Pembangkit Listrik Tenaga Uap Batubara

Transkripsi

1 Makalah Audit Lingkungan Pembangkit Listrik Tenaga Uap Batubara Nama Kelompok : Gayut Widya Prakosa Fandi An yah Noor B Yudi Pramana Selvi Oktayusida JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER 2014

2 BAB 1. PENDAHULUAN Batubara salah satu sumber energi primer. Beberapa ahli sejarah yakin bahwa batubara pertama kali digunakan secara di Cina. Ada laporan yang menyatakan bahwa suatu tambang di timur laut Cina menyediakan batu bara untuk mencairkan tembaga dan untuk mencetak uang logam sekitar tahun 1000 SM. Kemudian penemuan revolusional mesin uap oleh James Watt, yang dipatenkan pada tahun 1769, sangat berperan dalam pertumbuhan penggunaan batu bara. Oleh karena itu, penambangan dan penggunaan batu bara tidak dapat dilepaskan dari sejarah Revolusi Industri, terutama terkait dengan produksi besi dan baja, transportasi kereta api dan kapal uap. Hal tersebut yang menjadi sejarah dari penggunaan batubara sebagai sumber energi. Seiring kemajuan teknologi, kebutuhan akan listrik menjadi kebutuhan utama bagi keberlangsungan hidup manusia, tidak hanya untuk skala rumah tangga terlebih untuk dunia perindustrian. Mengingat akan hal ini, maka PT PLN (Persero) sebagai perusahaan negara yang bertugas menyediakan kebutuhan listrik mencanangkan Program Percepatan Pembangunan Pembangkit Listrik. Salah satu realisasi dari program ini adalah dengan dibangunnya Proyek PLTU Rembang yang terdiri dari dua unit yang masing-masing berdaya 315 MW. Selain PLTU Rembang, masih ada dua proyek PLTU yang juga dibangun di lokasi pulau Jawa, yaitu PLTU Labuan, Banten dan PLTU Indramayu, Jabar yang terdiri dari dua unit juga masing-masing berdaya 330 MW. Dengan dibangunnya proyek PLTU ini sekaligus memanfaatkan potensi batubara kalori rendah (low rank coal), dikarenakan batubara digunakan sebagai bahan bakar utama PLTU. Batubara merupakan batuan sedimen yang dapat terbakar, terbentuk dari endapan organik utama yaitu sisa-sisa tumbuhan dan terbentuk melalui proses pembatubaraan. Batubara memiliki berbagai penggunaan yang penting di seluruh dunia. Penggunaan yang paling penting adalah untuk membangkitkan tenaga listrik, produksi baja, pembuatan semen dan proses industri lainnya serta sebagai bahan bakar cair. Pengguna batubara yang lainnya mencakup pusat pengolahan

3 alumina, pabrik kertas, dan industri kimia serta farmasi. Beberapa produk kimia dapat diproduksi dari hasil-hasil sampingan batubara. Namun dari berbagai jenis beberapa aspek dampak pembakaran batubara dapat berdampak negatif pada lingkungan, misalnya pencemaran lingkungan, pencemaran udara, hujan asam, kerusakan ekosistem. CO 2 merupakan emisi gas buang yang dapat membentuk lapisan pada atmosfer yang dapat menyelubungi permukaan bumi sehingga dapat menimbulkan efek rumah kaca. Hal tersebut hanya satu dari berbagai dampak yang akan di akibatkan pembakaran batubara oleh PLTU batubara. Maka dari itu untuk mengetahui informasi tersebut lebih lengkap maka dilakukanlah audit lingkungan (dengan mencari informasi diberbagai sumber, misal internet) untuk memeriksa berbagai dampak yang diakibatkan oleh pemanfaatan batubara untuk pembangkit listrik tenaga uap batu bara terhadap lingkungan. BAB 2. PEMBAHASAN 2.1 Pembangkit Listrik Tenaga Batubara

4 Gambar Batubara (sumber: Pembangkit listrik tenaga batu bara merupakan pembangkit listrik yang paling banyak digunakan di Indonesia. 43,7% dari keseluruhan daya Indonesia berasal dari batu bara. Indonesia sendiri merupakan pengekspor batu bara nomor 2 paling banyak di dunia setelah Australia. Pulau Kalimantan merupakan penghasil utama batubara di Indonesia, lebih dari 70% produksi batubara negeri ini berasal dari Kalimantan Timur dan Kalimantan Selatan. Pengerukan batubara yang sangat massif di daerah tersebut meninggalkan jejak kerusakan yang maha dasyat, mulai dari lubang-lubang raksasa yang ditinggalkan begitu saja pasca batubaranya dikeruk habis oleh perusahaan tambang, sampai penggusuran masyarakat adat dari tanah yang telah mereka tinggali selama ratusan tahun. Batubara dari hulu ke hilir, menyisakan dampak yang buruk dan sulit untuk ditanggulangi. Jejak kerusakan batubara tidak berakhir di pertambangan, tetapi terus berlanjut selama perjalanannya, dalam proses pembakarannya di PLTU, batubara mengeluarkan polusi zat-zat beracun, mulai dari karbonmonoksida, merkuri, sampai ke karbondioksida, gas rumah kaca penyebab pemanasan global itu. Akibatnya, kehidupan masyarakat yang tinggal disekitar PLTU, berubah pasca PLTU tersebut mulai dibangun dan semakin memburuk ketika PLTU tersebut mulai beroperasi. 2.2 Sistem Kerja PLTU Batubara 1. Sistem pembakaran batubara

5 Gambar Skema PLTU Batubara (sumber : ) Batu bara yang telah disiapkan akan dibakar di dalam boiler secara bertingkat. Hal ini dimaksudkan untuk memperoleh laju pembakaran yang rendah dan tanpa mengurangi suhu yang diperlukan sehingga diperoleh pembentukan NOx yang rendah. Batu bara sebelum dibakar digiling hingga menyerupai butirbutir beras, kemudian dimasukkan ke wadah (boiler) dengan cara disemprot, di mana dasar wadah itu berbentuk rangka panggangan yang berlubang. Pembakaran bisa terjadi dengan bantuan udara dari dasar yang ditiupkan ke atas dan kecepatan tiup udara diatur sedemikian rupa, akibatnya butir bata bara agak terangkat sedikit tanpa terbawa sehingga terbentuklah lapisan butir-butir batu bara yang mengambang. Selain mengambang butir batu bara itu juga bergerak berarti hal ini menandakan terjadinya sirkulasi udara yang akan memberikan efek yang baik sehingga butir itu habis terbakar. Karena butir batu bara relatif mempunyai ukuran yang sama dan dengan jarak yang berdekatan akibatnya lapisan mengambang itu menjadi penghantar panas yang baik. Karena proses pembakaran suhunya rendah sehingga NO (Nitrogen Oksida) yang dihasilkan kadarnya menjadi rendah, dengan demikian sistim pembakaran ini bisa mengurangi polutan. Bila ke dalam tungku boiler dimasukkan kapur (Ca) dan dari dasar tungku yang bersuhu ¼C dimasukkan udara akibatnya terbentuk lapisan mengambang yang

6 membakar. Pada lapisan itu terjadi reaksi kimia yang menyebabkan sulfur terikat dengan kapur sehingga dihasilkan CaSO4 yang berupa debu sehingga mudah jatuh bersama abu sisa pembakaran. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya pengurangan emisi sampai 98 persen dan abu CaSO4-nya bisa dimanfaatkan. Keuntungan sistim pembakaran ini adalah bisa menggunakan batu bara bermutu rendah dengan kadar belerang yang tinggi dan batu bara seperti ini banyak terdapat di Indonesia. 2. Proses terjadinya energi listrik Pembakaran batu bara ini akan menghasilkan uap dan gas buang yang panas. Gas buang itu berfungsi juga untuk memanaskan pipa boiler yang berada di atas lapisan mengambang. Gas buang selanjutnya dialiri ke pembersih yang di dalamnya terdapat alat pengendap abu setelah gas itu bersih lalu dibuang ke udara melalui cerobong. Sedangkan uap dialiri ke turbin yang akan menyebabkan turbin bergerak, tapi karena poros turbin digandeng/dikopel dengan poros generator akibatnya gerakan turbin itu akan menyebabkan pula gerakan generator sehingga dihasilkan energi listrik. Uap itu kemudian dialiri ke kondensor sehingga berubah menjadi air dan dengan bantuan pompa air itu dialiri ke boiler sebagai air pengisi. Generator biasanya berukuran besar dengan jumlah lebih dari satu unit dan dioperasikan secara berlainan. Sedangkan generator ukuran menengah didisain berdasarkan asumsi bahwa selama masa manfaatnya akan terjadi kali starstop. Berarti selama setahun dilakukan 250 x star-stop maka umur pembangkit bisa mencapai 40 tahun. Bila daya generator meningkat maka kecepatannya meningkat pula dan bila kecepatan kritikan dilalui maka perlu dilakukan pengendalian poros generator supaya tidak terjadi getaran. Untuk itu konstruksi rotor dan stator serta mutu instalasi perlu ditingkatkan. Boilernya menggunakan sirkulasi alam dan menghasilkan uap dengan tekanan 196,9 kg/cm2 dan suhu 554¼C. PLTU ini dilengkapi dengan presipitator elektro static yaitu suatu alat untuk mengendalikan partikel yang akan keluar cerobong dan alat pengolahan abu batu bara. Sedang uap yang sudah dipakai kemudian didinginkan dalam

