Meyuplai Bahan Bakar Biomasa Dalam Jumlah Besar dan Berkesinambungan

Pemilihan species tanaman, ketersediaan lahan, pengelolaan yang berkesinambungan dan penyerapan produk kayu sebagai bahan bakar biomasa dengan maksimal adalah sejumah faktor yang mendorong terwujudnya dan suksesnya usaha suplai bahan bakar biomasa dalam jumah besar dan berkesinambungan.  Untuk terciptanya faktor pengelolaan lahan yang baik sejumah instrument dibuat sehingga praktek pengelolaan hutan tersebut bisa sesuai yang diharapkan. Instrument tersebut yang paling banyak digunakan adalah pemberian sertifikasi. Sertifikasi diberikan apabila pengelolaan lahan tersebut telah memenuhi syarat-syarat tertentu dan dievauasi secara berkala. Ketika pengelolaan lahan, hutan atau perkebunan telah mendapatkan sertifikasi tersebut, maka produk kayu sebagai bahan biomasa yang dihasilkan juga lebih mudah diterima oleh pengguna. Saat ini juga hampir semua pengguna bahan bakar biomasa dalam jumlah besar membutuhkan syarat pengakuan berupa sertifikasi tersebut.

Pembibitan Kaliandra Untuk Kebun Energi Seluas 1200 ha

Optimalisasi tanah atau lahan adalah hal penting sehingga manfaatnya benar-benar bisa dirasakan bagi kehidupan manusia. Tanah-tanah yang semula hanya dibiarkan dan tidak dimanfaatkan akan bermanfaat dengan adanya tumbuhan berupa tanaman penghasil kayu untuk energi tersebut. Manfaat tersebut bisa lebih ditingkatkan lagi dengan mengintegrasikan hutan atau kebun energi dengan peternakan sapi atau kambing atau bahkan lebah madu. Ketika siklusintegrasi tersebut bisa terjadi maka usaha menyuplai bahan bakar biomasa daam jumlah besar dan berkesinambungan tersebut akan mampu bertahan cukup lama. Berbagai manfaat dari semua aktifitas usaha tersebut dalam arti inti maupun sampingannya juga bisa dirasakan nyata.

Seiring meningkatnya kesadaran lingkungan banyak pembangkit listrik biomasa dibangun. Banyak juga yang sedan transisi menuju 100% menggunakan biomasa yang pada awalnya menggunakan batubara 100%, dengan teknologi diantaranya adalah co-firing biomasa dengan batubara. Pembangkit listrik adalah pasar utama untuk bahan bakar biomasa jumlah besar dan berkesinambungan. Secara perhitungan karbon juga bahan bakar biomasa adalah karbon netral sehingga tidak menambah konsentrasi gas CO2 atau gas rumah kaca di atmosfer.  Selain itu kebun atau hutan energi yang dibuat juga merupakan upaya untuk menyerap CO2 diatmosfer ke dalam tanaman. Apabila kecepatan pemanenan biomasa masih lebih rendah daripada pertumbuhan tanaman atau selalu masih ada kebun yang cukup luas dari sebagian yang dipanen maka penyerapan karbon oleh tanaman masih efektif.

Bahan bakar biomasa tersebut umumnya diolah terlebih dahulu sebelum digunakan. Produk bahan bakar biomasa tersebut bisa berupa batang  kayu (log), wood chip, wood pellet/briquette, dan  torrified pellet/briquette. Wood chip merupakan olahan kayu yang populer dan umum dalam penggunaan di pembangkit listrik biomasa. Wood pellet juga tidak kalah populer tetapi dari sisi teknologi dan produksi lebih mudah untuk menghasilkan wood chip. Wood chip juga biasa digunakan sebagai bahan baku pabrik kertas (pulp and paper). Sedangkan dari sisi transportasi maka wood pellet lebih efisien karena memiliki kepadatan (density) yang besar. Faktor-faktor itulah yang perlu diperhatikan produsen maupun pengguna bahan bakar biomasa sehingga baik kualitas dan kuantitas bisa dipenuhi dan menjadi kegiatan yang menguntungkan secara ekonomi serta bermanfaat bagi lingkungan.

