Mengapa Produksi Wood Pellet Kapasitas Besar dari Kebun Energi Kaliandra Belum Terealisasi ?

Sebagai negara tropis yang memiliki luas tanah terbesar di Asia Tenggara potensi untuk bahan bakar atau energi tebarukan dari biomasa khususnya wood pellet sangat potensial dan menjanjikan. Untuk menjaga kestabilan volume produksi kapasitas besar dan kontinuitasnya maka produksi wood pellet tersebut harus menggunakan bahan baku dari kebun energi atau kebun biomasa. Kebun energi dari tanaman rotasi dan pertumbuhan cepat (short rotation coppice & fast growing species) dari kelompok legum seperti kaliandra merah (Calliandra calothyrsus) telah menjadi perhatian cukup lama, tetapi mengapa produksi wood pellet kapasitas besar tersebut hingga saat ini belum terealisasi atau belum ada industri yang merealisasikannya ? Dibawah ini bisa jadi dua faktor utama penyebab hal tersebut :

1. Kualitas wood pellet kaliandra 

Karakteristik tanaman rotasi dan pertumbuhan cepat kelompok legum tersebut memiliki kandungan potassium / kalium dan sodium / natrium (K+Na) cukup tinggi pada kayunya. Potassium / Kalium memiliki sifat berupa titik leleh rendah sehingga akan bermasalah pada alat penukar panans (heat exchanger) di boiler pembangkit listrik pada umumnya. Kandungan potassium / kalium yang tinggi tersebut menyebabkan penggunaannya tidak cocok pada pembangkit listrik pada umumnya, yakni yang menggunakan pulverized combustion. Kaliandra merah (Calliandra calothyrsus)  secara khusus demikian juga, sehingga dengan kapasitas produksi besar  maka produk wood pellet yang berorientasi export tersebut perlu ditingkatkan kualitasnya dengan menurunkan kandungan terutama kalium dan natrium (K+Na) tersebut. 

Proses penurunan K + Na yang merupakan bagian ash content tersebut dilakukan dengan proses pencucian (leaching / washing). Unit ini menjadi perlu ditambahkan pada proses produksi wood pellet dari kaliandra merah tersebut.  Proses tersebut selain membuat kayu kaliandra bahan baku wood pellet menjadi lebih basah juga menghasilkan air limbah (waste waster). Hal ini akan menambah biaya produksi wood pellet kaliandra merah tersebut. 

Walaupun bisa saja proses leaching / washing tersebut tidak dilakukan sehingga wood pellet yang dihasilkan masih memiliki kandungan K + Na cukup tinggi juga masih berpotensi digunakan untuk pembangkit listrik tipe tertetu seperti yang berteknologi fluidized bed dan stoker. Tetapi tipe teknologi pembangkit listrik tersebut memang tidak sebanyak penggunaan teknologi pulverized combustion. Supaya penerimaan pasar untuk produksi wood pellet kaliandra besar atau bisa digunakan pada semua tipe pembangkit listrik maka sebaiknya proses leaching / washing tersebut perlu dilakukan.  

2. Pemanfaatan hanya bagian tertentu (parsial) dari tanaman, dan tidak menyeluruh (whole tree utilization) 

Ketika hanya memanfaatkan kayu saja untuk produksi wood pellet, berarti hanya sebagian saja dari tanaman yang dimanfaatkan (parsial) atau ada bagian lain dari tanaman tersebut yang tidak dimanfaatkan yakni daun dan bunga. Padahal dari kedua bagian tanaman ini akan mampu memaksimalkan pendapatan atau kentungan yang membuat daya dorong untuk akselerasi realisasi produksi wood pellet berkapasitas besar dari kebun energi tersebut. Besar biaya tambahan yang dikeluarkan untuk proses leaching / washing akan terkompensasi dengan pendapatan / keuntungan dari pengolahan daun dan pemanfaatan bunga.   

Daun kaliandra yang memiliki kandungan protein tinggi diolah menjadi pakan ternak khususnya menjadi tepung ataupun juga dipelletkan menjadi pellet pakan (feed pellet). Sedangkan dari bunga yakni nektarnya sebagai pakan lebah madu dengan peternakan lebah untuk menghasilkan madu kaliandra. Dengan memaksimalkan potensi dari seluuh bagian tanaman (whole tree utilization) kaliandra tersebut sehingga dihasilkan berbagai produk (multiple products) tersebut sehingga daya dorong untuk akselerasi realisasi produksi wood pellet kapasitas besar dari kebun energi semakin kuat.  

Salah satu bentuk syukur terhadap nikmat Allah SWT berupa negara beriklim tropis dengan tanah yang luas adalah memanfaatkannya secara berwawasan lingkungan dan berkelanjutan. Daerah tropis seperti Indonesia adalah “surga” bagi produksi biomasa, khususnya menjadi energi biomasa (bioenergy) berupa wood pellet tersebut. Optimalisasi potensi ini khususnya dengan produksi wood pellet kapasitas besar dan produk-produk tambahannya bisa menjadi rahmat dan anugerah yang mensejaherakan sekaligus sebagai solusi masalah iklim global (carbon neutral fuel).  Dan pada dasarnya juga dibutuhkan business judgement dari sisi pengusahanya sehingga pengusaha tersebut berani memutuskan untuk eksekusi peluang usaha ini.  

