadar abu yang tinggi dan kimia abu yang berpotensi merusak unit pembangkit tersebut. Selain itu faktor kebersihan bahan bakar juga sangat penting, hal ini karena secara teknis pengotor-pengotor tertentu seperti logam bisa menutup pori-pori udara pada angsang (perforated plate) unit FBC tersebut, padahal udara khususnya oksigen mutlak dibutuhkan pada proses pembakaran tersebut dan juga yang membuat kondisi fuel bed ter-fluidize. Prasyarat kebersihan bahan bakar tersebut harus dipenuhi oleh penyedia atau penjual bahan bakar biomasa tersebut, oleh sebab itu pihak pembeli mensyaratkan jumlah pengotor (impurities/kontaminan) yang bisa diterima sangat kecil, yakni berkisar kurang dari 1%. Pembersihan PKS dilakukan dengan mengayaknya baik manual maupun dengan mesin mekanis, untuk lebih detail masalah kebersihan bahan bakar biomasa bisa dibaca disini. 

Kebutuhan bahan bakar biomasa tersebut diprediksi akan terus meningkat. Dan pembangkit listrik biomasa (biomass power plant) terus berkembang dengan perkiraan pada 2030 di Jepang diproyeksikan akan terjadi penambahan pembangkit sebesar 6 GW dengan kapasitas terpasang pada tahun 2024 sebesar 7,3 GW.  Bahkan pada tahun 2025 ini ada 11 pembangkit baru yang dijadwalkan beroperasi, yang dapat meningkatkan permintaan bahan bakar biomasa tahunan sekitar 1,1 juta ton. Nah apabila Indonesia bisa menyuplai wood pellet juga ke Jepang dengan memaksimalkan forest residue, limbah sawmill atau limbah industri pengolahan kayu lainnya, tentu luar biasa.

Sebagai estimasi pemanfaatan limbah hutan yakni misalkan hutan produksi dengan luas 200.000 hektar (sekitar 2.000 km2) dan karena berada di area tropis maka kecepatan pertumbuhan biomasa kayunya rata-rata 20 ton/hektar/tahun, maka hutan tersebut akan menghasilkan kayu 4.000.000 ton/tahun setiap tahun pada pertumbuhan baru. Luasan 200.000 hektar sepertinya sangat besar, tetapi dengan Indonesia memiliki hampir 70 juta hektar hutan produksi, maka luasan 200.000 hektar adalah 0,29% saja. 

Misalkan kita buat setting default pemanfaatan kayu dari hutan produksi yakni 35% untuk bahan bangunan, furniture, flooring dsb, dan 30% untuk kertas, tisu dan kemasan, dan 5% kayu dari dari panen berada di hutan. Dan dengan 15% limbah penggergajian kayu (sawdust, chip dsb) untuk produksi wood pellet dan sisa dari penggergajian ke pabrik kertas (pulp and paper) dan industri kayu rekayasa (engineered wood). 

Dan terhitung bahwa 35,3% dari 3,8 juta ton/tahun limbah kayu setiap tahun ke pabrik wood pellet (sekitar 1,34 juta ton setiap tahun). Di sejumlah lokasi persentasi aktual jauh lebih sedikit karena pabrik kertas dan industri kayu rekayasa (engineered wood) menggunakan bahan baku lebih banyak dengan bahan baku yang sama seperti yang digunakan pabrik wood pellet. Sehingga pada umumnya pabrik wood pellet tidak berada dilokasi yang telah memiliki permintaan atau telah ada penggunaan untuk pulp and paper dan industri kayu rekayasa (engineered wood). Dengan tingginya kadar air maka perlu pengeringan untuk produksi wood pellet, sehingga estimasi produksi wood pellet adalah 650.000 ton/tahun. Dengan ukuran kapal handymax vessel yang bisa memuat 25.000 ton/shipment berarti dibutuhkan 26 kali pengapalan ke Jepang setiap tahun atau dengan panamax vessel yang bisa memuat 50.000 ton/shipment berarti dibutuhkan 13 kali pengaplan ke Jepang setiap tahunnya. 

