BAHAN BAKAR PADAT DARI BUMI INDONESIA

UNTUK KEMANDIRIAN DAN

KESEJAHTERAAN BANGSA

UNIVERSITAS GADJAH MADA

Pidato Pengukuhan Jabatan Guru Besar

pada Fakultas Teknik

Universitas Gadjah Mada

Oleh:

Prof. Dr.-Ing. Ir. Harwin Saptoadi, M.S.E.

BAHAN BAKAR PADAT DARI BUMI INDONESIA

UNTUK KEMANDIRIAN DAN

KESEJAHTERAAN BANGSA

UNIVERSITAS GADJAH MADA

Pidato Pengukuhan Jabatan Guru Besar

pada Fakultas Teknik

Universitas Gadjah Mada

Diucapkan di depan Rapat Terbuka Majelis Guru Besar

Universitas Gadjah Mada

pada tanggal 31 Januari 2011

di Yogyakarta

Oleh:

Prof. Dr.-Ing. Ir. Harwin Saptoadi, M.S.E.

Bismillaahirrahmaanirrahiim,

Yang saya hormati

Pimpinan dan anggota Majelis Wali Amanat,

Pimpinan dan anggota Majelis Guru Besar,

Pimpinan dan anggota Senat Akademik,

Rektor, para Wakil Rektor Senior dan Wakil Rektor,

Dekan dan para Wakil Dekan,

Segenap Sivitas Akademika Universitas Gadjah Mada,

Para tamu undangan dan hadirin serta sanak keluarga yang saya

cintai

Assalamu’alaikum wa rahmatullahi wa barakatuh,

Alhamdulillahi rabbil ’aalamiin, segala puji marilah kita

panjatkan ke hadirat Allah swt atas rahmat-Nya sehingga kita dapat

berkumpul dalam keadaan sehat dan aman untuk mengikuti Rapat

Terbuka Majelis Guru Besar yang terhormat ini. Untuk memenuhi

kewajiban akademik seorang guru besar, izinkan saya menyampaikan

pidato pengukuhan berjudul

BAHAN BAKAR PADAT DARI BUMI INDONESIA UNTUK

KEMANDIRIAN DAN KESEJAHTERAAN BANGSA

Indonesia adalah negeri yang dikaruniai Allah swt sumber daya

alam yang sangat variatif dan melimpah. Salah satu di antara

bermacam sumber daya alam adalah sumber daya energi primer

sebagaimana tersedia dalam bentuk aslinya di alam. Sumber daya

energi dapat dikategorikan menjadi dua, yaitu terbarukan, misalnya:

angin, surya, air, biomassa, dan panas bumi, serta yang tidak

terbarukan, misalnya: bahan bakar fosil dan nuklir. Pada kesempatan

ini, sumber daya energi yang dibahas hanya sumber daya yang terkait

dengan bahan bakar padat, yaitu batu bara dari kelompok energi tidak

terbarukan dan biomassa dari kelompok energi terbarukan.

2

Hadirin yang saya muliakan,

1. Ketersediaan sumber daya energi tidak terbarukan

Fakta menunjukkan bahwa bahan bakar fosil, misalnya: gas

alam, minyak bumi dan batu bara, adalah sumber energi yang paling

banyak digunakan karena memiliki karakteristik pembakaran yang

sangat baik, terutama nilai kalor dan laju reaksi yang tinggi. Hal ini

membuat bahan bakar fosil menjadi komoditi yang walaupun berharga

tinggi akan tetapi tetap dicari dan menjadi sumber kekuatan dan

kesejahteraan suatu negara.

Pemerintah Indonesia nampaknya telah membuat kebijakan

yang kurang tepat terkait bahan bakar fosil. Semenjak puluhan tahun

yang lalu selalu ditumbuhkan mitos bahwa negara kita sangat kaya

dengan sumber daya energi fosil dan dibangkitkan kebanggaan bahwa

negara kita termasuk salah satu eksportir energi fosil terbesar di dunia.

Harga ekspor di pasar internasional terlihat menarik dan sangat

menjanjikan sebagai penyumbang devisa yang diperlukan untuk

pembangunan dan kesejahteraan. Sebagai akibatnya negara kita

tersanjung dan terbuai untuk selalu meningkatkan ekspor bahan bakar

fosil, sampai akhirnya disadari bahwa cadangannya terbatas dan suatu

saat pasti habis. Data tahun 2009 menunjukkan bahwa sumber daya

minyak bumi tercatat sebesar 56,6 miliar barrel dengan cadangan total

(terbukti dan potensial) 7,99 miliar barrel, sedangkan sumber daya gas

bumi ditaksir berjumlah sebanyak 334,5 TSCF (trillion standard cubic

feet) dengan cadangan total (terbukti dan potensial) 159,63 TSCF,

sementara sumber daya batu bara terindikasi 104,76 miliar ton dengan

cadangan total (terbukti dan potensial) sebesar 20,99 miliar ton (Saleh,

2010). Seandainya semua kekayaan alam itu dieksploitasi dengan laju

produksi per tahun sebagaimana pada tahun 2008, yaitu 0,36 miliar

barrel minyak bumi, 2,89 TSCF gas bumi, serta 0,24 miliar ton batu

bara, maka keberadaan minyak bumi hanya dapat diharapkan sampai

22 tahun mendatang, ketersediaan gas alam hanya sekitar 55 tahun

lagi, dan batu bara masih dapat dinikmati sampai 87 tahun dari

sekarang (Saptoadi, 2010-a). Perhitungan lain memberikan gambaran

yang sedikit lebih baik, yaitu keberadaan minyak bumi masih sampai

24 tahun mendatang, ketersediaan gas alam sekitar 59 tahun lagi, dan

3

batu bara masih dapat dijumpai sampai 93 tahun dari sekarang

(Kleine, 2009).

