Export Wood Pellet ke Jepang, Mungkinkah?

Konsumsi bahan bakar biomasa khususnya wood pellet di Jepang terus meningkat seiring waktu sesuai target 4 - 6 GW pada 2030. Supplai wood pellet untuk Jepang terutama dari Kanada dengan volume lebih dari 250 ribu ton setiap tahunnya. Penggunaan wood pellet tersebut terutama adalah untuk bahan bakar pembangkit listrik (baca backgroundnya disini). Produsen wood pellet di Asia juga semakin meningkat tetapi faktanya tidak banyak yang bisa export ke Jepang. Jepang menerapkan standard ketat untuk kualitas wood pellet dan juga jaminan bahwa wood pellet tersebut diproduksi secara ramah lingkungan yang dibuktikan dengan sertifikat keberlanjutan (sustainibility) berupa FSC. Faktor lain yang membuat sulitnya mengeksport wood pellet ke Jepang adalah penerapan kontrak panjang dengan harga beli tetap selama waktu tertentu. Hal tersebut dikarenakan dengan kebijakan FIT (Feed in Tarrif), harga jual listrik yang diproduksi juga tetap selama 20 tahun dengan harga tergantung dari jenis bahan bakar tersebut. Selain itu juga volume pengapalan yang dibutuhkan juga cukup besar yakni 10 ribu ton untuk setiap pengapalan. Hal tersebut memberi konsekuensi untuk kapasitas pabrik wood pelletnya.

Lalu bagaimana track record export wood pellet dari Indonesia? Ternyata export wood pellet dari Indonesia ke Jepang masih sangat minim, pada umumnya hanya untuk fase ujicoba (trial). Hal tersebut sangat berbeda dengan komoditas bahan bakar biomasa lainnya yakni cangkang sawit (PKS : palm kernel shell) yang volume export ke Jepang saja diperkirakan lebih dari 1 juta ton setiap tahunnya. Mengapa hal tersebut bisa terjadi? Pertama, rata-rata produsen wood pellet di Indonesia masih berkapasitas kecil atau kurang dari 5000 ton/bulan. Selain itu bahan baku yang digunakan juga mayoritas berasal dari serbuk gergaji (sawdust) dari penggergajian (sawmill) dan limbah-limbah kayu dari industri pengolahan kayu. Kondisi tersebut juga menjadikan sangat sulit atau mustahil untuk mendapatkan sertifikat keberlanjutan karena sangat sulit melacak sumber kayu dari asalnya. Kedua, cangkang sawit jumlahnya melimpah di pabrik-pabrik sawit karena merupakan salah satu limbah padat dari pabrik sawit atau produksi CPO. Dengan produksi CPO nasional yang diperkirakan mencapai lebih dari 40 juta ton/tahun maka cangkang sawit yang dihasilkan diperkirakan mencapai lebih dari 10 juta/tahun dan hanya dengan melalui proses sederhana maka cangkang sawit juga sudah bisa di export. Secara teknis memang cangkang sawit juga memiliki banyak persamaaan untuk spesifikasi teknisnya seperti nilai kalor, ukuran, dan sebagainya, serta memiliki keunggulan berupa handling lebih mudah dan harga lebih murah.

Salah satu skenario untuk bisa mengeksport wood pellet ke Jepang, adalah produksi wood pellet dari kebun energi. Dengan kebun energi maka asal-usul kayu hingga seluruh aspek budidayanya bisa dipantau dan diverifikasi secara jelas sehingga seharusnya sertifikat seperti FSC bisa dengan mudah didapatkan. Pasokan bahan baku juga bisa lebih terjamin dan sangat mungkin untuk produksi dengan kapasitas besar. Untuk mengoptimalkan kebun energi tersebut juga bisa diintegrasikan dengan peternakan domba, sapi maupun kambing dan juga peternakan lebah madu. Ketiga aspek penting untuk kehidupan manusia yakni pangan (food), energi dan air bisa dilakukan dengan aktifitas tersebut, untuk lebih detail bisa dibaca disini.