EFB Pellet Potensi Besar di Indonesia dan Malaysia Belum Digarap

Wood pellet masih menempati grade tertinggi bahan bakar biomasa dibandingkan pellet bahan bakar dari biomasa selain kayu. Hal ini karena combustion properties-nya yang lebih baik dibandingkan bahan yang lainnya. Tetapi seiring besarnya kebutuhan energi biomasa yang besar maka perlu dicarikan sejumlah alternatif lainnya. Tandan kosong sawit atau tankos atau empty fruit bunch (EFB) adalah bahan baku potensial untuk dipellet. Saat ini Indonesia adalah negara penghasil minyak sawit terutama crude palm oil (CPO) terbesar di dunia dengan luas kebun sawit lebih dari 7 juta hektar serta ratusan pabrik untuk mengolah buah kelapa sawit tersebut. Pohon sawit membutuhkan suhu hangat, sinar matahari, dan curah hujan tinggi sehingga hanya sebagian daerah saja yang mengusahakannya di dunia yakni Asia, Afrika dan Amerika Selatan. Produksi minyak kelapa sawit didominasi oleh Indonesia dan Malaysia dengan jumlah antara 85-90% produksi minyak sawit dunia. Tandan kosong sendiri adalah limbah dari produksi CPO yang jumlahnya banyak dan saat ini umumnya belum dimanfaatkan dengan baik.

Faktor lain yang mendorong hal tersebut adalah ketika penyediaan bahan baku kayu dengan cara menanam semacam kebun energi dirasa lebih lama dan membutuhkan modal lebih besar, atau ketika ketersediaan bahan baku berupa biomasa berkayu berasal dari limbah-limbah pengolahan kayu sudah terbatas, maka tandan kosong sawit bisa menjadi kandidat kuat. Sedangkan faktor dari pabrik sawit sendiri bahwa banyak juga industri tersebut yang kewalahan untuk menangani limbah tankos itu sendiri. Hal-hal tersebut semakin mendorong pengolahan tankos untuk dipelletkan menjadi EFB pellet atau pellet tankos.

Sedangkan dari sisi combustion properties karena EFB pellet kualitasnya dibawah wood pellet, sehingga seharusnya juga digunakan teknologi yang lebih pas (cocok) sesuai karakter produk EFB Pellet. Teknologi pembakaran jenis fluidized bed menjadi pilihan terbaik karena mampu secara optimal meng-handle EFB pellet sekaligus mampu mereduksi kandungan sejumlah sifat-sifat negatifnya. Teknologi fluidized bed combustion tersebut juga sudah lama dikembangkan sehingga seharusnya untuk mencapai kondisi optimum pembakaran EFB pellet menjadi hal yang mudah dilakukan.       

Masuk ke Pasar Global Wood Pellet

Pada kenyataannya pertumbuhan bisnis yang massif dari wood pellet  saat ini berasal dari dorongan sejumlah kebijakan di Eropa, lebih khusus lagi terutama bisnis listrik di Inggris. Pada tahun 2020 konsumsi wood pellet diperkirakan sebesar 22 juta ton.  Dua pembangkit listrik di Inggris saja yang 100% menggunakan wood pellet yakni Drax dan Eggborough, membutuhkan 10 juta ton setiap tahunnya. Kebutuhan besar wood pellet besar lainnya adalah dari negara-negara Eropa Barat terutama Italia. Sedangkan di Asia, Jepang dan Korea adalah dua negara yang paling banyak mengkonsumsi wood pellet. Sedangkan pada tahun 2024 diprediksi produksi wood pellet akan mencapai 50 juta ton secara global.

