Potensi Energi Listrik Tenaga Biogas dari Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS) di PKS Teluk Siak.
Diperkirakan beberapa tahun kedepan, Indonesia akan mengalami defisit energi dengan volume defisit semakin meningkat. Hal ini terjadi karena konsumsi energi yang terus meningkat sementara sumber energi semakin menurun. Untuk mengatasi hal ini, pengembangan sumber energi yang terbarukan merupakan pilihan yang strategis. Pemanfaatan produk samping dari proses pengolahan sawit menjadi Crude Palm Oil (CPO) mempunyai potensi besar sebagai sumber energi yang terbarukan, terutama limbah cairnya atau Palm Oil Mill Effluent (POME).
POME yang dihasilkan dari tiap ton produksi TBS adalah 0.6 - 0.7 m3 (Yuliasari et al. 2001). POME yang dihasilkan tersebut akan dikendalikan secara biologis yaitu dengan proses anaerobik (tanpa oksigen) di dalam kolam-kolam anaerobik. Proses anaerobik ini akan menghasilkan gas metan yang disebut dengan biogas. Secara alami gas ini dihasilkan pada kolam-kolam pengolahan limbah cair PKS. Limbah cair yang ditampung di dalam kolam-kolam terbuka akan melepaskan gas metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2). Kedua gas ini merupakan emisi gas penyebab efek rumah kaca yang berbahaya bagi lingkungan. Selama ini kedua gas tersebut dibiarkan saja menguap ke udara.
Proses pembentukan metana dapat dibagi menjadi empat tahapan: hidrolisis, acidogenesis, asetogenesis (dehidrogenesis) dan metanogenesis (Sorensen, 2004).
a.   Proses Hidrolisis
Merupakan tahapan awal dalam proses dekomposisi bahan organik polimer dalam bentuk makro seperti protein, karbohidrat dan lemak oleh mikroba atau bakteri pengurai yang memproduksi enzim ekstra seluler (hydrolase) seperti lipase, protease dan karbohidrase menjadi molekul-molekul yang lebih sederhana sehingga mudah dikonsumsi oleh mikro organisme.
b.   Proses Acidogenesis
Merupakan tahapan lanjutan setelah proses hidrolisis bahan-bahan organik dari bentuk polimer menjadi monomer-monomer sederhana, yang selanjutnya akan dirombak lagi menjadi asam-asam mudah menguap yang melibatkan bakteri acetogenik (penghasil ion hidrogen dari asam tertentu yang ditandai dengan meningkatnya konsentrasi VFA (Volatile Fatty Acid) atau asam-asam mudah menguap dalam larutan.
c.   Proses Asetogenesis
Tahapan selanjutnya adalah proses hidrolisis atau perombakan senyawa-senyawa unikarbon seperti H2/CO2 atau HCOOH yang dikatabolisis oleh bakteri homoacetogenik maupun senyawa-senyawa multikarbon menjadi asam acetat.


d.   Proses Metanogenesis
Tahapan terakhir dalam proses perombakan secara anaerobik adalah berlangsungnya proses pembentukan gas metanaoleh bakteri Methanogenic seperti Methanobacillus omelianskii yang mengkatabolisis asam acetat dan senyawa karbon tunggal menjadi gas bio.

Mekanisme reaksi pada fermentasi anaerob , yaitu:
1.    Acid forming bacteria menguraikan senyawa glukosa menjadi:
a. C6H12O6  +  2H2O                   2CH3COOH + 2CO2 + 4H2
(asam asetat)
b. C6H12O6                       CH3CH2CH2COOH + 2CO2 + 2H2
(asam butirat)
c. C6H12O6 + 2H2                        2CH3CH2COOH + 2H2O
(asam propionat)
2. Acetogenic bacteria menguraikan asam propionat dan asam butirat menjadi :
a. CH3CH2COOH                        CH2COOH + CO2 + 3H2
(asam asetat)
b. CH3CH2CH2COOH                             2CH3COOH + 2H2
(asam asetat)

3. Acetoclastic methane menguraikan asam asetat menjadi :
CH3CH2COOH                         CH4     +   CO2
(metana)
4. Methane bacteria mensintesa hidrogen dan karbondioksida menjadi :
2H2 + CO2                     CH4   +   2H2O
(metana)
Sumber: (Rahmi, 2010)

