214
Pembangkitan Tenaga Listrik
Larutan KOH tidak ikut bereaksi, larutan tersebut hanya menjadi katalisator penghasil ion OH-. Sebagai elektroda dapat digunakan logam
nikel atau platina, sedangkan untuk larutan, selain KOH, bisa juga digunakan larutan H2S04 atau larutan H3PO4. Fuel cell telah digunakan
dalam kendaraan ruang angkasa dan sedang dalam pengembangan agar pemakaiannya dapat diperluas, dan diharapkan di masa yang akan
datang dapat digunakan secara komersial sebagai sumber energi.
J. Bahan Bakar
Bahan bakar yang digunakan untuk pembangkitan tenaga listrik ada yang berbentuk padat, cair, maupun gas. Bahan bakar padat yang banyak
digunakan adalah batubara. Untuk bahan bakar cair dan gas, pembangkitan tenaga listrik banyak menggunakan minyak bumi dan gas
bumi.
1. Bahan Bakar Padat
Di Filipina, pernah direncanakan PLTU menggunakan kayu dan turunannya yang disebut juga biomassa sebagai bahan bakar dengan
harapan agar didapat sumber energi terbarukan renewable energi. Jenis kayu yang digunakan dalam bahasa Filipina disebut ipil-ipil, yakni
sejenis kayu lamtoro. Untuk penyediaan bahan bakar kayu ini diperlukan lahan yang luas bagi penanaman kayu ipil-ipil ini untuk dapat memasok
kayu bagi PLTU secara kontinu dengan daya terpasang tertentu. Gambar III. 57
Prinsip Kerja Fuel Cell
Di unduh dari : Bukupaket.com
Masalah Operasi pada Pusat-Pusat Listrik
215 Penggunaan kayu ini dapat juga dianggap sebagai energi surya tidak
langsung karena kayu adalah hasil fotosintesis yang terjadi dengan bantuan energi surya langsung.
Bahan bakar yang lain adalah sampah kota. Di negara-negara maju, sampah kota dijadikan bahan bakar PLTU, tetapi yang menjadi sasaran
utama bukanlah pembangkitan listriknya, melainkan menyelesaikan masalah sampah kota. Batubara berasal dari hutan kayu yang tertimbun
dalam tanah, di mana makin tua umumya, maka makin tinggi nilai kalorinya.
Batubara pada dasarnya adalah Karbon C yang didapat dari tambang dengan kualitas berbeda-beda, karena tercampur dengan bahan-bahan
lain yang tergantung pada. kondisi
tambangnya. Hal-hal
yang menentukan mutu batubara, antara lain adalah nilai kalorinya. Nilai kalori
ini ada 2 macam, yaitu nilai atas Ho dan nilai bawah Hu. Nilai atas kalori bahan bakar didapat dengan cara membakar bahan
bakar tersebut sebanyak satu kilogram dan mengukur kalori yang didapat dengan menggunakan kalorimeter pada suhu 15
o
C sehingga uap air yang didapat dari pembakaran ini hasil pembakaran mengembun dan
melepaskan kalori pengembunannya. Sedangkan nilai bawah kalori bahan bakar didapat dengan cara mengurangi nilai atasnya dengan kalori
pengembunan yang dikandung.
Pembakaran bahan bakar pada pembangkit listrik termal mengeluarkan gas buang pada suhu yang jauh di atas titik embun air, perhitungan
neraca energi didasarkan pada nilai bawah kalori karena pada suhu gas buang setinggi itu air berada pada fase uap.
Selain oleh nilai kalori yang dimilikinya, mutu batubara juga ditentukan oleh kemurniannya. Batubara selalu ditempeli zat-zat lain, seperti air
serta unsur H, 0, N, dan S. Tingkat kemurnian batu bara selain menyangkut umumya, juga dipengaruhi oleh tambang asal tempat batu
bara diambil. Tabel III.1 di bawah ini menunjukkan klasifikasi batubara secara singkat.
Bahan bakar padat seperti batubara dibakar dalam ruang bakar ketel uap PLTU untuk mendapatkan energi. Pembakaran itu sendiri sesungguhnya
adalah reaksi kimia dengan oksigen 02 yang ada dalam udara.
