Ujicoba Boiler Biomasa dan Pemilihan Bahan Bakar Biomasa yang Sesuai

Seiring dengan trend dekarbonisasi dan sustainibility diberbagai sektor kehidupan, khususnya di industri-industri pengolahan (industri manufaktur / process industry), penggunaan boiler biomasa menjadi pilihan realistis saat ini, diantara boiler dengan penggunaan sumber energi terbarukan lainnya. Boiler berbahan bakar fosil seperti boiler berbahan bakar padat berupa batubara atau boiler berbahan bakar cair berupa solar industri maupun boiler berbahan bakar gas berupa gas alam, harus diganti dengan boiler berbahan bakar terbarukan, yakni boiler biomasa tersebut. Disamping faktor teknis berupa penyesuaian operasional dari bahan bakar sebelumnya yang berbasis fosil, kecocokan dan ketersediaan bahan bakar biomasa tersebut menjadi faktor penting. Kecocokan mengacu pada aspek teknis dan ketersediaan mengacu pada aspek ekonomi. 

Teknologi pembakaran untuk boiler biomasa juga terus berkembang sehingga efisiensinya semakin meningkat. Dari awalnya berupa static grate hingga moving grate yang dinamis seperti chain grate dan reciprocating grate, bahkan fluidized bed. Dan untuk mendapatkan performa yang optimal spesifikasi bahan bakar biomasa juga harus sesuai baik bentuk, ukuran, nilai kalor hingga kekeringannya. Apabila spesifikasi tidak memenuhi persyaratan dari teknologi pembakaran di boiler tersebut maka tentu performanya juga tidak akan optimal. Misalnya pada chain grate cocok menggunakan bahan bakar yang memiliki ukuran seragam dan kadar air rendah seperti cangkang sawit, wood chip dan wood pellet. Selain itu bahan bakar biomasa dengan kandungan abu yang memiliki titik lebur tinggi sangat disukai agar abu tidak meleleh dan menyumbat rongga kisi rantai.   

Sedangkan yang menggunakan reciprocating grate, sistem ini sangat andal untuk membakar biomassa dengan kadar air tinggi (hingga 60%), ukuran tidak seragam, dan kadar abu tinggi, seperti tandan kosong kelapa sawit (TKKS/EFB), kulit kayu (bark), dan sampah padat kota (MSW). Sistem pembakaran bergerak maju-mundur secara berkala (seperti tangga berjalan yang bergerak bolak-balik) yang berfungsi membalik dan mengaduk bahan bakar secara mekanis. Dan untuk fluidized bed, sistem ini memiliki efisiensi termal tertinggi (>89%) dan sangat cocok untuk biomassa dengan ukuran sangat kecil (serbuk/debu), nilai kalori rendah, atau kandungan kimia yang fluktuatif seperti sekam padi, serbuk gergaji (sawdust), dan ampas kopi. Ukuran partikel biomassa harus dijaga dalam batas tertentu agar dapat melayang dan terfluidisasi dengan sempurna bersama media pasir bed. Ukuran partikel ideal untuk boiler fluidized bed (FBC) umumnya berkisar antara 0,1 mm hingga 10 mm (maksimal 30–50 mm untuk komponen tertentu), tergantung pada jenis teknologi spesifik yang digunakan. 

Sebagai negeri di khatulistiwa yang beriklim tropis, Indonesia adalah surga biomasa dunia, lebih detail baca disini. Bahan bakar biomasa berbagai macam dan volume yang besar bisa diupayakan di Indonesia. Bahan bakar biomasa yang banyak tersedia di Indonesia saat ini adalah wood chip, cangkang sawit dan wood pellets. Wood briquette juga tersedia tetapi jumlahnya terbatas. Pilihan bahan bakar biomasa yang sesuai akan memberikan performa boiler yang optimal, tetapi tentu saja faktor keekonomian untuk setiap ton steam (uap air betekanan tinggi) yang dihasilkan juga tidak kalah penting. 

Idealnya bahan bakar biomasa tersebut adalah tersedia dalam jumlah besar sehingga murah dan kualitas yang bagus. Harga bahan bakar biomasa dipengaruhi oleh berbagai faktor antara lain volume ketersediaan, lokasi, infrastruktur logistik dan biaya transportasi. Dan jika bahan bakar biomasa tersebut melalui proses pengolahan seperti produksi wood pellet dan wood briquette maka biaya produksi tersebut juga menjadi faktor biaya. Cangkang sawit untuk penggunaan boiler industri di Indonesia hampir tidak membutuhkan proses pengolahan tetapi hanya pengumpulan dari pabrik-pabrik sawit atau pabrik CPO yang menghasilkan limbah berupa cangkang sawit tersebut. 