Biogas merupakan sumber energi terbarukan. Potensi biogas yang dapat dihasilkan dari 0.6 - 0.7 m3 POME kurang lebih mencapai 20 m3 biogas (Lacrosse, 2004). POME yang menghasilkan gas metana (CH4) sangat potensial  untuk bahan bakar pembangkit listrik. Nilai kalor (heating value) biogas rata-rata berkisar antara 4700–6000 kkal/m3 (20–24 MJ/m3) (CTL, 2004). Nilai kalor limbah pabrik kelapa sawit dapat dilihat pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Nilai Kalor Limbah Pabrik Kelapa Sawit
No
Limbah
Nilai kalor
1
Cangkang
4105 – 4802 kkal/kg
2
Serat              
2637 – 4554 kkal/kg
3
TBK                
4492 kkal/kg
4
Batang            
4176 kkal/kg
5
Pelepah                      
3757 kkal/kg
6
POME            
4695 – 8569 kkal/m3
Sebagai catatan, 1 kkal = 4187 Joule = 1,163 Wh.
(Sukimin, 2007; Isroi dan Mahajoeno, 2007; Goenadi, 2006; Sydgas, 1998).
Berdasarkan nilai kalor biogas, energi listrik yang dihasilkan dari setiap m3POME dapat dihitung. Energi listrik yang dihasilkan dari pembangkit listrik tenaga biogas tersebut dapat digunakan untuk mengganti sebagian kebutuhan energi pabrik kelapa sawit yang selama ini dipenuhi dari pembangkit listrik tenaga uap. Karakteristik Raw Effluent sebagai bahan baku pembuatan biogas pada PKS Teluk Siak dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Karakteristik Raw Effluent PKS Teluk Siak
  Kind of Sample
Raw Effluent
  Sampling Date
March.13.13
  Received Date
March.15.13
Parameter
Spec. 1)    Max:
Spec. 2)    Max:
Unit

  Ph
6 – 9
6 – 9

4,41
  Biological Oxygen Demand (BOD5)
100
5.000
ppm
12.801
  Chemical Oxygen Demand (COD)
350

ppm
41.543
  Oil & Grease (O & G )
25

ppm
7.047
  Conductivity


µS/cm






  Dissolved Oxygen (DO)


ppm






  Ammoniacal Nitrogen (AN)


ppm






  Total Nitrogen (TN)
50

ppm






  Total Dissolved Solids (TDS)


ppm






  Total Solids (TS)


ppm






  Suspended Solids (SS)


ppm






  Lead (Pb)


ppm
NIL
  Cadmium (Cd)


ppm
1,17
  Copper (Cu)


ppm
0,06
  Zinc (Zn)


ppm
0,06
  Iron (Fe)


ppm
6,32
Sumber : Laboratory Services MRC
Karakteristik Raw Effluent di PKS Teluk Siak menunjukkan bahwa limbah bersifat koloid, kental, coklat atau keabu-abuan, pH 4.41 dan mempunyai kandungan COD (Chemical Oxygen Demand) sebesar 41.543 ppm, BOD5 12.801 ppm serta Oil & Grease (O & G ) sebesar 7.047 ppm. Keseluruhan parameter yang diukur berada di atas ambang baku mutu peruntukan yang telah ditetapkan MENKLH (1995), sehingga POME berpotensi sebagai pencemar lingkungan. Perlu adanya upaya pencegahan atau pengelolaan secara efektif agar tidak menimbulkan dampak negatif terhadap dilingkungan, seperti timbulnya bau, pencemaran air dan perairan umum di sekitar pabrik, dan gas rumah kaca yang berdampak perubahan iklim global (Ahmad et al., 2003).
Teluk Siak Factory adalah PKS dengan kapasitas olah 45 ton TBS per jam. Data olah Tandan Buah Segar (TBS) menjadi CPO pada PKS Teluk Siak pada tahun 2012 dapat dilihat pada Tabel 2.3.
Pada data olah TBS menjadi CPO di PKS Teluk Siak Tahun 2012, dapat dilihat jumlah POME yang dihasilkan pada tahun tersebut. Semakin tinggi persentase CPO yang dihasilkan semakin rendah persentase POME yang dihasilkan. Dari data tersebut juga dapat dilihat bahwa jumlah buah olah pada setiap bulan tidak sama sehingga POME yang dihasilkan per bulan pun tidak sama. Hal ini akan berpengaruh terhadap energi listrik yang akan dihasilkan oleh POME itu sendiri. Karena semakin tinggi persentase POME yang dihasilkan maka energi listrik yang dihasilkan pun semakin tinggi. POME rata-rata yang dihasilkan PKS tersebut di tahun 2012 adalah 66.3 % dari jumlah TBS olah yaitu setara dengan 128.205.160,48 Kg atau 128.205,16 m3. Setiap 0.6-0.7 m3 POME dapat menghasilkan 20 m3 biogas dengan nilai kalor 20–24 MJ/m3. Dengan efisiensi panas yang dihasilkan yaitu 21 % (MPOB, 2011), maka energi listrik yang dihasilkan dari POME PKS Teluk Siak dapat dihitung.


