PEMBANGKIT LISTRIK TERBARUKAN

1. Pendahuluan

Setelah pulih dari krisis moneter pada tahun 1998, Indonesia mengalami

lonjakan hebat dalam konsumsi energi. Dari tahun 2000 hingga tahun 2004

konsumsi energi primer Indonesia meningkat sebesar 5.2 % per tahunnya.

Peningkatan ini cukup signifikan apabila dibandingkan dengan peningkatan

kebutuhan energi pada tahun 1995 hingga tahun 2000, yakni sebesar 2.9 %

pertahun. Dengan keadaan yang seperti ini, diperkirakan kebutuhan listrik

indonesia akan terus bertambah sebesar 4.6 % setiap tahunnya, hingga

diperkirakan mencapai tiga kali lipat pada tahun 2030. Seperti terlihat pada

Gambar

Tentunya pemerintah pun tidak tinggal diam dalam menghadapi lonjakan

kebutuhan energi, terutama energi listrik. Salah satu langkah awal yang

pemerintah lakukan adalah dengan membuat blueprint Pengelolaan Energi

Nasional 2006 - 2025 (Keputusan Presiden RI nomer 5 tahun 2006). Secara garis

besar, dalam blueprint tersebut ada dua macam solusi yang dilakukan secara

bertahap hingga tahun 2025, yaitu peningkatan efisiensi penggunaan energi

(penghematan) dan pemanfaatan sumber-sumber energi baru (diversifikasi

energi). Mengingat rasio elektrifikasi yang masih relatif rendah, yaitu 63 % pada

tahun 2005, sedangkan Indonesia menargetkan rasio elektrifikasi 95 % pada tahun

2025, maka pembahasan pada artikel ini akan lebih diarahkan pada pemanfaatan

sumber energi primer sebagai pembangkit listrik.

2. Latar Belakang

Indonesia adalah negara yang memiliki sumber daya energi yang

berlimpah dan beragam baik yang bersumber dari fosil seperti minyak bumi,

batubara dan gas bumi. Ataupun sumber energi alternatif dan terbarukan lainnya

seperti tenaga surya, tenaga angin, tenaga air, geothermal, biomasa dan lain-lain.

Meskipun potensi sumber energi yang dimiliki berlimpah, Indonesia sampai saat

ini tetap belum bisa memenuhi kebutuhan energi dalam negerinya sendiri.

Diversifikasi energi (bauran sumber energi) merupakan suatu konsep /

strategi yang dapat dipergunakan sebagai alat (tools) untuk mencapai

pembangunan energi dan ekonomi yang berkelanjutan.  Kebijakan bauran energi

(energy mix) menekankan bahwa Indonesia tidak boleh hanya tergantung pada

sumber energi berbasis fosil, namun harus juga mengembangkan penggunaan

energi terbarukan. Kebijakan bauran energi di Indonesia perlu dikembangkan

dengan memperjelas strategi, sasaran penggunaan, jumlah pemanfaatandan

pengelolaan energi nasional, dengan mempertimbangkan potensi energi,

permintaan energi, infrastruktur energi serta faktor lainnya seperti harga energi,

teknologi, pajak, investasi dan sebagainya.

Pada tahun 2005, sumber utama pasokan energi Indonesia adalah minyak

bumi ( 54.78 % ), disusul gas bumi ( 22,24 % ), batubara ( 16.77 % ), Air ( 3.72

%) dan geothermal ( 2.46 % ). Sasaran pemerintah pada tahun 2025, diharapkan

terwujudnya bauran energi yang lebih optimal, yaitu : minyak bumi ( < 20 % ),

gas bumi ( > 30 %), batubara ( > 33 % ), biofuel ( > 5 % ), panas bumi ( > 5

% ), Energi terbarukan lainnya ( > 5 % ) dan batubara yang dicairkan ( > 2 %

)

Artikel ini akan mengkaji kelebihan dan kekurangan masing-masing

sumber energi di Indonesia. Dengan memaparkan kelebihan dan kekurangan ini,

diharapkan dapat memberikan pemahaman kepada masyarakat untuk mendukung

program pemerintah dalam mengembangkan energi di Indonesia berdasarkan

blueprint pengelolaan energi nasional (Presidential degree 5, 2006). Artikel ini

merupakan salah satu upaya dan kontribusi nyata dari penulis (insinyur atau para

ahli di perguruan tinggi) untuk dapat membangun negara dan bangsa

Indonesia yang lebih bermartabat karena mampu mandiri di bidang energi.

3.  Kriteria Pemilihan Pembangkit

Meskipun Indonesia memiliki banyak potensi energi yang dapat

dikembangkan menjadi pembangkit listrik, namun kenyataannya proses

realisasinya tidak semudah membalik telapak tangan. Pemilihan pembangkit

listrik bukanlah hal yang mudah. Banyak hal yang harus dipertimbangkan secara

matang, seperti: prediksi pertumbuhan beban per tahun, karakteristik kurva beban,

keandalan sistem pembangkit, ketersediaan dan harga sumber energi primer yang

akan digunakan, juga isu lingkungan, sosial dan politik.

3.1   Karakteristik Beban

Hingga saat ini tidak ada satu alat pun yang dapat menyimpan energi listrik

dalam kapasitas yang sangat besar. Untuk itu besarnya listrik yang dibangkitkan

harus disesuaikan dengan kebutuhan beban pada saat yang sama. Apabila melihat

kurva beban harian pada Gambar 3, sebagai contoh kurva beban listrik di Pulau

Jawa, terlihat bahwa beban yang ditanggung PLN berubah secara fluktuatif setiap

jamnya.

Secara garis besar ada 3 tipe pembangkit listrik berdasarkan waktu beroperasinya.

Tipe base untuk menyangga beban-beban dasar yang konstan, dioperasikan

sepanjang waktu dan memiliki waktu mula yang lama. Tipe intermediate biasanya

digunakan sewaktu-waktu untuk menutupi lubang-lubang beban dasar pada kurva

beban, memiliki waktu mula yang cepat dan lebih reaktif. Tipe peak/puncak,

hanya dioperasikan saat PLN menghadapi beban puncak, umumnya pembangkit

tipe ini memiliki keandalan yang tinggi, namun tidak terlalu ekonomis untuk

digunakan terus-menerus.

Melihat kurva diatas pula, maka kebijakan mengenai pembangunan pembangkit

baru juga harus merefleksikan kurva beban sesuai dengan proyeksi kebutuhan

listrik dimasa depan. Maka nantinya akan terlihat berapa pembangkit yang harus

menjadi pembangkit tipe base dan berapa yang menjadi pembangkit mendukung

beban intermediate dan beban puncak.

3.2  Keandalan Pembangkit

Salah satu hal penting dari penyediaan pasokan energi listrik adalah isu

keandalan. Keandalan kapasitas pembangkit didefenisikan sebagai persesuaian

antara kapasitas pembangkit yang terpasang terhadap kebutuhan beban. Artinya

pasokan energi diharuskan selalu tersedia untuk melayani beban secara kontinyu.

Banyak faktor yang menjadi parameter keandalan dan kualitas listrik.

