MAKALAH SISTEM PEMBANGKIT LISTRIK ENERGI BIOMASSA OLEH : 1. I KETUT AGUS BENI SUJANA (0405031006) 2. PUTU TIMOR HARTAWAN (0405031012) JURUSAN D-3 TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN INSTITUT KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN NEGERI SINGARAJA 2005
KATA PENGANTAR Puja dan puji syukur panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa (Ida Sang Hyang Widhi Wasa) karena hanya berkat izin-nya penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul Sistem Pembangkit Listrik Energi Biomassa ini tepat pada waktunya. Terselesaikannya makalah ini adalah berkat dorongan, bantuan, dan kerjasama dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada : 1. Putu Suka Arsa, S.T, M.T selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan petunjuk dalam penulis makalah ini. 2. Pihak lain yang turut membantu menyelesaikan makalah ini berupa kritikan-kritikan dan saran yang bersifat menyempurnakan. Penulis menyadari makalah ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis mengharapkan saran dan ktirik yang konstruktif demi kesempurnaan makalah ini. Penulis berharap semoga makalah ini bermanfaat bagi pembaga. Singaraja, 7 Desember 2005 Penulis
DAFTAR ISI JUDUL KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI BAB. I. PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah 1.2 Rumusan Masalah... 1.3 Tujuan Penulisan... 1.4 Manfaat Penulisan... BAB. II. PEMBAHASAN.. 2.1 Keunggulan Sistem Pembangkit Listrik Energi Biomassa. 2.2 Perkembangan Sistem Pembangkit Listrik Energi Biomassa. 2.3 Prinsip Kerja Sistem Pembangkit Listrik Energi Biomassa... BAB. III. PENUTUP... 3.1 Kesimpulan..... 3.2 Saran.. DAFTAR PUSTAKA. LAMPIRAN-LAMPIRAN Halaman i ii iii 1 1 3 3 3 4 4 5 18 20 20 21 22
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kegiatan manusia dalam kehidupan sehari-harinya selalu menghasilkan sampah. Sampah merupakan masalah besar yang dihadapi di kota-kota besar dan daerah-daerah pedesaan yang ada di Indonesia pada umumnya. Rata-rata di setiap harinya orang-orang menghasilkan sampah yang lumayan banyak dan akan terus meningkat tiap tahunnya dengan jumlah yang sangat besar, bahkan dapat pula melebihi jumlah popularitas dari manusia itu sendiri. Untuk mengatasi hal tersebut maka diperlukan suatu usaha untuk dapat mengolah sampah tersebut menjadi suatu barang yang berguna dalam kehidupan sehari-hari. Pengolahan sampah dapat dilakukan dengan cara mendaur-ulang sampah tersebut menjadi barangbarang kerajinan ataupun barang-barang jadi lainnya sehingga dengan cara tersebut maka diharapkan jumlah sampah diminimalisasikan walaupun tidak seberapa besarnya. Pemanfaatan limbah sampah tidak hanya dapat dilakukan dengan cara mendaur-ulang sampah tersebut menjadi barang kerajinan ataupun barang jadi lainnya melainkan dapat pula dengan memanfaatkannya untuk membuat bahan bakar dan juga sebagai sumber pembangkit listrik dengan memanfaatkan energi biomassa itu sendiri. Berbagai alternatif energi telah banyak ditemukan pada saat ini, misalnya penggunaan tenaga angin, tenaga matahari, dan lain-lain termasuk yang sampai saat ini masih cukup kontroversial yaitu tenaga nuklir. Limbah biomass atau sampah menjadi salah satu pilihan sumber energi alternatif tersebu. Biomass secara umum lebih dikenal sebagai bahan kering material organik atau bahan yang tersisa setelah suatu tanaman atau material organik dihilangkan kadar airnya (dikeringkan). Material organik hidup seperti tumbuhan, hewan dan kotorannya, umumnya mengandung 80-90% air, namun setelah kering akan mengandung senyawa hidrokarbon yang sangat tinggi. Senyawa hidrokarbon inilah yang penting sebagai potensi sumber
energi yang tersimpan pada biomassa. Untuk lebih gampangnya, kita coba bayangkan BBM, gas dan batu bara yang sebetulnya berasal dari fosil hewan dan tumbuhan purba dan tertimbun di dalam perut bumi dalam keadaan masih menyimpan kandungan senyawa hidrokarbon yang tinggi. Biomassa ini sangat mudah kita temukan dari aktivitas pertanian, peternakan, kehutanan, perkebunan, perikanan dan limbah-limbahnya di daerah, sehingga mudah dimanfaatkan untuk mengembangkan alternatif energi. Menyangkut tentang hal tersebut maka didalam makalah ini penulis mencoba untuk membahas bagaimana cara untuk memanfaatkan sampah sebagai sumber pembangkit tenaga listrik atau yang sering disebut dengan istilah pembangkit listrik energi biomassa sehingga nantinya dapat memenuhi kebutuhan listrik dalam kehidupan sehari-hari. Energi terbaru merupakan energi yang berasal dari alam dan dapat diperbaharui, apabila energi tersebut dikelola dengan baik maka sumber daya tersebut tidak akan ada habis-habisnya. Di Indonesia pemanfaatan energi terbarukan dapat digolongkan dalam tiga kategori. Yang pertama adalah energi yang sudah dikembangkan tetapi masih secara terbatas, dan yang terakhir adalah energi yang sudah dikembangkan tetapi baru sampai pada tahap penelitian. Dari ketiga kategori tersebut pemanfaatan energi biomassa termasuk bagian dari energi yang dikembangkan secara komersial. Dengan menggunakan mesin pembakar sampah modern, sampah dapat diubah menjadi energi serbaguna termasuk didalamnya energi listrik, yang nantinya siap untuk didistribusikan ke setiap rumah, tentunya sampah yang digunakan adalah termasuk jenis sampah yang organik.
