Densifikasi EFB Untuk Hilirisasi CPO

Energi pada umumnya adalah komponen biaya tertinggi pada proses produksi. Penghematan belanja untuk energi tentu akan memberi dampak yang signifikan pada biaya produksi dan harga jual produknya. Sehingga energi harus didapat dengan biaya yang murah untuk efisiensi produksi. Pemanfaatan limbah-limbah yang tersedia adalah cara jitu untuk mendapatkan efisiensi produksi tersebut,apalagi limbah-limbah tersebut tersedia atau dihasilkan setiap hari bahkan dengan jumlah atau kapasitas yang besar.

Tandan kosong (tankos) kelapa sawit atau TKKS atau EFB (empty fruit bunch) merupakan limbah yang setiap hari dihasilkan pada pabrik kelapa sawit atau pabrik CPO. Volume atau kapasitas tankos atau EFB tersebut cukup banyak setiap harinya, sebagai contoh : pada pabrik CPO dengan kapasitas  30 ton TBS/jam akan dihasilkan tankos 8,1 ton/jam (5,7 ton air; 2,4 ton berat kering) atau 162 ton setiap harinya (114 ton air, 48 ton berat kering). Pemanfaatan tankos  untuk sumber energi pada  pemurnian CPO atau hilirisasi produk CPO, merupakan solusi jitu untuk penanganan limbah sekaligus sumber energi.

Tankos limbah sawit yang basah dan berukuran besar dari pabrik CPO tersebut tidak bisa langsung digunakan tetapi harus diolah dahulu sehingga menjadi bahan bakar atau sumber energi siap pakai. Densifikasi atau pemadatan tankos menjadi pellet atau briket adalah solusi menjadi bahan bakar atau sumber energi yang siap pakai tersebut.

Sejak pemerintah menerapkan bea keluar (BK) CPO, industri hilir CPO di Indonesia kian berkembang. Peraturan Menteri Keuangan (PMK) No 67/2010 tentang Penetapan Barang Ekspor yang Dikenakan BK dan Tarif BK menyebutkan, ekspor CPO dikenakan BK dari 0-25% tergantung perkembangan harganya di Rotterdam, Belanda.  Tetapi akhirnya pemerintah menurunkan besaran BK menjadi 22,5% setelah pengusaha perkebunan sawit melakukan protes. Besaran BK itu diatur melalui PMK No 128/2011 tentang Penetapan Barang Ekspor yang dikenakan Bea Keluar pada 15 Agustus 2011. Analogi di bidang minyak bumi, menjual export minyak mentah (crude oil) harus dibatasi atau bahkan dilarang, tetapi produk-produk industri yang telah mengalami pengolahan sehingga memberi nilai tambah yang besar didukung dan didorong sebesar-besarnya. Ekspor produk sawit Indonesia 60-70% masih berupa CPO, sedangkan produk hilirnya hanya 30-40%. Refinery atau pemurnian CPO mulai dibangun dan beberapa telah berproduksi.  Secara umum produk sawit tersebut terbagi dalam crude palm oil (CPO) mentah, produk refine CPO, palm kernel oil (PKO) dan refine PKO, biodiesel dan oleo-chemical.

Pemurnian atau refinery CPO saat ini pada umumnya hanya dimiliki oleh pabrik-pabrik CPO besar saja, sedangkan pabrik-pabrik CPO berukuran kecil dan menengah pada umumnya tidak memiliki unit pemurnian CPO tersebut. Gabungan Pengusaha Kelapa Sait Indonesia (GAPKI) mencatat, saat ini terdapat 1.911 industri sawit di Indonesia yang menghasilkan 23,5 juta ton CPO dari area 8,2 juta hektare lahan. Pemanfaatan limbah-limbah secara optimal sehingga proses produksi CPO menjadi zero waste dan penghematan biaya energi (energy efficiency),  menjadi target semua proses produksi. Pembriketan dan pemelletan tankos sebagai sumber energi murah, ramah lingkungan (carbon neutral) dan berkelanjutan (sustainable) bagi industri-industri pemurnian CPO berarti akan mendorong hilirisasi produk CPO tersebut, dan bisa lebih terjangkau untuk pabrik-pabrik berukuran kecil dan menengah.