Diantaranya : (i) Ketidakstabilan frekuensi (ii) Fluktuasi tegangan (iii)

interupsi atau pemadaman listrik. Untuk parameter pertama dan kedua,

umumnya permasalahannya muncul di sektor transmisi atau distribusi. Sedangkan

parameter ketiga lebih banyak pada sektor pembangkitan, karena terkait masalah

pemenuhan kapasitas pasokan terhadap beban.

Metoda yang biasza digunakan untuk menentukan indeks itu adalah

dengan metoda LOLP (Loss Of Load Probability) atau sering dinyatakan sebagai

LOLE (Loss Of Load Expectation). Probabilitas kehilangan beban adalah metode

yang dipergunakan untuk mengukur tingkat keandalan dari suatu sistem

pembangkit dengan mempertimbangkan kemungkinan terjadinya peristiwa sistem

pembangkit tidak dapat mensuplai beban secara penuh.

Banyak kegagalan pembangkit terjadi akibat tidak tersedianya sumber

energi primer. Permasalahan ketersediaan ini seringkali menimpa pembangkit-

pembangkit berbahan bakar fosil. Di Indonesia sendiri banyak pembangkit

berbahan bakar gas yang harus dioperasikan dengan bahan bakar minyak karena

langkanya ketersediaan gas untuk konsumsi pembangkit Indonesia. Atau bisa juga

karena masalah distribusi yang tersendat, seperti masalah kapal batu bara yang

tidak bisa merapat, terganggu akibat faktor cuaca. Sedangkan pada kebanyakan

pembangkit listrik energi terbarukan, ketersediaanya memang bisa dibilang cukup

menjanjikan, karena semuanya memang sudah tersedia di alam dan tinggal

dimanfaatkan saja.

3.3  Aspek Ekonomi

Pertimbangan aspek ekonomi pembangkit umumnya meliputi 3 lingkup

besar, yaitu: (i) biaya investasi awal; (ii) biaya operasional; (iii) biaya perawatan

pembangkit. Sifat ekonomis sebuah sistem pembangkit listrik dapat dilihat dari

harga jual listrik untuk setiap kWh (kilo watt kali jam). Salah satu faktor yang

mempengaruhi bahwa pembangkit listrik-ekonomis (harga jual listrik serendah

mungkin untuk setiap kWh) adalah biaya bahan bakar. Secara umum, biaya bahan

bakar untuk pembangkit berbahan bakar fosil adalah 80 % dari biaya

pembangkitan dan untuk pembangkit nuklir adalah 50 % dari biaya

pembangkitan.

3.4 Aspek Lingkungan dan Geografis

Sistem harus sesuai dengan kondisi geografis dan hubungan antarnegara. Sebuah

pembangkit dibangun mengacu pada letak geografis dan pengaruhnya terhadap

negara tetangga atau negara lain. Misalkan sebuah PLTU dioperasikan dan

mengeluarkan gas CO2 ke udara. Pengontrolan terhadap pengeluaran gas CO2

perlu di lakukan juga oleh negara tetangga atau negara lain. Di dalam hal ini, kerja

sama internasional sangat diperlukan untuk menjamin sistem berkeselamatan

andal dan ramah lingkungan.

3.5   Aspek Sosial dan Politik

Sistem harus sesuai dengan program penelitian dan pengembangan negara

itu serta terbentuknya kerja sama yang harmonis antara pemerintah dan

masyarakat untuk menjamin tingkat keselamatan sistem yang tinggi dan andal.

Kebutuhan masyarakat dan kebijakan pemerintah tentang program penelitian dan

pengembangan bidang energi harus sesuai / searah untuk menjamin perencanaan

energi nasional di masa depan berlangsung dengan baik.

Energi nasional seharusnya dapat direncanakan dan diprediksi secara

jangka pendek maupun jangka panjang dengan berdasarkan 5 kriteria

pemilihan/kompatibilitas pembangkit. Hal ini untuk menjamin sebuah sistem

pembangkit yang mendukung program energi nasional dapat beroperasi dengan

baik dan berkeselamatan. Andal agar lingkungan tidak tercemari dan hubungan

kerja sama internasional tetap berlangsung dengan baik. Berdasarkan kriteria

tersebut, perencanaan bauran energi nasional sangat diperlukan untuk

menghilangkan ketergantungan teknologi kepada salah satu jenis pembangkit,

serta menjamin keberlangsungan kebutuhan energi di masa depan.

4 Jenis-Jenis Pembangkit Terbarukan

Krisis energi dunia yang terjadi pada tahun 1973 dan tahun 1979

memberikan pengalaman berharga kepada Indonesia khususnya tentang masalah

dan dampak yang terjadi akibat ketergantungan pada satu jenis energi yang

diimpor yaitu minyak bumi. Kenaikan harga minyak dunia mempengaruhi

stabilitas ekonomi Indonesia. Hal ini menyebabkan terjadinya permintaan untuk

pusat-pusat pembangkit tenaga listrik yang dapat mempergunakan jenis bahan

bakar lain. Pada saat ini terdapat 5 jenis bahan bakar untuk pembangkitan tenaga

listrik skala besar, yaitu : minyak, gas, batubara, hidro dan nuklir. Kemudian

berkembang tuntutan-tuntutan lain, yaitu keperluan peningkatan efisiensi

pembangkitan dan perlunya teknologi yang lebih bersahabat lingkungan.

Perkembangan pembangkit listrik energi terbarukan, biomasa, pasang surut dan

energi gelombang juga menjadi suatu sasaran yang penting.

4.1 Pembangkit Listrik Energi Pasang Surut

Energi pasang surut (tidal energy) merupakan energi yang terbarukan.

Prinsip kerja nya sama dengan pembangkit listrik tenaga air, dimana air

dimanfaatkan untuk memutar turbin dan menghasilkan energi listrik. Keuntungan

dari energi pasang surut ini adalah listrik yang dihasilkan bisa dimanfaatkan

secara gratis, tidak membutuhkan bahan bakar, tidak menimbulkan efek rumah

kaca, produksi listrik stabil karena pasang surut air laut bisa diprediksi. Tetapi

energi pasang surut bukanlah energi masa depan karena memiliki berbagai

kelemahan. Diantaranya adalah biaya pembuatan damnya mahal dan dapat

merusak ekosistem dipesisr pantai. Energi pasang surut diperkirakan dapat

menghasilkan listrik 500 sampai 1000 MW pertahun. Pembangkit listrik tenaga

pasang surut (PLTPs) terbesar di dunia terdapat di muara sungai Rance di sebelah

utara Perancis. Pembangkit listrik ini dibangun pada tahun 1966 dan berkapasitas

240 MW. PLTPs yang terbesar nanti akan dibangun di Korea Selatan dengan

kapasitas 300 MV yang mampu untuk mengaliri listrik untuk 200.000 rumah.

Proyek ini akan selesai tahun 2015. Energi pasang surut memanfaatkan

pergerakan air laut dalam jumlah besar (pasang surut). Seperti yang kita ketahui

pasang terjadi dua kali sehari, diperkirakan sekitar 12 jam sekali. Karena

siklusnya bisa diprediksi, maka sangat mudah untuk memanfaatkan energi pasang

surut ini. Prinsip kerja energi pasang surut sangat sederhana. Saat pasang datang

air laut masuk melewati dam melalui katup yang bisa membuka secara otomatis.

Saat pasang surut, katup yang ada di dam tertutup sehingga air laut terjebak

didalam dam. Air laut yang terjebak inilah yang dimanfaatkan untuk memutar

turbin. Pasang surut menggerakkan air dalam jumlah besar setiap harinya; dan

pemanfaatannya dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang cukup besar.

Dalam sehari bisa terjadi hingga dua kali siklus pasang surut. Oleh karena waktu

siklus bisa diperkirakan (kurang lebih setiap 12,5 jam sekali), suplai listriknya pun

relatif lebih dapat diandalkan daripada pembangkit listrik bertenaga ombak.

Namun demikian, hanya terdapat sekitar 20 tempat di dunia yang telah

diidentifikasi sebagai tempat yang cocok untuk pembangunan pembangkit listrik

bertenaga pasang surut ombak.Pada dasarnya ada dua metodologi untuk

memanfaatkan energi pasang surut:

Gambar 4. Ketika surut, air mengalir keluar dari dam menuju laut sambil

memutar turbin.

a. Dam pasang surut (tidal barrages)

Cara ini serupa seperti pembangkitan listrik secara hidro-elektrik yang

terdapat di dam/waduk penampungan air sungai. Hanya saja, dam yang dibangun

untuk memanfaatkan siklus pasang surut jauh lebih besar daripada dam air sungai

pada umumnya. Dam ini biasanya dibangun di muara sungai dimana terjadi

pertemuan antara air sungai dengan air laut. Ketika ombak masuk atau keluar

(terjadi pasang atau surut), air mengalir melalui terowongan yang terdapat di dam.

Aliran masuk atau keluarnya ombak dapat dimanfaatkan untuk memutar turbin.

Gambar PLTPs La Rance, Brittany, Perancis.

Gambar atas menampilkan aliran air dari kiri ke kanan. Gambar sebelah kiri

bawah menampilkan proyek dam ketika masih dalam masa konstruksi. Gambar

kanan menampilkan proses perakitan turbin dan baling-balingnya.

Pembangkit listrik tenaga pasang surut (PLTPs) terbesar di dunia terdapat

di muara sungai Rance di sebelah utara Perancis. Pembangkit listrik ini dibangun

pada tahun 1966 dan berkapasitas 240 MW. PLTPs La Rance didesain dengan

teknologi canggih dan beroperasi secara otomatis, sehingga hanya membutuhkan

dua orang saja untuk pengoperasian pada akhir pekan dan malam hari. PLTPs

terbesar kedua di dunia terletak di Annapolis, Nova Scotia, Kanada dengan

kapasitas “hanya” 16 MW.

Kekurangan terbesar dari pembangkit listrik tenaga pasang surut adalah

mereka hanya dapat menghasilkan listrik selama ombak mengalir masuk (pasang)

ataupun mengalir keluar (surut), yang terjadi hanya selama kurang lebih 10 jam

per harinya. Namun, karena waktu operasinya dapat diperkirakan, maka ketika

PLTPs tidak aktif, dapat digunakan pembangkit listrik lainnya untuk sementara

waktu hingga terjadi pasang surut lagi.

b. Turbin lepas pantai (offshore turbines)

Pilihan lainnya ialah menggunakan turbin lepas pantai yang lebih

menyerupai pembangkit listrik tenaga angin versi bawah laut. Keunggulannya

dibandingkan metode pertama yaitu: lebih murah biaya instalasinya, dampak

lingkungan yang relatif lebih kecil daripada pembangunan dam, dan persyaratan

lokasinya pun lebih mudah sehingga dapat dipasang di lebih banyak

tempat.Beberapa perusahaan yang mengembangkan teknologi turbin lepas pantai

adalah: Blue Energy dari Kanada, Swan Turbines (ST) dari Inggris, dan Marine

Current Turbines (MCT) dari Inggris.

Gambar Bermacam-macam jenis turbin lepas pantai yang digerakkan oleh arus

pasang surut.

Teknologi MCT bekerja seperti pembangkit listrik tenaga angin yang

dibenamkan di bawah laut. Dua buah baling dengan diameter 15-20 meter

memutar rotor yang menggerakkan generator yang terhubung kepada sebuah

kotak gir (gearbox). Kedua baling tersebut dipasangkan pada sebuah sayap yang

membentang horizontal dari sebuah batang silinder yang diborkan ke dasar laut.

Turbin tersebut akan mampu menghasilkan 750-1500 kW per unitnya, dan dapat

disusun dalam barisan-barisan sehingga menjadi ladang pembangkit listrik. Demi

menjaga agar ikan dan makhluk lainnya tidak terluka oleh alat ini, kecepatan rotor

diatur antara 10-20 rpm (sebagai perbandingan saja, kecepatan baling-baling kapal

laut bisa berkisar hingga sepuluh kalinya). Dibandingkan dengan MCT dan jenis

turbin lainnya, desain Swan Turbines memiliki beberapa perbedaan, yaitu: baling-

balingnya langsung terhubung dengan generator listrik tanpa melalui kotak gir. Ini

lebih efisien dan mengurangi kemungkinan terjadinya kesalahan teknis pada alat.

Perbedaan kedua yaitu, daripada melakukan pemboran turbin ke dasar laut ST

menggunakan pemberat secara gravitasi (berupa balok beton) untuk menahan

turbin tetap di dasar laut.

Adapun satu-satunya perbedaan mencolok dari Davis Hydro Turbines

milik Blue Energy adalah poros baling-balingnya yang vertikal (vertical-axis

turbines). Turbin ini juga dipasangkan di dasar laut menggunakan beton dan dapat

disusun dalam satu baris bertumpuk membentuk pagar pasang surut (tidal fence)

untuk mencukupi kebutuhan listrik dalam skala besar.

Berikut ini disajikan secara ringkas kelebihan dan kekurangan dari

pembangkit listrik tenaga pasang surut:

Kelebihan:

Setelah dibangun, energi pasang surut dapat diperoleh secara

gratis.

Tidak menghasilkan gas rumah kaca ataupun limbah lainnya.

Tidak membutuhkan bahan bakar.

Biaya operasi rendah.

Produksi listrik stabil.

Pasang surut air laut dapat diprediksi.

Turbin lepas pantai memiliki biaya instalasi rendah dan tidak

menimbulkan dampak lingkungan yang besar.

Kekurangan:

Sebuah dam yang menutupi muara sungai memiliki biaya

pembangunan yang sangat mahal, dan meliputi area yang sangat luas

sehingga merubah ekosistem lingkungan baik ke arah hulu maupun hilir

hingga berkilo-kilometer.

Hanya dapat mensuplai energi kurang lebih 10 jam setiap harinya,

ketika ombak bergerak masuk ataupun keluar.

4.2 Pembangkit Listrik Energi Gelombang

Energi gelombang adalah jenis energi yang bisa diperoleh dengan

memanfaatkan gelombang laut. Teknologi terbaru ini menggunakan istilah

Permanent Magnet Linear Buoy (bahasa Indonesia: Pelampung Magnet Pemanen

Linier). Teknologi yang sudah dipakai oleh kota Portland di Amerika Serikat dan

merupakan ciptaan para insinyur dari Universitas Oregon ini, selain memasok

listrik, juga mampu mendorong pertumbuhan kehidupan laut. Selain itu tidak ada

emisi gas buang CO2, tidak ada polusi suara, tidak ada polusi visual.

Prinsip kerjanya yaitu dimana Sistem pelampung ini dapat menghasilkan daya

hanya dengan mengapungkannya di permukaan lautan yang bergelombang.

Sistem ini diletakkan kurang lebih satu atau dua mil laut dari pantai, yang disebut

sebagai permanent magnet linear generator buoy. Koil elektrik mengelilingi

batang magnet di dalam pelampung dan koil tersebut ditempelkan pada

pelampung, batang magnet dikaitkan ke dasar laut. Saat ombak mencapai

pelampung, maka pelampung tersbut akan bergerak naik dan turun secara relatif

terhadap batang magnet yang menimbukan beda potensial dan listrik

dibangkitkan.

Berdasarkan hasil penelitian dari Universitas Oregon, setiap pelampung

mampu menghasilkan daya sebesar 250 kilowatt dan teknologi ini dapat

digunakan dalam skala kecil ataupun besar tergantung kepada energi yang

dibutuhakan. Ada beberapa pilihan untuk menghasilkan daya tersebut, penjelasan

di atas menggunakan teknik koil yang bergerak naik turun, tetapi bisa juga dengan

teknik batang magnet yang bergerak naik turun. Penempatan koil dan batang

magnet bisa juga ditempatkan didasar atau dipermukaan laut. Pada sistem ini bisa

disebut dengan ironless, karena menghilangkan salah satu iron yang bersifat

softmagnetic pada bagian stator. Sehingga sheer stres yang diperlukan menjadi

kecil. Tetapi kelemahan dari sistem ini adalah poros atau shaft atau translator

menjadi lebih berat dengan adanya magnet.

Dibandingkan dengan teknologi hijau lainnya seperti energi matahari dan

angin, energi gelombang ini memberikan ketersedian mencapai 90% dengan

kawasan yang potensial tidak terbatas, selama ada ombak, energi listrik bisa

didapat.

Sebagai perbandingan tabel di bawah ini menunjukkan keuntungan yang

didapatkan secara ekonomis dari penggunaan teknologi yang kita sebut waves of

power.

Tabel Perbandingan Total Biaya Operasi ($sen/kWh)

Pembangkit Tambahan

(1 MW)

Pembangkit Utama

(100 MW)

Teknologi Pelampung 7-10 3-4

Bahan bakar fosil Tidak ada data 3-5

Angin 10 5-6

Disel 12-100 Tidak ada data

Photovoltaic (Solar) 25-50 10-15

Sumber: http://www.oceanpowertechnologies.com/pdf/senate_hearing_paper.pdf

Di samping nilai ekonomis yang cukup menjanjikan ada hal-hal lain yang

dapat memberikan keuntungan di bidang lingkungan hidup. Disebutkan di atas

bahwa teknologi ini tidak menimbulkan polusi suara, emisi CO2, maupun polusi

visual dan sekaligus mampu memberikan ruang kepada kehidupan laut untuk

membentuk koloni terumbu karang di sepanjang jangkar yang ditanam di dasar

laut. Hal ini akan mengakibatkan berkumpulnya ikan dan binatang laut lain.

Secara umum, potensi energi gelombang laut dapat menghasilkan listrik

dapat dibagi menjadi tiga tipe potensi energi yaitu energi pasang surut (tidal

power), energi gelombang laut (wave energy), dan energi panas laut (ocean

thermal energy). Energi pasang surut merupakan energi yang dihasilkan dari

pergerakan air laut akibat perbedaan pasang surut. Energi gelombang laut adalah

energi yang dihasilkan dari pergerakan gelombang laut menuju daratan dan

sebaliknya. Sedangkan energi panas laut memanfaatkan perbedaan temperatur air

laut di permukaan dan di kedalaman.

Indonesia belum pemanfaatan energi gelombang laut sebagai sumber lis-

trik. Memang Indonesia dengan wilayahnya yang luas, memiliki potensi

mengembangkan PLTGL. Namun untuk merealisasikan hal tersebut perlu dila-

kukan penelitian lebih mendalam. Tetapi secara sederhana dapat dilihat bahwa

probabilitas menemukan dan memanfaatkan potensi energi gelombang laut dan

energi panas laut lebih besar dari energi pasang surut.

Pada dasarnya pergerakan laut yang menghasilkan gelombang laut terjadi

akibat dorongan pergerakan angin. Angin timbul akibat perbedaan tekanan pada 2

titik yang diakibatkan oleh respons pemanasan udara oleh matahari yang berbeda

di kedua titik tersebut. Dengan sifat tersebut, energi gelombang laut dapat

dikategorikan sebagai energi terbarukan.

Gelombang laut secara ideal dapat dipandang berbentuk gelombang yang

memiliki ketinggian puncak maksimum dan lembah minimum. Pada selang waktu

tertentu, ketinggian puncak yang dicapai serangkaian gelombang laut berbeda-

beda. Ketinggian puncak ini berbeda-beda untuk lokasi yang sama jika diukur

pada hari yang berbeda. Meskipun demikian, secara statistik dapat ditentukan

ketinggian signifikan gelombang laut pada satu titik lokasi tertentu.

Ketinggian dan periode gelombang tergantung kepada panjang fetch

pembangkitannya. Fetch adalah jarak perjalanan tempuh gelombang dari awal

pembangkitannya. Fetch ini dibatasi oleh bentuk daratan yang mengelilingi laut.

Semakin panjang jarak fetch-nya, ketinggian gelombangnya akan semakin besar.

Angin juga memunyai pengaruh yang penting pada ketinggian gelombang. Angin

yang lebih kuat akan menghasilkan gelombang yang lebih besar.

Gelombang yang menjalar dari laut dalam (deep water) menuju ke pantai

akan mengalami perubahan bentuk disebabkan adanya perubahan kedalaman laut.

Apabila gelombang bergerak mendekati pantai, pergerakan gelombang di bagian

bawah yang berbatasan dengan dasar laut akan melambat. Ini adalah akibat dari

gesekan antara air dan dasar pantai. Sementara itu, bagian atas gelombang di

permukaan air akan terus melaju. Semakin menuju ke pantai, puncak gelombang

akan semakin tajam dan lembahnya akan semakin datar. Fenomena ini yang

menyebabkan gelombang tersebut kemudian pecah.

Bila waktu yang diperlukan untuk terjadi sebuah gelombang laut dihitung

dari data jumlah gelombang laut yang teramati pada sebuah selang tertentu, dapat

diketahui potensi energi gelombang laut di titik lokasi tersebut. Potensi energi

gelombang laut pada satu titik pengamatan dalam satuan kWh per meter

berbanding lurus dengan setengah dari kuadrat ketinggian signifikan dikali waktu

yang diperlukan untuk terjadi sebuah gelombang laut.

Berdasarkan perhitungan ini dapat diprediksikan berbagai potensi energi

dari gelombang laut di berbagai tempat di dunia. Dari data tersebut, diketahui

bahwa pantai barat Pulau Sumatera bagian selatan dan pantai selatan Pulau Jawa

bagian barat berpotensi memiliki energi gelombang laut sekitar 40 kw/m.