Perhitungan potensi energi listrik yang dihasilkan dari POME PKS Teluk Siak pada tahun 2012 telah terlampir pada Lampiran 8, untuk hasil perhitungan potensi energi listrik yang dihasilkan dari POME PKS Teluk Siak pada tahun 2012 dapat dilihat pada Tabel 2.4.
Tabel 2.4 Potensi Energi Listrik Tenaga Biogas Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS) di PKS Teluk Siak.
No
Bulan
TBS Olah (Kg)
POME (Kg)
Energi
Produksi
Biogas (m3)
Listrik (MWh)
1
Januari
16.206.438,00
10.372.120,32
345.737,34
403,36
2
Februari
14.658.431,00
9.674.564,46
322.485,48
376,23
3
Maret
15.110.097,00
10.123.764,99
337.458,83
393,70
4
April
15.385.898,00
10.308.551,66
343.618,39
400,89
5
Mei
18.868.221,00
12.641.708,07
421.390,27
491,62
6
Juni
18.081.753,00
12.114.774,51
403.825,82
471,13
7
Juli
21.380.409,00
14.324.874,03
477.495,80
557,08
8
Agustus
1.606.650,00
1.028.256,00
34.275,20
39,99
9
September
21.762.496,00
14.580.872,32
486.029,08
567,03
10
Oktober
17.723.548,00
11.343.070,72
378.102,36
441,12
11
November
17.013.380,00
11.398.964,60
379.965,48
443,29
12
Desember
15.363.640,00
10.293.638,80
343.121,29
400,31
Total
193.160.961,00
128.205.160,48
4.273.505,34
4.985,75

Berdasarkan data diatas dapat dilihat bahwa energi listrik yang dihasilkan dari POME PKS Teluk Siak pada tahun 2012 adalah 4.985,75 MWh atau 4.985.756,2 kWh. Dalam setahun terdapat 300 hari kerja, sehingga PKS tersebut dapat menghasilkan energi sebesar 0,6925 MW. Energi yang dihasilkan  dapat digunakan untuk menjalankan proses pengolahan pada PKS tersebut. Diasumsikan setiap ton pengolahan TBS, membutuhkan energi sebesar 20–25 kWh dan 0.73 ton steam.Dengan kapasitas olah 45 ton/jam, maka PKS tersebut membutuhkan energi sebesar 6.480.000 kWh dalam setahun. Dengan begitu, energi yang dihasilkan dari POME PKS tersebut dapat memenuhi kebutuhan energi untuk proses pengolahan sebesar 76,9 % pada tahun 2012.
Selain menambah nilai ekonomi, pemanfaatan POME menjadi energi listrik juga dapat mengurangi pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh POME itu sendiri. Yang mana gas metan dan karbon dioksida yang terdapat pada POME ini merupakan gas penyebab pemanasan global. Sehingga dengan dimanfaatkannya gas tersebut menjadi energi listrik maka pemanasan global dapat dikurangi dan polusi udara yang diakibatkan oleh bahan bakar solar juga dapat dikurangi. Selain itu, pemanfaatan POME menjadi energi listrik ini juga dapat menanggulangi krisis BBM (Bahan Bakar Minyak) yang terjadi dikalangan masyarakat saat ini dan dapat membantu pihak pemerintah untuk mencukupi kebutuhan listrik pada masyarakat yang setiap tahunnya mengalami peningkatan yang cukup significant.
Energi listrik yang dihasilkan dari POME PKS Teluk Siak pada tahun 2012 tidak terlalu besar. Salah satu penyebabnya ialah jumlah TBS olah yang tidak stabil pada PKS tersebut. Jumlah TBS olah yang tidak stabil di setiap bulannya dapat mempengaruhi jumlah energi yang dihasilkan. Energi listrik yang dihasilkan berbanding lurus dengan jumlah TBS yang di olah. Semakin banyak TBS yang di olah maka semakin banyak pula energi yang dihasilkan. Hal tersebut dapat dilihat pada bulan Agustus dan September 2012. Buah olah pada bulan Agustus sangat sedikit dibandingkan pada bulan September, sehingga energi yang dihasilkan pun jauh lebih sedikit. Salah satu penyebab tidak stabilnya proses pengolahan pada PKS tersebut ialah karena kebijakan di PKS itu sendiri. Hal itu dikarenakan PKS tersebut hanya mengolah buah dari kebun sendiri dan tidak menerima buah dari luar karena adanya alasan tertentu. Sedangkan pada tahun 2012, kebun milik PKS tersebut banyak yang ditebang dan ditanam kembali dengan bibit yang baru, sehingga buah yang di panen pun hanya sedikit dan hal ini sangat berpengaruh terhadap jumlah energi yang dihasilkan dari POME PKS tersebut. 
Axact

KAOS DAKWAH

KAOS DAKWAH adalah blog membahas tentang cara pembuatan Kaos Dakwah sampai bagaimana cara menjual Kaos Dakwah Online maupun offline, Silakan cari artikel di blog ini..Terima Kasih telah berkunjung di blog sederhana ini.

Post A Comment:

0 comments: