Makalah Fisika: Energi Biomassa

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah puja dan puji syukur atas kehadirat Allah SWT, karena atas ijin­Nya jugalah maka makalah ini dapat terselesaikan. Sholawat dan salam semoga selalu tercurah kepada junjungan kita Nabi besar Muhammad SAW, yang membawa perubahan mendasar pada peradaban di bumi ini sehingga kita menikmat betapa nikmatnya iman Islam.

Makalah   ini   dibuat   bukan   hanya   untuk   memenuhi tugas  fisika dalam bab “energy alternatif”  saja, tetapi diharapkan agar dapat menjadi referensi ilmu untuk perkembangan wacana dalam mengelola dan pemanfaatan energi biomassa.

Untuk itu koreksi serta saran sangat diperlukan untuk kemajuan kita bersama.

Terima kasih kepada semua pihak yang mendukung penyelesaian makalah ini, terutama Bpk. Syukron yang telah memberikan kesempatan untuk menulis makalah ini.

Penyusun

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR                                                                                      

DAFTAR ISI                                                                                                    

BAB I

PENDAHULUAN                                                                                            

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Sumber-sumber energi biomasssa                                                               

B.     Potensi biomassa di indonesia                                                                    

C.     Political will                                                                                                

D.    Konversi biomassa                                                                                      

E.     Dampak pemanfaatan energi biomassa

Di Indonesia                                                                                               

F.      Kendala penghambat pengembangan

Biomassa di Indonesia                                                                                

G.    Strategi pembangunan energi biomassa

Di Indonesia                                                                                               

BAB III

KAJIAN PUSTAKA

BAB IV

 PENUTUP                                                                                                     

DAFTAR PUSTAKA                                                                                       

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Telah sejak lama, kita mendengar bahwa persediaan bahan bakar minyak di Bumi ini mulai menipis. Ada banyak perkiraan oleh pakar bahwa tahun sekian pasokan bahan bakar minyak akan benar-benar habis. Sementara untuk memperbarui minyak yang terkandung di Bumi, juga bukan hal mudah dan instan. Sehingga, mau tidak mau, manusia dipaksa untuk terus menemukan energi alternatif sebagai pengganti dari bahan bakar minyak. Salah satu energi alternatif yang dapat dikembangkan adalah energi biomassa.

Disadari atau tidak, sejak zaman dulu manusia telah menggunakan biomassa sebagai sumber energi. Contohnya adalah penggunaan kayu bakar untuk menyalakan api unggun. Kayu bakar merupakan bahan biologis yang terdapat di alam dan dapat dimanfaatkan langsung sebagai sumber energi tanpa perlu diolah terlebih dahulu. Namun sejak ditemukannya bahan bakar fosil, penggunaan biomassa mulai terlupakan. Minyak bumi, gas bumi, dan batubara lebih dipilih sebagai sumber energi dalam kehidupan di masyarakat.

B.     Permasalahan

Sejumlah isu akan terjadinya krisis energi yang mengancam kelangsungan hidup manusia memerlukan klarifikasi dalam rangka memahami potensi biomass sebagai sumber energi yang berkesinambungan: mengenai sumber daya dan ketersediaannya, aspek logistik, biaya-biaya rantai bahan bakar, dan dampaknya terhadap lingkungan.

Para ilmuwan memperkirakan dalam hitungan tahun persediaan minyak dunia akan terkuras habis. Karena itu penggunaan sumber energi alternatif kini digiatkan, termasuk di antaranya penggunaan biomassa. Di sisi lain juga timbul pertanyaan berapa kuantitas residu yang dapat digunakan dari suatu sumber biomassa, dimana dan bagaimana harus dikembangkan, apa dan bagaimana kebutuhan infrastruktur harus dipenuhi, kesemuanya memerlukan pertimbangan yang seksama. Makalah singkat ini akan memaparkan potensi pengembangan biomassa sebagai bahan substitusi minyak bumi (energi fosil) dan kontribusinya kepada pengurangan emisi CO2 di Indonesia. Khususnya sebagai sumber energi bagi pembangkit tenaga biomasa (PLTBM

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Sumber-sumber Energi Biomassa

Sejumlah pakar berpendapat, penggunaan biomassa sebagai sumber energi terbarukan merupakan jalan keluar dari ketergantungan manusia pada bahan bakar fosil.

