Biofuel atau Kendaraan Listrik dulu ?

Trend dekarbonisasi terus berlanjut dan merambah hampir semua lini termasuk sektor transportasi. Pada sektor transportasi ada 2 hal yang bisa dilakukan yakni penggunaan bahan bakar dari energi terbarukan atau biofuel dan penggunaan kendaraan bebas emisi seperti kendaraan listrik. Pada kendaraan dengan energi terbarukan atau biofuel 100% maka emisi yang dihasilkan adalah karbon netral (walaupun emisinya mengandung CO2) sedangkan pada kendaraan listrik tidak menghasilkan emisi sama sekali karena tidak ada proses pembakaran pada operasional kendaraan listrik tersebut.

Saat ini mayoritas kendaraan adalah kendaraan berteknologi mesin pembakaran dalam (internal combustion engine) sehingga menggunakan bahan bakar untuk operasionalnya dan bahan bakar yang paling banyak digunakan adalah bahan bakar dari fossil khususnya yang berbentuk cair atau bahan bakar cair. Untuk mencapai kondisi karbon netral maka bahan bakar tersebut harus digantikan dengan biofuel 100%. Tetapi saat ini walaupun penggunaan biofuel tersebut sudah dilakukan tetapi porsinya belum 100%. Memang secara teknis ada pembatas untuk pemakaian biofuel sehingga tidak bisa 100% seperti bioethanol sehingga hal ini juga menjadi perhatian tersendiri. Walaupun begitu tentu upaya penggunaan biofuel 100% tentu juga akan menjadi target utama, selain faktor emisi sehingga mencapai kondisi karbon netral juga teknologi mesin pembakaran dalam yang memang mayoritas sehingga hanya perlu modifikasi minor atau bahkan tanpa modifikasi sama sekali. 

Fakta lainnya adalah kendaraan listrik saat ini juga sebagian besar masih menggunakan sumber energi listrik dari pembangkit listrik dari fossil fuel khususnya batubara. Walaupun kendaraan listrik tersebut nir-emisi tetapi pada dasarnya sumber energinya adalah energi fossil, hanya lokasinya saja yang berjauhan. Mobil listrik sebagai produk baru juga harganya umumnya lebih mahal bahkan bisa dua kali lipat atau lebih dari mobil pada umumnya. Kondisi ini juga mempengaruhi jumlah penggunaan mobil atau kendaraan listrik itu sendiri. 

Indonesia sebagai negara tropis memiliki potensi sangat besar sebagai produsen biofuel tersebut karena berbagai tanaman atau pohon bisa tumbuh dengan baik. Walaupun kelapa sawit merupakan tanaman penghasil minyak nabati terbesar saat ini dan Indonesia menempati peringkat pertama di dunia dengan luas kebun perkebunan sawitnya mencapai sekitar 15 juta hektar, tetapi minyak dari kelapa sawit ini bersaing (kompetisi) dengan minyak makan (edible oil) dan biaya perawatan yang tidak murah. Sedangkan minyak nabati dari pohon energi seperti nyamplung (calophyllum inophyllum) selain produktivitas minyaknya tidak kalah dengan minyak sawit, juga minyaknya tidak berkompetisi dengan minyak makan, lebih detail baca disini. Selain itu pohon nyamplung tersebut yang tumbuh baik pada area dekat pesisir pantai juga memberi keuntungan tersendiri yakni karena Indonesia memiliki garis pantai terpanjang kedua di dunia setelah Kanada yakni 99.093 km dan juga pohon nyamplung tersebut juga pohon serbaguna. Sedangkan biofuel dari limbah-limbah biomasa juga bisa dilakukan tetapi karena biaya produksi masih mahal, maka masih perlu sejumlah tahapan untuk implementasinya.  

