i pendahuluan
Post on 13-Jul-2015
397 Views
Preview:
TRANSCRIPT
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 1/30
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Aceh merupakan salah satu provinsi di Indonesia sebagai penghasil
kelapa sawit dengan luas perkebunan rakyatnya mencapai 90.790 ha pada
tahun 2008 (Dinas Perkebunan Provinsi Aceh, 2009). Bahan baku yang
tersedia merupakan salah satu potensi yang bisa dimanfaatkan untuk
mendirikan pabrik minyak sawit mentah (Crude Palm Oil ) yang
menghasilkan produk yang berdaya jual tinggi di Provinsi Aceh. Disamping
itu, permintaan minyak sawit mentah (Crude Palm Oil ) yang terus
meningkat menjadikan sektor ini semakin strategis karena berpeluang
besar untuk lebih berperan menjadi penggerak pertumbuhan ekonomi
nasional dan menyerap tenaga kerja.
Dengan lahan perkebunan kelapa sawit yang sangat luas, Provinsi
Aceh dapat menjadi kawasan penerapan proyek MPB untuk sektor energi
terutama dalam hal pemanfaatan limbah padat PKS menjadi sumber
energi seperti energi listrik. Lebih lanjut, Aceh dapat mengambil manfaat
dari proyek MPB sebagai sumber energi alternatif untuk menjawab
permasalahan krisis energi yang telah menimpa Aceh selama puluhan
tahun yang menghambat peningkatan ekonomi daerah.
Sesuai dengan visi pemerintahan Aceh yaitu terwujudnya
perubahan yang fundamental di Aceh dalam segala sektor kehidupan
masyarakat Aceh dan pemerintahan, yang menjunjung tinggi asas
transparansi dan akuntabilitas bagi terbentuknya suatu pemerintahan Aceh
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 2/30
2
yang bebas dari praktek korupsi & penyalahgunaan kekuasaan sehingga
pada tahun 2012 Aceh akan tumbuh menjadi negeri makmur yang
berkeadilan dan adil dalam kemakmuran. Tentunya ketersediaan energi
yang mencukupi merupakan salah satu prasyarat untuk mencapai tujuan
tersebut.
Saat ini terdapat 25 PKS di Aceh yang berlokasi di delapan
kabupaten dengan total kapasitas operasi terpakai 551,12 ton/jam.
Umumnya PKS tersebut beroperasi 20 jam/hari, terkadang jika bahan baku
TBS sedang melimpah pabrik bisa bekerja selama 24 jam/hari. Melihat hal
ini tentu saja limbah cair dan padat yang dihasilkan sangat besar dimana
jika limbah tersebut tidak dimanfaatkan akan mengganggu lingkungan.
1.2. Tujuan Penelitian
Penelitian ini difokuskan pada pemetaan potensi limbah padat
Pabrik Kelapa Sawit (PKS), seperti tandan kosong dan cangkang.
pengolahan kelapa sawit di Provinsi Aceh dan pemanfaatannya sebagai
Senergi alternatif untuk pembangkit listrik. Penelitian yang diusulkan ini
diarahkan untuk mengkaji potensi limbah padat PKS dan pemanfaatannya
sebagai sumber energi alternatif untuk pembangkit listrik di
pedasaan/daerah terpencil (isolated area). Target besar dari studi ini
adalah mencarikan solusi terhadap permasalahan kelangkaan energi dan
permasalahan lingkungan (global warming ) secara berkesinambungan dan
sekaligus sebagai pembuka pintu untuk menangkap peluang yang ada
dalam perdagangan karbon dunia.
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 3/30
3
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Limbah Pabrik Kelapa Sawit
Secara umum, limbah PKS dikelompokkan menjadi limbah padat
dan limbah cair. Limbah padat atau dikenal juga dengan biomassa
merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang tersusun atas
material yang sangat heterogen dengan struktur kimia yang komplek.
Bagian utama material ini adalah bahan-bahan organik yang sangat kaya
akan karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan sulfur. Limbah padat ini
masih belum dimanfaatkan secara maksimal dan masih banyak terbuang
begitu saja. Biomassa tersebut sangat potensial untuk dimanfaatkan
sebagai bahan bakar/sumber energi alternatif pengganti bahan bakar fosil
yang semakin langka dan mahal.
Potensi biomassa di Provinsi Aceh setara dengan 1,32 MW daya
yang berasal antara lain dari limbah pertanian/perkebunan dan hutan
seperti terlihat dalam Tabel 2.1 di bawah ini. Data ini masih sangat kasar,
sehingga untuk mendapatkan data yang akurat dan komprehensif khusus
untuk limbah padat PKS maka data tersebut harus divalidasi dengan data
primer melalui survei lapangan. Hal ini perlu dilakukan mengingat dokumen
yang akan dihasilkan dari studi ini adalah dokumen ilmiah yang akan
dipublikasi secara nasional dan internasional, bahkan diharapkan menjadi
cikal bakal dokumen desain proyek MPB. Rancangan proyek MPB harus
dibangun di atas konsep dan data yang kokoh dan akurat untuk
menumbuhkan kepercayaan negara mitra.
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 4/30
4
Tabel 2.1. Potensi biomassa di Provinsi Aceh
No. Sumber biomassa Potensi
1 Limbah padi (sekam, jerami, dll) 4.389.706 kWh*)
2 Limbah jagung (tongkol, batang, dll) 431.095 kWh*)
3 Limbah ubi kayu (batang, kulit umbi, dll) 258.504 kWh*)
4 Limbah kayu (serbuk gergaji, sisa olahan kayu, dll) 6.049.213 kWh*)
5 Limbah kelapa (sabut, tempurung, pelepah, dll) 219.280 kWh*)
6 Limbah kelapa sawit (tandan kosong, cangkang, dll) 510.280 kWh*)
Potensi total
11.803.080
kWh*)
1.318,84 kW**)
Sumber: Indonesia Energy Outlook and Statistics, 2006
*)Potensi dinyatakan dalam satuan energi; **)Potensi dinyatakan dalam
satuan daya
Tandan buah segar (TBS) kelapa sawit mengandung beberapa
komponen yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi terbarukan.