Ada pengalaman tentang pemilihan bahan bakar biomasa tersebut yang dialami oleh salah satu perusahaan multinasional. Perusahaan tersebut di negara tertentu operasional boilernya menggunakan bahan bakar wood briquette yakni industrial briquette dari mesin mechanical press. Dan hal tersebut akan dilakukan juga untuk pabrik di Indonesia. Tetapi karena ternyata produsen wood briquette tersebut masih sangat langka di Indonesia sehingga tidak bisa mendapatkan pasokan, maka akhirnya setelah melakukan berbagai experiment atau ujicoba berbagai bahan bakar biomasa, perusahaan tersebut saat ini mengoperasikan boiler dengan bahan bakar wood pellet. Jadi selain faktor teknis, faktor ekonomi juga penting untuk membuat operasional boiler biomasa optimal dan berkelanjutan. Dan tahap ujicoba adalah bagian penting untuk mencapai kondisi tersebut.     

Memperkuat Upaya Keberlanjutan Dengan Mengurangi atau Menghilangkan Pemakaian Bahan Kimia Pada Pengolahan Air Umpan Boiler Pabrik Sawit

Saat ini sudah banyak perusahaan-perusahaan sawit yang telah memiliki sertifikat keberlanjutan (sustainability certificates) seperti ISPO (Indonesian Sustainable Palm Oil) dan RSPO (Roundtable on Sustainable Palm Oil). Dan untuk bisa memasarkan produk-produk sawit dan turunannya ke Eropa, Uni Eropa memberlakukan EUDR atau peraturan antideforestasi Uni-Eropa. Peraturan ini mewajibkan setiap pelaku usaha membuktikan bahwa sawit mereka tidak berasal dari lahan hasil penggundulan hutan setelah tanggal batas 31 Desember 2020. EUDR sendiri akan diberlakukan pada 30 Desember 2026 bagi perusahaan skala besar dan menengah. Sertifikasi keberlanjutan seperti ISPO dan RSPO tidak sama dengan kepatuhan terhadap EUDR, namun keduanya saling melengkapi. Hal ini karena ISPO atau RSPO berfungsi sebagai alat bantu penting untuk memperkuat ketertelusuran dan uji tuntas guna memenuhi regulasi anti-deforestasi Uni Eropa tersebut. Setelah memiliki sertifikat ISPO atau RSPO cukup menambahkan data geolokasi spasial terperinci untuk memenuhi standar EUDR sepenuhnya.

Seiring tren dekarbonisasi terus merambah berbagai sektor kehidupan, berbagai upaya yang selaras dan relevan dengan dekarbonisasi dan aspirasi akan menjadi perhatian, bahkan pilihan, dan bahkan kewajiban. Cepat atau lambat, upaya-upaya cerdas iklim (climate-smart) ini akan semakin diterima dan menjadi bagian integral dari kehidupan manusia. Misalnya, industri kelapa sawit saat ini juga sedang mengarah untuk pemakaian kendaraan listrik di sektor perkebunan. Penggunaan kendaraan listrik berpotensi memberikan nilai tambah, terutama bagi perusahaan yang telah memperoleh sertifikasi keberlanjutan seperti RSPO dan ISPO tersebut. Penggunaan kendaraan listrik memungkinkan perusahaan minyak sawit untuk mengklaim pengurangan penggunaan bahan bakar fosil dan menuai manfaat keberlanjutan.

Contoh lain adalah penggunaan pupuk organik atau pupuk hayati. Penggunaan pupuk hayati atau pupuk organik dapat memberikan beberapa efek positif bagi keberlanjutan lingkungan, karena pupuk ini dapat mengurangi penggunaan pupuk kimia hingga 25%. Upaya ini tidak hanya mengurangi polusi lingkungan dan risiko kesehatan, tetapi juga memperkaya keanekaragaman hayati dan mendukung pertanian cerdas iklim (climate-smart agriculture). Di era di mana keberlanjutan menjadi fokus perhatian dan "nilai jual" suatu produk (terutama untuk wilayah Eropa), upaya ini sangat efektif. Apalagi ditambah dengan ketatnya persaingan dengan minyak nabati lainnya , seperti minyak kedelai dan minyak biji bunga matahari. 

