biogas, energi potensial yang belum termanfaatkan dari pabrik kelapa sawit (public version)
TRANSCRIPT
BIOGAS, ENERGI POTENSIAL YANG BELUM TERMANFAATKAN DARI PABRIK KELAPA SAWIT
Oleh : Muhammad Ekki Chahyaditha, ST.
- Defenisi Biogas
Biogas adalah gas yang terbentuk dari pencernaan
atau degradasi bahan-bahan organik oleh Bakteri-
bakteri Anaerobik. Biogas mengandung ± 60 %
Metana (CH4), ± 40 % Karbondioksida (CO2) dan
sebagian kecil gas-gas lain seperti Hidrogen (H2),
Oksigen (O2) dan Hidrogen Sulfida (H2S). Biogas
bersifat mudah terbakar (flammable) serta mempunyai karakteristik lain yang hampir sama dengan gas
alam sehingga dapat digunakan sebagai sumber energi terbarukan.
- Sumber Biogas
Bahan-bahan organik pembentuk Biogas
umumnya berasal dari limbah seperti limbah
tanaman (mis : rerumputan), limbah perairan
(mis : alga), limbah peternakan (mis : kotoran
sapi) dan limbah industri (mis : Limbah Cair
Pabrik Kelapa Sawit). Bahan-bahan organik
tersebut diubah menjadi Biogas oleh Bakteri-
bakteri Anaerobik yang bersifat Mesofilik
(hidup di rentang suhu 30 – 55 oC).
Ketersediaan Starter Bakteri Mesofilik
berlimpah di lingkungan, yang mana Kotoran
Sapi adalah salah satu bahan yang
mengandung Bakteri-bakteri tersebut.
BIOGAS, ENERGI POTENSIAL YANG BELUM TERMANFAATKAN DARI PABRIK KELAPA SAWITMuhammad Ekki Chahyaditha, ST.
Halaman | 1
- Proses Pembentukan Biogas
Proses pembentukan Biogas dari bahan-bahan organik terdiri dari 4 tahap, yaitu :
1. Hydrolysis
Pada tahap Hydrolysis, senyawa polimer bahan-bahan organik dikonversi oleh bakteri fermentatif
menjadi senyawa sederhana (monomer dan oligomer) yang bersifat terlarut.
2. Acidogenesis
Pada tahap Acidogenesis, monomer dan oligomer dirombak menjadi Asam Karbonat, Asam Lemak
rantai pendek, CO2, H2 dan Alkohol.
3. Acetogenesis
Pada tahap Acetogenesis, terjadi pembentukan Asam Asetat, CO2 dan H2.
4. Methanogenesis
Pada tahap Methanogenesis, bakteri metanogenik menghasilkan Biogas yang terdiri dari CH4, CO2,
H2O dan sejumlah kecil gas-gas lain.
- Emisi Biogas Pabrik Kelapa SawitBIOGAS, ENERGI POTENSIAL YANG BELUM TERMANFAATKAN DARI PABRIK KELAPA SAWITMuhammad Ekki Chahyaditha, ST.
Halaman | 2
Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit atau yang lebih dikenal dengan sebutan POME (Palm Oil Mill Effluent)
merupakan bahan organik yang sangat ideal untuk dijadikan bahan baku pembentuk Biogas. Walaupun
pada Pabrik Kelapa Sawit (PKS) tidak
dilakukan treatment khusus untuk
mengubah POME menjadi Biogas, namun
pembentukan Biogas pada kolam limbah
tetap berlangsung akibat keberadaan
Bakteri Anaerobik.
Tidak dikumpulkan/dimanfaatkannya
Biogas tersebut menghasilkan emisi
Biogas PKS. Suatu penelitian menyatakan bahwa terbentuk ± 4 cm3 Biogas per 1 liter POME setiap jam
dari Kolam Anaerobik PKS. Berarti untuk sebuah PKS 60 ton TBS olah/jam yang memiliki 2 Kolam
Anaerobik berkapasitas masing-masing 13.500 m3 POME, dihasilkan emisi Biogas sebesar ± 108 m3
setiap jamnya.