Di level dunia, cadangan batu bara Indonesia sesungguhnya

hanya di peringkat 16 (sebanyak 4.328 juta ton), akan tetapi

produksinya mencapai peringkat 8 (sebanyak 174,8 juta ton per

tahun), sementara konsumsi domestiknya berada di peringkat 18

(KESDM, 2008). Hal ini menggambarkan bahwa pemerintah terlalu

bersemangat untuk menambang batu bara, padahal cadangannya

relatif tidak banyak, sementara batu bara itu sendiri relatif sedikit yang

digunakan untuk kebutuhan domestik, sedangkan porsi lebih besar

justru diekspor. Sebagai bukti, untuk tahun 2010 pemerintah terpaksa

menetapkan DMO (Domestic Market Obligation) untuk membatasi

ekspor batu bara sejumlah 150 juta ton agar pasokan dalam negeri

mampu mencapai 70 juta ton (Anonim, 2010-a).

2. Ketersediaan sumber daya energi terbarukan

Di sisi lain, meskipun potensi sumber daya energi terbarukan

sangat berlimpah, akan tetapi pemanfaatannya secara riil sebagai

pembangkit energi listrik masih sangat kecil. Potensi air (untuk

PLTA) sebanyak 75.670 MWe akan tetapi kapasitas terpasang PLTA

sejauh ini hanya sebesar 4.200 MW, berarti tereksploitasi hanya

5,55%. Sementara dari potensi air (untuk PLTM dan PLTMH)

sebanyak 500 MWe hanya mampu menghasilkan 86,1 MW (sekitar

17,22%). Potensi total panas bumi memang luar biasa besarnya, yaitu

sebanyak 28.170 MWe akan tetapi kapasitas terpasang PLTP sejauh

ini baru sebesar 1.189 MW (termanfaatkan 4,22%). Potensi biomassa

di Indonesia menempati urutan kedua setelah potensi air, yaitu 49.810

MWe, namun realisasinya sebagai pembangkit listrik hanya mencapai

445 MW atau sekitar 0,89%. Potensi angin sebanyak 9.290 MWe akan

tetapi kapasitas terpasang PLTB sejauh ini hanya 1,1 MW

(tereksploitasi hanya 0,01%). Terakhir, Indonesia memiliki potensi

tenaga surya sebanyak 4,8 kWh/m2/d, tetapi kapasitas terpasang PLTS

baru sebesar 12,1 MW (Saleh, 2010).

Nampak jelas bahwa potensi sumber daya energi biomassa tidak

boleh diabaikan, sebab telah terbukti mampu menyumbang 17,59%

dari total pasokan energi nasional di tahun 2008, hanya kalah dari

4

minyak bumi (37,01%) dan batu bara (26,24%) (KESDM, 2009). Hal

ini tidak mengherankan karena Indonesia terletak di daerah tropis

yang memiliki curah hujan tinggi dan tanah yang subur, sehingga

bermacam jenis biomassa selalu tersedia dalam jumlah sangat besar.

Meskipun demikian, untuk menghindari konflik dengan sektor

pangan, diusahakan agar biomassa yang digunakan sebagai sumber

energi adalah yang non edible (misalnya: kayu dan jarak pagar) atau

yang sudah berupa limbah (misalnya: sekam dan jerami padi, ampas

tebu, tandan kosong sawit, tongkol jagung, sabut dan tempurung

kelapa, dan kotoran hewan). Limbah biomassa ini harus diproses dan

dimanfaatkan untuk mencegah pencemaran lingkungan, misalnya

sebagai bahan baku untuk produk lain (bahan bangunan, produk

kerajinan, dan lain-lain), sebagai pupuk kompos, atau sebagai bahan

bakar padat. Biomassa yang paling potensial adalah limbah dari

kegiatan yang terkait dengan industri perkayuan (sekitar 65%), berupa

serpihan (tatal) kayu, serbuk gergajian dan kulit pohon, sedangkan

sisanya (sekitar 33%) berupa limbah pertanian (Werther, 2000).

Hadirin yang berbahagia,

3. Pemanfaatan energi untuk kesejahteraan Indonesia

Sebagaimana amanat Pasal 33 UUD ’45 yang menyatakan

bahwa bumi dan air dan kekayaan alam yang terkandung di dalamnya

dikuasai oleh negara dan dipergunakan untuk sebesar-besarnya

kemakmuran rakyat, maka seharusnya seluruh sumber daya energi di

Indonesia dimanfaatkan untuk kesejahteraan negara kita.

Energi merupakan salah satu faktor terpenting dalam pemba-

ngunan setiap negara di dunia. Kepemilikan dan penguasaan energi

mampu menjamin berputarnya roda perekonomian, di mana semakin

mudah akses untuk memperoleh energi akan membuat aktivitas dan

pertumbuhan perekonomian semakin meningkat. Dengan demikian,

penggunaan energi merupakan ukuran tingkat kemakmuran suatu

bangsa. Bangsa yang semakin maju dan semakin sejahtera akan meng-

konsumsi energi per kapita yang semakin tinggi. Data menunjukkan

bahwa negara-negara yang memiliki GDP (Gross Domestic Product)

tinggi mengkonsumsi energi listrik per kapita yang tinggi pula.

