BIOMASSA
Makalah disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Energi Konvensional & Non Konvensional yang dibimbing oleh Ida Febriana, S.Si., M.T.
Oleh : KELOMPOK 5 Maya Elvisa
(061340411653)
Ossy Dewinta Putri Pertiwi
(061340411656)
Kelas : 4 EG.B
JURUSAN TEKNIK KIMIA PROGRAM STUDI TEKNIK ENERGI POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA 2015
BAB I PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG Penggunaan energi besar-besaran telah membuat manusia mengalami krisis energi. Ini disebabkan ketergantungan terhadap bahan bakar fosil seperti minyak bumi dan gas alam yang sangat tinggi. Sebagaimana kita ketahui, bahan bakar fosil merupakan sumber daya alam yang tidak dapat kita perbarui.Untuk mengatasi krisis energi masa depan, beberapa alternatif sumber energi mulai dikembangkan, salah satunya adalah energi biomassa. Pada awalnya, biomassa dikenal sebagai sumber energi ketika manusia membakar kayu untuk memasak makanan atau menghangatkan tubuh pada musim dingin. Kayu merupakan sumber energi biomassa yang masih lazim digunakan tetapi sumber energi biomassa lain termasuk bahan makanan hasil panen, rumput dan tanaman lain, limbah dan residu pertanian atau pengolahan hutan, komponen organik limbah rumah tangga dan industri, juga gas metana sebagai hasil dari timbunan sampah. Sebagai bahan bakar, biomassa perlu diolah terlebih dahulu agar dapat dengan mudah dipergunakan. Proses ini dikenal sebagai konversi biomassa. Beberapa proses tersebut adalah dengan mengubah biomassa menjadi briket sehingga mudah disimpan, diangkut, dan mempunyai ukuran dan kualitas yang seragam. Jenis konversi lain adalah mengubah biomassa melalui proses kimia dan fisika seperti anaerobic digestion (peruraian tanpa bantuan oksigen) yang menghasilkan gas metana, pirolisis (dekomposisi menggunakan panas) yang menghasilkan produk bahan bakar padat berupa karbon dan produk lain berupa karbon dioksida dan metana. Dengan lahirnya revolusi industri, timbul banyak perubahan di masyarakat yang menyebabkan kenaikan tingkat konsumsi energi. Selain itu, dengan adanya revolusi industri, metode produksi yang dipakai telah menghasilkan jumlah limbah energi yang signifikan (misalnya panas) yang idealnya bisa digunakan untuk tujuan lain. Sebagai contoh, di bidang industri
pertanian, yang ada di hampir seluruh bagian dunia, sejumlah input digunakan selama budidaya seperti pestisida, rekayasa bibit, penggunaan traktor dll. Semua input produksi ini memerlukan sejumlah besar energi dan pastinya mengkonsumsi minyak dalam jumlah yang besar. Dalam hal energi biomassa, untuk menghasilkan energi bisa digunakan berbagai macam bahan bakar, contohnya adalah tanaman dengan potensi produksi energi yang tinggi seperti jagung dan kedelai, serbuk gergaji, kotoran ternak, limbah padat perkotaan dan lain-lain. Dengan demikian, mengingat situasi dewasa ini, mungkin telah tiba saatnya bagi kita untuk kembali memanfaatkan energi biomassa yang telah dilengkapi dengan kebijaksanaan yang kita asah selama berabad-abad dalam hal produksi energi, dan mulai menggunakan lagi apa yang selama ini kita anggap sebagai limbah untuk mengubahnya menjadi energi yang berguna.
Untuk
itulah
dibuat
makalah
ini
untuk
menambah
pengetahuan serta teknologi mengenai biomassa.