7 kondensor sehingga dihasilkan air yang dialirkan ke dalam boiler. Pada waktu PLTU batubara beroperasi suhu pada kondensor naiknya begitu cepat, sehingga mengakibatkan kondensor menjadi panas. Sedang untuk mendinginkan kondensor bisa digunakan air, tapi harus dalam jumlah besar, hal inilah yang menyebabkan PLTU dibangun dekat dengan sumber air yang banyak seperti di tepi sungai atau tepi pantai. 2.3 Lingkup dan Kriteria Audit Gambar PLTU Paiton (sumber : Lingkup dan Kriteria Audit adalah sebagai berikut : A. Prosedur operasi dan pemeliharaan PLTU Keberadaan dokumen prosedur-prosedur Kemudahan prosedur-prosedur untuk diterapkan Updating prosedur-prosedur Keberadaan rencana operasi dan pemeliharaan tahunan B. Kondisi PLTU

8 Gambar Proses PLTU Paiton (sumber : Bahan bakar, meliputi kulaitas, kebutuhan dan kelancaran pasok bahan bakar Burner, meliputi teknolgi yang dipakai, panas yang dihasilkan Boiler, meliputi teknolgoi boiler, proses perpindahan panas, efisiensi thermal, kualitas air untuk boiler Turbin, meliputi teknologi turbin, efisiensi mekanik Generator, meliputi teknologi generator, efisiensi elektris Kinerja operasi PLTU Kondisi fasilitas pemeliharaan PL TU Kinerja pemeliharaan PLTU C. Operator dan teknisi PLTU Jumlah Kompetensi

9 Menurut Kep.Pres. No 5/2006 tentang sasaran Energy mix tahun 2025, batubara kemungkinan harus mengambil alih kontribusi energy mix tersebut sebagai PLTU, sehingga kontribusi total batubara dapat mencapai 63%. Target pemerintah tahun 2010 adalah tersedianya pasokan listrik MW dan tahun 2020 sebesar MW dari PLTU-Batubara, dengan sekitar 65% untuk Jawa- Bali. 2.4 Dampak PLTU Batubara 1. Pencemaran Lingkungan Dalam proses produksi listrik dari pada PLTU batu bara terdapat proses pembakaran batubara. Seperti halnya bahan bakar fosil lainnya, dalam proses pembakaran batubara selain dihasilkan pelepasan energy berupa panas juga dihasilkan abu dan asap. Debu dan asap ini merupakan polutan yang dihasilkan dari PLTU batubara. Berikut polutan utama yang dihasilkan oleh PLTU batubara : a. SOx merupakan emisi gas buang yang dikenal sebagai sumber gangguan paruparu dan dapat menyebabkan berbagai penyakit pernafasan. b. NOx merupakan emisi gas buang yang sekaligus dikeluarkan oleh PLTU batubara bersama dengan gas SOx, keduanya merupakan penyebab terjadinya hujan asam yang terjadi di banyak negara maju dan berkembang, terutama yang menggantungkan produksi listriknya dari PLTU batubara. Hujan asam dapat memberikan dampak buruk bagi industri peternakan dan pertanian. c. COx merupakan emisi gas buang yang dapat membentuk lapisan pada atmosfer yang dapat menyelubungi permukaan bumi sehingga dapat menimbulkan efek rumah kaca, hal ini dapat berpengaruh pada perubahan iklim global. d. fly ash ( abu terbang) 2. Pencemaran Udara Dampak yang di timbulkan lainya dalam pembangunan PLTU adalah asap hasil pembakaran batubara. Apabila terus menerus menghirup asap dari hasil pembakaran itu, lambat laun akan mengalami kerusakan pernapasan. Unsur