Sederhananya pabrik kelapa sawit kecil dan menengah akan mengolah atau memproduksi briket EFB sehingga menambah penghasilan,sehingga lebih menguntungkan daripada membuang atau dijual murah, sedangkan pabrik besar yang memiliki unit pemurnian CPO bisa membelinya sebagai bahan bakar untuk pemurnian CPO tersebut. Harga briket EFB bisa lebih murah dibanding energi lainnya tetapi tetap menguntungkan bagi produsen briket EFB tersebut.Selain mendapat energi dari pembakaran briket EFB, pembeli briket tersebut juga akan mendapat keuntungan tambahan dari pemanfaatan abunya.   

Photo diambil dari sini

Perbandingan K yang diambil atau dikeluarkan dari berbagai panen buah-buahan

Prosentase K dalam buah pisang

Efek pupuk K2O terhadap produktivitas pohon pisang

Setelah produk densifikasi atau pemadatan tankos berupa briket atau pellet dibakar maka akan menyisakan abu sebagi zat sisa pembakaran atau limbah. Abu tersebut memiliki banyak manfaat bagi kehidupan tumbuhan. Abu dari tandan kosong sawit juga kaya akan berbagai senyawa terutama kalium (K) atau potassium yang sangat dibutuhkan bagi tumbuhan dengan prosentase berkisar 30-40%. Kalium ini memiliki fungsi bagi tumbuhan antara lain mengangkut gula, mengontrol stomata pada daun dengan cara menjaga electro-neutrality di dalam sel tumbuhan, co-factor dari lebih dari 40 enzime dan mengurangi terjadinya berbagai penyakit. Abu dari tankos tersebut selanjutnya dapat digunakan sebagai pupuk organik di perkebunan sawit itu sendiri maupun perkebunan yang lain, seperti pisang. Tingginya kandungan kalium di buah pisang dan daun, mengindikasikan kalium adalah nutrisi terpenting pada produksi pisang. Sejumlah kalium dari tanah dan diambil atau dikeluarkan dari kebun itu dalam bentuk panen pisang  sangat banyak.

 Diperkirakan kehilangan unsur kalium dari tanah melalui buah pisangnya saja mencapai 400 kg (ekuivalen dengan 480 kg K2O) per hektar dengan produksi 70 ton buah. Berdasarkan alasan tersebut, pisang membutuhkan supplai kalium yang bagus, walaupun kandungan kalium dalam tanah tersebut sudah cukup tinggi. Sebuah penelitian pada pohon pisang dengan pemberian K2O sebanyak 1000 gram/pohon telah memberikan 1 tandan buah pisang seberat 29,4 kg. Sejumlah tanaman juga kurang sesuai dan sensitif terhadap unsur klorida (Cl), sehingga porsinya perlu dikurangi bahkan dihilangkan. Pada tanaman pisang misalnya tingginya klorida membuat pertumbuhan anakan pisang terganggu dan buah tidak berisi. K2O yakni senyawa dalam abu tankos sawit bisa digunakan sebagai pupuk organik ideal, menggantikan pupuk KCl. Pupuk kalium yang beredar dipasaran saat ini KCl dan K2SO4 (ZK). Pupuk KCl harganya murah karena mendapat subsidi, sedangkan pupuk K2SO4 (ZK) mahal, mengikuti kurs dollar karena tidak disubsidi sehingga hanya umumnya hanya digunakan oleh perkebunan besar.  Sedangkan apabila tanaman kita membutuhkan pupuk kalium yang tidak mengandung klorida, maka apabila harga pupuk ZK di pasaran jauh lebih mahal, maka pupuk dari abu tandan kosong sawit yang kaya K2O bisa menjadi solusi jitu.          