Pada dasarnya prinsip kerja teknologi yang mengkonversi energi

gelombang laut menjadi energi listrik adalah mengakumulasi energi gelombang

laut untuk memutar turbin generator. Karena itu, sangat penting memilih lokasi

yang secara topografi memungkinkan akumulasi energi. Meskipun penelitian

untuk mendapatkan teknologi yang optimal dalam mengonversi energi gelombang

laut masih terus dilakukan.

Alternatif teknologi yang diperidiksikan tepat dikembangkan di pesisir

pantai selatan Pulau Jawa adalah teknologi Tapered Channel (Tapchan). Prinsip

teknologi ini cukup sederhana, gelombang laut yang datang disalurkan memasuki

sebuah saluran runcing yang berujung pada sebuah bak penampung yang

diletakkan pada sebuah ketinggian tertentu.

Air laut yang berada dalam bak penampung dikembalikan ke laut melalui

saluran yang terhubung dengan turbin generator penghasil energi listrik. Adanya

bak penampung memungkinkan aliran air penggerak turbin dapat beroperasi terus

menerus dengan kondisi gelombang laut yang berubah-ubah. Teknologi ini tetap

memerlukan bantuan mekanisme pasang surut dan pilihan topografi garis pantai

yang tepat. Teknologi ini telah dikembangkan sejak l985.

Alternatif teknologi pembangkit tenaga gelombang laut yang lebih banyak

dikembangkan adalah teknik osilasi kolom air (oscillating water column). Proses

pembangkitan tenaga listrik dengan teknologi ini melalui 2 tahapan proses.

Gelombang laut yang datang menekan udara pada kolom air yang diteruskan ke

kolom atau ruang tertutup yang terhubung dengan turbin generator. Tekanan

tersebut menggerakkan turbin generator pembangkit listrik. Sebaliknya,

gelombang laut yang meninggalkan kolom air diikuti oleh gerakan udara dalam

ruang tertutup yang menggerakkan turbin generator pembangkit listrik.

Variasi prinsip teknologi ini dikembangkan di Jepang dengan nama might

whale technology. Di Skotlandia, Inggris Raya, telah dibangun pembangkit tenaga

gelombang laut yang menggunakan teknologi ini. Pembangkit yang selesai

dibangun pada 2000 ini dilengkapai listrik sampai 500 kW.

Selain itu, di Denmark dikembangkan pula teknologi pembangkit tenaga

gelombang laut yang disebut wave dragon, prinsip kerjanya mirip dengan tapered

channel. Perbedaannya pada wave dragon, saluran air dan turbin generator

diletakkan di tengah bak penampung sehingga memungkinkan pembangkit

dipasang tidak di pantai.

Pembangkit-pembangkit tersebut kemudian dihubungkan dengan jaringan

transmisi bawah laut ke konsumen. Hal ini menyebabkan biaya instansi dan

perawatan pembangkit ini mahal. Meskipun demikian pembangkit ini tidak

menyebabkan polusi dan tidak memerlukan biaya bahan bakar karena sumber

penggeraknya energi alam yang bersifat terbarukan.

4.3 Pembangkit Listrik Energi Biomassa

Berbicara tentang sumber energi, biomassa merupakan salah satu alternatif.

Biomassa mengandung energi tersimpan dalam jumlah cukup banyak

Kenyataannya, pada saat kita makan, tubuh kita mampu mengubah energi yang

tersimpan di dalam makanan menjadi energi atau tenaga untuk tumbuh dan

berkembang. Pada saat kita bergerak, bahkan ketika kita berpikir pun, energi

dalam makanan akan terbakar. Dari latar belakang itulah kini mulai digali banyak

kemungkinan pemanfaatan biomassa sebagai sumber bahan bakar nabati (biofuel).

Dari bahan bakar nabati dapat dikembangkan biokerosene (minyak tanah),

biodiesel, bioetanol bahkan biopower (untuk listrik).

Indonesia mempunyai potensi yang sangat besar untuk menghasilkan biofuel

mengingat begitu besarnya sumber daya hayati yang ada baik di darat maupun di

perairan. Menurut hasil riset Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT),

Indonesia memiliki banyak jenis tanaman yang berpotensi menjadi energi bahan

bakar alternatif, antara lain :

- Kelapa sawit, kelapa, jarak pagar, sirsak, srikaya, kapuk : sebagai sumber

bahan bakar alternatif pengganti solar (minyak diesel)

- Tebu, jagung, sagu, jambu mete, singkong, ubi jalar, dan ubi-ubian yang

lain : sebagai sumber bahan bakar alternatif pengganti premium.

- Nyamplung, algae, azolla : kemungkinan besar dapat dijadikan sebagai

sumber pengganti kerosene, minyak bakar atau bensin penerbangan.

Beberapa diantara tumbuhan penghasil energi dengan potensi produksi minyak

dalam liter per hektar dan ekivalen energi yang dihasilkan adalah sebagai berikut :

Tabel 1. Jenis Tumbuhan Penghasil Energi

Jenis Tumbuhan Produksi Minyak (Liter per Ha)

Ekivalen Energi (kWh per Ha)

Elaeis guineensis (kelapa sawit) 3.600-4.000 33.900-37.700

Jatropha curcas (jarak pagar) 2.100-2.800 19.800-26.400

Aleurites fordii (biji kemiri) 1.800-2.700 17.000-25.500

Saccharum officinarum (tebu) 2.450 16.000

Ricinus communis (jarak kepyar) 1.200-2.000 11.300-18.900

Manihot esculenta (ubi kayu) 1.020 6.600

Sumber : Business Week edisi 15 Maret 2006

Biomassa adalah satu-satunya sumber energi terbarukan yang dapat diubah

menjadi bahan bakar cair - biofuel – untuk keperluan transportasi (mobil, truk,

bus, pesawat terbang dan kereta api). Di antara jenis biofuel yang banyak dikenal

adalah biogas, biodiesel dan bioethanol.

Biodiesel

Biodiesel merupakan bahan bakar dari minyak nabati yang memiliki sifat

menyerupai minyak diesel atau solar. Bahan bakar ini ramah lingkungan karena

menghasilkan emisi gas buang yang jauh lebih baik dibandingkan dengan diesel/solar,

yaitu bebas sulfur, bilangan asap (smoke number) yang rendah; memiliki cetane number

yang lebih tinggi sehingga pembakaran lebih sempurna (clear burning); memiliki sifat

pelumasan terhadap piston mesin; dan dapat terurai (biodegradabe) sehingga tidak

menghasilkan racun (non toxic). Menurut hasil penelitian BBPT, biodiesel bisa langsung

digunakan 100% sebagai bahan bakar pada mesin diesel tanpa memodifikasi mesin

dieselnya atau dalam bentuk campuran dengan solar pada berbagai konsentrasi mulai dari

5%. Keuanggulan biodiesel diantaranya :

1. Angka Cetane tinggi (>50), yakni angka yang menunjukan ukuran baik

tidaknya kualitas Solar berdasarkan sifaf kecepatan bakar dalm ruang

bakar mesin. Semakin tinggi bilangan Cetane, semakin cepat pembakaran

semakin baik efisiensi termodinamisnya.

2. Titik kilat (flash point) tinggi, yakni temperatur terendah yang dapat

menyebabkan uap Biodiesel menyala, sehingga Biodiesel lebih aman dari

bahaya kebakaran pada saat disimpan maupun pada saat didistribusikan

dari pada solar.