Dengan kondisi tersebut seharusnya pengembangan biofuel khususnya dari pohon seperti nyamplung ini diprioritaskan. Sedangkan kendaraan listrik meskipun bebas emisi tetapi sumber listriknya masih menggunakan bahan bakar fossil. Upaya mengurangi bahan bakar fossil pada pembangkit listrik dengan cofiring sudah dilakukan tetapi porsinya masih sangat kecil, sehingga manfaat iklim belum signifikan. Apabila sumber energi listriknya bisa 100% dari energi terbarukan maka penggunaan kendaraan listrik juga bisa dikatakan seperti penggunaan 100% biofuel pada mesin pembakaran dalam (Internal Combustion Engine). 

Biodiesel Nyamplung : Sebuah Harapan Baru

Sebagai lanjutan dari artikel sebelumnya yang berjudul "Mengatasi Kelangkaan BBM di Daerah-Daerah Terpencil", maka ada potensi lain yang bisa sebagai harapan baru, yakni dari pohon nyamplung (Calophyllum inophyllum L.). Pohon nyamplung menghasilkan biji yang bisa diproses lanjut menjadi biodiesel. Biodiesel nyamplung tersebut bisa digunakan terutama di daerah-daerah terpencil seperti digunakan para nelayan dan berbagai aktivitas di daerah tersebut. Pada skala nasional juga bisa sebagai campuran solar, seperti halnya saat ini yang menggunakan campuran biodiesel minyak sawit dengan solar dengan istilah biosolar (B30 dengan 30% biodiesel minyak sawit dan 70% solar). Sejumlah keuntungan dari biodiesel nyamplung ini adalah produktivitas minyaknya tinggi, bahkan setara dengan kelapa sawit yang merupakan tanaman penghasil minyak pangan nabati saat ini (6 ton/hektar/tahun), bisa wanatani (agroforestry) dengan sejumlah tanaman pangan - yang itu juga tidak bisa dilakukan pada perkebunan sawit, bisa ditanam di pesisir laut untuk mencegah abrasi dan sebagai wind breaker, minyak yang dihasilkan tidak berkompetisi dengan minyak makan atau produk pangan, dan perawatan yang lebih mudah dan murah.

Beberapa waktu lalu pohon jarak pagar juga digalakkan untuk produksi biodiesel, tetapi dengan produktivitas dan rendemen minyak yang rendah membuat biodiesel dari biji jarak pagar tidak bisa bersaing dengan harga solar waktu itu atau akan membutuhkan lahan yang sangat luas untuk menghasilkan target volume biodieselnya, sehingga pengembangannya terhenti. Jarak pagar adalah tanaman yang diprogramkan sebagai sumber biodiesel selain dari minyak sawit, yang diprogramkan pada waktu itu. Bahan bakar cair berupa biodiesel tersebut memang lebih mudah digunakan dan rute pengolahan lebih sederhana dibandingkan dengan produksi bahan bakar cair lewat (fast) pyrolysis atau gasifikasi. Tetapi memang produksi bahan bakar cair melalui rute pyrolysis dan gasifikasi bisa memanfaatkan hampir semua limbah biomasa, tidak terpaku dari buah atau biji tertentu.

Biodiesel yang dihasilkan tersebut juga bisa digunakan untuk pembangkit listrik. Dengan adanya listrik juga mendorong pertumbuhan ekonomi di daerah tersebut khususnya pemanfaatan sumber daya alam (SDA) sekitar. Pemanfaatan produk-produk samping dari produksi biodiesel juga menarik misalnya untuk pakan ternak, produksi briket atau arang, bahkan arang aktif, obat-obatan dan pewarna tekstil dan gliserol. Penggunaan gliserol sangat luas, sebagai contoh pada industri makanan gliserol digunakan sebagai humektan, pelarut dan pemanis, dan dapat membantu mengawetkan makanan. Gliserol juga digunakan sebagai pengisi dalam makanan rendah lemak yang disiapkan secara komersial (misalnya : cookies) dan sebagai agen penebalan dalam minuman. Gliserol juga banyak digunakan pada industri farmasi dan kecantikan.