Memasyarakatkan Wood Briquette Sebagai Bahan Bakar Terbarukan dan Ramah Lingkungan

Judul tentang pemanfaatan energi terbarukan dan ramah lingkungan, telah ramai menghiasi berbagai media cetak maupun elektronik pada saat ini. Ketersediaan energi fossil yang semakin menipis dan tidak berkelanjutan (sustainable) menjadi daya dorong utama untuk memberikan perhatian terhadap energi terbarukan. Seiring waktu dengan meningkatkan kebutuhan energi, maka tidak bisa dielakkan lagi energi terbarukan akan menjadi kebutuhan wajib pada waktunya. Biomasa ligno-celullose seperti kayu-kayuan adalah sumber berlimpah yang mudah didapat sekaligus juga mudah dibudidayakan untuk keberlanjutan pasokannya. Fakta tentang rendahnya penggunaan energi terbarukan seperti biomasa bisa ditinjau dari sejumlah faktor, antara lain kesadaran lingkungan yang masih rendah termasuk membiarkan tanah-tanah produktif tanpa hasil bahkan cenderung terjadi penggurunan (desertifikasi), rendahnya kesadaran untuk mandiri atau berdaulat di sektor energi sebagai salah satu kebutuhan vital, kurangnya atau lemahnya penguasaan teknologi untuk produksi energi terbarukan maupun pemanfaatannya sehingga berakibat tidak mampunya melihat potensi biomasa yang sangat besar di wilayah tropis seperti negeri kita.

Wood briquette adalah produk pemadatan (densifikasi) biomasa. Dibanding wood pellet, wood briquette kalah populer dan produksinya juga tidak sebanyak wood pellet. Secara teknis kualitas wood briquette tidak kalah dengan wood pellet, karena pada umumnya kepadatan (densitas) wood briquette lebih tinggi daripada wood pellet. Selain itu pada kulit wood briquette juga terjadi pengarangan sebagian yang membuatnya mudah dinyalakan. Ukuran wood briquette yang besar membuatnya tidak mudah mengalir atau dicurahkan seperti halnya wood pellet, yang bisa jadi faktor inilah yang membuat wood briquette kurang diminati. Pada dasarnya wood briquette mirip dengan kayu batangan seperti kayu bakar yang digunakan untuk memasak, dengan kepadatan kurang lebih 2 kali kayu keras sehingga untuk membakarnya juga bukan hal yang sulit. Sejumlah tungku yang biasa menggunakan kayu bakar akan mudah mnyesuaikan dengan wood briquette.

 

Wood briquette juga kurang publikasi dibandingkan wood pellet, sehingga wajar wood pellet lebih populer. Penggunaan wood pellet untuk berbagai industri juga sudah mulai marak seperti di industri  teh untuk proses pelayuan dan pengeringan daun teh itu sendiri. Kandungan antrakuinon juga akan sangat rendah apabila menggunakan wood pellet sebagai bahan bakar proses tersebut sehingga bisa diterima dengan baik produk teh tersebut untuk pasar Eropa khususnya. Karakteristik wood pellet yang bisa curah inilah inilah yang membuatnya banyak dipilih.

Kompor untuk memasak dan penghangat ruangan yang umum digunakan di Eropa seperti dua photo diatas yang bahan bakarnya berupa kayu bakar juga bisa diganti menggunakan wood briquette sehingga lebih efisien

Pada dasarnya wood briquette juga memiliki kegunaan yang sama, hanya sedikit modifikasi tungku mungkin dibutuhkan karena ukuran yang besar tersebut. Resume pemakaian biobriquette atau wood briquette bisa dibaca disini. Penggunaan wood briquette berikut penguasaan teknologi produksinya seharusnya lebih mudah dilakukan. Wood briquette telah lebih lama diproduksi di berbagai daerah di Indonesia, lebih dari 20 tahun lalu sebagai produk antara pada produksi sawdust charcoal briquette. Fabrikasi atau pembuatan peralatan produksinya untuk wood briquette juga telah 100% telah mampu diproduksi di dalam negeri, berbeda dengan wood pellet yang sebagian peralatan produksinya masih import.

 

Selain limbah kayu-kayuan tersebut, limbah perkebunan seperti tandan kosong sawit juga potensial didensifikasi atau dipadatkan baik menjadi pellet ataupun briket. Pada pabrik sawit kebutuhan energi baik panas dan listrik pada umumnya sudah bisa dicukupi oleh limbah sabut (mesocarp fiber) dang cangkangnya (palm kernel shell). Cangkang bahkan banyak sisa dan bisa langsung dijual karena bisa langsung digunakan untuk bahan bakar dan bisa curah seperti halnya wood pellet. Pabrik atau industri sawit besar yang tidak hanya memproduksi minyak mentah sawit atau CPO (crude palm oil) tetapi dengan berbagai produk turunan atau pemurnian/refinery untuk meningkatkan nilai tambah CPO tersebut akan membutuhkan banyak energi untuk proses produksinya. Gambar dibawah ini tentang skema pemurnian (refinery) CPO sehingga dihasilkan berbagai produk turunannya. 