Apa yang sebenarnya dimaksud dengan biomassa? Dalam sektor energi, biomassa merujuk pada bahan biologis yang hidup atau baru mati yang dapat digunakan sebagai sumber bahan  bakar atau untuk produksi industrial. Umumnya biomassa merujuk pada materi tumbuhan yang dipelihara untuk digunakan sebagai biofuel, tapi dapat juga mencakup materi tumbuhan atau hewan yang digunakan untuk produksi serat, bahan kimia, atau panas. Biomassa dapat pula meliputi limbah terbiodegradasi yang dapat dibakar sebagai bahan bakar. Biomassa tidak mencakup materi organik yang telah tertransformasi oleh proses geologis menjadi zat seperti batu bara atau minyak bumi. Biomassa biasanya diukur dengan berat kering. (id.wikipedia.org)

Sumber lain menyebutkan biomassa adalah bahan organik yang dihasilkan melalui proses fotosintetik, baik berupa produk maupun buangan. Contoh biomassa antara lain adalah tanaman, pepohonan, rumput, ubi, limbah pertanian, limbah hutan, limbah perkotaan, tinja dan kotoran ternak. Selain digunakan untuk tujuan primer serat, bahan pangan, pakan ternak, miyak nabati, bahan bangunan dan sebagainya, biomassa juga digunakan sebagai sumber energi (bahan bakar). Umum yang digunakan sebagai bahan bakar adalah biomassa yang nilai ekonomisnya rendah atau merupakan limbah setelah diambil produk primernya.

Sumber energi biomassa mempunyai beberapa kelebihan  antara lain merupakan sumber energi yang dapat diperbaharui (renewable) sehingga dapat menyediakan sumber energi secara berkesinambungan (suistainable).  Di Indonesia, biomassa merupakan sumber daya alam yang sangat penting dengan berbagai produk primer sebagai serat, kayu, minyak, bahan pangan dan lain-lain yang selain digunakan untuk memenuhi kebutuhan domestik juga diekspor dan menjadi tulang punggung penghasil devisa negara.

(web.ipb.ac.id)

 B.     Potensi Biomassa di Indonesia

Potensi biomassa di Indonesia yang bisa digunakan sebagai sumber energi jumlahnya sangat melimpah. Limbah yang berasal dari hewan maupun tumbuhan semuanya potensial untuk dikembangkan. Tanaman pangan dan perkebunan menghasilkan limbah yang cukup besar, yang dapat dipergunakan untuk keperluan lain seperti bahan bakar nabati. Pemanfaatan limbah sebagai bahan bakar nabati memberi tiga keuntungan langsung. Pertama, peningkatan efisiensi energi secara keseluruhan karena kandungan energi yang terdapat pada limbah cukup besar dan akan terbuang percuma jika tidak dimanfaatkan. Kedua, penghematan biaya, karena seringkali membuang limbah bisa lebih mahal dari pada memanfaatkannya. Ketiga, mengurangi keperluan akan tempat penimbunan sampah karena penyediaan tempat penimbunan akan menjadi lebih sulit dan mahal, khususnya di daerah perkotaan.

Selain pemanfaatan limbah, biomassa sebagai produk utama untuk sumber energi juga akhir-akhir ini dikembangkan secara pesat.  Kelapa sawit, jarak, kedelai merupakan beberapa jenis tanaman yang produk utamanya sebagai bahan baku pembuatan biodiesel.  Sedangkan ubi kayu, jagung, sorghum, sago merupakan tanaman-tanaman yang produknya sering ditujukan sebagai bahan pembuatan bioethanol.

Potensi biomassa yang besar di negara, hingga mencapai 49.81 GW tidak sebanding dengan kapasitas terpasang sebesar 302.4 MW. Bila kita maksimalkan potensi yang ada dengan menambah jumlah kapasitas terpasang, maka akan membantu bahan bakar fosil yang selama ini menjadi tumpuan dari penggunaan energi. Hal ini akan membantu perekonomian yang selama ini menjadi boros akibat dari anggaran subsidi bahan bakar minyak yang jumlahnya melebihi anggaran sektor lainnya.

Energi biomassa menjadi penting bila dibandingkan dengan energi terbaharukan karena proses konversi menjadi energi listrik memiliki investasi yang lebih murah bila di bandingkan dengan jenis sumber energi terbaharukan lainnya. Hal inilah yang menjadi kelebihan biomassa dibandingkan dengan energi lainnya. Proses energi biomassa sendiri memanfaatkan energi matahari untuk merubah energi panas menjadi karbohidrat melalui proses fotosintesis yang selanjutnya diubah kembali menjadi energi panas. (moechah.wordpress.com)

C.     Political Will

Semua potensi tersebut tidak bernilai tanpa adanya dukungan dan political will dari pemerintah serta masyarakat luas. Pembentukan tim nasional pengembangan bahan bakar nabati (BBN) dengan menerbitkan blue print dan road map bidang energi untuk mewujudkan pengembangan BBN merupakan langkah yang strategis sehingga dapat dicapai kemandirian energi melalui pengembangan biomassa. Peran serta masyarakat akan sangat membantu dalam pengimplemetasian pengembangan tanaman penghasil bioenergi, sehingga pada akhirnya bangsa ini mampu keluar dari krisis energi dengan pasokan energi bahan bakar nabati yang berkelanjutan (moechah.wordpress.com)

 D.    Konversi Biomassa

Penggunaan biomassa untuk menghasilkan panas secara sederhana sebenarnya telah dilakukan oleh nenek moyang kita beberapa abad yang lalu. Penerapannya masih sangat sederhana, biomassa langsung dibakar dan menghasilkan panas. Di zaman modern sekarang ini panas hasil pembakaran akan dikonversi menjadi energi listrik melali turbin dan generator. Panas hasil pembakaran biomassa akan menghasilkan uap dalam boiler. Uap akan ditransfer kedalam turbin sehingga akan menghasilkan putaran dan menggerakan generator. Putaran dari turbin dikonversi menjadi energi listrik melalui magnet-magnet dalam generator.

