Di Biomasa-pun, Sejarah Kembali Terulang Bagian 2

Pasca revolusi industri manusia berlomba-lomba mengeksploitasi tambang batubara dan migas untuk bahan bakar berbagai mesin-mesin produksi dan pabrik-pabrik. Dengan "dugaan" ilmiahnya manusia beranggapan dan berargumentasi bahwa hanya dengan bahan bakar tersebut mesin-mesin produksi dalam berbagai industri bisa berjalan dan manusia bisa merasakan kesejahteraaan dengan berbagai sarana dan fasilitas hidupnya. Konsumsi bahan bakar tersebut digenjot, sehingga cadangannya semakin menipis. Disamping itu,  saat ini dalam rentang yang tidak terlalu lama, ternyata dampak dari "dugaan" ilmiah manusia tersebut sudah terasa, berbagai masalah lingkungan yang ditimbulkan ternyata tidak kalah hebatnya, yang bahkan bisa mengancam kehidupan manusia itu sendiri. 

Gambar diambil dari sini

Karena alasan itulah manusia sampailah pada kesimpulan bahwa konsumsi bahan bakar fossil harus dibatasi dan bahkan dihentikan, karena tidak ramah lingkungan dan tidak berkesinambungan (sustainable). Fenomena tersebut mirip dengan penggunaan pupuk kimia untuk pertanian. Pupuk kimia mulai marak digunakan di seluruh dunia pasca perang dunia II, karena juga menggunakan bahan-bahan sisa perang tersebut. Tidak sampai  70  tahun,  kini  pupuk-pupuk  kimia  banyak  sekali  ditentang karena  berbagai  alasan  seperti  dampak  terhadap  kesehatan
maupun dampak terhadap lingkungan.

Hal lain yang mirip lagi adalah rekayasa genetika yang menghasilkan tanaman  yang  dimodifikasi  secara  genetis (Genetically Modified  Crops). Pada kemunculan  pertamanya  tahun  1994  dipandang  sebagai  solusi pangan bagi dunia  – kini  belum juga berusia dua  dasawarsa sudah ditentang di mana-mana, karena muncul "dugaan" baru bahwa bisa jadi GM  Crops  ini  membawa  potensi  resiko  yang  sangat  besar  bagi kesehatan manusia dalam jangka panjang.

Berbagai upaya dilakukan untuk melepaskan dari jerat bahan bakar fossil tersebut, yang tentu juga tidak mudah dan menghadapi berbagai masalah, sehingga perlu dibuat tahapan yang sistematis dan realistis. Tidak kurang 23 konferensi iklim telah dilakukan dan diikuti oleh hampir semua negara di dunia. Prakteknya berbagai negara memiliki strategi yang berbeda-beda menyesuaikan dengan kondisi setempat. Energi terbarukan atau clean energy juga telah menjadi target PBB untuk direalisasikan bersama 17 target lainnya dalam Sustainable Development Goals (SDGs).

Padahal Allah SWT telah berfirman dalam Al Qur'an sekitar 14 abad silam, tentang penggunaan bahan bakar dari pepohonan sebagai sumber energi.QS Yaasiin : 80, QS Al Waqi'ah : 71-72, dan QS An Nuur : 35 dan untuk penjelasan lebih rinci bisa dibaca disini. Hanya dengan kembali kepada petunjuk-Nya dan meyakini Al Qur'an sebagai jawaban atas segala persoalan (QS 16 :89) maka dipastikan manusia akan selamat dan bahagia dunia akhiratnya. Pepohonan akan menjadi sumber energi masa depan. Kebun atau hutan energi menjadi salah satu skenario untuk penyediaan bahan bakar biomasa tersebut, terutama untuk produksi wood pellet. Konsumsi bahan bakar dari pepohonan tetapi mengabaikan aspek lingkungan itu sendiri juga akan mengakibatkan malapetaka lingkungan. Jangan sampai karena keserakahan manusia dengan eksploitasi berlebihan melampaui daya dukung lingkungan itu sendiri maka kerusakan alam malah semakin parah. Selain memberikan petunjuk penggunaan pepohonan sebagai sumber energi, Allah SWT juga memerintahkan kita sebagai pemakmur bumi-Nya (QS 11:61). Betapa lengkap dan indahnya petunjuk dari Allah SWT tersebut.

