Activated Carbon Untuk Industri Emas dan Perak

Pada awalnya arang kayu dengan luas permukaan 200 m2/gram digunakan untuk mengekstrak emas dan perak dari larutannya. Seiring perkembangan arang aktif yang memiliki luas permukaan 1000 m2/gram digunakan untuk hal tersebut tentunya juga dengan semakin meningkatnya efisiensi ekstraksi tersebut. Hal tersebut mendorong produksi arang aktif (activated carbon) di seluruh dunia. Tempurung kelapa (coconut shell) adalah bahan favorit untuk produksi arang aktif saat ini, dan cangkang sawit (palm kernel shell) sepertinya akan menjadi prioritas berikutnya.

Arang aktif (activated carbon) memiliki luas permukaan besar karena banyaknya pori-pori dari permukaannya. Pori-pori tersebut sengaja dibuat untuk meningkatkan efisiensi penjerapan (adsorption). Semakin banyak pori-pori terbentuk semakin luas permukaan activated carbon tersebut. Berdasarkan ukurannya pori-pori tersebut dibedakan menjadi macropore, mesopore dan micropore. Macropore adalah ukuran pori terbesarnya yang berada pada sisi luar atau permukaan activated carbon tersebut dan sebagai pintu masuk material yang akan dijerap (adsorb) selanjutnya melalui mesopore yang berukuran medium hingga terakhir ke micropore. Micropore inilah terminal terakhir material yang dijerap. Ukuran pori micropore berkisar 10 angstrom, mesopore 100-1000 angstrom dan macropore lebih besar 1000 angstrom (1 angstrom = 1e-10 meter). Bahan baku atau material activated carbon, pilihan proses aktivasi yang digunakan dan kondisi operasinya yang akan menentukan luas permukaan activated carbon tersebut yang terdiri dari macropore, mesopore dan micropore tersebut. Kekerasan dan kepadatan bahan juga sering menjadi pertimbangan penting mengingat penggunaan activated carbon itu sendiri, misalnya sejumlah ekstraksi dilakukan dengan pengadukan dan ada juga dengan operasi kolom. 

Penggunaan spesifik arang aktif untuk penjerapan material atau industri tertentu biasanya juga membutuhkan spesifikasi tertentu. Activated carbon yang digunakan pada fluida cairan akan optimal bila dirancang khusus pada kondisi tersebut, demikian juga yang akan digunakan pada fluida gas. Ukuran material target serta cara ekstraksinya akan menentukan spesifikasi teknis arang aktif tersebut. Demikian juga pada emas dan perak, yang ekstraksinya dengan pengadukan dan operasi kolom. Sehingga bahan baku dari tempurung kelapa umumnya masih menjadi pilihan utama karena memiliki tingkat kekerasan dan kepadatan yang tinggi sehingga tahan abrasi. Dan demikian juga cangkang sawit juga bisa digunakan mengingat level kekerasan yang juga tinggi. Sehingga activated carbon yang digunakan harus memenuhi kriteria berupa cukup keras, cukup aktif dan ukuran partikel yang sesuai. Pada ekstraksi emas activated carbon yang diproduksi dengan aktivasi fisika (steam activation) yang digunakan. Rotary kiln adalah alat aktivasi dengan bahan baku seperti tempurung kelapa, sedangkan alat fluidized bed dan multi hearth kiln umum digunakan untuk activated carbon dari batubara.

Activated carbon pada dasarnya bisa dibuat dari berbagai bahan yang mengandung karbon (carbonaceous material) seperti batubara, tempurung kelapa, cangkang sawit, kayu, bambu, heavy oil bahkan tulang. Setiap bahan, jenis aktivasi dan kondisi operasi prosesnya menentukan kualitas atau karakteristik activated carbon tersebut. Activated carbon dari tempurung kelapa memiliki banyak micropore, sedangkan activated carbon dari kayu didominasi mesopore dan macropore (micropore hanya memiliki porsi kecil) karena struktur kayu juga lebih terbuka. Untuk activated carbon dari batubara distribusi micropore, mesopore dan macropore hampir merata. Berdasarkan karakteristik diatas maka activated carbon tempurung kelapa banyak digunakan untuk menjerap molekul-molekul kecil dari gas dan cairan. Penggunaannya seperti masker gas, solvent recovery dan gold recovery. Sedangkan activated carbon dari kayu untuk penjerapan molekul-molekul besar seperti menjerap pewarna organik di industri. Sedangkan activated carbon batubara untuk penjerapan molekul-molekul organik dengan ukuran bervariasi dan penggunaannya umumnya untuk pengolahan air minum dan pengolahan air limbah. 