- Alasan Mengapa Biogas dari POME Perlu Dimanfaatkan
Alasan utama tentang perlu dimanfaatkannya Biogas dari POME adalah :
1. Kelestarian Lingkungan
Metana (CH4) dan Karbondioksida (CO2) merupakan gas yang termasuk ke golongan Green House
Gas (GHG)/Gas Efek Rumah Kaca (GERK) yang mengakibatkan Global Warming. Sedangkan
Hidrogen Sulfida (H2S)
merupakan gas berbau tidak
sedap dan beracun yang
memiliki densitas setara
dengan oksigen (O2) sehingga
rentan terhirup dan
membahayakan kesehatan
manusia. Ketiga gas tersebut
terkandung pada Biogas dari
POME, sehingga emisi Biogas
PKS memiliki efek negatif terhadap lingkungan. Dengan demikian, Emisi Biogas PKS setidaknya
BIOGAS, ENERGI POTENSIAL YANG BELUM TERMANFAATKAN DARI PABRIK KELAPA SAWITMuhammad Ekki Chahyaditha, ST.
Halaman | 3
harus diantisipasi dan selanjutnya dimanfaatkan secara maksimal untuk memperoleh nilai tambah
serta menjaga kelestarian lingkungan.
2. Krisis Energi
Krisis energi terjadi di penjuru dunia, tidak terkecuali di Negara
Kesatuan Republik Indonesia. Hal ini memang sangat
memprihatinkan dimana sebagai negara yang memiliki sumber
energi tak terbarukan maupun terbarukan yang melimpah,
Indonesia tetap mengalami krisis energi. Pada awalnya
pembangunan Pabrik Kelapa Sawit di Indonesia memang bukan
bertujuan khusus untuk menghasilkan energi, namun
keberhasilan pemanfaatan energi baru terbarukan yang
tersedia, seperti Biogas dari POME, bisa menjadi momentum awal swasembada energi republik ini.
- Yield Biogas dan Hasil Samping dari Biogas Plant PKS
Biogas Plant yang mengolah POME dengan treatment khusus mampu menghasilkan yield Biogas
sebesar ± 20 m3/m3 POME. Sehingga kapasitas produksi Biogas Plant dari POME PKS 60 ton/jam adalah,
= 60 ton TBS/jam × 22 jam/hari × 0,7 m3 POME/ton TBS × 20 m3 Biogas/m3 POME
= 16.940 m3 Biogas/hari
Jumlah tersebut setara dengan :
Kelistrikan = 16.940 m3 Biogas/hari × 6 kWh/m3 Biogas = 101.640 kWh/hari
Nilai income = 101.640 kWh/hari × Rp. 850,-/kWh = Rp. 86.394.000,-/hari
Hasil samping Biogas Plant adalah pupuk cair dan padat yang juga bernilai ekonomis tinggi.
BIOGAS, ENERGI POTENSIAL YANG BELUM TERMANFAATKAN DARI PABRIK KELAPA SAWITMuhammad Ekki Chahyaditha, ST.
Halaman | 4
- Boiler Biogas
Apabila diaplikasikan sebagai bahan bakar Boiler, Biogas memiliki keunggulan di faktor kontinuitasnya,
dimana sebagai zat berbentuk gas laju alirnya yang mudah diatur membuat tekanan Steam Boiler lebih
terkendali sehingga pasokan Steam untuk turbin dan BPV (perebusan TBS) lebih terjamin
ketersediaannya.
Selain itu pemanfaatan Biogas sebagai bahan bakar Boiler juga memungkinkan Cangkang dan Fiber
Kelapa Sawit dijual ataupun dimanfaatkan dengan cara lain yang memberikan nilai tambah ekstra bagi
Perusahaan.
