5 Pendahuluan
Gambar 1.1. Penggunaan energi utama di negara maju dan negara berkembang BPS, 2003.
Berbagai solusi telah ditawarkan oleh para ilmuwan untuk mengatasi ketergantungan terhadap sumber energi tak
terbarukan. Diantara berbagai solusi itu adalah dengan memanfaatkan energi terbarukan. Salah satu sumber energi
terbarukan yang menjanjikan adalah biomassa. Sumber energi jenis ini banyak diperoleh dari limbah hutan, perkebunan dan
pertanian. Potensi biomassa di Indonesia sangatlah besar.
Sebagai negara agraris, Indonesia menghasilkan produk pertanian dan kehutanan yang sangat melimpah tiap tahunnya.
Limbah hasil produksi pertanian dan kehutanan tersebut dapat digunakan sebagai bahan bakar biomassa, diantaranya adalah
sekam padi dan serbuk kayu. Persoalannya adalah seperti apa teknologi yang tepat untuk mengolah biomassa padat tersebut
menjadi energi bentuk lain yang lebih berguna.
Persoalan lain adalah, meskipun ketersediaan bahan bakar biomassa cukup melimpah, namun secara umum kandungan
energi yang dimiliki oleh biomassa lebih kecil dari pada bahan bakar fosil. Berdasarkan data yang diperoleh dari literatur, energi
yang dikandung oleh batu bara kualitas tertinggi antrasit adalah sebesar 28,9 MJkg Bornstein, 2006 sampai 34,4
–35,7 MJkg Souza-Santos, 2004. Sedangkan dari pengujian laboratorium
energi yang terkandung dalam sekam padi sebesar 15,5 MJkg dan kayu sebesar 16,9 MJkg Suyitno, Juwana et al., 2009.
5 10
15 20
25 30
35 40
Energi Nuklir
Batu Bara
Biomassa Listrik Hidro
Gas Alam Minyak P
e n
g g
u n
a a
n E
n e
rg i
Negara Berkembang Negara Maju
6 Produksi Gas dari Padatan
Rendahnya kandungan energi yang dimiliki oleh biomassa mengharuskan penggunaan teknik pemanfaatan energi biomassa
yang baik. Salah satu cara memanfaatan energi biomassa secara efektif adalah dengan pirolisis dan gasifikasi. Gasifikasi adalah
suatu proses konversi bahan bakar biomassa menjadi gas yang bisa terbakar, melalui reaksi termokimia dengan menggunakan
sejumlah oksigen yang perbandingan ekuivalen oksidatifnya dibawah 1 1 Belonio, 2005. Keuntungan dari proses
gasifikasi adalah pembakaran menggunakan syngas syntethic gas hasil gasifikasi lebih efisien daripada pembakaran langsung
bahan bakar, selain itu proses ini lebih ramah lingkungan dalam hal polusi udara.
1.3. Potensi Biomassa di Indonesia
Biomassa merupakan bahan energi organik yang berasal dari alam termasuk didalamnya tumbuhan dan hewan. Biomassa
juga mengacu pada sampah yang dapat diurai melalui proses bio biodegradable wastes. Bahan organik yang diproses melalui
proses geologi seperti batu bara dan minyak tidak digolongkan kedalam kelompok biomassa.
Biomassa termasuk bahan energi yang dapat diperbaharui karena dapat selalu ditumbuhkan. Energi yang terdapat dalam
biomassa berasal dari sinar matahari selama proses fotosintesis. Energi yang tersimpan dalam biomassa dapat digunakan secara
langsung dan dapat juga diubah menjadi bentuk cair atau gas. Reaksi kimia selama proses fotosintesis dapat dijelaskan sebagai
berikut:
6H
2
O + 6CO
2
matahari sinar
C
6
H
12
O
6
+ 6O
2
1.1 Dari kesemua biomassa, kayu merupakan biomassa yang
sudah lama dikenal oleh masyarakat. Kayu sebagaimana biomassa lainnya adalah bahan bakar terbarukan. Selama produksi dan
pemanfaatan kayu, karbon yang dihasilkan hampir netral. Walaupun selama pembakaran kayu dihasilkan CO
2
, daun pada tumbuhan juga mengabsorb CO
2
selama proses fotosintesis. Pemanfaatan biomassa kayu sebagai bahan bakar umumnya
dalam bentuk kayu bakar, serbuk kayu, dan arang kayu. Data tahun 2005 menunjukkan, produksi padi Indonesia
mencapai lebih dari 50 juta ton gabah kering giling atau setara
7 Pendahuluan
dengan 31 juta ton beras. Dari hasil produksi tersebut diperoleh minimal 10 juta ton sekam padi per tahun di Indonesia Pikiran,
2006. Sedangkan sumber lain menyebutkan bahwa produksi kayu Indonesia diperkirakan sebesar 8,2 juta m
3
tiap tahunnya http:www.arupa.or.id. Dengan jumlah hasil pertanian dan
perhutanan yang melimpah tersebut, dapat diperoleh sumber energi baru yang mampu mengurangi ketergantungan terhadap
bahan bakar fosil.
