Kebutuhan energi yang semakin meningkat mengharuskan adanya sumber energi alternatif yang dapat menjadi keterbaruan dalam penggunaan energi dan menjadi solusi dari keterbatasan energi pada sumber energi fosil. Energi terbarukan menjadi perhatian pada saat ini dikarenakan menawarkan suatu peluang untuk mengurangi ketergantungan pada sumber energi fosil, ketergantungan terhadap impor, serta mendorong inovasi teknologi yang dapat meningkatkan efisiensi dan akses energi secara global. Salah satu sumber energi alternatif dan energi terbarukan yang potensial adalah biomassa.
Pemanfaatan biomassa sebagai sumber energi melalui pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Biomassa (PLTBm), menjadi solusi yang sangat relevan. PLTBm tidak hanya mampu mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil, tetapi juga mendukung program pemerintah untuk mencapai target bauran energi baru terbarukan (EBT) sebesar 23% pada tahun 2025.
Perkebunan Kelapa Sawit Riau dan Potensinya
Indonesia merupakan negara yang beriklim tropis dan terletak di garis khatulistiwa, kondisi geografis dan iklim ini mendukung keragaman hayati yang melimpah, menjadikan Indonesia sebagai negara agraris dengan kekayaan hasil produksi pertanian dan perkebunan yang sangat tinggi. Oleh karena itu, Indonesia memiliki potensi besar untuk mengembangkan energi berbasis biomassa.
Salah satu daerah di Indonesia yang memiliki sumber daya alam melimpah di bidang pertanian dan perkebunan, khususnya pada sektor kelapa sawit, adalah Provinsi Riau. Berdasarkan data dari Badan Pusat Statistik (BPS), total produksi kelapa sawit di Riau pada tahun 2023 mencapai angka yang sangat signifikan, yaitu sekitar 8.790,70 ribu ton dalam satu tahun, dengan luas lahan mencapai 3,38 juta Ha, atau sekitar 20,68% dari total luas perkebunan kelapa sawit di Indonesia. Jumlah produksi ini menunjukkan potensi besar Riau sebagai wilayah strategis dalam mendukung industri kelapa sawit nasional dan internasional.
Hasil produksi perkebunan kelapa sawit tidak terlepas dari proses hilirisasi yang berujung pada pembuatan berbagai produk akhir. Tahap awal dalam proses hilirisasi kelapa sawit adalah produksi minyak kelapa sawit mentah atau Crude Palm Oil (CPO). Namun, dalam proses produksi CPO tersebut, dihasilkan sejumlah besar limbah dari berbagai tahap pengolahan. Salah satu limbah utama yang dihasilkan adalah tandan kosong kelapa sawit (TKKS). TKKS merupakan limbah padat terbesar yang berasal dari pengolahan tandan buah segar (TBS) kelapa sawit, dan limbah ini menjadi salah satu masalah terbesar yang selama ini dihadapi.
Diperkirakan, Riau menghasilkan hingga ratusan juta ton limbah TKKS setiap tahunnya. Lebih dari separuh limbah ini belum dimanfaatkan secara maksimal. Padahal, limbah TKKS ini memiliki potensi besar untuk diolah menjadi sumber energi terbarukan, seperti biogas, biopelet, hingga bahan bakar cair. Transformasi ini bukan hanya mampu mengurangi ketergantungan pada energi fosil, tetapi juga membuka peluang besar dalam mendukung transisi energi bersih. Oleh karena itu pemanfaatan limbah TKKS menjadi sumber daya utama dalam pengembangan energi terbarukan di bidang energi biomassa dapat mengatasi krisis energi dan juga sekaligus mengatasi permasalahan lingkungan.
