Pidato Pengukuhan 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


Oleh:
Prof. Dr.-Ing. Ir. Harwin Saptoadi, M.S.E.
2
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.
3
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.

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
4
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
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
5
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
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).

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
6
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.
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

7
(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
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
8
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
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,
9
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,
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
10
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
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.

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
11
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
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.
12
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.
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).

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
13
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
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
14
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
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.
15
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 fr Wirtschaft und Technologie, ffentlichkeitsarbeit/
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.
16
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.
17
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.

Leave a Reply