Produksi BBM Seramah Mungkin Dengan Lingkungan

Bagaimana mungkin menghasilkan BBM yang ramah lingkungan? Bukankah BBM itu sendiri adalah bahan bakar yang tidak ramah lingkungan karena emisi terutama CO2 yang merupakan Carbon Positive membuat bumi semakin panas? Tetapi juga bukankah saat ini sebagian besar bahan bakar yang kita gunakan juga sebagian besar masih berupa fossil fuel? Dan kita sedang bersiap-siap untuk kembali menggunakan energi terbarukan sebesar mungkin porsinya bahkan kalau mungkin 100%, tetapi untuk mencapai ke sana tentu perlu waktu dan perlu proses. Semakin hari, semakin tahun, semakin banyak pula porsi energi terbarukan dicanangkan dalam penggunaan sehari-hari, tetapi proyeksi antara 10 sampai 20 tahun ke depan, memang energi fossil masih mendominasi yakni sekitar 80%.

Jadi untuk bisa produksi BBM seramah mungkin dengan lingkungan berarti proses produksi BBM ramah lingkungan dan produk BBM itu sendiri juga ramah lingkungan. Dalam pemberlakuan standard Euro di Eropa yakni standard emisi kendaran yang diperbolehkan, ada tiga aspek  yang ditinjau yakni : kualitas bahan bakar, kualitas mesin (kendaraan) dan perilaku manusia sebagai pengguna kendaraan tersebut. Pola Standard Euro kini telah diadopsi oleh banyak negara sebagai sarana untuk menurunkan tingkat emisi seramah mungkin dengan lingkungan.  Hampir semua negara ASEAN paling tidak telah menerapkan Standard Euro 2. Srilanka menerapkan Euro 2 tahun 2004 dan Euro 3 tahun 2007, India menerapkan Euro 2 tahun 2001 dan Euro 3 tahun 2005. Standard Euro tertinggi saat ini adalah Standard Euro 6. Saat ini, standar Euro telah menjadi acuan umum diikuti, bukan semata-mata isu lingkungan, tetapi juga semata-mata kepentingan persaingan bisnis otomotif. Jika suatu negara tidak menerapkan standar Euro, maka produksi industri otomotifnya bakal kalah bersaing di pasar internasional.

Suatu pabrik BBM (kilang minyak) yang mampu atau bisa diupgrade hingga menghasilkan kualitas BBM (bahan bakar diesel dan bensin) hingga standard Euro 4 atau 5, akan menjadi kebutuhan dalam beberapa waktu ke depan.  Salah satu konfigurasi pabrik BBM yang bisa digunakan yakni integrasi Full Conversion Hydrocracker (FCHC) dan Diesel Hydrotreater (DHT). FCHC akan memaksimalkan produksi minyak diesel yang memenuhi kualitas seperti sulphur rendah, tinggi angka cetane dan sebagainya. DHT untuk menurunkan kadar sulphur kandungan minyak diesel yang tinggi kandungan sulphur yang berasal dari Crude and Vacuum Distillation Unit ( CDU/VDU) dan Delayed Cooker Unit (DCU). DHT juga meningkatkan angka cetane (cetane number) yang mampu mencapai target Euro 3 dan 4.

DCU dengan proses thermal cracking akan memproduksi distillate product diantaranya naphta dan petcoke. Petcoke dapat digunakan sebagai bahan bakar padat pada pembangkit listrik dalam kilang (refinery) tersebut. Circulated Fluidised Bed Combustion (CFBC) boiler selanjutnya digunakan untuk pembangkit listrik melalui Steam Turbine Generators (STG) dengan menggunakan bahan bakar padat. Di sinilah bahan bakar terbarukan seperti wood pellet juga dapat digunakan sebagai sumber energi. Pada teknologi CFBC mendasarkan pada kumpulan padat (zat padat) yang diubah sifatnya seakan-akan seperti zat cair (fluida). Ketika udara dihembuskan secara tegak lurus ke dalam wadah dari arah bawah, kumpulan partikel bahan bakar akan terangkat ke atas. Karena hembusan udara tadi, maka secara fisik kumpulan partikel itu mengalami perubahan volume yang dapat dilihat dengan bertambah tingginya permukaan lapisan partikel. Semakin tinggi kecepatan udara yang dihembuskan, campuran bahan bakar bergerak secara acak dengan kecepatan tinggi, sehingga proses pembakaran terjadi secara merata dan berlangsung secara cepat. Dalam hal ini cofiring biomasa dari wood pellet dengan petcoke sangat dimungkinkan. Saat ini pada umumnya pembangkit listrik untuk kilang minyak menggunakan bahan bakar naptha atau gas, sehingga konfigurasi petcoke dengan CFBC boiler untuk pembangkit listrik akan menjadi pilihan pada masa mendatang.

