Download - 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Transcript
Page 1: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

MAKALAH

PEMBANGKIT DAYA

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa

Sawit Untuk Pembangkit Listrik

Disusun oleh

Kelompok 5

NAMA : NPM:

1. Refliwanto A. 0706267282

2. Nanda Setiadji 0706267231

3. Daniel Alfonso 0806329930

4. Fasri Hatomi 0806330106

5. Indra Mario 0806454802

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK

4 November 2010

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 0

Page 2: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

KATA PENGANTAR

Pertama-tama penyusun mengucapkan puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa

karena penulis telah diberikan kesempatan untuk menyelesaikan makalah yang

berjudul “Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk

Pembangkit Listrik” yang ditujukan sebagai Ujian Tengah Semester.

Penulis juga berterima kasih kepada Bapak Adi S. dan Bapak Agung Subagio.,

teman-teman dan semua pihak yang telah berperan atau berkontribusi dalam

pembuatan makalah ini. Penulis juga berterima kasih kepada pihak-pihak lain

yang tidak dapat disebutkan satu per satu.

Makalah ini dibuat sebagai makalah tertulis dari hasil peninjauan kelompok kami

terhadap sumber-sumber energi alternatif yang dapat digunakan sebagai sumber

energi pembangkit daya, yaitu dari tandan kosong kelapa sawit.

Besar harapan penulis supaya karya tulis ini dapat bermanfaat dan membuka

cakrawala tentang perkembangan dari penggunaan tandan kosong kelapa sawit

sebagai sumber energi alternatif. Penulis sadar sepenuhnya bahwa karya tulis ini

tidak sempurna, sehingga penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang

membangun dari pembaca.

Depok, 4 November 2010

Penulis

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 1

Page 3: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

DAFTAR ISI

Halaman

Halaman Judul

Kata Pengantar 1

Daftar Isi 2

BAB I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah 3

B. Perumusan Masalah 4

C. Tujuan Penulisan 4

D. Metodelogi Penulisan 5

BAB II. LANDASAN TEORI 6

BAB III. PROSES DAN PEMANFAATAN 11

BAB IV APLIKASI PRODUCER GAS DARI GASIFIKASI TANDAN

KELAPA SAWIT 14

BAB V. TERAPAN EKONOMIS 18

BAB VI. PENUTUP 21

A. Kesimpulan

B. Saran

DAFTAR REFERENSI 22

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 2

Page 4: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 3

Page 5: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Seiring dengan pertumbuhan penduduk, pengembangan wilayah, dan

pembangunan dari tahun ke tahun, kebutuhan akan pemenuhan energi

listrik dan juga bahan bakar secara nasional pun semakin besar. Selama ini

kebutuhan energi dunia dipenuhi oleh sumber daya tak terbaharukan seperti

minyak bumi dan batu bara. Namun tidak selamanya energi tersebut bisa

mencukupi seluruh kebutuhan manusia dalam jangka waktu yang panjang

mengingat cadangan energi yang semakin lama semakin menipis dan juga

proses produksinya yang membutuhkan waktu jutaan tahun. Cepat atau

lambat sumber energi tersebut akan habis. Salah satu solusi mengatasi

permasalahan ini adalah dengan mengoptimalkan potensi energi terbarukan

yang dimiliki bangsa ini.

Indonesia sebenarnya memiliki potensi energi terbarukan sebesar 311.232

MW, namun kurang lebih hanya 22% yang dimanfaatkan. Sumber energi

terbarukan yang tersedia antara lain bersumber dari tenaga air ( hydro ),

panas bumi, energi cahaya, energi angin, dan biomassa.

Potensi energi tarbarukan yang besar dan belum banyak dimanfaatkan

adalah energi dari biomassa. Potensi energi biomassa sebesar 50000 MW

hanya 320 MW yang sudah dimanfaatkan atau hanya 0.64% dari seluruh

potensi yang ada. Potensi biomassa di Indonesia bersumber dari produk

samping sawit, penggilingan padi, kayu, polywood, pabrik gula, kakao, dan

limbah industri pertanian lainnya.