Di Biomasa-pun, Sejarah Kembali Terulang

Biomasa terutama kayu telah dikenal dan digunakan sangat lama untuk sumber energi. Kayu tersebut dibakar sehingga menghasilkan panas yang bisa dimanfaatkan bagi kehidupan manusia. Pemanfaatan biomasa termasuk kayu tersebut juga sempat menjadi sumber energi utama ketika bahan bakar fossil belum ditemukan atau dimanfaatkan. Ketika bahan bakar fossil menjadi sumber bahan bakar utama seperti saat ini, maka bahan bakar dari dari biomasa menjadi berkurang. Kondisi seperti ini membuat negara-negara penghasil minyak mempunyai peran strategis dalam percaturan dunia. Energi dalam banyak hal diidentikkan dengan BBM, karena perannya yang sangat vital bagi kehidupan manusia saat ini.

 Ketika terjadi kondisi perang termasuk perang dunia II yakni pada tahun 1940-an dan perang Yom Kippur tahun 1970-an, banyak negara-negara mengalami krisis energi sehingga memaksa mereka untuk mengembangkan berbagai energi alternatif. Kembali biomasa sebagai energi terbarukan mendapat perhatian besar. Biomasa sebagai sumber energi memang relatif bisa menghasilkan energi yang stabil dibandingkan angin dan matahari yang terpengaruh oleh kondisi cuaca. Konversi biomasa ke berbagai bentuk energi juga dilakukan pada era-perang dunia II tersebut, hal ini karena untuk menyesuaikan dengan berbagai kebutuhan saat itu.   Kendaraan, dan berbagai perlatan industri yang semula menggunakan bahan bakar fosil diganti dengan sumber energi dari biomasa. Hal ini membuat berbagai penemuan teknologi pemanfaatan biomasa sehingga bisa menjalankan sejumlah peralatan yang sudah ada termasuk memenuhi kehidupan lainnya. Biomasa adalah satu-satunya sumber terbarukan berbasis karbon sehingga bisa disintesis menjadi berbagai macam senyawa hidrokarbon seperti halnya minyak bumi. Dalam kondisi perang tersebut biomasa telah dikonversi menjadi bahan bakar padat, bahan bakar  cair, bahan bakar gas dan bahan-bahan kimia lainnya.

Teknologi seperti gasifikasi, pirolisis, pembakaran dan densifikasi adalah beberapa teknologi utama yang digunakan untuk konversi energi biomasa tersebut. Dengan gasifikasi akan didapat produk utama berupa gas yang bisa langsung dimanfaatkan sebagai bahan bakar atau disintesis menjadi minyak atau bahan kimia lainnya. Dengan (slow) pirolisis akan didapat produk utama berupa arang, lalu gas dan produk cair. Seperti halnya gas yang dihasilkan dari gasifikasi, gas dari hasil pirolisis tersebut juga bisa digunakan sebagai bahan bakar langsung atau disintesis menjadi bahan-bahan kimia lainnya. Sebagian produk cair dari pirolisis yakni biooil bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar atau sumber bahan kimia. Sedangkan produk cair lainnya berupa wood vinegar bisa untuk berbagai penggunaan di sektor pertanian.

Kereta Api Uap di Museum Kereta Api, Ambarawa, Jawa Tengah

Teknologi pembakaran paling populer digunakan untuk mesin uap (steam engine) terutama pada pertengahan abad 19. Biomass atau kayu banyak digunakan sebagai sumber energi atau bahan bakar mesin uap tersebut. James Watt menyempurnakan mesin uap sehingga berputar secara kontinyu yang membuatnya digunakan sebagai penggerak pada berbagai industri maupun transportasi atau menandai era revolusi industri di Eropa saat itu. Kereta api uap (steam locomotive) adalah  aplikasi mesin uap pada alat transportasi. Pertama kali mesin uap untuk kereta api yang berjalan di rel dibuat oleh Richard Trevithick pada 1804 Sedangkan untuk menghasilkan listrik, mesin uap yang menghasilkan energi mekanik tersebut dihubungkan dengan dinamo (generator). Charles Parsons adalah orang pertama yang menghubungkan mesin uap dengan dinamo dan dilakukannya pada tahun 1884. Hal inilah yang membuat listrik mejadi mudah tersedia dan banyak tersedia. 