3. Tidak mengandung sulfur dan benzene yang mempunyai sifat karsinogen,

serta dapat diuraikan secara alami

4. Menambah pelumasan mesin yang lebih baik daripada solar sehingga akan

memperpanjang umur pemakaian mesin

5. Dapat dengan mudah dicampur dengan solar biasa dalam berbagai

komposisi dan tidak memerlukan modifikasi mesin apapun

6. Mengurangi asap hitam dari gas asap buang mesin diesel secara signifikan

walaupun penambahan hanya 5% - 10% volume biodiesel kedalam solar

Biodiesel membutuhkan bahan baku minyak nabati yang dapat dihasilkan dari

tanaman yang mengandung asam lemak seperti kelapa sawit (Crude Palm Oil/CPO),

jarak pagar (Crude Jatropha Oil/CJO), kelapa (Crude Coconut Oil/CCO), sirsak, srikaya,

kapuk, dll. Indonesia sangat kaya akan sumber daya alam yang dapat dimanfaatkan

sebagai bahan baku biodiesel. Kelapa sawit merupakan salah satu sumber bahan baku

minyak nabati yang prospektif dikembangkan sebagai bahan baku biodiesel di Indonesia,

mengingat produksi CPO Indonesia cukup besar dan meningkat tiap tahunnya. Tanaman

jarak pagar juga prospektif sebagai bahan baku biodiesel mengingat tanaman ini dapat

tumbuh di lahan kritis dan karakteristik minyaknya yang sesuai untuk biodiesel.

Menurut Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pertanian, total

kebutuhan biodiesel saat ini mencapai 4,12 juta kiloliter per tahun. Sementara

kemampuan produksi biodiesel pada tahun 2006 baru 110 ribu kiloliter per tahun. Pada

tahun 2007 kemampuan produksi diperkirakan mencapai 200 ribu kiloliter per tahun.

Produsen-produsen lain merencanakan juga akan beroperasi pada 2008 sehingga

kapasitas produksi akan mencapai sekitar 400 ribu kiloliter per tahun. Cetak biru

(blueprint) Pengelolaan Energi Nasional mentargetkan produksi biodiesel sebesar 0,72

juta kiloliter pada tahun 2010 untuk menggantikan 2% konsumsi solar yang

membutuhkan 200 ribu hektar kebun sawit dan 25 unit pengolahan berkapasitas 30 ribu

ton per tahun dengan nilai investasi sebesar Rp. 1,32 triliun; hingga menjadi sebesar 4,7

juta kiloliter pada tahun 2025 untuk mengganti 5% konsumsi solar yang membutuhkan

1,34 juta hektar kebun sawit dan 45 unit pengolahan berkapasitas 100 ribu ton per tahun

dengan investasi mencapai Rp. 9 triliun.

Bioetanol

Bioetanol (C2H5OH) adalah cairan biokimia dari proses fermentasi gula dari

sumber karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme. Bioetanol merupakan bahan

bakar dari minyak nabati yang memiliki sifat menyerupai minyak premium. Untuk

pengganti premium, terdapat alternatif gasohol yang merupakan campuran antara bensin

dan bioetanol. Adapun manfaat pemakaian gasohol di Indonesia yaitu : memperbesar

basis sumber daya bahan bakar cair, mengurangi impor BBM, menguatkan security of

supply bahan bakar, meningkatkan kesempatan kerja, berpotensi mengurangi

ketimpangan pendapatan antar individu dan antar daerah, meningkatkan kemampuan

nasional dalam teknologi pertanian dan industri, mengurangi kecenderungan pemanasan

global dan pencemaran udara (bahan bakar ramah lingkungan) dan berpotensi mendorong

ekspor komoditi baru. Untuk pengembangan bioetanol diperlukan bahan baku

diantaranya :

Nira bergula (sukrosa): nira tebu, nira nipah, nira sorgum manis, nira kelapa, nira

aren, nira siwalan, sari-buah mete

Bahan berpati : tepung-tepung sorgum biji, jagung, cantel, sagu, singkong/

gaplek, ubi jalar, ganyong, garut, suweg, umbi dahlia.

Bahan berselulosa (lignoselulosa):kayu, jerami, batang pisang, bagas, dll.

Adapun konversi biomasa sebagian tanaman tersebut menjadi bioethanol adalah

seperti pada tabel dibawah ini.

Tabel 2 Konversi biomasa menjadi bioethanol

Biomasa (kg) Kandungan gula (Kg)

Jumlah hasil bioethanol (Liter)

Biomasa : Bioethanol

Ubi kayu 1.000 250-300 166,6 6,5 : 1

Ubi jalar 1.000 150-200 125 8 : 1

Jagung 1.000 600-700 400 2,5 : 1

Sagu 1.000 120-160 90 12 : 1

Tetes 1.000 500 250 4 : 1

Sumber data : Balai Besar Teknologi Pati-

BPPT,2006

Pemanfaatan Bioetanol :

Sebagai bahan bakar substitusi BBM pada motor berbahan bakar bensin;

digunakan dalam bentuk neat 100% (B100) atau diblending dengan

premium (EXX)

Gasohol s/d E10 bisa digunakan langsung pada mobil bensin biasa (tanpa

mengharuskan mesin dimodifikasi).

Pengujian pada kendaraan roda empat di laboratorium BPPT menunjukkan

bahwa tingkat emisi karbon dan hidrokarbon Gasohol E-10 yang merupakan

campuran bensin dan etanol 10% lebih rendah dibandingkan dengan premium dan

pertamax. Pengujian karakteristik unjuk kerja yaitu daya dan torsi menunjukkan

bahwa etanol 10% identik atau cenderung lebih baik daripada pertamax. Etanol

mengandung 35% oksigen sehingga meningkatkan efisiensi pembakaran.

Biogas

Biogas dihasilkan dari proses fermentasi bahan-bahan organik dengan

bantuan bakteri anaerob pada lingkungan tanpa oksigen bebas. Energi gas bio

didominasi gas metan (60% - 70%), karbondioksida (40% - 30%) dan beberapa

gas lain dalam jumlah lebih kecil. Gas metan termasuk gas rumah kaca

(greenhouse gas), bersama dengan gas karbon dioksida (CO2) memberikan efek

rumah kaca yang menyebabkan terjadinya fenomena pemanasan global.

Pengurangan gas metan secara lokal ini dapat berperan positif dalam upaya

penyelesaian permasalahan global.

Pada prinsipnya, pembuatan gas bio sangat sederhana, hanya dengan

memasukkan substrat (kotoran ternak) ke dalam digester yang anaerob. Dalam

waktu tertentu gas bio akan terbentuk yang selanjutnya dapat digunakan sebagai

sumber energi, misalnya untuk kompor gas atau listrik. Penggunaan biodigester

dapat membantu pengembangan sistem pertanian dengan mendaur ulang kotoran

ternak untuk memproduksi gas bio dan diperoleh hasil samping (by-product)

berupa pupuk organik. Selain itu, dengan pemanfaatan biodigester dapat

mengurangi emisi gas metan (CH4) yang dihasilkan pada dekomposisi bahan

organik yang diproduksi dari sektor pertanian dan peternakan, karena kotoran sapi

tidak dibiarkan terdekomposisi secara terbuka melainkan difermentasi menjadi

energi gas bio.