Proses Naptha Hydrotreating Unit (NHT) termasuk menggunakan catalytic treatment pada naptha untuk memisahkan sulphur dan sejumlah pengotor (kontaminan) dan akan mampu menghasilkan produk naptha fraksi ringan hingga berat untuk umpan Naptha Splitter Unit (NSU). Pada blok produksi bensin, hal kritis lainnya adalah pada Continous Catalyst Regeneration & Reforming Unit (CCR) yang memproduksi angka oktan tinggi dari fraksi berat naptha hingga akhirnya menjadi bensin tanpa timbal. Kompromi antara faktor lingkungan, teknologi dan keekonomian akan menjadi  pertimbangan utama untuk menghasilkan produk BBM seramah mungkin dengan lingkungan.  

Proses Pemelletan Biomasa dan Menjaga Stabilitas Produksi Pabrik Wood Pellet

Karakteristik biomasa akan menentukan proses produksi termasuk bentuk die dan karakteristik produk wood pelletnya. Biomasa kayu adalah biomasa yang paling umum dan populer dari pemelettan biomasa tersebut. Bentuk die tidak bisa umum digunakan atau generik untuk semua jenis biomasa karena memiliki karakteristik sendiri-sendiri. Proses pemelletan (pelleting) yang efisien akan dihasilkan produk pellet dengan jumlah serbuk atau powder atau fine yang sangat sedikit artinya hampir semua partikel bahan yang diumpankan ke dalam pelletiser terkonversi menjadi pellet  tersebut. Ditinjau urutan proses yang terjadi dalam pelletiser maka biomasa akan mengalami hal-hal sebagai berikut sebelum akhirnya terbentuk menjadi pellet.

Sejumlah  bahan dari kayu tertentu ada yang mengembang lagi ketika keluar dari pelletiser atau secara umum pada alat pemadatan (densificator). Fenomena ini lebih mudah terlihat pada briket karena ukurannya lebih besar daripada pellet. Hal tersebut terjadi karena bahan tersebut menyerap lagi udara dari atmosfer sehingga menambah kelembaban pada pellet atau briket tersebut, padahal ketika partikel bahan masuk ke dalam die dengan adanya tekanan yang kuat dan suhu tinggi maka sejumlah uap air dalam partikel bahan akan keluar serta begitu juga lignin yang berfungsi sebagai perekat akan keluar pada tahap ini.

Pada wood pellet secara spesifik juga ada sedikit perbedaan tentang kualitas, logistik dan kebutuhan konsumen antara Eropa dan Amerika Serikat. Perbedaannya antara lain khususnya yaitu pada wood pellet untuk pasar Eropa umumnya menggunakan die dengan ukuran 6 mm sedangkan untuk pasar Amerika Serikat umumnya menggunakan die dengan ukuran seperempat inch atau 6,35 mm atau bisa juga menggunakan peralatan yang lebih cocok, misalnya untuk Eropa menyesuaikan dengan EN method sedangkan Amerika dengan ASTM method. Tetapi sektor yang berbeda juga memungkinkan penggunaan ukuran pellet yang berbeda. Sebagian besar retailer di Eropa menggunakan ukuran pellet 6 mm, sehingga apabila menggunakan U.S. standard dengan ukuran seperempat inch atau 6,35 mm dan setelah produksi juga biasanya akan ekspansi menjadi 6,5 mm membuat kurang diterima pasar Eropa. Selain itu pasar Eropa juga menyukai wood pellet dengan panjang 1,5 – 2 cm, sehingga tidak terlalu pendek dan tidak terlalu panjang. Durability juga menjadi faktor penting untuk target pasar tersebut, Eropa mengeluarkan persyaratan durability limit adalah 97,5 terutama untuk bulk industrial market, akan tetapi untuk bulk residential delivery sebagian besar distributor mencari produk dengan durability 98,5 – 99,0. Hal ini karena pada residential delivery pada umumnya menggunakan pneumatic conveyor dan adanya keinginan kuat untuk mengurangi fine (powder).    

Target pasar akan menentukan bagaimana proses produksi dari wood pellet tersebut. Pasar Asia dengan umur relative baru belum memiliki persyaratan seketat Eropa atau Amerika dengan target pengguna atau user juga ada perbedaan.  Jumlah permintaan yang besar dengan kualitas yang ketat juga membuat kebutuhan akan peralatan atau mesin yang handal menjadi mutlak dibutuhkan. Sejumlah produsen pelletiser untuk wood pellet juga telah menerapkan teknologi sensor panas pada pelletiser yang mereka buat sebagai pilihan bagi produsen wood pellet. Teknologi ini termasuk pemasangan sensor panas tinggi langsung pada roller untuk memantau secara real time suhu kritisnya. Tujuan penggunaan teknologi tersebut adalah untuk mengurangi downtime dan kecelakaan yang disebabkan oleh overheating pada roller dan bearing shaft sehingga target produksi bisa dicapai dengan mudah.