Briket tankos bisa sebagai sumber energi refinery atau pemurnian CPO tersebut. Sebuah operasi pabrik sawit yang efisien dan zero waste dengan pemanfaatan optimal limbah-limbahnya untuk sumber energi bisa dilakukan dengan baik dengan mekanisme tersebut diatas. Abu dari pembakaran briket tersebut yang kaya akan kalium (K) juga bisa dipungut yang nantinya digunakan untuk pupuk organik pada perkebunan sawitnya.

Ketika "Bahan Baku" Bioenergi Hanya "Dibuang" dan Membawa Bencana Tahunan : Sebuah Ide Sebagai Solusi Terhadap Masalah Kebakaran Hutan di Indonesia

Kebakaran hutan tidak hanya menjadi bencana lingkungan tetapi telah menjadi malapetaka kemanusiaan yang mengakibatkan sejumlah korban jiwa.Pihak-pihak yang sengaja membakar hutan secara tidak terkendali telah memperparah bencana tersebut.Ratusan ribu hektar hingga jutaan hektar hutan terbakar setiap tahunnya yang itu berarti ekuivalen dengan jutaan hingga miliaran ton biomasa hanya sirna akibat terbakar sia-sia. Padahal jutaan ton hingga miliaran ton biomasa tersebut sangat potensial untuk bahan baku berbagai energi terbarukan atau bioenergi. Dengan jumlah biomasa tersebut saja Indonesia bisa menjadi pemain utama energi terbarukan dunia khususnya wood pellet. Anehnya kejadian tersebut terjadi rutin atau terus berulang setiap tahunnya dan belum ada solusi jitu untuk mengatasinya. Sementara pada musim penghujan sejumlah daerah yang hutannya dibakar tersebut juga mengalami bencana banjir bahkan tanah longsor, jadi lengkap sudah penderitaan setiap tahun dan berulang dari masa ke masa.Tentu hal tersebut tidak bisa dibiarkan dan segera diatasi dengan memutus mata rantainya.

Dengan teknologi densifikasi (biomass densification), maka biomasa dari berbagai tanaman atau pepohonan tersebut bisa dijadikan pellet atau briket. Pellet dan briket adalah dua macam produk densifikasi atau pemadatan biomasa untuk energi yang sangat populer dan selain digunakan di industri dalam negeri juga untuk pasar eksport. Pemilahan (sorting) bahan baku adalah hal yang perlu dilakukan untuk mendapatkan produk pellet maupun briket berkualitas tinggi, yakni standard dan stabil. Pemilahan baku dilakukan antara lain dengan bahan baku kayu-kayuan (woody biomass) dipisahkan dengan bahan rumput-rumputan dan sebagainya. Komposisi yang konsisten ke mesin densifikasi harus terus diupayakan dan dipertahankan untuk mencapai kualitas tinggi tersebut misalnya komposisi kayu keras dan kayu lunak juga harus prosentase tertentu. Selanjutnya kayu-kayu tersebut dihancurkan atau disesuaikan ukuran partikelnya untuk teknologi densifikasi yang dipilih, biasanya akan seukuran serbuk kayu atau serbuk gergaji, lalu dicampur dengan rasio tertentu dan dicetak dengan kompresi tinggi menjadi pellet maupun briket.

Lalu bagaimana dengan limbah rumput-rumputan seperti alang-alang dan dedaunan? Biomasa jenis rumput-rumputan dan dedaunan juga bisa dijadikan sebagai pellet maupun briket, tetapi kualitasnya akan lebih rendah daripada bahan baku kayu-kayuan. Apabila masih bisa digunakan untuk pakan ternak seperti kambing atau sapi maka hal tersebut akan lebih baik dalam pemanfaatan limbah rerumputan dan dedaunan tersebut.