Pembakaran langsung terhadap biomassa memiliki kelemahan, sehingga pada penerapan saat ini mulai menerapkan beberapa teknologi untuk meningkatkan manfaat biomassa sebagai bahan bakar, dijelaskan pada Gambar 4. Teknologi konversi biomassa tentu saja membutuhkan perbedaan pada alat yang digunakan untuk mengkonversi biomassa dan menghasilkan perbedaan bahan bakar yang dihasilkan.

Pembakaran langsung merupakan teknologi yang paling sederhana karena pada umumnya biomassa telah dapat langsung dibakar.  Beberapa biomassa perlu dikeringkan terlebih dahulu dan didensifikasi untuk kepraktisan dalam penggunaan.  Konversi termokimiawi merupakan teknologi yang memerlukan perlakuan termal untuk memicu terjadinya reaksi kimia dalam menghasilkan bahan bakar.  Sedangkan konversi biokimiawi merupakan teknologi konversi yang menggunakan bantuan mikroba dalam  menghasilkan bahan bakar.

Beberapa penerapan teknologi konversi biomassa yaitu :

a.       Biobriket

Briket adalah salah satu cara yang digunakan untuk mengkonversi sumber energi biomassa ke bentuk biomassa lain dengan cara dimampatkan sehingga bentuknya menjadi lebih teratur. Briket yang terkenal adalah briket batubara namun tidak hanya batubara saja yang bisa di bikin briket. Biomassa lain seperti sekam, arang sekam, serbuk gergaji, serbuk kayu, dan limbah-limbah biomassa yang lainnya. Pembuatan briket tidak terlalu sulit, alat yang digunakan juga tidak terlalu rumit. Di IPB terdapat banyak jenis-jenis mesin pengempa briket mulai dari yang manual, semi mekanis, dan yang memakai mesin.

b.      Pirolisis

Pirolisis adalah penguraian biomassa (lysis) karena panas (pyro) pada suhu yang lebih dari 150oC. Pada proses pirolisa terdapat beberapa tingkatan proses, yaitu pirolisa primer dan pirolisa sekunder.

Pirolisa primer adalah pirolisa yang terjadi pada bahan baku (umpan), sedangkan pirolisa sekunder adalah pirolisa yang terjadi atas partikel dan gas/uap hasil pirolisa primer.  Penting diingat bahwa pirolisa adalah penguraian karena panas, sehingga keberadaan O2 dihindari pada proses tersebut karena akan memicu reaksi pembakaran Proses ini sebenarnya bagian dari proses karbonisasi yaitu proses untuk memperoleh karbon atau arang, tetapi sebagian menyebut pada proses pirolisis merupakan high temperature carbonization (HTC), lebih dari 500 oC. Proses pirolisis menghasilkan produk berupa bahan bakar padat yaitu karbon, cairan berupa campuran tar dan beberapa zat lainnya. Produk lainn adalah gas berupa karbon dioksida (CO2), metana (CH4) dan beberapa gas yang memiliki kandungan kecil

c.       Liquification

Liquification merupakan proses perubahan wujud dari gas ke cairan dengan proses kondensasi, biasanya melalui pendinginan, atau perubahan dari padat ke cairan dengan peleburan, bisa juga dengan pemanasan atau penggilingan dan pencampuran dengan cairan lain untuk memutuskan ikatan. Pada bidang energi liquification tejadi pada batubara dan gas menjadi bentuk cairan untuk menghemat transportasi dan memudahkan dalam pemanfaatan.

d.      Transesterifikasi

Transesterifikasi adalah proses kimiawi yang mempertukarkan grup alkoksi pada senyawa ester dengan alkohol

e.       Densifikasi

Praktek yang mudah untuk meningkatkan manfaat biomassa adalah membentuk menjadi briket atau pellet. Briket atau pellet akan memudahkan dalam penanganan biomassa. Tujuannya adalah untuk meningkatkan densitas dan memudahkan penyimpanan dan pengangkutan. Secara umum densifikasi (pembentukan briket atau pellet) mempunyai beberapa keuntungan (bhattacharya dkk, 1996) yaitu : menaikan nilai kalor per unit volume, mudah disimpan dan diangkut, mempunyai ukuran dan kualitas yang seragam.

f.       Karbonisasi

Karbonisasi merupakan suatu proses untuk mengkonversi bahan orgranik menjadi arang . pada proses karbonisasi akan melepaskan zat yang mudah terbakar seperti CO, CH4, H2, formaldehid, methana, formik dan acetil acid serta zat yang tidak terbakar seperti seperti CO2, H2O dan tar cair. Gas-gas yang dilepaskan pada proses ini mempunyai nilai kalor yang tinggi dan dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan kalor pada proses karbonisasi.

