Pengolahan Tandan Kosong Sawit / EFB untuk Produksi Abu sebagai Pupuk Kalium dan Energi

Pabrik sawit menghasilkan banyak limbah biomasa dan salah satunya yang juga terbanyak dalam operasi harian mereka adalah tandan kosong / EFB (empty fruit bunch). Dengan komposisi sekitar 22% terhadap tandan buah segar / TBS yang diolah pabrik sawit tersebut maka jumlahnya menjadi sangat besar dan menumpuk setiap hari, apabila tidak dikelola dengan baik. Sebagai gambaran pabrik sawit yang berkapasitas atau mengolah TBS sebanyak 60 ton/jam selama 20 jam per hari maka volume limbah tandan kosong yang dihasilkan tiap hari adalah 264 ton/hari (sekitar  6.600 ton/bulan dan 79.200 ton/tahun). Jumlah yang sangat banyak akan seperti bukit apabila ditumpuk di satu tempat.  

Incinerator adalah alat yang beberapa waktu lalu populer khususnya di Indonesia digunakan untuk mengolah limbah tandan kosong tersebut karena cepat dan praktis, apalagi produk samping berupa abu dari pembakaran di incinerator ini bisa sebagai pupuk karena tingginya kandungan kalium / potassium. Tetapi incinerator – incinerator yang digunakan tersebut ternyata menghasilkan emisi gas buang buang yang mencemari lingkungan berupa asap hitam dan debu partikulat. Emisi gas buang yang mencemari lingkungan atau melebihi ambang atas (treshold) yang diperbolehkan oleh Kemetrian Lingkungan Hidup (KLH) tersebut membuat praktek penggunaan incinerator tersebut dilarang. Pelarangan ini membuat semakin banyak tandan kosong tidak dikelola dengan baik. Penggunaan tandan kosong untuk mulsa juga kurang efektif dan produksi kompos yang merupakan proses biologi juga memakan waktu lama.

Link video incinerator tankos konvensional disini

Permasalahan ini menuntut adanya solusi segera yang efektif.  Solusi praktis tercepat adalah meng-upgrade incinerator tersebut sehingga ramah lingkungan atau emisinya dibawah ambang batas (treshold) yang dipersyaratkan. Hal tersebut bisa dilakukan dengan penggunaan alat kontrol emisi yang memadai untuk mencapai prasayarat lingkungan tersebut. Pada dasarnya juga ada banyak alat kontrol emisi yang bisa digunakan tetapi tentu saja pertimbangan biaya dan target output menjadi pertimbangan penting untuk pemilihan alat kontrol emisi tersebut. Dengan cara ini selain masalah limbah tandan kosong tersebut bisa teratasi, juga abu dihasilkan bermanfaat sebagai pupuk kalium. 

Bahkan selain itu dengan meng-upgrade incinerator dengan kontrol emisi tersebut (tipe basic), alat tersebut bisa dikembangkan menjadi beberapa tipe sebagai berikutt, tipe kedua yakni sebagai cogeneration boiler pabrik sawit sehingga cangkang sawit / PKS (palm kernel shell) 100% bisa dijual bahkan untuk export.  Tipe ketiga, dengan menambah boiler dan steam turbine baru untuk produksi listrik dan listrik dijual ke PLN dengan mekanisme PPA (power purchase agreement). Dan tipe keempat yakni dengan dilengkapi dengan peralatan waste heat recovery dengan pemakaian panas untuk keperluan lebih umum. Hal itu juga berarti proses pembakaran dalam incinerator yang telah diupgrade tersebut juga bisa diupgrade sehingga proses pembakaran bisa berjalan secara maksimal. Sejumlah teknologi pembakaran seperti chain grate, step grate ataupun reciprocating grate bisa dipertmbangkan untuk mendapatkan performa maksimal termasuk mengambil atau handling produk abunya. 

Dan pada dasarnya pengolahan tandan kosong / EFB ini juga bisa bermacam-macam walaupun fokus utama adalah mengatasi pencemaran lingkungan karena tandan kosong tersebut. Tetapi dengan jumlahnya yang sangat banyak tentu merupakan bahan baku potensial untuk suatu unit pengolahan. Hal tersebut sehingga selain bisa untuk mengatasi limbah tersebut, teknologi yang digunakan juga harus memberikan keuntungan secara finansial. Dari sejumlah pilihan teknologi pengolahan tandan kosong / EFB tersebut, cost to benefit ratio aplikasi suatu teknologi akan menjadi pertimbangan penting untuk pengolahan tandan kosong / EFB tersebut.  

Pada pengolahan rute thermal selain pembakaran dengan incinerator konvensional maupun yang sudah diupgrade, ada lagi yakni pirolisis dengan slow pyrolysis khususnya untuk produksi biochar dan fast pyrolysis untuk produksi bio-oil. Ada lagi varian pyrolysis lain yakni mild pyrolysis atau torrefaction untuk produksi torrified biomass. Lalu ada lagi yakni gasifikasi untuk memaksimalkan produksi gas (syngas) dari biomasa. Selain itu tandan kosong sawit tersebut bisa dijadikan bahan bakar atau sumber energi. Untuk memudahkan handling dalam penggunaan, penyimpanan dan menghemat transportasi maka tandan kosong sawit perlu melalui teknologi biomass densification dengan produk akhir berupa pellet atau briket.  

Memanen Energi dari Matahari

Matahari sangat penting sebagai sumber energi bagi makhluk hidup termasuk tumbuhan, hewan dan manusia. 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.

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.”