Biomassa sebagai Sumber Energi Terbarukan
Biomassa merupakan bahan organik yang berasal dari tumbuhan atau hewan, serta produk limbah atau sisa metabolisme. Energi biomassa merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang dapat diciptakan. Biodiesel, biogas, dan bioetanol merupakan tiga bentuk biomassa yang dapat digunakan sebagai bahan bakar. Salah satu pengganti potensial untuk bahan bakar fosil adalah energi biomassa. Biomassa sebagai sumber energi memiliki keunggulan antara lain yaitu; rendah emisi, tidak memiliki dampak negatif terhadap lingkungan, dan bertahan selama ada kehidupan di Bumi.
Saat ini pemanfaatan biomassa tidak hanya menjadi produk energi bahan bakar saja, melainkan menjadi Pembangkit Listrik Tenaga Biomassa (PLTBm). PLTBm merupakan pembangkit listrik yang menggunakan bahan organik seperti limbah pertanian, perkebunan (kelapa sawit), kayu dan sampah organik lainnya sebagai sumber energi untuk menghasilkan listrik. Cara kerja PLTBm terdiri dari pembakaran biomassa untuk menghasilkan uap panas yang menggerakkan turbin. Turbin yang berputar dapat menggerakkan generator yang menghasilkan listrik.
Rancangan yang dikembangkan mengenai PLTBm ini yaitu diintegrasikan dengan pabrik pengolahan CPO. Ide ini tentunya bersifat positif, karena diperkirakan dapat menghemat kebutuhan energi di pabrik. Apabila rancangan ini dikembangkan untuk memasok listrik ke perkotaan. Tentunya ide ini dapat menjadi salah satu langkah untuk mewujudkan kemandirian energi di Indonesia. Dengan mengubah limbah kelapa sawit menjadi energi hijau dapat menjadi langkah revolusioner yang mendukung agenda keberlanjutan global. Potensi ini tidak hanya menawarkan solusi lingkungan, tetapi juga membuka jalan baru bagi Provinsi Riau sebagai pelopor energi terbarukan berbasis biomassa di Indonesia.
Teknik Gasifikasi sebagai PLTBm Ramah Lingkungan
Pembangkit listrik berbasis biomassa bekerja dengan membakar langsung limbah kelapa sawit untuk menghasilkan uap yang menggerakkan turbin listrik. Membakar langsung artinya mengubah bahan organik kompleks seperti selulosa dan hemiselulosa menjadi molekul organik sederhana. Molekul organik sederhana yang dimaksud adalah gas CO2, CO atau aromatik lainnya. Hal ini tentunya bertentangan dengan konsep energi bersih. Dimana pembakaran langsung biomassa bukannya menghasilkan energi justru menambah emisi karbon di Bumi. PLTBm yang ramah lingkungan tentunya tidak menerapkan sistem pembakaran langsung melainkan teknik gasifikasi dan pirolisis.
Gasifikasi dan pirolisis adalah dua teknologi inovatif yang mengubah limbah biomassa menjadi sumber energi yang bernilai tinggi. Keduanya berfungsi sebagai solusi efektif untuk mengolah limbah sekaligus menghasilkan energi bersih yang mendukung keberlanjutan. Gasifikasi adalah proses termokimia di mana bahan organik, seperti limbah kelapa sawit, diubah menjadi gas sintetis (syngas) melalui reaksi dengan oksigen terbatas atau uap air pada suhu tinggi (700–1000°C). Syngas, yang terdiri dari hidrogen, karbon monoksida dan metana, dapat digunakan untuk menghasilkan energi listrik, energi panas atau bahan bakar cair. Prinsip utama gasifikasi adalah memanfaatkan panas tinggi untuk memecah molekul kompleks biomassa menjadi komponen gas yang lebih sederhana. Pirolisis merupakan proses pembakaran biomassa tanpa melibatkan gas oksigen. Proses ini menghasilkan tiga produk utama: biochar (arang), bio-oil (minyak), dan gas. Suhu yang digunakan dalam pirolisis biasanya berkisar antara 300–600°C. Prinsip dasarnya adalah dekomposisi termal, di mana bahan organik dipecah menjadi molekul yang lebih kecil tanpa pembakaran langsung. Biochar dapat digunakan sebagai pupuk tanah, sementara bio-oil dan gas dapat menjadi sumber energi terbarukan.
