Sistem Pembangkit Uap: TUGAS RESUME POWER PLANT BIOMASS K2512029

TUGAS RESUME

POWER PLANT BIOMASS

Disusun Oleh:

Diki Cahyo Gumilang

K2512029

A. Pengertian Biomassa

Biomassa adalah bahan organik yang dihasilkan melalui proses fotosintesis, baik berupa produk maupun buangan. Contoh biomassa antara lain tanaman, pepohonan, rumput, ubi, limbah pertanian dan limbah hutan, tinja dan kotoran ternak.

Selain digunakan untuk tujuan primer seperti serat, bahan pangan, pakan ternak, minyak nabati, bahan bangunan dan sebagainya, biomassa juga digunakan sebagai bahan energi (bahan bakar). Umumnya yang digunakan sebagai bahan bakar adalah biomassa yang nilai ekonomisnya rendah atau merupakan limbah setelah diambil produk primernya.

Biomassa terutama dalam bentuk kayu bakar dan limbah pertanian merupakan sumber energi tertua. Hingga sekarang, biomassa sebagai sumber energi masih cukup berperan terutama untuk negara-negara berkembang. Data dari shell Breifing Service (1980) yang dikutip Abdul Kadir (1982) menyebutkan bahwa konsumsi energi biomassa di negara-negara berkembang (tidak termasuk negara OPEC) pada tahun 1977 adalah 2.6 BOE perkapita per tahun, atau sekitar 54% dari konsumsi energi keseluruhan. (sumber ; Sri Endah Agustina IPB)

Secara umum biomassa merupakan bahan yang dapat diperoleh dari tanaman baik secara langsung maupun tidak langsung dan dimanfaatkan sebagai energi atau bahan dalam jumlah yang besar. “Secara tidak langsung” mengacu pada produk yang diperoleh melalui peternakan dan industri makanan. Biomassa disebut juga sebaga “fitomassa” dan seringkali diterjemahkan sebagai bioresource atau sumber daya yang diperoleh dari hayati. Basis sumber daya meliputi ratusan dan ribuan spesies tanaman, daratan dan lautan, berbagai sumber pertanian, perhutanan, dan limbah residu dan proses industri, limbah dan kotoran hewan. Tanaman energi yang membuat perkebunan energi skala besar akan menjadi salah satu biomassa yang menjanjikan, walaupun belum dikomersialkan pada saat ini. Biomassa secara spesifik berarti kayu, rumput Napier, rapeseed, eceng gondok, rumput laut raksasa, chlorella, serbuk gergaji, serpihan kayu, jerami, sekam padi, sampah dapur, lumpur pulp, kotoran hewan, dan lain-lain. Biomass jenis perkebunan seperti kayu putih, poplar hibrid, kelapa sawit, tebu, rumput gajah, dan lain-lain adalah termasuk kategori ini.

B. Aplikasi Biomassa
Modular Instalasi Shelter PLTBM BD 16-1000L adalah rangkaian digester pembangkitan energi terbarukan berupa biometan ( biogas murni) bagi kepentingan menyalakan generator ( genset bahan bakar biogas), gas sebagai bahan bakar kompor masak memasak, membangkitkan dan menyimpan daya listrik dalam rangkaian battery accu (power bank) maupun menyiapkan biogas murni guna didistribusi melalui kompresi kedalam tabung bertekanan ( energi panas burner industri). Instalasi terdiri dari 16 unit digester BD 1000 L yang masing-masing unit digesternya terbuat dari bahan HDPE (High Density Polyethylene), ketebalan 3 - 5 mm, memiliki dimensi PLT ( Panjang =1 m, lebar =1 m, tinggi =1 m) bisa bertahan hingga diatas 3 tahun. Tangki diperkuat rangka alumunium, .dirancang kuat bagi tekanan sampai 3 bar ( 45 psi) , sementara biogas secara umum hanya memberi tekanan 3 psi. Instalasi dilengkapi dengan 1 unit pompa chopper (grinder pumps), 6 tabung pemurnian biogas MP 1270, 1 unit Genset Biogas 5 KVA, 6 unit gas holder BRT 1010 serta perlengkapan ( mini kompresor, manometer, water trap, valve, slang, pipa PVC) serta kompor 2 tungku.(gambar 2.1) .

