PKS Sebagai Bahan Bakar Andalan Pada Cofiring di PLTU Batubara

Cofiring adalah entry point termudah dan tercepat bagi PLTU batubara yang akan masuk ke sektor energi terbarukan. Dengan mekanisme cofiring, prosentase biomasa bisa ditingkatkan secara bertahap, bahkan nantinya dimungkinka apabila 100% bahan bakar PLTU tersebut menggunakan biomasa. Biomasa sendiri khususnya yang berasal dari tumbuh-tumbuhan adalah sumber energi terbarukan tetapi apabila dikelola dengan benar. Sumber biomasa yang didapat secara sembarangan dan membabi buta tanpa memperhatikan aspek lingkungan bukan energi terbarukan dan hal tersebut tidak akan berkelanjutan. Aktivitas tersebut bertentangan dengan konsep bioekonomi. Dan di Indonesia khususnya penggunaan energi dari biomasa khususnya PKS juga sejalan dengan kebijakan pemerintah yakni mendorong bauran energi terbarukan sebesar 17% pada tahun 2025 berdasar Peraturan Presiden no 5 tahun 2006. Selain itu metode cofiring juga tercantum dalam RUKN (Rencana Umum Ketenagalistrikan Nasional) 2019-2038 dimana disebutkan bahwa roadmap konservasi energi untuk kegiatan penyediaan energi salah satunya mencakup program peningkatan efisiensi energi pada pemakaian sendiri dan cofiring.

Diantara berbagai sumber biomasa yang ada saat ini, PKS (palm kernel shell) atau cangkang sawit adalah bahan bakar biomasa terbaik. Hal tersebut karena PKS memiliki properties yang mendekati wood pellet dan bahkan di pasar bahan bakar biomasa internasional,PKS adalah kompetitor utama dari wood pellet. PKS memiliki bentuk dan ukuran relatif seragam, kalori tinggi, bulk density tinggi, kadar abu rendah dan tersedia dalam umlah melimpah. PKS merupakan limbah pabrik sawit (pabrik CPO) sehingga tidak perlu proses produksi yang rumit seperti wood pellet. Diperkirakan ada lebih 10 uta ton/bulan PKS yang dihasilkan di Indonesia. Lalu bagaimana dengan bahan bakar biomasa lainnya ? Dibawah ini sebuah perbandingan singkat dengan sejumlah bahan bakar biomasa lainnya, yakni wood pellet, wood chip, biomass pellet dan sekam padi.

Wood Pellet
wood pellet memiliki tingkat kepadatan (density) sekitar 700 kg/m3 dari proses pemadatan (densifikasi serbuk kayu). Secara kualitas wood pellet lebih bagus dibandingkan PKS, hal ini terutama karena bentuk seragam dan tingkat kekeringan tinggi. Kekurangan wood pellet adalah di faktor harga dan volumenya. Di Indonesia saat ini harga wood pellet sekitar 2 kali PKS dan 3 kali batubara. Walaupun kualitas lebih baik tetapi dengan harga tersebut tentu PLTU batubara tidak akan menggunakan prosentase yang besar untuk cofiring, apalagi jika juga ada sejumlah faktor-faktor teknis sebagai pembatasnya, misalnya teknologi pembakaran yang digunakan, kimia abu pada wood pellet dan sebagainya. Faktor lainnya adalah volume ketersediaan wood pellet itu sendiri yang saat ini produksinya di Indonesia mash kecil, yang diperkirakan kurang dari 100 ribu ton/tahun. Apabila ada lonjakan permintaan maka harga jual wood pellet semakin meningkat, mengikuti hukum pasar. Tetapi dengan volume produksi wood pellet yang rendah dan harga juga relatif mahal maka wood pellet kurang sesuai untuk cofiring tersebut.

Wood Chip
Wood chip atau serpih kayu adalah bentuk bahan bakar biomasa yang sangat sederhana, yakni dibuat hanya dengan proses pengecilan ukuran dengan mengggunakan mesin chipper kayu. Masalah utama dengan wood chip adalah bulk density yang rendah sehingga mahal biaya transportasinya. Bulk density wood chip hanya sekitar 1/4 dari wood pellet atau 1/3 PKS. Kualitas wood chip akan sama persis dengan kualitas kayu yang digunakan. Wood chip hanya ekonomis jika sumber bahan baku wood chip berdekatan dengan pembangkit tersebut. Simplenya jika PLTU tersebut dikelilingi kebun energi sebagai sumber wood chip tersebut maka besar kemungkinan suplai wood chip ke pembangkit tersebut akan ekonomis. Kebun energi tersebut juga bisa diintegrasikan dengan usaha peternakan. Untuk mengoptimalkan potensi kebun energi tersebut, untuk lebih detail bisa dibaca disini.

Wood Pellet dan Biomass Pellet

Biomass Pellet /Agro-Waste Pellet
Biomass pellet atau pellet dari limbah pertanian (agro-waste pellet) juga bisa digunakan untuk bahan bakar PLTU tersebut. Pellet limbah pertanian tersebut antara lain pellet tankos sawit (EFB pellet), pellet sekam padi (RH pellet), pellet tongkol jagung dan sebagainya. Kualitas pellet limbah pertanian tersebut dibawah wood pellet dan juga sepertinya produsen tipe pellet tersebut juga masih sangat terbatas atau bahkan belum ada di Indonesia. Dan karena membutuhkan industri untuk produksinya maka harga jual pellet limbah pertanian (agro-waste pellet) tersebut juga tidak jauh berbeda dengan wood pellet.