Setelah emas atau perak terjerap ke pori-pori activated carbon, tahap selanjutnya adalah memungut atau melepaskannya (delution) dari activated carbon. Ada 2 teknologi yang biasa digunakan untuk tahap ini yakni AARL elution process dan Zadra elution process. Perbedaannya electrowinning merupakan bagian integral Zadra circuit tetapi menjadi bagian terpisah pada AARL circuit. Zadra mendominasi di kawasan Amerika Utara sedangkan AARL mendominasi di Southern Hemisphere, tempat dimana teknologi tersebut awalnya dikembangkan. Manakah yang terbaik? Faktor operator dan kinerja alat yang lebih menentukan. 10 Nnegara produsen emas terbesar saat ini antara lain China, Australia, Amerika Serikat, Rusia, Afrika Selatan, Peru, Kanada, Ghana, Indonesia dan Uzbekistan.  

Heat Gasifier dan Stirling Engine Untuk Solusi Listrik Desa Terpencil

Desa-desa terpencil yang jauh dari jaringan listrik PLN akan sulit mendapatkan pasokan listrik, apalagi yang berada di pulau-pulau kecil dengan penduduk terbatas. Desa-desa terpencil tersebut juga pada umumnya merupakan desa-desa tertinggal sehingga masih perlu perhatian khusus. Saat ini desa-desa seperti itu masih sangat banyak ditemukan di Indonesia, yakni 60% atau sekitar 50.000 desa, sebagai gambaran lebih riil di Jawa dengan rasio rata-rata 3 dari 10  sedangkan di Sumatra rasionya rata-rata 7 dari 10 dan Irian 9 dari 10 desa masuk desa tertinggal. Salah satu upaya memberi perhatian dan mengembangkan desa-desa tersebut adalah dengan tersedianya aliran listrik untuk berbagai keperluan mereka termasuk akses informasi dengan dunia luar. Ketersediaan energi khususnya listrik juga mendorong mereka untuk bisa mandiri dengan berabagai macam produksi. 

Berdasarkan kondisi di atas sehingga dibutuhkan pembangkit-pembangkit kecil yang bisa dioperasikan di desa-desa terpencil tersebut. Konsep desentralisasi akan mampu menjangkau daerah-daerah tersebut. Untuk menjalankan pembangkit-pembangkit tersebut dengan mudah juga dibutuhkan sumber energi yang banyak terdapat di desa-desa tersebut dan biomasa khususnya kayu-kayuan pada umumnya banyak dan berlimpah di daerah-daerah pedesaan tersebut. Bahkan untuk mendapatkan pasokan sumber energi kayu-kayuan tersebut bisa juga dilakukan secara khusus misalnya dengan pembuatan kebun energi. Kebun energi dengan tanaman leguminoceae seperti kaliandra akan sangat efektif dan efisien untuk terus menjaga pasokan kayu pada pembangkit-pembangkit tersebut. Selain itu kebun energi juga sangat dimungkinkan untuk diintegrasikan dengan peternakan seperti domba dan sebagainya.

Gasifikasi adalah teknologi yang banyak digunakan untuk pembangkit listrik dari biomasa atau masuk kelompok power gasifier. Masalah operasional pada gasifikasi biasanya pada pembersihan gas. Tar adalah pengotor utama unit gasifikasi sehingga perlu sering perawatan untuk menjaga gasnya tetap bersih. Semakin baik unit pembersihan gas (syngas cleaning system) maka periode perawatan semakin jarang dan begitu juga sebaliknya. Semakin baik unit tersebut biasanya juga akan semakin rumit dan semakin mahal. Mesin motor bakar (internal combustion engine) selalu membutuhkan pasokan bahan bakar bersih untuk bisa beroperasi secara stabil. Bahan bakar kotor akan mengganggu operasional pembangkit tersebut, seperti kerak dan penyumbatan pada ruang bakar dan sebagainya. 

Alternatif lain pembangkit listrik biomasa tersebut adalah dengan stirling engine. Stirling engine memiliki kesamaan dengan internal combustion engine yakni alat atau konverter yang menghasilkan energi mekanik yang selanjutnya diubah menjadi listrik dengan generator. Perbedaannya stirling engine adalah heat engine yang mengubah panas menjadi energi mekanik. Sedangkan produksi panas dilakukan diluar alat tersebut, sehingga stirling engine bisa juga sebagai external combustion engine apabila sumber panas berasal dari pembakaran diluar unit tersebut. Dalam hal inilah sehingga gasifikasi juga bisa digunakan, tetapi diposisikan sebagai heat producer atau penghasil panas yang digunakan untuk oleh stirling engine. Gasifier yang menggunakan biomasa untuk menghasilkan panas masuk kelompok heat gasifier. Konfigurasi heat gasifier lebih sederhana dibandingkan dengan power gasifier, hal ini dikarenakan pada heat gasifier tidak dibutuhkan perangkat pembersihan dan pengkondisian gas yang rumit seperti pada power gasifier. Apalagi yang digunakan adalah jenis downdraft gasifier yang jumlah pengotor tarnya sudah minimal.