Gambar 2.1. Contoh PLTBM

Instalasi pembangkitan listrik PLTBM melalui generator set (genset) berbahan bakar biogas murni ini dilengkapi dengan rangkaian seri penyimpan daya (4 unit battery 12 V / 40 Ah dengan kapasitas penyimpanan daya 1,92 KWH), kemudian sistim pengisian ( charger regulator) dan konversi daya ke listrik dari battery ke arus (AC 220 Volt) melalui inverter 1 KW. Kapasitas digester 16 unit @1 m3, ~ 16 m3, memerlukan input material, pada saat pertama pengisian 16 m3 dan hari selanjutnya 800 liter/ hari berupa bubur biomassa (sampah, gulma kebun, gulma air maupun kotoran ternak). Pada kondisi pemenuhan 800 liter/ hari, Instalasi BD 16-1000 L menghasilkan biometan (biogas murni) > 80 % metan ( CH4) sebanyak 32 m3 yang memiliki daya nyala dan kalori tinggi sebagai bahan kompor guna masak memasak maupun burner industri setara dengan 16 kg LPG/ hari atau ketika dijadikan bahan bakar generator akan memberikan output daya listrik 32 KWH ( Kilo Watt Hour)/hari.

Keperluan lahan pendirian instalasi ini 16 m2= (1 m x 16 m), namun keunggulan lain dari instalasi digester ini adalah fleksibilitas kapasitas (scalable) dan dapat dibangun multi skala. Pada kondisi bertambahnya material input yang akan diolah, dapat dilakukan penambahan unit BD 1000 L dan akan terkoneksi langsung kepada sistim pembangkitan biogas eksisting sebelumnya.

Selain penerimaan manfaat berupa bahan bakar gas sebagai suatu energi baru terbarukan diatas, instalasi Shelter BD 16-1000L menghasilkan lumpur ( slurry) dengan kualitas pupuk cair organik sebanyak 3, 200 liter/ hari. Lumpur ini dapat ditingkatkan kualitasnya dengan menambahkan kedalamnya aneka bakteri ( penambat N2, pelarut posfat dan KCL) atau zat tumbuh, sehingga memiliki nilai tambah ( added value) sebagai pupuk hayati atau pupuk organik

C. Pemanfaatan Biomassa

1. Biobriket

Biomassa lain dengan cara dimampatkan sehingga bentuknya menjadi lebih teratur. Briket yang terkenal adalah briket batubara namun tidak hanya batubara saja yang bisa di bikin briket. Biomassa lain seperti sekam, arang sekam, serbuk gergaji, serbuk kayu, dan limbah-limbah biomassa yang lainnya. Pembuatan briket tidak terlalu sulit, alat yang digunakan juga tidak terlalu rumit.

2. Pirolisa

Pirolisa adalah penguraian biomassa (lysis) karena panas (pyro) pada suhu yang lebih dari 150^oC. Pada proses pirolisa terdapat beberapa tingkatan proses, yaitu pirolisa primer dan pirolisa sekunder (gambar 2.2). Pirolisa primer adalah pirolisa yang terjadi pada bahan baku (umpan), sedangkan pirolisa sekunder adalah pirolisa yang terjadi atas partikel dan gas/uap hasil pirolisa primer. Penting diingat bahwa pirolisa adalah penguraian karena panas, sehingga keberadaan O₂ dihindari pada proses tersebut karena akan memicu reaksi pembakaran.

Gambar 2.2. Bagan proses pirolisa dengan energy pembakaran gas hasil pirolisa

3. Gasifikasi

Secara sederhana, gasifikasi biomassa dapat didefinisikan sebagai proses konversi bahan selulosa dalam suatu reaktor gasifikasi (gasifier) menjadi bahan bakar (gambar 2.3). Gas tersebut dipergunakan sebagai bahan bakar motor untuk menggerakan generator pembangkit listrik. Gasifikasi merupakan salah satu alternatif dalam rangka program penghematan dan diversifikasi energi. Selain itu gasifikasi akan membantu mengatasi masalah penanganan dan pemanfaatan limbah pertanian, perkebunan dan kehutanan. Ada tiga bagian utama perangkat gasifikasi, yaitu : (a) unit pengkonversi bahan baku (umpan) menjadi gas, disebut reaktor gasifikasi atau gasifier, (b) unit pemurnian gas, (c) unit pemanfaatan gas.