PEMANFATAN SAMPAH KOTA

SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF Oleh : Andy Kurniawan1

Pendahuluan

Kalau mau dihitung, mungkin jumlah sampah kota yang diproduksi oleh masyarakat yang berada diberbagai kota di Indonesia, mungkin mendekati angka 100.000 ton per hari.

Namun sampah tersebut sampai sekarang belum banyak dimanfaatkan. Paling hanya 5 % saja yang sudah didaur ulang kembali untuk menjadi bahan baku bagi industri kecil, terutama sampah padat yang berupa kertas, plastik dan logam.

Usaha untuk memanfaatkan sampah padat, terutama yang hayati, sudah dlakukan oleh berbagai pihak, misalnya dijadikan kompos yang dapat dijadikan pupuk ataupun

sebagai bahan makanan untuk ternak. Menurut hasil penelitian beberapa pihak, lebih kurang 80 % dari sampah kota dalam bentuk padat terebut adalah zat orgaik, yang berasal dari tumbuh-tumbuhan.

Dinegara-negara barat, pada umumnya sampah kota sudah diolah sedemikian rupa hingga menjadi bahan baku untuk industri atau sebagai bahan bakar untuk pembangkit

tenaga listrik. Indonesia yang punya potensi sampah demikian besar, tentunya dapat menjajaki kemungkinan mendirikan pembangkit listrik dengan bahan bakar sampah kota. Apalagi harga BBM (Bahan Bakar Minyak) yang setiap saat semakin naik.

Perkembangan PLTL

Pembangkitan listrik dari pembakaran sampah kota merupakan suatu perkembangan

yang menarik. Dalam tahun 1980, sekitar 8 % dari tenaga listrik yang dipakai di kota Den Haag, Belanda berasal dari sampah kota.

Tempat pembakaran sampah di kota Den Haag itu terdiri atas 4 buah tungku

pembakaran, masing-masing dengan kapasitas nominal 300 ton per hari. Tungku ini dihubungkan dengan suatu sistem ketel uap dan dua set generator turbo, dengan daya

masing-masing 11,5 MW dan tegangan 10 kW. Suhu pembakaran mencapai 800 0 hingga 1000 0C, yang diperlukan untuk menghilangkan bau yang tidak sedap dan untuk menjaga supaya abu tidak menjadi

terlampau lembut dan lembab, yang dapat mengakibatkan pipa-pipa tersumbat. Ruang sampah dapat memuat 16.000 m3 sampah yang secara teratur dibawa oleh

truk-truk khusus. Dalam tahun 1976 (Pembangkit Listrik Tenaga Limbah) PLTL tersebut dapat menghasilkan 85 juta kWh. Di Amerika Serikat, pembangkitan tenaga listrik dari sampah kota dan sampah

industri telah dilakukakn. Hoocker Chemical Corp merupakan sebuah pabrik swasta di Niagara Falls, New York, mempunyai sebuah Pusat Listrik Tenaga Limbah sebesar 2 x 25

MW dan regangan 13,8 kV (Kadir, 1987: 294). PLTL (Pembangkit Listrik Tenaga Limbah) yang ada saat ini masih mengalami berbagai problema. Problema yang dihadapi tersebut diantaranya adalah sebagai berikut:

1 Tenaga pengajar pada Program studi Pendidikan Fisika FKIP Univ.PGRI Palembang

1. Tidak ada kapasitas cadangan bilamana sampah tidak tersedia karena sesuatu hal.

Tempat pembakaran sampah tidak dapat dipergunakan untuk pembakaran batu bara atau bahan bakar lain, karena konstruksinya dirancang tersendiri.

2. Tumpukan sampah di atas tempat pembakaran adalah demikain padatnya, sehingga pencampuran udara dan sampah menjadi kurang baik dan pembakaran tidak sempurna.

3. Sampah harus disortir sebalum dipakai sebagai bahan bakar.

4. Sampah perlu dicampur dengn minyak bakar untulk meningkatkan efisiensi pembakaran sampai habis.

5. Perlu ada pengatura khusus agar lingkngan tidak tercemar oleh sampah-sampah yang terkumpul berdekatan dengan PLTL.

6. Perlu ada pengaturan untuk membuang sisa sampah yang tidak dapat dibakar.

Di Singapura telah dibangun sebuah PLTL di Ulu Pandan yang mulai beroperasi sejak 1979 (Kadir, 1987: 295). PLTL ini mempunyai tiga buah boiler dan daya terpasang

16 MW. Jumlah sampah yang dibakar sebesar 1600 ton per hari. PLTL ini bernilai 100 juta US dollar (1980) Harga yang mahal ini tetap dilakukan karena tujuan utamanya adalah untuk pembakaran sampah. Produksi tenaga listrik hanya merupakan hasil sampingan.