Kanada adalah salah satu produsen utama wood pellet yang menyuplai kebutuhan sejumlah negara diatas. Luasnya hutan sehingga melimpahnya sumber bahan baku yang menjadikan Kanada sebagai salah satu produsen wood pellet. Rusia adalah negara besar lainnya yang mulai memproduksi wood pellet. Luasnya hutan dan melimpahnya sumber bahan baku menjadikan Rusia sebanding dengan Kanada dalam produksi wood pellet tetapi masalah infrastruktur terutama yang masih menjadi penghalang  utama perkembangan industri wood pellet di Rusia. Bagaimana dengan Indonesia? Indonesia juga mempunyai peluang besar untuk ikut berkecimpung pada bisnis wood pellet tersebut. Walaupun luas hutan yang bisa dijadikan sebagai sumber bahan baku tidak seluas Kanada maupun Rusia, tetapi iklim di Indonesia di daerah tropis yang membuat matahari bersinar sepanjang tahun adalah berkah tersendiri. Alhamdulillah, inilah salah satu kenikmatan dari Allah SWT yang harus kita syukuri.  Hutan-hutan atau kebun energi dengan tanaman rotasi cepat (SRC) seperti Kaliandra bisa dibudidayakan dengan produktivitasnya 4 kali lipat dibandingkan daerah subtropis seperti Kanada atau Rusia untuk tanaman sejenis seperti Willow atau Poplar.  Selain itu pengguna wood pellet di Asia seperti Korea dan Jepang juga akan mencari wood pellet dari kawasan Asia sebelum ke Kanada atau Rusia.

Masalah kelestarian alam atau lingkungan adalah hal penting yang harus diperhatikan, sehingga keberlangsungan usaha dan kelestarian lingkungan adalah dua hal yang secara simultan terus dijaga. Pembangkit listrik adalah pasar utama wood pellet dengan kebutuhan besar dan jangka panjang untuk itulah kerberlangsungan lingkungan tersebut perlu menjadi perhatian serius. Hampir semua pembeli wood pellet untuk pembangkit listrik juga akan mensyaratkan adanya sustainable forest management practice dan sertifikasi (semacam FSC atau SVLK)  tentang asal bahan baku yang bisa dipertanggungjawabkan artinya tidak merusak hutan. Secara khusus untuk kondisi Indonesia, dengan kebun atau hutan energi tanaman Kaliandra dengan diintegrasikan dengan kegiatan peternakan kambing atau sapi nantinya siklus kerberlangsungan dan kelestarian alam akan terjaga.

Pembangkit listrik tenaga uap dengan bahan bakar batubara adalah salah satu penyumbang CO2 terbesar di atmosfer, sehingga apabila bisa digantikan sampai 100% atau full dengan wood pellet sebagai bahan bakar karbon netral akan mengurangi emisi CO2 secara signifikan. Pembangkit listrik Rodenhuize 180 MW di Ghent, Belgia adalah salah satu contohnya. Pada awalnya Rodenhuize adalah PLTU batubara selanjutnya pada tahun 2011 menggunakan 100% wood pellet. Sebelumnya pada tahun 2005 pembangkit tersebut dimodifikasi sehingga bisa bekerja dengan co-firing coal dan wood pellet dan pada tahun 2011 pembangkit tersebut beralih 100% dari batubara (coal) dengan wood pellet. Beralihnya ke wood pellet dari batubara (coal) telah membuat pembangkit listrik Rodenhuize mengurangi 1,6 juta ton emisi CO2. Pola seperti Rodenhuize sepertinya bisa menjadi referensi dan akan diikuti oleh pembangkit-pembangkit listrik batubara lainnya terutama pada negara-negara yang telah menerapkan kebijakan lingkungan pada sektor energinya untuk berlomba-lomba menurunkan suhu bumi.

Memetakan Potensi Biomasa Kayu Untuk Energi

Ketika kebutuhan energi terbarukan dari biomasa kayu semakin besar, maka pada level tertentu biomasa kayu yang berasal dari limbah-limbah penggerjajian (sawmill), atau industri-industri pengolahan kayu dan sebagainya menjadi tidak mencukupi sehingga perlu diupayakan sumber lain yang mampu untuk memenuhi maksud tersebut. Kebun atau hutan energi dengan jenis tanaman rotasi cepat atau SRC adalah skenario terbaik untuk tujuan tersebut. Saat ini masih sangat banyak kawasan hutan di Indonesia tersedia apabila akan digunakan untuk pembuatan hutan atau kebun energi tersebut, seperti pada skema dibawah ini.