Sekam Padi
Sekam padi banyak terdapat di sentra-sentra pertanian padi atau daerah lumbung-lumbung padi. Sekam padi juga memiliki bulk density kecil (sekitar 100 kg/m3), nilai kalori kecil serta kadar abu tinggi bahkan bisa mencapai 20%. Hal tersebut juga membuat kurang ekonomis apabila sekam padi ditransportasikan dalam jarak jauh. Faktor lainnya adalah tingkat kekeringan yang tinggi pada sekam padi sehingga rawan terjadi kebakaran yang ditumpuk pada penyimpanannya. Sekam padi selalu berasal dari gabah kering, karena proses penggilingan padi hanya bisa dilakukan pada gabah kering. Faktor teknis lainnya berupa tingginya kadar abu akan berpengaruh pada porsi penggunaan sekam padi tersebut.

Berdasarkan perbandingan di atas, nampaknya memang PKS ata cangkang sawit adalah bahan bakar biomasa ideal untuk cofiring ataupun fullfiring (100% PKS) pada PLTU. Konsumsi PKS untuk dalam negeri diperkirakan terus meningkat dan bahkan akan terjadi kompetisi dengan pasar export. Pada kondisi tersebut bisa jadi sejumlah pembatasan export dilakukan dengan alasan prioritas kebutuhan dalam negeri.

Coconut Husk Pellet (CH Pellet) Alternative Pemanfaatan Limbah Sabut Kelapa

Pada daerah dimana cukup memadai pasokan listriknya dan limbah sabut kelapa tersedia melimpah, maka sabut kelapa tersebut bisa diolah lanjut menjadi pellet sabut kelapa (coconut husk pellet/CH pellet). CH pellet termasuk biomass pellet atau agro-waste pellet dan bukan termasuk wood pellet karena bahan bakunya termasuk limbah pertanian dan bukan biomasa kayu-kayuan (woody biomass). Mengapa hanya daerah dengan pasokan listrik memadai yang disarankan untuk produksi CH pellet? Hal tersebut karena pada produksi pellet tersebut dibutuhkan sejumlah peralatan mekanik yang digerakkan dengan motor listrik seperti unit size reduction, pengeringan, pengepressan menjadi pellet dan sebagainya. Ketika daerah tersebut tidak ada atau kurang memadai pasokan listriknya maka sabut kelapa yang berlimpah dan cenderung mencemari lingkungan tersebut disarankan untuk produksi arang, untuk lebih detail bisa dibaca disini. Dan pada dasarnya pemanfaatan limbah sabut kelapa tersebut secara teknis bisa bermacam-macam tetapi yang penting tetap bisa ekonomis, berwawasan lingkungan dan berkelanjutan atau sejalan dengan konsep bioekonomi.

CH pellet sama seperti EFB pellet yang bisa digunakan 100% pada pembangkit listrik berteknologi fluidized bed combustion (FBC).  Hal ini karena teknologi FBC memiliki fleksibilitas tinggi untuk jenis bahan bahan bakar yang digunakan termasuk pellet dari sabut kelapa dan tandan kosong sawit tersebut yang notabene memiliki kandungan kalium (potassium) dan klorin yang tinggi. Tipe pellet dari limbah pertanian tersebut juga bisa digunakan pada teknologi pulverized cobustion (PC) tetapi dengan porsi yang terbatas atau biasanya dengan istilah cofiring. Cofiring biomasa dengan batubara pada teknologi PC hingga 10% biasanya belu membutuhkan modifikasi pada pembangkit PC tersebut. Alasan utama mengapa CH pellet atau EFB pellet tidak bisa digunakan 100% pada PC adalah karena kimia abunya, khususnya kandungan kalium dan klorin di atas. Suhu operasi yang tinggi (> 1000 C) membuat kalium meleleh dan menjadi deposit pada pipa-pipa penukar panas (heat exchanger) sehingga lambat-laun menurunkan efisiensi, sedangkan klorin yang korosif akan membuat logam-logam pada pembangkit tersebut cepat habis. Sedangkan pada FBC dengan suhu operasi lebih rendah atau umumnya 100-200 C lebih rendah dari PC maka tentang kimia abu dari pellet tersebut tidak menjadi masalah berarti. 

Supaya CH pellet semakin luas penggunaannya atau semakin banyak diterima pasar khususya pada teknologi PC yang lebih banyak digunakan daripada FBC pada pembangkit listrik, maka kualitas CH pellet tersebut harus diupgrade yakni dengan menurunkan kandungan kalium dan klorin dalam sabut kelapa tersebut. Cara menurunkan kedua unsur tersebut adalah dengan mengekstraknya. Ekstrak kalium dan klorin tersebut selanjutnya bisa digunakan sebagai pupuk organik cair (POC). Produksi POC sekaligus menyiapkan bahan baku untuk produksi CH pellet adalah dua aktivitas produktif yang sejalan sehingga biaya menurunkan kandungan kalium dan klorin pada sabut kelapa bisa terkompensasi oleh produsi POC tersebut. Kandungan kalium dalam sabut kelapa cukup tiggi yaki sekitar 10% dan kalium sangat dibutuhkan tanaman. Ada varian tertentu pupuk kalium yang harganya mahal dan tidak disubsidi sehingga produksi POC akan menekan biaya belanja pupuk kalium yang mahal tersebut, bahkan pada perkebunan tertentu biaya pupuk sangat besar dan tidak diberikan subsidi. Setelah kandungan kalium dan klorin dalam sabut kelapa tersebut bisa diekstrak untuk produksi POC, selanjutnya sabut tersebut akan menjadi bahan baku CH pellet, dan produk CH pellet yang dihasilkan lebih maksimal pada pembangkit listrik dengan teknologi PC

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.