Menurut rencana PLTL kedua akan didirikan di Tuas yang direncanakan dapat beroperasi mulai 1986. PLTL di Singapura ini dikelola oleh Ministry for the environment.

Dampak Pengolahan Sampah

Di Amerika Serikat, sampah yang dibakar menghasilkan uap superpanas. Lalu uap

itu disalurkan ke turbin yang mengalirkan 60 megawatt listrik, dan telah dimanfaatkan untuk kepentingan yang tepat pada proporsinya. Menurut Profesor T.M. Soelaiman kepada

TEMPO, Teknologi ini sudah diketahui di Indonesia, tetapi belum ada yang memanfaatkannya dengan baik. Selanjutnya Profesor T.M. Soelaiman yang pernah menjabat Kepala Laboratorium

Konversi Energi Listrik Departemen Tekhnik Elektro ITB di era ’90-an itu, di Indonesia sampah masih bercampur sembarangan. Sementara itu, di AS pembuangannya telah

dipilah-pilah, sehingga mudah dimanfaatkan dan diolah. Kendatipun sampah itu sudah dipilah-pilah dan diproses dengan baik, di AS tetap saja muncul kritik dari aktivis lingkungan atas PLTL yang sudah canggih ini. Mereka yang

mengkritik menganggap bahwa pembakaran sampah, menghasilkan dioksin yang menyebabkan kaker. Pembakaran sampah oleh PLTL malah menambah polusi udara dan

kerusakan pada tanah. Akibat dari kritikan dari berbagai pihak ini, rencana pembangunan 5 PLTL yang berskala besar bahwa di New York menjadi tertunda. Padahal 5 PLTL tersebut

direncanakan mempunyai kapasitas membakar sampah 3 ribu ton sehari. Para pakar lingkungan di kota New York pada umunya amat menyayangkan penundaan pembangunan

PLTL ini. Dari sudut pandang lain, Departemen Perlindungan Lingkungan Hidup di

Connecticut berpendapat bahwa, pembakaran sampah yang dilakukan oleh PLTL akan

menghasilkan dioksin SO2. Dioksin SO2 ini merupakan gas beracun yang dapat menimbulkan kanker. Sekecil apapun gas tersebut tetap beracun bagi yang menghirupnya.

Pimpinan pabrik Bridgeport di Connecticut kemudian berjanji akan mengumumkan

hasil tes terhadap dioksin dari tungku pembakaran sampah yang mutakhir. Tungku yang dimiliki oleh pabrik Bridgeport itu berbeda dengan kebanyakan yang sudah ada di AS saat

itu. Kebanyakan tngku yang ada di AS saat itu umumnya masih berlisensi Jerman dan Swiss. Perkembangan terakhir yang dilakkukan oleh PLTL Brigeport adalah pembakaran

semua jenis sampah tanpa dipilih dan dipilah lagi. Gas yang dihasil dari pembakaran tersebut diproses kembali untuk membersihkan gas dioksinnya sehingga gas menjadi tidak

beracun lagi. Pembahasan mengenai tungku inilah menjadi tulisan lengkap oleh John R. mengenai lingkungan. Menurut John R pada proses pembakaran tersebut sampah dibakar

selama 45 menit pada suhu 2.5000C. Pembakaran pada temperatur tinggi itu akan menghancurkan berbagai bahan kimia organik yang mudah menguap plus beberapa obat

penghancur dan Polychlorinated biphenyls. Pada akhirnya Desain Brigeport disempurnakan/dimutakhirkan lagi, sehingga menghasilkan energi. Sebuah turbin dihubungkan pada tungku pembakaran dengan pipa

untuk mengalirkan uap superpanas. Turbin itu, secara elektris, menghasilkan 60 megawat listrik.