Potensi kotoran sapi untuk dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan gas bio

sebenarnya cukup besar, namun belum banyak dimanfaatkan. Bahkan selama ini

telah menimbulkan masalah pencemaran dan kesehatan lingkungan. Umumnya

para peternak membuang kotoran sapi tersebut ke sungai atau langsung

menjualnya ke pengepul dengan harga sangat murah. Padahal dari kotoran sapi

saja dapat diperoleh produk-produk sampingan (by-product) yang cukup banyak.

Sebagai contoh pupuk organik cair yang diperoleh dari urine mengandung auksin

cukup tinggi sehingga baik untuk pupuk sumber zat tumbuh. Serum darah sapi

dari tempat-tempat pemotongan hewan dapat dimanfaatkan sebagai sumber nutrisi

bagi tanaman, selain itu dari limbah jeroan sapi dapat juga dihasilkan aktivator

sebagai alternatif sumber dekomposer.

(efek rumah kaca), sehingga upaya ini dapat diusulkan sebagai bagian dari

program

Untuk pengembangan biofuel, banyak dipertimbangkan antara lain :

1. Dibandingkan dengan minyak bumi dan gas yang

ketersediaannya terbatas dan pengelolaannya dikuasai oleh pihak-pihak yang

sangat terbatas, biomassa sebenarnya relatif melimpah di Indonesia dan

masyarakat dapat memanfaatkannya secara langsung. Permasalahan yang

dihadapi adalah keterbatasan teknologi, keterbatasan lahan dan keterbatasan

pasar atau penggunanya. Selain itu, belum adanya aturan hukum yang jelas

dalam industri ini dan standar penggunaan bahan-bahan untuk biodiesel dan

bioetanol menyulitkan masyarakat dan produsen biodiesel dan bioetanol untuk

memperoleh pembiayaan dan menjalankan bisnisnya. Kurangnya jaringan

distribusi dan infrastruktur menyulitkan pemasaran biodiesel dan bioetanol di

pasar domestik. Sebagai konsekuensi, sebagian besar biodiesel dan bioetanol

yang diproduksi di Indonesia sekarang digunakan untuk pasar ekspor.

2. Dibutuhkan motor penggerak dan modal yang besar untuk

membiayai budi daya bahan baku baik dari segi pengadaan lahan, bibit, pupuk

maupun obat-obatan. Perusahaan-perusahaan besar yang bergerak dibidang

pertanian dan perkebunan diharapkan dapat menjadi motor penggerak bagi

usaha budi daya ini karena besarnya biaya budidaya dan pengembangan.

3. Adanya hambatan sosial dalam pengembangan beberapa

komoditas tanaman sumber energi, misalnya tanaman jarak, harus segera

ditangani untuk membangun rasa saling percaya antara petani jarak dengan

pengusaha sebagai pengolah biji jarak. Meskipun tanaman jarak sangat

potensial dikembangkan sebagai energi terbarukan dengan harga murah, dapat

ditanam di lahan kritis, dan dapat meningkatkan pendapatan petani, tapi belum

semua pihak menyadari potensi tersebut.

4. Terkait dengan isu ketahanan pangan (food security),

yang harus dilakukan adalah :

a. Meningkatkan produktivitas lahan melalui program intensifikasi yang

meliputi pemilihan bibit, peningkatan kualitas kultur teknis hingga

pengelolaan pasca panen. Melalui aktivitas diharapkan produktivitas

tanaman meningkat signifikan, sehingga tidak ada lagi kekhawatiran akan

kekurangan bahan pangan.

b. Meningkatkan produksi melalui ekstensifikasi atau perluasan lahan dengan

memanfaatkan lahan-lahan kritis / marjinal. Beberapa tanaman sumber

energi, misalnya jarak, cantel, jagung dan jambu mete, merupakan

tanaman yang cukup tahan kering dan mampu beradaptasi pada

lingkungan yang kurang menguntungkan. Oleh karena itu untuk

penanaman diusahakan agar jangan sampai menggeser peruntukan

tanaman pangan. Berbagai lahan marjinal yang dapat dimanfaatkan antara

lain : lahan pantai, tanah karst, bantaran sungai, atau lahan berkemiringan

curam.

c. Perlu segera dilakukan diversifikasi untuk menemukan jenis-jenis

tumbuhan baru penghasil energi. Beberapa tumbuhan yang sedang diteliti

dan dikembangkan di Indonesia antara lain : jambu mete, widuri,

kerandang, kacang-kacangan, nyamplung, algae dan masih banyak lagi.

Konversi Biomassa

Penggunaan biomassa untuk menghasilkan panas secara sederhana

sebenarnya telah dilakukan oleh nenek moyang kita beberapa abad yang lalu.

Penerapannya masih sangat sederhana, biomassa langsung dibakar dan

menghasilkan panas. Di zaman modern sekarang ini panas hasil pembakaran akan

dikonversi menjadi energi listrik melali turbin dan generator. Panas hasil

pembakaran biomassa akan menghasilkan uap dalam boiler. Uap akan ditransfer

kedalam turbin sehingga akan menghasilkan putaran dan menggerakan generator.

Putaran dari turbin dikonversi menjadi energi listrik melalui magnet magnet

dalam generator. Pembakaran langsung terhadap biomassa memiliki kelemahan,

sehingga pada penerapan saat ini mulai menerapkan beberapa teknologi untuk

meningkatkanmanfaat biomassa sebagai bahan bakar.

Beberapa penerapan teknologi konversi yaitu :

* Densifikasi

Praktek yang mudah untuk meningkatkan manfaat biomassa adalah membentuk

menjadi briket atau pellet. Briket atau pellet akan memudahkan dalam penanganan

biomassa. Tujuannya adalah untuk meningkatkan densitas dan memudahkan

penyimpanan dan pengangkutan. Secara umum densifikasi (pembentukan briket

atau pellet) mempunyai beberapa keuntungan (bhattacharya dkk, 1996) yaitu :

menaikan nilai kalor per unit volume, mudah disimpan dan diangkut, mempunyai

ukuran dan kualitas yang seragam.

* Karbonisasi

Karbonisasi merupakan suatu proses untuk mengkonversi bahan orgranik menjadi

arang . pada proses karbonisasi akan melepaskan zat yang mudah terbakar seperti

CO, CH4, H2, formaldehid, methana, formik dan acetil acid serta zat yang tidak

terbakar seperti seperti CO2, H2O dan tar cair. Gas-gas yang dilepaskan pada

proses ini mempunyai nilai kalor yang tinggi dan dapat digunakan untuk

memenuhi kebutuhan kalor pada proses karbonisasi.

* Pirolisis

Pirolisis atau bisa di sebut thermolisis adalah proses dekomposisi kimia dengan

menggunakan pemanasan tanpa kehadiran oksigen. Proses ini sebenarnya bagian

dari proses karbonisasi yaitu roses untukmemperoleh karbon atau aran, tetapi

sebagian menyebut pada proses pirolisis merupakan high temperature

carbonization (HTC), lebih dari 500 oC. Proses pirolisis menghasilkan produk

berupa bahan bakar padat yaitu karbon, cairan berupa campuran tar dan beberapa

zat lainnya. Produk lainn adalah gas berupa karbon dioksida (CO2), metana

(CH4) dan beberapa gas yang memiliki kandungan kecil.