Baggase Pellet dan EFB Pellet Untuk Bahan Bakar Pembangkit Listrik

Baggase pellet dan EFB pellet adalah kelompok pellet limbah pertanian (agro-waste pellet) yang kualitasnya dibawah wood pellet. Tidak semua pembangkit listrik bisa menggunakan kedua jenis pellet diatas. Hal ini karena pellet limbah-limbah pertanian umumnya memiliki kadar abu yang besar dan kandungan kimia abu yang tidak bisa diterima oleh jenis teknologi pembangkit listrik tertentu. Pada umumnya pellet limbah pertanian (agro-waste pellet) memiliki kandungan potassium (kalium) yang tinggi dengan titik leleh rendah dan klorin yang korosif, sehingga tidak cocok untuk pembangkit tipe pulverized combustion system. Pulverized combustion system beroperasi pada suhu tinggi yakni 1000-1100 C. Pembangkit listrik yang beroperasi dengan suhu lebih rendah seperti gasifikasi dan fluidized bed combustion (FBC) bisa menggunakan bahan bakar baggase pellet dan EFB pellet. Cangkang sawit (palm kernel shell) juga cocok untuk jenis teknologi pembakaran tersebut, sedangkan wood pellet karena berasal dari kayu-kayuan (woody biomass) bisa digunakan untuk bahan bakar pulverized combustion system.

Baggase dan baggase pellet

EFB dan EFB Pellet

Baik baggase pellet maupun EFB pellet keduanya bisa diproduksi di Indonesia karena bahan bakunya banyak tersedia. Bahkan untuk EFB pellet potensinya sangat besar mengingat luasnya perkebunan sawit dan banyaknya pabrik kelapa sawit di Indonesia. Dengan luas perkebunannya diperkirakan mencapai 12 juta hektar dan 600 an pabrik kelapa sawit maka Indonesia adalah produsen CPO (crude palm oil) terbesar di dunia saat ini diikuti Malaysia di urutan no 2. EFB atau tandan kosong sawit mencapai porsi 22% dari kapasitas pabrik sawit sedangkan 1 ton gula menghasilkan limbah 3 ton baggase. Untuk produksi gula tebu, Indonesia masih tertinggal apalagi dengan Brazil. Luas perkebunan tebu Brazil 9 juta hektar dengan produksi gula 29 juta ton, sedangkan Indonesia hanya sekitar 0,5 juta hektar dengan produksi gula dikisaran 2 juta ton. Baggase pellet juga sudah diproduksi di Brazil, yakni oleh perusahaan Cosan dengan kapasitas 175 ribu ton/tahun (14,6 ribu ton/bulan) dan di eksport ke Jepang. 

Walaupun pembangkit listrik dengan teknologi gasifikasi dan fluidized bed combustion tidak sebanyak pulverized combustion system, tetapi seiring meningkatnya kesadaran pada energi terbarukan yang ramah lingkungan dan berkelanjutan (sustainable) maka dalam waktu tidak lama lagi juga diprediksi juga akan meningkat. Hal ini karena pembangkit listrik dengan teknologi gasifikasi dan fluidized bed combustion (< 50 MW)  pada umumnya juga tidak sebesar pembangkit listrik pulverized combustion system (>50 MW). Walaupun berukuran kecil tetapi jika jumlahnya banyak juga akan menimbulkan permintaan terhadap agrowaste pellet, seperti baggase pellet dan EFB pellet bahkan cangkang sawit (palm kernel shell). Pada era mendatang pembangkit listrik juga akan semakin kecil, tetapi tersebar dan banyak, bahkan saking kecilnya setiap rumah tangga bisa memiliki pembangkit listrik sendiri, karena hanya berukuran sebesar kulkas, untuk lebih detail bisa dibaca disini. 

Proyeksi Pasar Wood Pellet Sampai 2025 Dan Peluang Indonesia

Pembuatan proyeksi pasar akan sangat dibutuhkan bagi semua pihak yang terlibat dalam bisnis wood pellet khususnya para produsen wood pellet itu sendiri. Peningkatan atau pengurangan produksi bahkan menghentikan produksi bisa saja dilakukan apabila situasi dan kondisi menunjang hal tersebut. Sebuah proyeksi yang mampu menyajikan data akurat akan memudahkan pengambilan keputusan tersebut. Tingkat akurasi data yang presisi dan tajamnya analisis serta disajikan secara informatif dan atraktif membuat sebuah proyeksi begitu bernilai dan dijadikan referensi utama bagi semua pihak yang berkecimpung dan menekuni bisnis ini. Dibawah ini kami mencoba menyajikan proyeksi pasar wood pellet sampai 2025 yang dihimpun dari berbagai sumber dan pengalaman pribadi. Semoga menjadi proyeksi yang bermanfaat bagi pembaca.

Pasar wood pellet secara umum dikelompokkan menjadi dua, yakni industri dan pemanas. Sektor industri yakni pembangkit listrik, sedangkan sektor pemanas yakni pemanas ruangan dan boiler. Kualitas wood pellet sektor industri (industrial wood pellet) lebih rendah dibandingkan sektor pemanas (premium wood pellet). Kebutuhan wood pellet untuk industri biasanya sangat besar bahkan pengirimannya atau transportasinya menggunakan kapal dengan kondisi curah (bulk shipment) sedangkan untuk kebutuhan pemanas jumlahnya lebih kecil yang biasa dikemas dalam jumbo bag lalu disusun dalam kontainer. Perbedaan lainnya adalah untuk wood pellet sektor industri pemasarannya sangat terpengaruh pada kebijakan negara yang bersangkutan (policy driven) sedangkan wood pellet untuk pemanas sangat dipengaruhi oleh harga bahan bakar lainnya, seperti minyak bumi dan gas. Hal-hal diatas yang mendasari karakteristik pasar wood pellet.