5

Apabila dibandingkan dengan tiga negara maju di kawasan Asia

Timur, konsumsi energi per tahun per kapita penduduk Indonesia

adalah sebesar 0,55 TOE (Ton of Oil Equivalent), sementara di Jepang

sebesar 4,04 TOE, Korea Selatan sebanyak 4,27 TOE dan Singapura

mencapai 5,27 TOE. Sebaliknya, negara-negara tersebut memiliki

GDP yang tinggi sehingga apabila konsumsi energi dinyatakan dalam

Intensitas Energi (konsumsi energi untuk menghasilkan GDP 1 juta

USD), maka Indonesia nampak masih boros karena memerlukan 702

TOE untuk menghasilkan GDP senilai 1 juta USD, sementara Korea

Selatan membutuhkan 350 TOE, Singapura mengkonsumsi 240 TOE

dan Jepang hanya 106 TOE (Nishikawa, 2006). Analisis terhadap

konsumsi energi menyatakan bahwa di Indonesia pada umumnya

sebagian besar energi digunakan untuk aktivitas nonproduktif (di

sektor rumah tangga dan transportasi) yang hanya sedikit bernilai

ekonomis, atau untuk menopang industri manufaktur yang boros

energi namun menghasilkan komoditas berharga rendah. Sedangkan di

negara maju energi digunakan secara efisien untuk aktivitas produktif

yang menghasilkan komoditas berharga tinggi, atau negara tersebut

pertumbuhan ekonominya ditopang oleh industri jasa (misalnya

perbankan, pariwisata, dan lain-lain) yang bernilai ekonomis tinggi

tapi lebih sedikit memerlukan energi. Data terbaru memang menun-

jukkan gambaran yang membaik untuk Indonesia, yaitu konsumsi

energi per kapita per tahun yang turun menjadi sebesar 0,467 TOE

serta Intensitas Energi yang berkurang menjadi sebanyak 382 TOE

(Saleh, 2010), namun usaha-usaha keras untuk efisiensi energi harus

tetap dilakukan untuk meningkatkan kesejahteraan bangsa.

4. Pasokan energi dari batu bara Indonesia

Dengan mempertimbangkan ketersediaan energi fosil, maka

keputusan pemerintah pada tahun 2007 untuk membangun berbagai

PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap) berbahan bakar batu bara

lokal dengan daya total 10.000 MW sangatlah tepat. Meskipun sekitar

85% batu bara di Indonesia dikategorikan sebagai low rank coal, yaitu

lignite dan sub-bituminous, akan tetapi batu bara semacam itulah yang

tersedia indigenously secara murah, sehingga listrik yang dibangkitkan

dari batu bara memerlukan biaya terendah (antara 5,5 sampai 6 sen

6

USD per kWh) dibandingkan dengan bahan bakar lain (Anonim,

2010-c). Sangat tidak rasional apabila mengekspor batu bara untuk

kebutuhan asing, sementara mengimpor batu bara (atau jenis bahan

bakar lain bagi PLTU) untuk keperluan domestik, sebab hal ini akan

membuat kita semakin tidak mandiri, tergantung pada belas kasihan

negara lain dan jelas sangat dirugikan (Saptoadi, 2010-b). Sebagai

gambaran, batu bara diekspor dengan harga hanya 65,51 USD per ton

FOB (Free on Board), tetapi bila mengimpor batu bara maka

harganya sebesar 220,23 USD per ton CIF (Cost, Insurance and

Freight) (KESDM, 2009). Seandainya batu bara lokal tidak digunakan

dengan alasan pencemaran lingkungan (karena limbah fly ash dan

bottom ash), maka negara lain pasti dengan senang hati akan

memanfaatkan batu bara kita, karena teknologi telah tersedia untuk

mengatasi problem abu sisa pembakaran, misalnya: fabric filter,

cyclone separator, wet venturi scrubber, electrostatic precipitator,

dan lain-lain. Data transaksi batu bara dunia antara tahun 2000 sampai

2008 menunjukkan bahwa harga batu bara telah meningkat tajam

hingga 400% selama periode tersebut (Bloemendal, 2009). Ini

merupakan bukti nyata bahwa batu bara sangat berharga dan dibutuh-

kan di seluruh dunia, jadi mengapa tidak menggunakan batu bara kita

sendiri?. Salah satu kunci kemandirian adalah pemanfaatan optimal

potensi apapun yang ada di sekitar kita untuk mencapai kesejahteraan.

Setelah mempertimbangkan banyak aspek dan mengevaluasi

program pembangunan 10.000 MW PLTU fase pertama, pemerintah

memutuskan untuk menjalankan program fase kedua mulai tahun

2010 guna memperoleh tambahan pasokan listrik sebesar 10.670 MW.

Meskipun demikian fase dua ini hanya terdiri dari 40,3% PLTU batu

bara dengan daya total 4.294 MW, sedangkan sisanya adalah 33,6%

PLTP (daya total 3.583 MW), 11% PLTA (total 1.174 MW) serta

15,3% PLTGU (total 1.626 MW ) (Anonim, 2010-d).

5. Pasokan energi dari biomassa Indonesia

Sejujurnya harus diakui bahwa biomassa tidak dapat diban-

dingkan dengan batu bara. Siapapun sepakat bahwa batu bara adalah

the real fuel, sedangkan biomassa agak sulit disebut sebagai bahan

bakar, walaupun mampu terbakar karena kandungan combustibles

7

yang dimilikinya. Tidak terlalu mengherankan seandainya densitas

energi dua jenis bahan bakar tersebut jauh berbeda, karena biomassa

terbentuk hanya dalam orde tahunan sedangkan batu bara terbentuk

setelah puluhan juta tahun.

Pada umumnya biomassa bersifat ignitable dan carbon neutral.

Dengan mempertimbangkan isu pemanasan global dan perubahan

iklim diharapkan biomassa dapat lebih berperan sebagai sumber

energi, mengingat bahwa emisi CO2 yang dihasilkannya lebih rendah,

sementara CO2 itu sendiri merupakan akumulasi CO2 yang diserap dan

disimpan selama bertahun-tahun masa pertumbuhannya. Seandainya

biomassa tidak dibakar akan tetapi dibiarkan membusuk secara

alamiah, maka proses pembusukan inipun akan menghasilkan

sejumlah CO2 yang sama. Perhitungan menunjukkan adanya potensi

pengurangan emisi CO2 sebesar 236 g/kWh apabila biomassa

digunakan sebagai sumber energi termal menggantikan bahan bakar

fosil (BWT, 2008). Kebetulan kandungan abu dan nitrogen pada

biomassa relatif rendah sehingga emisi pencemar lainnya (NOx, SO2

and abu) juga rendah. Meskipun demikian, biomassa memiliki

beberapa kekurangan seandainya digunakan secara langsung (tanpa

pretreatment) sebagai bahan bakar padat, yaitu densitas energi yang

rendah, kualitas bahan bakar dan nilai kalor yang tidak seragam,

refueling yang terlalu sering akibat cepatnya pembakaran,

pengangkutan dan penyimpanan yang sulit dan mahal (Werther,

2000). Penyebabnya terutama adalah bulk density yang sangat rendah,

antara 100 kg/m3 (pada jerami padi) sampai 500 kg/m3 (pada kayu

keras), bandingkan dengan batu bara yang bervariasi antara 1100

kg/m3 dan 2330 kg/m3 (Sami, 2001).