Alternatif lainnya adalah dengan produksi EFB pellet atau pellet tandan kosong sawit, tetapi EFB pellet bukan kelompok wood pellet, karena berasal bukan dari biomasa kayu-kayuan (woody biomass), tetapi berasal dari limbah pertanian sehingga disebut pellet limbah pertanian atau agro-waste pellet. Kualitas agro-waste pellet umumnya lebih rendah dibandingkan dengan wood pellet terutama karena kadar abu lebih banyak dan nilai kalor lebih rendah. Selain faktor teknis di atas, ada hal penting yang perlu diperhatikan untuk produksi EFB pellet adalah ketersediaan listrik. Hal tersebut karena pabrik-pabrik sawit pada umumnya di lokasi terpencil sehingga sulit mendapatkan pasokan listrik, sedangkan listrik yang diproduksi oleh pabrik sawit juga tidak mencukupi apabila digunakan untuk produksi EFB pellet. Untuk bisa menghasilkan listrik yakni dengan produksi biogas dari POME atau limbah cair pabrik sawit, dan untuk lebih detail bisa dibaca disini.

Efisiensi Pembangkit Listrik Lebih Tinggi Menuntut Kualitas Bahan Bakar Lebih Tinggi

 

Saat kita hendak mengisi bahan bakar kendaraan kita di SPBU tentu kita memilih bahan bakar apa yang paling cocok dengan kendaraan kita. Kendaraan kita akan bisa berjalan dengan optimal jika menggunakan bahan bakar yang sesuai. Kualitas bahan bakar terlalu tinggi (over spec) ataupun terlalu rendah (under spec) hanya akan memberikan kinerja yang kurang optimal. Secara teknis kendaraan tersebut telah dirancang dengan rasio tekanan tertentu pada sistem pembakarannya, apabila bahan bakar dengan kualitas terlalu tinggi maka pada kompresi rendah menjadi sulit terbakar sempurna, dan demikian juga sebaliknya. Pada operasional kendaraan bahkan bahan bakar yang terbakar sebelum waktunya atau setelah waktunya akan menghasilkan performa yang tidak optimal. Bahan bakar dengan kualitas tinggi juga memiliki harga lebih tinggi sehingga secara ekonomi juga tidak menguntungkan, demikian juga dengan bahan bakar kualitas rendah, walaupun lebih murah tetapi performa juga dibawah standar.

Analogi diatas juga kurang lebih sama untuk pembangkit listrik. Semakin tinggi tingkat efisiensi semakin tinggi kualitas bahan bakar yang dipersyaratkan karena kondisi operasi juga di atas rata-rata biasanya, misalnya kompresi, temperatur dan sebagainya. Kalau pada bensin kualitas dinyatakan dengan angka oktan, atau pada solar atau minyak diesel kualitas dinyatakan dengan angka cetan, maka pada bahan bakar padat seperti wood pellet ukuran kualitas dinyatakan dengan nilai kalori. Unsur-unsur lain yang juga diperhatikan pada bahan bakar yakni unsur-unsur yang bisa merusak alat atau mesin yang digunakan. Khusus pada wood pellet kandungan potassium dan klorin yang tinggi bisa berefek buruk pada pembangkit listrik tersebut. Potassium akan menjadi deposit/fouling pada pipa boiler sehingga menurunkan efisiensinya, sedangkan khlorin yang bersifat korosif akan memperpendek umur pakai pembangkit listrik tersebut.

Pada tahun 2030 Jepang akan menerapkan penggunaan pembangkit listrik dengan efisiensi yang lebih tinggi yakni minimum 41% sedangkan sebagian besar efisiensi pembangkit listrik batubara saat ini berkisar 30-35%. Untuk mencapai tingkat efisiensi lebih dari 41% teknologi yang digunakan adalah ultra supercritical pulverized coal. Teknologi ultra supercritical pulverized coal pada dasarnya adalah pengembangan lanjut teknologi pulverized coal yang paling banyak digunakan oleh pembangkit listrik batubara atau lebih dari 95% di seluruh dunia. Perbedaan teknologi ultra supercritical pulverized dengan pulverized adalah pada penggunaan tekanan dan temperature lebih tinggi sehingga efisiensinya juga lebih tinggi. Modifikasi pembangkit listrik juga bisa dilakukan untuk peningkatan efisiensi tersebut. Penggunaan bahan bakar biomasa seperti wood pellet bisa dengan cara cofiring maupun full firing (100% wood pellet). Karakteristik bahan bakar yang digunakan juga akan berpengaruh pada teknologi boiler yang digunakan.