Teknologi densifikasi juga mendapat perhatian serius pada perang dunia II 1940-an maupun saat krisis minyak tahun 1973 akibat embargo OAPEC sebagai dampak perang Yom kippur.  Teknologi densifikasi membuat biomasa yang awalnya memiliki ukuran tidak beraturan, kepadatan rendah, volume besar, kadar air tinggi menjadi seragam bentuknya, kepadatan (density) tinggi, kadar air rendah dan volume mengecil atau ada sejumlah perbaikan sifat-sifat fisikanya sehingga menjadi lebih ekonomis pada transportasinya, lebih mudah handling dalam penggunaannya dan penyimpanannya. Briket dan pellet adalah dua bentuk produk densifikasi biomasa yang paling populer dan menjadi cikal bakal teknologi densifikasi hari ini.

Saat ini ketika krisis lingkungan akibat ulah tangan manusia yang berlebihan dalam mengeksploitasi SDA termasuk pemakaian bahan bakar fossil besar-besaran  menjadi daya dorong untuk pemakaian energi terbarukan maka energi biomasa kembali mendapat momentum segar dan menjadi fokus bagi sejumlah kalangan. Tercatat sejak UNFCC tahun 1992 hingga penandatanganan Protokol Kyoto tahun 1997 oleh 83 negara dan pada saat pemberlakuan persetujuan pada Februari 2005, ia telah diratifikasi oleh 141 negara adalah dalam rangka mengatasi krisis lingkungan khususnya akibat tingginya konsentrasi gas rumah kaca (CO2) di atmosfer yang diyakini menyebabkan terjadinya perubahan iklim (climate change) dan pemanasan global. Protokol Kyoto yang berlaku hingga tahun 2012 lalu diperpanjang dengan Kyoto Protocol Extension (2012–2020).

Kebijakan yang sifatnya lebih regional dan teknis selanjutnya dibuat berdasarkan protol Kyoto tersebut antara lain RED (EU's Renewable Energy Directive) , yang biasa dikenal target 20-20-20 atau yang dimaksudkan adalah mandat untuk menurunkan 20% emisi gas rumah kaca dari tahun 1995 sebagai level dasarnya; menurunkan 20% konsumsi energi; dan untuk 20% untuk energi terbarukan. Kebutuhan wood energy berkisar 30 juta ton/tahun pada tahun 2020. Selanjutnya Korea Selatan telah mengeluarkan Renewable Portofolio Standard  (RPS) yang mensyaratkan PLTU batubara untuk minimum menggunakan 2% energi terbarukan pada 2012, dengan peningkatan 0,5% /tahun sampai 2020.  Pada tahun 2020 mereka akan membutuhkan minimum 10% energi terbarukan dengan komposisi diharapkan 60% energi terbarukan berasal dari biomasa kayu (wood energy), sedangkan 40% sisanya dari sumber lain. Lalu Jepang mengeluarkan peraturan Feed in Tarrif dan sebagainya yang membuat era gelombang penggunaan energi biomasa dunia.

Drax di Inggris Pembangkit Listrik Biomasa Terbesar Saat Ini

Energi biomasa yang dikelompokkan karbon netral maka akan mampu mengurangi konsentrasi CO2 di atmosfer yang saat ini telah melebihi ambang batasnya. Biomasa lalu menjadi material penting dan kembali digunakan secara besar-besaran. Teknologi-teknologi pengolahan biomasa yang pada perang dunia II dan embargo minyak kembali digunakan, tentu dengan beberapa penyempurnaan yang disesuaikan dengan kemajuan teknologi saat ini seperti peningkatan efisiensi, safety, otomatisasi hingga komputerisasi tetapi fundamental atau prinsip-prinsip teknologi proses yang digunakan  hampir tidak berubah. Teknologi-teknologi tersebut saat ini dimunculkan lagi. Semakin terasa krisis lingkungan ditambah lagi krisis energi maka akan menjadi daya dorong tersendiri untuk semakin besar beralih ke energi terbarukan termasuk biomasa.  Dan bukankah hal itu kembali mengindikasikan ke era sebelum abad 19 ketika sebagian besar energi yang digunakan manusia adalah kelompok energi terbarukan ?

