Campuran Komposisi Bahan Baku yang Homogen dan Kualitas Biomass Pellet dan Briket

Kualitas produk pemadatan biomasa (biomass densification) yani pellet dan briket diawali dengan seleksi bahan baku yang benar. Bahan baku juga harus memiliki konsistensi yang sama terus-menerus  supaya produk yang dihasilkan selalu standard an stabil. Dalam banyak kasus sulit untuk untuk mendapatkan bahan baku dari satu jenis bahan saja (single material) karena ketersediaan yang tidak mencukupi atau faktor lain, sehingga harus dari beberapa bahan baku (mixed material). Untuk hal tersebut diperlukan mixer atau alat pencampur untuk mendapatkan komposisi bahan baku yang sesuai, misalkan bahan baku terdiri 30% kayu keras dan sisanya kayu lunak.

Kapasitas pabrik wood / biomass pellet dan briket umumnya mulai 1 ton/jam hingga puluhan ton/jam-nya. Hal tersebut membutuhkan mixer yang mampu memenuhi untuk proses produksi tersebut, baik dari sisi kualitas dan kuantitas outputnya.  

Saat ini masih banyak ditemui yang masih melakukan pencampuran bahan baku tersebut secara manual seperti menggunakan sekop sehingga hasilnya masih belum optimal. Ada juga yang menggunakan bantuan alat mekanis seperti loader, walaupun hasilnya lebih baik dari cara pertama tetapi derajat homogenitas dan konsistensi masih bisa ditingkatkan dengan penggunaan mixer sesuai.

continuous muller

static mixer flow diagram

Static mixer

Mixer yang dibutuhkan adalah mixer jenis kontinyu sehingga kapasitasnya tercapai dan operasional lebih mudah.  Mixer jenis continuous muller (stationary shell) dan static mixer bisa digunakan untuk hal ini. Pada mixer jenis continuous muller dibutuhkan motor penggerak untuk menggerakkan pengaduk sedangkan pada static mixer tidak dibutuhkan motor penggerak. Proses pencampuran pada static mixer yakni dengan dilewatkan bahan baku tersebut didalamnya baik secara horizontal maupun vertical. Pertimbangan disisi teknis dan keekonomian menjadi faktor penting pemilihan alat tersebut.

Bahan Bakar Pellet dan Briket Untuk Industri Makanan dan Minuman

Bahan bakar sebagai sumber energi di industri makanan dan minuman adalah kebutuhan primer yang selalu dibutuhkan. Bahan bakar yang ramah lingkungan, handling yang mudah, murah dan mudah tersedia selalu dicari-cari oleh produsen industri makanan dan minuman tersebut. Bahan bakar berbasis biomasa yakni pellet dan briket merupakan piliha ideal untuk hal kebutuhan tersebut. Keunggulan pellet dan briket adalah :
1. Bahan bakar ramah lingkungan dan terbarukan
2. Nilai kalor tinggi  umumnya lebih dari 4000 kkal/kg
3. Kadar abu rendah dan fly ash ketika dibakar minimal
4. Efisiensi pembakaran tinggi konsisten karena kadar airnya rendah
5. Kepadatan tinggi sehingga menghemat biaya transportasi
6. Bentuknya seragam sehingga memudahkan transportasi,      penyimpanan, pengumpanan dan pembakaran
7. Pembakaran lebih homogen dibandingkan batubara
8. Polusi sangat rendah karena kandungan sulphur hampir nol
9. Semakin dicari karena kenaikan bahan bakar fossil

Sejumlah industri telah melakukan konversi dari bahan bakar fossil ataupun kayu bakar ke pellet maupun briket karena keunggulan-keunggulannya tersebut.  Berikut beberapa tipe wood pellet burner dengan pengumpanan otomatis (automatic feed burner types) yang banyak digunakan yakni :

1. Stoker burner boiler
Stoker burner boilers adalah boiler paling sederhana, yang memiliki panggangan  (grate) kecil dipasang langsung pada bagian akhir feed auger. Pada stoker burner boilers kecil hanya dilengkapi dengan satu buah kipas angin sehingga sangat sulit untuk memisahkan suplai udara primer ke panggangan dari zone pembakaran akhir diatas panggangan.  Sebagai akibatnya potensi terjadinya overheating dan formasi kerak di panggangan sangat tinggi, dan sejumlah pembuat boiler menambahkan sirkuit air pendingin dalam pangganagan sebagai preventive.

2. Underfed stoker boiler
Pada underfed stoker boiler bahan bakar didorong ke atas melalui konis terbalik membentuk tumpukan seperti kubah dimana pembakaran terjadi. Hampir semua stoker boiler memiliki saluran udara primer dan udara sekunder terpisah untuk menyediakan kontrol pembakaran yang independent pada panggangan dan di zone pembakaran gas akhir.

3. Moving grate boiler
Moving grate boiler juga dikenal sebagai stepped grate boiler atau inclined grate boiler, memungkinkan fleksibiltas terbesar pada desain boiler. Boiler ini dapat menggunakan pengumpan auger atau ram stoker.
Seperti halnya pada underfed stoker boiler, moving grate boiler memiliki saluran udara primer dan sekunder, dan pada boiler terbesar ditambahkan saluran udara tersier untuk memastikan terjadinya pembakaran sempurna pada semua wood gas.

Briket memiliki ukuran lebih besar daripada pellet. Oleh karena itu ukuran briket bisa dipotong-potong menjadi lebih kecil menyesuaikan kebutuhan penggunanya. Dibawah ini contoh aplikasi briket untuk boiler.

