Efisiensi Pembangkit Listrik Lebih Tinggi Menuntut Kualitas Bahan Bakar Lebih Tinggi

 

Saat kita hendak mengisi bahan bakar kendaraan kita di SPBU tentu kita memilih bahan bakar apa yang paling cocok dengan kendaraan kita. Kendaraan kita akan bisa berjalan dengan optimal jika menggunakan bahan bakar yang sesuai. Kualitas bahan bakar terlalu tinggi (over spec) ataupun terlalu rendah (under spec) hanya akan memberikan kinerja yang kurang optimal. Secara teknis kendaraan tersebut telah dirancang dengan rasio tekanan tertentu pada sistem pembakarannya, apabila bahan bakar dengan kualitas terlalu tinggi maka pada kompresi rendah menjadi sulit terbakar sempurna, dan demikian juga sebaliknya. Pada operasional kendaraan bahkan bahan bakar yang terbakar sebelum waktunya atau setelah waktunya akan menghasilkan performa yang tidak optimal. Bahan bakar dengan kualitas tinggi juga memiliki harga lebih tinggi sehingga secara ekonomi juga tidak menguntungkan, demikian juga dengan bahan bakar kualitas rendah, walaupun lebih murah tetapi performa juga dibawah standar.

Analogi diatas juga kurang lebih sama untuk pembangkit listrik. Semakin tinggi tingkat efisiensi semakin tinggi kualitas bahan bakar yang dipersyaratkan karena kondisi operasi juga di atas rata-rata biasanya, misalnya kompresi, temperatur dan sebagainya. Kalau pada bensin kualitas dinyatakan dengan angka oktan, atau pada solar atau minyak diesel kualitas dinyatakan dengan angka cetan, maka pada bahan bakar padat seperti wood pellet ukuran kualitas dinyatakan dengan nilai kalori. Unsur-unsur lain yang juga diperhatikan pada bahan bakar yakni unsur-unsur yang bisa merusak alat atau mesin yang digunakan. Khusus pada wood pellet kandungan potassium dan klorin yang tinggi bisa berefek buruk pada pembangkit listrik tersebut. Potassium akan menjadi deposit/fouling pada pipa boiler sehingga menurunkan efisiensinya, sedangkan khlorin yang bersifat korosif akan memperpendek umur pakai pembangkit listrik tersebut.

Pada tahun 2030 Jepang akan menerapkan penggunaan pembangkit listrik dengan efisiensi yang lebih tinggi yakni minimum 41% sedangkan sebagian besar efisiensi pembangkit listrik batubara saat ini berkisar 30-35%. Untuk mencapai tingkat efisiensi lebih dari 41% teknologi yang digunakan adalah ultra supercritical pulverized coal. Teknologi ultra supercritical pulverized coal pada dasarnya adalah pengembangan lanjut teknologi pulverized coal yang paling banyak digunakan oleh pembangkit listrik batubara atau lebih dari 95% di seluruh dunia. Perbedaan teknologi ultra supercritical pulverized dengan pulverized adalah pada penggunaan tekanan dan temperature lebih tinggi sehingga efisiensinya juga lebih tinggi. Modifikasi pembangkit listrik juga bisa dilakukan untuk peningkatan efisiensi tersebut. Penggunaan bahan bakar biomasa seperti wood pellet bisa dengan cara cofiring maupun full firing (100% wood pellet). Karakteristik bahan bakar yang digunakan juga akan berpengaruh pada teknologi boiler yang digunakan.

