Solusi Praktis Menghasilkan Listrik Kapasitas Kecil Dengan Limbah Biomasa

Limbah biomasa adalah potensi besar untuk menghasilkan listrik. Limbah biomasa yang hanya dibuang atau bahkan dibakar percuma seharusnya bisa dimanfaatkan dengan lebih baik. Daerah-daerah kaya sumber biomasa terutama di luar Jawa yang setiap musim kemarau hanya dibakar untuk membuka lahan pertanian baru, sehingga menimbulkan dampak lingkungan berupa asap yang menyakitkan bahkan mematikan hendaknya bisa diminimalisir bahkan dihindari. Ribuan bahkan jutaan ton limbah biomasa tersebut hanya hilang percuma dan menimbulkan kerugian yang nyata. Sedangkan banjir, tanah longsor dan erosi juga sering terjadi pada musim penghujannya. Saatnyalah kini memandang limbah biomasa tersebut sebagai bahan baku potensial yang bermanfaat bagi kehidupan manusia.

Pada skala menengah dan besar limbah biomasa tersebut bisa sebagai sumber panas, listrik ataupun dipadatkan untuk menjadi pellet atau briket. Sejumlah teknologi untuk konversi tersebut saat ini sudah banyak tersedia. Dalam kesempatan ke depan Insya Allah akan diuraikan berbagai teknologi pemanfaatan biomasa untuk sektor energi pada skala menengah dan besar tersebut. Keberlanjutan (sustainability) pengelolaan lingkungan adalah prioritas utama sehingga lingkungan tersebut member manfaat pada kehidupan manusia bukan sebaliknya. Lantas bagaimana dalam skala atau kapasitas kecil pun bisa berperan memberi solusi pada masalah besar tersebut?

Pada skala kecil limbah biomasa seperti kayu-kayuan, ranting dan dedaunan bisa digunakan untuk bahan bakar terutama untuk memasak makanan kebutuhan sehari-hari. Ketika limbah biomasa tersebut sedikit mendapat sentuhan teknologi, seperti pemilahan, pengeringan dan penyeragaman ukuran, maka pemanfaatannya bisa menjadi lebih mudah dan efisien. Ukuran seragam dan tingkat kekeringan tertentu dari limbah biomasa tersebut sudah cukup menjadikannya menjadi bahan bakar yang bisa diandalkan apalagi apabila jumlah atau pasokannya melimpah. Alhamdulillah, saat ini sudah ada teknologi untuk mengubah panas menjadi listrik dengan sangat mudah, yakni thermoelectric generator. Saat memasak ataupun membakarnya untuk berbagai keperluan, maka panas tersebut tidak semua hilang dilingkungan. Pada umumnya lebih dari 50% panas sewaktu pembakaran (heat loss)  hanya hilang percuma, dan ini seharusnya bisa diambil untuk diubah menjadi listrik.

  

Dengan mengubahnya menjadi listrik maka penggunaannya menjadi tidak terbatas, yakni dari sekedar untuk charge gadget, penerangan atau berbagai keperluan lain.  Sambil memasak dan sambil produksi listrik, aktivitas yang sangat mungkin dilakukan. Jika listrik tidak disegera digunakan maka bisa disimpan dalam baterai-baterai. Tingkat kelistrikan yang rendah terutama di luar Jawa bali dan seringnya terjadi mati listrik, melimpahnya potensi limbah biomasa dan ancaman kebakaran hutan di musim kemarau, dan dengan memanfaatkannya maka solusi bisa didapat. Sebagai contoh listrik yang telah disimpan dalam baterai-baterai tersebut selanjutnya dimanfaatkan untuk penerangan pada tempat-tempat yang belum dijangkau listrik tentu ini sangat bermanfaat.

Sedangkan para petani bisa memanfaatkan limbah biomasa tersebut untuk membuat arang pertanian (biochar) dengan alat sederhana seperti drum-drum bekas. Limbah-limbah biomasa terutama yang berupa daun-daunan dapat digunakan untuk hal ini. Terbukti bahwa arang pertanian ini membantu menyuburkan tanah dengan cara terutama menjadi rumah mikroba dan menahan pupuk supaya tidak larut dan hanyut dengan pori-porinya. Pada saat pengoposan atau pembuatan pupuk organik arang pertanian (biochar) bisa ditambahkan terutama untuk mengurangi bau yang timbul sewaktu proses pengomposan dan mengurangi hilangnya senyawa amoniak (NH3)ke atmosfer. Sewaktu proses pembuatan arang pertanian (biochar) tersebut panas yang timbul juga bisa diubah menjadi listrik dengan thermoelectric generator. Generator ini kabarnya bahkan juga telah mampu dibuat di Indonesia.