g.      Anaerobic digestion

Proses anaerobic digestion yaitu proses dengan melibatkan mikroorganisme tanpa kehadiran oksigen dalam suatu digester. Proses ini menghasilkan gas produk berupa metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2) serta beberapa gas yang jumlahnya kecil, seperti H2, N2, dan H2S. Proses ini bisa diklasifikasikan menjadi dua macam yaitu anaerobic digestion kering dan basah. Perbedaan dari kedua proses anaerobik ini adalah kandungan biomassa dalam campuran air. pada anaerobik kering memiliki kandungan biomassa 25 – 30 % sedangkan untuk jenis basah memiliki kandungan biomassa kurang dari 15 % (Sing dan Misra, 2005).

h.      Gasifikasi

Secara sederhana, gasifikasi biomassa dapat didefinisikan sebagai proses konversi bahan selulosa dalam suatu reaktor gasifikasi (gasifier) menjadi bahan bakar. Gas tersebut dipergunakan sebagai bahan bakar motor untuk menggerakan generator pembangkit listrik. Gasifikasi merupakan salah satu alternatif dalam rangka program penghematan dan diversifikasi energi. Selain itu gasifikasi akan membantu mengatasi masalah penanganan dan pemanfaatan limbah pertanian, perkebunan dan kehutanan.  Ada tiga bagian utama perangkat gasifikasi, yaitu : (a) unit pengkonversi bahan baku (umpan) menjadi gas, disebut reaktor gasifikasi atau gasifier, (b) unit pemurnian gas, (c) unit pemanfaatan gas.

i.        Biokimia

Pemanfaatan energi biomassa  yang lain adalah dengan cara proses biokimia. Contoh proses yang termasuk ke  dalam proses biokimia adalah hidrolisis, fermentasi dan an-aerobic digestion. An-aerobic digestion adalah penguraian bahan organik atau selulosa menjadi CH4 dan gas lain melalui proses biokimia. Adapun tahapan proses anaerobik digestion adalah diperlihatkan pada Gambar   .

Selain anaerobic digestion, proses pembuatan etanol dari biomassa tergolong dalam konversi biokimiawi.  Biomassa yang kaya dengan karbohidrat atau glukosa dapat difermentasi sehingga terurai menjadi etanol dan CO2.  Akan tetapi, karbohidrat harus mengalami penguraian (hidrolisa) terlebih dahulu menjadi glukosa.  Etanol hasil fermentasi pada umumnya mempunyai kadar air yang tinggi dan tidak sesuai untuk pemanfaatannya sebagai bahan bakar pengganti bensin.  Etanol ini harus didistilasi sedemikian rupa mencapai kadar etanol di atas 99.5%. (moechah.wordpress.com)

 E.     Dampak Pemanfaatan Energi Biomassa

Semua jenis energi di alam baik itu yang tak terbarukan maupun terbarukan pastinya tak lepas dari dampak yang ditimbulkan. Begitu juga dengan energi biomassa tentu mempunyai dampak baik itu dampak positif maupun negatif.

a)      Dampak Positif

Ada banyak sumber energi alternatif yang dapat dikembangkan. Biomassa pun bisa dijadikan salah satu alternatif yang menjanjikan. Pemanfaatan energi biomassa sebagai sumber energi khususnya sebagai bahan baku produksi energi listrik mempunyai kelebihan atau dampak positif, antara lain:

1.      Merupakan sumber energi paling murah karena jumlahnya melimpah tersedia di alam bisa dikatakan gratis

2.      Dapat diperoleh dengan mudah misalnya sampah atau limbah disekitar kita

3.      Biaya operasional sangat rendah, hal ini karena bahan baku tersedia melimpah dan gratis

4.      Tidak mengenal problem limbah karena dari limbah justru akan diperoleh energy biomassa

5.      Proses produksinya lebih ramah lingkungan karena proses pembakarannya lebih sempurna, tidak meninggalkan residu atau sisa pembakaran semisal co2.

6.      Tidak menyebabkan efek rumah kaca atau global warming

7.      Tidak terpengaruh kenaikkan harga bahan bakar (Jarass,1980).

8.      Mengurangi polusi udara; pembakaran biomassa dari limbah pertanian dilakukan di dalam ruang bakar menggunakan boiler untuk mengurangi efek polusi asap karena pembakaran dalam industri menggunakan peralatan kendali polusi untuk mengendalikan asap, sehingga lebih efisien dan bersih daripada pembakaran langsung.