Pemetaan secara mendetail untuk mengidentifikasi berbagai hal yang dibutuhkan akan sangat dibutuhkan karena akan sangat terkait pada besarnya investasi untuk pembuatan hutan atau kebun energi. Penginderaan jarak jauh atau remote sensing melalui satelit, pesawat terbang, balon udara dan semacamnya adalah salah satu tahap untuk mendapatkan pemetaan secara mendetail. Lokasi dari hutan atau kebun energi sebelumnya telah ditentukan, lalu dengan penginderaan jarak jauh tersebut berbagai informasi lebih detail akan dicari, misalnya batas-batas wilayah, topografi, jenis-jenis tanaman yang sudah ada di lokasi, umur tanaman, tinggi tanaman, dan jenis tanah.  Citra atau photo udara dari penginderaan jarak jauh yang biasanya terlihat hanya perbedaan warna dan bentuk lalu akan diterjemahkan untuk bisa diolah, dianalisa dan didapat informasi sesuai yang diinginkan.

Selanjutnya survey lapangan di kawasan tersebut juga perlu dilakukan untuk meningkatkan akurasi informasi dari tahapan sebelumnya. Survey lapangan biasanya dilakukan oleh beberapa tim dengan membuat plot luasan-luasan dalam kawasan tertentu yang dijadikan sebagai sampel dan dianalisa untuk mencari informasi-informasi yang dibutuhkan. Metode tertentu juga digunakan untuk menetukan lokasi plot dan jumlahnya, sehingga semakin banyak plot sebagai sampel diambil dalam kawasan tersebut maka akan semakin akurat informasi pemetaan.

Selanjutnya setelah keseluruhan informasi telah didapat maka pengambilan keputusan akan bisa segera dilakukan. Wood pellet adalah bentuk energi biomasa yang sangat populer untuk pasar internasional baik untuk sektor pembangkit listrik atau panas. Semakin hari kebutuhan diprediksi akan wood pellet akan semakin meningkat, atau pada tahun 2024 produksi wood pellet global akan 50 juta ton. Tanaman-tanaman lama dalam lokasi untuk hutan atau kebun energi juga bisa dimanfaarkan untuk produksi wood pellet apabila secara kualitas dan kuantitas sesuai untuk bahan baku wood pellet sebelum nantinya menggunakan biomasa kayu dari kebun atau hutan energi tersebut. Informasi dari pemetaan tersebut juga akan sangat berguna untuk rencana pengembangan selanjutnya termasuk integrasi industri wood pellet dengan aktivitas lainnya.

Proses Pemelletan Biomasa dan Menjaga Stabilitas Produksi Pabrik Wood Pellet

Karakteristik biomasa akan menentukan proses produksi termasuk bentuk die dan karakteristik produk wood pelletnya. Biomasa kayu adalah biomasa yang paling umum dan populer dari pemelettan biomasa tersebut. Bentuk die tidak bisa umum digunakan atau generik untuk semua jenis biomasa karena memiliki karakteristik sendiri-sendiri. Proses pemelletan (pelleting) yang efisien akan dihasilkan produk pellet dengan jumlah serbuk atau powder atau fine yang sangat sedikit artinya hampir semua partikel bahan yang diumpankan ke dalam pelletiser terkonversi menjadi pellet  tersebut. Ditinjau urutan proses yang terjadi dalam pelletiser maka biomasa akan mengalami hal-hal sebagai berikut sebelum akhirnya terbentuk menjadi pellet.