Sedangkan untuk supplai pasokan bahan baku wood pellet, limbah-limbah penggergajian kayu maupun limbah pengolahan kayu bisa digunakan tetapi kebun atau hutan energi akan menjadi pilihan terbaik terutama untuk orientasi jangka panjangnya. Manajemen atau pengelolaan hutan (forest management service) yang baik akan menghasilkan pasokan bahan baku yang berkesinambungan (sustainable). Optimalisasi penggunaan lahan di sejumlah lokasi, pemilihan jenis tanaman yang sesuai dan ditunjang kondisi iklim tropis yang menunjang adalah beberapa hal yang mendukung integrasi kebun atau hutan energi dengan usaha wood pellet. Tanaman SRC atau spesies tanaman dengan rotasi cepat seperti kaliandra sangat sesuai untuk tujuan tersebut. Kita patut bersyukur kepada Allah SWT karena lokasi di Indonesia yang beriklim tropis membuat produktivitas tanaman kaliandra bisa 4 kali lebih cepat daripada yang beriklim sub tropis atau konkritnya 4 tahun poplar dan willow di Eropa sama seperti 1 tahun kaliandra di Indonesia. Faktor ketersediaan bahan baku merupakan salah satu faktor kunci kesuksesan usaha wood pellet sehingga perlu perhatian khusus tersendiri.

Menentukan Kapasitas Pabrik Wood Pellet

Untuk menentukan kapasitas produksi dan membuat pabrik wood pellet tidak hanya melihat jumlah bahan baku yang tersedia saja. Sisi lain berupa kebutuhan pasar dan karakteristik pasar juga menjadi pertimbangan penting. Dan saat ini juga belum ada pabrik wood pellet di Indonesia dengan kapasitas produksi diatas 100.000 ton/tahun, walaupun dari sisi potensi untuk penyediaan bahan baku dan kebutuhan pasar sangat memungkinkan dan tidak menjadi masalah. Dibawah ini tabel produksi wood pellet dari negara-negara produsen utama dunia :

Saat ini pasar utama wood pellet dari Indonesia adalah Korea Selatan karena adanya peraturan pemerintah disana untuk pemakaian wood pellet, yakni di Renewable Portofolio Standard (RPS) sejak tahun 2012. Kompetitor lain dari Asia Tenggara seperti Vietnam, Thailand dan Malaysia juga mulai meramaikan pasar wood pellet. Dengan kondisi seperti itu pihak pembeli atau pasar umumnya mau membeli secara kontrak dengan kapasitas tertentu dan waktu tertentu. Sebagian besar pembeli melakukan praktek kontrak pembelian untuk kapasitas minimal 1000 ton/bulan selama minimal 6 bulan. Hal ini berdampak pada kapasitas pabrik wood pellet yang akan dibuat, yakni minimal 1000 ton/bulan. Kapasitas 1000 ton/bulan atau 40 ton/hari atau 2 ton/jam (20 jam operasi) pabrik wood pellet direkomendasikan sebagai kapasitas minimal pabrik wood pellet saat ini bagi para pengusaha yang akan berkecimpung pada produksi wood pellet.

Kebutuhan wood pellet diprediksi akan terus meningkat seiring trend global untuk pemakaian energi terbarukan, dengan prediksi pada tahun 2024 yakni  50 juta ton secara global atau untuk Korea Selatan saja lebih dari 3 juta ton. Dalam beberapa tahun lagi kebijakan seperti Korea Selatan akan diikuti beberapa negara ekonomi kuat di Asia.

Bioenergi Potensial Dari Biomassa

Keunikan biomasa adalah satu-satunya sumber terbarukan berbasis karbon sehingga bisa disintesa menjadi berbagai bahan bakar dan bahan kimia sama seperti sumber dari fossil. Untuk aplikasi energi sebagai bahan bakar cair berbagai mesin, alat transportasi maupun tungku pemanas, tampak seperti skema dibawah ini :

Harga yang kompetitif dengan bahan bakar cair dari bahan bakar fossil adalah pertimbangan utama aplikasi bahan bakar cair berbasis biomasa ini. Serangkaian penelitian dan ujicoba perlu dilakukan untuk menguji kehandalan bahan bakar tersebut. Karena bahan bakar berwujud cair maka infrastruktur yang telah ada bisa digunakan ataupun disubtitusi dengan produk ini. Ketersediaan bahan baku dan keterjaminan produksi nantinya juga akan menjadi pertimbangan penting untuk produksi skala komersial dan keberlanjutannya. Penggalakan kebun-kebun energi diberbagai daerah adalah upaya untuk menjaga keberlangsungan produksi dan keberlanjutannya tersebut.