Hal tersebut juga menjadi sangat sejalan dengan pengolahan air khususnya pengolahan air umpan boiler (boiler feed water) yang mengurangi atau tanpa bahan kima. Hal tersebut juga akan mengurangi polusi lingkungan dan risiko kesehatan. Boiler juga bisa dikatakan “jantung” pabrik sawit yang menggunakan air menjadi uap air bertekanan tinggi (steam) untuk menjalankan proses produksi dan pembangkit listrik untuk pabrik sawit tersebut dan perumahan karyawannya. Sebagai mana lazimnya alat produksi, boiler juga memiliki masa pakai. Dan ketika masa pakai boiler tersebut terlampaui maka bukan hanya tidak ekonomis karena biaya perawatan dan operasional menjadi mahal tetapi juga berbahaya. Kualitas air yang baik dan terjaga akan membuat boiler memiliki umur pakai sesuai standard bahkan melampauinya. 

Rata-rata masa pakai (lifespan) yakni berupa umur teknis dan ekonomis boiler pabrik sawit adalah 20 tahun dan dengan menjaga kualitas air diharapkan bisa 20% lebih lama yakni menjadi 24 tahun. Selain keuntungan aspek teknis dan lingkungan ternyata juga didapat keuntungan secara ekonomi. Pada pabrik sawit kapasitas 45 ton TBS/jam dengan teknologi elektrokimia akan bisa melakukan penghematan diperkirakan lebih dari 250 juta rupiah/tahun, bila ingin info lebih detail silahkan kontak kami. Saat ini berdasarkan data Kementerian Pertanian Republik Indonesia, jumlah pabrik sawit di Indonesia tercatat mencapai sekitar 1.200 hingga 1.500 unit pabrik. Padahal sekitar 10 tahun lalu jumlah pabrik sawit di Indonesia masih sekitar 1.000 unit. Hal ini bisa dimaklumi karena luasnya lahan kebun sawit juga bertambah atau saat ini hampir 17 juta hektar sehingga kebutuhan pabrik sawit juga meningkat.

Mengapa membuat perhitungan atau simulasi untuk pabrik sawit kapasitas 45 ton TBS/jam ? Hal tersebut karena kapasitas tersebut adalah kapasitas rata-rata pabrik sawit di Indonesia.  Sebagai contoh, salah satu perusahaan kelapa sawit terbesar yaitu PT Astra Agro Lestari (AALI) memiliki 32 pabrik kelapa sawit dengan total kapasitas 1.570 ton tandan buah segar/jam, atau rata-rata 49 ton tandan buah segar/jam, yang mendekati kapasitas 45 ton tandan buah segar/jam. Dan dengan jumlah pabrik di Indonesia katakan 1.500 unit dan setiap pabrik bisa melakukan penghematan 250 juta rupiah/tahun maka akan terjadi penghematan diperkirakan sebesar 375 trilyun per tahun dari pengolahan air umpan boiler (boiler feed water treatment) ini, di samping keuntungan teknis dan lingkungan khususnya untuk memperkuat upaya keberlanjutan hingga memenuhi syarat EUDR.  

Treatment Air Umpan Boiler pada Pabrik Sawit yang Ramah Lingkungan & Lebih Sejalan Dengan Misi Keberlanjutan

Seiring trend dekarbonisasi yang terus merambah ke berbagai sektor kehidupan, maka berbagai upaya yang sejalan dan relevan dengan dekarbonisasi dan dengan misi keberlanjutan akan menjadi perhatian bahkan pilihan hingga kewajiban. Cepat atau lambat upaya-upaya cerdas iklim tersebut akan semakin diadopsi dan menjadi bagian tak terpisahkan dalam kehidupan manusia. Dan tak terkecuali di sektor industri hulu sawit (khususnya pabrik sawit / CPO). Dengan penggunaan bahan bakar biomasa untuk operasional boiler dengan output berupa uap air (steam) bertekanan tinggi untuk operasional pabrik sawit dan produksi listrik, sehingga dari sudut pandang (POV) iklim, industri sawit ini berkontribusi sekitar 1,4% emisi karbon di atmosfer.