Alat Pirolisis Skala Laboratorium untuk Ujicoba Produksi dan Penelitian Biochar

Trend dekarbonisasi terus berkembang di semua sektor kehidupan sebagai bagian konsensus global untuk menyelamatkan bumi. Biomasa memiliki peran strategis melalui biotransition yakni biomasa sebagai bahan bakar carbon neutral sehingga tidak berkonstribusi pada penambahan emisi CO2 di atmosfer hingga program carbon negative dengan carbon sequestration. Secara subtantif dekarbonisasi dengan program carbon negative (CDR /carbon dioxide removal) akan efektif jika bahan bakar biomasa sebagai bahan bakar carbon neutral ataupun penggunaaan energi terbarukan lainnya juga ditingkatkan. Atau dengan kata lain upaya mengurangi konsentrasi CO2 di atmosfer ternyata tidak bisa serta merta menyerap CO2 dari atmosfer (carbon capture and storage) saja. Dan dalam konteks energi terbarukan berbasis biomasa, praktisnya produksi wood chip dan wood pellet sebagai bahan bakar terbarukan carbon neutral akan saling melengkapi dengan biochar (carbon negative), lebih detail baca disini.

Biochar produk pirolisis biomasa atau produk biocarbon sebagai media untuk mitigasi perubahan iklim dengan carbon sequestration / carbon sink, belum sepopuler pemanfaaran biomasa sebagai sumber energi terbarukan seperti wood chip, wood pellet ataupun cangkang sawit. Sebagai perbandingan pada tahun 2023 produksi biochar secara global sebanyak 350 ribu ton sedangkan produksi wood pellet 47 juta ton. Dengan konversi dari biomasa menjadi biochar sekitar 30% maka pada tahun 2023 jumlah biomasa kering yang diolah menjadi biochar 1,2 juta ton, sedangkan pada wood pellet pada tahun yang sama sebanyak 47 juta ton atau biomasa untuk wood pellet sekitar 2,6%-nya saja, artinya terpaut sangat jauh. Tetapi diprediksi biochar akan menemukan momentumnya dan akan diproduksi secara masif secara global. Aplikasi biochar tersebut sebagai bagian carbon capture dan storage (CCS) saat ini perkembangannya paling cepat dibandingkan upaya pengurangan CO2 (CDR / Carbon Dioxide Removal) lainnya. Biochar memimpin dalam CDR credits di voluntary carbon market (VCM), yakni dengan lebih dari 90% secara global pada tahun 2023 seperti tertera di database cdr.fyi   

Selain itu aplikasi carbon capture dan storage (CCS) dengan kolom absorber-stripper lalu karbon dioksida yang tertangkap disimpan dilapisan kerak bumi masih mahal. Sedangkan teknologi pirolisis untuk produksi biochar semakin berkembang sehingga selain mudah dioperasikan, efisien, emisi gas buang yang ramah lingkungan juga bisa menghasilkan berbagai produk samping yang memberi keuntungan tambahan. Bahkan unit pirolisis tersebut juga dimungkinkan untuk diintegrasikan dengan suatu industri pengolahan, misalnya pada pabrik sawit, untuk lebih detail baca disini. 

Termasuk aplikasi BECCS (Bioenergy with Carbon Capture and Storage) yang secara overall merupakan program carbon negative atau penghilangan CO2 dari atmofer (CDR / Carbon Dioxide Removal) tetapi membangun unit bioenergy seperti pembangkit listrik biomasa itu sendiri juga tidak murah apalagi dengan penambahan perangkat carbon capture dan storage (CCS). Sejumlah negara yang sudah memiliki banyak pembangkit listrik biomasa sebagai contoh Jepang dengan sekitar 300 unit pembangkit listrik biomasa maka untuk menjadi operasionalnya carbon negative atau bagian dari penghilangan CO2 dari atmofer (CDR / Carbon Dioxide Removal) akan lebih mudah dengan meng-upgradenya dengan pemasangan perangkat carbon capture dan storage (CCS). Tetapi secara umum untuk menyerap CO2 di atmosfer dan mencapai target iklim maka aplikasi biochar yang diproduksi dengan unit pirolisis lebih mudah, murah dan strategis. 

Untuk mengantisipasi sekaligus preparasi menghadapi era penghilangan CO2 dari atmofer (CDR / Carbon Dioxide Removal) yang semakin berkembang, maka riset biochar juga harus ditingkatkan. Peralatan pirolisis yang bisa meng-cover atau mampu melakukan berbagai ujicoba produksi biochar secara komprehensif dengan semua kondisi operasi proses produksi terukur sangat penting. Parameter kualitas produk biochar ditentukan oleh 3 faktor yakni bahan baku atau jenis biomasa, proses produksi dan pre-treatment biomasanya, untuk lebih detail baca disini. Variabel-variabel penting proses produksi biochar pada unit pirolisis seperti durasi / residence time, suhu dan kecepatan pemanasan (heating rate) juga harus bisa dilakukan dengan peralatan tersebut.