1.2 Rumusan Masalah Adapun perumusan masalah yang didapatkan dari penulisan makalah ini, diantaranya : 1. Apa saja keunggulan dari Sistem Pembangkit Listrik Energi Biomassa bila dibandingkan dengan Sistem Pembangkit lainnya? 2. Bagaimana perkembangan Sistem Pembangkit Listrik Energi Biomassa sekarang ini? 3. Bagaimana prinsip kerja dari Sistem Pembangkit Listrik Energi Biomassa tersebut? 1.3 Tujuan Penulisan Dari perumusan masalah diatas, maka tujuan yang akan disampaikan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut : 1. Untuk mengetahui keunggulan dari Sistem Pembangkit Listrik Energi Biomassa dibnadingkan dengan sistem pemabngkit lainnya. 2. Untuk mengetahui perkembangan Sistem Pembangkit Listrik Energi Biomassa sekarang ini. 3. Untuk mengetahui bagaimana prinsip kerja dari Sistem Pembangkit Listrik Energi Biomassa itu. 1.4 Manfaat Penulisan Manfaat dari penulisan makalah ini diantaranya : 1. Manfaat Teoritis Diharapkan penulisan makalah ini turut dapat memberikan sumbangsih bagi keberhasilan mahasiswa dalam dunia pendidikan sehingga penulis bisa turut serta dalam usaha mencerdaskan kehidupan bangsa. 2. Manfaat Praktis Diharapkan penulis makalah ini dapat meningkatkan pola pikir mahasiswa dan dosen pengajar mengenai Sistem Pembangkit Listrik Energi Biomassa.
BAB II PEMBAHASAN Keunggulan Sistem Pembangkit Listrik Energi Biomassa Penggunaan Sistem Pembangkit Listrik Energi Biomassa sebagai salah satu alternatif untuk mendapatkan energi listrik sekarang ini memiliki beberapa keunggulan bila dibandingkan dengan penggunaan Sistem Pembangkit Listrik lainnya. Keunggulannya antara lain adalah : 1. Dibandingkan dengan sistem pembangkit lainnya Biomass merupakan sumber energi yang murah, karena untuk memperoleh bahan bakunya sangat mudah. 2. Timbunan sampah dapat menghasilkan emisi GRK (Gas Rumah Kaca) berupa gas metana yang cukup besar yang dapat menyerap radiasi matahari di atmosfer sehingga menyebabkan suhu permukaan bumi menjadi panas, dengan pengembangkan sistem pembangkit energi biomassa ini maka jumlah sampah dapat diminimalisasikan, sehingga pengaruh GRK terhadap suhu permukaan bumi dapat dikurangi. 3. Biomassa dapat mengurangi jumlah sampah yang dapat mencermarkan lingkungan sekitar. 4. Mempunyai sumber yang selalu baru (merupakan jenis energi terbarukan). 5. Sumber energi mempunyai jumlah cadangan sangat besar. 6. Teknologi pengolahannya tidak terlalu rumit.
Perkembangan Sistem Pembangkit Listrik Energi Biomasa ( Sumber : www.google.com / Sampah ) Gambar 1. Kumpulan Sampah Organik dan Non Organik Pada umumnya sampah dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok, diantaranya sampah organik dan non organik. Sampah Organik adalah sampah yang dapat diuraikan oleh mikroorganisme, contohnya: daundaunan, sampah dapur, sayur-sayuran, buah-buahan, dan lain-lain. Bila sampah organik dikumpulkan secara terpisah, sampah tersebut dapat digunakan untuk menghasilkan biogas. Biogas dapat menghasilkan energi listrik (PLTG). Sedangkan sampah Anorganik adalah sampah yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme. Sampah Anorganik dapat berasal dari sumber daya alam tak terbaharui seperti mineral, minyak bumi, dan dapat pula berasal dari proses industri. Contoh sampah Anorganik yang ada dirumah tangga seperti botol, platik, kaleng dan lain-lain. Sampah perkotaan yang organik pada dasarnya ialah biomassa (senyawa organik) yang dapat dikonversikan menjadi energi melalui sejumlah proses pengolahan. Energi yang dihasilkan dapat berbentuk energi listrik, gas, energi panas dan dingin yang banyak dibutuhkan untuk industriindustri sekarang ini, baik itu industri kecil maupun industri yang besar.