Pada tahun 2024, produksi listrik dari matahari mencapai 453 GW. Dan dengan ditambah produksi listrik dari angin, maka keduanya mencapai porsi 97,5% dari total energi yang berasal dari energi terbarukan atau kedua sumber tersebut mendominasi energi terbarukan. Dengan produksi listrik dari angin 114 GW atau sekitar seperempat (25%) dibanding yang berasal dari matahari menunjukkan bahwa energi berbasis matahari sangat penting karena biaya paling kompetitif dan bisa dikembangkan dengan cepat.   Bahkan untuk pembangkitan listrik dari energi matahari 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).

Bahkan Elon Musk telah mengatakannya selama bertahun-tahun dan ini adalah sesuatu yang sudah diketahui oleh para pelopor energi surya: matahari memiliki energi yang cukup untuk memenuhi semua kebutuhan energi kita. Masalahnya dibatasi tidak hanya dengan memastikan bahwa orang-orang mendapatkan teknologi untuk memanen matahari melalui panel surya, tetapi di kota-kota dan pusat-pusat perkotaan, salah satu masalah terbesar adalah penyimpanan dan apa yang harus dilakukan dengan kelebihan energi saat matahari bersinar, hal ini sehingga baterai sebagai penyimpan energi tersebut menjadi sangat penting. Konsumen dan bisnis, jika memungkinkan, biasanya menyalurkan kembali energi ke jaringan listrik di mana mereka mendapatkan uang atau kredit atas kontribusi mereka tersebut. 

Tetapi memanen energi matahari tentu saja tidak hanya dengan panel surya (solar PV). Pepohonan atau tanaman juga memanen energi matahari tersebut dan dikonversi menjadi sumber energi lain yakni berbasis biomasa. 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.

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. Berbeda dengan memanen energi matahari dengan panel surya (solar PV) yang sangat tergantung dari cuaca, sehingga pasokan listrik menjadi intermittent, atau demikian juga halnya dengan angin, yang kadang tidak berhembus, energi biomasa dari tanaman akan menghasilkan listrik yang stabil. Hal ini setelah menjadi biomasa dan dipanen menjadi sumber energi maka energinya akan selalu tersedia. Dan untuk pembangkit listrik dari panel surya (solar PV) untuk mengatasi masalah cuaca sehingga tidak terjadi pasokan listrik yang intermiten maka harus menggunakan baterai yang sangat besar, dan saat ini belum tersedia. 

Indonesia diyakini sebagai negeri tropis surga biomasa sehingga hal ini perlu diterjemahkan dalam bentuk yang lebih konkrit sehingga bisa dipahami, dieksekusi sehingga terbukti dan bisa dimanfaatkan potensi tersebut secara optimal. Ada begitu besar potensinya yang semestinya untuk mendukung kesejahteraan rakyatnya. Diagram sederhana dibawah ini menggambarkan begitu banyak hal bisa dilakukan di negeri tropis “surga biomasa”.

Faktor ketersediaan bahan baku adalah hal yang vital dan mutlak dilakukan supaya berbagai pengolahan biomasa tersebut bisa dilakukan dan berkelanjutan. Di lain sisi ada sangat banyak potensi lahan yang bisa dimanfaatkan untuk maksud tersebut yang jumlahnya mencapai puluhan juta hektar yakni lahan kritis / lahan marjinal, lahan kering dan lahan pasca tambang (tambang batubara, tambang timah, tambang nikel, tambang tembaga, tambang emas dan sebagainya). Lebih detail diperkirakan bahwa untuk lahan kritis / marjinal mencapai 24,3 juta hektar (Times Indonesia, 2017  sedangkan lahan kering mencapai 122,1 juta ha yang terdiri dari lahan kering masam seluas 108,8 juta ha dan lahan kering iklim kering seluas 13,3 juta ha dan lahan rusak pasca tambang mencapai 8 juta hektar. Kebun energi atau kebun biomasa perlu dibuat di area lahan-lahan tersebut bahkan bisa juga untuk berbagai tanaman pangan. Bahkan untuk saat ini ada yang spesies tanaman yang hanya bisa ekonomis di lahan-lahan tersebut.

Al Qur'an sebagai sumber ilmu, salah satunya telah mengajarkan bagaimana mendapatkan energi terbarukan dan berkelanjutan yang menyelamatkan manusia dan bumi. Menggali dan mengkaji ayat-ayat Al Qur'an secara detail dan mendalam akan menemukan berbagai petunjuk penting dalam mengarungi kehidupan. Hal ini semestinya menjadi motivasi dan inspirasi manusia dan terutama muslim untuk melakukan berbagai penelitian ilmiah yang bermanfaat. Mengaplikasikan yang sudah ada karena sejalan dengan petunjuk Al Qur'an, mengembangkan dan menyempurnakan dalam upaya memanen energi matahari harus terus dilakukan. Selain itu Al-Qur'an juga memberikan dasar moral, etika, dan hukum yang kokoh untuk pengembangan ilmu dan teknologi yang seimbang serta bertanggung jawab. 

Al-Qur'an secara eksplisit menekankan pentingnya ilmu. Hal ini terlihat dari ayat-ayat pertama yang diturunkan kepada Nabi Muhammad SAW yang berisi perintah untuk membaca, dan kisah Adam yang diajari nama-nama segala sesuatu, menandakan keunggulan manusia karena ilmu pengetahuan. Al-Qur'an mendorong manusia untuk melakukan perjalanan dan observasi, sehingga dapat membuka pikiran untuk penemuan-penemuan ilmiah. Al-Qur'an memberikan pedoman agar ilmu yang dikembangkan digunakan untuk kebaikan dan tidak bertentangan dengan nilai-nilai moral.  

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.