Sejumlah  bahan dari kayu tertentu ada yang mengembang lagi ketika keluar dari pelletiser atau secara umum pada alat pemadatan (densificator). Fenomena ini lebih mudah terlihat pada briket karena ukurannya lebih besar daripada pellet. Hal tersebut terjadi karena bahan tersebut menyerap lagi udara dari atmosfer sehingga menambah kelembaban pada pellet atau briket tersebut, padahal ketika partikel bahan masuk ke dalam die dengan adanya tekanan yang kuat dan suhu tinggi maka sejumlah uap air dalam partikel bahan akan keluar serta begitu juga lignin yang berfungsi sebagai perekat akan keluar pada tahap ini.

Pada wood pellet secara spesifik juga ada sedikit perbedaan tentang kualitas, logistik dan kebutuhan konsumen antara Eropa dan Amerika Serikat. Perbedaannya antara lain khususnya yaitu pada wood pellet untuk pasar Eropa umumnya menggunakan die dengan ukuran 6 mm sedangkan untuk pasar Amerika Serikat umumnya menggunakan die dengan ukuran seperempat inch atau 6,35 mm atau bisa juga menggunakan peralatan yang lebih cocok, misalnya untuk Eropa menyesuaikan dengan EN method sedangkan Amerika dengan ASTM method. Tetapi sektor yang berbeda juga memungkinkan penggunaan ukuran pellet yang berbeda. Sebagian besar retailer di Eropa menggunakan ukuran pellet 6 mm, sehingga apabila menggunakan U.S. standard dengan ukuran seperempat inch atau 6,35 mm dan setelah produksi juga biasanya akan ekspansi menjadi 6,5 mm membuat kurang diterima pasar Eropa. Selain itu pasar Eropa juga menyukai wood pellet dengan panjang 1,5 – 2 cm, sehingga tidak terlalu pendek dan tidak terlalu panjang. Durability juga menjadi faktor penting untuk target pasar tersebut, Eropa mengeluarkan persyaratan durability limit adalah 97,5 terutama untuk bulk industrial market, akan tetapi untuk bulk residential delivery sebagian besar distributor mencari produk dengan durability 98,5 – 99,0. Hal ini karena pada residential delivery pada umumnya menggunakan pneumatic conveyor dan adanya keinginan kuat untuk mengurangi fine (powder).    

Target pasar akan menentukan bagaimana proses produksi dari wood pellet tersebut. Pasar Asia dengan umur relative baru belum memiliki persyaratan seketat Eropa atau Amerika dengan target pengguna atau user juga ada perbedaan.  Jumlah permintaan yang besar dengan kualitas yang ketat juga membuat kebutuhan akan peralatan atau mesin yang handal menjadi mutlak dibutuhkan. Sejumlah produsen pelletiser untuk wood pellet juga telah menerapkan teknologi sensor panas pada pelletiser yang mereka buat sebagai pilihan bagi produsen wood pellet. Teknologi ini termasuk pemasangan sensor panas tinggi langsung pada roller untuk memantau secara real time suhu kritisnya. Tujuan penggunaan teknologi tersebut adalah untuk mengurangi downtime dan kecelakaan yang disebabkan oleh overheating pada roller dan bearing shaft sehingga target produksi bisa dicapai dengan mudah.

Sedangkan untuk supplai pasokan bahan baku wood pellet, limbah-limbah penggergajian kayu maupun limbah pengolahan kayu bisa digunakan tetapi kebun atau hutan energi akan menjadi pilihan terbaik terutama untuk orientasi jangka panjangnya. Manajemen atau pengelolaan hutan (forest management service) yang baik akan menghasilkan pasokan bahan baku yang berkesinambungan (sustainable). Optimalisasi penggunaan lahan di sejumlah lokasi, pemilihan jenis tanaman yang sesuai dan ditunjang kondisi iklim tropis yang menunjang adalah beberapa hal yang mendukung integrasi kebun atau hutan energi dengan usaha wood pellet. Tanaman SRC atau spesies tanaman dengan rotasi cepat seperti kaliandra sangat sesuai untuk tujuan tersebut. Kita patut bersyukur kepada Allah SWT karena lokasi di Indonesia yang beriklim tropis membuat produktivitas tanaman kaliandra bisa 4 kali lebih cepat daripada yang beriklim sub tropis atau konkritnya 4 tahun poplar dan willow di Eropa sama seperti 1 tahun kaliandra di Indonesia. Faktor ketersediaan bahan baku merupakan salah satu faktor kunci kesuksesan usaha wood pellet sehingga perlu perhatian khusus tersendiri.