9.      Mengurangi hujan asam dan kabut asap; Melalui pembakaran biomassa efek hujan asam ini akan direduksi, karena pembakaran biomassa akan menghasilkan partikel emisi asam sulfur (SO2) dan nitrogen oksida (NOx) yang lebih sedikit dibandingkan dengan pembakaran bahan bakar fosil. Pembakaran biomasa lebih efisien dan sempurna bila diproses melalui karbonisasi karena akan menghasilkan bahan bakar yang terbebas dari volatile matter atau gas mudah terbakar.(www.kamase.org)

b)      Dampak Negatif

1.      Ekonomi

Dari segi ekonomi terutama biomassa yang diperoleh dari bahan baku pangan semisal gandum, tebu dan jagung akan memberikan dampak samping salah satunya naiknya harga bahan baku pangan. Penyebabnya macam-macam. Di Jerman misalnya, produksi listrik biomassa mendapat subsidi pemerintah kata ahli biologi Dr. Andre Baumann: “Ini memicu persaingan antar petani yang menanam gandum untuk pangan dan petani biomassa. Selama ini, produsen gandum untuk biomassa mendapat keuntungan lebih besar daripada petani biasa. Baru belakangan ini, dengan naiknya harga untuk susu dan gandum, petani biasa dapat bersaing dengan petani biomassa. Produsen biogas tak lagi dapat membeli bahan dasar gandum dengan harga murah seperti dalam lima tahun terakhir.“

Di Jerman, 100 kilogram gandum menghasilkan energi biomassa seharga 25 Euro. Tapi bila gandum tersebut dijual sebagai bahan baku pangan, harganya hanya 18 Euro. Kini di sejumlah negara muncul kekuatiran bahwa para petani bahan pangan beralih ke produksi tanaman untuk biomassa. Padahal, produksi bahan pangan saat ini saja belum mencukupi untuk menutup kebutuhan pangan dunia. (www.dw-world.de)

2.      Lingkungan

Dampak lain penanaman produk pertanian untuk biomassa adalah kerusakan pada alam. Andre Baumann yang menjabat ketua Organisasi Lingkungan Hidup Jerman NABU menegaskan produksi tanaman untuk biomassa harus memenuhi standar amdal: “Biomassa sudah digunakan selama ratusan tahun. Tapi dulu produk biomassa tidak diangkut dengan truk atau pesawat sampai tempat tujuan. Sekam gandum atau sisa tanaman lainnya digunakan di pertanian yang sama sehingga membentuk lingkaran yang tertutup. Tapi sekarang, manusia memakai truk dan kapal laut untuk mengangkut kelapa sawit dari kawasan tropis ke Eropa, ini menyebabkan siklus penggunaan biomassa tidak lagi tertutup.“ Contohnya di Benua Hitam Afrika. Pakar lingkungan dari Institut Pertanian untuk Kawasan Tropis dan Subtropis Universitas Hohenheim Joachim Sauberborn menjelaskan „Di Afrika sumber daya alam yang dapat diperbarui luas digunakan. Banyak warga masih memakai kayu untuk memasak. Namun, dampak negatifnya adalah kerusakan kawasan hutan karena penebangan yang tidak terkontrol. Hilangnya vegetasi hutan menyebabkan pengikisan lapisan tanah yang subur. Akibatnya, lahan pertanian pun makin berkurang.“

Untuk mendapatkan lahan pertanian baru, penduduk Afrika membuka hutan. Akibatnya siklus kerusakan alam terus berlanjut. Penebangan pohon-pohon untuk lahan pertanian menyebabkan karbondioksida dilepaskan ke udara. Padahal karbondioksida atau CO2 adalah salah satu gas rumah kaca penyebab pemanasan global. (www.dw-world.de)

 F.      Kendala Penghambat Pengembangan Energi Biomassa di Indonesia

Di indonesia ada beberapa kendala yang menghambat pengembangan energi biomassa khususnya untuk produksi energi listrik, seperti:

1.      Harga jual energi fosil, misal; minyak bumi, solar dan batubara, di Indonesia masih sangat rendah. Sebagai perbandingan, harga solar/minyak disel di Indonesia Rp.380,-/liter sementara di Jerman mencapai Rp.2200,-/liter, atau sekitar enam kali lebih tinggi.

2.      Rekayasa dan teknologi pembuatan sebagian besar komponen utamanya belum dapat dilaksanakan di Indonesia, jadi masih harus mengimport dari luar negeri.

3.      Biaya investasi pembangunan yang tinggi menimbulkan masalah finansial pada penyediaan modal awal.

4.      Belum tersedianya data potensi sumber daya yang lengkap, karena masih terbatasnya studi dan penelitian yang dilkakukan.

5.      Secara ekonomis belum dapat bersaing dengan pemakaian energi fosil.

6.      Kontinuitas penyediaan energi listrik rendah, karena sumber daya energinya sangat bergantung pada kondisi alam yang perubahannya tidak tentu.

(beyoureself.blogspot.com)

G.    Strategi Pengembangan Energi Biomassa di Indonesia

Berdasar atas kendala-kendala yang dihadapi dalam upaya mengembangkan dan meningkatkan peran energi biomassa khususnya pada produksi energi listrik, maka beberapa strategi yang mungkin diterapkan, antara lain:

1.      Meningkatkan kegiatan studi dan penelitian yang berkaitan dengan; pelaksanaan identifikasi setiap jenis potensi sumber daya energi biomassa secara lengkap di setiap wilayah; upaya perumusan spesifikasi dasar dan standar rekayasa sistem konversi energinya yang sesuai dengan kondisi di Indonesia; pembuatan "prototype" yang sesuai dengan spesifikasi dasar dan standar rekayasanya; perbaikan kontinuitas penyediaan energi listrik; pengumpulan pendapat dan tanggapan masyarakat tentang pemanfaatan energi biomassa tersebut.