Kadar abu wood pellet yang dipersyaratkan untuk industri seperti pembangkit listrik bisa sampai 6% menurut pellet fuel institute (PFI) Amerika. Tetapi kimia abu menjadi pertimbangan penting pada pemakaian pembangkit listrik tersebut. Korea Selatan misalnya saat ini mensyaratkan kadar klorin maksimal 500 ppm (500 mg/kg) atau Jepang mensyaratkan kadar potassium maksimal 1000 ppm (1000 mg/kg). Hal ini membuat produksi wood pellet mengikuti spesifikasi tersebut apabila spesifikasi belum sesuai. Sejumlah pretreatment khusus perlu dilakukan untuk mencapai spesifikasi tersebut. Potensi wood pellet dari kebun energi di Indonesia sangat besar, demikian juga pellet fuel dari limbah pertanian atau perkebunan seperti tandan kosong sawit yang diperkirakan jumlahnya mencapai kurang lebih 38 juta ton per tahun. Tetapi sekali lagi spesifikasi pellet (wood pellet atau agro waste pellet) yang diproduksi perlu disesuaikan dengan kebutuhan pembangkit listrik di Jepang atau Korea Selatan - dua negara yang sangat tergantung dengan energi - tentunya apabila produsen pellet tersebut berorientasi export. pertanyaan selanjutnya pretreatment seperti apa yang perlu dilakukan pada produksi pellet tersebut? InsyaAllah kita bahas pada kesempatan yang lain.

10 Keuntungan Dengan Membuat Kebun Energi Untuk Produksi Wood Pellet

Keterjaminan pasokan bahan baku adalah salah satu faktor kunci dari keberhasilan usaha wood pellet. Ada 2 cara untuk mendapatkan bahan baku yang umum dilakukan saat ini :

a. Membeli dari pemilik atau sumber bahan baku.

b. Mengusahakan sendiri ketersediaan bahan sendiri.

Sedangkan cara ke-3 dan ini masih belum banyak dilakukan pengusaha wood pellet adalah dengan cara campuran atau mix, yakni sebagian mengusahakan sendiri ketersediaan bahan bakunya dan sebagian sisanya membeli dari pemilik atau sumber bahan baku.

Sedangkan ditinjau dari jenis biomasa bahan bakunya ada 2 macam, yakni

a. Biomasa kayu

b. Biomasa yang non-kayu seperti limbah-limbah pertanian (tandan kosong sawit, tongkol jagung, sekam padi dan sebagianya). Saat ini biomasa kayu masih menjadi prioritas untuk dipelletkan menjadi produk wood pellet karena sejumlah keunggulan dibanding biomasa non-kayu yang umumnya merupakan limbah-limbah pertanian, yang dimasukkan dalam kategori biomass pellet atau agri-waste pellet.  Perbandingan antara wood pellet dan biomass pellet / agri-waste pellet bisa dibaca disini.

Sedangkan biomasa kayu apabila ditinjau lebih khusus untuk produksi wood pellet maka sumber bahan baku dibedakan menjadi 2 macam :

a.  Limbah-limbah industri pengolahan kayu.

b. Kayu dari produk kebun energi.

Sedangkan ditinjau dari kekeringan bahan baku, maka ada bahan baku kering dan baha baku basah. Tingkat kekeringan bahan baku juga harus diatur sehingga bisa menghasilkan wood pellet berkualitas.

Kebun energi sebagai sumber bahan baku yang diusahakan sendiri memiliki banyak keunggulan, antara lain :

1. Kebun energi bisa dibuat sendiri sehingga kontrol bahan baku internal usaha wood pellet lebih mudah, seperti fluktuasi pasokan, perubahan harga pasar, tidak tergantung sumber-sumber kayu limbah dan sebagainya.

2. Produk samping dari kebun energi berupa hijauan bisa dimanfaatkan untuk peternakan seperti sapi atau kambing, dan peternakan lebam madu yang memanfaatkan bunga dari tanaman kebun energi.

3. Lokasi pabrik wood pellet bisa sangat dekat atau bahkan berada ditengah-tengah kebun energi (raw material oriented), sehingga biaya/harga bahan baku murah.

4. Kebun energi juga menyerap CO2 dari atmosfer (Carbon negative), aplikasi wood pellet merupakan Carbon neutral sehingga bisa masuk dalam perdagangan karbon, kegiatan mitigasi perubahan iklim melalui aforestasi (penanaman/penambahan stok karbon), dan pembangunan unit SFM (Sustainable Forest Management).

