i pendahuluan

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



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.



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.



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

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%]



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



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.



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



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%.



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



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



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.



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



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



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,



16

meliputi pengolahan limbah cair menjadi gas metan, pemanfaatan limbah

padat menjadi kompos, dan pemanfaatan limbah pada/cair menjadi energi

listrik berkekuatan 6 MW.



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



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.



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



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.



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



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.



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



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



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



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



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.



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.



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://

[email protected].

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.



30

LAMPIRAN A

TABEL DATA PENGAMATAN

i pendahuluan

Documents