Skema dari power gasifier

Skema dari heat gasifier

Stirling engine sama seperti gasifikasi juga bukan hal baru. Kedua teknologi ini banyak digunakan ketika terjadi krisis energi beberapa dekade lalu. Saat itu kedua teknologi tersebut banyak digunakan untuk menggerakan berbagai sarana transportasi dan juga pembangkit listrik. Ketika kondisi saat ini kesadaran penggunaan bahan bakar fossil semakin harus dikurangi atau bahkan tidak boleh menggunakan bahan bakar fossil atau karena tekanan aspek lingkungan maka energi terbarukan menjadi pilihan dan teknologi seperti gasifikasi dan stirling engine muncul kembali. Faktor spesifik untuk kondisi Indonesia juga turut menjadi daya dorong adalah daerah yang luas dan masih banyak berada di daerah terpencil sedangkan pasokan khususnya bahan bakar minyak sulit didapat sementara biomasa kayu-kayuan melimpah dan sangat mudah didapat. Solusi pembangkit listrik biomasa skala kecil yang praktis, mudah operasional, efisien dan minim perawatan akan menjadi solusi kelistrikan Indonesia dan juga solusi lingkungan. 

Produksi Pellet dan Briket Dari Limbah Pabrik Kayu Sengon

Pohon sengon adalah pohon yang banyak ditanam masyarakat diberbagai daerah dalam kawasan hutan rakyat. Saat ini diperkirakan luas perkebunan sengon tersebut mencapai lebih dari 1 juta hektar. Kayu adalah produk utama dari perkebunan sengon tersebut. Kayu tersebut diolah menjadi berbagai produk dari kayu gelondongan, kayu papan, kayu lapis, barecore, hingga pallet. Kayu sengon termasuk kayu lunak dan dihasilkan dari panen kayu dari perkenunan tersebut diusia pohon kurang lebih 5 tahun. Sentra-sentra perkebunan sengon di Indonesia terpusat pulau Jawa dan Kalimantan.

Limbah dari pengolahan kayu sengon tersebut yakni serbuk gergaji (sawdust), potongan-potongan kayu, kulit kayu dan kayu serutan (planner shaving). Masih banyak limbah-limbah tersebut yang belum dimanfaatkan bahkan mencemari lingkungan. Produksi wood pellet dan wood briquette dengan bahan baku tersebut akan mengatasi masalah lingkungan, menggerakkan sektor ekonomi dari pengolahan limbah atau khususnya bioeconomy yang diprediksi akan menjadi trend dalam waktu tidak lama lagi. Industri pengolahan kayu sengon paling sederhana yakni penggergajian kayu (saw mill) yang jumlahnya paling banyak dibandingkan industri pengolahan lebih hilir. Setiap penggergajian kayu rata-rata menghasilkan limbah serbuk gergaji 3 m3/hari (600 kg/hari) sehingga untuk 10 saw mill saja dihasilkan 6 ton/hari serbuk gergaji dengan kadar air rata-rata 30%.

Produksi briket dan pellet dari limbah kayu tersebut banyak kesamaannya, karena pada dasarnya teknologinya sama yakni pemadatan biomasa (biomass densification). Perbedaan dari produksi briket dan pellet hanya pada bagian akhir saja yakni mesin pemadatan atau mesin press (compactor)-nya. Pada produksi pellet di industri bentuknya sama yakni berupa silinder, hanya diameternya saja yang berbeda dan tidak ada perbedaan teknologi pemelletan tersebut. Ring die pellet press adalah pelletiser yang umum digunakan untuk pemelletan biomasa di industri khususnya berbahan baku biomasa kayu (woody biomass). Sedangkan pada briket, selain ukuran yang berbeda-beda, bentuk dari briket juga berbeda-beda. Briket umumnya juga memiliki tingkat kepadatan (densitas) lebih tinggi daripada pellet, bahkan bisa lebih dari dua kali lipatnya. Pellet memiliki kepadatan sekitar 650 kg/m3 sedangkan briket bisa mencapai 1400 kg/m3. 

Cara paling mudah membedakan briket dengan pellet yakni dari ukuran fisiknya. Briket memiliki ukuran lebih besar daripada pellet. Pembriketan pada umumnya juga lebih mudah dibandingkan pemelletan. Berbeda dengan pellet yang hanya menggunakan roller press, produksi briket menggunakan beberapa macam teknologi yakni, screw press, hydraulic dan piston press. Ulasan singkat teknologi tersebut bisa dibaca disini. Teknologi screw press memiliki banyak kelebihan dibandingkan hydraulic dan piston press, antara lain pada teknologi screw press briket yang dihasilkan juga memiliki lubang ditengah sehingga memudahkan pembakaran, dan juga mudah untuk diarangkan (karbonisasi). Teknologi screw press juga menghasilkan briket secara kontinyu, tidak seperti hydraulic yang beroperasi secara batch.

Faktor lain yang juga sangat mempengaruhi pengolahan limbah kayu sengon ini, tentu saja investasi atau harga peralatan atau unit produksi tersebut. Unit produksi pellet secara umum lebih mahal daripada briket, bahkan unit produksi briket hanya sekitar separuh unit produksi pellet. Hal tersebut membuat entry barrier produksi briket lebih mudah atau lebih kecil dibandingkan produksi pellet. Bahkan teknologi screw press briket telah dikuasai dengan baik di Indonesia termasuk sampai proses karbonisasinya dan telah beroperasi lebih dari 25 tahun. Fabrikasi dan suku cadang screw press briquette juga telah sepenuhnya dikuasai, sehingga pengolahan limbah kayu sengon lebih mudah diimplementasikan segera. 