Beberapa tahun terakhir pasar wood pellet secara global (baik sektor industri atau pemanas) terlihat tidak terlalu menggembirakan bahkan terjadi kelebihan di sejumlah tempat. Mengapa hal ini terjadi?  Pertama, karena sejumlah kebijakan untuk pemakaian wood pellet belum efektif dilaksanakan karena pembangkit-pembangkit listriknya belum selesai dibuat atau dalam tahap pembangunan, dan sejumlah pembangkit listrik juga masih dalam tahap ujicoba co-firing dengan wood pellet. Kedua, harga bahan bakar kompetitor yang murah, terutama minyak bumi yang bahkan mencapai harga 30 dollar per barrel-nya yakni pada awal 2016. Kondisi ini bahkan sampai menggeser posisi wood pellet sebagai bahan bakar termurah untuk sektor pemanas. Ketika harga minyak bumi lebih dari 63 dollar per barrel-nya diprediksi pasar wood pellet akan membaik. Dan yang ketiga, akibat perubahan iklim maka musim-musim dingin di Eropa tidak dalam beberapa tahun terakhir lebih hangat atau tidak sedingin waktu-waktu sebelumnya. Tentu kondisi ini juga mengurangi konsumsi wood pellet. Logikanya ketika kondisi diatas bisa berubah menjadi sebaliknya tentu pasar wood pellet akan membaik.

Berbagai kawasan dan negara memiliki karakteristik pasar tersendiri. Eropa pada umumnya menggunakan wood pellet baik untuk industri maupun pemanas, bahkan khususnya Italia menggunakan wood pelletnya sebagian besar untuk pemanas ruangan. Kompor-kompor wood pellet  (pellet stove) disana bahkan telah bisa dioperasikan dengan aplikasi pada smartphone atau gadget. Sedangkan pasar di Asia penggunaan wood pellet banyak untuk pemanas khususnya untuk boiler, pengeringan dan memasak tetapi sangat jarang untuk penggunaan pemanas ruangan. Dalam beberapa waktu ke depan penggunaan wood pellet di Asia akan didominasi untuk sektor industri yakni pembangkit listrik ketika pembangkit-pembangkit listrik di Jepang dan Korea bahkan China menggunakan wood pellet sebagai bahan bakarnya. Sedangkan untuk pasar Amerika terutama Amerika Serikat dan Kanada penggunaan wood pellet sebagian besar untuk sektor industri bahkan dalam beberapa tahun ke depan ada kecenderungan untuk ditingkatkan. Bagaimana dengan kondisi di Australia dan Afrika? Sejauh ini belum ada kebijakan yang jelas terkait biomass fuel khususnya wood pellet di kedua benua tersebut. Penggunaannya baru sebatas untuk pemanas serta porsinya masih kecil dan lebih kecil lagi untuk sektor industri pada pembangkit listrik.

Tahun 2020 adalah tahun penting untuk pasar wood pellet karena tahun tersebut sebagian besar pembangkit listrik yang dibangun sudah beroperasi termasuk sejumlah kebijakan bisa efektif karena ditunjang fasilitas-fasilitas pembangkit tersebut.  Tahun 2020 juga berarti saat dimulainya pasar wood pellet secara massif, karena kebutuhan wood pellet meningkat secara signifikan. Estimasi FutureMetrics   kebutuhan wood pellet pada tahun 2025 akan sebesar 30 juta ton, sedangkan RISI menuliskan estimasinya 50 juta ton pada tahun 2024 dan Viridis Energy menyatakan nilai bisnis ini akan mencapai 9 milyar dollar Amerika pada tahun 2020. Futuremetrics lebih detail juga memberikan analisa pasar di Kanada dan Jepang. Beberapa indikasi lain yang menambah akurasi analisis tersebut yakni Korea menginvestasikan 11,6 milyar dollar tahun 2016 untuk energi alternatifnya dan menurut Korea Forest Biomass Association hal tersebut akan meningkatkan import wood pellet-nya dari 1,5 juta ton pada 2015 menjadi 8,5 juta ton pada 2022. Untuk bisa menangkap peluang tersebut tentu perlu persiapan dari saat ini, terutama bagi para produsen wood pellet.

Dimanakah dan siapakah pengguna wood pellet terbesar saat ini? Inggris adalah pengguna wood pellet terbesar saat ini dengan tiga pembangkit listriknya, yakni Lynemouth, MGT dan Drax. Kebijakan setiap negara lebih unik dan spesifik dengan kondisi negara yang bersangkutan walaupun biasanya tetap mengacu pada kebijakan yang lebih makro, seperti terjadi di negara-negara kelompok Uni-Eropa. Dalam kebijakan bioeconomy Eropa mereka memiliki target untuk 21% listrik dan 20% pemanas berasal dari energi terbarukan, lalu setiap negara memiliki kebijakan sendiri yang mengacu pada kesepakatan bersama tersebut. Belanda dengan akan program co-firingnya, juga akan meningkatkan permintaan wood pellet, walapun masih belum jelas,  tetapi bila terlaksana hal tersebut akan meningkatkan permintaan wood pellet sebesar 3,5 juta ton/tahun. Begitu juga co-firing pada Langerlo di Belgia juga akan meningkatkan permintaan wood pellet juga.  Jepang dan Korea Selatan yang mencanangkan penurunan emisi CO2 telah memiliki peraturan terkait pemakaian biomass fuel khususnya wood pellet.