Kadar abu wood pellet yang dipersyaratkan untuk industri seperti pembangkit listrik bisa sampai 6% menurut pellet fuel institute (PFI) Amerika. Tetapi kimia abu menjadi pertimbangan penting pada pemakaian pembangkit listrik tersebut. Korea Selatan misalnya saat ini mensyaratkan kadar klorin maksimal 500 ppm (500 mg/kg) atau Jepang mensyaratkan kadar potassium maksimal 1000 ppm (1000 mg/kg). Hal ini membuat produksi wood pellet mengikuti spesifikasi tersebut apabila spesifikasi belum sesuai. Sejumlah pretreatment khusus perlu dilakukan untuk mencapai spesifikasi tersebut. Potensi wood pellet dari kebun energi di Indonesia sangat besar, demikian juga pellet fuel dari limbah pertanian atau perkebunan seperti tandan kosong sawit yang diperkirakan jumlahnya mencapai kurang lebih 38 juta ton per tahun. Tetapi sekali lagi spesifikasi pellet (wood pellet atau agro waste pellet) yang diproduksi perlu disesuaikan dengan kebutuhan pembangkit listrik di Jepang atau Korea Selatan - dua negara yang sangat tergantung dengan energi - tentunya apabila produsen pellet tersebut berorientasi export. pertanyaan selanjutnya pretreatment seperti apa yang perlu dilakukan pada produksi pellet tersebut? InsyaAllah kita bahas pada kesempatan yang lain.

Kalium dan Klorin, 2 Unsur Perlu Perhatian Lebih Pada Wood Pellet

Sebagian besar pembangkit listrik saat ini menggunakan teknologi pulverized combustion yang beroperasi pada temperatur lebih dari 1400 C. Tingginya suhu operasi tersebut membuat persyaratan untuk bahan bakar yang digunakan cukup ketat, artinya tidak semua bahan bakar langsung bisa diterima. Bahan bakar pembangkit listrik tersebut standarnya dirancang dengan menggunakan batubara, sehingga apabila menggunakan bahan bakar biomasa bisa jadi akan membutuhkan modifikasi. Pada rasio cofiring kecil misalnya 5% pembangkit listrik tersebut besar kemungkinan bisa beroperasi secara standard tanpa modifikasi. Pertanyaan besarnya : mengapa pembangkit listrik teknologi pulverized combustion yang kapasitasnya bisa ratusan bahkan ribuan MW tersebut tidak langsung bisa menggunakan biomasa hingga 100% tanpa kendala? Hal itulah yang akan coba kita ulas pada tulisan dibawah ini. 

Perbedaan utama bahan bakar biomasa dengan batubara ditinjau dari pembangkit listrik tersebut adalah kimia abunya. Kimia abu batubara tersusun bahan anorganik yang memiliki titik leleh sangat tinggi dan cenderung tidak korosif terhadap logam-logam pada suhu tinggi. Hal ini membuat secara teknis bahan bakar batubara lebih friendly terhadap pembangkit listrik berteknologi pulverized combustion. Walaupun ditinjau secara lingkungan bahan bakar batubara kurang bersahabat karena fly ash banyak, limbah abunya tergolong B3 dan emisi SOx menyebabkan terjadinya hujan asam. Sedangkan tinjauan dari perubahan iklim dan pemanasan global, jelas batubara merupakan bahan bakar fossil dan merupakan carbon positive sehingga meningkatkan konsentrasi CO2 yang merupakan gas rumah kaca di atmosfer. Banyak negara saat ini yang dalam kebijakannya mengurangi bahkan menghilangkan penggunaan batubara.

Sedangkan bahan bakar biomasa memiliki kandungan kimia abu yang terdiri bahan anorganik yang memiliki titik leleh rendah dan cenderung korosif sehingga menjadi hambatan bagi teknologi pulverized combustion tersebut. Kalium adalah salah satu unsur kimia abu dalam biomasa yang menjadi sorotan utama, hal ini karena kalium memiliki titik leleh rendah dan dalam sejumlah biomasa jumlahnya cukup banyak. Abu kalium yang meleleh tersebut akan menutupi dan terdeposit pada pipa-pipa penukar panas pada boiler pembangkit tersebut. Deposit tersebut membuat efisiensi transfer panas menurun sehingga konsumsi bahan bakar akan meningkat. Hal tersebut diindikasikan dari temperatur cerobong meningkat yang berarti terjadi kehilangan panas yang besar. 

Mekanisme reaksi kimia korosi klorin

Unsur lain yang menjadi sorotan utama selain kalium yakni klorin. Klorin ini korosif dan ibarat hantu bagi pembangkit listrik pulverized combustion tersebut. Sifat korosif tersebut akan memperpendek umur pakai atau umur operasi pembangkit listrik tersebut, misalnya dengan kandungan klorin tinggi pada bahan bakarnya maka membuat umur operasi pembangkit listrik menjadi setengah atau seperempat dari yang seharusnya. Tentu saja hal tersebut sangat merugikan, untuk lebih detail bisa dibaca disini. Di samping kedua hal diatas yang dianggap tidak menguntungkan dari penggunaan bahan bakar biomasa, tetapi seiring masalah kerusakan lingkungan berupa perubahan iklim dan pemanasan global, maka bahan bakar biomasa menjadi solusi masalah tersebut. Hal tersebut karena bahan bakar biomasa merupakan energi terbarukan , berkesinambungan (sustainable), carbon neutral dan berbagai manfaat lingkungan lainnya.