Sebagaimana diketahui biomassa, terutama dalam bentuk kayu bakar dan limbah pertanian, merupakan sumber daya energi yang tertua. Di negaranegara yang telah maju sekarang ini, dengan berkembangnya berbagai industri-industri maka peranan biomassa sebagai sumber energi akan semakin berkurang. Lain halnya di negara-negara berkembang, sekalipun banyak negara-negara berkembang yang bergerak menuju ke arah industrialisasi, secara umum dapat dikatakan bahwa di negara-negara tersebut biomassa masih merupakan komponen yang besar dalam pola pemakaian energi. Salah satu perkiraan mengatakan bahwa pemakaian energi yang berasal dari biomassa terutama pemanfaatan kayu bakar, limbah pertanian dan tinja hewan mencapai 60 % dari seluruh konsumsi energi. Menurut studi kelayakan pembangunan pembangkit listrik serta konsultasi di bidang teknologi pembangkitan listrik, termasuk pengembangan energi biomassa. Banyak daerah di Indonesia yang tidak memiliki sumber bahan bakar fosil, namun dapat dipastikan seluruh provinsi di Indonesia memiliki sumber daya biomassa yang belum dikelola secara optimal dan dimanfaatkan dengan baik. Perkembangan Pengembangan Sistem Pembangkit Listrik Energi Biomassa di Bali Pengelolaan sampah menjadi energi listrik bukanlah barang baru di negara-negara maju, Austria dan Inggris. Namun di Indonesia, pemanfaatan teknologi GALFAD (Gassification, Landfill and Anaerobic Digestion) untuk mengubah sampah menjadi energi yang bernilai ekonomis ini akan baru dilakukan di Bali melalui pembangunan Instalasi Pengolahan Sampah Terpadu (IPST). Proyek pengolahan sampah yang melibatkan empat kabupaten / kota di Bali meliputi Denpasar, Badung, Gianyar dan Tabanan (Sarbagita) akhirnya mencapai titik terang. Rencana pembangunan instalasi pengolahan sampah terpadu (IPST) ini nantinya akan dipusatkan di tempat pembuangan akhir (TPA) Suwung dan akan menghasilkan produk utama
energi listrik. Bila investasi yang melibatkan investor dari Inggris ini berhasil dilaksanakan, Bali merupakan provinsi yang pertama memanfaatkan teknologi mengubah sampah menjadi listrik di Indonesia. Pengunaan teknologi GALFAD oleh PT Navigat Organic Energy Indonesia (NOEI) ini akan mengolah sampah lama maupun sampah baru. Tentunya perlakuan untuk kedua jenis sampah ini berbeda mengingat karakteristik yang dimiliki. Namun yang jelas, kedua-duanya akan diolah untuk menghasilkan energi listrik yang bisa dijual kembali guna memenuhi kebutuhan energi masyarakat. Berikut ini akan dijelaskan mengenai pemanfaatan Teknologi GALFAD (Gassification, Landfill and Anaerobic Digestion) yang dilakukan di Bali dan berpusat di TPA Suwung. 1. Gassification ( Sumber : www.google.com / Gasifier ) Gambar 2. Reaktor Gasifier
Pada proses Gassification maka sampah akan dimusnahkan melalui proses pembakaran, sehingga menghasilkan gas yang nantinya bisa digunakan sebagai penggerak Generator listrik. Sebagai tahap awal, akan dipergunakan teknik pemisahan yang sesuai, sehingga berbagai jenis sampah dapat dipakai pada setiap jenis peralatan konversi energi. Dengan upaya ini, evisiensi konversi akan terjadi, sehingga bisa memaksimalkan seluruh persediaan sampah yang ada menjadi energi yang bernilai ekonomis. Pada tahap awal ketika sampah masuk ke TPA akan dilakukan pemisahan antara sampah basah dan kering dengan menggunakan floating tank dan metode lain. Bahkan untuk lebih memperketat pemilahan sampah ini, selain penggunaan teknologi juga akan dilibatkan SDM yang sudah memperoleh pengetahuan mengenai pemilahan sampah ini. Setelah sampah berhasil dipisah antara sampah basah dan sampah kering, kemudian untuk sampah basah akan dilakukan proses pencacahan sampah dengan menggunakan mesin pencacah (Shredder) dimana sampah akan dipecah menjadi lebih kecil dan memiliki ukuran yang sama besarnya. Setelah sampah dicacah, maka tahap selanjutnya adalah melalui proses pengeringan sampah seperti sampah kayu, daun, kertas yang basah. Setelah menjadi kering maka untuk proses selanjutnya akan sama dengan pengolahan sampah kering. Dimana sebelumnya sampah kering tersebut telah dilakukan proses pemotongan dengan menggunakan mesin shredder. Sampah kering tersebut dimasukkan ke dalam gasifier yaitu sebuah reaktor tertutup yang keluaran dari alat tersebut akan menghasilkan gas berupa synthetic gas (synergy) yang digunakan sebagai gas bahan bakar untuk menggerakkan motor gas yang selanjutnya bertugas memutar sebuah generator listrik (Pengkajian Sumber Energi Listrik...hal 22).