Sebagai solusinya, biomassa sebaiknya dimampatkan (densified)

dalam bentuk briket atau pellet, sebelum digunakan sebagai bahan

bakar. Terdapat dua alternatif bagi biomassa sebelum dimampatkan,

yaitu tetap dalam bentuknya semula (mentah) atau dikarbonisasi

(dipirolisis) terlebih dahulu, masing-masing dengan kelebihan dan

kekurangannya. Biomassa mentah tidak bagus untuk dibriketkan

karena masih mengandung air dan volatile matter, memiliki nilai kalor

dan bulk density yang rendah, dan cenderung mengembang lagi

sesudah dilepas dari peralatan pembriket. Sebaliknya briket biomassa

yang telah dipirolisis jelas memiliki sifat bahan bakar yang lebih baik,

8

akan tetapi diperlukan energi termal, peralatan khusus dan waktu

tambahan untuk melakukan pirolisis, sehingga harus diupayakan agar

input energi yang dibutuhkan untuk pirolisis (dihasilkan dari

pembakaran sebagian biomassa mentah tersebut) masih lebih kecil

dibandingkan dengan kenaikan output energi briket terpirolisis.

Pada kasus biomassa mentah, telah dilakukan banyak sekali

penelitian. Salah satunya adalah percobaan pembriketan serbuk kayu

gergajian, di mana kayu yang digunakan adalah jati, mahoni, abasia

dan kelapa. Pemadatan terbukti mampu meningkatkan laju reaksi

pembakaran dan laju pelepasan kalor. Laju reaksi maksimum briket

meningkat 3 kali (pada kayu terbaik, misalnya abasia dan kelapa)

sampai 5 kali (pada kayu terjelek, misalnya jati), sementara laju reaksi

rata-rata briket meningkat 2 kali (pada kayu terbaik) sampai 3 kali

(pada kayu terjelek). Sedangkan laju pelepasan kalor pada briket naik

1,4 sampai 3,5 kali lipat dibandingkan dengan serbuk kayu tidak

terpadatkan (Saptoadi, 2004-a). Selain itu dilakukan pula penelitian

pembriketan limbah cangkang kakao (nilai kalor sekitar 17.000 kJ/kg)

dan cangkang kemiri (nilai kalor sekitar 21.960 kJ/kg), di mana proses

pembakaran yang dilakukan memberi hasil yang memuaskan sebab

kedua limbah tersebut memiliki nilai kalor yang tinggi (Saptoadi,

2007).

Telah dilakukan juga puluhan penelitian terhadap biomassa yang

dikarbonisasi sebelum dibriketkan, di antaranya dengan menggunakan

limbah jarak pagar, tongkol jagung dan kulit ketela pohon. Proses

pirolisis dilakukan selama sekitar 2 jam pada suhu 300oC sampai

380oC, kemudian arang yang diperoleh dihancurkan sampai berukuran

antara 30 dan 50 mesh untuk kemudian dibriketkan dengan bantuan

bahan perekat tepung kanji (cassava starch). Pirolisis pada tongkol

jagung memberi pengaruh paling signifikan, di mana nilai kalor

meningkat hingga 68% dan kandungan karbon meningkat 200%,

padahal pada kondisi mentah tiga macam limbah tersebut memiliki

nilai kalor yang hampir sama (sekitar 4.000 cal/g). Pembakaran briket

arang ini menunjukkan hasil yang memuaskan (Saptoadi, 2009 dan

2010-c).

Harus diakui bahwa implementasi nyata briket biomassa untuk

pembangkitan listrik skala besar masih belum nampak di Indonesia

sebab briket hanya cocok dibakar di grate stoker yang mampu

9

menghasilkan energi dalam jumlah relatif sedikit. Energi dalam

jumlah sedikit ini tidak mampu menghasilkan uap bersuhu dan

bertekanan tinggi dalam jumlah yang mencukupi untuk memutar

turbin dan generator listrik, sehingga pemakaian yang umum untuk

briket biomassa dan grate stoker ini adalah untuk penyediaan energi

termal bagi proses-proses industri. Untuk pembangkitan energi skala

besar lebih cocok digunakan pulverized (suspension) firing atau

fluidized bed furnace, akan tetapi biomassa justru tidak dibriket

sebelum masuk ke dapur pembakaran, melainkan dihancurkan

sehingga berukuran relatif kecil.

Hadirin yang saya hormati,

6. Kesulitan dalam pemanfaatan batu bara di Indonesia

Beberapa kelompok masyarakat memprotes pembangunan

PLTU berbahan bakar batu bara dengan alasan lingkungan. Memang

harus diakui bahwa batu bara adalah bahan bakar yang paling kotor di

antara bahan bakar lainnya, terutama karena abu sisa pembakaran

yang kasat mata, secara fisik mengganggu dan memerlukan tempat

pembuangan khusus, sementara bahan bakar lain “hanya” mengeluar-

kan zat pencemar berupa gas (misalnya SOx, dan NOx) yang tidak

nampak oleh mata dan tidak membutuhkan tempat pembuangan

khusus karena langsung terlarut dalam udara atmosfir. Hal ini

menimbulkan persepsi bahwa batu bara adalah bahan bakar yang

paling berbahaya (Saptoadi, 2010-b). Ditambah lagi dengan kenyataan

bahwa emisi gas rumah kaca CO2 per satuan energi yang dihasilkan

dari pembakaran batu bara juga paling tinggi dibandingkan bahan

bakar fosil yang lain, apalagi dibandingkan dengan biomassa.