Emisi dari industri sawit tersebut terutama berasal kehilangan karbon pada pembukaan lahan / land clearing / deforestasi, emisi dari pengeringan gambut, serta emisi dari limbah pabrik sawit (palm oil mill effluent / POME). Selain itu juga ada sumber emisi dari penggunaaan kendararaan untuk pengangkutan bahan baku dan produk minyak sawit serta untuk operasional perkebunan (pengolahan tanah, pemupukan, pemanenan, dsb) serta saat start up pabrik sawit. Dibandingkan sektor-sektor lain seperti energi yakni pembangkit listrik secara global adalah penyumbang emisi terbesar yakni 29%, selanjutnya industri (pabrik semen, baja, bahan kimia dsb) 21% dan transportasi (darat, laut dan udara)15%. Walaupun industri sawit secara kuantitatif global kecil yakni 1,4% tetapi dalam upaya NZE (Nett Zero Emission) maka tetap saja hal tersebut harus direduksi.

Termasuk juga pada sektor pengolahan air (water treatment). Dan pada pabrik sawit / pabrik CPO dimana steam yang dihasilkan dari boiler selain digunakan untuk pembangkit listrik juga untuk operasional proses pabrik sawit, sehingga merupakan pengolahan air (water treatment) khususnya untuk air umpan boiler (boiler feed water / BFW) sangat penting. Air tersebut diibaratkan darah bagi tubuh manusia. Pengolahan air (water treatment) yang ramah lingkungan dengan tanpa menimbulkan polusi sekunder dan tanpa bahan kimia diprediksi akan menjadi trend baru di era dekarbonisasi dan keberlanjutan ini. Tingginya spesifikasi kualitas air yang dipersyaratkan untuk air umpan boiler (BFW) tersebut sehingga mensyaratkan rangkaian unit peralatan (unit operation) water treatment. Selain harus bersih dan bening (kandungan TDS < 700 ppm), kesadahan rendah, hingga kandungan mineral juga harus sangat rendah dan demikian juga kandungan oksigennya.

Sejumlah peralatan seperti ion exchanger, activated carbon filter, RO membrane dan de-aerator digunakan untuk menghasilkan air umpan boiler (BFW) tersebut. Untuk proses pengolahan air yang ramah lingkungan dan lebih sejalan dengan misi keberlanjutan, maka metode elektrokimia menjadi solusi. Dengan mekanisme menggunakan prinsip reaksi redoks (reduksi & oksidasi) sel-sel elektrokimia akan menghasilkan ion-ion yang mampu untuk sterilisasi, penghilang bau, pencegahan kerak, perlindungan karat, mendekompisisi senyawa organik yang tidak mudah terurai, menghilangkan ion logam berat, menghilangkan sisa klorin, menghilangkan sisa insektisida dan sebagainya. Penggunaan metode ini juga akan menghemat atau memperpanjang masa pakai ion exchanger, activated carbon filter dan terutama RO membrane. 

Hal ini selain memberi manfaat lingkungan dan keberlanjutan juga manfaat atau keuntungan ekonomis. Membuat perbandingan secara teknis-ekonomis juga bisa dilakukan antara metode konvensional dengan bahan kimia dengan metode elektrokimia ini. Silahkan menghubungi kami jika ingin membuat perbandingan tersebut dan kami akan buatkan simulasinya.  Dan selain sejumlah peralatan pengolahan air untuk air umpan boiler (boiler feed water) yang masa pakai lebih lama atau awet termasuk periode pembersihannya lebih jarang, peralatan penting lainnya yang bisa dihemat atau masa pakai akan lebih lama yakni boiler. Boiler yang memiliki masa pakai kisaran 15 – 20 tahun juga bisa lebih lama 30% atau bahkan lebih, tergantung sejumlah faktor-faktor kondisi air tersebut. 

Terkait dekarbonisasi dan misi keberlanjutan tersebut, bahkan saat ini industri sawit juga mulai mengarah pada kendaraan listrik (electric vehicle) di sektor perkebunan. Penggunaan kendaraan listrik (electric vehicle) tersebut berpotensi memberikan nilai tambah terutama bagi perusahaan yang telah mengantongi sertifikasi keberlanjutan seperti RSPO (Roundtable on Sustainable Palm Oil) dan ISPO (Indonesia Sustainable Palm Oil). Penggunaan kendaraan listrik tersebut membuat perusahaan sawit bisa mengklaim pengurangan bahan bakar fossil dan mendapat manfaat dari aspek keberlanjutan. Bahkan apabila secara teknis kendaraan listrik tersebut ketika mengisi baterai-nya berasal dari sumber energi terbarukan yakni dari produksi listrik pabrik sawit yang menggunakan bahan bakar biomasa (sabut dan cangkang) sebagai sumber energinya. Dan bukan dari PLN yang menggunakan bahan bakar fossil seperti batubara.