10 beracun menyebabkan penyakit kulit, gangguan pencernaan, paru- paru dan penyakit kanker otak. Air sungai tempat buangan limbah apabila digunakan masyarakat secara terus menerus, gejala penyakit itu biasa akan tampak setelah bahan beracun terakumulasi dalam tubuh manusia. Masyarakat pada umumnya hanya mengetahui bahwa pemakaian batubara sebagai bahan bakar dapat menimbulkan polutan yang mencemari udara berupa CO (karbon monoksida), NOx (oksida-oksida nitrogen), SOx (oksida-oksida belerang), HC (senyawasenyawa karbon), fly ash (partikel debu). dan juga partikel-partikel yang terhambur ke udara sebagai bahan pencemar udara. Partikel-partikel tersebut antara lain adalah: Karbon dalam bentuk abu atau fly ash (C), Debu-debu silika (SiO2 ), Debu-debu alumia (Al2O3) dan Oksida-oksida besi (Fe2O3 atau Fe3O4) Partikel-partikel tersebut dapat menimbulkan dampak pencemaran lingkungan, selain timbulnya hujan asam yang dapat merusak hutan dan lahan pertanian maupun efek rumah kaca yang dapat menyebabkan kenaikan suhu di permukaan bumi dengan segala efek sampingannya yang disebabkan oleh gas-gas hasil pembakaran batubara. Sebagaimana halnya polutan (bahan pencemar) konvensional yang keluar dari batubara, polutan radioaktif pun dapat dengan mudah masuk kedalam tubuh manusia melalui udara yang dihirup oleh paru-paru, maupun melalui rantai makanan yang telah terkontaminasi oleh polutan radioaktif. Polutan radioaktif yang terakumulasi didalam tubuh dalam jumlah yang banyak dapat menimbulkan gangguan kesehatan, terutama karena sifat polutan radioaktif yang pada umumnya adalah carcinogenik atau perangsang timbulnya kanker. Jadi secara jujur dapat dikatakan bahwa pemakaian batubara juga dapat menaikkan kontribusi zat radioaktif dilingkungan. PLTU batubara berkapasitas MW akan menghasilkan limbah per tahunnya berupa CO2 sebanyak 6,5 juta ton, SO2 sebanyak ton, NOx ton, dan abu ton yang mengandung 400 ton racun logam berat, seperti arsenik, kadmium, merkuri, dan timah. Limbah batubara dibuang ke biosfer yakni ke udara, air dan tanah, sehingga menjadi berbahaya terhadap lingkungan. 3. Hujan Asam

11 Bahan bakar fosil adalah campuran dari berbagai macam bahan kimia, termasuk belerang (sulfur) dalam jumlah kecil. Sulfur pada bahan bakar bereaksi dengan oksigen membentuk sulfur dioksida (SO2), yang merupakan polutan udara. Sumber utama SO2 adalah pembangkit tenaga listrik yang membakar batubara dengan kandungan sulfur tinggi. Kendaraan bermotor juga merupakan salah satu sumber SO2 karena bensin dan solar juga mengandung sulfur dengan jumlah kecil. Letusan gunung merapi dan air mata panas juga melepaskan sulfur dioksida (ditandai dengan bau seperti bau telur busuk). Sulfur oksida dan nitrat oksida bereaksi dengan uap air dan bahan kimia lainnya di lapisan atas atmosfer dihadapan sinar matahari untuk membentuk asam sulfat dan asam nitrat. Asam yang terbentuk biasanya terlarut dalam tetesan air yang jatuh ke dalam awan atau kabut. Tetesan sarat asam ini, seperti pada jus lemon, turun dari udara ke tanah bersama hujan atau salju. Hal ini dikenal sebagai hujan asam. Tanah mampu menetralkan asam tertentu, tetapi jumlah besar yang dihasilkan oleh pembangkit listrik yang menggunakan batubara murah dengan kandungan sulfur tinggi telah melampaui batas kemampuan tanah, dan sebagai hasilnya banyak danau dan sungai di daerah-daerah industri menjadi sangat asam bagi kehidupan ikan). Hutan di daerah-daerah tersebut juga mengalami kerusakan secara perlahan karena menyerap asam melalui daun, batang, dan akar. Bahkan struktur marmer memburuk akibat hujan asam. Besarnya masalah ini tidak diketahui sampai awal 1970-an, dan langkah-langkah serius telah dilakukan sejak saat itu untuk mengurangi pembentukan sulfur dioksida secara drastis dengan penggunaan scrubber pada pembangkit-pembangkit dan dengan desulfurisasi batubara sebelum pembakaran. 4. Kerusakan Hutan Kerusakan yang di akibatkan oleh pencemaran udara yang berasal dari PLTU akan merusak biota lautan dan pantai yang dekat dengan PLTU. Kerusakan berawal dari kerusakan terumbu karang langka yang menjadi tempat berkembangbiaknya ikan dan biota laut lainnya. Rusaknya terumbu karang dipastikan akan menyebabkan berkurangnya populasi ikan dan biota laut lainnya di wilayah