Proses pengolahan tandan buah segar (TBS) menjadi crude palm oil (CPO)

menghasilkan biomassa produk samping yang jumlahnya sangat besar.

Tahun 2004 volume produk samping sawit sebesar 12365 juta ton untuk

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 4

Page 6: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

tandan kosong kelapa sawit (TKKS). Jumlah ini akan terus meningkat

dengan meningkatnya produksi TBS Indonesia. Produksi TBS Indonesia di

tahun 2004 mencapai 53762 juta ton dan pada tahun 2010 diperkirakan

mencapai 64000 juta ton.

Indonesia memiliki potensi besar untuk memanfaatkan produk samping

sawit (Tandan Kosong Kelapa Sawit) sebagai sumber energi terbarukan.

Kelapa sawit Indonesia merupakan salah satu komoditi yang mengalami

pertumbuhan sangat pesat. Oleh sebab itu diharapkan dengan tulisan dari

penulis ini dapat berguna dalam pengembangan pengolahan tandan kosong

kelapa sawit sebagai sumber energy alternatif.

B. PERUMUSAN MASALAH

1. Bagaimana cara mengatasi sumber energy fosil (tak terbarukan) yang

sudah mulai menipis?

2. Sumber-sumber energy terbarukan apa sajakah yang dapat dijadikan

sebagai energy alternatif?

3. Bagaimana cara mengolah tandan kosong kelapa sawit untuk dapat

menghasilkan energy?

4. Aplikasi apa sajakah yang sudah menggunakan energy dari tandan

kosong kelapa sawit?

5. Berapakah efektifitas dan economic cost dari penggunaan tandan kosong

kelapa sawit sebagai sumber energy alternatif.

C. TUJUAN PENULISAN

Tujuan penulisan makalah ini adalah :

1. Untuk memberikan informasi mengenai cara mengatasi sumber energy

fosil yang mulai menipis.

2. Untuk memberikan informasi mengenai sumber-sumber energy

terbarukan apa sajakah yang dapat digunakan sebagai energy alternatif?

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 5

Page 7: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

3. Untuk memberikan informasi mengenai cara mengolah tandan kosong

kelapa sawit agar dapat menghasilkan energy.

4. Untuk memberikan informasi mengenai aplikasi dari energy tandan

kosong kelapa sawit.

5. Untuk memberikan informasi mengenai efektifitas dan economic cost

dari penggunaan tandan kosong kelapa sawit untuk menghasilkan energy.

D. METODOLOGI PENULISAN

Makalah ini dibuat berdasarkan metode studi pustaka.

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 6

Page 8: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Energi Terbarukan

Renewable Energy (Sumber Daya Energi Terbarukan) telah menjadi

kebutuhan mendesak saat sekarang dan masa selanjutnya. Mulai terbatasnya

sumber daya energi tidak terbarukan (minyak bumi, gas, batubara) sebagai

sumber daya energi utama saat ini, menyebabkan banyak pihak-pihak terkait

mulai mengupayakan adanya pemanfaatan atas sumber daya energi

terbarukan.

Sumber Potensi (MW)

Kapasitas Terpasang (MW)

Pemanfaatan (%)

Large Hydro 75 000 4 200 5.600

Biomassa 50 000 302 0.604

Geothermal 20 000 812 4.060

Mini/mikro hydro 459 54 11.764

Energi Cahaya (Solar) 15 6487 5 3.19 X 10 -3

Energi Angin 9 286 0.50 5.38 X 10 -3

Total 311232 5 373.5 22.03

B. Biomassa

Sejumlah pakar berpendapat, penggunaan biomassa sebagai sumber energi

terbarukan merupakan jalan keluar dari ketergantungan manusia pada bahan

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 7

Tabel 1. Potensi Energi Terbarukan di Indonesia

Sumber : Ditjen Listrik dan Pemanfaatan Energi, 2001

Page 9: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

bakar fosil. Apa yang sebenarnya dimaksud dengan biomassa? Dalam sektor

energi, biomassa merujuk pada bahan biologis yang hidup atau baru mati

yang dapat digunakan sebagai sumber bahan bakar. Biomassa dapat

digunakan secara langsung maupun tidak langsung. Dalam penggunaan tidak

langsung, biomassa diolah menjadi bahan bakar. Contohnya, kelapa sawit

yang diolah terlebih dahulu menjadi biodiesel untuk kemudian digunakan

sebagai bahan bakar.