Selain itu masalah emisi gas buang juga sangat penting. Hal ini karena lembaga-lembaga karbon standar seperti Puro, Verra dan CSI mensyaratkan emisi gas buang dengan ambang batas tertentu. Selain itu excess heat dari pirolisis dan/atau produk cair dan gas harus digunakan. Hal tersebut berarti bahwa peralatan pirolisis skala laboratorium tersebut harus cukup canggih untuk mencapai syarat-syarat tersebut. Mengikuti metodologi yang dikembangkan lembaga-lembaga karbon standar tersebut penting dilakukan supaya bisa menghasilkan biochar bersertifikat untuk mendapatkan carbon credit. Dengan setiap ton CO2 ekuivalen yang bisa dihilangkan dari atmosfer atau CORC (CO2 Removal Certificates) nilainya bisa lebih dari $150 maka itu tentu sangat menarik. 

Penggunaan biochar yang beranekaragam seperti pertanian, peternakan, bahkan untuk pembuatan beton bahan bangunan maka semakin mendorong implementasi biochar pada masa depan. Bahkan jika ada pertanyaan misalnya penggunaan biochar pada sektor pertanian yakni biochar : prioritas untuk kesuburan tanah atau solusi iklim dulu ? Tentu ini bukan pertanyaan dikotomis tetapi lebih pada daya dorong aplikasinya yang sangat dipengaruhi oleh faktor yang menjadi masalah daerah atau kawasan tersebut, untuk lebih detail baca disini. Untuk mendapatkan performa terbaik sekaligus meminimalisir resiko dari produksi biochar maka peningkatan kapasitas produksi biochar perlu dilakukan yakni dari skala laboratorium, skala pilot, skala demo hingga pabrik komersialnya, Dengan memahami karakteristik proses produksi secara bertahap dan mendalam maka harapannya angka keberhasilan produksi kapasitas besar atau komersial nantinya juga tinggi.   

Berlomba-Lomba dalam Kebaikan dalam Menurunkan Suhu Bumi

Berlomba-lomba untuk menurunkan suhu bumi adalah sebuah kebaikan. Dan berlomba-lomba dalam kebaikan sangat dianjurkan dalam Islam. Dampak buruk dari kenaikan suhu bumi dapat dirasakan di darat dan di laut, sehingga harus diminimalisir. Hal inilah mengapa antar berbagai pihak dalam upaya ini mestinya saling berkolaborasi dan bersinergi untuk mencapai tujuan tersebut. Aspek bisnis dari kegiatan ini mestinya menjadi prioritas kedua, sehingga semangat berbuat baik dan berkolaborasi serta bersinergi akan tercipta. Secara teknis sektor-sektor strategis yang menjadi poin-poin utama penyebab kenaikan suhu bumi menjadi prioritas penting untuk ditangani, walaupun hal-hal lain yang lebih mendesak juga harus didahulukan. 

Ada kelebihan konsentrasi karbon (CO2) di atmosfer yang membuat suhu bumi naik karena efek gas rumah kaca, tetapi di sisi lain ada milyaran hektar tanah di bumi yang butuh karbon berupa biochar untuk meningkatkan kesuburan tanah sekaligus untuk menyerap CO2 di atmosfer tersebut dengan carbon sequestration / carbon sink. Apabila kedua hal ini bisa disinkronkan maka menjadi solusi jitu bagi penurunan suhu bumi tersebut. Pada tahun 2024 tercatat emisi CO2 dari bahan bakar fossil sekitar 36,3 giga ton (36,3 milyar metrik ton) dan kosentrasi CO2 terakhir menurut observatorium Mauna Loa di Hawai mencapai 429.25 ppm (pada 24 Juni 2025). Sedangkan di sisi lahan, secara global diperkirakan 1,66 miliar hektar lahan telah terdegradasi akibat aktivitas manusia seperti penggundulan hutan, penggembalaan berlebihan, irigasi yang salah kelola, dan penggunaan bahan kimia berlebihan.

Bahan bakar biomasa dengan produksi wood chip dan wood pellet atau biofuel sebagai bahan bakar atau sumber terbarukan carbon neutral sehingga akan saling melengkapi dengan biochar. Wood chip dan wood pellet atau biofuel tersebut tidak menambah emisi CO2 dan biochar yang menyerap CO2 tersebut sebagai carbon sink (carbon sequestration) atau carbon negative. 

Food Estate atau Biochar ? Indonesia menjadi Juara Solusi Iklim Global ?