Negara-negara industri maju, yang sekarang cenderung menen-

tang PLTU batu bara, sesungguhnya semenjak awal revolusi industri

telah menikmati manfaat batu bara untuk memutar roda ekonomi dan

mencapai kemakmuran. Kemudian setelah hidup sejahtera, mereka

baru mulai peduli terhadap lingkungan hidup yang terlanjur rusak dan

selama ini terabaikan akibat euphoria ”industrialisasi untuk kemak-

muran”. Mereka bahkan meminta negara-negara berkembang untuk

tidak mengulangi kesalahan mereka. Tentu saja negara-negara

10

berkembang tidak ingin mengulangi kesalahan dalam merusak

lingkungan, akan tetapi sekadar mencontoh success story dalam

mencapai kesejahteraan dengan dukungan ketersediaan energi yang

memadai, dengan lebih mempertimbangkan aspek lingkungan

(Saptoadi, 2010-b).

Perhitungan biaya pembangkitan listrik dengan memasukkan

negative externalities (misalnya biaya kerusakan lingkungan, biaya

pemulihan kesehatan, biaya sosial, dan lain-lain) semakin memperkuat

kampanye anti batu bara. Selama ini produksi listrik dari batu bara

memakan biaya minimal dikarenakan negative externalities memang

(sengaja) tidak diperhitungkan. Perhitungan terbaru menunjukkan

bahwa teknologi pembangkitan listrik termurah adalah Efisiensi

Energi (Demand Side Management) sebesar 2,5 sen USD/kWh,

selanjutnya adalah PLTB lepas pantai sebesar 3 sen USD/kWh, diikuti

oleh PLTB tepi pantai sebesar 6 sen USD/kWh, dan seterusnya PLTP

sebesar 7,1 sen USD/kWh. Pembangkitan listrik menggunakan

pembakaran biomassa menempati urutan ke-8 dengan biaya 13,6 sen

USD/kWh. Listrik dari PLTU terbaik yang menggunakan teknologi

scrubbed coal memakan biaya 26,3 sen USD/kWh dan berada di

urutan 15 (Sovacool, 2009). Fakta menarik dari data ini adalah bahwa

teknologi renewable energy (kecuali tenaga surya) menempati

peringkat 1 sampai 8, kemudian setelah itu baru diikuti oleh PLTN

dan pembangkit berbahan bakar fosil. Listrik dari batu bara memer-

lukan biaya hampir dua kali lipat dibanding listrik dari biomassa.

7. Kesulitan dalam pemanfaatan biomassa di Indonesia

Sebagaimana sudah disebutkan, salah satu kekurangan biomassa

adalah densitas energinya yang rendah. Seandainya biomassa

digunakan sebagai bahan bakar utama (tunggal) di suatu pembangkit

listrik skala besar, maka laju volumetris input yang dibutuhkan pasti

sangat besar. Sangat mungkin terjadi bahwa limbah di lokasi

produksinya sama sekali tidak berharga, tetapi menjadi mahal bagi

instalasi pembangkit listrik karena biaya pengumpulan dan pengang-

kutannya yang tinggi, sehingga operasional pembangkit listrikpun

menjadi tidak ekonomis.

11

Di sisi lain, pemakaian limbah biomassa pada pembangkit listrik

skala kecil (lokal) membutuhkan biaya investasi spesifik yang tinggi,

operator yang banyak dan memiliki efisiensi termal yang rendah.

Kasus ini misalnya dijumpai di Austria dan membuatnya tidak

ekonomis (Werther, 2000). Oleh karena itu akan sangat

menguntungkan seandainya limbah biomassa sudah tersedia di suatu

industri besar, misalnya pabrik pengolahan kayu, pabrik minyak

kelapa sawit, pabrik gula, dan lain-lain, sehingga dapat langsung

dimanfaatkan tanpa memerlukan transportasi dan pre-treatment, untuk

membangkitkan energi (listrik dan termal) guna menutupi kebutuhan

internal di pabrik tersebut.

Sejauh ini pembakaran limbah biomassa di Indonesia

nampaknya lebih difokuskan sekadar untuk memusnahkan limbah

yang mengganggu, bukan dalam rangka pemanfaatan energi termalnya

untuk aktivitas yang bernilai ekonomis, kecuali misalnya ampas tebu

di boiler pabrik gula dan sekam padi di industri batu bata dan genting

tradisional (Werther, 2000).

Hadirin yang saya muliakan,

8. Usulan solusi yang ditawarkan

Dengan memperhatikan berbagai potensi dan hambatan

sebagaimana diuraikan di atas, dapat ditawarkan suatu solusi sebagai

jalan keluar. Solusi itu adalah co-firing atau co-combustion yaitu

pembakaran bersama antara batu bara dan biomassa di ruang bakar

PLTU skala besar yang sudah ada. Akan lebih baik seandainya PLTU

batu bara tersebut berlokasi dekat dengan sumber limbah biomassa

(kurang dari 50 km sampai 80 km) sehingga biaya transportasi

biomassa tidak terlalu tinggi. Seandainya jenis serta jumlah biomassa

yang tersedia selalu berubah secara musiman, hal ini tidak akan terlalu

mengganggu operasional PLTU tersebut. Kandungan karbon yang

tinggi pada batu bara serta kandungan volatile matter yang tinggi pada

biomassa dapat saling mengkompensasi dan justru menghasilkan

proses pembakaran dan tingkat emisi yang lebih baik dibandingkan

dengan pembakaran tunggal masing-masing bahan bakar (Werther,

2000). Co-firing ini lebih terasa bermanfaat bagi batu bara kualitas

12

rendah yang banyak terdapat di Indonesia (Naruse, 2001). Selain lebih

ramah lingkungan, co-combustion terbukti lebih ekonomis untuk

pembangkitan listrik (Sami, 2001). Kebetulan sistem pembakaran

pada PLTU di Indonesia pada umumnya adalah suspension

(pulverized) burning dan sistem ini cocok untuk co-firing bersama

biomassa.