Sebelum mengenal bahan bakar fossil, manusia sudah menggunakan

biomassa sebagai sumber energi. Misalnya dengan memakai kayu atau

kotoran hewan untuk menyalakan api unggun. Sejak manusia beralih pada 

minyak, gas bumi atau batu bara untuk menghasilkan tenaga, penggunaan

biomassa tergeser dari kehidupan manusia.  Namun, persediaan bahan bakar

fossil sangat terbatas. Para ilmuwan memperkirakan dalam hitungan tahun

persediaan minyak dunia akan terkuras habis. Karena itu penggunaan sumber

energi alternatif kini digiatkan, termasuk di antaranya penggunaan biomassa.

Potensi biomassa yang besar di negara, hingga mencapai 49.81 GW tidak

sebanding dengan kapasitas terpasang sebesar 302.4 MW. Bila kita

memaksimalkan potensi yang ada dengan menambah jumlah kapasitas

terpasang, maka akan membantu bahan bakar fosil yang selama ini menjadi

tumpuan dari penggunaan energi. Hal ini akan membantu dalam mengatasi

krisis energy.

Energi biomassa menjadi penting bila dibandingkan dengan energi

terbaharukan karena proses konversi menjadi energi listrik memiliki investasi

yang lebih murah bila di bandingkan dengan jenis sumber energi

terbaharukan lainnya. Hal inilah yang menjadi kelebihan biomassa

dibandingkan dengan energi lainnya.

C. Tandan Kosong Kelapa Sawit

Indonesia adalah negara penghasil utama kelapa sawit setelah Malaysia, serta

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 8

Page 10: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

menurut perkiraan pada tahun 2010 Indonesia akan menjadi negara penghasil

utama kelapa sawit dengan produk CPO 17 juta ton.

Dari proses penggelolaan tandan buah segar ( fresh fruit bunches ) menjadi

minyak sawit (crude palm oil) lebih kurang 45%nya akan menjadi limbah

padat berupa tempurung (shell), serabut (fiber) dan tandan kosong (empty

fruit bunches). Setengah dari jumlah limbah padat tersebut merupakan tandan

kosong.

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 9

Sumber : Oil World, GAPKI

Sumber : Dirjen Perkebunan 2003

Pertumbuhan Areal Kebun Kelapa Sawit

Page 11: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

TKKS (Tandan Kosong Kelapa Sawit) adalah salah satu produk samping

pabrik kelapa sawit yang jumlahnya sangat melimpah. Dalam satu hari

pengolahan bisa dihasilkan ratusan ton TKKS. Diperkirakan saat ini limbah

TKKS di Indonesia mencapai 20 juta ton. TKKS tersebut memiliki potensi

untuk diolah menjadi berbagai macam produk. Beberapa potensi pemanfaatan

TKKS antara lain untuk kompos, pulp, bioetanol, dan serat.

TKKS juga memiliki potensi energi yang besar sebagai bahan bakar

generator listrik. Sebuah PKS dengan kapasitas pengolahan 200000 ton

TBS/tahun akan menghasilkan sebanyak 44000 ton TKKS (kadar air

65%)/tahun. Nilai kalor ( heating value ) TKKS kering adalah 18.8 MJ/kg,

dengan efisiensi konversi energi sebesar 25%, dari energi tersebut ekuivalen

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 10

Gbr.1 Tandan Buah Segar (TBS) Gbr. 2Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS)

Tabel 2. Produk samping tanaman dan olahan kelapa sawit untuk setiap hektar

Sumber : Uwityangyoyo 2010

Page 12: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

dengan 2.3 MWe ( megawatt-electric ). Total TKKS sebanyak 12365 juta ton

di tahun 2004 berpotensi menghasilkan energi sebesar 23463.5 juta MWe.