Ketika "Bahan Baku" Bioenergi Hanya "Dibuang" dan Membawa Bencana Tahunan : Sebuah Ide Sebagai Solusi Terhadap Masalah Kebakaran Hutan di Indonesia

Kebakaran hutan tidak hanya menjadi bencana lingkungan tetapi telah menjadi malapetaka kemanusiaan yang mengakibatkan sejumlah korban jiwa.Pihak-pihak yang sengaja membakar hutan secara tidak terkendali telah memperparah bencana tersebut.Ratusan ribu hektar hingga jutaan hektar hutan terbakar setiap tahunnya yang itu berarti ekuivalen dengan jutaan hingga miliaran ton biomasa hanya sirna akibat terbakar sia-sia. Padahal jutaan ton hingga miliaran ton biomasa tersebut sangat potensial untuk bahan baku berbagai energi terbarukan atau bioenergi. Dengan jumlah biomasa tersebut saja Indonesia bisa menjadi pemain utama energi terbarukan dunia khususnya wood pellet. Anehnya kejadian tersebut terjadi rutin atau terus berulang setiap tahunnya dan belum ada solusi jitu untuk mengatasinya. Sementara pada musim penghujan sejumlah daerah yang hutannya dibakar tersebut juga mengalami bencana banjir bahkan tanah longsor, jadi lengkap sudah penderitaan setiap tahun dan berulang dari masa ke masa.Tentu hal tersebut tidak bisa dibiarkan dan segera diatasi dengan memutus mata rantainya.

Dengan teknologi densifikasi (biomass densification), maka biomasa dari berbagai tanaman atau pepohonan tersebut bisa dijadikan pellet atau briket. Pellet dan briket adalah dua macam produk densifikasi atau pemadatan biomasa untuk energi yang sangat populer dan selain digunakan di industri dalam negeri juga untuk pasar eksport. Pemilahan (sorting) bahan baku adalah hal yang perlu dilakukan untuk mendapatkan produk pellet maupun briket berkualitas tinggi, yakni standard dan stabil. Pemilahan baku dilakukan antara lain dengan bahan baku kayu-kayuan (woody biomass) dipisahkan dengan bahan rumput-rumputan dan sebagainya. Komposisi yang konsisten ke mesin densifikasi harus terus diupayakan dan dipertahankan untuk mencapai kualitas tinggi tersebut misalnya komposisi kayu keras dan kayu lunak juga harus prosentase tertentu. Selanjutnya kayu-kayu tersebut dihancurkan atau disesuaikan ukuran partikelnya untuk teknologi densifikasi yang dipilih, biasanya akan seukuran serbuk kayu atau serbuk gergaji, lalu dicampur dengan rasio tertentu dan dicetak dengan kompresi tinggi menjadi pellet maupun briket.

Lalu bagaimana dengan limbah rumput-rumputan seperti alang-alang dan dedaunan? Biomasa jenis rumput-rumputan dan dedaunan juga bisa dijadikan sebagai pellet maupun briket, tetapi kualitasnya akan lebih rendah daripada bahan baku kayu-kayuan. Apabila masih bisa digunakan untuk pakan ternak seperti kambing atau sapi maka hal tersebut akan lebih baik dalam pemanfaatan limbah rerumputan dan dedaunan tersebut.

Sedangkan dengan teknologi (slow) pirolisis kontinyu maka semua limbah biomasa tersebut juga bisa terolah dan menjadi produk yang bermanfaat dan bernilai ekonomi tinggi. Produk arang adalah produk utama (slow) pirolisis ini karena memang paling sesuai untuk memaksimalkan produk padatnya. Arang tersebut selain bisa dimanfaatkan untuk energi, juga bisa untuk sektor pertanian yakni untuk membantu menyuburkan tanah. Untuk alasan efisiensi transportasi, mempermudah handling, penggunaan dan penyimpanannya arang tersebut juga didensifikasi (dipadatkan) menjadi pellet maupun briket. Ada sedikit perbedaan tentunya antara pemadatan serbuk kayu dengan arang karena karakteristiknya (sifat fisika-kimia) keduanya yang juga memang juga berbeda.