Salah satu alternatif solusi adalah penambahan grate stoker di

bagian bawah dapur boiler pulverized coal yang sudah ada. Grate ini

untuk membakar biomassa, di mana gas panas hasil pembakaran

biomassa akan naik dan bergabung dengan proses pembakaran serbuk

batu bara. Sebagai contoh adalah suatu PLTU batubara 124 MWe

yang kemudian ditambah dengan grate untuk membakar kulit kayu

sehingga memperoleh tambahan energi termal 10 MW (Werther,

2000). Satu kasus lain melibatkan pembakaran batu bara bersama

serpihan (tatal) kayu sebanyak 10% sampai 22% (Sami, 2001).

Alternatif solusi yang lain adalah dengan menghaluskan

biomassa sehingga berukuran sekecil mungkin. Sistem ini tidak

memerlukan grate stoker akan tetapi justru memerlukan pulverizer

yang mahal dan boros energi sehingga kurang begitu disukai

(Werther, 2000). Biomassa, terutama yang berserat, sangat sulit untuk

dihancurkan di pulverizer agar berukuran lembut sebagaimana halnya

batu bara, sehingga direkomendasikan ukuran yang lebih realistis,

yaitu 4 mm untuk jerami dan 6 mm untuk kayu. Terdapat tiga

alternatif untuk memasukkan bahan bakar ke dapur boiler. Pertama,

biomassa langsung dihembuskan masuk melalui saluran dan burner

yang berbeda dengan batu bara. Kedua, digunakan dua saluran yang

berbeda untuk masing-masing bahan bakar tersebut, akan tetapi

kemudian keduanya melalui satu burner yang sama (di mana salah

satu bahan bakar itu akan di-swirl untuk mempercepat mixing).

Ketiga, batu bara dan biomassa sudah dicampur terlebih dahulu,

kemudian dialirkan bersama melalui satu saluran dan satu burner

(Sami, 2001).

Alternatif solusi lain yang juga termasuk dalam kategori co-

combustion adalah biobriket, di mana biomassa dicampur dengan batu

bara kemudian dimampatkan menjadi briket. Biobriket memiliki

kelebihan dibanding briket batu bara yaitu suhu penyalaan yang lebih

rendah, emisi abu yang lebih sedikit dan periode pembakaran yang

13

lebih singkat. Bahkan apabila ditambahkan batu kapur atau kulit

kerang atau kalsium hidroksida pada biobriket maka emisi SOx dapat

dikurangi. Penambahan pulp black liquor pada biobriket juga dapat

mengurangi emisi NOx (Naruse, 1999). Contoh biobriket di Indonesia

adalah briket yang terdiri dari serbuk gergajian kayu dan lignite

sebagaimana telah diteliti beberapa saat yang lalu. Hasil penelitian

atas berbagai variasi komposisi biomassa dan batu bara menunjukkan

bahwa campuran 25% lignite dan 75% serbuk kayu menunjukkan

performance terbaik dalam menghasilkan energi termal (Saptoadi,

2004-b). Terbukti juga bahwa ukuran biobriket terkecil justru akan

menghasilkan energi termal terbesar, karena luas permukaan spesifik

yang tersedia untuk bereaksi akan maksimal (Saptoadi, 2008). Sistem

pembakaran biobriket yang umum dijumpai adalah grate stoker, baik

yang fixed maupun traveling. Grate stoker bisa terdiri dari beberapa

zone pembakaran yang dapat dioperasikan secara independen satu

sama lain, misalnya dalam hal debit pasokan udara pembakaran dan

kecepatan gerak perpindahan biobriket di atas rangka bakar. Dengan

pengaturan yang optimal dapat diperoleh proses pembakaran briket

biomassa yang berlangsung secepat mungkin, yang berarti laju

pelepasan energi termal maksimum. Meskipun demikian sistem ini

lebih sesuai untuk menghasilkan energi termal dibandingkan dengan

energi listrik, karena kalor yang dilepaskannya relatif sedikit.

Hadirin yang berbahagia,

Mengakhiri pidato ini, izinkan saya mengucapkan puji dan

syukur terutama ke hadirat Allah swt. yang dengan ijin dan kuasa-Nya

telah membuat saya mencapai jabatan guru besar ini. Terima kasih

kepada Kementerian Pendidikan Nasional, yang telah menganugerah-

kan jabatan ini kepada saya. Terima kasih juga saya sampaikan kepada

Rektor dan Pimpinan Universitas, Pimpinan dan anggota Majelis Guru

Besar dan Senat Akademik, Pimpinan Fakultas Teknik, serta

Pimpinan Jurusan Teknik Mesin dan Industri yang telah mengusulkan,

memproses dan menyetujui permohonan saya. Dengan segala

kerendahan hati saya mohon doa restu semoga tetap istiqamah dalam

pengabdian kepada Allah swt, bangsa dan masyarakat Indonesia

melalui institusi Universitas Gadjah Mada yang saya cintai ini.

14

Ucapan terima kasih dan hormat saya sampaikan kepada guru-

guru saya di SD Kebondalem 2, SMP Negeri 1 dan SMA Negeri 1,

semuanya di Pemalang, yang telah membekali saya dengan ilmu-ilmu

yang sangat bermanfaat bagi pengembangan diri saya.

Kepada seluruh dosen saya di UGM, almarhum Ir. Dharmawan

Tjipto Harijono dan almarhum Ir. Tjahjana Adi, MSME, serta Bapak –

Ibu dosen lain yang tidak mampu saya sebut satu per satu, saya

haturkan penghargaan dan terima kasih yang tak terhingga besarnya.

Kepada Prof. Lady, Prof. Yang serta Prof. Arpaci, di University of

Michigan yang telah membangkitkan fanatisme saya di bidang

Thermal Engineering. Berikutnya saya sampaikan terima kasih atas

bimbingan dan kesabaran promotor saya di Technische Universität

Clausthal yaitu Prof. Scholz dan Prof. Jeschar. Berkat interaksi

dengan mereka, akhirnya saya tidak dapat terlepas lagi dari bidang

Energi dan Pembakaran yang sangat menarik ini.