Bahan bakar biomasa yang sangat populer hari ini adalah wood pellet. Ketika ternyata wood pellet yang merupakan bahan bakar biomasa mengandung kalium (potassium) dan klorin tinggi maka menjadi kurang diminati bahkan ditolak oleh pembangkit listrik pulverized combustion tersebut. Para produsen wood pellet harus memperhatikan masalah ini jika segmen pasarnya pembangkit listrik. Memastikan produk wood pellet dengan kandungan klorin dan potassium sesuai persyaratan teknisnya menjadi keharusan para produsen tersebut. Ketika wood pellet terlanjur telah diproduksi tetapi spesifikasinya tidak bisa memenuhi persyaratan, maka perlu mengubah pasarnya atau memperbaiki kualitas wood pelletnya.

Pada dasarnya untuk mengatasi kandungan klorin dan potassium (kalium) tersebut bisa dengan dua cara yakni dari sisi produksi wood pelletnya maupun dari sisi penggunanya. Produsen wood pellet bisa memilih bahan baku yang bisa memenuhi spesifikasi yang diminta atau bahkan melakukan sejumlah treatment sehingga spesifikasinya bisa tercapai. Sedangkan dari sisi penggunanya yakni dengan menggunakan teknologi pembangkit listrik dengan suhu operasi lebih rendah sehingga masalah kalium dan klorin bisa direduksi bahkan dieliminasi. Teknologi pembangkit listrik dengan fluidized bed dan gasifikasi bisa sebagai solusi hal tersebut. 

Standar-Standar Sertifikat Wood Pellet

Sebagai komoditas perdagangan yang sedang menjadi trend dunia, banyak standar wood pellet yang diberlakukan. Pada dasarnya standar wood pellet tersebut mencukupi 2 hal saja yakni kualitas dan keberlanjutan (sustainibility) yang banyak berkaitan dengan aspek lingkungan. Aspek kualitas banyak terkait aspek teknis produksi wood pellet tersebut dan juga bahan baku yang digunakan. Sejumlah negara atau lembaga tertentu menerapkan aspek kualitas yang bisa mereka terima untuk produk wood pellet tersebut. Penerapan standar kualitas wood pellet juga terkait penggunaan wood pellet tersebut atau lebih spesifik teknologi atau alat untuk mengkonsumsi atau menggunakan wood pellet sebagai bahan bakar. Berdasarkan hal tersebut juga biasanya segmen pasarnya juga dibedakan, yakni untuk industri dan rumah tangga. Segmen industri memiliki spesifikasi sendiri yang sedikit berbeda dengan rumah tangga. Beberapa standar kualitas yang banyak digunakan saat ini : ENplus, DINplus, PFI, ITEBE, Onorm dan CANplus. Berikut tabel-tabel kualitas tersebut :

Jenis standar yang kedua yakni tentang keberlanjutan (sustainibility) dan saat ini juga sudah mulai banyak diterapkan khususnya untuk perdagangan wood pellet dalam jumlah besar. Standar keberlanjutan (sustainibility) mencakup praktek budidaya pohon-pohon yang kayunya sebagai sumber bahan baku wood pellet tersebut. Dalam hal penerapannya ada sejumlah negara pembeli wood pellet yang sangat menaruh perhatian tentang standar keberlanjutan ini, tetapi juga ada yang tidak terlalu memperdulikannya. Jepang adalah contoh salah satu negara di Asia yang sangat memperhatikan masalah standar keberlanjutan ini. Beberapa standar keberlanjutan yang banyak digunakan saat ini : FSC, PEFC dan sebagainya.

Para calon produsen wood pellet harus memperhatikan masalah di atas, karena sangat terkait dengan pasar atau perdagangan wood pelletnya. Tanpa bisa memetakan pasar secara komprehensif maka sangat mungkin produksi wood pelletnya akan terkendala. Sebagai contoh produsen wood pellet akan menargetkan pasarnya di Asia khususnya di Jepang dan Korea, padahal karakteristik pasar wood pellet di Jepang dan Korea berbeda, untuk penjelasan lebih detail dibaca disini.