Pengembangan produk samping sawit sebagai sumber energi alternatif

memiliki beberapa kelebihan. Pertama , sumber energi tersebut merupakan

sumber energi yang bersifat renewable sehingga bisa menjamin

kesinambungan produksi. Kedua , Indonesia merupakan produsen utama

minyak sawit sehingga ketersediaan bahan baku akan terjamin dan industri

ini berbasis produksi dalam negeri. Ketiga , pengembangan alternatif tersebut

merupakan proses produksi yang ramah lingkungan. Keempat , upaya

tersebut juga merupakan salah satu bentuk optimasi pemanfaatan sumberdaya

untuk meningkatkan nilai tambah.

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 11

Page 13: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

BAB III

PROSES DAN PEMANFAATAN TANDAN KOSONG

KELAPA SAWIT

Seperti yang sudah dijelaskan pada bagian pendahuluan bahwa jumlah sampah

tandan yang dihasilkan dari pabrik pengolahan kelapa sawit sangat banyak. Cara

pengolahan sampah tandan tersebut juga masih dibilang konvensional, yaitu

dengan dibakar, dikubur, atau dibiarkan begitu saja. Pengolahan sampah tandan

seperti ini mensia-siakan potensi energi yang terkandung didalam tandan.

Walaupun nilai kalor sampah tandan hanya separuh dari nilai kalor batubara.

Untuk sekarang ini ada dua metode pengolahan sampah tandan menjadi energi

alternative yaitu,

1. Sampah tandan dijadikan bahan bakar langsung untuk pembangkit listrik

tenaga uap.

Sampah tandana mengandung jumlah kalor yang cukup banyak yaitu sebesar 18,972

kJ/kg tetapi kandungan moistureb juga sangat tinggi sekali, sekitar 60% dari berat

tandan. Kandungan moisture yang tinggi dapat menurunkan tingkat efisiensi termal

di ruang bakar. Solusi masalah ini adalah dengan cara tandan dikeringkan dahulu

atau tandan dicacah lalu dikeringkan sehingga kandungan moisture dalam tandan

berkurang. Dengan tandan kering efisiensi termal akan menjadi maksimal di ruang

bakar. Karena sebagai substitusi batubara di PLTU, maka jumlah tandan yang harus

dikumpulkan harus banyak dan kontinu sehingga hanya pabrik-pabrik kelapa sawit

yang besar saja yang dapat membangun PLTU dengan tandan sebagai bahan

bakarnya.

2. Metode Gasifikasi

Gasifikasi merupakan proses pembakaran dari biomassa dengan aliran

oksigen/udara/steam terbatas, sehingga gas mampu bakar (CH4,H2,CO) tidak

terbakar seluruhnya. Gasifikasi membutuhkan alat yang berbentuk seperti reactor

atau yang disebut sebagai Gasifier.

a,b Vidian,Fajri.Studi Gasifikasi Tandan Kosong Kelapa Sawit Menggunakan Gasifikasi Unggun Tetap Aliran Kebawah.Universitas Indonesia.2004

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 12

Page 14: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

Gasifier downdraft biomassa

2.1Proses yang terjadi di gasifier.

a) Pengeringan

Sampah tandan mengalami pengeringan dari panas yang dihasilkan di area

pembakaran

H2O cair = H2O gas

b) Pyrolisis

Proses biomassa berubah menjadi arang (pengarangan) sehingga dari biomassa

dihasilkan tar, minyak, gas mampu bakar.

Bahan Baku (CxHxOx) = Arang (C), gas, minyak, dan tar

c) Pembakaran

Hasil-hasil dari pyrolisis dibakar dalam ruang pembakaran dengan aliran

udara/oksigen/steam terbatas. Panas yang dihasilkan digunakan untuk proses pyrolisis

dan pengeringan.

C+1/2 O2 CO

C+O2 CO2

CO+1/2 O2CO2

H2+1/2 O2H2O

d) Reduksi

Gas yang dihasilkan dari proses pyrolisis direduksi sehingga didapatkan gas dengan

kualitas yang lebih bagus.

C+CO22CO

CO2+H2 CO+H2O

C+ H2O CO+H2

C+2H2 CH4

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 13

Page 15: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

Gas-gas dengan kualitas yang baik tersebut dapat digunakan sebagai bahan bakar

motor bakar, pembangkit listrik dengan turbin gas, maupun bahan bakar

pembangkit listrik tenaga uap. Penjelasan lebih lanjut akan dijelaskan pada bab

berikutnya.