Komposisi TBS dapat dilihat pada Gambar 2.1. Beberapa komponen
seperti cangkang, sabut, tandan kosong adalah merupakan sumber energi
yang dapat di manfaatkan.
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 5/30
5
Gambar 2.1 Komposisi TBS, ()=Kualitas TBS yang tinggi, [] = kualitas TBS
yang rendah (Sumber: Prasertsan, S. dan Prasertsan, P.,
1996)
Karakteristik limbah padat PKS dapat dilihat dalam Tabel 2.2 dan 2.3
di bawah ini. Dalam tabel-tabel tersebut ditampilkan data hasil analisa
proksimasi yang meliputi kandungan zat terbang (v olatile matter ), abu
(ash), kelembaban (moisture), fixed carbon dan nilai kalor, serta data hasil
analisa ultimasi yang meliputi kandungan unsur C, H,O, N dan S (%berat,
basis kering udara) dalam tandan kosong dan cangkang sawit.
100%
Tandan Buah Segar (TBS)
Buah sawit (70-74%Tandan Kosong Sawit (TKS) (20-30%)
[59%] [41%]
TKS kering (14-16%)Moisture (12-14%) Pericarp (51-55%)
(Serabut)
Biji buah (18,9-19,2%)
[9,5%] [41%][26,7%]
[14,3%]
Moisture
(12-14%)Fiber
(12-14%)
Minyak
(12-14%)
[11,5%] [13,9%] [1,3%]
Cangkang
(6,8-7,4%)
Kernel
(8,5-8,4%)
Moisture
(3,3-3,4%)
[10,6%] [1%] [2,7%]
100%
Tandan Buah Segar (TBS)
Buah sawit (70-74%Tandan Kosong Sawit (TKS) (20-30%)
[59%] [41%]
TKS kering (14-16%)Moisture (12-14%) Pericarp (51-55%)
(Serabut)
Biji buah (18,9-19,2%)
[9,5%] [41%][26,7%]
[14,3%]
Moisture
(12-14%)Fiber
(12-14%)
Minyak
(12-14%)
[11,5%] [13,9%] [1,3%]
Cangkang
(6,8-7,4%)
Kernel
(8,5-8,4%)
Moisture
(3,3-3,4%)
[10,6%] [1%] [2,7%]
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 6/30
6
Tabel 2.2. Data analisa proksimasi tandan kosong dan cangkang sawit
Provinsi Aceh
Jenis
biomassa
Analisa proksimasi (%berat) HHV
V olatile
matter Abu
Fixed
carbonMoisture (kJ/kg)
Tandan
kosong* 77,90 2,37 13,20 31,84 17.918
Cangkang 73,65 2,63 19,42 4,30 20.355
Sumber: *Mahidin dkk, 2005a; Mahidin dkk, 2006, 2007 dan 2009
Tabel 2.3. Data analisa ultimasi tandan kosong dan cangkang sawit
Provinsi Aceh
Jenis
biomassa
Analisa ultimasi (%berat)
C H O N S
Tandan
kosong*
40,14 4,25 30,12 22,29 0,06
Cangkang 29,32 5,88 61,74 0,30 0,13
Sumber: *Mahidin dkk, 2005a; Mahidin dkk, 2006, 2007 dan 2009
Oleh karena sifat fisik dan kimia serta karakteristik pembakaran dari
masing-masing biomassa berbeda, maka uji pembakaran harus dilakukan
untuk mendapatkan data efisiensi pembakarannya atau data konsumsi
biomassa spesifik serta konsumsi energi untuk sistim pembangkitan itu
sendiri (Purohit dan Michaelowa, 2007).
2.2. Pemanfaatan Limbah Padat PKS sebagai Sumber Energi
Pembangkitan energi merupakan salah satu manfaat yang dapat
diperoleh dari pengolahan limbah padat PKS. Sukimin (2007), Goenadi
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 7/30
7
dan Didiek (2006) dan Mangoensoekarjo dan Semangun (2005),
mengatakan pemanfaatan dalam bentuk energi ini berpotensi besar
mengingat limbah tersebut memiliki nilai kalor yang cukup tinggi (Tabel 2.2).
Ridlo (2009), memperlihatkan skema pemanfaatan tandan kosong sebagai
bahan bakar untuk pembangkit listrik (Gambar 2.2). Skema tersebut
memperlihatkan tandan kosong sawit (TKS) yang diterima dari PKS,
mula-mula dicacah hingga hancur, dipres untuk menghilangkan sisa
minyak, kemudian dimasukan ke dalam boiler . Dari boiler , panas yang
dihasilkan digunakan untuk membangkitkan kukus. Kukus selanjutnya
dialirkan ke turbin uap hingga menjadi energi listrik yang dapat disalurkan
ke jaringan listrik PT PLN.
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 8/30
8
Gambar 2.2. Diagram proses pemanfaatan TKS menjadi energi
listrik (Sumber: Ridlo, 2007)
Pada dasarnya semua limbah padat PKS dapat dimanfaatkan untuk
memenuhi kebutuhan energi dalam PKS itu sendiri, yaitu sebagai bahan
bakar boiler . Limbah sabut dan cangkang dapat dipakai langsung sebagai
bahan bakar begitu keluar dari proses produksi. Tergantung pada
rancangannya, boiler dapat dioperasikan dengan memanfaatkan 100%
cangkang, 100% sabut atau kombinasi antara keduanya.