Produksi pellet Eropa pada tahun 2015 yakni 14,1 juta ton, sedangkan  konsumsinya mencapai 20,3 juta ton artinya kurang sejumlah 6,2 juta  ton. Pemakaian untuk sektor pemanas mencapai 10,3 juta ton, atau berarti  51% dari total konsumsi atau mengalahkan penggunaan pellet untuk industri  yakni pembangkit listrik seperti Drax. Apabila dianggap setiap rumah di  Eropa mengkonsumsi 2,5 ton pellet per tahun, berarti ada sekitar 4 juta  konsumen. Sedangkan 6 produsen pellet terbesar di Eropa yakni, Jerman ( 2  juta ton), Swedia (1,7 juta ton), Latvia (1,6 juta ton), Estonia (1,3  juta ton), Austria (1 juta ton) dan Prancis (1 juta ton). Dan untuk lebih  rinci negara-negara konsumen utama  pellet untuk sektor pemanas di Eropa  yakni Italia (3,1 juta ton), Jerman (2,3 juta ton), Denmark (1,8 juta  ton), Swedia (1,6 juta ton), Prancis (1 juta ton), dan Austria (0,9 juta  ton). Kompor pemanas (pellet stove) juga mengalahkan boiler. Italia  dengan 95% konsumsi pellet untuk stove, dan boiler hanya 5%, sedangkan  Jerman 60% wood pellet dengan kompor (stove) dan boiler mencapai 40%.

China sejauh ini belum jelas tentang kebijakan terkait biomass fuel-nya, baik potensi produksi maupun penggunaan wood pellet. Tetapi data bahwa kawasan hutan di China sangat terbatas sehingga akan kesulitan untuk produksi wood pellet dalam jumlah besar, tetapi limbah pertaniannya sangat berlimpah. Pellet dari limbah pertanian ini memiliki keterbatasan pada kualitasnya, yakni klorin yang tinggi yang korosif terhadap logam-logam pipa boiler dan silica bersifat abrasif. Agro-waste pellet atau pellet fuel dari limbah-limbah pertanian tersebut menjadi tidak bisa digunakan pada sistem pulverized, karena terutama masalah klorin, atau kalau pun bisa digunakan maka porsinya sangat kecil sehingga masalah-masalahnya bisa diminimalisir. Masalah lainnya suhu leleh abu yang rendah ( low melting ash) akan menimbulkan slag atau clinker yang dapat merusak peralatan pembakaran pada pembangkit tersebut. Sehingga agro-waste pellet tersebut bisa digunakan pada sistem non-pulverized seperti pembakaran dengan moving grate (chain grate) maupun gasifikasi. Walaupun selalu ada pasar untuk setiap pellet fuel, tetapi karena mayoritasnya pembangkit listrik yang ada saat ini menggunakan sistem pulverized sehingga perlu mengganti sistem tersebut untuk bisa menggunakan agro-waste pellet dan ini tentu saja tidak mudah, cepat dan murah. Hal tersebut juga membuat target mengurangi CO2 (Carbon Reduction) juga sulit dipenuhi. Hal lain yang bisa dilakukan adalah menggunakan wood pellet dan berarti perlu import yang sangat banyak. Kandungan silica tinggi pada limbah pertanian menjadi masalah terutama saat produksi atau pemelletan dan penggunaannya. Contoh limbah pertanian yang tinggi kandungan silica-nya adalah sekam padi. Masih menurut perhitungan FutureMetrics apabila dengan porsi co-firing wood pellet hanya 5% saja dan itupun dilakukan hanya oleh 16% dari pembangkit listrik batubara di China, maka itu sudah bisa menimbulkan permintaan wood pellet hampir 40 juta ton/tahun.

Potensi Indonesia cukup bagus untuk bisa menjadi salah satu pemain utama wood pellet dunia. Dengan iklim tropis, curah hujan tinggi, tanah subur, letak geografis cukup dekat dengan Jepang, Korea Selatan dan China serta luasnya lahan baik hutan tanaman industri (HTI) yang luasnya sekitar 80 juta hektar, polikultur dengan kebun sawit, maupun lahan-lahan tidur dan marjinal yang bisa digunakan untuk kebun energi. Mengapa menggunakan kebun energi untuk memasok bahan baku kayu-kayuan bagi produksi wood pellet tersebut? Hal ini karena dengan kebun energi pasokan bahan baku untuk pabrik wood pellet bisa dalam jumlah besar dan stabil untuk jangka waktu yang panjang, lebih detail untuk kebun energi bisa dibaca disini. Indonesia juga terkenal sebagai produsen terbesar CPO  atau minyak mentah sawit dengan produksi 23 juta ton/tahun, tetapi dengan monokultur dalam perkebunan luas maka perkebunan akan rentan terserang penyakit dan produksinya juga tidak optimal, untuk itu polikultur dengan kebun energi adalah solusi jitu, untuk lebih detail bisa dibaca disini. Hutan-hutan tanaman industri yang jumlahnya juga jutaan hektar juga bisa dioptimalkan dengan kebun energi, untuk lebih detail bisa dibaca disini. Sedangkan untuk merancang produksi wood pellet dari kebun energi bisa dibaca disini.