Global markets for wood pellets are projected to grow by 200 to 300% from 2012 to 2020 – from 16 million tonnes to 40-50 million tonnes.

Forecasts indicate that Europe will remain the major market for wood pellets – at about 25-30 million tonnes in 2020 compared to 12 million tonnes in 2010. An important market change expected during the next eight years is the huge consumption growth forecast for the Asian market – from less than one million tonnes in 2010 to about 15 million tonnes in 2020.

As global wood pellet production increases, it is becoming clear that low-cost pellet production regions are becoming the major pellet exporters. The question of which low-cost production regions will evolve to supply the growing markets will depend to a great extent on the global competitiveness of the two major cost components of every pellet manufacturing plant: delivered raw material cost and transportation costs to market.

European Market Development
Growth of the European Union wood pellet market is the result of a number of government mandated energy targets, such as the EU’s “clean energy” policy adopted in 2005 that set a 20% reduction in greenhouse gas (GHG) emissions and a minimum of 20% renewable energy consumption by 2020. U.K. targets for 15% of total energy consumption to be produced from renewable energy forms by 2020 and a mandate that 35% of electricity supply must be renewable, have also helped spur exports.

U.S. Market Development
Until five or six years ago, U.S. pellet demand was limited to residential and institutional heating markets in mainly the U.S. North East. In the last few years, a rapidly expanding wood pellet industry has sprung up in the U.S. South to fill growing European industrial demand from a relatively cheap and abundant wood supply source
combined with the advantage of low shipping costs.

Growing wood pellet production capacity in the U.S. South made the U.S. the largest wood pellet exporting country in the world in 2012, when U.S. exports exceeded Canadian exports for the first time. U.S. export volumes are forecast to nearly quadruple by 2015.

Bulk shipment of wood pellet

Canadian Market Development
In Canada, 65% of the country’s pellet production capacity is located in Western Canada (mainly British Columbia) and 35% is located in Eastern Canada (mainly Quebec and New Brunswick). The B.C. mills are mainly focused on overseas exports (about 85% of shipments).

Eastern Canadian pellet mills mainly sell their production in bags in Eastern Canadian and U.S. Northeast wholesale/distributor markets. Just three of 21 plants in Eastern Canada exported pellets overseas in 2010.

In 2011, Canadian offshore exports equaled about 60% of total pellet production. Offshore exports from both Western and Eastern Canada are forecast to continue to grow, though not at the explosive rate being witnessed in the U.S. South.

Wood Pellet Loading in Sea Port

 South Korea Market Development
Although South Korea is a small country, it is the world’s 10th largest energy consumer, fifth largest oil importer, and second largest coal importer. It currently produces about 65% of its electricity from fossil fuels. South Korea has become serious about reducing greenhouse gas emissions and has committed to a 30% reduction in CO2 emissions from 2010 levels by 2020. In addition, the Korean government has introduced renewable portfolio standards that require coal-fired power generators to begin producing a minimum of 2% renewable energy by 2012, increasing by 0.5%/year until 2020, at which time they will be required to produce a minimum of 10% renewable energy. It is expected that at least 60% of renewable energy will come from wood biomass, leaving about 40% for other sources.

Japan Market Development
Since the Fukushima nuclear accident in 2011, the Japanese government has been reviewing the country’s energy and resource development policies. The policy direction that the government is indicating it will follow during the next 10 to 20 years includes obligating utilities to use renewable energy; increasing non-fossil fuel energy utilization to 50% and increasing the zero GHG emission power supply from 34 to 70% by 2030.

 

China Market Development
Although very few specific renewable energy policies have been announced by the Chinese government so far, China’s 12th five-year plan allocates 4.75 billion RMB (US$750 million) in direct subsidies, incentives and tax exemptions to build 200 green energy demonstration projects by 2015. In addition, China has set a biomass energy production goal equivalent to 50 million tonnes of coal by 2012.

Although the five-year plan does not indicate specific types of green energy projects to be undertaken, it is assumed that China will move to include significant volumes of wood pellets in the production of biomass energy to replace coal. China has set the development of sophisticated, next-generation biomass energy plants as the key part of its renewable energy plan.