Berdasarkan Kebijakan Energi Nasional sesuai PP No.5/2006, maka energi terbarukan kelompok biofuel termasuk didalamnya biodiesel ditargetkan untuk mencapai porsi  5% dalam bauran energi nasional pada tahun 2025. Walaupun masih rendah dibanding negara-negara lain tetapi tentu sudah menjadi entry point yang baik untuk bisa terus ditingkatkan. Limbah-limbah minyak dari pabrik sawit yang memiliki kadar asam lemak bebas tingi seperti PAO (palm acid oil) atau Miko (minyak kotor) juga bisa digunakan untuk produksi biodiesel karena tidak layak untuk produk pangan. Sebagai referensi RED II (Renewable Energy Directive) di Eropa bahkan mentargetkan hampir 30% sumber energi yang mereka gunakan ditargetkan berasal dari energi terbarukan pada 2030 dan sekitar 80% berasal dari biomasa. RED II tersebut menggantikan RED I yang berakhir tahun ini dengan targetnya 20-20-20, yakni penggunaan 20% energi terbarukan, peningkatan efisiensi energi sebesar 20% yang dicapai tahun 2020. Dari 20% energi terbarukan, biomasa juga mendapat porsi kurang lebih 80%. Hal tersebut mengindikasikan energi terbarukan khususnya yang berasal dari biomasa seperti buah atau biji nyamplung ini akan semakin meningkat pada era-era mendatang.

Bahkan sejarahnya tanaman ini telah ditanam sejak 50 tahun lalu, dengan sebaran alaminya di tepi pantai untuk wind breaker sehingga tanaman palawija bisa dibudidayakan di area tersebut. Walaupun tanaman ini tetap bisa tumbuh dengan baik pada ketinggian 0-500 mdpl dengan curah hujan 700 mm/tahun hingga daerah curah hujan sangat tinggi yakni 5000 mm/tahun. Dengan kenyataan seperti itu maka budidaya nyamplung di tepi pantai bisa digalakkan kembali. Dengan garis pantai Indonesia sepanjang 99.093 km dan banyak penduduk yang tinggal di daerah pesisir pantai serta berprofesi sebagai nelayan, maka biodiesel dan agroforestry di kebun nyamplung adalah suatu harapan baru. Bahkan usaha peternakan pun bisa dikembangkan karena ampas dari pres-presan minyak atau crude oil-nya bisa digunakan untuk pakan ternak. Dan ketika pohonnya tidak produktif lagi, kayunya bisa sebagai bahan pembuat kapal bermutu tinggi. Ketika nyamplung diharapkan sebagai sumber utama biodiesel yang menggantikan posisi biodiesel minyak sawit saat ini, sehingga minyak sawit bisa dimaksimalkan untuk minyak makan (produk pangan) maka ada spesies tanaman lain yakni malapari atau mempari (Pongamia pinnata L.) diproyeksikan akan sebagai bioavtur bahan bakar pesawat terbang. 

Mengatasi Kelangkaan BBM di Daerah-Daerah Terpencil

BBM masih menjadi bahan bakar utama yang menggerakkan perekonomian di saat ini tidak terkecuali di daerah-daerah terpencil. Bahkan di daerah-daerah terpencil tersebut pada umumnya ketersediaan BBM tersebut masih menjadi masalah. Langkanya pasokan BBM menyebabkan terjadinya kenaikkan BBM di daerah-daerah tersebut. Mahalnya BBM tersebut juga berdampak pada laju roda ekonomi di daerah-daerah tersebut. BBM atau bahan bakar cair memang masih menjadi bahan bakar utama terutama pada alat-alat transportasi, baik transportasi darat, laut dan udara. Konsumsi minyak bumi  mencapai sepertiga dari energi global diikuti batubara dan gas alam. Bioenergi menyuplai energi paling besar dibandingkan sumber energi non-fossil, seperti tabel dibawah ini. Bahan bakar cair dari kelompok bioenergi sendiri mencapai sekitar 6% atau 3 EJ/tahun (pancaran energi matahari ke bumi selama setengah menit). Bahan bakar cair tersebut terutama digunakan pada sektor transportasi. Hal tersebut menjadikan produksi bahan bakar cair khususnya dan bahan bakar untuk sarana transportasi pada umumnya merupakan hal yang Penting dan strategis, terlebih lagi pada daerah-daerah terpencil seperti di atas.