* Anaerobic digestion

Proses anaerobic igestion yaitu proses dengan melibatkan mikroorganisme tanpa

kehadiran oksigen dalam suatu digester. Proses ini menghasilkan gas produk

berupa metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2) serta beberapa gas yang

jumlahnya kecil, seperti H2, N2, dan H2S. Proses ini bisa diklasifikasikan

menjadi dua macam yaitu anaerobic digestion kering dan basah. Perbedaan dari

kedua proses anaerobik ini adalah kandungan biomassa dalam campuran air. pada

anaerobik kering memiliki kandungan biomassa 25 – 30 % sedangkan untuk jenis

basah memiliki kandungan biomassa kurang dari 15 % (Sing dan Misra, 2005).

* Gasifikasi

Gasifikasi adalah suatu proses konversi untuk merubah material baik cair maupun

pada menjadi bahan bakar cair dengan menggunakan temperatur tinggi. Proses

gasifikasi menghasilkan produk bahan bakar cair yang bersih dan efisien daripada

pembkaran secara langsung, yaitu hidrogen dan karbon monoksida. Gas hasil

dapat di bakar secara langsung pada internal combustion engine atau eaktor

pembakaran. Melalui proses Fische-Tropsch gas hasil gasifikasi dapat di ekstak

menjadi metanol.

Biomassa sangat beragam jenisnya yang pada dasarnya merupakan hasil produksi

dari makhluk hidup. Biomassa dapat berasal dari tanaman perkebunan atau

pertanian, hutan, peternakan atau bahkan sampah. Biomassa (bahan organik)

dapat digunakan untuk menyediakan panas, membuat bahan bakar, dan

membangkitkan listrik, hat ini disebut bioenergi. Bioenergi berada pada level

kedua setelah tenaga air dalam produksi energi primer terbarukan di Amerika

Serikat.

Untuk kepentingan khusus, pemanfaatan biomassa menjadi solusi yang sangat

menjanjikan untuk permasalahan sampah di kota-kota besar. Pemanfaatan sampah

sebagai biomassa menjadi tenaga listrik meiaitji proses pembakaran langsung

(direct cornbustion) atau metalui proses pembuatan gas metana (gasifikasi) dapat

menjadi solusi, walaupun proyek ini lebih mahal dibandingkan proyek

pembangkit listrik lain untuk kapasitas yang setara.

Pemanfaatan energi biomassa dapat dilakukan dengan berbagai cara. Dewasa ini

teknologi pemanfaatan energi biomassa yang telah dikembangkan terdiri dari :

1. Pembakaran langsung (direct combustion) dalam bentuk pemanfaatan panas.

Pemanfaatan panas biomassa telah dikenal sejak dulu seperti pemanfaatan kayu

bakar. Pemanfaatan yang cukup besar umumnya untuk menghasilkan uap pada

pembangkitan listrik atau proses manufaktur. Dalam sistem pembangkit, kerja

turbin biasanya memanfaatakan ekspansi uap bertekanan dan bertemperatur tinggi

untuk menggerakkan generator. Di industri kayu dan kertas, serpihan kayu

terkadang langsung dimasukkan ke boiler untuk menghasilkan uap untuk proses

manufaktur atau menghangatkan ruangan. Beberapa sistem pembangkit berbahan

bakar batubara menggunakan biomassa sebagai sumber energi tambahan dalam

boiler efisiensi tinggi untuk mengurangi emisi.

2. Konversi menjadi bahan bakar cair.

Dua bahan bakar bio yang paling umum adalah ethanol dan biodiesel. Ethanol

merupakan alkohol yang dibuat dengan fermentasi biomassa dengan kandungan

hidrokarbon yang tinggi seperti jagung metaldi proses yang sama untuk membuat

bir. Ethanol paling sering digunakan sebagai aditif bahan bakar untuk mengurangi

emisi CO dan asap lainnya dari kendaraan. Biodiesel merupakan ester yang dibuat

menggunakan minyak tanaman, lemak binatang, ganggang, atau bahkan minyak

goreng bekas. Biodiesel dapat digunakan sebagai aditif diesel untuk mengurangi

emisi kendaraan atau dalam bentuk murninya sebagai bahan bakar kendaraan

3. Pemanfaatan Gas Biomassa

Pemanfaatan gas biomassa skala kecil yang banyak diaplikasikan oleh masyarakat

adalah pemanfaatan gas metana hasil fermentasil yang langsung dibakar untuk

dimanfaatkan panasnya. Pada skala yang lebih maju pemanfaatan gas biomassa

dilakukan melalui sistem gasifikasi menggunakan temperatur tinggi untuk

mengubah biomassa menjadi gas (campuran dari hidrogen, CO dan metana).

Beberapa contoh pemanfaatan biomassa

Sekam padi menjadi listrik

penggunaan sekam padi pada Pembangkit Listrik Tenaga Diesel. Pembangkit

Listrik Tenaga Diesel (PLTD) komersial pertama yang menggunakan. bahan

bakar sekam padi berada di penggilingan padi rnifik PT (Persero) Pertani di Desa

Haurgeulis, Keeamatan Haurgaulis, Kabupaten Indramayu. PLTD berkekuatan 1

x 100 kilowatt (kw) tersebut dibangun PT Indonesia Power dan PT Pertani.

Mengubah sampah menjadi listrik

Sebenarnya sampah kota bisa diolah supaya memberikan mafaat bagi manusia.

Teknologi untuk melakukan hal tersebut sudah ada dan sudah diterapkan di

banyak kota dan negara,seperti yang terdapat di pembangkit listrik tenaga biogas

dari TPA di Perth, Western Australia Perusahaan pembangkit listrik dari TPA ini

bernama Landfill Gas and Power Pty Ltd disingkat LGP. Mulai beroperasi sejah

1993, LGP telah menjadi salah satu pemimpin di pasar energi terbarukan

Australia. Mereka bukan hanya bermain di bisnis pembangkit listrik, tapi juga

berkontribusi mengurangi emisi CO2 dan methane ke atmosfer. Political Will

Semua potensi tersebut tidak bernilai tanpa adanya dukungan dan political will

dari pemerintah serta masyarakat luas. Pembentukan tim nasional pengembangan

bahan bakar nabati (BBN) dengan menerbitkan blue print dan road map bidang

energi untuk mewujudkan pengembangan BBN merupakan langkah yang strategis

sehingga dapat dicapai kemandirian energi melalui pengembangan biomassa.

Peran serta masyarakat akan sangat membantu dalam pengimplemetasian

pengembangan tanaman penghasil bioenergi, sehingga pada akhirnya bangsa ini

mampu keluar dari krisis energi dengan pasokan energi bahan bakar nabati yang

berkelanjutan.

TUGAS MATA KULIAH

SUMBER ENERGI NON KONVENSIONAL

PEMBANGKIT LISTRIK TERBARUKAN

ENERGI PASANG SURUT

ENERGI GELOMBANG

ENERGI BIOMASSA

OLEH :

FAIZUN ALKHAIR NURDIN

D411 07 078

JURUSAN ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS HASANUDDIN

2012