Sebagai negara agraris, Indonesia mempunyai potensi bahan bakar biomassa dari sisa kegiatan pertanian. Data BPS
tahun 2006 menunjukkan bahwa dari 55 juta ton padi yang diproduksi di Indonesia, 50-nya diproduksi di daerah Jawa Timur,
Jawa Barat dan Jawa Tengah Hambali, Mujdalipah et al., 2007 sebagaimana terlihat pada Gambar 1.2. Di Jawa Tengah sebagai
penghasil padi terbesar ketiga setelah Jawa Barat dan Jawa Timur dihasilkan 8,5 juta ton padi atau setara dengan 1,7 juta ton sekam
per tahun. Jumlah sekam padi yang sedemikian besar tersebut kebanyakan hanya digunakan sebagai bahan bakar langsung
pembakaran batubata atau sebagai bahan pembuatan batu bata. Beberapa kegiatan pengarangan sekam sebagai bahan media
tanam juga sudah dilakukan. Selain sekam padi, dari kegiatan pertanian ini juga menghasilkan jerami. Potensi produksi jerami
padi per ha kurang lebih 10
– 15 ton http:investorbio.net. Jerami umumnya digunakan sebagai bahan pupuk dan media
jamur. Kegiatan pengolahan jerami untuk menghasilkan ethanol juga sedang dalam penelitian yang intensif karena jerami dan
biomassa lainnya mempunyai kandungan selulosa dan hemiselulosa.
Tabel 1.2. Potensi biomassa di Indonesia Abdullah, 2003 No Biomassa
Daerah Utama
Produksi juta
tonthn Potensi
Energi GJthn
Catatan
1. Karet Sumatera,
Kalimantan, Jawa
41 120
Batang kecil D 10 cm, batang besar
dan medium digunakan sebagai
kayu bakar dengan harga Rp
20.000-30.000 m
3
.
8 Produksi Gas dari Padatan
No Biomassa Daerah
Utama Produksi
juta tonthn
Potensi Energi
GJthn Catatan
2. Sisa kayu gergajian
Sumatra, Jawa,
Kalimantan 1,3
13 Sebagian kecil
sudah dimanfaatkan
3. Sisa proses
gula Jawa,
Sumatera, Kalimantan
Selatan Bagase: 10
Daun: 9,6 78
Bagase umumnya sudah digunakan
di pabrik gula dalam bentuk
briket untuk tungku boiler
4. Sisa padi Jawa, Sumatera,
Sulawesi, Kalimantan,
BaliNusa Tenggara
Sekam: 12 Batang: 2
Jerami: 49 150 Umumnya dibakar
di sawah. Pemanfaatan lain
masih terbatas.
5. Sisa kelapa
Sumatera, Jawa,
Sulawesi Cangkang:
0,4 Sekam:
0,7 7
Pemanfaatan terbatas sebagai
kayu bakar dan produksi arang
6. Sisa sawit
Sumatera, kalimantan,
Sulawesi, Maluku,
Nusa Tenggara,
Irian Jaya TKKS: 3,4
Serabut: 3,6
Cangkang: 1,2
67 Sebagian
digunakan sebagai sumber energi
sebagiannya dibuang percuma
9 Pendahuluan
Gambar 1.2. Jumlah produksi padi di Jawa Timur, Jawa Barat, dan Jawa Tengah dalam beberapa tahun terakhir Hambali,
Mujdalipah et al., 2007. Potensi sumber biomassa lain adalah bagas, daun tebu,
hasil samping pengolahan sawit, sisa kelapa, dan sisa pohon karet. Untuk kelapa sawit, dalam proses produksi CPO, 1 ton
Tandan Buah Segar TBS menghasilkan 200 kg CPO dan limbah padat Tandan Kosong Kelapa sawit TKKS 250 kg. Diperkirakan
jumlah TKKS pada tahun 2006 adalah sebanyak 20.75 juta ton. Misalkan kadar air TKKS ini adalah 50, maka jumlah TKKS kering
OD kira-kira 10.375 juta ton http:investorbio.net. Potensi biomassa yang lain di Indonesia dapat dilihat pada Tabel 1.2.
Beberapa kelebihan dan kelemahan sumber energi dari biomassa dibandingkan sumber energi terbarukan lainnya dapat
dilihat pada Tabel 1.3.
2.000 4.000
6.000 8.000
10.000 12.000
2003 2004
2005 2006
P ro
d u
k si
P a
d i
r ib
u t
o n
Tahun Jawa Tengah
Jawa Timur Jawa Barat
10 Produksi Gas dari Padatan
Tabel 1.3. Kelebihan dan kelemahan sumber energi dari biomassa dibandingkan sumber energi terbarukan lain.
Biomassa Sumber Energi
Terbarukan Lain
Kelebihan
1. Dapat disimpan dalam jangka lama
2. Dapat dimanfaatkan sebagai sumber panas
maupun daya CHP sehingga efisiensinya
tinggi.
3. Teknologinya fleksibel, baik untuk skala kecil,
sedang, ataupun besar. 4. Lebih efisien jika antara
sumber energi dan pemanfaatannya berjarak
dekat reduced transportation cost.
1. Tergantung lokasi, persediaannya
cukup banyak. 2. Pengembangannya
lebih ke arah pembangkitan
daya.
Kelemahan 1. Untuk beberapa
teknologi proses masih menghasilkan bau.
2. Perlu gas cleaning 3. Abu yang dihasilkan
cukup tinggi sehingga maintenance peralatan
lebih sering dilakukan.
4. Sparepart untuk proses gasifikasi, pirolisis,
cogeneration masih terbatas.
1. Beberapa sulit disimpan dalam
waktu yang lama Angin, air,
matahari
2. Efisiensinya masih rendah
1.4. Teknologi untuk Menghasilkan Gas
Teknologi untuk menghasilkan gas yang dapat dibakar combustible gas dapat dibedakan menjadi dua, yaitu:
1. Pirolisis, adalah proses dekomposisi termal yang kompleks dari material organik menjadi molekul yang lebih sederhana tanpa
menggunakan udara 2. Gasifikasi adalah suatu proses konversi bahan bakar menjadi
gas yang bisa terbakar, melalui reaksi termokimia dengan menggunakan sejumlah oksigen yang kurang dari stoikiometri