Tresing station
Pengepres TKS
Generator
Turbin uap
Boiler
Penyimpanan bahan
Pencacah TKS
Penerima TKS
TKS dari PKS
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 9/30
9
Proses konversi energi untuk menghasilkan uap yang diperlukan
dalam pembangkitan listrik maupun keperluan proses diperoleh dari
pembakaran langsung. Karena bahan bakar biomassa utamanya tersusun
dari karbon, hidrogen dan oksigen, produk oksidasi utama adalah karbon
dioksida dan air, meskipun adanya nitrogen terikat juga dapat menjadi
sumber emisi oksida nitrogen. Tergantung dari nilai kalor dan kandungan
air dalam bahan bakar, udara yang disuplai serta konstruksi tanur, suhu
pembakaran dapat melebihi 1650 oC.
Energi listrik yang dapat dibangkitkan dengan bahan bakar
cangkang dan sabut dapat diilustrasikan sebagai berikut. Untuk sebuah
PKS dengan kapasitas 100 ribu ton TBS per tahun akan dihasilkan sekitar
6 ribu ton cangkang dan 12 ribu ton sabut dan TKS. Dengan menggunakan
data nilai kalor pada Tabel 2.2 serta efisiensi pembangkitan sekitar 25%,
akan diperoleh energi listrik sebesar ± 7,2 GW(e)h untuk cangkang dan ±
13,4 GW(e)h untuk sabut dan TKS (nilai kalor sabut sama dengan TKS).
Karena kebutuhan listrik untuk produksi adalah sebesar 1,4 - 1,6 GW(e)h,
PKS mampu mandiri dalam hal pasok energi untuk kebutuhan
operasionalnya.
Energi yang dihasilkan dari tandan kosong dapat dikonversikan
menjadi listrik dengan jumlah yang cukup signifikan. Sebagai ilustrasi,
sebuah PKS dengan kapasitas 100 ribu ton TBS per tahun menghasilkan
sekitar 23 ribu ton tandan kosong yang mampu membangkitkan energi
ekuivalen dengan 30 GW(e)h pada tingkat efisiensi konversi 25%.
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 10/30
10
Berbeda dengan limbah sabut dan cangkang, karena kadar airnya
yang tinggi (antara 65 - 70%), tandan kosong harus dikeringkan terlebih
dahulu dalam bangsal penyimpanan, tanpa penyinaran matahari langsung.
Proses ini memerlukan ruangan yang cukup besar. Itu sebabnya jika
tandan kosong hendak dimanfaatkan dalam jumlah banyak untuk
pembangkitan listrik, tandan kosong dapat dilewatkan lebih dahulu dalam
perajang (muncher ) untuk kemudian diperas dalam kempa (Rachmawan
dan Alexander, 2008).
Pemanfaatan limbah padat (biomassa) dari kelapa sawit sudah
dikaji secara intensif di Jurusan Teknik Kimia Universitas Syiah Kuala sejak
tahun 2000, baik sebagai sumber energi alternatif maupun sebagai sumber
material seperti pulp, selulosa, katalis, dan lain-lain (Adisalamun dkk, 2001;
Husin dkk, 2009; Mahidin dkk, 2005a; Mahidin dkk, 2005b; Mahidin dkk,
2006, 2007 dan 2009; Gani dkk, 2010).
Pada tahun 2000 kajian difokuskan pada pemanfaatan tandan
kosong dan pelepah sawit sebagai bahan baku pulp dan selulosa
menggunakan proses organosolv, bekerjasama dengan Teknik Kimia ITB
dalam Proyek Domestic Collaborati v e Research Grant . Tahun 2005-2006
cangkang sawit dicampur dengan batubara peringkat rendah sebagai
bahan bakar dalam fluidized bed boiler dalam upaya diversifikasi energi.
Penelitian ini didanai melalui Proyek RUT XII, dan penelitian ini dilanjutkan
secara mandiri sampai 2008, sebagai tugas penelitian mahasiswa S1 dan
S2. Terakhir tahun 2009 dan 2010 (in progress) pemanfaatan cangkang
sawit sebagai bahan bakar masih dilanjutkan melalui pembuatan briket
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 11/30
11
biomassa dan bio-briket yang didanai melalui Proyek Rusnas 2009 dan
Stranas 2010.
Penggunaan biomassa limbah padat kelapa sawit sebagai sumber
energi dapat dapat dikelompokkan menjadi 2 bagian; biomassa yang
digunakan langsung sebagai bahan bakar atau mengkonversikan terlebih
dahulu menjadi bio-fuel (intermediate product ). Penggunaan bio-fuel dari
biomassa ini tidak hanya dapat mengurangi ketergantungan pada minyak
bumi, namun dapat juga melindungi bumi dari kerusakan lingkungan
melalui pengurangan emisi CO2. Riset telah membuktikan bahwa
penggunaan bio-fuel seperti bio etanol dan metanol yang di campur
dengan diesel atau biodiesel dapat mengurangi CO2 emisi pada kisaran
80%, dibandingkan dengan hanya menggunakan minyak diesel saja
(Saran dan Aman, 2003). Ada 5 jenis bio-fuel yang dapat dihasilkan dari
biomassa limbah padat kelapa sawit yakni; bioetanol, biometanol,
bio-briquettes, gas hidrogen dan pyrolysis oil. (Shuit dkk, 2009).