Abu Pembakaran Limbah Sawit Sebagai Biomaterial Konstruksi Beton

Cangkang dan sabut kelapa sawit biasa digunakan untuk bahan bakar pada pabrik kelapa sawit untuk produksi listrik dan steam untuk sterilisizer. Hasil samping dari pembakaran berupa abu banyak dihasilkan oleh proses tersebut. Suatu pabrik sawit bisa menghasilkan 5 ton/hari atau lebih abu tersebut tergantung jumlah yang dibakar karena kadar abu rata-rata dari limbah sawit tersebut berkisar 5%. Sebagian besar pabrik sawit tidak memanfaatkan abu sisa pembakaran tersebut tetapi hanya membuangnya begitu saja. Padahal abu tersebut sebenarnya bisa dimanfaatkan untuk berbagai keperluan salah satunya yakni sebagai biomaterial pengganti pasir pada berbagai proyek konstruksi bangunan. Lokasi-lokasi pabrik-pabrik sawit atau masyarakat sekitar yang berada di pedalaman banyak yang kesulitan mendapatkan pasokan pasir untuk pembuatan berbagai bangunan, sehingga dengan adanya abu tersebut sebagai subtitusi pasir maka akan terbantu.

Unit boiler pada pabrik sawit

Saat ini juga sejumlah industri dalam negeri telah mulai menggunakan bahan bakar biomasa, sebagai bahan bakar yang ramah lingkungan. Cangkang sawit atau PKS (palm kernel shell) adalah salah satu bahan bakar biomasa favorit saat ini. Salah satu hal yang menarik dari cangkang sawit adalah sifat-sifatnya yang mirip dengan wood pellet, tetapi dengan harga yang lebih murah. Abu dari cangkang sawit tersebut sama halnya dengan abu dari pabrik sawit juga bisa digunakan untuk subtitusi pasir untuk berbagai proyek konstruksi bangunan. Lokasi industri-industri yang berada di perkotaan sehingga pemanfaatan abu tersebut juga bisa sejalan dengan berbagai konstruksi pembangunan kota tersebut seperti pembangunan jalan, gedung-gedung bertingkat dan landasan pesawat terbang. Walaupun abu tersebut tidak bisa menggantikan 100% pasir tetapi akan cukup membantu menghemat biaya dengan sekitar 25% disubtitusi dengan abu tersebut.

Kandungan Senyawa Utama Dalam Pasir

Kandungan Senyawa Utama Abu Kerak Boiler (Bottom Ash)

 Abu cangkang kelapa sawit sendiri mengandung silika yang tinggi yakni sekitar 60%, sedangkan campuran abu dari cangkang dan sabut kelapa sawit pada tungku boiler mengandung SiO2 sekitar 30%. SiO2 berfungsi sebagai bahan pengisi pada pembuatan beton yang akan berpengaruh dalam kekuatan beton.Sedangkan komposisi kandungan senyawa utama pada pasir terlihat bahwa SiO2 mempunyai komposisi yang relatif besar. Lumpur dalam pasir adalah pengotor sehingga kadar lumpur pada pasir tidak boleh melebihi 5%. Kadar lumpur yang lebih dari 5% mengakibatkan ikatan hidrogen pasta semen dan pasir berkurang akibat pengaruh lumpur sebagai pengotor.Abu kerak boiler dapat digunakan sebagai bahan pengganti pasir dalam pembuatan beton karena memiliki senyawa yang berperan dalam pembuatan beton. Jika hendak digunakan sebagai bahan subtitusi semen, suatu material haruslah mengandung senyawa kapur dalam jumlah yang relatif besar karena pada dasarnya semen berfungsi sebagai pengikat dan yang terutama menjalankan fungsi tersebut adalah senyawa kapur. Kandungan SiO2,Al2O3, dan CaO yang terkandung pada abu kerak boiler yang diperlukan dalam pembuatan beton.

Hasil massa jenis abu sebesar 2,11 g/cm3, lebih rendah dari massa jenis yang dimiliki pasir. Menurut ASTM C128-93, massa jenis yang baik untuk pembuatan beton di atas 2,50 % sehingga termasuk agregat kasar. Nilai penyerapan air yang dihasilkan abu kerak boiler memenuhi syarat mencegah atau mengurangi rongga kosong dalam beton. Batas maksimum kandungan SiO2 yang terdapat pasir untuk pembuatan beton berkisar 30%, sehingga abu kerak boiler ini termasuk dalam agregat yang baik dan memenuhi standar pengganti parsial pasir. Berdasarkan komposisi kandungan kimia, abu kerak boiler lebih unggul dibandingkan pasir karena CaO dalam abu berperan membantu semen sebagai bahan pengikat. Demikian pula Al2O3 sangat berpengaruh dalam mempercepat pengerasan pada beton.

Comprehensive concrete strength tester

Apabila dihitung potensinya abu dari limbah sawit tersebut juga cukup besar potensinya. Katakan dengan 1000 pabrik sawit yang beroperasi di Indonesia dengan masing-masing pabrik menghasilkan 5 ton/hari abu maka sehari 5000 ton abu atau sebulan 150.000 ton abu. Sedangkan kelebihan cangkang sawit dari pabrik sawit yang bisa dimanfaatkan oleh industri lain di Indonesia diperkirakan mencapai 11 juta ton yang berarti potensi abu yang bisa dihasilkan yakni 550 ribu ton. Di samping itu perbedaan antara abu dari limbah sawit yang tergolong abu biomasa dengan abu batubara adalah abu cangkang tidak termasuk limbah B3 sehingga handling lebih mudah sedangkan abu batubara termasuk limbah B3 yang handlingnya lebih sulit. Abu cangkang sawit juga berasal dari biomasa yang merupakan sumber terbarukan (renewable resource) sedangkan batubara dari kelompok non-renewable resource.

Referensi : Pemanfaatan Abu Kerak Boiler Hasil Pembakaran Limbah Kelapa Sawit SebagaiPengganti Parsial Pasir pada Pembuatan Beton