SAMPAH BASAH SHREDDER PENGERING SAMPAH KERING SAMPAH SAMPAH FLOATING TANK SAMPAH KERING SHREDDER Gas GASIFIER PEMBANGKIT LISTRIK BERBAHAN BAKAR GAS FILTER ( Sumber : www.google.com / Sampah ) Gambar 3. Bagan Proses Gassification Pada gambar di bawah ini adalah gambar sebuah reaktor gasifier sebagai tempat pembakaran sampah sehingga menghasilkan gas penggerak mesin pembangkit listrik. ( Sumber : www.google.com / Prinsip kerja Gasifier ) Gambar 4. Proses Gassification
Prinsip kerja dari reaktor gasifier ini adalah melalui 4 proses, pertama sampah organik kering yang telah melalui proses shredder akan dimasukkan ke dalam suatu tangki reaktor gasifier dan kemudian akan melalui proses pengeringan dengan pembakaran sampah yang temperatur pembakarannya antara 100 200 o C, kemudian pada proses selanjutnya sampah berada pada daerah pirolisa dengan melakukan pembakaran dengan temperatur suhu antara 200-500 o C, pada proses ini sudah dapat menghasilkan gas berupa CO 2 (karbon dioksida), CO (karbon monoksida), CH 4 (metana), dan gas H 2 (hidrogen). Proses selanjutnya sampah akan melewati daerah oksidasi dimana gas yang dihasilkan berupa gas CO dan energi panas, temperatur suhu yang digunakan antara 1200-1400 o C. Proses terakhir adalah sampah berada pada daerah reduksi dimana pada tahap ini dibakar dengan temperatur suhu antara 500-1200 o C dan dilakukan pencampuran gas udara, yang nantinya keluaran dari proses ini merupakan gas akhir berupa CO, H 2, CH 4, H 2, CO 2 dan gas lain yang tidak diperlukan, yang nantinya akan dipisahkan melalui proses treatment gas. Limbah yang dihasilkan proses gasifier ini adalah berupa abu dimana abu ini dapat dimanfaatkan sebagai pupuk kompos. 2. Anaerobic Digestion Perlakuan berbeda diterapkan pada sampah organik basah seperti sampah buah-buahan dan sampah sayur-sayuran, pertama sampah akan direduksi menjadi partikel yang ukurannya kecil-keil, kemudian melalui proses anaerobic digestion maka sampah akan diolah menjadi gas dengan bantuan suatu bakteri, gas keluaran inilah yang nantinya digunakan untuk membangkitkan mesin pembangkit listrik. Gas buang yang dihasilkan dari proses ini akan disaring terlebih dahulu dengan menggunakan suatu filter untuk menghasilkan gas yang tidak membahayakan lingkungan.
SAMPAH Shredder GAS Proses anaerobic digestion dengan bantuan bakteri Gas FILTER GAS P E M B A N G K I T ( Sumber : www.google.com / Sampah ) Gambar 5. Bagan Proses Anaerobic Digestion Proses kerja dari anaerobic digestion adalah, pertama sampah yang sudah di shredder sedemikian rupa sehingga menjadi sampah yang berukuran kecilkecil dimasuikan ke dalam sebuah tangki tertutup dan dibiarkan selama beberapa hari sampai terdapat mikroba pengurai. Mikroba-mikroba pengurai tersebut hidup dalam suasana tidak ada oksigen bebas, jadi pada tangki diharapkan tertutup rapat dan tidak ada celah udara keluar masuk tangki. Setelah sampah terurai oleh mikroba pengurai maka akan menghasilkan gas dan kemudian untuk proses selanjutnya gas tersebut diolah sehingga dapat digunakan.
3. Landfill ( Sumber : www.google.com / Landfill ) Gambar 6. Bagan Proses Landfill Khusus bagi sampah lama yang sudah bertumpuk di areal TPA Suwung dalam jangka waktu yang lama dipergunakan proses landfill gas. Penggunaan proses ini untuk menghindari gas metan yang sangat beracun lepas dari tumpukan sampah, dimana dalam banyak kasus telah ditumpuk jauh sebelum sistem Galfard ini diterapkan. Pertama pada lahan dilakukan penggalian lahan dengan kedalaman tertentu kemudian pada dasar galian dilapisis dengan lapisan tanah liat yang padat, pada lapisan ini disebut ground linier. Selanjutnya tanah dilapisi kedua kalinya dengan bahan geo membran, lapisan mirip plastik berwarna dengan ketebalan 2,5 milimeter yang terbuat dari High Density Polyetilin, salah satu senyawa dari minyak bumi. Lapisan inilah yang nantinya akan menahan air kotor yang berbau yang berasal dari sampah sehingga tidak akan meresap ke dalam tanah dan mencemari air tanah di atas bumi. Di atas lapisan geo membran akan dilapisis dengan geo textile yang gunanya memfilter kotoran sehingga tidak bercampur dengan air kotoran tersebut. Sebelum dipadatkan, sampah yang menumpuk di atas lapisan geo textile ini kemudia ditutup dengan menggunakan lapisan geo membran untuk