Saat ini ada jutaan hektar lahan di Indonesia yang sangat membutuhkan biochar yakni lahan kering 122,1 juta ha; lahan pasca tambang 8 juta ha; lahan kristis 24,3 juta hektar; total sekitar 154,4 juta ha. Sedangkan potensi bahan baku untuk produksi biochar juga berlimpah (limbah pertanian, perkebunan dan kehutanan) seperti tankos sawit kering sekitar 30 juta ton/tahun, baggase 2 juta ton/tahun, tongkol jagung 5 juta ton/tahun, batang singkong 3 juta ton/tahun, kayu limbah 50 juta ton/tahun, sekam padi 15 juta ton/tahun, kulit kakao dan seterusnya. Dengan biochar, produktivitas pertanian akan meningkat dari rata-rata sekitar 20% bahkan hingga 100%.

Jika diaplikasikan pada skala makro atau nasional dengan katakan dengan peningkatan produksi 20% saja maka misalnya produksi beras akan meningkat menjadi 36 juta ton/tahun dari sebelumnya 30 juta ton/tahun, jagung meningkat menjadi 18 juta ton/tahun dari sebelumnya 15 juta ton/tahun, minyak sawit atau CPO menjadi 60 juta ton/tahun dari sebelumnya 50 juta ton/tahun. Hal ini akan menghemat pemakaian lahan sehingga pembukaan lahan hutan untuk tanaman pangan dan (bio)energi seperti food estate bisa tidak diperlukan atau setidaknya memperlambat hal tersebut.

Sebagai contoh produksi CPO Indonesia saat ini mencapai sekitar 50 juta ton per tahun dengan luas lahan mencapai sekitar 17,3 juta hektar. Ini berarti rata-rata produksi CPO per hektar adalah 2,9 ton saja atau per satu juta hektar menghasilkan 2,9 juta ton. Apabila biochar digunakan dan terjadi kenaikan 20% berarti terjadi kenaikan 10 juta ton CPO per tahun dan ini setara menghemat lahan sekitar 3,5 juta hektar, atau penggunaan biochar akan memperlambat pembukaan hutan untuk perkebunan sawit.

Ada hitungan kasar yakni dengan investasi 10 juta US dollar maka akan dihasilkan kurang lebih 200.000 ton biochar dengan lebih dari 400.000 carbon credit selama rentang waktu 10 tahun. Dan misalkan dengan harga jual biochar 200 dollar per ton dan carbon credit 150 dollar per unit (per ton CO2) maka dalam waktu 10 tahun tersebut, pendapatannya menjadi hampir 10 kali lipat investasinya atau diperkirakan kurang dari 2 tahun investasi awal tersebut telah kembali (payback period). Penjual carbon credits atau produsen biochar juga berusaha untuk mendapatan kontrak penjualan selama 5-10 tahun.

Tentu ketika harga biochar lebih tinggi dan / atau carbon creditnya maka tentu saja kembali modalnya akan lebih cepat. Dan itupun belum termasuk pemanfaatan produk cair dan gas serta excess heat dari pirolisis yang juga memiliki potensi ekonomi yang tidak kalah menarik.  

Entry Point Tercepat Industri Biochar

Ketika di barat khususnya di Eropa melihat biochar terutama untuk mitigasi iklim yakni sebagai carbon sequestration / carbon sink dan membandingkan dengan berbagai upaya serupa di carbon negative / negative emission technologies dengan kompensasi berupa carbon credits atau BCR (biochar carbon removal) credits maka hal tersebut banyak berbeda dengan khususnya di Asia dan Afrika. Biochar di kedua benua itu terutama untuk meningkatkan kesuburan tanah atau memperbaiki tanah-tanah rusak / terdegradasi sehingga bisa lebih produktif untuk menghasilkan produk pertanian pangan.. Pendekatan yang berbeda itu terutama dilatar belakangi oleh faktor yang mempengaruhinya, yakni khususnya di Eropa ketika masalah perubahan iklim, lingkungan, keberlanjutan dan pemanasan global lebih menjadi konsern mereka maka berbagai upaya yang sejalan dengan itu menjadi penting dan relevan sehingga biochar sebagai salah satu solusi. Sedangkan di Asia dan Afrika, faktor tercukupinya kebutuhan pangan menjadi konsern yang lebih utama. 