Demikian juga lahan-lahan tidur, lahan marjinal hingga lahan kritis juga akan memberi manfaat yang besar dengan kebun energi tersebut. Satu hal lagi yakni konsumsi protein khususnya daging bagi masyarakat Indonesia juga masih perlu ditingkatkan karena berada dibawah konsumsi rata-rata dunia, yakni 16 gram/hari, sedangkan rata-rata dunia yakni 31 gram/hari. Peternakan domba besar bisa dibuat dengan menggunakan pakan daun-daun dari hasil panen kebun energi leguminoceae yang kaya protein juga rendah kandungan taninnya dan rerumputan dengan penggembalaan di kebun-kebun tersebut. Dedaunan yang kaya protein tersebut memiliki konversi yang tinggi menjadi daging domba, yang nanti daging tersebut ujung-ujungnya dimakan manusia. Protein ini sangat penting bagi tubuh karena berfungsi untuk pertumbuhan sel-sel dan domba-domba tersebut juga akan menjadi harta terbaik kita. Jangan sampai Indonesia hendak menggenjot produksi daging dengan peternakan tersebut, tetapi di satu sisi juga malah menggenjot import pakan ternak seperti jagung dan kedelai karena kurang ketersediaan pakan ternak di dalam negeri. Selain itu pakan ternak domba dengan rerumputan dan dedaunan akan membuat dagingnya memiliki rasio omega 6 terhadap omega 3 mendekati 1, sehingga akan menjadi the world healthiest food. Berbeda apabila ternak tersebut diberi pakan biji-bijian maka rasio omega 6 terhadap omega 3 besar, bisa lebih dari 10 dan ini juga kurang baik.

Apakah Indonesia juga akan bebas halangan untuk menjadi salah satu produsen terbesar wood pellet dunia tersebut? Jawabnya tentu saja tidak. Negara-negara besar produsen wood pellet seperti Kanada yang kaya biomasa kayu dari kehutanan juga tidak tinggal diam dan berusaha merebut dan memimpin pasar wood pellet dunia. Bahkan Kanada sudah mentargetkan Eropa dan Asia sebagai pasar wood pelletnya, yakni produksi wood pellet dari Kanada bagian barat untuk pasar Jepang dan Korea serta dari bagian timurnya untuk pasar Eropa. Sementara itu kebijakan dalam negerinya juga membutuhkan wood pellet karena dengan pan-Canadian climate deal mentargetkan pembangkit listrik yang bebas batubara pada 2030. Eropa masih menjadi tujuan pasar paling penting untuk export wood pellet  dari Kanada yang terhitung 80% volume exportnya. Dan hampir semua  ditujukan untuk sektor industri listrik, yakni di Inggris, Belgia dan  Belanda serta hanya sedikit untuk sektor pemanas di Italia. Melihat  peluang tentang kekurangan pasokan wood pellet di Eropa, sejumlah negara  di Eropa juga sudah mulai muncul sebagai produsen wood pellet pada 2016,  seperti Ukraina 360 ribu ton (ditambah 1 juta ton pellet fuel yang  terbuat limbah pertanian seperti jerami dari  batang gandum, dan kulit  biji bunga matahari/sunflower husk), Serbia (250 ribu ton), Kroasia (232  ribu ton), dan Slovenia (110 ribu ton). Estonia dan Latvia, dua negeri  kecil di Eropa juga mulai menjadi rival bagi Kanada. Sedangkan negara- negara lain di Eropa juga sudah mulai meningkatkan produksinya. Berapakah  produksi wood pellet Indonesia saat ini? Produksi wood pellet di  Indonesia relatif kecil kurang lebih baru sekitar 80 ribu ton per tahun sedangkan Malaysia sudah lebih banyak yakni sekitar 180 ribu ton per tahun dan  sebagian besar untuk pasar Korea yakni lebih dari 70% baik dari produsen Indonesia dan Malaysia. Sedangkan yang di export ke Jepang masih sangat kecil. Terakhir ada beberapa hal  yang perlu diperhatikan yakni, pertama bukti tentang keberlanjutan  (sustainibility), kedua kualitas, ketiga kekuatan dan kehandalan  finansial, dan yang keempat yakni harga yang kompetitif.

Selain Kanada, Amerika Serikat dan Eropa adalah produsen-produsen terbesar saat ini, sekaligus juga pengguna wood pellet dalam jumlah besar. Tetapi ada perbedaan diantara ketiganya, yakni Kanada mengeksport sebagian besar wood pelletnya, Amerika banyak menggunakan wood pellet didalam negeri, sedangkan Eropa masih membutuhkan sangat banyak wood pellet dari negara lain. Sementara itu juga ada sejumlah produsen wood pellet di Asia, lebih khusus di Asia Tenggara seperti Malaysia, Thailand dan Vietnam. Luas tanah di Indonesia dan berbagai kondisi yang mendukungnya membuat potensi untuk menjadi pemimpin untuk produksi wood pellet di kawasan Asia Tenggara sangat besar. Faktor lainnya adalah rendahnya target pemerintah Indonesia untuk energi biomasa dalam bauran energi nasional yang menurut Peraturan Presiden no 5 tahun 2006 hanya 5% itupun pada tahun 2025, sehingga mayoritas produksi wood pellet bisa diarahkan ke pasar wood pellet yang besar seperti Jepang dan Korea Selatan. Sedangkan apabila untuk pasar pemanas yang lebih terpengaruh harga energi atau bahan bakar kompetitor, bukan karena kebijakan atau regulasi, maka harga bahan bakar kompetitor seperti batubara, minyak bumi, gas bahkan kayu bakar akan menentukan jumlah konsumsi wood pellet di dalam negeri. Kondisi di Indonesia pada dasarnya juga mendukung untuk pasar wood pellet untuk pemanas baik untuk industri maupun rumah tangga yang biasa menggunakan LPG (propane), karena harga wood pellet jauh lebih murah ditinjau dari kandungan energinya. Sayang belum banyak yang menggarap pasar ini, hal ini karena ada beberapa faktor penghalang yakni keterbatasan pasokan wood pellet dan kompor-kompor masak yang praktis untuk sektor tersebut.