Kedua teknologi ini menawarkan cara cerdas untuk memanfaatkan limbah yang selama ini kurang diberdayakan. Gasifikasi dapat mengubah tandan kosong kelapa sawit menjadi syngas yang dapat menggerakkan pembangkit listrik. Sementara itu, pirolisis memungkinkan limbah biomassa diubah menjadi biochar yang meningkatkan kualitas tanah dan bio-oil sebagai pengganti bahan bakar fosil. Melalui kombinasi teknologi ini, limbah bukan hanya diubah menjadi energi, tetapi juga membantu mengurangi emisi karbon, meningkatkan produktivitas tanah, dan mengatasi tantangan limbah industri. Prosesnya tidak hanya bersifat inovatif tetapi juga menghadirkan solusi berkelanjutan untuk masa depan energi bersih.
Gasifikasi dan pirolisis merupakan teknologi yang menawarkan solusi ramah lingkungan untuk mengatasi tantangan energi sekaligus mengolah limbah biomassa secara efektif. Keduanya tidak hanya membantu mengurangi emisi karbon tetapi juga memanfaatkan limbah biomassa menjadi sumber energi terbarukan yang berkelanjutan. Kedua metode ini dianggap ramah lingkungan, karena:
- Pengurangan Emisi Gas Rumah Kaca: Proses gasifikasi dan pirolisis mengurangi emisi gas rumah kaca secara signifikan dibandingkan dengan pembakaran langsung limbah biomassa. Contoh, proses gasifikasi menghasilkan syngas yang memiliki emisi lebih rendah dibandingkan bahan bakar fosil.
- Manajemen Limbah Efisien: Teknologi ini mengubah limbah biomassa, seperti tandan kosong kelapa sawit dan serat buah menjadi energi, sehingga mengurangi akumulasi limbah yang biasanya berakhir di lahan pembuangan atau dibakar secara terbuka—kedua praktik ini berkontribusi pada polusi udara.
- Produk Samping yang Bernilai: Proses pirolisis menghasilkan biochar, yang dapat digunakan sebagai amandemen tanah untuk meningkatkan kesuburan dan menyerap karbon dalam tanah. Biochar ini membantu menahan karbon dalam jangka panjang, mendukung mitigasi perubahan iklim.
Tantangan PLTBm di Riau
Meski menawarkan berbagai manfaat, penerapan gasifikasi dan pirolisis dalam PLTBm tidak lepas dari tantangan, seperti:
- Biaya investasi yang tinggi:
Penerapan teknologi gasifikasi dan pirolisis memerlukan investasi awal yang signifikan untuk membangun fasilitas dan membeli peralatan canggih. Perkiraan biaya modal untuk instalasi gasifikasi berkisar antara $3 juta hingga $5 juta per MW kapasitas listrik - Perawatan yang Kompleks:
Sistem gasifikasi dan pirolisis memerlukan perawatan yang intensif karena melibatkan reaksi termokimia dalam kondisi suhu tinggi. Penumpukan tar dalam reaktor gasifikasi, misalnya, memerlukan pembersihan berkala untuk memastikan efisiensi operasi - Sumber daya manusia yang masih kurang Memadai:
Manusia sebagai user yang akan mengendalikan kinerja rangkaian alat PLTBm tentunya adalah orang-orang yang berpendidikan khusus. Dimana diperlukan keahlian khusus dalam mengelola, mengoperasikan dan merawat rangkaian alat PLTBm ini. Selain itu, kebijaksanaan manusia dalam memanfaatkan sumber alam sangatlah penting.
