ENERGI BIOMASSA

TUGAS DASAR KONVERSI ENERGI LISTRIK

Nama : M. Ali Huda

Kelas : Reguler Sore

Nim : C.431.11.0030

Jurusan Teknik Elektro

Universitas Semarang

Tahun 2011

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

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, manusia dipaksa untuk terus

menemukan energi alternatif sebagai pengganti dari bahan bakar minyak. Salah satu

energi alternatif yang dapat dikembangkan adalah energi biomassa.

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

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.

BAB II

ISI

A.    Sumber-sumber Energi 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.

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. Sumber energi biomassa mempunyai

beberapa kelebihan  antara lain merupakan sumber energi yang dapat diperbaharui

(renewable) sehingga dapat menyediakan sumber energi secara berkesinambungan

(suistainable). 

 Gambar 1 Limbah Biomassa

 B.    Konversi Biomassa

Penggunaan biomassa untuk menghasilkan panas secara sederhana yaitu

biomassa langsung dibakar dan menghasilkan panas. Dan 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.

Teknologi konversi biomassa menjadi bahan bakar dapat dibedakan menjadi tiga

yaitu pembakaran langsung, konversi termokimiawi dan konversi biokimiawi. 

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 O2dihindari 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

konversibahan 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%.

BAB III

 PENUTUP

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. 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.