Sumber : Biomass in the energy industry, BP & Energy Biosciences Institute

Untuk menggerakkan sektor transportasi khususnya dan ekonomi pada umumnya,maka bahan bakar harus bisa digunakan pada alat-alat etransportasi. Saat ini memang bahan bakar cair bisa digantikan dengan bahan bakar gas untuk penggunaan pada alat-alat transportasi misalnya bajaj roda tiga dan bus transjakarta. Pada kendaraan yang dirancang dan dibuat dengan bahan bakar cair memang membutuhkan sedikit modifikasi jika akan mengganti dengan bahan bakar gas. Pada daerah terpencil yang menjadi masalah adalah ketersediaan bahan bakar tersebut, baik itu bahan bakar cair maupun bahan bakar gas.  Sehingga fokus penyediaan bahan bakar tersebut adalah hal penting khususnya bahan bakar cair karena lebih mudah digunakan.

Untuk mendapatkan pasokan bahan bakar cair kadang juga tidak mudah dan terkadang dibutuhkan rute proses produksi yang lebih panjang dan rumit. Pada kondisi saat ini yang bahan bakar cair yang sudah banyak digunakan adalah biodiesel. Biodiesel tersebut bisa dibuat dari minyak sawit dan sebenarnya juga bisa dibuat dari jarak pagar. Gagalnya proyek biodiesel dari jarak pagar beberapa waktu lalu di Indonesia karena perkebunan jarak pagar dibangun di lokasi BBM mudah diperoleh sehingga menjadikan harganya tidak kompetitif. Seandainya produksi biodiesel dan perkebunan jarak pagar tersebut dibuat di daerah-daerah terpencil yang sulit untuk mendapatkan supplai BBM sehingga di daerah-derah tersebut BBM mahal, maka biodiesel dari jarak pagar akan bisa bersaing dan bisa digunakan di daerah-daerah tersebut.Harga BBM di daerah-daerah terpencil bisa sangat mahal atau bisa mencapai hampir 2 kali lipat dari harga yang seharusnya. Perkebunan jarak pagar sebagai kebun energi untuk produksi biodiesel bisa dibuat di daerah-daerah terpencil tersebut, yang juga pada umumnya tanah juga tersedia cukup luas.

Fast pyrolysis adalah salah satu teknologi untuk produksi bahan bakar cair. Biomasa padat seperti kayu-kayuan dan limbah-limbah pertanian lainnya bisa digunakan untuk produksi bahan bakar cair dengan fast pyrolysis tersebut. Minyak yang dihasilkan dari proses fast pyrolysis (biooil) selanjutnya bisa diproses lebih lanjut dengan destilasi untuk mendapatkan spesifikasi bahan bakar cair yang dikehendaki. Daerah-daerah terpencil pada umumnya masih cukup banyak sumber biomasa yang bisa digunakan untuk bahan baku fast pyrolysis tersebut. Dan bahkan juga dimungkinkan untuk membuat kebun energi dengan produk biomasanya untuk bahan baku fast pyrolysis tersebut.

Gasifikasi juga bisa digunakan untuk produksi bahan bakar untuk sarana transportasi, hanya produk produk bahan bakar gasifikasi berupa gas. Walaupun gas tersebut juga bisa dicairkan tetapi tidak praktis karena rute proses produksi yang lebih panjang dan rumit. Gas produk gasifikasi selanjutnya dibersihkan dan ditampung dalam tangki-tangki dan bisa digunakan untuk bahan bakar alat-alat transportasi tersebut. Kedua proses diatas, yakni fast pyrolysis dan gasifikasi adalah rute thermal pengolahan biomasa, yang proses produksinya berkisar 400-900 C. Cara lain untuk menghasilkan bahan bakar cair adalah dengan microalgae.Organisme bersel satu tersebut memang potensial untuk produksi bahan bakar cair apalagi dengan kondisi Indonesia yang tropis dan kaya dengan daerah perairan. Sebagaimana tumbuhan pada umumnya microalgae juga membutuhkan sinar matahari untuk proses photosintesisnya, demikian juga microalgae, dengan demikian daerah tropis juga merupakan daerah ideal untuk produksi microalgae. Dari microalgae tersebut lalu diekstraksi minyaknya dan selanjutnya minyak yang dihasilkan tersebut diolah lebih lanjut untuk menjadi bahan bakar cair yang dibutuhkan.

