Upload
refly12
View
522
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
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
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
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
Bahan Energi Alternatif : Tandan Kosong Kelapa Sawit Untuk Pembangkit Listrik --- PEMBANGKIT DAYA
Departemen Teknik Mesin Universitas Indonesia Page 3
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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