Bioetanol dibuat dari fermentasi biomassa yang mengandung
carbohidrato, terutama tandan kosong kelapa sawit yang banyak
mengandung gula dan lignoselulose. Riset menunjukkan setelah xylose
dihasilkan dari TKS melalui proses hidrolisis asam, residu tandan kosong
dapat digunakan kembali untuk menghasilkan bioetanol tahap kedua.
(Rahman dkk, 2006). Biometanol dengan kandungan oktan yang tinggi
biasanya dapat diproduksi dengan proses gasifikasi. Proses ini meliputi
penguapan biomassa pada temperatur tinggi dan pemisahan zat pengotor
dari gas panas dengan menggunakan Natalis yang selanjutnya
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 12/30
12
menghasilkan biometanol (Anonimous, 2008). Gas hidrogen dapat
dihasilkan juga melalui proses gasifikasi. Komponen dari limbah padat
kelapa sawit yang digunakan dalam proses gasifikasi untuk menghasilkan
gas hidrogen adalah TKS, cangkang, fiber, batang dan dahan kelapa sawit
(Yong dkk, 2007). Teknologi terkini yang dapat digunakan untuk
mengkonversikan biomassa kelapa sawit menjadi hidrogen adalah dengan
supercritical water reaction (Shuit dkk, 2009). Pyrolysis oil adalah sejenis
tar yang dapat di ekstrak dari biomassa kelapa sawit dan dapat digunakan
sebagai pengganti minyak bumi. TKS dan cangkang kelapa sawit dapat
dikonversikan menjadi pyrolysis oil dengan menggunakan proses yang
dinamakan rotating cone pyrolysis technology (Goh dkk, 2006). Komposisi
kimia dari pyrolysis oil sangat bervariasi tergantung dari jenis proses yang
digunakan. Gambar 2.3 merincikan proses teknologi yang dapat digunakan
dalam mengkonversikan biomassa limbah padat kelapa sawit menjadi
sumber energi.
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 13/30
13
Gambar 2.3 Proses teknologi untuk pemanfaatan biomassa limbah padat
kelapa sawit menjadi sumber energi (Sumber: Shuit dkk, 2009)
Pemanfaatan biomassa limbah kelapa sawit juga memberikan
manfaat yang besar bagi lingkungan, seperti pengurangan emisi CO2.
Pengurangan
ukuran
Pengeringan
Pembakaran langsung
Pellets, briket
Panas, steam
Udara
berlebih
PyrolysisFuel gas, pyrolysis oil,
Arang aktif
tanpa
udara
Gasifikasi Fuel gas,
(H2, Metanol)
Udara
partialKatalis
Bahan
bakar cair
Pencairan
CO2, H
2, katalis
Co-Firing
Hidrokarbon, turunan minyak cair
Panas, steam
Fermentasi
Proses
anaerobik
Bioetanol, bio plastik
Biogas (metana)
Batu bara
Proses fisik
Proses
Termokimia
Proses biologi
Biomassa
limbah
kelapa sawit
Pengurangan
ukuran
Pengeringan
Pembakaran langsung
Pellets, briket
Panas, steam
Udara
berlebih
PyrolysisFuel gas, pyrolysis oil,
Arang aktif
tanpa
udara
Gasifikasi Fuel gas,
(H2, Metanol)
Udara
partialKatalis
Bahan
bakar cair
Pencairan
CO2, H
2, katalis
Co-Firing
Hidrokarbon, turunan minyak cair
Panas, steam
Fermentasi
Proses
anaerobik
Bioetanol, bio plastik
Biogas (metana)
Batu bara
Proses fisik
Proses
Termokimia
Proses biologi
Biomassa
limbah
kelapa sawit
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 14/30
14
2.3. MPB Biomassa dan Biogas
Proyek MPB berbasis biomassa dan biogas sudah banyak
dikembangkan di India, Malaysia, Cina dan Thailand. Partisipasi pelaku
industri di Indonesia dalam proyek MPB masih sangat minim. Dari total 73
usulan proyek MPB yang diterima Kementerian Negara Lingkungan Hidup,
sampai sekarang hanya 22 proyek yang disetujui pihak Lembaga Eksekutif
proyek MPB. Dari total proyek MPB yang sedang berlangsung di berbagai
belahan dunia saat ini, partisipasi Indonesia hanya 1,17%. Proyek MPB
umumnya didominasi oleh Cina, Jepang dan Argentina (Goenadi dan
Didiek, 2006).
Di India proyek MPB yang berbasis biomassa berupa unit
pembangkit tenaga listrik dengan bahan bakar sekam padi dan kayu dapat
ditemukan masing-masing antara lain di Punjab dan Andhra Pradesh
(REN21, 2008; Patel, 2004). Sementara di Malaysia power plant yang
menggunakan biomassa dari tandan kosong sawit diantaranya dapat
ditemukan di Sabah dan Kedah (Gonzales, 2008). Lebih lanjut, di Thailand
proyek MPB yang sudah dibangun antara lain adalah power plant sistim
kogenerasi sekam padi dan ampas tebu yang masing-masing berlokasi di
Suphanburi dan Nakornrachasima, sedangkan power plant dari biogas
terdapat di Rayong (Tanticharoen, 2008; Gonzales, 2008). Beberapa pusat
pembangkit lainnya tersebar di beberapa lokasi dengan bahan bakar
ampas tebu dan limbah kayu (Holm, 2008).
Melihat begitu pesatnya aktifitas negara-negara Asia, terutama
tetangga kita yang sama-sama berada di Asia Tenggara seperti Malaysia
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 15/30
15
dan Thailand dalam proyek MPB maka sudah sepantasnya Indonesia saat
ini memfokuskan perhatian dan kerja keras untuk lebih aktif lagi meraih
kesempatan emas ini. Indonesia punya potensi biomassa yang begitu
besar (49.810 MW) jika dibandingkan dengan Malaysia atau Thailand
(masing-masing 2.700 dan 7.000 MW) yang dapat diarahkan ke MPB . Jika
hal ini tidak kita lakukan sekarang maka kita akan kehilangan besar.