Produksi Biophenol, Bioformaldehyde dan Wood Adhesive dari Produk Cair Pyrolysis

Produk samping dari (slow) pyrolysis biomasa yakni berupa produk cair dan produk gas. Produk cair terdiri dari biooil dan biomass vinegar (pyroligneous acid). Biooil bisa langsung dimanfaatkan sebagai bahan bakar dengan burner tertentu, ataupun bisa juga diupgrade untuk bahan bakar kendaraan. Sedangkan apabila digunakan untuk produk non-energi, bisa digunakan untuk produksi green chemical atau renewable chemical seperti Bioformaldehyde dan perekat kayu (wood adhesive). Sedangkan fase  produk cair pyrolysis yang lebih encer yakni biomass vinegar (pyroligneous acid) bisa digunakan untuk bahan baku (feedstock) produksi biophenol. Sebelumnya biomass vinegar telah diketahui untuk berbagai penggunaan seperti campuran pengental getah karet, anti-rayap dan pupuk. Sedangkan skema proses produksi biophenol dari biomass vinegar seperti berikut. 

Konsumsi global untuk phenol saat ini mencapai 20 juta ton atau senilai 20 milyar dollar Amerika (280 trilyun rupiah). Renewable phenol atau biophenol tersebut bisa mensubtitusi phenol yang selama ini diproduksi berbasis minyak bumi (petroleum). Excess heat dan excess syngas dari proses pyrolysis bisa digunakan untuk proses produksi biophenol tersebut. Suatu unit produksi yang terintegrasi dan efisien akan menghasilkan produk-produk berdaya saing tinggi, seperti proses pirolisis yang produk utamanya berupa arang, dan dari produk sampingnya dibuat produk-produk turunan yang sangat dibutuhkan saat ini. 

Set Up Produksi Wood Pellet di Asia Tenggara

Korea dan Jepang adalah tujuan utama pasar wood pellet khususnya bagi produsen-produsen di Asia Tenggara. Korea dengan kebijakan Renewable Portolio Standard (RPS),sedangkan Jepang dengan feed in tarrifnya /Sehingga estimasi kebutuhan wood pellet kedua negara tersebut mencapai 10 juta ton pada 2020 dan seterusnya.  Saat ini sebagian besar supply wood pellet di Jepang dari Kanada dan untuk  Korea di supply terutama dari Vietnam. Pada tahun 2019 dan seterusnya di Jepang akan mengimport wood pellet dalam jumlah besar karena sejumlah fasilitas pembangkit listriknya mulai beroperasi. 

Berdasarkan sejumlah analisis, salah satunya bisa dibaca disini, terjadi penurunan produksi biomasa kayu-kayuan (woody biomass) di Asia Tenggara dari 815,9 juta ton (16,3 EJ) pada tahun 1990 menjadi 359,3 juta ton pada prediksi tahun 2020. Kondisi ini terjadi akibat deforestasi dan penebangan hutan berlebihan (termasuk penebangan illegal). Rusaknya hutan tersebut tentu menimbulkan kekhawatiran akan bencana juga perlu diupayakan solusi secepatnya. Penghutanan kembali (reforestasi) bisa dilakukan sebagai solusi kerusakan hutan tersebut. Ada dua jenis kelompok pepohonan untuk solusi tersebut yakni dari pohon fast growing species dan slow growing species. Penentuan kedua jenis pepohonan tersebut sesuai dengan visi dan misi area hutan yang bersangkutan. Di samping itu juga ada kawasan hutan produksi yang bisa digunakan produksi kayu-kayuan untuk energi atau khususnya produksi wood pellet. Pohon rotasi cepat seperti kaliandra cocok untuk kawasan hutan produksi atau hutan tanaman industri. 

Produksi wood pellet dari kebun atau hutan energi di atas di kawasan hutan tanaman industri adalah suatu konsep ideal. Dengan kebun energi tersebut bahkan pasokan dan kontinuitas bahan baku akan lebih terjamin serta berkelanjutan karena panen kayu dari kebun yang ditanam sendiri. Kapasitas produksi juga bisa besar sebanding dengan luas kebunnya. Negara-negara di Asia Tenggara memiliki umumnya masih memiliki tanah yang luas dan berada dalam zone iklim tropis sehingga potensi pengembangannya sangat strategis. Iklim tropis tersebut ditambah curah hujan yang tinggi membuat pertumbuhan pohon-pohon di kebun energi menjadi optimal. Negara-negara beriklim subtropis walaupun bisa menghasilkan kayu-kayuan dari kebun energi tetapi akan membutuhkan waktu lebih lama, apalagi juga curah hujan kurang. Waktu 1 tahun di misalnya Indonesia akan setara 4 tahun di negara-negara subtropis untuk produksi biomasa kayu-kayuan dari kebun energi tersebut. 