1.2. RUMUSAN MASALAH Apa itu energi biomassa? Bagaimana proses terbentuknya bimassa? Bagaimana penggunaan biomassa sebagai energi alternatif ? 1.3. TUJUAN Tujuan penulisan makalah ini yaitu : Mengetahui tentang energi biomassa. Memahami proses terbentuknya biomassa. Memahami penggunaaan biomassa sebagai energi alternative.
ilmu
BAB II PEMBAHASAN 2.1. PENGERTIAN BIOMASSA Secara umum biomassa merupakan bahan yang dapat diperoleh dari tanaman baik secara langsung maupun tidak langsung dan dimanfaatkan sebagai energy atau bahan dalam jumlah yang besar. “Secara tidak langsung” mengacu pada produk yang diperoleh melalui peternakan dan industry makanan. Biomassa disebut juga sebagai “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 industry, limbah dan kotoran hewan. Tanaman energy yang membuat perkebunan energy skala besar akan menjadi salah satu biomassa yang menjajikan walaupun belum dikomersialkan pada saat ini. Biomassa secara spesifik berarti kayu, rumput Napier, rapeseed, eceng gondok, rumput laut raksasa, chorella, serbuk gerjaji, serpihan kayu, jerami, sekam padi, sampah dapur, lumpur pulp, kotoran hewan, dan lain-lain. Biomassa jenis perkebunan seperti kayu putih, poplar hybrid, kelapa sawit, tebu, rumput gajah, dan lain-lain adalah termasuk kategori ini. Menurut kamus Bahasa Inggris Oxford, istilah “biomassa” pertama kali muncul di literature pada tahun 1934. Didalam Journal of Marine Biology Association, ilmuwan Rusia bernama Bogorov menggunakan biomassa sebagi tatanama. Ia mengukur bobot plankton laut (Calanus finmarchicus) setelah dikeringkan yang ia kumpulkan untuk menyelidiki perubahan pertumbuhan musiman plankton. Plankton yang telah kering ini dinamakan biomassa. Banyak kajian telah menyarankan bahwa energy turunan biomassa akan memberikan sumbangan yang besar terhadap suplai energy keseluruhan karena harga bahan bakar fosil semakin meningkat pada beberapa decade yang akan datang. Penggunaan biomassa sebagai sumber energy adalah sangat menarik karena merupakan sumber energy adalah sangat menarik karena ia merupakan sumber energy dengan jumlah bersih CO 2 yang nol, oleh karenanya tidak berkontribusi pada peningkatan emisi gas rumah kaca.
2.2. PROSES TERBENTUKNYA BIOMASSA
Tanaman menyerap energi dari matahari. Melalui proses fotosintesis dengan memanfaatkan air dan unsur hara dari dalam tanah serta CO2 dari atmosfer akan menghasilkan bahan organik untuk memperkuat jaringan dan membentuk daun, bunga atau buah. Sementara itu karena tidak mampu berfotosintesa sendiri, hewan memanfaatkan energi yang telah berubah bentuk menjadi daun, rumput atau yang lain dari bagian tumbuhan secara langsung untuk hidupnya. Sedangkan secara tidak langsung, misalnya hewan carnifora, prinsipnya tetap memanfaatkan energi yang telah berubah bentuk menjadi daging pada hewan lain. Inilah yang menjadi bahan dasar biomasa. Saat biomasa diubah menjadi energi, CO2 yang akan dilepaskan ke atmosfer. Siklus CO2 akan menjadi lebih pendek dibandingkan dengan yang dihasilkan dari pembakaran minyak bumi atau gas alam. Ini berarti CO2 yang dihasilkan tersebut tidak memiliki efek terhadap kesetimbangan CO2 di atmosfer. Kelebihan ini yang dapat dimanfaatkan untuk mendukung terciptanya energi yang berkelanjutan.