Photo-Photo Pembibitan Tanaman Kaliandra Untuk Pembuatan Kebun Energi Seluas 1200 ha

5. Pola penyediaan bahan baku mix (campur) dengan sebagian kebun energi milik perusahaan (inti) dan sebagian yang lain milik masyarakat (plasma) bisa dilakukan. Pola ini akan mengikutsertakan peran masyarakat dan mengembangkannya.

6. Penghasilan tambahan dengan memanfaatkan sela tanaman kebun energi dengan tanaman lain (model agroforestry) sehingga budidaya bersifat polikultur yang lebih tahan penyakit.

7. Lahan tidur atau bahkan lahan marginal yang jumlahnya jutaan hektar bisa dimanfaatkan secara efektif.

8. Menyuburkan dan memperbaiki kondisi tanah termasuk pencegahan erosi. Akar tanaman kaliandra yang berbentuk bintil-bintil mampu mengikat nitrogen sehingga menyuburkan tanah.

9. Tanaman cepat panen dan tumbuh (trubus) lagi, tanpa perlu penanaman ulang. Tanaman kebun energi seperti kaliandra hanya ditanam sekali lalu trubus atau tumbuh lagi setelah ditebang (panen) hingga puluhan tahun, hasil lebih banyak dan perawatan sangat mudah.

10. Pengembangan atau perbesaran kapasitas pabrik wood pellet sangat dimungkinkan selama lahan masih tersedia. Dan saat ini masih ada jutaan hektar yang potensial untuk pembuatan kebun energi tersebut.

Indonesia sebagai negara tropis dan tanahnya subur sangat potensial untuk pengembangan kebun energi dan juga produsen wood pellet terkemuka didunia.     

Wood Pellet untuk Green…Green World!

Tumbuhnya kesadaran manusia akibat kerusakan lingkungan berupa perubahan iklim dan pemanasan global menumbuhkan berbagai upaya untuk mengurangi besarnya dampak kerusakan lingkungan tersebut. Sumber penyebab kerusakan lingkungan tersebut karena keserakahan manusia melalui aktivitas ekonominya dengan mengeksploitasi alam secara berlebihan. Manusia hendaknya menjadi pengelola alam ini secara bijaksana bukan malah sebaliknya akibat kepentingan sesaat hawa nafsunya. Tumbuhnya kesadaran tersebut harus terus dipelihara dan diatur sedemikian rupa sehingga membuahkan berbagai upaya konkrit. Tanpa peraturan yang jelas dan mengikat aktivitas semua manusia dimuka bumi maka mustahil upaya perbaikan alam tersebut akan terlaksana dengan baik.

Kita saksikan saat ini berbagai perusahaan hingga negara ingin mendapat pengakuan sebagai perusahaan atau negara yang paling peduli masalah lingkungan tidak terkecuali di Indonesia. Dengan begitu mereka berlomba-lomba dengan program Go Green-nya seperti CO2 Reduction atau pengurangan emisi CO2 dan semacamnya. Dengan pengakuan tersebut umumnya mereka ingin mendapat tempat tersendiri  dikalangan konsumen ataupun mitra-mitra mereka sehingga produk ataupun program-program mereka nantinya juga mudah diterima kalangan-kalangan tersebut. Aktivitas tersebut juga menimbulkan aktivitas ekonomi baru yakni Green Economy. Seberapa besar Green Economy atau Green Business ini? Jawabnya tentu saja tergantung seberapa besar program mitigasi perubahan iklim dan lingkungan dalam entitas perusahaan atau negara yang bersangkutan hingga dalam lingkup global.