mencegah menyebarnya gas metan akibat proses pembusukan sampah (yang dipadatkan) tanpa oksigen. Satu jaringan pipa gas dimasukkan ke dalam tumpukan sampah, melalui pipa inilah gas disedot menuju ke sebuah treatment gas. Selanjutnya energi panas yang dihasilkan dari proses ini akan diolah menjadi listrik. Setelah masing-masing jenis sampah diolah, akan dihasilkan biogas yang dimasukkan dulu ke dalam fasilitas gas treatment sebelum menjadi gas bahan bakar bagi mesin pembangkit listrik. Dari fasilitas pengolahan sampah ini, dengan kapasitas pengolahan mencapai 500 ton per hari dapat dihasilkan listrik berkisar antara 5-8 MW secara kontinyu. Kapasitas pengolahan ini dapat diperbesar seiring dengan jumlah sampah yang dihasilkan keempat kabupaten/kota. Pembangkit IPST di TPA Suwung ini dilandasi kegagalan melakukan hal yang sama di Tabanan beberap waktu lalu. Pembangunan IPST ini dikatakannya sudah memperoleh ijin dari Menteri Kehutanan sekitar April 2004 dengan luas lahan yang bisa digunakan 10 Hektar. Disamping itu pemilihan TPA Suwung sebagai tempat pembangunan juga didasari telah digunakannya tempat tersebut sebagai TPA wilayah Denpasar dan Badung. Berdasarkan ijin yang dikeluarkan Departement Kehutanan, pembangunan IPST hanya boleh menggunakan lahan seluas 10 Hektar, dimana luas TPA Suwung seluruhnya adalah 40 Hektar. Untungnya investor Inggris yang bernaung di bawah PT Navigat Organic Energy Indonesia (NOEI) ini hanya memerlukan lahan seluas 6 Hektar untuk mewujudkan sistem pengolahan sampah menjadi energi listrik. Untuk saat ini sampah yang dihasilkan Badung dan Denpasar sekitar 2.000-2500 m 3. Sedangkan bila digabung dengan wilayah Tabanan dan Gianyar, data tahun 2000 menunjukkan sampah yang dihasilkan mencapai 3.000 m 3 atau setara dengan 1.000 ton. Sampah yang ada di Bali pada umumnya merupakan sampah basah yang terdiri atas daundaunan, janur dan sampah rumah tangga lainnya. Dengan demikian dibutuhkan energi yang luar biasa untuk mengubah sampah menjadi kebutuhan lain termasuk menjadikan energi listrik. Berbeda jika sampah itu
berasal dari industri yang sebagian besar terdiri dari kertas (kering), sehingga tidak dibutuhkan energi yang terlalu besar untuk mengubahnya. Syarat minimal pembangunan IPST di Bali adalah : 1. Tersedianya lahan yang cukup luas sebagai tempat untuk beroperasinya mesin-mesin pengolahan sampah. 2. Menghasilkan energi listrik untuk dapat memenuhi kebutuhan listrik di daerah sekitar pembangunan Pemanfaatan Sumber Energi Alternatif Biomassa Ada beberapa alternatif pemanfaatan sumber energi biomassa, diantaranya : A. Kayu Sisa ( Sumber : www.google.com / Biomassa ) Gambar 7. Penyedotan Kayu Sisa ke mesin Pembakaran
Pada produksi kayu untuk industri setiap tonnya akan menghasilkan limbah sebanyak satu ton juga. Maka limbah kayu yang dihasilkan setiap tahunnya adalah juga 25 juta ton/ Tahun. Bilamana limbah kayu ini memiliki nilai panas sebesar 4000 kilo kalori perton, seperti potensi energi yang terkandung dalam limbah kayu ini adalah sebesar 100.000.000.000 kilo kalori setahun atau 14,44 juta ton. Hasil tersebut setara dengan jumlah batu bara yang sangat besar yang pada saat ini terbuang sia-sia dan mencemari lingkungan. Apabila limbah kayu ini dapat diolah dengan baik akan merupakan suatu sumber energi yang sangat besar sekali yang dapat diharapkan menjadi salah satu sumber energi alternatif masa depan. Selain dahan dan ranting-ranting yang terbuang dihutan pada saat penebangan. Pada saat pengolahan pun masih banyak material kayu yang terbuang, sehingga kayu yang menjadi sisa dapat kita kelompokkan pada : 1. Ranting, tangkai, dahan yang terbuang pada saat penebangan. 2. Serbuk penggergajian, sisa pengerutan, potongan-potongan dan sisa pemahatan pada saat pengolahan. Ada hal yang perlu diperhatikan yaitu selama ini sisa-sisa kayu tersebut dianggap sampah kemudian dibakar, dihancurkan, energi yang tersimpan dibuang sia-sia. Pada tahun 1978 di kota Den Haag Negeri Belanda menggunakan sumber energi dari pembakaran sampah kota, dimana tempat pembakaran sampah terdiri atas 4 buah tungku pembakaran masing-masing dengan kapasitas 300 ton per 24 jam. Dihubungkan dengan suatu sistem ketel uap dan dua set generator turbo dengan daya masing-masing 11,5 Mega Watt dengan tegangan 10 kilo volt. Suhu pembakaran mencapai 800 1000 0 C yang gunanya untuk menghilangkan bau yang tidak sedap. Dan untuk menjaga agar abu pembakaran tidak terlalu lembut dan lembab yang dapat mengakibatkan pipapipa uap tersumbat. Ruang sampah dapat memuat 16.000 m 3 sampah yang secara teratur diisi oleh truk-truk khusus. Dalam tahun 1976 PLTU tenaga uap dengan sumber
energi pembakaran limbah industri dan sampah kota tersebut telah menghasilkan 85.000.000 Kwh tenaga listrik. Kayu udara Generator gas Pemanas Pengering dan Pembersih Kompresor Penyaring gas ( Sumber : Pengkajian Sumber listrik Alternatif dan mesin-mesin listrik Alternatif) Gambar 8. Skema Proses Penggasan Sampah Gambar diatas memperlihatkan skema untuk proses gasifikasi sebuah pembangkit tenaga listrik, tenaga diesel. Proses pengubahan menjadi gas bakar dapat kita lihat seperti berikut : 1. Kayu dimasukkan ke dalam generator gas 2. Udara dimasukkan ke dalam generator gas melalui mesin pemanas 3. Mesin pemanas dipanaskan oleh gas panas yang keluar dari generator gas menuju mesin pengering dan pembersih udara 4. Kemudian gas bakar tersebut dibersihkan pada mesin penyaring 5. Tekanan gas diperkuat atau dipertinggi dengan menggunakan sebuah kompresor 6. Gas yang bertekanan tinggi yang sudah bersih tersaring dialirkan ke dalam mesin diesel (motor gas).