Kesimpulan : Indonesia memiliki peluang besar untuk menjadi pemain utama wood pellet baik sebagai produsen maupun pengguna sekaligus. Hal tersebut didukung oleh sejumlah kondisi alamnya, luas tanah dan posisi geografisnya. Tetapi berhubung belum ada kebijakan yang jelas untuk penggunaan bahan bakar atau sumber energi wood pellet untuk pembangkit listrik dan kebijakan energi nasional berdasarkan Peraturan Presiden no 5 tahun 2006 hanya mentargetkan 5% untuk energi biomasa dalam bauran energi (energy mix) terbarukan sehingga peran sebagai produsen wood pellet dengan mayoritas produknya untuk pasar export lebih menjadi prioritas. Kebun energi sebagai cara untuk menghasilkan bahan baku industri wood pellet dengan jumlah besar, berkesinambungan dan stabil serta potensi menghasilkan pangan berupa protein dari daging domba adalah pilihan terbaik.Perbaikan generasi untuk menuju peradaban yang gemilang untuk mencahayai dunia, salah satunya dengan pangan berupa daging yang halalan thoyyiban yakni sehat, lezat dan berkualitas dengan ketercukupan kandungan gizi berupa proteinnya.Pengembangan energi dengan produksi wood pellet yang berasal dari kayu-kayu di pepohonan dalam kebun energi juga sejalan dengan petunjuk Al Qur'an.

Selalu Ada Pasar Untuk Setiap Jenis Pellet Fuel

Aspek pemasaran selalu menjadi momok bagi calon produsen. Ketika aktivitas produksi telah dilakukan termasuk biaya yang besar telah dikeluarkan untuk membeli peralatan atau mesin produksi, tanah untuk pabrik, bangunan pabrik dan sebagainya, sebagai contoh misalnya dengan produksi wood pellet kapasitas besar dari kebun energi, tetapi belum menguasai aspek pasar tersebut, tentu akan menjadi masalah besar. Mengkaji, menganalisis dan mendalami aspek pasar dengan karakteristiknya sebelum aktivitas produksi adalah hal yang sangat penting, terlebih lagi untuk produksi kapasitas besar yang juga membutuhkan biaya besar tersebut. Hal tersebut juga berlaku untuk pellet fuel dari biomasa sebagai bahan bakar padat yang mendapat banyak perhatian saat ini dan juga mulai banyak dikembangkan oleh sejumlah pihak. Dan tentu saja ketakutan calon produsen tersebut bisa dihindari apabila mereka telah menguasai seluk-beluk bisnis yang akan ditekuninya tersebut.

Biomass pellet atau pellet fuel dan lebih khususnya pada wood pellet bisa dibuat dari berbagai macam bahan baku biomasa, baik biomasa kayu-kayuan, limbah-limbah pertanian maupun rumput-rumputan. Secara lebih spesifik wood pellet adalah pellet fuel yang dibuat khusus dari biomasa kayu-kayuan (woody biomass) tersebut. Sedangkan biomass pellet adalah pellet fuel yang dibuat dari segala macam biomasa termasuk kayu-kayuan, limbah pertanian maupun rerumputan tersebut. Pellet fuel yang khusus dibuat dari limbah pertanian disebut agro-waste pellet. Kelompok wood pellet memiliki karakteristik memiliki nilai kalor tinggi dan kadar abu rendah sedangkan agro-waste pellet memiliki karakteristik nilai kalor lebih rendah dan kadar abu lebih tinggi. Wood pellet juga bisa dibuat dari jenis kayu keras dan kayu lunak yang masing-masing-masing ada sedikit perbedaan pada sifat-sifatnya (properties). Begitu juga kelompok pellet fuel dari limbah-limbah pertanian yang bahan bakunya juga bisa beragam seperti sekam padi, kulit kopi, kulit kacang, tandan kosong sawit (EFB) dan sebagainya. Sifat-sifat pellet fuel dari berbagai macam limbah pertanian tersebut juga berbeda-beda walaupun perbedaannya juga tidak tajam.

Kadar abu dan kimia abu adalah dua variabel penting terkait penggunaan atau pemanfaatan pellet fuel tersebut. Secara umum semakin tinggi kadar abu maka semakin kecil nilai kalor dari pellet fuel tersebut. Sedangkan kimia abu dari berbagai kelompok pellet fuel secara umum juga bisa dibedakan sebagai berikut :
1. Kandungan abu silica (Si) dan potassium / kalium (K) yang rendah dengan kalsium (Ca) yang tinggi, dengan high fusion temperature berasal dari kelompok hampir semua biomasa kayu (woody biomass). Dan inilah spesifikasi terbaik untuk pembakaran (combustion) dan gasifikasi.
2. Kandungan abu silica (Si) dan potassium/kalium (K) yang tinggi dengan kalsium (Ca) yang rendah berasal dari kelompok limbah-limbah biomasa pertanian.

Lebih jauh lagi karena unsur-unsur kimia penyusun biomasa dalam pellet fuel jumlahnya banyak maka hal tersebut menentukan sifat-sifat pellet fuel tersebut secara spesifik. Sebagai contoh : wood pellet dari kayu keras seperti meranti, merbau, ulin, halaban dan sebagainya berbeda sejumlah kandungan unsur kimianya dengan wood pellet dari kayu lunak seperti sengon/albasia. Begitu pula dengan agro-waste pellet seperti pellet sekam padi (ricehusk pellet) dengan pellet tandan kosong sawit (EFB Pellet). Bahkan sama-sama kelompok kayu keras maupun kayu lunak pun perbedaan-perbedaan jumlah kandungan unsur kimia abu antar berbagai species kayu-kayu tersebut juga terjadi dan hal tersebut berpengaruh terhadap tingkat toleransi teknologi yang digunakan. Secara ilmiah (scientific) analisa ultimate di laboratorium bisa digunakan untuk mengetahui kandungan abu dan unsur-unsur kimianya secara terperinci/detail. Hal ini penting diketahui untuk penggunaan atau pemanfaatan pellet fuel tersebut secara spesifik.