Semua finansial yang dialokasikan oleh negara maju sebagaimana
diamanahkan oleh K yoto Protocol akan lari ke negara-negara berkembang
lainnya baik di Asia maupun Amerika Latin.
Proyek MPB di Indonesia sudah dikembangkan oleh PT. Pelita
Agung Industri pada tahun 2006 bekerjasama dengan Mitsubishi UFJ
sebagai konsultan. Proyek ini awalnya bertujuan mengurangi emisi gas
rumah kaca sekaligus memperoleh CERs dengan mengekstraksi gas
metan (biogas) dari pengolahan limbah cair yang dihasilkan dari proses
pengolahan kelapa sawit dengan sistem teknologi anaerobik digester.
Proyek ini berpotensi menurunkan kurang lebih 2.000 ton gas metan per
tahun. Pemanfaatan biogas tersebut sebagai pengganti bahan bakar solar
yang biasanya digunakan dalam proses pembangkitan uap bagi keperluan
produksi dapat menurunkan emisi yang setara dengan 3.000 ton gas CO2
per tahun.
PT. Pinago Utama adalah salah satu perusahaan perkebunan karet
dan kelapa sawit di Sumsel yang menerima dana hibah dari UNFCCC dan
Lembaga Eksekutif untuk menjadi pelaksana proyek MPB. Ada tiga jenis
teknologi yang berhasil dikembangkan perusahaan tersebut untuk PKS,
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 16/30
16
meliputi pengolahan limbah cair menjadi gas metan, pemanfaatan limbah
padat menjadi kompos, dan pemanfaatan limbah pada/cair menjadi energi
listrik berkekuatan 6 MW.
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 17/30
17
III. METODE PENELITIAN
Dalam upaya mencapai tujuan penelitian, sejumlah kegiatan dan
sub-kegiatan riset akan dijalankan secara simultan dan berurutan. Setiap
kejadian, respon dan hasil yang diperoleh selama menjalankan riset dicatat
dalam logbook dan didokumentasi dengan bantuan komputer untuk
menjamin akuntabilitas hasil penelitian. Rancangan riset dibagi
berdasarkan periode atau penahapan pekerjaan.
3.1. Waktu dan Tempat
Penelitian ini direncanakan akan dilakukan selama 10 (bulan) bulan
untuk mencapai target yang diinginkan. Pekerjaan persiapan dan analisa
kalor sampel limbah padat serta segala sesuatu yang menyangkut
pekerjaan keskretariatan akan dilakukan di Laboratorium Sumberdaya
Energi, Jurusan Teknik Kimia, Universitas Syiah Kuala, sementara
pekerjaan survei akan dilakukan di seluruh lokasi PKS yang ada di Provinsi
Aceh yang masih aktif/beroperasi.
3.2. Pengumpulan Data
3.2.1. Data sekunder
Data sekunder yang akan dikumpulkan adalah data yang berkaitan
dengan kapasitas produksi PKS di Aceh yang berasal dari Dinas
Kehutanan dan Perkebunan provinsi Aceh, kemudian data jaringan listrik
PLN dari instansi PLN sendiri dan dinas terkait lain. Selain itu juga
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 18/30
18
digunakan data literatur-literatur ilmiah terkait dengan Protokol Kyoto dan
studi-studi tentang penerapan MPB. Adapun data yang dibutuhkan antara
lain adalah:
1. kapasitas produksi PKS,
2. konsumsi listrik pabrik setiap tahun,
3. faktor emisi dari jaringan listrik PLN, dan
4. faktor emisi dari biomassa dan biogas.
3.2.2. Data primer
Data primer yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah
1. kapasitas pabrik,
2. jumlah limbah padat yang dihasilkan,
3. jenis pengolahan limbah yang dimilki PKS,
4. unjuk kerja pengolah limbah,
5. spesifikasi teknis pengolah limbah,
6. sampel limbah padat.
7. persentase pengunaan Llimbah sebagai energi di Pabrik saat ini
8. jumlah limbah padat yang digunakan sebagai energi, pupuk dan
lain-lain.
Limbah padat berupa cangkang dan tandan kosong diambil di unit
pengolahan. Data kebutuhan energi pada PKS diperoleh dari (manajemen)
PKS itu sendiri. Jumlah sampel limbah yang diambil masing-masing adalah
2 sampel pada tiap PKS. Sampel limbah padat akan digunakan untuk uji
proksimat, ultimat dan nilai kalor.