Berpacu Menurunkan Suhu Bumi (Bagian 2)

Biomasa sebagai bahan bakar 'carbon neutral' tentu tidak berdiri sendiri sebagai suatu skenario besar untuk menurunkan suhu bumi akibat pemanasan global oleh emisi gas rumah kaca. Kelebihan biomasa sebagai sumber energi terbarukan dengan penggunaannya yang stabil, dalam artian tidak terpengaruh oleh kondisi iklim dan cuaca menjadi produk yang diandalkan dalam berbagai skala aplikasinya. Upaya mengoptimalkan potensi biomasa sebagai sumber energi bisa ditinjau dari sisi pasokan hingga pemanfaatannya.

Dari sisi pasokan, maka keterjaminan pasokan biomasa sebagai bahan baku adalah hal mutlak jika akan digunakan sebagai sumber energi utama, untuk itu sejumlah upaya mulai dari mengumpulkan berbagai limbah biomasa yang pada awalnya hanya dibuang hingga mencari spesies tanaman dengan rotasi cepat (SRC), produktivitas tinggi dan berefek positif di alam dengan dibuat kebun energi. Salah satu tanaman tersebut adalah kaliandra untuk daerah tropis sedangkan di daerah sub-tropis seperti Eropa menggunakan spesies poplar dan willow. Kita patut bersyukur kepada Allah SWT karena lokasi di Indonesia yang beriklim tropis membuat produktivitas tanaman kaliandra bisa 4 kali lebih cepat daripada yang beriklim sub tropis atau konkritnya 4 tahun poplar dan willow di Eropa sama seperti 1 tahun kaliandra di Indonesia.

Sedangkan ditinjau dari pemanfaatannya, energi biomasa harus bisa dimanfaatkan secara luas, mudah, murah dan efisien. Biomasa bisa dimanfaatkan ditempat ataupun digunakan ditempat lain yang cukup jauh. Pada penggunaan di tempat atau yang jaraknya dekat, biomasa hanya diseragamkan ukurannya atau ditambah pengeringan. Sedangkan untuk digunakan pada lokasi cukup jauh biomasa tersebut perlu ditambah proses lagi berupa dipadatkan seperti dalam bentuk pellet atau briket. Biomasa tersebut lalu diproses rute thermal (yang paling populer) dengan pembakaran, pirolisis atau gasifikasi untuk mengekstrak kandungan energinya.

Saat ini posisi Eropa telah melampaui Amerika Utara dalam berpacu menurunkan suhu bumi atau upaya mengurangi pemanasan global. Setelah sebelumnya Uni-Eropa menerapkan 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. Hal ini juga yang membuat Eropa adalah konsumen atau pasar terbesar wood pellet dengan perkiraan 80% dari produksi dunia, lalu diikuti Amerika Serikat dan posisi ketiga, Korea Selatan.

Saat ini Uni-Eropa sedang mendekati tahun 2020 untuk realisasi target 20-20-20 tetapi disisi lain mereka mulai menyiapkan rancangan untuk kebijakan baru masalah iklim dan energi dari tahun 2020-2030. Uni-Eropa telah mengusulkan target baru 2030 termasuk menurunkan 40% emisi gas rumah kaca, menurunkan 30% konsumsi energi dan 27% untuk penggunaan energi terbarukan. Saat ini mereka juga sedang mencari strategi untuk mencapai target 2030. Sejarah juga menunjukkan bagaimana kebijakan biomasa adalah pendorong utama untuk perkembangan pasar pellet di Eropa. Hal ini juga yang banyak digunakan sebagai model kawasan atau negara tertentu untuk menerapkan  kebijakan energi terbarukan khususnya biomasa.