Perlunya pengembangan teknologi lebih lanjut dalam mengatasi tantangan dari PLTBm ini. Efisiensi pemanfaatan biomassa sebagai sumber energi listrik, sepertinya dapat dilakukan dengan mengkombinasikan dengan teknik co-firing, penambahan katalis nanopartikel logam oksida maupun dapat dikombinasikan menggunakan sumber energi lainnya.
PLTBm merupakan salah satu sumber energi yang efisien untuk Provinsi Riau mengingat melimpahnya biomassa sawit yang dihasilkan, sayang sekali jika tidak memanfaatkan sebagai suatu energi terbarukan guna menghemat persediaan energi fosil. PLTBM dengan metode gasifikasi dan pirolisis tentunya menghasilkan listrik yang ramah lingkungan (minim emisi karbon). Pengembangan PLTBm di Provinsi Riau juga menjadi salah satu langkah dalam mewujudkan kemandirian energi bagi Indonesia.
Referensi
(BPS), (2024). Produksi Tanaman Perkebunan (Ribu Ton), 2023. 2024. https://www.bps.go.id/id/statistics-table/2/MTMyIzI=/produksi-tanaman-perkebunan.html
Adnan Zufar Haqiqi. (2024). Penggunaan Biomassa sebagai Energi Alternatif Pembangkit Listrik di Wilayah Pedesaan. Journal of Optimization System and Ergonomy Implementation, 1(1), 42–51. https://doi.org/10.54378/joseon.v1i1.6766
Antoni, A., Siregar, Y. I., & Suwondo, S. (2021). Strategi pemanfaatan Palm Oil Mill Effluent (POME) sebagai sumber energi berkelanjutan di pabrik kelapa sawit PT. Meridan Sejati Surya Plantation Kabupaten Siak. Jurnal Zona, 4(2), 50–59. https://doi.org/10.52364/jz.v4i2.18
Dinata, T. A., Junaidi, & Kurniawan, E. (2019). Studi Pemanfaatan Biomassa Limbah Padat Pabrik Kelapa Sawit (PKS) Untuk Pembangkit Energi Listrik. Jurnal Fakultas Teknik, 1–8.
Febriani, A. V, Hanum, F. F., & Rahayu, A. (2024). Analisis Potensi dan Tantangan Biomassa Sebagai Bahan Bakar pada PLTU dan PLTBm. Prosiding Semnastek, April 2024, 1–11. https://jurnal.umj.ac.id/index.php/semnastek/article/view/22727
Hidayati, N., & Ekayuliana, A. (2022). Studi Potensial Energi Biomassa dari Limbah Pertanian dan Perkebunan di Indonesia. Seminar Nasional Inovasi Vokasi, 1(1), 130–135. http://prosiding-old.pnj.ac.id/index.php/sniv/article/view/4541
Irwanuddin, I., & Ma’arif, S. (2023). Exploring The Potential of Laser Technology to Enhance The Performance of Renewable Energy Power Generation. Sainsmath: Jurnal MIPA Sains, 2(1), 1–11. https://journal.unindra.ac.id/index.php/sainsmath/article/view/2078%0Ahttps://journal.unindra.ac.id/index.php/sainsmath/article/viewFile/2078/1392
Syahputri, S. A., Irawan Rusnadi, & Ida Febriana. (2024). Pirolisis Campuran Biji Jarak Dan Biji Kapuk Dengan Katalis Zeolit Menjadi Syngas Dan Biochar. Jurnal Redoks, 9(2), 163–176. https://doi.org/10.31851/redoks.v9i2.16418
Artikel ini ditulis bersama oleh: Aghniya Naziefa, Atika Wulandari, Aznan Hafiz Rizda, Fitri Kamisah, Malik Al Ghani, M. Rafshan Jani, Nadila Zikra, Rivo Claudio Kamil, Susilawati Hasibuan, Sutri Azizah, Zurina Prasanti, Meidita Kemala Sari