2.3. ENERGI BIOMASSA
Biomasa dapat diambil dari bahan tanaman yang berupa limbah pertanian, limbah industri pengolahan kayu atau dari tanaman yang memang ditanam secara khusus untuk menghasilkan energi bagi mesin bakar. Di samping itu dapat juga dimanfaatkan limbah peternakan dan limbah rumah tangga. Dari kedua jenis bahan penyusun biomassa tersebut dapat dua bagian besar yaitu, biomasa kering (limbah kayu, jerami atau sekam) dan biomassa basah ( kotoran ternak dan sampah rumah tangga). A.Biomassa Basah Biomasa basah yang berupa kotoran ternak atau sampah rumah tangga perlu diubah terlebih dahulu melalui proses anaerobik untuk menghasilkan gas metana yang dapat digunakan untuk menggerakkan generator listrik. Proses ini lebih dikenal dengan nama Biogas. Umumnya biogas lebih banyak menggunakan kotoran ternak. Di dalam biomassa basah terdapat penggunaan gas metana. Gas metana tersebut dapat digunakan untuk menghasilkan listrik dengan dua cara yaitu, untuk menggerakkan mesin bakar internal atau untuk menggerakkan turbin gas sebagai penghasil tenaga gerak untuk generator. Selanjutnya generator tersebut yang akan menghasilkan energi listrik. Motor bakar internal (MBI) yang digunakan pada prinsipnya sama dengan yang digunakan untuk MBI bensin dan solar. MBI gas ini cukup efisien untuk menghasilkan listrik sampai dengan 100 kW. Sedangkan untuk menghasilkan tenaga listrik yang lebih besar lagi dapat digunakan turbin gas. B.Biomassa Kering Biomassa kering ini dapat diperoleh dari bahan tanaman yang berasal dari hutan atau areal pertanian. Dari hutan biasanya hanya kayu yang dianggap memiliki nilai ekonomis tinggi sebagai bahan baku bubur kertas, pertukangan atau kayu bakar. Peluang kayu untuk bioenergi baik selama masih di hutan maupun setelah masuk industri cukup besar. Pemanfaatan kayu yang ditebang untuk bahan baku kertas/pertukangan hanya sekitar 50% saja. Energi yang digunakan untuk menghasilkan listrik diperoleh dari panas yang dihasilkan dari pembakaran biomasa kering. Panas yang dihasilkan tersebut digunakan untuk memanaskan air sehingga setelah terbentuk uap panas maka uap panas tersebut dapat dialirkan untuk menggerakkan balingbaling dalam turbin uap. Yang harus dihindari adalah terjadinya pembakaran yang tidak sempurna karena dalam proses pembakaran yang tidak sempurna akan dihasilkan gas karbonmonoksida (CO) yang
berbahaya bagi kesehatan dan lingkungan. Sebagai gambaran, kotoran 2 ekor sapi membutuhkan ruang sebesar 3 m3 untuk diubah menjadi biogas. Dari sini akan dihasilkan kurang lebih 1 m3 biogas yang dapat digunakan untuk menghasilkan listrik sekitar 450 watt jam. Listrik yang dihasilkan dengan menggunakan biomasa akan berharga
lebih
mahal
dibandingkan
harga listrik PLN. Akan tetapi ini akan menguntungkan untuk daerah-daerah, karena kondisi geografis atau yang lain, tidak terjangkau oleh jaringan listrik PLN . 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:
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. 2.4. PRODUK HASIL BIOENERGI a. 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%. Keunggulan 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. b. 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,
gaplek, ubi jalar, ganyong, garut, suweg, umbi dahlia. Bahan berselulosa (lignoselulosa):kayu, jerami, batang pisang, bagas, dll.
cantel, sagu, singkong/
Adapun konversi biomasa sebagian tanaman tersebut menjadi bioethanol adalah seperti pada tabel dibawah ini.
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. c. 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 menanggulanginya.
2.5. KONVERSI ENERGI BIOMASSA DAN PEMANFAATANNYA
Ada berbagai teknologi konversi yang bisa digunakan untuk merubah kualitas biomassa sesuai dengan tujuan penggunaannya. Ada teknik fisika, kimia dan biologi. Gambar 1.3.2 menunjukkan teknologi konversi yang biasa digunakan. Konversi fisika termasuk penggerusan,
penggerindaan,
dan
pengukusan
untuk
mengurai
struktur biomassa dengan tujuan meningkatkan luas permukaan sehingga proses selanjutnya, yaitu kimia, termal dan biologi bisa dipercepat. Proses ini juga meliputi pemisahan, ekstraksi, penyulingan dan sebagainya untuk mendapatkan bahan berguna dari biomassa serta proses pemampatan, pengeringan atau kontrol kelembaban dengan tujuan membuat biomassa lebih mudah diangkut dan disimpan. Teknologi konversi fisika sering digunakan pada perlakuan pendahuluan untuk mempercepat proses utama. Konversi kimia meliputi hidrolisis, oksidasi parsial, pembakaran, karbonisasi,pirolisis, reaksi hidrotermal untuk penguraian biomassa, serta sintesis, polimerisasi, hidrogenasi untuk
membangun molekul baru atau pembentukan kembali biomassa. Penghasilan elektron dari proses oksidasi biomassa dapat digunakan pada sel bahan bakar untuk menghasilkan listrik. Konversi biologi umumnya terdiri atas proses fermentasi seperti fermentasi etanol, fermentasi metana, fermentasi aseton-butanol, fermentasi hidrogen, dan perlakuan enzimatis yang berperan penting pada penggunaan bioetanol generasi kedua. Aplikasi proses fotosintesis dan fotolisis akan menjadi lebih penting untuk memperbaiki sistem biomassa menjadi lebih baik. Teknologi
praperlakuan
seperti
pemisahan,
pengekstrakan,
kisaran, asahan, kontrolkelembaban dan selainnya sering dilakukan sebelum proses konversi utama. Gambar 1.3.2 menunjukkan contoh yang disebut kotak ajaib dimana biomassa ditempatkan di bawah dan diubah
melalui
Penggunannya.