12 tersebut. Akibatnya, penghasilan para nelayan sekitar pun akan menurun. PLTU menggunakan sumber energi yang berasal dari fosil batubara yang berada di daerah lain. Hal ini memerlukan sarana seperti dermaga dan transportasi. dalam pembangunan PLTU memerlukan batu dan tanah. Batu dan tanah yang diperuntukan untuk pembangunan dermaga itu diambil dari pegunungan atau dataran tinggi. hal itu sangat merusak alam dan rawan akan bencana longsor. 5. Kerusakan Ekosistem Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 08 tahun 2009 menjelaskan tentang baku mutu air limbah bagi usaha dan/atau kegiatan pembangkit listrik tenaga thermal. Dalam peraturan ini, kadar maksimum temperatur buangan dari sumber pendingin adalah 40 C. Penyebaran limbah panas yang memiliki temperatur di atas 30 C akan memengaruhi produktivitas di ekosistem pesisir. Contoh Audit Lingkungan batu bara di sekitar paiton-probolinggo PENGKAJIAN POLUTAN UDARA DAMPAK PEMBAKARAN BATU BARA DI SEKITAR PAITON-PROBOLINGGO (JATIM 2) yang dilakukan Oleh Prof. Dr. Ir. AgusTaftazani, Ir. Muzakky, M.Si, Sukirno, ST, Drs. MochYasid, Sri Murniasih, S.ST gan Gambar Lokasi PLTU Batubara di Pulau Jawa (sumber : PKPP012/B.22/aguszani@batan.go.id)

13 Permasalahan yang disebabkan oleh PLTU Batubara a. Dampaknya tidak terlihat langsung/kronis, maka harus dilakukan monitoring secara periodik. b. polutan berkadar rendah/trace element dan radioaktiv maka perlu metode analisis spesifik; dipilih teknik analisis nuklir (tan) : gamma spektrometri dan analisis aktivasi neutron (AAN). AAN untuk penentuan logam berat berbahaya, spektrometri gamma untuk identifikasi radionuklida alam dan metode terkait lainnya mengacu ISO17025 kemudian dibandingkan dengan Baku Mutu yang ada (BAPETEN dan KLH) sehingga terkumpul sebagai base data. 2.5 Beberapa alasan batubara dipergunakan sebagai sumber energi primer Batubara menjadi salah satu sumber energi yang utama dikarenakan beberapa hal, diantaranya : 1. Cadangan batubara sangat banyak dan tersebar luas. Diperkirakan terdapat lebih dari 984 milyar ton cadangan batubara terbukti (proven coal reserves) di seluruh dunia yang tersebar di lebih dari 70 negara. Dengan asumsi tingkat produksi pada tahun 2004 yaitu sekitar 4.63 milyar ton per tahun untuk produksi batubara keras dan 879 juta ton per tahun untuk batubara muda (brown coal), maka cadangan batubara diperkirakan dapat bertahan hingga 164 tahun. Sebaliknya, dengan tingkat produksi pada saat ini, minyak diperkirakan akan habis dalam waktu 41 tahun, sedangkan gas adalah 67 tahun. Disamping itu, sebaran cadangannya pun terbatas, dimana 68% cadangan minyak dan 67% cadangan gas dunia terkonsentrasi di Timur Tengah dan Rusia. 2. Negara negara maju dan negara negara berkembang terkemuka memiliki banyak cadangan batubara. Berdasarkan data dari BP Statistical Review of Energy 2004, pada tahun 2003, 8 besar negara negara dengan cadangan batubara terbanyak adalah Amerika Serikat, Rusia, China, India, Australia, Jerman, Afrika Selatan, dan Ukraina.

14 3. Batubara dapat diperoleh dari banyak sumber di pasar dunia dengan pasokan yang stabil. 4. Harga batubara yang murah dibandingkan dengan minyak dan gas. 5. Batubara aman untuk ditransportasikan dan disimpan. 6. Batubara dapat ditumpuk di sekitar tambang, pembangkit listrik, atau lokasi sementara. 7. Teknologi pembangkit listrik tenaga uap batubara sudah teruji dan handal. 8. Kualitas batubara tidak banyak terpengaruh oleh cuaca maupun hujan. 9. Pengaruh pemanfaatan batubara terhadap perubahan lingkungan sudah dipahami dan dipelajari secara luas, sehingga teknologi batubara bersih (clean coal technology) dapat dikembangkan dan diaplikasikan (WCI, 2004).

15 BAB 3. PENUTUP DAFTAR PUSTAKA WCI The Coal Resource. World Coal Institute.