D.

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 14

Page 16: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

BAB IV

APLIKASI PRODUCER GAS DARI GASIFIKASI

TANDAN KELAPA SAWIT

Gas yang dihasilkan dari gasifikasi dari tandan kelapa sawit adalah gas-gas mampu bakar

seperti CH4, H2, dan CO. Jika didalam peralatan gasifikasi ditambah gas cleaning tentu

saja kualitas gas yang dihasilkan menjadi lebih baik. Kualitas gas yang baik dapat

diaplikasikan di

1. Sebagai bahan bakar combustion chamber di PLTU

Metode ini hampir mirip dengan gasifikasi batubara yang ada di beberapa PLTU.

Perbedaannya hanya pada bahan baku saja, dimana batubara memiliki nilai kalor

sebesar 25-33 kJ/kg berbeda dengan tandan yang memiliki nilai kalor hanya 18,972

kJ/kg dengan kandungan moisture yang lebih tinggi dibanding batubara. Keuntungan

dari memakai tandan sebagai substitusi dari batubara adalah kandungan tar dalam

producer gas dari tandan jauh lebih sedikit bahkan hampir tidak ada dibandingkan

dengan batubara. Penyebab dari hal itu adalah penggunaan jenis gasifier yang

berbeda, bahan baku batubara dengan updraft sedangkan tandan menggunakan

downdraft. Updraft tidak dapat membakar tar yang ada sedangkan pada downdraft

mampu membakar tar yang dihasilkan oleh tandan. Salah satu kelemahan

penggunaan tandan adalah ketersediaan bahan baku, untuk perusahaan kelapa sawit

yang besar tidak akan menjadi masalah untuk membangun pembangkit listrik

gabungan ini, tetapi jika dibangun oleh PLN atau instansi negara lainnya, maka

dipastikan akan kesulitan mendapat bahan baku tandan sawit.

2. Sebagai bahan bakar motor bakar.

Producer gas dari gasifikasi tandan juga dapat dipakai sebagai bahan bakar motor

bakar. Untuk mensubstitusi penggunaan bensin dengan producer gas dari tandan

maka motor bakar perlu dimodifikasi sedikit terutama pada bagian saluran bahan

bakar. Pembakaran producer gas di motor bakar lebih baik bila dibandingkan bahan

bakar minyak, tenaga yang dihasilkan lebih besar dan tingkat emisi yang dihasilkan

hampir mendekati nol.

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 15

Page 17: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

3. Sebagai bahan bakar gas turbin dalam pembangkit cogeneration.

Gas yang dihasilkan dari gasifikasi dapat dijadikan bahan bakar turbin gas. Untuk

menjadi bahan bakar turbin gas, producer gasifkasi harus mengalamin cleaning agar

gas menjadi bersih sehingga kerusakan di turbin gas yang diakibatkan tar dapat

dikurangi.

Berbagai macam aplikasi producer gas dari gasifikasi.

4. Generator Diesel Gas

Prinsip kerja generator diesel-gas adalah dengan mencampurkan diesel dan gas

hasil gasifikasi kedalam ruang bakar mesin diesel melalui Injektor atau converter.

Perbandingan antara gas dengan solar berkisar antara 20% gas dan 80% solar.

Kelebihan yang didapat dari menggunanak proses ini antara lain dapat menghemat

penggunaan solar, gas buangan dari mesin lebih bersih

Selain itu, ada beberapa hal yang harus diperhatikan agar tidak

mengurangi performa dan umur mesin, antara lain:

- kandungan tar tidak lebih dari 100 mg/m3

- kandungan abu maksimum 50 mg/m3

- ukuran debu tidak lebih dan 10 mikrometer

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 16

Page 18: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

- temperatur gas di bawah 40oC

Untuk dapat berfungsi sebagai dual fuel (diesel-gas), maka generator perlu

ditambahkan beberapa alat pendukung, antara lain:

- Converter (pencampur antara diesel dengan gas)- Injektor- ECU (Electronic Controler Unit)- Selang penghubung- Regulator (katup pengatur)

Berikut adalah contoh gambar dari pencampurannya

Berikut adalah contoh skema dari penggunaan dual fuel

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 17

SolarInjektor

Solar

Ruang Bakar

Udara

Skema mesin diesel secara umum

Page 19: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 18

Solar Injektor Solar

Ruang Bakar

UdaraConv.