Selain digunakan dalam industri makanan dan minuman, pellet dan briket juga bisa digunakan untuk bahan bakar berbagai industri (thermal application) antara lain : pembangkit listrik, industri keramik, industri kimia dan lain-lain.

Briket Dan Pellet Untuk Gasifikasi

Keseragaman ukuran partikel adalah hal penting untuk operasional gasifier. Berbeda dengan gasifier tipe updraft (counter-current) yang tidak terlalu sensitif terhadap ukuran partikel bahan bakunya, gasifier tipe downdraft (co-current) memiliki syarat keseragaman ukuran partikel bahan bakunya lebih ketat. Pemelletan dan pembriketan adalah upaya untuk mendapat keseragaman ukuran partikel bahan baku, peningkatan kualitas bahan baku, dan penghematan transportasi. Bahan seperti serbuk gergaji, limbah hutan maupun tandan kosong sawit sangat potensial untuk dipadat menjadi pellet maupun briket.

Gasifier downdraft (co-current) akan menghasilkan gas lebih bersih dari tar sehingga pembersihan gas selanjutnya akan lebih mudah dilakukan, untuk selanjutnya bisa digunakan menjadi bahan bakar pemanas, mesin bensin, mesin diesel (dual fuel), gas engine hingga menghasilkan listrik. Gasifier updraft menghasilkan gas kotor karena terlalu banyak tar sehingga pembersihan gas lebih sulit dan oleh karena itu aplikasinya terutama untuk sumber panas. Sehingga aplikasi gasifier downdraft lebih luas dan lebih banyak digunakan di sejumlah industri.

Produksi briket atau pellet  harus dilakukan sedekat mungkin dengan bahan baku (raw material oriented) untuk alas an teknis dan ekonomis, dan selanjutnya produk wood pellet dan briket tersebut bisa ditransport ke lokasi unit gasifier dalam radius tertentu. Khusus briket, hanya tipe screw (extruder) saja yang sesuai untuk proses gasifikasi. Produk gasifier baik berupa energi panas, energi mekanik, maupun energi listrik sudah bisa langsung dimanfaatkan oleh pengguna sehingga orientasi unit gasifier ini mendekati pengguna atau pasarnya (market oriented). 

Pembriketan Tankos Sawit Untuk Bioenergi Dan Keperluan Lain

Limbah padat berupa tandan kosong sawit atau tankos atau EFB-Empty Fruit Bunch jumlahnya sangat melimpah di pabrik-pabrik sawit dan sampai hari ini umumnya belum diolah apalagi dimanfaatkan secara optimal. Limbah tankos tersebut umumnya hanya ditimbun di suatu tempat  dan dibiarkan terurai secara alami melalui proses biologi. Beberapa tempat telah menggunakannya sebagai mulsa ataupun sebagai pupuk organik. Tetapi dibandingkan jumlah yang dihasilkan, tankos yang diolah tersebut jumlahnya belum seberapa begitu pula nilai tambahnya. Proses biologi tersebut juga berjalan lambat sehingga diperlukan investasi besar untuk mengolah seluruh limbah tankos setiap harinya apabila akan menggunakan proses tersebut.  Pabrik sawit yang ramah lingkungan dan “zero waste”  tentu mustahil tercapai.

Seiring akan kebutuhan energi yang terus meningkat setiap waktu maka diversifikasi energi menjadi hal penting dan harus dilakukan. Rute proses lebih pendek dan hasil yang segera bisa dimanfaatkan tentu menjadi pilihan untuk pengolahan limbah tankos sawit tersebut. Teknologi pemadatan biomasa berupa pembriketan menjadi pilihan menarik untuk diimplementasikan. Pembriketan adalah rute terpendek untuk mengolah limbah sawit khususnya secara komersial. Variabel proses berupa ukuran briket, kadar air, ukuran partikel , kadar abu dan investasi pabrik  yang lebih longgar daripada pemelletan menjadikannya rute tercepat pengolahan limbah tankos tersebut.  Walaupun penggunaan briket tidak se-massif pellet tetapi kebutuhannya juga sangat besar. Sejumlah perusahaan memproduksi  briket dan lalu briket tersebut digunakan sendiri untuk memproduksi listrik dengan teknologi gasifikasi, pirolisis maupun pembakaran langsung.   Teknologi gasifikasi, pirolisis maupun pembakaran langsung juga mensyaratkan ukuran dan bentuk bahan baku tertentu mendapatkan kinerja yang optimal.

Membuat bisnis sawit  yang berkelanjutan (sustainable palm oil) dari hulu sampai hilir adalah keinginan hampir semua pengusaha sawit. Ketika tanah perkebunan sawit membutuhkan nutrisi yang bisa disuplai dari bagian tanaman sawit itu sendiri (tankos misalnya) tetapi bila dibawa keluar  tanpa ada yang masuk ke tanah juga akan mengganggu kesuburan tanah perkebunan sawit tersebut pada jangka panjang. Sehingga perlu strategi yang baik dan berkelanjutan untuk tetap terpeliharanya bisnis sawit yang berkelanjutan. Pembriketan yang pada dasarnya adalah pemadatan biomasa akan menghemat transport ke penggunanya sehingga apabila briket tankos tersebut jika hendak digunakan sebagai pupuk kompos juga bisa diurai lagi dengan proses biologi untuk dimasukkan ke tanah sehingga keseimbangan kesuburan tanah juga bisa tetap terpelihara.