B. Sisa Pertanian Sekam padi, merang dan batang padi, bonggol jagung, daun dan batang jagung, batok kelapa, pohon kacang dan umbi-umbian merupakan sumber energi alternatif masa depan dan merupakan jenis energi yang unggul, karena merupakan sumber energi alternatif yang dapat diperbarui. Adapun kekurangan dari pemanfaatan limbah pertanian tersebut diantaranya : 1. Bentuknya yang tidak teratur sehingga menyulitkan saat penggunaan dan pengangkutan. 2. Dalam setiap meter kubiknya banyak celah-celah atau ruang kosong sekitar 30 %, maka jumlah kalorinya dalam setiap meter kubiknya menjadi berkurang. 3. Jarak antara sumber produksi bahan bakar dengan pusat pembangkit tenaga listriknya tidak selalu dekat. 4. Antara waktu puncak produksi (panen) dengan waktu penggunaan bahan bakar mempunyai rentang waktu yang panjang. Maka perlu suatu sistem penyimpanan sehingga bahan bakar itu tidak hancur percuma. 5. Kadar kandungan airnya yang harus dikurangi. C. Kotoran Hewan Energi Biomassa dari kotoran hewan lebih dikenal sebagai energi Biogas. Prinsip kimia yang berhubungan dengan pembentukan biogas adalah prinsip terjadinya fermentasi dari karbohidrat, lemak dan protein dan bakteri metan. Bila tidak dicampur dengan udara, satu gram bahan selulosa menghasilkan 825 cm 3 gas bertekanan atmosferik yang terdiri dari 68 % CH 4 dan 32 % CO 2. Secara sederhana, pembuatan biogas adalah sebagai berikut : 1. Tinja dimasukkan ke dalam tangki setelah dicampur air. 2. Tangki penampung gas akan menerima gas yang terjadi dan akan terdorong ke atas. 3. Bilamana banyak gas terbentuk, letak tangki gas akan semakin tinggi.
4. Gas dipakai melalui kran 5. Apabila gas berkurang tangki penampung gas akan turun. 6. Tangki akan naik kembali apabila gas kembali terbentuk. 7. Proses itu terjadi berulang-ulang 8. Posisi tangki penampung menunjukkan jumlah gas di dalam tangki. 9. Apabila tinja tidak mengeluarkan gas lagi, tangki penampung gas tidak akan bergerak. 10. Selanjutnya tinja harus diganti. Tinja + Air Keluaran gas Keluaran rabuk / pupuk Ruangan pencernaan berisi tinja (Sumber : Pengkajian sumber listrik alternatif dan mesin-mesin listrik alternatif) Gambar 9. Skema Instalasi Mesin Biogas 2.3 Prinsip Kerja Sistem Pembangkit Listrik Energi Biomassa. Ada banyak cara yang dapat dilakukan untuk bisa mengolah sampah menjadi energi listrik, seperti di atas telah dijelaskan mengenai proses pengolahan sampah TPA suwung, maka sekarang akan dijelaskan mengenai prinsip kerja dari sistem pembangkit listrik energi biomassa pada umumnya.
(Sumber: www.google.com /Energi Biomassa) Gambar 10. Sistem Pembangkit Energi Biomassa Secara Konvensional Prinsip kerja sistem pembangkit energi biomassa pada gambar di atas adalah, pertama pada sebuah tunggu yang menggunakan bahan bakar sampah kemudian digunakan untuk memanaskan kompor aatu tungku yang diatasnya terdapat ketel sebagai tempat air, diaman pada bagian atas ketel tersebut terdapat saluran pipa sebagai keluaran dari proses pemanasan air berupa uap air, uap air yang keluar dari ketel tersebut akan mendorong dan memutar turbin kemudian akan memutar generator sebagai pembangkit listrik.