Salah satu aplikasi konsep Listrik terbaik ini dijual oleh United Illuminating Company. Hasil itu kemudian dipakai lagi untuk membiayai operasional pembakaran serupa. Bahkan dapat menghasilkan uap yang dapat menghangatkan 500 bangunan di kota

Baltimore pada saat musim dingin. Tungku pembakaran Brigeport juga dilengkapi pengontrol gas asam maupun

partikel-partikel yang dihasilkan oleh pembakaran, termasuk dioksin. Pada pipa pembuangan gas hasil pembakaran itu disemprotkan komponen kalsium. Sehingga ketika gas hasil pembakaran itu lewat melalui pipa pembuangan akan akan jatuh ke dasar sebuah

perangkat lain yang mirip sikat besar dan kering. Pada bagian cerobong asap terdapat serangkaian bangunan yang berfungsi sebagai

filter. Filter ini bertugas untuk menghisap semua partikel seperti halnya kantung penyedot debu pada vacum cleaner. Keberadaan filter ini mengakibatkan sisa terakhir dari gas yang keluar dari cerobong asap sudah aman dari partikel-partikel yang berbahaya. Menurut

Ronald Broglio direktur tekhnologi pada sistem Lingkungan Hidup Wheelabrator yang membangun dan menjalankan pembakaran Brigeport, konsep yang dilaksanakan di

Brigeport ini adalah sistem pengawasan yang paling layak diandalkan Kadar dioksin yang keluar dari ketiga tungku PLTU Brigeport sangat kecil. Sekitar seper sepuluh juta gram per meter kubik udara. Departemen Perlindungann Lingkungan

Hidup Connecticut memperkirakan bahaya kanker yang disebabkan dioksin tersebut hanya satu orang dari sejuta penduduk.

Lembaga Proteksi Lingkungan Hidup (EPA) menyoroti resiko dioksin dan mengawasi dengan ekstra ketat tungku PLTU Brigeport tersebut. Beberapa spesialis lingkungan AS juga mengingatkan betapapun sedikitnya racun yang lolos dari tungku

tersebut tetap dapat mengancam manusia si sekitarnya. Karena menurut hasil studi di New York menjelaskan bahwa bagi penduduk yang berusia 70 tahun ke atas, akan lebih mudah

keracunan dioksin.

Selain dari gas dioksin yang keluar dari tungku PLTU Brigeport,masih ada hal lain

yang perlu menjadi perhatian, yaitu abu yang beterbangan sebagai sisa dari pembakaran sampah di tungku PLTU Brigeport. Bila abu pembakaran tersebut ditimbun, maka dampak

negatifnya dapat merusak struktur tanah.

Proses Pengolahan Sampah dengan Prinsip Pirolisa

Sampah atau limbah kota masih dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar dengan

cara menggunakan prinsip pirolisa. Studi tentang hal ini telah dilakukan oleh Fakultas Teknik UGM di Yogyakarta dengan bekerja sama dengan Proyek Diversifikasi, Dirjen

Ketenagaan, Departemen Pertambangan dan Energi pada tahun 1981. Studi mengenai ketersediaan sampah dilakukan di empat kota besar di jawa, yaitu

Jakarta, Surabaya, Semarang, dan Yogyakarta. Proyek peragaan dibangun di kampus UGM

Yogyakarta, dengan menggunakan peralatan yang kesemuanya dihasilkan oleh bengkel-bengkel dalam negeri.

Dari hasil studi itu, pengolahan sampah kota dengan proses pirolisa dapat menguntungkan. Pengolahan sampah atau limbah kota dengan menggunakan prinsip pirolisa juga mempunyai dampak sosial yang positif. Karena hasil pirolisa sampah aatau

limbah kota ini dapat berbentuk arang, ter dan gas. Menurut perkiraan, arang limbah dipandang yang paling mudah untuk diperjual belikan sebagai bahan bakar di rumah

tangga.