Karena batubara tercampur dengan unsur-unsur H, 0, N, dan S, maka pada proses pembakaran batu timbul reaksi kimia antara unsur-unsur
tersebut dengan oksigen yang ada di udara.
Di unduh dari : Bukupaket.com
216
Pembangkitan Tenaga Listrik
Yang selanjutnya dengan H20 yang ada di udara dapat bereaksi menjadi bermacam -macam asam nitrat HNO
x .
Kandungan
Nilai kalori Kcal Kg No.
Jenis ba t u ba r a
C H
N S
H o H u
1. Lignite
63,6-72,5 5, 0-5,6 17,5-27,5 0, 5-17,5 0, 3-6,5
2012-5230 1540-4925 2.
Bituminus Coal 73,9
5, 5 15,0
1, 4 4, 2
5671 5389
3. Open Burning-Coal 77,0-85,0 5. 2-5,4 7. 2-11,9
1, 2-2,1 0, 7-5,7
5864-7342 5579-7703 4.
Gas Coal 82,3-87,8 5, 2-5,3 4, 6-8,0
1, 4-1,6 0, 8-1,5
6986-7874 6694-7606 5.
Fat Coal 86,9-88.7 4, 8-4,9 4, 1-5,8
1,58-1,60 0,66-0,92 7168-7650 6901-7398 6.
Forge Coal 90,2
4, 3 3, 2
1.58 0.67
7694 7463
7 .
Hard Coal 90,7-90,9 3. 8-4.0 2, 5-2-7
1.50-1.74 0.84-1,30 7150-7763 6929-7522 8.
Anthracite 91,8-93.7 2. 3-3,6 23-2.6
0.80-1.38 0,71-0.89 7183-7676 7061-7482
Sumber: Djiteng Marsudi hal. 134
Apabila batubara lignite ada unsur kandungan airnya melebihi 60
sedangkan pada energi
dalam bentuk batubara yang banyak
mengandung air dan abu, serta rendah nilai kalorinya lebih mahal daripada mengangkut energi dalam bentuk listrik yang dihasilkan di dekat
tambang bersangkutan.
Selain hal tersebut di atas, penggunaan batubara dengan nilai kalori yang relatif rendah memerlukan ketel uap yang lebih besar daripada apabila
digunakan batubara dengan nilai kalori yang relatif tinggi karena jumlah kilogram batubara yang harus dibakar per satuan waktu menjadi lebih
besar untuk mencapai daya bangkitan yang sama.
Dalam menyediakan batubara untuk PLTU juga harus diperhatikan ada tidaknya unsur yang dapat merusak ketel uap yang terbawa oleh
batubara seperti silika yang dapat menyebabkan korosi suhu tinggi. Di lain pihak, kandungan unsur S yang dapat menimbulkan asam sulfat
H2SO4 sesuai reaksi 3.9 pada bagian PLTU yang suhunya relatif dingin di bawah 180
o
C, yaitu di pemanas udara, bisa mengembun dan menimbulkan korosi suhu rendah.
Dalam penyediaan batubara untuk PLTU juga harus diperhatikan tingkat kekerasan batubara. Hal ini berkaitan degan kekuatan mesin giling
pembuat serbuk batubara dari PLTU bersangkutan.
Unsur-unsur tersebut di atas dapat terbakar, bereaksi dengan 02 yang menghasilkan energi panas. Tetapi ada juga zat-zat yang tidak bisa
Tabel III.1.Klasifikasi serta data batubara
Di unduh dari : Bukupaket.com
Masalah Operasi pada Pusat-Pusat Listrik
217 terbakar, seperti air dan abu yang dikandung batubara. Karena hasil
pembakaran batubara menimbulkan gas-gas ikutan yang membuat pencemaran, maka dikembangkan berbagai teknik untuk mengurangi
pencemaran. Salah satu cara untuk mengurangi pencemaran oleh gas buang hasil pembakaran batubara ialah dengan menggunakan fluedized
bed combustion, di mana batu bara dialirkan bersarna air pencuci ruang bakar.
2. Bahan Bakar Cair