Sektor perikanan dan perkebunan pada umumnya yang paling terdampak dengan penomena mahalnya bahan bakar atau sumber energi tersebut. Pada daerah yang BBM bisa didapat dengan mudah, maka daerah-daerah tersebut akan mudah mencari ikan di laut apalagi laut di daerah tersebut tidak bergelombang besar seperti di laut (utara) jawa.Daerah tersebut menjadi daerah yang banyak dieksploitasi kekayaan lautnya (overfishing), sedangkan di daerah pulau-pulau terpencil yang terjadi sebaliknya. Sedangkan untuk sektor perkebunan, dengan biaya transportasi mahal mengakibatkan produknya menjadi kurang kompetitif. Pada perkebunan sawit misalnya, tandan buah segar diangkut dengan truk ke pabrik sawit dan produk CPO pada umumnya dibawa dengan truk untuk dimuat ke dalam kapal.  

Bioenergi Potensial Dari Biomassa

Keunikan biomasa adalah satu-satunya sumber terbarukan berbasis karbon sehingga bisa disintesa menjadi berbagai bahan bakar dan bahan kimia sama seperti sumber dari fossil. Untuk aplikasi energi sebagai bahan bakar cair berbagai mesin, alat transportasi maupun tungku pemanas, tampak seperti skema dibawah ini :

Harga yang kompetitif dengan bahan bakar cair dari bahan bakar fossil adalah pertimbangan utama aplikasi bahan bakar cair berbasis biomasa ini. Serangkaian penelitian dan ujicoba perlu dilakukan untuk menguji kehandalan bahan bakar tersebut. Karena bahan bakar berwujud cair maka infrastruktur yang telah ada bisa digunakan ataupun disubtitusi dengan produk ini. Ketersediaan bahan baku dan keterjaminan produksi nantinya juga akan menjadi pertimbangan penting untuk produksi skala komersial dan keberlanjutannya. Penggalakan kebun-kebun energi diberbagai daerah adalah upaya untuk menjaga keberlangsungan produksi dan keberlanjutannya tersebut.

Bahan Bakar Cair dari Biomasa Limbah

Biomasa adalah satu-satunya energi terbarukan berbasis karbon, yang bisa digunakan sebagai sumber bahan bakar dan bahan-bahan kimia.Bahan bakar cair adalah jenis bahan bakar yang paling banyak digunakan saat ini yang umumnya berasal dari bahan fossil. Bahan bakar cair dari limbah biomasa adalah solusi jitu terhadap krisis energi saat ini.

Indonesia sangat kaya akan sumber bahan baku berupa limbah biomasa tersebut, baik dari sektor pertanian, perkebunan dan kehutanan.  Saat ini limbah-limbah tersebut sebagian besar belum dimanfaatkan sehingga pemanfaatan di sektor energi adalah pilihan terbaik untuk kondisi saat ini.

Energi berupa listrik dan panas adalah yang paling umum dimanfaatkan bagi manusia. Konversi energi dari limbah biomasa ke kedua macam energi itulah yang saat ini marak diupayakan, karena pertimbangan ketersediaan energi fossil dan faktor perubahan iklim serta lingkungan. Rute terpendek, manfaat besar, investasi terjangkau, keberlanjutan dan menguntungkan adalah dasar pertimbangan pilihan teknologi pengolahan limbah biomasa tersebut.
   
Bahan bakar cair yang bisa dihasilkan dari limbah biomasa antara lain biooil, bioetanol dan biometanol. Saatnya kita mengalihkan perhatian ke energi terbarukan, karena energi terbarukan bukan hanya pilihan terbaik tetapi memang hanya satu-satunya pilihan.