Tidak lupa saya sampaikan terima kasih kepada Prof. Naruse di

Toyohashi University of Technology (sekarang di Nagoya University)

yang telah mengajak saya bergabung ke collaborative research

dengan sponsor NEDO selama tahun 2002 sampai 2005. Bersamaan

dengan itu, program AUN/SEED-Net baru saja dimulai dengan

memberi saya competitive research grant (untuk pertama dan

sekaligus terakhir kalinya). Berbagai kegiatan penelitian bersama para

kolega Jepang tersebut membuat saya ”terperangkap“ dalam

kewajiban untuk publikasi. Kebetulan, AUN/SEED-Net selalu

menyediakan fasilitas dan bantuan untuk field wise seminars dan

regional conferences.

Demikian juga dengan para kolega saya di Sustainable Energy

and Environment Forum di bawah pimpinan Prof. Yoshikawa dari

Kyoto University. Interaksi dengan Prof. Ishihara, Prof. Ohgaki, Prof.

Fungtammasan, Prof. Hadi, dan lain-lain, semakin memperdalam

keterlibatan saya di bidang energi tanpa mengabaikan aspek ling-

kungan hidup.

Ucapan terima kasih kepada teman, kolega dan saudara saya di

berbagai kelompok, misalnya Alumni M-77, Pengajian Rombongan 1

Jamaah Haji Multazam 2005, BTC, BPTIY, dan Yayasan Salman al

Farisi berikut seluruh KB-TKIT-SDIT-nya, atas dorongan semangat,

inspirasi, pencerahan dan selingan kegiatan untuk saya. Saya mohon

15

maaf seandainya selama ini waktu, pikiran, dan energi saya masih

terlalu sedikit tercurah untuk mereka.

Ungkapan syukur dan terima kasih yang tak terhingga besarnya

saya sampaikan untuk ibunda tercinta almarhumah Rt. Nurwini dan

ayahanda Hardjono yang telah mengorbankan segala yang beliau

miliki untuk pendidikan saya. Jasa-jasa mereka tidak akan pernah

habis disebutkan. Demikian juga kepada almarhum kedua mertua

saya, Hj. Maruti Herawati dan Brigjen (Purn.) H. Ery Soepardjan.

Semoga Allah swt. mengampuni seluruh dosa mereka dan memberi

tempat yang mulia di sisi-Nya. Terima kasih kepada lima adik saya

dan keluarganya, demikian juga untuk sembilan kakak dan adik ipar

beserta seluruh keluarganya, atas bantuan, dorongan semangat dan doa

selama ini.

Kepada istri saya tercinta, drg. Endang Budhi Pritawati, pantas

diungkapkan rasa terima kasih yang tiada habisnya atas pengertian,

pengorbanan, dorongan, doa dan kasih sayang selama mendampingi

dalam hidup berkeluarga yang penuh suka dan duka. Semoga Allah

swt. memberinya balasan kebaikan yang berlipat-lipat di dunia dan di

akhirat kelak. Kepada anak-anak saya: Meidwinna, Ridhwan, Fauzan,

Nisa dan Imran, semoga kalian memperoleh kesuksesan hakiki di

dunia dan di akhirat, jauh melebihi kesuksesan tidak seberapa yang

mampu saya capai dengan susah payah.

Akhirnya, diucapkan terima kasih kepada para hadirin yang

dengan sabar telah mendengarkan pidato ini. Mohon maaf seandainya

terdapat kekhilafan atau kata yang tidak berkenan di hati para hadirin.

Wassalaamu’alaikum wa rahmatullaahi wa barakaatuh.

16

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2010-a, http://www.esdm.go.id/berita/batubara/44-batubara/

2917-kuota-ekspor-batubara-150-juta-ton-per-tahun.html

Anonim, 2010-c, http://www.esdm.go.id/berita/listrik/39-listrik/3615-

perbandingan-keekonomian-pembangkit-listrik.html

Anonim, 2010-d, http://www.esdm.go.id/berita/listrik/39-listrik/3034-

program-percepatan-10000-mw-tahap-ii-butuhkan-investasi-us-

16055-juta-.html

Bloemendal, M., 2009, Reconfiguration of end user strategies in a

changing world, Proceeding of Coaltrans Asia, 2 – 6 June, Bali.

BWT, 2008, Renewable Energy: made in Germany, Bundesmi-

nisterium für Wirtschaft und Technologie, Öffentlichkeitsarbeit/

IA8, Berlin (Germany).

KESDM, 2008, Key indicator of Indonesia Energy and Mineral

Resources, Pusat Data dan Informasi, Kementerian Energi dan

Sumber Daya Mineral, Jakarta.

KESDM, 2009, Handbook of Energy and Economic Statistics of

Indonesia 2009, Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral,

Jakarta.

Kleine, A., 2009, Renewable Energy in Germany and Indonesia – Past

experience and future challenge, Makalah Peringatan “Tag der

deutschen Einheit”, 7 November, Yogyakarta.

Naruse, I., Lu, G., Kim, H., Yuan, J., 1999, Combustion behavior and

emission control in biobriquette combustion, Proceedings of

International Conference on Mechanical Engineering, Tanzania.

Naruse, I., Gani, A., Morishita, K., 2001, Fundamental characteristics

on co-combustion of low rank coal with biomass, Proceedings of

Pittsburg Coal Conference, Pittsburg (USA).

Nishikawa, Y., 2006, On the international cooperations/collaborations

for Sustainable Energy and Environmental issues in the East Asia

region, Keynote speech 2nd Int. Conf. on Sustainable Energy and

Environment, 21 – 23 November, Bangkok, Thailand.

Saleh, D.Z., 2010, Peran Perguruan Tinggi dalam membangun

bangsa melalui Pembangunan di bidang Energi, Pidato Ilmiah

Dies Natalis ke 64 Pendidikan Tinggi Teknik UGM, Yogyakarta.

17

Sami, M., Annamalai, K., Wooldridge, M., 2001, Co-firing of coal

and biomass fuel blends, Progress in Energy and Combustion

Science, 27, pp. 171 – 214.

Saptoadi, H., 2004-a, Enhancement of Energy Density for Biomass,

Proceedings 7th International Quality in Research Conference,

University of Indonesia, Jakarta.