Sedangkan dengan teknologi (slow) pirolisis kontinyu maka semua limbah biomasa tersebut juga bisa terolah dan menjadi produk yang bermanfaat dan bernilai ekonomi tinggi. Produk arang adalah produk utama (slow) pirolisis ini karena memang paling sesuai untuk memaksimalkan produk padatnya. Arang tersebut selain bisa dimanfaatkan untuk energi, juga bisa untuk sektor pertanian yakni untuk membantu menyuburkan tanah. Untuk alasan efisiensi transportasi, mempermudah handling, penggunaan dan penyimpanannya arang tersebut juga didensifikasi (dipadatkan) menjadi pellet maupun briket. Ada sedikit perbedaan tentunya antara pemadatan serbuk kayu dengan arang karena karakteristiknya (sifat fisika-kimia) keduanya yang juga memang juga berbeda.

Arang pertanian (biochar) juga akan sejalan dengan tujuan untuk pertanian setelah lahan terbuka. Biochar atau arang tersebut mampu membantu menyuburkan tanah dengan cara menahan kelembaban, menahan nutrisi pupuk yang ditambahkan dari pencucian dan semacamnya serta mengaktifkan sejumlah mikroba tanah.  Pola pemilahan (sorting) bahan baku juga diterapkan pada teknologi ini untuk menghasilkan juga kualitas yang tinggi (standard dan stabil). Bahan baku kayu-kayuan pada umumnya adalah biomasa terbaik untuk berbagai pemanfaatan biomasa untuk energi. Sebagai contoh untuk menghasilkan kualitas arang tinggi dengan menggunakan bahan baku kayu-kayuan saja dengan komposisi antar jenis kayu tertentu juga.

Selain itu pada (slow) pirolisis juga akan dihasilkan produk gas (syngas), biooil (tarry liquid) dan pyrolysis acid (wood vinegar). Syngas bisa digunakan untuk bahan bakar pembangkit listrik maupun sumber panas berbagai keperluan. Hampir semua area yang mengalami bencana akibat kebakaran hutan juga mengalami kekurangan pasokan listrik sehingga pembangkit listrik didaerah tersebut akan sangat dibutuhkan. Biooil sebagai bahan bakar cair juga bisa dimanfaatkan untuk sejumlah industri bahkan bisa diolah lebih lanjut menjadi bahan bakar untuk kendaraan.Terakhir pyrolysis acid (wood vinegar) bisa digunakan sebagai insektisida pertanian.

Sedangkan skenario paling mutakhir adalah pembuatan torrefied fuel.Torrefied fuel ini dibuat dengan teknologi pirolisis juga tetapi dengan suhu (temperature) proses yang lebih rendah daripada proses pirolisis untuk produksi arang (biochar) atau biasa disebut teknologi torrefaksi (torrefaction/mild-pyrolysis). Banyak proses torrefaksi saat ini yang gagal karena kurangnya energi untuk proses torrefaksi itu sendiri. Kombinasi proses pirolisis dengan torrefaksi adalah paduan yang pas yang membuat kedua proses tersebut berjalan sesuai harapan. Pada proses (slow) pirolisiskontinyu yang berjalan secara auto-thermal (self-sustain) juga akan dihasilkan kelebihan gas (excess-syngas) yang bisa digunakan untuk bahan bakar atau sumber energi proses torrefaksi. Sama seperti sebelumnya pemilahan bahan baku juga diperlukan pada proses ini. Konfigurasi proses untuk torrefaksi ini salah satunya yakni, bahan baku berupa rerumputan dan dedaunan digunakan untuk pirolisis dengan hasil arang untuk pertanian dan bahan baku kayu-kayuan untuk bahan baku atau umpan torrefaksi.

Terakhir hasil torrefied fuel tersebut juga hampir semua lalu didensifikasi (dipadatkan) baik menjadi torrefied pellet maupun torrefied briket. Nilai kalor dan sejumlah sifat fisika-kimia (karakteristik) torrefied pellet/briket juga lebih baik dibandingkan wood pellet maupun wood briquette.Sejumlah negara-negara besar baik di Eropa, Amerika maupun Asia berlomba-lomba untuk menjadi pionir dan pemimpin dalam teknologi torrefaksi ini.Jepang adalah negara di Asia yang sudah mencanangkan torrefaksi ini dan saat ini telah menjadi topik yang panas disana, lebih lanjut bisa dibaca disini.