Negara-negara di Asia Tenggara memiliki posisi strategis untuk menyuplai wood pellet ke Jepang dan Korea tersebut. Ada 2 hal setidaknya yang mendasarinya, yakni : pertama, posisi atau letak Asia Tenggara berdekatan dengan Jepang dan Korea sebagai tujuan pasarnya. Kedua, ketersediaan bahan baku berupa biomasa melimpah di area tersebut, bahkan dengan lokasi dekat dengan katulistiwa sehingga beriklim tropis dengan curah hujan tinggi yang mendukung pertumbuhan tanaman sebagai sumber biomasa tersebut. Secara umum lebih dari 50% kawasan Asia Tenggara ditumbuhi hutan (kecuali Singapura dan Brunei Darussalam). Hutan menghasilkan berbagai jenis kayu. Hutan di Asia Tenggara terdiri atas beberapa jenis, antara lain hutan hujan tropis (khatulistiwa), hutan monsun tropis, hutan belukar, hutan gunung, hutan pantai, dan hutan rawa. Sebagian besar jenis hutan yang tumbuh adalah hutan hujan tropis. Lalu bagaimana ciri-ciri hutan tropis tersebut? Berikut ciri-ciri hutan tropis tersebut :

1) Daunnya hijau sepanjang tahun.

2) Jarak antarpohon rapat dan tutupan daun tebal.

3) Terdapat lapisan-lapisan jenis tumbuhan.

4) Tumbuh-tumbuhan bawah jarang ditemui.

5) Banyak tumbuhan parasit dan menjalar

 Dan berikut gambaran potensi biomasa di negara-negara Asia Tenggara : 

-Indonesia 

Indonesia memiliki hutan terluas diantara negara-negara di Asia Tenggara, selain itu juga memiliki luas wilayah terbesar. Luas hutan mencapai sekitar 60% dengan sebagian besar di luar pulau Jawa. Pulau Jawa merupakan pulau terpadat penduduknya dengan 60% penduduk Indonesia tinggal disana, terlihat pulau Jawa paling bercahaya ketika difoto dengan satellite di malam hari. Ada 80 juta hektar hutan produksi yang bisa digunakan untuk berbagai tanaman pohon industri khususnya kebun atau hutan energi untuk produksi wood pellet. 

-Malaysia 

Saat ini diperkirakan 59% daratan Malaysia masih berupa hutan. Upaya memperbaiki kerusakan hutan akibat erosi terus dilakukan negara Malaysia. Berbagai tanaman yang memberi nilai tambah tinggi terus diupayakan, termasuk bagaimana menghasilkan keuntungan lebih cepat seperti rotan untuk panen perantara sebelum panen utama yang membutuhkan waktu lebih lama. Kebun atau hutan energi yang bisa dipanen dengan waktu cepat, tanpa replanting hingga puluhan tahun akan menjadi pilihan menarik. 

-Thailand 

Pada tahun 1961 seluas 56% negara Thailand merupakan kawasan hutan. Tetapi pada tahun 1980-an kawasan hutan telah berkurang menjadi kurang dari 30% atau lenyap sebanyak 130.000 km2 (26%). Kayu keras seperti jati telah mendominasi produk kayu hutan tersebut. Upaya mengembalikan luasan hutan, sekaligus mengurangi tekanan hutan untuk deforestasi sangat dibutuhkan. Pembuatan kebun atau hutan energi untuk produksi wood pellet akan memberi solusi pada masalah tersebut, karena akan menggerakkan sektor ekonomi berbasis kehutanan dan berkelanjutan.

-Vietnam 

Topografinya terdiri atas bukit-bukit dan gunung-gunung berhutan lebat, dengan dataran rendah meliputi tidak lebih dari 20%. Pegunungan berkontribusi sebesar 40% dari total luas Vietnam, dengan bukit-bukit kecil berkontribusi sebesar 40% dan hutan tropis 42%. Kebun atau hutan energi juga akan menjadi opsi menarik untuk menjaga keberlangsungan hutan dan menggerakkan sektor ekonomi. 

-Philipina 

Filipina merupakan negara kepulauan yang memiliki banyak gunung api sebagai rangkaian Pegunungan Sirkum Pasifik. Kondisi tanah yang subur sangat menunjang kegiatan agraris yang meliputi bidang pertanian (berupa padi, jagung, dan abaca atau serat manila), bidang perikanan dan kehutanan (hampir separuh atau 40% wilayah daratannya berupa hutan). Selain itu sungainya yang pendek-pendek dengan aliran yang deras dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi. Kebun atau hutan energi untuk produksi wood pellet juga akan menarik dikembangkan bahkan dengan pasokan listrik dari pembangkit listrik tenaga airnya, sehingga benar-benar terbebas dari bahan bakar fossil. 