Saptoadi, H., 2004-b, The Best Composition of Coal-Biomass

Briquettes, Proceedings of Collaboration Workshop : Energy,

Environment & New Trend in Mechanical Engineering,

Brawijaya University, Malang, pp. 91 -105.

Saptoadi, H., Syamsiro, M., Tambunan, B.H., 2007, Biomass Waste

utilization from Cacao and Candle Nut shells as fuel briquettes,

Jurnal Manusia & Lingkungant (UGM), Vol. 14 No. 3,

November, hal 127 - 136.

Saptoadi, H., 2008, The best biobriquette dimension and its particle

size, Asian Journal of Energy & Environment, 9, issues 3 & 4,

Sept. & Dec., pp. 161 – 175.

Saptoadi, H., Pambudi, N.A., Surono, U.B., Sudarwanto, 2009,

Pyrolyzed and raw organic wastes used as fuel briquettes,

Proceeding 1st AUN/SEED-Net Regional Workshop on New and

Renewable Energy, Bandung, pp. 69 – 76.

Saptoadi, H., 2010-a, Development of Power Plants utilizing more

Renewable Energy Resources in Indonesia, Proceeding of Int.

Conf. on Innovations for Renewable Energy, 20 – 22 September,

Hanoi, Vietnam, pp. 26 - 29.

Saptoadi, H., 2010-b, Coal Fired Power Plants for National Welfare –

Indonesian Case, Proceeding of 2nd Int. Conf. of the Institution of

Engineering and Technology, 21 – 22 June, Bandar Seri

Begawan, Brunei Darussalam.

Saptoadi, H., Surono, U.B., Pambudi, N.A., Sudarwanto, 2010-c,

Combustion of pyrolyzed Jatropha seed cakes, Corn cobs and

Cassava peels as a function of air supply, Proceeding Reg. Conf.

on Mechanical and Aerospace Technology, Bali, pp. 325 – 334.

Sovacool, B.S., 2009, Negative externalities and electricity prices:

Exploring the full social costs of conventional, renewable and

nuclear power sources, Proceeding of World Renewable Energy

Congress 2009 – Asia, 19- 22 May, Bangkok, pp. 1209 – 1212.

18

Werther, J., Saenger, M., Hartge, E.U., Ogada, T., Siagi, Z., 2000,

Combustion of agricultural residues, Journal of Progress in

Energy and Combustion Science, 26, pp. 1 – 27.

19

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Nama : Harwin Saptoadi,

Prof., Dr.-Ing., Ir., M.S.E.

Tempat/tanggal lahir : Denpasar, 2 Sept. 1958

NIP : 195809021986031001

Jabatan/Golongan : Guru Besar/IIId (1 Juli

2010)

E-mail : harwins@ugm.ac.id

harwins@lycos.com

Alamat kantor : JTMI – FT – UGM

Jl. Grafika 2, Yogyakarta 55281

Alamat rumah : Karangasem CC V /141, Yogyakarta 55283

Nama istri : Drg. Endang Budhi Pritawati

Nama anak : 1. Meidwinna Vania Michiani

2. Muhammad Ridhwan Clausthiawan

3. Muhammad Luqman Fauzan

4. Athiyyah Khairunnisa

5. Muhammad Imran Hafiduddin

Pendidikan:

1. Sekolah Dasar Kebondalem 2, Pemalang : lulus tahun 1970

2. Sekolah Menengah Pertama Negeri 1, Pemalang : lulus tahun 1973

3. Sekolah Menengah Atas Negeri 1, Pemalang : lulus tahun 1976

4. Perguruan Tinggi

a. Insinyur, Jurusan Teknik Mesin, Universitas

Gadjah Mada : lulus 1985

b. Master of Science in Engineering, Dept. of

Mechanical Engineering and Applied

Mechanics, University of Michigan (USA) : lulus 1989

c. Doktor-Ingenieur, Institut für Energiever-

fahrens- und Brennstofftechnik, Technische

Universität Clausthal (Germany) : lulus 1997

20

Riwayat Pekerjaan:

1. Dosen Jurusan Teknik Mesin dan Industri, Fakultas Teknik UGM,

sejak 1986.

2. Anggota Badan Pengembangan Teknologi dan Inovasi Yogyakarta,

sejak 1999.

3. Ketua Program Studi S1 Teknik Mesin, sejak 2007.

4. Konsultan Ahli pada berbagai proyek kerjasama penelitian UGM

dengan lembaga pemerintah (Kementerian dan Pemda), lembaga

swasta maupun lembaga asing.

5. Anggota Gugus Tugas Energi (New & Renewable), Kementerian

Riset dan Teknologi, 2005 – 2007.

6. Anggota dan Deklarator SEE (Sustainable Energy and Environ-

ment) Forum – Asia Pacific Academic Network, sejak 2006.

Publikasi Ilmiah (penulis pertama, dalam 3 tahun terakhir, dari

jurnal terakreditasi):

1. Saptoadi, H., 2008, “The best biobriquette dimension and its

particle size”, AJEE (Asian Journal of Energy and Environment)

vol 9, Issue 3 & 4, Sept. & Dec. 2008, pp. 161 – 175

2. Saptoadi, H., 2007, “Coal fired cogeneration plants for better

energy efficiency and reliability: A case study at a food company”,

Jurnal Teknik Mesin (ITS),vol. 7 No. 3, hal 182-190.

3. Saptoadi, H., Syamsiro, M., Tambunan, B.H., 2007, ”Biomass

Waste utilization from Cacao and Candle Nut shells as fuel

briquettes”, Journal of People & Environment (UGM), Vol. 14 No.

3, November 2007, hal 127 - 136.

4. Saptoadi, H., 2009, “Efficiency improvement of gas turbine power

plants by absorption chillers”, Jurnal Teknik Mesin (ITS),vol. 9 No.

3, hal 188-194.

5. Saptoadi, H, Himawanto, D.A, 2008, “Pemodelan matematis

distribusi temperatur pada proses pembakaran di ruang bakar”,

Jurnal Teknik Gelagar (FT-UMS), Vol. 19 No. 01, April 2008, hal

33 - 40.