2.      Menekan biaya investasi dengan menjajagi kemungkinan produksi massal sistem pembangkitannya, dan mengupayakan agar sebagian komponennya dapat diproduksi di dalam negeri, sehingga tidak semua komponen harus diimport dari luar negeri. Penurunan biaya investasi ini akan berdampak langsung terhadap biaya produksi.

3.      Memasyarakatkan pemanfaatan energi terbarukan sekaligus mengadakan analisis dan evaluasi lebih mendalam tentang kelayakan operasi sistem di lapangan dengan pembangunan beberapa proyek percontohan

4.      Meningkatkan promosi yang berkaitan dengan pemanfaatan energi dan upaya pelestarian lingkungan.

5.      Memberi prioritas pembangunan pada daerah yang memiliki potensi sangat tinggi, baik teknis maupun sosio-ekonomisnya.

6.       Memberikan subsidi silang guna meringankan beban finansial pada tahap pembangunan. Subsidi yang diberikan, dikembalikan oleh konsumen berupa rekening yang harus dibayarkan pada setiap periode waktu tertentu. Dana yang terkumpul dari rekening tersebut digunakan untuk mensubsidi pembangunan sistem pembangkit energi listrik di wilayah lain.

BAB III

KAJIAN PUSTAKA

Sumber utama biomassa diantaranya adalah kayu, bahan bakar alkohol, dan limbah padat. Bahan bakar alkohol biasanya berasal dari tanaman tebu dan tanaman lainnya seperti jagung, willow, kelapa sawit, kayu putih, poplar, dan rami. Hal ini akan mencakup materi seperti cabang dan daun yang telah rontok, tanaman mati, limbah kayu dari kertas dan pulp, limbah domestik, limbah perkotaan, limbah daur ulang, etanol, dan lain-lain.

Energi biomassa dapat digunakan untuk menghasilkan listrik, panas, dan uap yang bisa digunakan untuk berbagai keperluan dan proses industri.

Biomassa dikonversi menjadi bahan bakar gas yang setara dengan kira-kira 0,1-0,2 L BBM atau 0,33-0,67 kWh. 

Kelebihan daripada biomassa adalah sumber energi gratis, ramah lingkungan, pasokan melimpah, efek lingkungan lebih kecil dibandingkan bahan bakar fosil. Sebuah studi di Amerika Serikat mengungkapkan bahwa emisi karbon dioksida yang dikeluarkan biodiesel sekitar 75% lebih rendah dibandingkan yang dihasilkan oleh bahan bakar fosil. Hal ini akan membantu dunia dalam mengurangi emisi gas rumah kaca. Produksinya merupakan kegiatan padat karya sehingga menjadi sumber lapangan kerja bagi penduduk pedesaan.

Dalam prosesnya, biomassa menggunakan bahan limbah untuk kemudian mengubahnya menjadi sumber energi. Hal ini akan mengurangi jumlah sampah yang menjadi sumber berbagai pencemaran dan masalah lainnya. Pemanfaatan biomassa juga membantu mengurangi kadar metana yang dilepas karena dekomposisi bahan organik ke udara. Metana diketahui merupakan gas yang menyebabkan efek rumah kaca dan dengan demikian sangat berbahaya bagi lingkungan. Begitu juga, menanam tanaman yang digunakan sebagai bahan baku biomassa akan memperbanyak konsentrasi oksigen sekaligus mengurangi emisi karbon dioksida.

Proses Biomassa selanjutnya adalah tanaman membuat makanan dengan proses fotosintesis. Selama proses ini, energi matahari digunakan dan diubah menjadi energi kimia. Energi dari tumbuhan lantas berpindah ke hewan yang memakan tumbuhan. Energi dari mahluk hidup inilah yang lantas digunakan manusia untuk memenuhi berbagai kebutuhan.

Semua bahan organik tersebut diuraikan melalui proses fermentasi dengan bantuan mikroorganisme anaerobik untuk menghasilkan karbon dioksida dan metana. Tanaman ini dibudidayakan dalam skala besar dan diproses untuk menghasilkan bahan bakar. Produk bahan bakar yang dihasilkan meliputi butanol, etanol, metanol, propanol, serta biodiesel. Kayu juga digunakan untuk produksi listrik pada skala besar seperti dalam kasus pembangkit listrik tenaga uap.

Bahan bakar biomassa menyediakan  sekitar 4% dari energi yang digunakan di Amerika Serikat Di Amerika Serikat, kayu dan limbah kayu (kulit kayu, serbuk gergaji, serpihan kayu, dan kayu bekas) menyediakan sekitar 2% dari energi yang kita gunakan saat ini. 14% kebutuhan energi dunia tercatat telah dipenuhi dari biomassa.