Proses Pengolahan Sampah dengan Teknik Gasifikasi

Secara garis besar proses gasifikasi limbah hayati itu tidak lain suatu pengolahan

limbah hayati dalam bentuk padat menjadi bahan bakar dalam bentuk gas, dalam suatu tanur (gasifier). Proses ini terjadi secara termokimia menghasilkakn gas CO dan H2 dan

CH4 sebagai energi alternatif di samping BBM. Proses termokimia yang terjadi pada gasifier dimasukkan ke dalam tanur. Kemudian diberi api dari lubang pada daerah reduksi. Agar reaksi termokimia terjadi, maka udara

didalam tanur dihisap dengan menggunakan blower melalui pipa reduksi. Sehingga terjadi aliran udara dari luar tanur. Dalam selang waktu beberapa menit daerah tenggorokan tanur

akan membara panas. Dengan demikian proses untuk menghasilkan gas CO, H2 dan CH4 dari sampah tersebut akan dapat berjalan dengan baik.

Sebelum sampah tersebut digasifikasi menjadi gas-gas bakar. Sampah itu harus

melalui empat tahap proses. Yaitu tahap pengeringan, tahap pirolisasi, tahap oksidasi dan tahap reduksi. Pada tahap pengeringan, sampah-sampah yang masih tinggi kandungan

airnya akan mengalami pengeringan dengan menggunakan panas yang di ambil dari hasil pembakaran didaerah tenggorongan. Proses pengeringan tersebut terjadi pada zone pengeringan yaitu pada bagian tengah tanur.

Setelah proses pengeringan selesai, sampah tersebut akan terpirolisasi menjadi arang, ter air, CO2, CO dan hidrokarbon ringan lainnya. Hasil dari pirolisasi ini kemudian

akan dilanjukan ke daerah zone oksidasi. Pada zone ini, hasil parolisasi tadi akan bereaksi dengan O2 dan menghasilkan panas tinggi. Reaksi eksotermik ini belangsung pada suhu 800 – 14000 C. Panas yang terbentuk selanjutnya akan digunakan untuk reaksi reduksi.

Pada zone reduksi inilah gas-gas yang dikehendaki pada umumnya terbentuk. Gas dominan yang dihasilkan berupa gas campuran dari CO, H2 dan CH4 (methan).

Gambar Skema Gasifier

Gambar 1. Bagan teknik gasifikasi

Penutup

Teknologi gasifikasi ini sudah dikembangkan dan terbukti keandalannya di beberapa Negara. Seperti Thailand dan Filipina. Walaupun negara-negara itu belum ada

yang mencoba sampah atau limbah kota sebagai bahan pokoknya. Wacana untuk memanfaatkan limbah sebagai bahan pokok dari teknik gasifikasi ini

telah dirintis dimiliki di Indonesia oleh pihak ITB dan Yayasan Dian Desa. pihak ITB dan

Yayasan Dian Desa telah menguji teknik gasifikasi ini diberbagai tempat dengan menggunakan sekam padi dan limbah tebangan kayu, terutama untuk menggantikan bahan

bakar solar yang digunakan untuk menghidupkan genset. Kendala yang sampai saat ini belum bisa diatasi adalah tak seragamnya jenis sampah kota yang tersedia. Karena sarat utama suatu sampah hayati bia dijadikan sebagai

bahan bakar pengganti solar, diantaranya adalah jenis sampah hayatinya harus seragam. Walaupun gas yang dihasilkan dari teknik gasifikasi ini tak bisa digunakan untuk

bahan bakar genset diesel. Namun gas tersebut dapat digunakan sebagai bahan bakar untuk masak atau pemanasan. Misalnya untuk industri rumah tangga, industri tahu tempe, industri kecap, industri genteng, dan sebagai bahan bakar sektor rumah tangga.

reduksi

okdidasi

Pirolisa

pengeringan

Ф = 20 cm

Ф = 5 cm

handle

Ash grid

tenggorokan

Isolasi panas

Udara masuk

Bahan bakar padat

Gas hasil dari Gasifier tersebut dapat dialirkan melalu pipa-pipa bawah tanah ke

tempat yang membutuhkannya. Jika lingkungan industri tersebut letaknya jauh dari tempat pembuangan sampah, berarti sampah kotanya harus diangkut ke tempat industrinya. Untuk

sektor rumah tangga tentu tak jadi masalah, sebab pada umumnya disekliling tempat pembuangan sampah banyak bermukim penduduk.

Daftar Pustaka

Kadir Abdul. 1990. Energi, Sumber Daya, Inovasi, Tenaga Listrik, Potensi Ekonomi.

Universitas Indonesia. Jakarta. Sastromidjojo. 1995. Gelombang Revolsi Energi. Yayasan Obor Indonesia. Jakarta.