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 19/30
19
Tabel 3.1 Data PKS di Provinsi Aceh tahun 2009
Kapasitas
Kabupaten Perusahaan (ton TBS/jam) Keterangan
Izin TPS TPK
Aceh Utara 1. PT. PN I Cot Girek 60 45 34,80 Aktif
2. PKS Syamtalira Bayu 10 10 10 Belum operasi
Aceh Timur 3. PT. Wirya Perca 30 30 25 Tidak aktif
4. PT. PPP (Perkasa Subur) 30 30 10 Aktif
Aceh
Tamiang
5. PT. PN I Pulau 3 30 30 27,44 Aktif
6. PT. PN I Tj. Seumantok 60 60 28,68 Aktif
7. PT. Mapoli Raya 60 60 28,89 Aktif 8. PT. Parasawita 20 20 19,32 Aktif
9. PT. Bahari 30 30 30 Aktif
10. PT. PPP 25 25 23 Aktif
11. PT. Sisirau 30 30 30 Aktif
12. PT. Pati Sari 30 30 30 Aktif
13. PT. Socfin Ina 15 15 14,54 Aktif
Aceh Barat 14. PT. Karya Tanah Subur 30 30 20 Aktif
15. PT. Mopoli Raya 30 30 25 Aktif
Nagan Raya 16. PT. Fajar Baizury 60 60 15 Aktif
17. PT. Kalista Alam 30 30 15 Aktif
18. PT. Socfin Ina (Seunagan) 30 30 22 Aktif
19. PT. Socfin Ina (Seumayam) 30 30 23,45 Aktif
Singkil 20. PT. Lembah Bakti 60 60 20 Aktif
21. PT. Delima Makmur 60 40 30 Aktif
22. PT. Uber Traco 30 30 30 Aktif
23. PT. Socfin Ina 30 30 20 Aktif
Subulussalam 24.PT. Lestari Tunggal Pratama 30 25 23 Aktif Aceh Selatan 25. PD. Fajar Selatan 5 5 5 Tidak aktif
Sumber: BPS, 2009 (TPS = terpasang, TPK = terpakai)
Berdasarkan data dalam Tabel 3.1 di atas maka jumlah PKS yang
akan disurvei adalah 22 (PKS yang aktif saja). Dari pengolahan data
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 20/30
20
nantinya akan diperoleh angka pengurangan emisi yang terjadi sebagai
efek positif pemanfaatan sumber energi alternatif (biomassa dan biogas).
Kemudian nilai pengurangan emisi tersebut dapat dikonversikan menjadi
angka potensi dana yang bisa diperoleh dari penjualan karbon sesuai
dengan harga pasaran karbon internasional.
3.3. Prosedur Perhitungan
Perhitungan dilakukan untuk menghitung berapa banyak CO2
dan
CH4 yang dihasilkan dari baseline scenario dan menghitung berapa
banyak pengurangan emisi CO2 dan CH4 yang terjadi jika menggunakan
sumber energi alternatif biomassa dan biogas di PKS. Metodologi baseline
yang digunakan untuk limbah padat adalah AMS-I.D: Pembangkitan listrik
terbarukan untuk jaringan dan AMS-III.E: Pencegahan produksi metan dari
pembusukan biomasa melalui pengendalian pembakaran.
3.3.1. Metodologi AMS-I.D : Pembangkitan listrik terbarukan untuk
jaringan
Metode ini digunakan untuk energi terbarukan seperti fotov oltaik ,
mikrohidro, energi pasang surut/gelombang, angin, panas bumi dan
biomassa yang menggantikan listrik dari sistem distribusi listrik berbahan
bakar fosil. Jika ada penambahan unit mesin baik pada komponen
terbarukan dan tidak terbarukan, batas kelayakan dari 15 MW untuk
proyek MPB skala kecil hanya berlaku untuk komponen terbaharukan. Jika
unit menambahkan bahan bakar fosil co-fired , kapasitas seluruh unit tidak
boleh melebihi batas dari 15 MW.
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 21/30
21
1. Perhitungan baseline emission
Untuk sistem dimana semua generator menggunakan bahan bakar
minyak secara eksklusif, emisi baseline kWh tahunan yang dihasilkan
dikalikan dengan faktor emisi untuk unit pembangkit diesel modern dengan
kapasitas yang beroperasi pada beban optimal seperti yang diberikan
dalam Tabel 3.2.
Baseline emisi adalah hasil dari energi baseline ( y BL EG,
), yang
dinyatakan dalam kWh listrik diproduksi oleh unit pembangkit energi
terbarukan dikalikan dengan sebuah faktor emisi, dengan rumusan
sebagai berikut:
2
*, CO y BL y EF EG BE !
dimana:
BE y = emisi baseline pada tahun y; t CO2
EGBL,y = energi baseline pada tahun ke y; kWh
EF CO2 = faktor Emisi CO2 pada tahun y; t CO2e/kWh
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 22/30
22
Tabel 3.2. Faktor-faktor emisi untuk sistem generator diesel (kg
CO2e/kWh*) untuk tiga tingkat faktor beban yang berbeda**
Kasus
Mini-grid dengan
24 jam
pelayanan
i.
Mini-grid denganlayanan sementara (4-6
jam/hari)
Mini-grid dengan
penyimpanan dayaii. Aplikasi produktif
iii. Pompa air
Load factors [%] 25% 50% 100%
<15 kW 2,4 1,4 1,2
> = 15 <35 kW 1,9 1,3 1,1
> = 35 <135 kW 1,3 1,0 1,0
> = 135 <200 kW 0,9 0,8 0,8
> 200 kW *** 0,8 0,8 0,8
* Digunakan faktor konversi 3,2 kg CO2 /kg diesel (mengikuti IPCC
Guidelines for National Greenhouse Gas Inv entories 1996 yang
telah direvisi)
** Nilai bahan bakar berasal dari kurva manual online dari P V RET Screen
International's 2000 model , didownload dari http://retscreen.net/
*** Nilai default
Faktor emisi dapat dihitung secara transparan dan konservatif
dengan cara sebagai berikut:
a. memakai Combination Margin (CM), yang terdiri dari kombinasi
Operation Margin (OM) dan Build Margin (BM) atau
b. emisi rata-rata (dalam kg CO2e/kWh) dari generator campuran yang
ada sekarang. Data tahun-tahun sebelum proyek dilaksanakan
harus digunakan dan harus didasarkan dari sumber resmi.
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 23/30
23
2. Emisi proyek
Bagi sebagian besar proyek energi terbarukan, emisi proyek (PE
y )
bernilai sama dengan nol. Ini berarti kegiatan proyek energi terbarukan
tidak menggunakan fasilitias menghasilkan emisi signifikan.