-Kamboja

Kamboja sebenarnya memiliki potensi kehutanan yang besar. Tercatat pada tahun 1969 luas hutan di Kamboja lebih dari 70%, tetapi pada tahun 2007 menjadi kurang dari 5%. Negara ini masuk sebagai salah satu negara dengan tingkat deforestasi tertinggi di dunia. Lebih dari 25.000 kilometer persegi hutan lenyap pada masa itu. Upaya penghutanan kembali terus diupayakan. Kebun atau hutan energi bisa sebagai salah satu solusi untuk penghutanan kembali sekaligus menekan lalu deforestasi. 

-Laos 

Hutan di Laos juga sangat luas yang meliputi sekitar setengah negeri. Hutan-hutan tersebut masuk jenis hutan hujan tropis, hutan bambu, dan hutan yang tercampur. Sekitar 70% wilayah Laos berbentuk pegunungan dan terdapat Gunung Bia setinggi 2.819 meter yang merupakan gunung tertinggi di negara ini. Namun hutan ini berada dalam bahaya karena penebangan yang berlebihan di sejumlah daerah seperti Selatan dan Tenggara. Pada awal tahun 1993, pemerintah Laos mencanangkan 21% dari wilayah negara sebagai Area Konservasi Keanekaragaman Hayati Nasional (National Biodiversity Conservation Area/NBCA), yang mungkin akan dikembangkan menjadi sebuah taman nasional. Bila telah selesai, maka ia diperkirakan akan menjadi taman nasional terbaik dan terluas di Asia Tenggara. Kebun atau hutan energi bisa menjadi solusi berkelanjutan untuk menghutankan kembali hutan yang gundul sekaligus membuka lapangan kerja dengan produksi wood pellet. 

-Myanmar 

Myanmar memiliki bentang alam yang bervariatif dari dataran rendah sampai pegunungan. Banyaknya sungai-sungai besar dan gunung api menyebabkan kondisi tanahnya sangat subur. Hal tersebut sangat menunjang bagi kegiatan agraris seperti pertanian, perkebunan, dan kehutanan. Hampir 52% wilayahnya masih berupa hutan yang banyak menghasilkan kayu. Kayu jati terutama menjadi hasil utama kayu hutan di Myanmar. Kebun atau hutan energi dengan rotasi cepat untuk produksi wood pellet akan menjadi opsi menarik. Hal ini karena untuk menghasilkan kayu jati dibutuhkan waktu puluhan tahun sedangkan kayu dari kebun energi untuk produksi wood pellet hanya butuh waktu satu tahun dan bisa dipanen terus menerus sepanjang tahun. 

Pengolahan biomasa menjadi wood pellet pada dasarnya adalah pemadatan. Setelah ukuran partikelnya dan tingkat kekeringannya sesuai maka biomasa tersebut selanjutnya bisa dipelletkan. Apabila biomasa tersebut belum memiliki ukuran yang  dan tingkat kekeringan yang sesuai maka perlu disiapkan dengan pretreatment tertentu sehingga bisa mencapai kondisi tersebut. Alat untuk pengecilan ukuran dan pengering biasa digunakan untuk mencapai kondisi tersebut. Alat pengecilan ukuran biasanya berupa chipper dan hammer mill. Dua tahap pengecilan ukuran tersebut untuk memastikan ukuran partikel sesuai yang diinginkan. Ukuran partikel yang sesuai membuat kepadatan pellet bisa sesuai standard yang diharapkan. 

Rotary dryer atau drum dryer adalah peralatan pengeringan yang biasa digunakan untuk mencapai tingkat kekeringan yang diharapkan, yakni dikisaran 10%. Terlalu kering maupun terlalu basah akan berakibat pada pellet yang dihasilkan. Ketika bahan baku terlalu kering maka pellet tidak terbentuk tetapi bila bahan baku terlalu basah maka permukaan pellet akan retak-retak dan mudah pecah ketika didinginkan. Bentuk dan ukuran die pada pelletiser juga bermacam-macam sesuai jenis kayu yang digunakan. Untuk mendapatkan hasil yang optimal yakni hampir semua bahan baku bisa dikonversi menjadi pellet dan hanya sedikit sekali yang masih tetap berupa serbuk, maka ukuran dan bentuk die tersebut harus sesuai dengan karakteristik serbuk kayu atau bahan bakunya. 

Setelah keluar dari pelletiser dan menjadi wood pellet selanjutnya didinginkan sehingga wood pellet menjadi keras dan memiliki permukaan yang halus dan mengkilap. Pendinginan (cooling) juga dilakukan secara bertahap sehingga pellet tidak retak dan pecah karena terjadi penurunan suhu yang drastis. Pendinginan jenis lawan arah (counter current) biasa digunakan untuk pendinginan tersebut. Dengan mekanisme counter current tersebut proses pendinginan bisa berjalan secara bertahap sehingga kualitas pellet terjaga. Setelah pendinginan, wood pellet lalu diayak untuk memisahkan dengan debu-debunya dan terakhir disimpan atau di packing untuk selanjutnya siap dijual terutama pasar export. 