Gas

Solar Injektor Solar

Ruang Bakar

UdaraGas Noz

el

Skema proses pencampuran menggunakan

converter

Skema proses pencampuran menggunakan

injektor

Page 20: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

BAB V

TERAPAN EKONOMIS

5.1 Bila membangun pembangkit listrik dengan sampah tanda dijadikan

bahan bakar untuk boiler.

Biaya membangun pembangkit : 36 Miliar Rupiah.

Daya yang dihasilkan/hari : 3,3 megaWatt.

Produksi CPO : 450 Ton/hari (400 ton bila menggunakan listrik PLN)

Produksi TKKS : 30 ton/jam

Harga CPO : 1000 US dollar/ton (bulan Oktober)

Rp. 8326/kg (Lokal)

Bila menggunakan tandan sebagai pembangkit energi alternatif

Harga Jual CPO (Penghasilan Kotor) : 450*1000 = $ 450.000/hari.

Asumsi biaya untuk Pembangkit tandan = $5000/hari

Bila menggunakan listrik dari PLN

Harga Jual CPO (Penghasilan Kotor): 400*1000 = $ 400.000/hari

Biaya Listrik : 2,7 megaWatt@Rp608/kwh = Rp. 1.641.600/hari.

= Rp. 49.248.000/bulan

Balik modal dalam berapa bulan

=Rp 36.000.000.000/ ($5000)*Rp 8911*20+Rp 49.248.000

= 38,3 bulan = 39 bulan = 3,25 tahun.

Sumber

http://majalah.tempointeraktif.com/id/arsip/2010/06/14/ILT/

mbm.20100614.ILT133805.id.html

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 19

Page 21: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

5.2 Bila menggunakan gasifikasi sebagai pembangkit listrik.

1 Genset dengan bahan bakar 10 liter solar /hari menghasilkan daya 30kW.

1 TKKS1 memiliki nilai kalor sebesar 18,972 MJ/kg.

Solar 2mempunyai nilai kalor sebesar 42,7 MJ/kg.

Efisiensi 3Pembangkit listrik dengan gasifikasi adalah sekitar 15-40% (pilih 30%)

Massa jenis solar = 820-845 kg/m3*10 liter = 8,3 kg.

Perhitungan sederhana

Tandan yang dibutuhkan = 100/30*(42,7/18,972)*8,3

= 62,26 tandan = 63 tandan kosong.

Harga tanda kosong4/kg = Rp 500/kg maka biaya substitusi solar adalah = 500*63

= Rp 31.500

Harga 10 liter solar = 10*6500 = Rp 65.000.

Menghemat = Rp 65.000-Rp 31.500 = Rp 33.500.

Perkiraan harga alat gasifikasi adalah Rp 100.000.000, maka lama investasi

adalah

Lama investasi = Rp 100.000.000/(30*33.500)

= 100 bulan = 8,3 tahun.

Kesimpulan sementara:

Pembangkit listrik dengan metode 1 sudah diterapkan di Indonesia dan daya yang

dihasilkan juga lumayan besar dan mampu memenuhi pabrik pengolahan sawit.

Untuk metode 2 biaya substitusi memang rendah, tapi biaya investasi lumayan

mahal dan lamanya biaya balik modal akan lebih cepat bila pembangkit listrik

dibangun dengan skala besar.

5.3 Bila TKKS dijadikan menjadi etanol

TKKS1 mengandung,

45,95% selulosa, 22,84% hemiselulosa, 16,49% lignin, 1,23% abu, 0,53%

nitrogen, dan 2,41% minyak.

C6H12O6 –> 2CH3CH2OH + 2CO2

Dari Jurnal didapatkan data bahwa setiap 1 kg TKKS kering

menghasilkan 150 gr etanol.