3. Emisi kebocoran poyek
Jika peralatan pembangkitan energi merupakan peralatan bekas
dari proyek lain maka emisi kebocoran (LE y ) harus dipertimbangkan.
Namun jika peralatan yang digunakan dalam proyek adalah peralatan baru
maka LE y sama dengan nol.
4. Menghitung pengurangan emisi
Pengurangan emisi dinyatakan sebagai:
y y y y LE PE BE ER !
dimana:
ER y = pengurangan emisi pada tahun y (t CO2e/y)
BE y = emisi baseline pada tahun y (t CO2e/y)
PE y = proyek emisi pada tahun y (t CO2/y)
LE y = pebocoran emisi pada tahun y (t CO2/y)
3.3.2. Metodologi AMS-III.E: Pencegahan produksi metan dari
pembusukan biomasa melalui pengendalian pembakaran
Metodologi ini digunakan untuk proyek MPB yang menghindari
produksi metana dari biomassa atau bahan organik lain. Biasanya
biomassa sebelumnya dibiarkan membusuk dalam kondisi anaerobik di
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 24/30
24
lokasi pembuangan limbah padat tanpa pemulihan metana ataupun
disimpan di lokasi pembuangan limbah tanpa melakukan pemulihan
(recov ery) metana.
Pengukuran pada metodologi ini terbatas pada penimbunan limbah
biomassa yang menghasilkan pengurangan emisi kurang dari atau sama
dengan 60 kt CO2 atau setara setiap tahunnya.
1. Perhitungan baseline
Jumlah metana yang dihasilkan dengan tidak adanya kegiatan
proyek dari limbah biomassa di lokasi pembuangan limbah padat
(BE C H4,SWDS,y) dihitung dengan model multi-fase. Perhitungan didasarkan
pada model First Order Degradable (FOD). Model membedakan antara
berbagai jenis limbah j dengan tingkat peluruhan yang berbeda
masing-masing k j dan pecahan yang berbeda dari Degradable Organic
Carbon (DOC j).
Model menghitung pembentukan metana berdasarkan aliran limbah
aktual W j ,x yang dibuang setiap tahun x , dimulai dengan tahun pertama
setelah awal kegiatan proyek sampai sampai akhir tahun y , untuk baseline
emisi yang dihitung (tahun x dengan x = 1 sampai x = y ). Jumlah metana
diproduksi dalam tahun y (BE C H4, SWDS, y) dihitung sebagai berikut:
dimana:
BE C H4, SWDS, y = emisi metana yang dihindari selama tahun y dari
mencegah membuang limbah di lokasi pembuangan
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 25/30
25
limbah padat selama periode awal kegiatan proyek
sampai akhir tahuny
(tCO2e)
= model faktor koreksi untuk memperhitungkan model
ketidakpastian (0,9)
f = fraksi dari Metana yang ditangkap, dibakar atau
digunakan cara lain
GWP C H4 = Global Warming Potential (GWP) Metana, untuk
periode komitmen yang relevan
OX = faktor oksidasi (mencerminkan jumlah metan yang
dioksidasi dalam tanah atau bahan lain meliputi
limbah)
F = fraksi metana di gas (volume fraksi) (0,5)
DOC f = fraksi dari Degradable Organic Carbon (DOC) yang
dapat membusuk
MCF = faktor koreksi metana
W j , x = jumlah sampah organik jenis j yang dicegah di
buang pada tahun x (ton)
DOC j = fraksi dari DOC (berat) dalam limbah jenis j
kj = laju pembusukan untuk jenis limbah j
j = limbah jenis kategori (indeks)
x = tahun selama periode kredit: x berjalan dari tahun
pertama periode kredit pertama (x = 1) ke tahun y
untuk menghindari emisi yang dihitung (x = y)
y = tahun yang dihitung emisi metana
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 26/30
26
3.3. RENCANA DAN JADWAL PENELITIAN
Adapun rencana dan jadwal pelaksanaan penelitian adalah sebagai
berikut.
Tabel 3.1. Rencana dan Jadwal Melakukan Penelitian
No
.
Kegiatan Bulan ke-
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1. Persiapan penelitian x
2. Pengumpulan data
sekunder x
3. Pengumpulan data
primer X x x
4. Analisa sampel x x x
5. Pengolahan data x x
6. Analisis hasil
pengolahan data
x x
7. Penulisan laporan x x
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 27/30
27
DAFTAR PUSTAKA
Adisalamun, Mustafa, Mahidin dan N. Auda, 2001, Pulping Pelepah Sawit denganProses Ethanosolv, Prosiding Seminar Nasional ́ Kejuangan´ Teknik Kimia
2001, Yokyakarta.
Ahmad dan Adrianto, 2003, Penentuan Parameter Kinetik Proses Biodegradasi
Anaeron Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit, Jurnal Natur Indonesia 6(1).
Amaru dan Kharistya, 2008, Limbah Industri Kelapa Sawit. www.geocities.com
/kharistya_amaru/blog/limbah-sawit.html-85k.
Anonimous (2008), Renewable Energy World.
Biofuels.http://www.renewableenergy- world.com/rea/tech/biofuels.
Budiarto, Rachmawan dan Agung, A., 2008, Potensi Energi Limbah Pabrik KelapaSawit, Jurusan Teknik Fisika Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada,
Yogyakarta.
Departemen Energi dan Sumberdaya Mineral (DESDM), 2005, Blueprint
Pengelolaan Energi Nasional 2005-2025, Jakarta, Indonesia.
Foo, K.Y., and Hameed, B.H., 2010, Insight into the applications of palm oil mill
effluent: A renewable utilization of the industrial agricultural waste,
Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 14: 1445 1452.