Pada dasarnya pemanfaatan pellet tersebut adalah sebagai bahan bakar atau sumber energi. Teknologi pembakaran, gasifikasi dan pirolisis adalah route thermal yang bisa menggunakan pellet sebagai bahan bakar. Teknologi pembakaran paling banyak digunakan, selanjutnya gasifikasi dan terakhir pirolisis. Teknologi pembakaran (combustion) dengan suhu sedang hingga suhu tinggi bisa dilakukan. Sektor industri pada umumnya menggunakan suhu sedang dan pembangkit listrik menggunakan suhu tinggi. Pembakaran di sektor industri menggunakan alat-alat pembakar (combustor), yakni grate stoker (chain grate) dan stoker (static grate). Sedangkan pada pembangkit listrik menggunakan pulverized system, tambahan penjelasan juga bisa dibaca di sini.

Untuk bisa menggunakan pellet fuel dari berbagai bahan baku karena tidak bermasalah dengan sejumlah kimia abu pellet tersebut maka teknologi gasifikasi banyak digunakan. Dengan gasifikasi suhu operasionalnya juga relatif rendah (800 C) dibandingkan pulverized pada pembakaran, sehingga sejumlah unsur kimia abu juga tidak menimbulkan masalah. Penggunaan teknologi gasifikasi juga sudah mulai banyak pada pembangkit listrik. Teknologi gasifikasi dengan memaksimalkan produk gas memiliki tingkat efisiensi lebih tinggi dari pembakaran, tetapi harga atau investasi untuk kapasitas besar mahal sehingga pada pembangkit listrik kapasitas besar pada umumnya masih menggunakan teknologi pembakaran (pulverized) tersebut di atas. Dengan teknologi gasifikasi ini maka tidak hanya jenis wood pellet saja yang bisa digunakan tetapi agro-waste pellet juga bisa digunakansebagai bahan bakar.

Bagaimana dengan pirolisis? Berbeda dengan pembakaran dan gasifikasi yang menghasilkan abu sebagai residue, sedangkan di pirolisis tidak dihasilkan abu karena kondisi operasi rendah dibandingkan pembakaran dan gasifikasi yakni 400-600 C. Wood pellet atau biomass pellet jarang digunakan untuk bahan bakar atau bahan baku pada pirolisis. Pirolisis yang banyak digunakan saat ini adalah slow pyrolysis atau karbonisasi untuk produksi arang, sedangkan fast pyrolysis untuk produksi bahan bakar cair (bio-oil) juga masih jarang digunakan. Pada produksi arang dengan (slow) pyrolysis atau karbonisasi tersebut biasanya menggunakan kayu-kayuan atau pun briquette (sawdust briquette/wood briquette) sebagai bahan bakunya untuk menghasilkan produk arang kayu (lump charcoal) dan sawdust charcoal briquette, untuk mempertajam informasinya bisa dibaca di sini.

Torefaksi (torrefaction) atau mild pyrolysis bisa menghasilkan produk setengah arang (half carbonization) yang selanjutkan bisa dipadatkan menjadi torrified pellet fuel. Bahan baku proses torefaksi (torrefaction) tersebut yakni wood chip lalu setelah melalui proses torefaksi selanjutnya dihancurkan (crushing) dengan hammer mill yang sehingga berukuran menjadi serbuk yang selanjutnya dipadatkan menjadi torrified pellet fuel. Dengan proses torrefaction tersebut kandungan energi dari biomasa menjadi lebih tinggi sekitar 20% sehingga setelah dipadatkan kandungan energi torrified pellet fuel juga otomatis lebih tinggi dari wood pellet. Torrefaction dengan produk akhir torrified pellet fuel tersebut diprediksi akan menjadi tren bahan bakar padat biomasa masa depan. Pabrik wood pellet atau biomass pellet bisa meng-upgrade produknya menjadi torrefied pellet fuel dengan menambahkan torrefier atau alat torrefaction dalam produksinya. Tidak banyak modifikasi pabrik jika akan menambah torrifier atau alat torrefaction tersebut untuk menjadi produk akhir torrified pellet fuel nantinya. Jadi disini penggunaan teknologi torrefaction (mild-pyrolysis) untuk proses produksi bahan bakar biomasanya yakni torrified fuel, sedangkan teknologi gasifikasi dan pembakaran digunakan untuk mengekstrak energi dari bahan bakar biomasa berupa pellet fuel menjadi panas maupun listrik.

Dengan mengkaji secara mendetail karakteristik pellet fuel dan teknologi pemanfaatannya maka tidak ada pellet fuel yang tidak berguna atau tidak ada pasarnya. Kebutuhan energi juga terus meningkat seiring pertambahan penduduk. Karakteristik atau sifat-sifat khusus pellet fuel juga akan menentukan harga jual pellet tersebut. Wood pellet pada umumnya memiliki harga lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok agro-waste pellet. Dalam banyak hal wood pellet memiliki banyak keunggulan dibandingkan batubara terutama di sektor industri, tentu juga masalah keekonomiannya. Hal itu juga yang mendorong sejumlah industri beralih menggunakan wood pellet. Performance atau kinerja boiler di industri juga bisa bersaing dengan penggunaan wood pellet tersebut. Bagi industri-industri yang ingin melakukan ujicoba (testing) dan ingin beralih menggunakan wood pellet untuk boiler bisa menghubungi kami di eko.sbs@gmail.com