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 20

Page 22: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

Asumsi Produksi TKKS 30 ton/jam maka etanol yang dihasilkan/jam

(asumsi berat kering TKKS 50% berat basah)

= 30x1000x150x0,5x0,2

= 450 kg/jam = 3600 kg/hari = 4556,96 liter/hari.

Jika digunakan dalam bahan bakar campuran misal E10 ( 10% etanol, 90%

bensin).

Maka didapatkan = 45569,6 liter E10.

Keuntungan/hari

Modal bensin untuk campuran = 90/100 x 45569,6x4500

= Rp. 184.556.880

Harga jual E10 =45569,6x6500

=Rp. 296.202.400

Keuntungan/hari = Rp. 296.202.400- Rp. 184.556.880

= Rp. 111.645.520

Investasi2 = Rp. 40.500.000.000

Lama investasi = Rp. 40.500.000.000/(0,3xRp. 111.645.520x25)

= 48,37 bulan atau sekitar 4 tahun.

1 Vidian,Fajri.Studi Gasifikasi Tandan Kosong Kelapa Sawit Menggunakan Gasifikasi Unggun Tetap Aliran

Kebawah.Universitas Indonesia.2004

2 http://www.indobiofuel.com/menu biodiesel artikel 18.php

3 http://www.pijar.org/content/view/215/72/

4 http://majarimagazine.com/2008/05/biomass-to-liquid-btl /

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 21

Page 23: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

BAB VI

PENUTUP

A. Kesimpulan

Penggunaan tandan sebagai energi alternative mempunyai potensi yang besar

sebagai jawaban dari menipisnya sumber energy fosil. Ketersediaannya yang

sangat besar dan nilai kalor yang dikandung sampah tandan juga terbilang

cukup besar yaitu sebesar 18,972 kJ/kg. Akan tetapi pemanfaatan sampah

tandan sebagai sumber energy di Indonesia sangat minim sekali. Dan jika ada

yang menyadari, metode yang dilakukan pun masih sederhan yaitu sebagai

bahan bakar langsung di ruang pembakaran sehingga efisiensi yang didapat

jauh lebih rendah bila dibandingkan penggunaan bahan bakar fosil. Metode

yang sekarang ini dikembangkan yaitu dengan metode gasifikasi. Dengan

gasifikasi, dari sampah tandan didapat producer gas dengan nilai kalor yang

cukup besar yang dapat diaplikasikan ke beberapa alat seperti turbin gas, motor

bakar, dan bahan bakar di ruang pembakaran. Substitusi producer gas dari

bahan bakar fosil mempunyai efisiensi yang lebih baik dan tingkat emisi yang

dihasilkan juga lebih sedikit dibandingkan dengan bahan bakar fosil. Akan

tetapi pembangkit listrik dengan metode gasifikasi harus dibangun dengan

skala besar agar biaya/modal yang diinvestasikan kembali dalam waktu yang

tidak lama. Tetapi untuk saat ini masih jarang diterapkan metode ini di

Indonesia.

B. Saran

Sebaiknya pemerintah mulai melakukan riset mengenai sampah tandan sebagai

energy alternative . Riset yang dilakukan secara mendalam dan berkala, akan

dapat membuktikan apakah tandan dapat dijadikan sumber energy alternative

yang mumpuni atau tidak? Jika dapat dijadikan sumber energy alternative,

maka dengan riset juga dapat ditemukan metode-metode yang lebih efisien

dibanding metode-metode yang telah diterapkan sebelumnya.

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 22

Page 24: 44469232 Kelompok 5 Gasifikasi.docx TANDAN KOSONG

Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA

DAFTAR REFERENSI

Direktorat Jenderal Listrik dan Pemanfaatan Energi, 2004, Potensi energi

terbaharukan di Indonesia, Jakarta

Lembaga Riset Perkebunan Indonesia

Republika Online

Reed,T,B and Das,A .Handbook of Biomass Downdraft Gasifier Engine

System.US Department of Energy.1988.

http://cturare.tripod.com

Vidian,Fajri.Studi Gasifikasi Tandan Kosong Kelapa Sawit Menggunakan

Gasifikasi Unggun Tetap Aliran Kebawah.Universitas Indonesia.2004

Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 23