HTC Untuk Mengolah Sampah Kota Tanpa Memilah

Sampah selalu menjadi masalah terutama kota-kota besar yang padat penduduknya. Sampah ini sudah menjadi masalah dari sejak dikeluarkan dari asalnya, pengangkutan ke tempat penimbunan hingga timbunan sampah dalam lokasi tempat pembuangan sampahnya. Salah satu hal yang menyulitkan pengolahan sampah karena sampah tersebut bercampur sehingga sulit mengolah berdasarkan jenis sampah tertentu, seperti sampah dedaunan, sampah plastik, sampah kayu, sampah kertas, sampah makanan, sampah sayuran dan sebagainya. Apabila sampah terpilah dari asalnya tentu jauh lebih baik dan lebih mudah penanganannya. Tetapi kondisi tersebut sangat sulit ditemukan atau bahkan mustahil di Indonesia. Sedangkan untuk membudayakan pembuangan sampah secara terpilah juga butuh upaya yang tidak mudah dan juga tidak cepat. 

Sampah kota selalu bercampur dari sampah organik maupun sampah anorganik, sehingga bisa diolah secara biologis maupun thermal (melibatkan panas). Proses biologis selain memakan waktu lama juga membutuhkan tempat yang luas, sehingga pada umumnya kurang disukai. Sedangkan pengolahan thermal banyak dipilih karena proses cepat dan kebutuhan tempat juga tidak luas. Ada beberapa pengolahan sampah secara thermal, yang paling sederhana yakni dengan membakarnya. Tetapi pembakaran sampah menimbulkan masalah pada polusi udara hingga penanganan gas buangnya yang juga tidak sederhana. Gas buang (flue gas) dari pembakaran sampah kota banyak mengandung gas berbahaya seperti dioxin dan furan sehingga treatmentnya mahal. Teknologi fluidized bed combustion adalah teknologi untuk pengolahan sampah secara dibakar untuk kapasitas besar. Teknologi ini telah banyak digunakan di seluruh dunia, tetapi selain harga unitnya mahal juga hanya cocok untuk pengolahan sampah skala besar. 

Teknologi lain yang bisa menangani atau mengolah sampah tanpa pemilahan (sorting) kecuali hanya logam dan kaca yakni hydrothermal carbonisation (HTC) atau wetcarbonisation. Selain itu kapasitas pengolahan untuk teknologi HTC juga bisa untuk skala kecil. Sampah tersebut akan terkonversi menjadi arang, yang kemudian bisa digunakan sebagai bahan bakar ataupun diolah lanjut. Setelah menjadi arang maka selain penyimpanan dan penggunaan mudah, juga menjadi material yang tidak bau dan  stabil. Tangki bertekanan tinggi dan berpengaduk itulah yang menjadikan teknologi ini masih relatif mahal. Kelebihannya dengan teknologi HTC hampir semua sampah kota yang dihasilkan di Indonesia bisa diolah. 

Desentralisasi Pengolahan Sampah

Dengan pengolahan sampah terdesentralisasi maka sampah menjadi tidak menggunung dan bau tidak tersebar kemana-mana baik sewaktu pengangkutan dan penimbunannya. Sebagai contoh misalnya kompleks perumahan dengan 500 rumah bisa menggunakan unit HTC kapasitas 10 ton/hari sampah. Konsep desentralisasi pengolahan sampah membuat mudharat dari sampah bisa ditekan seminimal mungkin. Lebih khusus untuk teknologi HTC maka sangat dimungkinkan dikelola berbasis komunitas tertentu, khususnya kawasan elit dan berpenduduk padat, hal ini mengingat teknologi yang relatif mahal dan penanganan sampah adalah sesuatu yang harus dilakukan dengan baik mengingat kondisi komunitas tersebut. Apabila komunitas tersebut bisa melakukan pemilahan sampah yang mereka buang, maka teknologi pengolahannya bisa lebih mudah dan murah, misalnya khusus sampah organik diolah dengan pirolisisuntuk dikonversi terutama menjadi arang, sampah plastik dipirolisis juga untuk dikonversi terutama menjadi produk bahan bakar cair dan sebagainya.

Set Up Produksi Wood Charcoal Briquette di Negara-Negara ASEAN

Negara-negara ASEAN memiliki hutan yang luas dan berbagai sumberdaya kehutanan. Walaupun demikian terjadi penurunan di sejumlah negara dikarenakan penebangan yang tidak beraturan di sejumlah negara. Untuk itulah pengelolaan hutan berkelanjutan dibutuhkan untuk menjaga biomasa sumber daya kehutanan tersebut. Indonesia memiliki luas hutan terbesar, tetapi terjadi penurunan sejak tahun 1990 terutama karena illegal logging dan kebakaran hutan. Malaysia memiliki jumlah biomasa dan pertumbuhan hutan tertinggi berbanding luasan area, sedangkan Thailand terendah. Hal ini juga bisa disebabkan curah hujan yang lebih tinggi di Malaysia dibandingkan negara-negara ASEAN lainnya, yakni 2.875 mm/tahun, dengan rata-rata dunia 900 mm/tahun dan Indonesia 2700 mm/tahun. Untuk lebih jelas bisa dilihat ditabel di bawah ini. Indonesia dan Malaysia terutama menghasilkan kayu gergajian (sawn wood) dan kayu lapis (plywood), sedangkan Thailand pada wood chip dan papan particle. Vietnam banyak menghasilkan sawn wood, sedangkan Kamboja dan Laos banyak mengkonsumsi kayu bulat sebagai bahan bakar. 