berbagai Penilaian
teknik terhadap
untuk
memenuhi
proses-proses
tujuan
konversi
ini
dilakukan berdasarkan kualitas produk, efisiensi energi, hasil dan ekonomi sistem. Perancangan sistem konversi dan penggunaan seharusnya mempertimbangkan aspekaspek yang berikut: naik turun pasokan biomassa, cara dan biaya transportasi dan penyimpanan, manajemen organisasi dan peraturan seperti yang ditetapkan otoritas yang terkait dan juga dari aspek ekonomi untuk keseluruhan sistem. a. Biobriket Briket adalah salah satu cara yang digunakan untuk mengkonversi sumber energi biomassa ke bentuk 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. Di IPB terdapat banyak jenis-jenis mesin pengempa briket mulai dari yang manual, semi mekanis, dan yang memakai mesin. b. Gasifikasi
Secara sederhana, gasifikasi biomassa dapat didefinisikan sebagai proses konversi bahan selulosa dalam suatu reaktor gasifikasi (gasifier) menjadi bahan bakar. 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. c. Pirolisa
Pirolisa adalah penguraian biomassa (lysis) karena panas (pyro) pada suhu yang lebih dari 150oC. Pada proses pirolisa terdapat beberapa tingkatan proses, yaitu pirolisa primer
dan pirolisa sekunder. 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.
d. Liquification Liquification merupakan proses perubahan wujud dari gas ke cairan dengan proses kondensasi, biasanya melalui pendinginan, atau perubahan dari padat ke cairan dengan peleburan, bisa juga dengan pemanasan atau penggilingan dan pencampuran dengan cairan lain untuk memutuskan ikatan. Pada bidang energi liquification tejadi pada batubara dan gas menjadi bentuk cairan untuk menghemat transportasi dan memudahkan dalam pemanfaatan.
e. Biokimia
Pemanfaatan energi biomassa yang lain adalah dengan cara proses biokimia. Contoh proses yang termasuk ke dalam proses biokimia adalah hidrolisis, fermentasi dan an-aerobic digestion. An-aerobic digestion adalah penguraian bahan organik atau selulosa menjadi CH4 dan gas lain melalui proses biokimia. Adapun tahapan proses anaerobik digestion adalah diperlihatkan pada Gambar . Selain anaerobic digestion, proses pembuatan etanol dari biomassa tergolong dalam konversi biokimiawi. Biomassa yang kaya dengan karbohidrat atau glukosa dapat difermentasi sehingga terurai menjadi etanol dan CO 2. Akan tetapi, karbohidrat harus mengalami penguraian (hidrolisa) terlebih dahulu menjadi glukosa. Etanol hasil fermentasi pada umumnya mempunyai kadar air yang tinggi dan tidak sesuai untuk pemanfaatannya sebagai bahan bakar pengganti bensin. Etanol ini harus didistilasi sedemikian rupa mencapai kadar etanol di atas 99.5%. 2.6. MANFAAT PENGGUNAAN ENERGI BIOMASSA Meskipun energi dari biomassa umumnya tidak kompetitif dari segi biaya jika dibandingkan dengan bahan bakar fosil dengan teknologi dan kondisi pasar saat ini, namum produksi biomassa untuk bahan baku dan energi akan menghasilkan berbagai manfaat. Manfaatmanfaat ini beragam, namun beberapa manfaat yang signifikan adalah mengimbangi emisi gas rumah kaca dari pembakaran bahan bakar fosil, menciptakan lapangan pekerjaan dan pendapatan melalui pengembangan industri baru dan pemanfaatan bahan baku lokal serta meningkatkan keamanan energi dengan mengurangi ketergantungan terhadap barang impor. Namun, pemahaman terhadap nilai dari semua
manfaat
yang
disebutkan
di
atas
masih
belum
dapat
ditentukan jika dibandingkan dengan biaya biomassa dan biaya produksi bioenergi. Penilaian terhadap manfaat-manfaat ini akan memberikan gambaran yang lebih komprehensif mengenai daya saing biomassa dan bioenergi, dan dapat memberikan implikasi yang jelas terhadap perkembangan bioenergi dan perumusan kebijakan yang terkait.