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Maka kesimpulan yang dapat penulis sampaikan adalah sebagai berikut: 1. Pemanfaatan Sistem Pembangkit Listrik Energi Biomassa memiliki keunggulan diantaranya: Dibandingkan dengan sistem pembangkit lainnya Biomassa merupakan sumber energi yang murah karena untuk memperoleh bahan bakunya sangat mudah. Dengan pengembangan sistem pembangkit energi bimassa ini maka jumlah sampah dapat diminimalisasikan sehingga pengaruh GRK terhadap suhu permukaan bumi dapat dikurangi. Selain itu Biomassa dapat mengurangi jumlah sampah yang dapat mencemarkan lingkungan sekitar, mempunyai sumber yang selalu baru (merupakan jenis energi terbarukan), sumber energi mempunyai jumlah cadangan sangat besar, teknologi pengolahannya tidak terlalu rumit. 2. Perkembangan sistem Pembangkit Listrik Energi Biomassa di negaranegara maju sekarang ini semakin berkurang karena semakin banyaknya berkembang industri-industri sebagai alternatif pengganti Energi Biomassa. 3. Pemanfaatan teknologi GALFAD (Gassification, Landfill and Anaerobic Digestion) untuk mengubah sampah menjadi energi yang bernilai ekonomis ini baru akan dilakukan di Bali melalui pembangunan instalasi pengolahan sampah terpadu (IPST) di TPA suwung yang melibatkan 4 kabupaten diantaranya Denpasar, Badung, Gianyar dan Tabanan (Sarbagita). 4. Dengan kapasitas pengolahan sampah TPA suwung yang mencapai 500 ton perhari dapat dihasilkan listrik berkisar antara 5-8 MW secara kontinyu. 5. Prinsip kerja sistem pembangkit listrik energi biomssa secara konvensional, sampah digunakan untuk memanaskan kompor atau tungku
yang diatasnya terdapat ketel sebagai tempat air, dimana pada bagian atas ketel tersebut terdapat saluran pipa sebagai keluaran dari proses pemanasan air berupa uap air, dimana uap air yang keluar dari ketel tersebut akan mendorong dan memutar turbin kemudian akan memutar generator sebagai pembangkit listrik. 3.2 Saran Beberapa saran yang penulis sampaikan diantaranya: a. Demi kesempurnaan penyusunan makalah ini maka penulis mengharapkan masukan-masukan yang bersifat membangun baik itu berupa saran-saran ataupun kritikan-kririkan, sehingga makalah ini menjadi lebih sempurna. b. Untuk dapat memahami lebih jelas mengenai sistem pembangkit, sebaiknya dilakukan dengan melakukan kegiatan-kegiatan yang bersifat mendidik seperti melakukan kunjungan ke tempat-tempat dimana terdapat sistem pembangkit.
DAFTAR PUSTAKA Http // www. google. Com. Biomassa. diakses September /8 Desember 2005 Http // www. google. Com. Sampah. diakses Desember2005 Http // www. google. Com. Gasifier. diakses 8 Desember2005 Http // www. google. Com. Prinsip kerja Gasifier. diakses 8 Desember2005 Http // www. google. Com. Landfill. diakses 8 Desember2005 Http // www. google. Com. Energi Biomassa. diakses September 2005 Dalimunthe Chaeruddin. 2003. Pengkajian Sumber Energi Listrik Alternatif dan Mesin mesin Listrik Alternatif. Angkasa Bandung.
Pertanyaan-pertanyaan : Dalam Presentasi yang kelompok kami sajikan, ada beberapa pertanyaan yang disampaikan dari teman-teman, diantaranya: 1. Dewi Pawitra Yanti. Pertanyaan : Bagaimana Prinsip Pengolahan kotoran hewan menjadi energi Listrik? Jawaban : Untuk pengolahan kotoran hewan menjadi energi listrik maka ada beberapa tahapan seperti yang telah di tulis pada makalah ini, yaitu : a. Tinja dimasukkan ke dalam tangki setelah dicampur air. b. Tangki penampung gas akan menerima gas yang terjadi dan akan terdorong ke atas. c. Bilamana banyak gas terbentuk, letak tangki gas akan semakin tinggi. d. Gas dipakai melalui kran e. Apabila gas berkurang tangki penampung gas akan turun. f. Tangki akan naik kembali apabila gas kembali terbentuk. g. Proses itu terjadi berulang-ulang h. Posisi tangki penampung menunjukkan jumlah gas di dalam tangki. i. Apabila tinja tidak mengeluarkan gas lagi, tangki penampung gas tidak akan bergerak. j. Selanjutnya tinja harus diganti. Untuk bagan bisa dilihat pada halaman 18. 2. Sukardi Salim. Pertanyaan : Apakah untuk Sampah Organik dan Non Organik Proses pengolahannya sama? Jawaban : Biomassa secara umum lebih dikenal sebagai bahan kering material organik atau bahan yang tersisa setelah suatu tanaman atau material organik dihilangkan kadar