Saat ini ada 6 NET (negative emission technologies) atau carbon negative action yang bisa menyerap CO2 dari atomosfer seperti diagram diatas. Pada dasarnya diperlukan skala atau kapasitas yang memadai sehingga upaya mitigasi perubahan iklim bisa berjalan secara efektif dan efisien. Faktor kemudahan, biaya dan manfaat tambahan dari aplikasi-aplikasi teknologi di atas akan mempengaruhi implementasinya. Dari keenam NET tersebut biochar memiliki perkembangan tercepat, hal ini karena biochar bisa memenuhi faktor-faktor di atas. Minat ilmiah dan publik pada Biochar mulai tumbuh pada awal tahun 2010 -an dan telah berkembang pesat sejak itu. Fokus awal penelitian biochar adalah pada terra preta (black earth) dan perbaikan tanah. Dan sekarang telah berkembang ke berbagai bidang, termasuk dalam konteks industri dan konstruksi.

Luasnya lahan terdegradasi yang mencapai puluhan bahkan ratusan juta hektar di Indonesia bisa diperbaiki dengan menggunakan biochar. Apalagi potensi limbah biomasa yang bisa dimanfaatkan juta sangat besar, puluhan juta ton bahkan lebih lebih serta kebutuhan pangan (bahkan bioenergi) juga terus meningkat. Upaya yang bertahap dan berkelanjutan untuk perbaikan lahan tersebut perlu segera dimulai. Perbaikan tanah, sekaligus upaya pengelolaan limbah biomasa, produksi energi sekaligus menjadi solusi iklim dengan NET adalah upaya simultan yang efektif. Hal inilah daya tarik biochar sehingga semestinya menjadi program unggulan bagi berbagai industri yang concern dengan ketahanan pangan dan energi, lingkungan, dekarbonisasi, iklim dan keberlanjutan. Hal ini juga sehingga pembukaan hutan untuk food estate bisa dihindari apabila biochar ini dipilih sebagai solusi. 

Pertanyaannya adalah bagaimana biochar ini bisa segera menjadi solusi dan terimplementasi secara massif ? Peningkatan kesadaran tentang manfaat biochar menjadi pintu masuknya. Selanjutnya perbaikan tanah sebagai aksi riil-nya diikuti carbon credit atau bisa dilakukan secara simultan menjadi entry point tercepat industri biochar di Indonesia. Hal ini selain carbon credits dengan biochar atau biochar carbon removal (BCR) credit telah berlaku secara global juga carbon credits menjadi salah satu daya dorong utama pertumbuhan industri biochar secara global. Bahkan secara global BCR credit menempati peringkat pertama atau lebih dari 90% dalam Carbon Dioxide Removal (CDR) yang terdata di cdr.fyi. 

If We Don’t Cut Emissions, Creating Carbon Sinks is Irrelevant

Konsentrasi CO2 di atmosfer sudah tinggi sehingga harus dikurangi untuk menyelamatkan bumi. Upaya mengurangi konsentrasi CO2 di atmosfer ternyata tidak bisa serta merta menyerap CO2 dari atmosfer (carbon capture and storage) saja. Memaksimalkan penyerapan CO2 atmosfer tetapi di lain sisi juga emisi CO2 terus ditambah maka akan sangat berat sekali (baca : mustahil) untuk menurunkan konsentrasi CO2 di atmosfer apalagi sampai target tertentu yang disepakati oleh masyarakat global. Jadi hal yang masuk akal adalah emisi CO2 tidak ditambah lagi sehingga konsentrasi tidak semakin meningkat dan existing CO2 dikurangi hingga level tertentu sesuai yang ditargetkan.

Praktisnya produksi wood chip dan wood pellet sebagai bahan bakar terbarukan carbon neutral akan saling melengkapi dengan biochar. Wood chip dan wood pellet tidak menambah emisi CO2 dan biochar yang menyerap CO2 tersebut sebagai carbon sink (carbon sequestration) atau carbo negative. Aplikasi biochar tersebut sebagai bagian carbon capture dan storage (CCS) saat ini perkembangannya paling cepat dibandingkan upaya pengurangan CO2 (CDR / Carbon Dioxide Removal) lainnya. Biochar memimpin dalam CDR credits di voluntary carbon market (VCM), yakni dengan lebih dari 90% secara global pada tahun 2023 seperti tertera di database cdr.fyi . Dari data tersebut diperkirakan minimal 350 ribu ton biochar telah dihasilkan secara global pada tahun 2023 dengan estimasi 600.000 unit atau lebih CDR credit (Carbon Credit). 