Sedangkan di Riau bisa menghasilkan sekitar 146 mega watt (MW) energi listrik terbarukan dari biomassa yang berasal dari hasil pemanfaatan limbah sawit, seperti tandang kosong, limbah cair, maupun cangkangnya. Jumlah tersebut merupakan kalkulasi kemampuan masing-masing pabrik kelapa sawit (PKS) di Riau yang berpotensi menghasilkan 1 MW.  Sumbar juga memiliki sumber dari sampah rumah tangga

Namun, penggunaan energi dari biomassa kadang membawa dampak sampingan yang tidak diinginkan. Salah satunya adalah naiknya harga bahan baku pangan. Di Jerman, 100 kilogram gandum menghasilkan energi biomassa seharga 25 Euro. Tapi bila gandum tersebut dijual sebagai bahan baku pangan, harganya hanya 18 Euro. Juga, biaya produksi energi biomassa masih lebih tinggi dibandingkan biaya produksi bahan bakar fosil. Tanaman tertentu, misalnya, tidak tumbuh setiap tahun. Proses pemanenan (harvesting) serta pengolahan juga membutuhkan lebih banyak sumber daya dan energi. Hanya saja, jika tanaman dibakar langsung, maka aktivitas ini juga akan melepaskan gas rumah kaca sama seperti yang diemisikan oleh bahan bakar fosil. Biaya Instalasi Awal Tinggi, penyimpanan dan biaya transportasi yang masih tinggi. Teknologi yang tersedia saat ini belum cukup mampu menggantikan energi konvensional dengan energi alternatif. Pembakaran kayu disertai dengan emisi sejumlah besar karbon dioksida ke udara yang merupakan gas rumah kaca.

Untuk menyeimbangkan polusi, lebih banyak pohon harus ditanam sehingga mampu menyerap kelebihan karbon dioksida dari atmosfer.

Jenis biomassa yang banyak digunakan untuk menghasilkan listrik dan panas dalam skala besar adalah biomassa padat, biogas, biofuel, dan biodiesel.

Biomassa dapat digunakan untuk membuat gas kaya energi yang disebut biogas. Biogas memiliki sifat mirip dengan gas alam yang biasanya digunakan untuk menyalakan kompor. Biogas diproduksi melalui pemecahan bahan organik seperti kotoran manusia, material tanaman, pupuk kandang, dll.

Biogas adalah gas yang dihasilkan sebagai produk sampingan fermentasi anaerobik atau gasifikasi. India dan Cina merupakan contoh negara yang sudah berinvestasi secara ekstensif dalam teknologi biogas untuk menyediakan bahan bakar bagi warga mereka. Bahan baku dasar untuk biogas adalah bahan organik seperti sisa makanan dan kotoran yang disimpan dalam kondisi anaerob. Tempat penyimpanan bisa berupa tangki penyimpanan yang tidak berventilasi hingga perangkat yang dirancang khusus untuk menghasilkan gas.

Perangkat untuk menghasilkan biogas (metana) dikenal sebagai biogas digester atau anaerobic digester. Kondisi tanpa udara ini akan menarik bakteri anaerob, yang mulai menguraikan bahan organik tersebut dan menghasilkan metana serta karbon dioksida sebagai produk sampingan. Gas lain yang bisa dihasilkan meliputi hidrogen, nitrogen, dan karbon monoksida yang diperoleh melalui gasifikasi biomassa seperti kayu atau sekam padi.

Biogas yang dikelola dengan baik bisa memberikan manfaat besar. Biogas lazim digunakan untuk menyalakan kompor, sebagai pemanas ruangan, dan aplikasi lain. Biogas yang dimanfaatkan juga mencegah metana mencapai atmosfer yang bisa berpengaruh pada lingkungan. Kemampuan untuk mengubah produk limbah menjadi sesuatu yang bermanfaat tidak hanya bernilai ekonomis melainkan juga memiliki nilai lingkungan.

Gas yang diproduksi melalui fermentasi anaerob atau gasifikasi memiliki sifat mudah terbakar sekaligus memiliki bau menyengat. Kebocoran metana dari tempat pembuangan sampah merupakan masalah serius yang perlu diatasi. Kebakaran atau ledakan spontan yang disebabkan oleh akumulasi gas sering terjadi di tempat pengolahan atau pembuangan sampah.

Biodiesel merujuk pada bahan bakar mesin diesel yang diperoleh dari lemak hewan dan tumbuhan.Tanaman yang populer digunakan dalam proses ini meliputi kedelai, kanola, biji kapas, kacang tanah, dan bunga matahari. Tidak adanya sulfur berarti mengurangi risiko terjadinya hujan asam. Selain itu, mesin diesel modern umumnya tidak memerlukan modifikasi sebelum bisa menggunakan biodiesel sehingga lebih praktis dan meniadakan biaya up grading mesin. Biodiesel dapat pula bertindak sebagai pelumas sehingga membuat mesin lebih awet dan tahan lama.