Biogas memiliki heating value sebesar 8.169 kkal/kg dan dari Biogas Plant PKS 60 ton/jam tersedia
sebanyak 16.940 m3 = 16.940 m3 × 0,71 kg/m3 = 12.027 kg Biogas/hari = 546,7 kg Biogas/jam. Berikut
adalah perhitungan sederhana Steam yang dapat dihasilkan Biogas dari POME Boiler PKS 60 ton/jam :
Suhu air masuk = 90 oC
Entalpi air masuk (hin) = 90,05 kkal/kg
Suhu Steam keluar = 260 oC
Entalpi Steam keluar (hout) = 699,42 kkal/kg
Efisiensi Boiler (µ) = 70 %
Heating Value Biogas (No) = 8.169 kkal/kg
Laju Alir Biogas (GBB) = 546,7 kg/jam
Steam yang dihasilkan (G) = (GBB )×No×µ
(h¿−hout )
= (546,7kg / jam )×8.169kkal / kg×0,7(699,42kkal /kg – 90,05kkal /kg)
= 5.130 kg/jam
Kebutuhan Steam PKS = 0,6 ton Steam/ton TBS × 60 ton TBS/jam
= 36.000 kg/jam
Dari perhitungan tersebut diketahui bahwa
Steam yang dihasilkan Biogas POME tidak cukup
untuk mensuplai semua kebutuhan Steam PKS
60 ton/jam, sehingga Biogas tersebut lebih cocok
digunakan sebagai bahan bakar sekunder (co-
firing) pada Steam Boiler dengan terlebih dahulu
BIOGAS, ENERGI POTENSIAL YANG BELUM TERMANFAATKAN DARI PABRIK KELAPA SAWITMuhammad Ekki Chahyaditha, ST.
Halaman | 5
melakukan modifikasi Steam Boiler yang akan digunakan (penambahan Instalasi Biogas Burner –
seperti gambar di samping).
- Kesimpulan/Harapan
Selain menjanjikan nilai tambah yang tinggi bagi Perusahaan, pemanfaatan Biogas dari POME juga
menjanjikan kelestarian lingkungan, peningkatan wawasan, penguasaan teknologi dan berbagai
dampak positif lainnya bagi masyarakat Indonesia. Semoga ke depannya, hal tersebut bisa terlaksana
dengan baik. Amin.
BIOGAS, ENERGI POTENSIAL YANG BELUM TERMANFAATKAN DARI PABRIK KELAPA SAWITMuhammad Ekki Chahyaditha, ST.
Halaman | 6
Biografi Singkat Penulis
Muhammad Ekki Chahyaditha, ST. lahir di Kisaran, 25 Desember 1987. Pada
awal tahun 2011 menyelesaikan studi Sarjana S – 1 di Universitas Sumatera
Utara dengan program studi Teknik Kimia. Selain aktif di beberapa kegiatan
ekstrakurikuler kampus, semasa kuliah pemuda penggemar musik ini juga
memiliki pengalaman sebagai Asisten Laboratorium Kimia Fisika USU (2007-
2009) dan Asisten Laboratorium Proses Industri Kimia USU (2009-2010).
Ketertarikan dan kepeduliannya di bidang Energi Baru Terbarukan memberikan
motivasi tersendiri baginya untuk mengikuti seleksi penerimaan Calon Karyawan
Pimpinan di salah satu BUMN Perkebunan tahun 2012, karena Badan Usaha
Milik Negara tersebut memiliki rencana pembangunan Mega Proyek Kawasan Industri Sei Mangkei yang
mencantumkan pembangunan beberapa Pabrik Energi Baru Terbarukan seperti Biogas, Biodiesel dan
Bioetanol.
Saat ini beliau sedang menjalani masa orientasi jabatan (d/p Asisten Pengolahan) di salah satu Pabrik Kelapa
Sawit BUMN Perkebunan. Dengan harapan tinggi tentang swasembada energi negara Republik Indonesia,
tulisan sederhana ini dibuat sebagai kontribusi awal beliau terhadap kesuksesan Indonesia dalam mengelola
Energi Baru Terbarukan di masa yang akan datang. Amin Ya Rabbal Alamin.
BIOGAS, ENERGI POTENSIAL YANG BELUM TERMANFAATKAN DARI PABRIK KELAPA SAWITMuhammad Ekki Chahyaditha, ST.
Halaman | 7