Deplesi minyak bumi Sumber daya hutan dan batu bara sangat melimpah dan cukup untuk memenuhi permintaan energi. Akan tetapi, akibat kreativitas manusia yang melebihi harapan, diperlukan teknologi berbasis batu bara dan minyak bumi untuk menghasilkan energi yang lebih efisien. Cadangan minyak bumi dunia diperkirakan sebanyak 2000 miliar barel. Konsumsi global per hari adalah sekitar 71,7 juta barel. Diperkirakan sekitar 1000 milyar barel telah digunakan dan hanya tersisa 1000 miliar barel cadangan minyak bumi di seluruh dunia (Asifa dan Muneer,2007). Harga bensin dan bahan bakar yang lain akan meningkat seiring dengan efek ekonomi yang buruk sehingga manusia akan beralih ke alternatif lain selain bahan bakar fosil. Peningkatan penggunaan biomassa akan memperpanjang umur pasokan minyak mentah yang semakin berkurang.
Perbaikan taraf hidup Karena bidang pertanian sangat penting untuk ekonomi yang sedang berkembang, maka diharapkan pertanian yang berkelanjutan akan meningkatkan taraf hidup petani disamping pendapatan mereka. Pendidikan masyarakat juga sangat penting karena tingkat literasi di daerah pedesaan untuk negara berkembang tidak terlalu tinggi. Dalam hal ini, maka penting untuk menyediakan informasi yang akurat tentang teknologi ini kepada para petani. Apa yang dianggap penting dari segi pemanfaatan biomassa oleh para petani adalah kemudahan untuk mengakses tanaman biomassa atau tempat pengumpulan biomassa. Meskipun para petani memiliki atau menghasilkan bahan baku biomassa, hal ini sangat sia-sia jika tidak ada akses ke tempat dimana biomassa tersebut diproduksi.
Peningkatan pendapatan petani Ada 2 cara utama untuk membantu para petani (The Japan Institute of Energi, 2007). Salah satu cara adalah dengan memberikan energi agar para petani ini mendapat akses ke bahan bakar yang
berguna. Di Thailand, para petani menggunakan gas untuk memasak yang berasal dari proses biometanasi skala kecil, sehingga mereka tidak perlu membeli gas propana untuk keperluan memasak. Bantuan kepada para petani ini juga efektif untuk menciptakan pertanian yang berkelanjutan dikarenakan pengurangan penggunaan bahan bakar fosil. Bantuan yang lain adalah melalui pemberian uang tunai. Jika para petani ini menanam bahan baku untuk produksi etanol lalu menjualnya dengan harga yang lebih tinggi, maka mereka akan mendapatkan uang untuk membeli listrik. Karena mereka yang menggunakan
etanol
sebagai
bahan
bakar
lebih
kaya
jika
dibandingkan para petani, maka mekanisme ini bisa dianggap sebagai “redistribusi kekayaan”.
Keamanan energi Perekonomian
semua
negara
dan
khususnya
negara
maju
bergantung pada pasokan energi yang aman. Keamanan energi berarti ketersediaan energi yang konsisten dalam berbagai bentuk pada harga yang terjangkau. Kondisi ini harus bisa tetap bertahan untuk jangka
panjang
agar
dapat
berkontribusi
pada
pembangunan
berkelanjutan. Perhatian terhadap keamanan energi sangat penting karena distribusi sumber daya bahan bakar fosil yang tidak seimbang di kebanyakan negara saat ini. Pasokan energi akan menjadi lebih rentan pada waktu dekat ini akibat kebergantungan global terhadap minyak impor. Biomassa merupakan sumber daya domestik yang tidak terkena pengaruh fluktuasi harga pasar dunia atau ketidakpastian pasokan bahan bakar impor.