Kandungan energi biodiesel 11 persen lebih rendah dari solar, yang berarti kemampuannya dalam menghasilkan tenaga lebih kecil dibandingkan bahan bakar fosil. Kualitas oksidasi yang tidak terlalu baik membuat biodiesel memiliki masalah terkait dengan penyimpanan. Bila disimpan dalam waktu lama, bahan bakar ini cenderung berubah menjadi seperti gel sehingga berpotensi menyumbat mesin. Biodiesel juga bisa ditumbuhi mikroba yang dapat memicu masalah pada mesin. Pembukaan lahan baru untuk mengatasi masalah ini bisa memicu masalah baru akibat pembukaan hutan serta menurunnya kualitas tanah akibat penanaman berlebihan (over farming).

Bahan bakar alternatif ini bisa digunakan dalam bentuk murni yang disebut B100, atau dapat pula dicampur dengan solar pada rasio berapapun. B20 adalah salah atau campuran paling umum yang terdiri dari campuran 20% biodiesel dan 80% solar. Biodiesel tidak mengandung minyak bumi dan dapat dicampur dengan solar dalam rasio berapapun. Studi menunjukkan bahwa emisi karbon dioksida biodiesel 78,5% lebih rendah dibandingkan solar. Biodiesel tidak mudah terbakar sehingga memudahkan dan meningkatkan keamanannya saat disimpan. Mampu mengurangi timbulnya kanker yang dipicu oleh emisi gas buang kendaraan bermotor. Produksi biodiesel membutuhkan energi lebih sedikit dibandingkan energi yang dibutuhkan untuk membuat solar. Biodiesel termasuk bahan bakar alternatif yang memiliki nilai BTU tinggi. Biodiesel merupakan bahan bakar yang efisien yang memiliki 100% kandungan sulfur dioksida lebih rendah, 40 – 60% lebih sedikit partikel-partikel jelaga, serta 10 – 15% karbon monoksida lebih rendah dibandingkan solar. Produksi biodiesel menghasilkan 96% limbah padat lebih sedikit, menggunakan air 79% lebih sedikit, serta membutuhkan 70 – 90% lebih sedikit energi dalam produksinya dibandingkan solar. Sekitar 4 kg minyak kedelai digunakan untuk memproduksi 5 liter biodiesel. 

BAB IV

PENUTUP

A. KESIMPULAN

Energi berbasis biomassa berpotensi besar dalam mendukung pasokan energi yang berkelanjutan di masa mendatang. Meskipun demikian, pengembangannya harus dirancang sedemikian rupa sehingga berefek positif terhadap pembangunan sosial ekonomi masyarakat dan di pihak lain juga tidak berdampak negatif terhadap lingkungan. Semua teknologi konversi biomassa menjadi energi bisa diterapkan di Indonesia, dengan pengembangan disesuaikan dengan besaran supply biomassa, teknologi yang telah dikuasai, ketersediaan anggaran dan jenis produk yang dibutuhkan pasar di masing-masing daerah.

B. SARAN

 Alternatif teknologi konversi dalam mengantisipasi kelangkaan BBM misalnya, akan lebih tepat bila teknologi gasifikasi dan proses anaerobik yang diterapkan; selain lebih efisien, produknya pun berupa bahan bakar gas yang dapat digunakan sebagai sumber panas, listrik dan bahan bakar kendaraan. Peran serta masyarakat dan kebijakan pemerintah yang komprehensif dan terintegrasi dengan sektor terkait juga perlu dirancang guna merangsang iklim investasi yang kondusif dan kompetitif. Pengembangan energi berbasis biomassa sebagai energi yang dapat diperbaharui pada akhirnya akan mampu mensubstitusi bahan bakar fosil dengan kuantitas besar, yang pada gilirannya akan mereduksi jumlah CO2 yang diemisikan ke atmosfir. Dalam konteks global, untuk mereduksi gas rumah kaca dalam jangka panjang, pasokan biomassa yang stabil dan berkelanjutan merupakan tuntutan mutlak bagi pengembangan energi biomassa. Dengan demikian struktur insentif dalam pengelolaan hutan yang berkelanjutan perlu diciptakan secara kompetitif.

Daftar Pustaka

http:// www.kamase.org/biomassa-sebagai-pilihan-sumber-energi-terbarukan/

http:// id.wikipedia.org/wiki/Biomassa

http:// web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/Energi%20dan%20Listrik%20Pertanian/MATERI%20WEB%20ELP/Bab%20III%20BIOMASSA/pendahuluan.htm

http:// moechah.wordpress.com/2008/09/17/energi-alternatif-itu-bernama-biomassa/

http:// www.dw-world.de/dw/article/0,,3057079,00.html

http:// www.dw-world.de/dw/article/0,,3057079_page_2,00.html

http:// beyoureself.blogspot.com/2008/09/pengembangan-energi-terbarukan-di.html

Tweet