Dan seperti di Eropa yakni pada tahun 2023 total ada 48 pabrik biochar baru, terpasang dan beroperasi, walaupun 7 pabrik tutup, tetapi total ada pertambahan 41 pabrik biochar atau total diperkirakan ada 171 pabrik biochar beroperasi. Dan pada tahun 2024 diperkirakan ada 51 pabrik biochar baru di Eropa atau pada tahun 2024 jumlah total pabrik biochar diperkirakan tumbuh menjadi lebih dari 220 unit. Secara volume biochar terjadi perkiraan pertambahan dari 75.000 ton pada tahun 2023 dan pada 2024 pertambahan produksi menjadi  115.000 ton. Produksi listrik dengan 100% bahan bakar biomasa dan dilengkapi perangkat carbon capture and storage (CCS) juga akan menyerap CO2 atau carbon negative, tetapi cara ini mahal dan lambat berkembang. Sedangkan cofiring biomasa dan batubara karena ratio cofiring kecil upaya pengurangan emisi CO2 tidak terlalu signifikan tetapi memang cofiring adalah pintu masuk penggunaan energi terbarukan yang paling mudah khususnya pada sektor energi atau pembangkit listrik. Dan pada akhirnya membuat carbon sink, tetapi sumber emisinya tidak dikurangi (dipotong) maka itu sama saja bohong atau upaya yang tidak relevant.    

Produksi Biochar atau Biocoal ?

Produksi biochar dan biocoal pada dasarnya satu tarikan nafas. Produksi biochar dengan full pyrolysis sedangkan biocoal dengan half/mild pyrolysis (torrefaction). Tujuan torrefaction / mild pyrolysis untuk meningkatkan kandungan energinya dan membuat bersifat hidrophobic sehingga disebut biocoal. Sedangkan tujuan full pyrolysis untuk menghasilkan material biokarbon yang stabil sehingga tidak terdekomposisi di dalam tanah ratusan bahkan ribuan tahun dan memperbaiki kesuburan tanah sehingga meningkatkan produktivitae tanaman (pertanian dan kehutanan). 

Aplikasi biochar saat ini terutama untuk pertanian dan produksi biochar akan menghasilkan excess heat, syngas dan biooil sebagai sumber energi. Sedangkan biocoal hanya fokus untuk energi. Keuntungan produksi biochar didapat dari penjualan biochar, penjualan carbon credit dan pemanfaatan produk-produk samping (full) pyrolysis. Sedangkan keuntungan dari biocoal hanya dari penjualan biocoal itu sendiri. 

Pemilihan atau pengembangan bisnis akan terkait pada kesiapan bisnis (pasar, teknologi, investasi etc) dan nilai manfaat lainnya yakni manfaat di sektor sosial dan lingkungan.

Urgensi Transisi Energi Berkeadilan

Seorang muslim dari Amerika Serikat (AS) yang juga merupakan aktivis lingkungan, Ibrahim Abdul Matin (2012), 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.” 

Dan sehingga dalam perspektif karbon ketika karbon sebagai sumber energi berasal dari (ekstraksi) dalam bumi yakni energi fossil (minyak bumi, batubara, gas alam) maka hal tersebut berkontribusi meningkatkan konsentrasi gas rumah kaca khususnya karbondioksida (CO2) di atmosfer, atau istilahnya carbon positive, sedangkan apabila berasal dari tumbuh-tumbuhan (biomasa) yang karena berasal dari proses photosintesa maka hal tersebut hal tersebut tidak menambah konsentrasi gas rumah kaca khususnya karbondioksida (CO2) di atmosfer, atau istilahnya carbon neutral. Sumber energi yang berasal dari matahari, angin dan air juga termasuk sumber energi carbon neutral tersebut. Sedangkan apabila sumber karbon dari tumbuh-tumbuhan (biomasa) hasil photosistesa tersebut, lalu bisa disimpan (carbon sequestration) hingga ratusan bahkan ribuan tahun maka hal tersebut akan mengurangi konsentrasi gas rumah kaca khususnya karbondioksida (CO2) di atmosfer, atau istilahnya carbon negative.

Bahkan secara lebih spesifik yakni terkait tambang batubara, fatwa tarjih Muhammadiyah, salah satu ormas Islam terbesar di Indonesia, menyatakan bahwa empat problem utama dari pertambangan batubara di Indonesia, yaitu (a). kerusakan lingkungan; (b). regulasi yang tidak berdasarkan pada keadilan dan maslahat; (c) pengabaian pada hak-hak masyarakat sekitar tambang, dan (d) bisnis pertambangan sebagai alat politik. Apabila fatwa tersebut dijadikan landasan kebijakan dan motivasi dalam transisi energi berkeadilan.