Woodcharcoal briquette atau sawdust charcoal briquette memiliki pasar yang sangat tinggi terutama di Timur Tengah, Arab Saudi dan Turki. Negara-negara tersebut menggunakan sawdust briquette charcoal untuk memanggang daging khususnya  domba yang menjadi favorit makanan disana. Untuk produksi sawdust briquette charcoal tersebut menggunakan limbah penebangan (logging residues) maupun limbah industri pengolahan kayu (industrial wood residues). Hal ini seharusnya luasnya hutan dan berikut industri pengolahan kayu sebanding dengan industri sawdust briquette charcoal. Limbah penebangan jumlahnya berlimpah biasanya bagian atas pohon (top) yang berdiameter kecil dan cabang-cabang. Limbah penebangan berkisar rata-rata 100% terhadap produksi kayu tebangan itu sendiri, sehingga jumlahnya sangat banyak. Sabah, Malaysia dan Kalimantan, Indonesia banyak menghasilkan limbah penebangan tersebut dengan harga sangat murah. 

Sedangkan untuk limbah industri pengolahan kayu biasanya berbentuk serbuk gergaji, dan potongan-potongan kayu baik papan maupun kayu bulat. Diperkirakan ada 1600 penggergajian kayu (saw mill) dan 120 pabrik kayu lapis di Indonesia. Bahan baku industri kayu lapis pada awalnya dari kayu hutan alam (natural forest), tetapi seiring permintaan yang terus meningkat pasokan kayu hutan alam menipis sehingga beralih dengan kayu dari pohon ditanam. Sewaktu menggunakan kayu dari hutan alam, diameter kayu bisa lebih dari 70 cm dan ketika menggunakan kayu yang pohon yang ditanam diameter kayu hanya sekitar 30 cm. Samarinda, Kalimantan Timur, Indonesia pada awalnya banyak pabrik kayu lapis beroperasi tetapi karena pasokan kayu menipis banyak pabrik-pabrik tersebut yang menutup produksinya. Yield kayu lapis dari bahan baku adalah 50%, sedangkan sisanya menjadi limbah. Sebagian limbah tersebut digunakan untuk bahan baku produk block board dan paking material, tetapi hanya sekitar 10%, sehingga 40% masih sebagai limbah. 

Sedangkan di Malaysia, total volume dari limbah industri kayu yakni 7,5 juta meter kubik per tahun. Limbah penggergajian kayu (saw mill) terbanyak di Sabah, sedangkan limbah kayu lapis (ply wood) di Sarawak. Penggergajian kayu (sawmill) menghasilkan produk berupa kayu gergajian (sawn wood) berkisar 40-65% dan sisanya yakni 35-60% berupa sawdust. Sedangkan yield untuk ply wood berkisar 50-60%, sedangkan 40-50% sebagai limbah. Untuk pabrik molding yield nya lebih tinggi yakni 70-74%, berarti limbahnya 26-30%. Prosentase limbah kayu dari industri ply wood 75% dan 25% dari industri saw mill. Pemanfaatan limbah industri kayu tersebut masih belum optimal, bahkan hanya ditimbun lalu dibakar saja karena dianggap mencemari. 

Sedangkan di Laos ada sekitar 200 pabrik pengolahan kayu (furniture, packing material, flooring, dan pintu) dengan berlokasi sebagian besar di sekitar Vientiane, ibukota Laos dan hanya 1 pabrik ply wood. Produsen arang bertebaran dimana-mana di negara tersebut karena kebutuhan tinggi untuk rumah tangga. Yield dari industri pengolahan kayu tersebut berkisar 60%, sehingga 40% sebagai limbah. Pemanfaatan limbah tersebut juga belum optimal, seperti serbuk gergaji (sawdust) hanya ditimbun saja dibelakang saw mill. 

Produksi sawdust briquette charcoal (wood briquette charcoal) akan menjadi solusi untuk pemanfaatan limbah tersebut. Serbuk gergaji (saw dust) menjadi bahan baku terbaik karena tidak perlu pengecilan ukuran (size reduction) dan bisa lebih pendek proses produksinya. Sedangkan apabila limbah tersebut masih berupa potongan-potongan kayu maka perlu proses pengecilan ukuran (size reduction) hingga ukuran partikelnya seperti serbuk gergaji (saw dust). Setelah itu apabila serbuk kayu tersebut masih basah (kadar air lebih dari 10%) maka perlu pengeringan yakni dengan alat pengering rotary (drum) dryer. Selanjutnya setelah material serbuk kayu tersebut kering dilanjutkan dengan pembriketan dan pengarangan (karbonisasi) sehingga produk akhir berupa sawdust briquette charcoal (wood briquette charcoal).