Arang pertanian (biochar) juga akan sejalan dengan tujuan untuk pertanian setelah lahan terbuka. Biochar atau arang tersebut mampu membantu menyuburkan tanah dengan cara menahan kelembaban, menahan nutrisi pupuk yang ditambahkan dari pencucian dan semacamnya serta mengaktifkan sejumlah mikroba tanah.  Pola pemilahan (sorting) bahan baku juga diterapkan pada teknologi ini untuk menghasilkan juga kualitas yang tinggi (standard dan stabil). Bahan baku kayu-kayuan pada umumnya adalah biomasa terbaik untuk berbagai pemanfaatan biomasa untuk energi. Sebagai contoh untuk menghasilkan kualitas arang tinggi dengan menggunakan bahan baku kayu-kayuan saja dengan komposisi antar jenis kayu tertentu juga.

Selain itu pada (slow) pirolisis juga akan dihasilkan produk gas (syngas), biooil (tarry liquid) dan pyrolysis acid (wood vinegar). Syngas bisa digunakan untuk bahan bakar pembangkit listrik maupun sumber panas berbagai keperluan. Hampir semua area yang mengalami bencana akibat kebakaran hutan juga mengalami kekurangan pasokan listrik sehingga pembangkit listrik didaerah tersebut akan sangat dibutuhkan. Biooil sebagai bahan bakar cair juga bisa dimanfaatkan untuk sejumlah industri bahkan bisa diolah lebih lanjut menjadi bahan bakar untuk kendaraan.Terakhir pyrolysis acid (wood vinegar) bisa digunakan sebagai insektisida pertanian.

Sedangkan skenario paling mutakhir adalah pembuatan torrefied fuel.Torrefied fuel ini dibuat dengan teknologi pirolisis juga tetapi dengan suhu (temperature) proses yang lebih rendah daripada proses pirolisis untuk produksi arang (biochar) atau biasa disebut teknologi torrefaksi (torrefaction/mild-pyrolysis). Banyak proses torrefaksi saat ini yang gagal karena kurangnya energi untuk proses torrefaksi itu sendiri. Kombinasi proses pirolisis dengan torrefaksi adalah paduan yang pas yang membuat kedua proses tersebut berjalan sesuai harapan. Pada proses (slow) pirolisiskontinyu yang berjalan secara auto-thermal (self-sustain) juga akan dihasilkan kelebihan gas (excess-syngas) yang bisa digunakan untuk bahan bakar atau sumber energi proses torrefaksi. Sama seperti sebelumnya pemilahan bahan baku juga diperlukan pada proses ini. Konfigurasi proses untuk torrefaksi ini salah satunya yakni, bahan baku berupa rerumputan dan dedaunan digunakan untuk pirolisis dengan hasil arang untuk pertanian dan bahan baku kayu-kayuan untuk bahan baku atau umpan torrefaksi.

Terakhir hasil torrefied fuel tersebut juga hampir semua lalu didensifikasi (dipadatkan) baik menjadi torrefied pellet maupun torrefied briket. Nilai kalor dan sejumlah sifat fisika-kimia (karakteristik) torrefied pellet/briket juga lebih baik dibandingkan wood pellet maupun wood briquette.Sejumlah negara-negara besar baik di Eropa, Amerika maupun Asia berlomba-lomba untuk menjadi pionir dan pemimpin dalam teknologi torrefaksi ini.Jepang adalah negara di Asia yang sudah mencanangkan torrefaksi ini dan saat ini telah menjadi topik yang panas disana, lebih lanjut bisa dibaca disini.

Berbagai ide dan skenario diatas bisa digunakan sebagai solusi untuk mengolah limbah biomasa pada saat pembukaan lahan, tentu dengan cara dipotong atau ditebang bukan dibakar. Jutaan ton hingga miliaran ton biomasa akan mampu diselamatkan dan bermanfaat dengan cara tersebut dan yang jelas bencana lingkungan yang menjadi sorotan dunia juga akan terhindarkan. Ketika hal tersebut telah mampu memberi solusi selanjutnya dalam jangka selanjutnya perbaikan praktek dan sistem pertanian atau perkebunan juga harus dilakukan sehingga bencana lingkungan lainnya yakni banjir di musim hujan juga supaya tidak terjadi. Kebun energi yang memiliki banyak keunggulan baik adalah salah satu solusi yang lain untuk menjaga keberlangsungan (sustainability) lingkungan daerah-daerah tersebut dalam jangka panjang selain juga mampu untuk meningkatkan aspek ekonomi daerah tersebut dengan produksi berbagai bioenergi.