Saat ini untuk mengurangi konsentrasi gas rumah kaca khususnya karbondioksida (CO2) di atmosfer upaya dekarbonisasi dilakukan, yakni mengurangi atau mengganti penggunaan bahan bakar fossil tersebut dengan sumber energi terbarukan. Produksi bahan bakar biomasa seperti wood chip, wood pellet, wood briquette dan sebagainya adalah dalam rangka dekarbonisasi tersebut. Demikian juga produksi biochar lalu karbon tersebut bisa disimpan sangat lama (carbon sequestration) mulai banyak dilakukan saat ini.  Bahkan aplikasi biochar tersebut juga digunakan untuk perbaikan kondisi tanah-tanah yang rusak atau kurang subur sehingga produktivitas pertanian atau tanaman akan meningkat. Dalam konteks ini biochar bahkan bisa digunakan untuk mengatasi krisis kekurangan pangan, untuk lebih detail baca disini. 

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. 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. Tanaman melalui proses photosintesa akan menyimpan energi dari matahari dalam bentuk biomasa-nya dan ini diibaratkan seperti baterai. Baterai hijau tanaman ini akan bisa dimanfaatkan sebagai sumber energi yang sangat besar, untuk lebih detail baca disini. 

Terkait aksi untuk mitigasi perubahan iklim ini, peran ulama bisa sangat penting. Bahkan survey yang dilakukan oleh Purpose dan Foreign Policy Community of Indonesia (FPCI) mengatakan bahwa peran ulama dalam aksi ini memiliki pengaruh atau tingkat kepercayaan tertinggi dibanding kalangan lainnya (termasuk aktivis lingkungan, pemerintah dan ilmuwan). Dan bahkan hasil survei Iklim Nasional ini juga menunjukan anggota legislatif berada pada urutan terakhir dalam tingkat kepercayaan masyarakat. Upaya memakmurkan atau mengelola bumi sesuai perintah Allah yakni Q.S. Hud : 61 dan ini memang juga tugas manusia sebagai khalifah Allah di bumi atau di planet ini (Q.S. Al-Baqarah: 30) sehingga pengelolaan bumi tersebut harus berdasarkan ajaran atau nilai-nilai Islam. Sedangkan konsep sekulerisasi barat berakibat pada cara pandangnya yakni manusia memiliki dominasi atas bumi, bukan sebagai pengelolanya, yang merupakan pandangan Islam. Muslim harus menjadi penjaga atau pengelola bumi, demi lingkungan mereka dan terpenting demi perintah Allah SWT.  

Dan walaupun Islam mengajari para pengikutnya untuk menjaga atau mengelola bumi atau khalifah di planet ini. Dan bahwa mereka akan dimintai pertanggungjawaban oleh Allah atas tindakan mereka, tetapi faktanya kelambanan dunia musim terus berlanjut meskipun ada deklarasi negara-negara muslim pada tahun 2015 tersebut untuk memainkan peran aktif dalam memerangi perubahan iklim. Hal ini tentu berdampak negatif terhadap masalah iklim global. Semestinya kepedulian dan aksi nyata terhadap iklim ini semakin ditingkatkan seiring upaya peningkatan iman dan takwa serta penguasaan ilmu pengetahuan dan teknologi, apalagi ditambah dengan sejumlah bencana alam akibat perubahan iklim tersebut. Transisi atau hijrah energi secara bertahap adalah salah satu solusinya. Semestinya negara-negara Muslim memiliki keunggulan dalam perlombaan iklim. Mereka memiliki kerangka kerja dan sistem kepercayaan yang mengamanatkan perlindungan bumi dan sumber daya alamnya.

Dari Karbon Netral ke Karbon Negatif : Pengembangan Baterai, Wood Pellet, Carbon Capture and Storage (CCS) dan Biochar

Riset untuk pengembangan baterai kapasitas besar terus dilakukan sehingga listrik yang dihasilkan dari pembangkit listrik energi terbarukan seperti berasal angin dan matahari bisa disimpan dan digunakan kapan saja. Pembangkit listrik yang berasal dari angin dan matahari bersifat intermittent yakni sewaktu-waktu angin bisa tidak berhembus atau terjadi awan tebal ataupun pada malam hari sehingga tidak ada sinar matahari dan listrik tidak bisa diproduksi. Kondisi inilah perlu digunakan baterai berkapasitas besar yang bisa menyimpan listrik tersebut. Pengembangan baterai tersebut diprediksi selain membutuhkan biaya besar juga memakan waktu yang lama. Diprediksi butuh waktu beberapa dekade ke depan untuk terwujudnya baterai tersebut.