airnya (dikeringkan). Jenis Sampah yang digunakan adalah sampah organik yang dapat diuraikan oleh mikroorganisme pengurai saja, oleh sebab itu pada Pembangkit Listrik Energi Biomassa ini untuk jenis sampah yang bukan termasuk sampah organik tidak dapat diolah, namun untuk alternatif lain sampah non organik dapat dimanfaatkan melalui daur ulang menjadi barang jadi. 3. Wian Suaryadi Pertanyaan : Pada proses Landfill dilakukan penimbunan sampah pada lahan TPA, apakah pada proses ini sampah hanya dilakukan sekali penimbunan saja? Jawaban : Untuk proses landfill ini memerlukan lahan yang cukup luas karena akan dilakukan galian untuk penimbunan sampah, pada lahan TPA tidak hanya dilakukan satu galian saja tetapi banyak galian yang akan dilakukan selama lahan TPA tersebut cukup untuk pembuatan galian tersebut. Dan pada proses ini apabila pada timbunan tersebut sampah yang ada didalamnya sudah berkurang atau habis, maka timbunan tersebut akan digali kembali pada permukaannya untuk dilakukan pengisian sampah kembali. Jadi penimbunan sampah tidak hanya dilakukan sekali saja. 4. Arta Arnata Pertanyaan : Gasifier yaitu sebuah reaktor tertutup yang keluaran dari alat tersebut akan menghasilkan gas berupa synthetic gas yang digunakan sebagai bahan bakar untuk menggerakkan mesin penghasil listrik. Apa itu Synthetic gas dan Bagaimana cara kerja dari Gasifier sehingga sampai menghasilkan Synthetic gas tersebut? Jawaban : Synthetic gas merupakan gas yang dihasilkan dari proses gasifier, synthetic gas tersebut meliputi CO 2 (karbon
dioksida), CO (karbon monoksida), CH 4 (metana), dan gas H 2 (hidrogen) yang nantinya digunakan sebagai bahan bakar penggerak mesin penghasil listrik. Untuk bagaimana Cara kerja dari Gasifier tersebut bisa dilihat pada halaman 10 makalah ini. 5. Dony Suwidhya A P Pertanyaan : Dalam Pembangkit Listrik tenaga Biomassa melalui proses GALFAD tentu saja menghasilkan gas buang. Bagaimana cara kerja filter dan jenis filter apa yang digunakan dalam penyaringan gas buang? Jawaban : Cara kerja dari Filter pada dasarnya sama dengan filter untuk jenis pembangkit lainnya. Udara kotor yang keluar akan disaring seperti pada gambar dibawah ini dan kemudian hasilnya merupakan udara bersih yang tidak membahayakan lingkungan. ( Sumber : www.google.com / Gasifier ) Proses Filterisasi Gas Buang
Untuk jenis filter yang digunakan adalah seperti yang terlihat pada gambar diatas yaitu jenis filter yang menggunakan metal frame didalamnya. 6. Komang Suhardana. Pertanyaan : Dari yang sudah dijelaskan : gas hasil akhir dari proses pengolahan sampah akan digunakan sebagai bahan bakar generator listrik, jelaskan tentang gas yang digunakan sebagai bahan bakar generator listrik? Jawaban : Gas bahan bakar yang digunakan yaitu gas synthetic berupa gas CO 2 (karbon dioksida), CO (karbon monoksida), CH 4 (metana), dan gas H 2 (hidrogen). 7. Gede Sugianta Sangging. Pertanyaan : Dalam makalah dijelaskan bahwa satu jaringan pipa gas dimasukkan ke dalam tumpukan sampah dengan fasilitas Treatment gas, tumpukan sampah akan menjadi energi panas. Bagaimana proses pengolahan tumpukan sampah melalui fasilitas Treatment gas sehingga menghasilkan energi panas yang akan digunakan untuk memutar turbin? Jawaban : Proses pengolahan sampah melalui fasilitas Treatment gas merupakan sebuah fasilitas penukar gas, yaitu gas synthetic yang masuk ke dalam fasilitas ini maka akan dilakukan proses pemilahan gas, dimana gas-gas lain yang bukan termasuk synthetic gas atau selain gas CO 2 (karbon dioksida), CO (karbon monoksida), CH 4 (metana), dan gas H 2 (hidrogen) akan dibuang namun sebelumnya melalui proses filterisasi menjadi gas yang tidak berbahaya. 8. Dodi Wilka Penas. Pertanyaan : Setelah proses shredder dan pengeringan sampah kemudian menghasilkan sampah kering lalu sampah kering melalui proses gasifier dan kemudian menghasilkan gas. Yang ingin saya tanyakan bagaimana proses kerja
gasifier sehingga dapat menghasilkan gas yang dapat menggerakkan generator? Jawaban : Proses Kerja mesin Gasifier bisa dilihat pada halaman 10 makalah ini. 9. Agus Juniada. Pertanyaan : Di dalam gasifier itu menghasilkan gas sebagai bahan bakar untuk menggerakkan generator kemudian gas hasil tersebut dibuang tetapi difilter dulu. Yang saya tanyakan bagaimana cara kerja dari gasifier untuk memecah agar menghasilkan gas yang ke generator dan menghasilkan gas buang? Jawaban : Proses Kerja mesin Gasifier bisa dilihat pada halaman 10 makalah ini. 10. Beni aryadi. Pertanyaan : Pada proses gasifier disebutkan bahwa dihasilkan gas dari gasifier yang dapat digunakan untuk bahan bakar generator. Yang saya tanyakan disini, gasifier juga menghasilkan gas buang yang kemudian disaring melalui filter. Apakah gas buang ini tidak dapat digunakan sebagai bahan bakar generator? padahal kedua hal ini sama yaitu berupa gas, apalagi gas buang ini telah disaring sebelumnya sehingga gas ini sudah tidak mengandung kotoran. Apabila tidak dapat digunakan sebagai bahan bakar, saya ingin penjelasan mengapa gas ini tidak dapat digunakan? Jawaban : Gas buang tersebut jelas tidak dapat digunakan lagi sebagai bahan bakar, karena setelah melalui proses filterisasi maka gas yang dihasilkan merupakan gas netral yang tidak dapat digunakan lagi. Sedangkan pada mesin
pembangkit listrik memerlukan bahan bakar berupa gas synthetic yaitu gas CO 2 (karbon dioksida), CO (karbon monoksida), CH 4 (metana), dan gas H 2 (hydrogen).
Gambar gambar Gasifier di Hawai Reaktor Gasifier
Reactor Pyrolysis Gasifier di Kanada Gasifier di Cina