Berbagai ide dan skenario diatas bisa digunakan sebagai solusi untuk mengolah limbah biomasa pada saat pembukaan lahan, tentu dengan cara dipotong atau ditebang bukan dibakar. Jutaan ton hingga miliaran ton biomasa akan mampu diselamatkan dan bermanfaat dengan cara tersebut dan yang jelas bencana lingkungan yang menjadi sorotan dunia juga akan terhindarkan. Ketika hal tersebut telah mampu memberi solusi selanjutnya dalam jangka selanjutnya perbaikan praktek dan sistem pertanian atau perkebunan juga harus dilakukan sehingga bencana lingkungan lainnya yakni banjir di musim hujan juga supaya tidak terjadi. Kebun energi yang memiliki banyak keunggulan baik adalah salah satu solusi yang lain untuk menjaga keberlangsungan (sustainability) lingkungan daerah-daerah tersebut dalam jangka panjang selain juga mampu untuk meningkatkan aspek ekonomi daerah tersebut dengan produksi berbagai bioenergi.

Densifikasi Biomasa Menjadi Pellet dan Briket

Biomasa pada umumnya memiliki volume yang besar sehingga tidak efisien dalam pengangkutan dan penanganannya. Sehingga untuk mengatasi masalah tersebut volume biomasa perlu dikecilkan dengan dimampatkan dengan alat press. Pengaplikasian tekanan apalagi dengan suhu tinggi membuat biomasa tersebut akan mampat dan merekat kuat. Pemampatan tersebut akan membuat bahan bakar padat yang memiliki densitas lebih tinggi dan energi tiap volumenya sama. Pada umumnya dengan cara ini tidak dibutuhkan lagi tambahan perekat dari luar, karena senyawa lignin dalam biomasa tersebut yang akan berperan sebagai perekat.

Pellet saat ini diproduksi hingga skala besar dan penggunanya besar sedangkan briket umumnya diproduksi pada skala lebih kecil dan penggunanya tidak sebanyak pellet. Baik pellet maupun briket dibuat dari kayu keras dan kayu lunak. Secara sepintas kita bisa membedakan pellet dan briket berdasarkan dimensinya. Pellet berukuran lebih kecil dengan diameter sekitar 10 mm sedangkan briket berukuran lebih besar dengan ukuran sekitar 50 hingga 100 mm dengan panjang biasanya 60 hingga 150 mm dan bahkan lebih besar. Bahan bakar biomasa semakin mendapat perhatian dan diminati karena ramah lingkungan (kandungan sulfurnya hampir nol) dan termasuk energi terbarukan. Aplikasi pellet dan briket biomasa ini untuk bahan bakar rumah tangga hingga industri. 

Kandungan energi adalah suatu poin kristis bagi sejumlah pemakai. Sebagai contoh tingginya nilai kalor bisa membuat suhu pembakaran yang lebih tinggi dan berpotensi merusak tungku (furnace). Pellet dan briket yang digunakan ekport perlu disampling dan di test untuk meyakinkan terhadap standard yang berlaku.  Briket kayu atau Synthetic Logs atau Uncarbonized Briquette berbeda dengan briket arang, karena bahan baku briket kayu ini adalah biomasa (biasanya serbuk gergaji) yang tidak diarangkan/karbonisasi atau secara fisik menyerupai pellet kayu hanya ukurannya lebih besar.

Sebagai bahan bakar yang karbon netral karena berasal dari biomasa, pellet dan briket adalah bahan bakar alternative untuk pemanas-pemanas batubara dan boiler yang bisa digunakan untuk berbagai  sistem pembakaran modern. Sebagai bahan bakar baik briket maupun pellet sebanding dengan batubara dalam hal kandungan energi, dan menawarkan berbagai pengurangan emisi gas NOx dan Sox dan juga kadar abu yang rendah. Di sejumlah negara di Eropa dan Amerika bahan bakar pellet dan briket ini semakin popular akhir-akhir ini karena dorongan untuk menngunakan yang ramah lingkungan dan terbarukan.