Pasokan listrik saat ini yang mayoritas masih menggunakan bahan bakar fossil khususnya batubara yang terbukti tidak ramah lingkungan (karbon positif) perlu terus dikurangi dan ditambah porsi energi terbarukan berupa wood pellet (karbon netral) dengan cara cofiring. Porsi atau rasio cofiring bisa terus ditingkatkan bahkan bisa 100% menggunakan wood pellet (fulfiring). Apabila pembangkit listrik batubara tersebut bisa berubah 100% menjadi pembangkit listrik biomasa atau berbahan bakar wood pellet maka pembangkit listrik tersebut menjadi ramah lingkungan atau karbon netral. Dan pada masanya ketika sumber energi terbarukan melimpah dan produk energi listriknya bisa disimpan dalam baterai berkapasitas besar tersebut maka bisa saja pembangkit-pembangkit listrik dengan teknologi pembakaran tersebut bisa ditutup atau dihentikan. 

Penggunaan wood pellet tersebut bisa dikatakan sebagai solusi antara (intermediate) sebelum ke era baterai tersebut. Produksi wood pellet berkapasitas besar idealnya akan menggunakan kebun energi sebagai pemasok atau sumber bahan bakunya. Tanaman rotasi cepat dan trubusan dari kelompok legum seperti kaliandra dan gliricidae adalah pilihan tepat bagi kebun energi tersebut. Kebun energi sendiri bisa sebagai carbon sink atau menyerap CO2 dari atmosfer. Dengan pengelolaan yang baik sehingga volume biomasa atau kayu yang dipanen lebih kecil atau maksimal sama dengan tingkat pertumbuhan tanaman maka fungsi kebun energi sebagai carbon sink terus terjaga. Penggunaan wood pellet sebagai bahan bakar karbon netral sedangkan pengelolaan kebun energi sebagai carbon sink atau karbon negatif sehingga memberikan keuntungan lingkungan optimal. 

Penggunaan 100% bahan bakar biomasa pada pembangkit listrik bersifat karbon netral, sama seperti penggunaan energi terbarukan dari angin, air dan matahari. Tetapi penggunaan energi biomasa khususnya wood pellet tidak intermittent dan selalu tersedia ketika dibutuhkan. Penggunaan baterai akan menjadi solusi atas masalah intermittent tersebut. Pembangkit listrik 100% berbahan bakar biomasa tersebut bisa menjadi karbon negatif ketika menggunakan perangkat CCS (carbon capture and storage). Dan ini sangat bagus karena bisa mengembalikan CO2 yang diemisikan ke atmosfer kembali ke perut bumi (karbon negatif). Dan ketika pembangkit listrik batubara dipasang perangkat CCS maka akan  menjadi karbon netral. Tetapi perangkat CCS tersebut juga masih sangat mahal dan operasionalnya juga tidak murah. 

Dan ketika era baterai telah tiba sehingga pembangkitan listrik dengan teknologi pembakaran ditutup atau dihentikan, maka kayu-kayu dari kebun-kebun energi yang telah dibuat akan digunakan sebagai bahan baku biochar. Bisa saja kayu-kayu dari kebun-kebun energi tersebut tetap dibuat wood pellet untuk menghemat biaya transportasi dan memudahkan handling untuk kemudian dibawa ke fasilitas-fasilitas pirolisis untuk produksi biochar. Biochar yang digunakan pada bidang pertanian memiliki manfaat ganda yakni memperbaiki kualitas tanah dan sebagai carbon sink. Penggunaan biochar bersama pupuk akan membuat pupuk lepas lambat (slow release fertilizer) sehingga meningkatkan NUE (nutrient use effiency) bagi tanaman sehingga menghemat biaya pupuk dan mengurangi pencemaran lingkungan. Biochar mampu bertahan atau tidak terdekomposisi selama ratusan tahun atau permanen di tanah. Semakin banyak biochar digunakan akan semakin banyak memberikan keuntungan atau manfaat bagi kesuburan tanah dan iklim. Biochar sebagai carbon sink atau carbon sequestration juga merupakan karbon negatif.  Kebun energi dengan pengelolaan yang baik akan menjadi carbon sink dan biocharnya juga carbon sink berupa carbon sequestration, tentu ini memberikan manfaat iklim yang paling optimal.