Mata uang asing Ada peluang bagi negara berkembang untuk mendapatkan mata uang asing melalui ekspor bioenergi. Misalnya, untuk kasus produksi ubi kayu di Thailand, produksi ubi kayu untuk keperluan makanan dan etanol adalah seimbang saat ini. Akan tetapi, penggunaan ubi kayu
untuk masa depan harus dipertimbangkan dengan teliti. Pada masa depan, jumlah produksi ubi kayu untuk etanol mungkin meningkat, hal ini sering dikatakan bahwa pemanfaatan bioenergi mungkin akan mengalami konflik dengan produksi makanan, dengan kata lain permintaan
dunia
terhadap
etanol
mungkin
stabilitas pasokan makanan domestik.
BAB III KESIMPULAN DAN SARAN
akan
mengancam
3.1 KESIMPULAN Biomassa adalah sumber energi terbarukan yang dapat diubah menjadi bahan bakar cair - biofuel – untuk keperluan transportasi (mobil, truk, bus, pesawat terbang dan kereta api) dan lain-lain. Di antara jenis biofuel yang banyak dikenal adalah biogas, biodiesel dan bioethanol. Biomassa memiliki manfaat yang sangat besar diantaranya yaitu memperbaiki taraf hidup, meningkatan pendapatan petani, keamanan energi lebih terjamin. Namun pada masa depan, jumlah produksi bahan organik untuk biomassa
yang
juga
merupakan
sumber
makanan
mungkin
meningkat, hal ini sering dikatakan bahwa pemanfaatan biomassa mungkin akan mengalami konflik dengan produksi makanan, dengan kata lain permintaan dunia terhadap biomassa mungkin akan mengancam stabilitas pasokan makanan.
3.2 SARAN Beberapa saran yang dapat kami ambil dari makalah ini adalah : 1. Jagalah kelestarian lingkungan kita dari berbagai macam polusi 2. Mulailah kita mengembangkan energy – energy alternative menyelamatkan cadangan minyak bumi yang telah kritis 3. Belajar bagaimana menciptakan ide – ide baru
sebagai
untuk gerakan
menyelamatkan lingkungan.
DAFTAR PUSTAKA Anonim. Program Kreativitas Mahasiswa Bidang Penerapan Teknologi XVII, Fakultas Pertanian. Bandung: Universitas`Padjadjaran.
Anonim. Makalah Seminar Fakultas Pertanian Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, Yogyakarta: UMY. Dahuri, D. 2003. Sampah organik, kotoran kerbau sumber energi alternatif. Media Indonesia. Nike-Triwahyuningsih; P.E. Tiara-Putri dan S. Khoiriyah. 2006a. Isolasi dan Karakterisasi Mikrobia Pendegradasi dari Kotoran Gajah sebagai Sumber Inokulum untuk Pengolahan Sampah. Fakultas Pertanian UMY (tidak dipublikasikan) Nike-Triwahyuningsih; D. Nurhasyahna; D. Erika; Supriyadi. 2006b. Pengomposan Bahan Organik Jerami Padi dengan Isolat Jamur dari Kotoran Gajah . Fakultas Pertanian UMY (tidak dipublikasikan.) Setiawan,I.; Nike-Triwahyuningsih; dan SS. Dewi. 2005. Kajian Pengaruh Macam Aktivator Alami dan Buatan Terhadap Kualitas dan Kecepatan Pengomposan Limbah Padat Kelapa Sawit. Skripsi Fakultas Pertanian UMY. Wididana, G.N. dan Wibisono, A.H., 1996, Pertanian Akrab Lingkungan Kyunsei dengan Teknologi EM4. Seminar Nasional Penerapan Teknologi Pertanian Organik, Tasikmalaya, p.1-16
achmad kariem biomassa.html?m=1
di
09.23 http://achmadkarim.blogspot.com/2013/06/makalah-