Gani, A., Mahidin dan Khairil, 2010, Studi Pembuatan Bio-briket dan Uji
Karakteristik Pembakarannya untuk Penggunaan di Industri RumahTangga, accepted di Jurnal Teknik Mesin ITS.
Goenadi dan Didiek, H., 2006, Berburu Energi di Kebun Sawit, Harian Republika
Edisi 25 Februari 2006.
Goh, M.S., Awang, M., Lim, X.Y. and Ani, F.N., 2006, Production of pyrolytic oil for
enhanced oil recovery. In: Proceeding of the first international conference
on natural resources engineering and technology, pp. 576 583, Putrajaya
Malaysia.
Gonzales, A. D. C., 2008, International Development in Biomass Utilization,
Presented in the Renewable Energy Asia 2008. Bangkok, Thailand.Holm, K. M., 2008, Opportunities through CDM in Thailand, Presented in the
Renewable Energy Asia 2008, Bangkok, Thailand.
Husin, H., Mahidin dan Marwan, 2009, Studi Penggunaan Katalis Abu Sabut
Kelapa, Abu Tandan Sawit dan K2CO3 untuk Konversi Minyak Jarak
Menjadi Biodiesel, submit ke Jurnal Reaktor.
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 28/30
28
Kelly-Yong, T.L., Lee, K.T., Mohamed, A.R. and Bhatia, S., 2007, Potential of
hydrogen from oil palm biomass as a source of renewable energy
worldwide. Energy Policy, Vol. 35: 5692 701.Mahajoeno, Edwi, L., Bibiana, W., Sutjahjo, Suryoehadi dan Siswanto, 2008,
Potensi Limbah Cair Pabrik Minyak Kelapa Sawit untuk Produksi Biogas.
Jurnal Bioversitas Volume 9 No. 1.
Mahidin, Khairil, Adisalamun, A. Rachmat, Safrizal dan Julianto, 2005a, Prospek
Pemanfaatan Batubara dan Biomassa sebagai Bahan Bakar Alternatif,
Proceedings National Conference on Chemical Engineering Sciences and
Aplication, Banda Aceh.
Mahidin, Mustafa, N. Auda, Adisalamun and H. Susanto, 2005b, Utilisation of
Forestry and Agriculture Biomass as a Raw Material of Pulp and Paper Industry, Proceeding of Regional Symposium on Chemical Engineering,
Hanoi.
Mahidin, Khairil and Adisalamun, 2006, Co-combustion of Low-rank Coal and
Palm Shell in Fluidized Bed Boiler (Study on Generated Steam
Characteristics), Proceeding of the Int. Conference on Fluid and Thermal
Energy Conversion, Jakarta.
Mahidin, Khairil, Adisalamun dan A. Gani, 2007, Studi Pembakaran Campuran
Batubara Peringkat Rendah-Cangkang Sawit dalam Fluidized Bed
Combustor, Jurnal Hasil Penelitian Industri, Vol. 20 No. 1.Mahidin, Khairil, Adisalamun dan A. Gani, 2009, Karakteristik Pembakaran
Batubara Peringkat Rendah, Cangkang Sawit dan Campurannya dalam
Fluidized Bed Boiler, Jurnal Reaktor, Vol. 12 No. 4.
Mangoensoekarjo, S. dan Semangun, H., 2005, Manajemen Agrobisnis Kelapa
Sawit, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
Manurung, R., 2004, Proses Anaerobik sebagai Alternatif untuk Mengolah Limbah
Sawit, USU Repository, 2004
Naibaho dan Ponten, M., 1996, Teknologi Pengolahan Kelapa Sawit, Pusat Penelitian
Kelapa Sawit, Medan. Patel, J., 2004, Biomass Gasification Gas Engine Demonstration Project, Presented
in the Small Wood 2004. California, USA.
Prasertsan, S. and Prasertsan, P., 1996, Biomass residues from palm oil mills in
Thailand: an overview on quantity and potential usage, Biomass and
Bioenergy Vol. 11(5): 387-395.
5/12/2018 I Pendahuluan - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/i-pendahuluan-55a4d1e5a7e70 29/30
29
Purohit, P. and Miclaelowa, A., 2007, CDM potential of bagasse cogeneration in
India, Energy Policy, Vol. 35:4779-4798.
Rahman, S.H.A., Choudhury, J.P. and Ahmad, A.L., 2006, Production of xylosefrom oil palm empty fruit bunch fiber using sulfuric acid. Journal of
Biochemical Engineering, Vol. 30: 97 103.
REN21, 2008, Renewables 2007 Global Status Report, Worldwatch Institute,
Washington DC, USA.
Restuti, D. dan Michaelowa, A., 2007, The economic potential of bagasse
cogeneration as CDM projects in Indonesia, Energy Policy, Vol.
35:3952-3966.
Sairan, S. and Aman, M.I., CO2 reduction opportunity-power generation
perspective.TNB Research Sdn Bhd. See also:http://www.egcfe.ewg.apec.org/ publications/proceeding; 2003.
Shuit, S.H., Tan, K.T., Lee, K.T. and Kamaruddin, A.H., 2009, Oil palm biomass
as a sustainable energy source: A Malaysian case study, Energy Vol.
34:1225 1235.
Siregar, P., 2009, Dampak Ekologi Pengembangan Perkebunan, http://
Perkebunan.uwityangyoyo@yahoo.com.
Tanticharoen, M., 2008, Overview on Thailand National Biomass, Presented in the
Renewable Energy Asia 2008, Bangkok, Thailand.
Tobing, P.L., 1997, Minimalisasi dan Pemanfaatan Limbah Cair-Padat PabrikKelapa Sawit dengan Cara Daur Ulang. Medan; Pusat Penelitian Kelapa
Sawit.
top related