Wood pellet adalah salah satu solusi yang populer untuk mitigasi masalah lingkungan dan perubahan iklim tersebut. Wood pellet yang berasal dari biomasa kayu merupakan bahan bakar karbon netral dan merupakan sumber energi terbarukan dengan syarat biomasa kayu sebagai sumber bahan baku wood pellet tersebut  harus diusahakan secara berkesinambungan dan tidak merusak lingkungan. Ketersediaan bahan baku yang kontinyu adalah salah satu faktor kunci suksesnya usaha produksi wood pellet, sehingga karena keterbatasannya saat ini pellet tidak hanya  dari kayu tetapi juga dari limbah-limbah pertanian atau perkebunan yang bisa disebut biomass pellet atau agri-wastepellet. Kebun energi dengan tanaman trubusan atau SRC adalah salah satu cara menghasilkan biomasa kayu sebagai sumber bahan baku wood pellet lebih cepat dan bisa berkesinambungan. Potensi Indonesia sangat besar untuk kebun energi tersebut dan akan lebih baik bila diintegrasikan dengan sektor  yang lain. 

Menggalakkan Kebun Energi

Photo diambil dari sini

Keterjaminan pasokan bahan baku adalah mutlak diperlukan bagi kelangsungan industri wood pellet , briket maupun biofuel lainnya. Bahan baku yang homogen menjadi lebih baik karena memudahkan proses dibandingkan bahan baku yang hetogen, misalnya bahan baku yang semuanya berasal dari batang pohon akan lebih baik dibandingkan bahan baku dari campuran dari batang, pelepah, daun, akar dan sebagainya. Jenis tanaman trubusan dengan umur pendek dan berulangkali bisa dipanen adalah pilihan ideal sebagai tanaman kebun energi. Luasnya lahan kritis di Indonesia yang mencapai ratusan ribu bahkan jutaan hektar sangat potensial dimanfaatkan sebagai kebun energi dengan menanam tanaman trubusan atau SRC tersebut.

Kaliandra dan gamal adalah dua jenis tanaman trubusan untuk kebun energi yang telah banyak dibudidayakan sebagai penopang industri wood pellet. Kedua tanaman trubusan tersebut banyak dipilih karena memerlukan prasyarat tumbuh dan berkembang yang mudah bahkan bisa hidup di lahan-lahan kritis. Hal tersebut memungkinkan didapat dua keuntungan sekaligus yakni, keberlangsungan pasokan bahan baku untuk industri wood pellet dan penghijauan untuk mencegah erosi, banjir dan sebagainya. Panen bisa dilakukan setelah umur tanaman sekitar 1 tahun dan selanjutnya pada tahun berikutnya bisa dipanen lagi, hingga puluhan kali. Sri Lanka adalah salah satu negara yang karena tidak tersedianya energi fossil maka menyandarkan energinya dari biomassa, khususnya tanaman gamal tersebut.  Selain batangnya bisa dimanfaatkan sebagai bahan baku industri wood pellet, daunnya bisa sebagai pakan ternak, tambahan lagi untuk kaliandra dan gamal, bunganya bisa dimanfaatkan untuk peternakan lebah madu.

Wood pellet yang dihasilkan dari bahan baku kayu kaliandra maupun gamal memiliki nilai kalor tinggi, yakni lebih dari 4000 kkal/kg, kadar abu rendah dan kandungan lignin tinggi sehingga memudahkan proses pemelletan di industri wood pellet tersebut. Wood pellet untuk dengan aplikasi utamanya sebagai sumber energi terbarukan termasuk kategori bahan bakar carbon neutral, hal ini karena sumber biomasa kayunya dari fotosintesis dengan menggunakan CO2 dari atmosfer dan ketika dimanfaatkan sebagai sumber energy dilepaskan lagi ke atmosfer. Jadi secara neraca tidak ada penambahan CO2 diatmosfer atau carbonneutral.

Adanya permintaan dari sejumlah negara seperti Korea Selatan dengan wood pellet hanya dari bahan biomasa kayu akan semakin menguatkan lagi penggalakan kebun energi ini untuk bisnis yang berkelanjutan. Hal ini karena biomasa kayu memiliki sejumlah kelebihan pada nilai kalor, kadar abu dan kimia abu-nya dibandingkan biomasa lainnya khususnya limbah-limbah agroindustri. Senyawa-senyawa seperti klorin, sulphur dan nitrogen menjadi perhatian penting dalam standar wood pellet tersebut.