Salah satu jenis bahan bakar fosil ialah batubara. Dibandingkan bahan bakar fosil lainnya, batubara mempunyai beberapa keunggulan, di antaranya:

1. Batubara yang siap diekploitasi secara ekonomis terdapat dalam jumlah banyak.
2. Batubara terdistribusi secara merata di seluruh dunia.
3. Jumlah yang melimpah membuat batubara menjadi bahan bakar fosil yang paling lama dapat menyokong kebutuhan energi dunia.

Namun, batubara juga memiliki kelemahan yaitu:

1. Identik sebagai bahan bakar yang kotor dan tidak ramah lingkungan karena komposisinya yang terdiri dari C, H, O, N, S, dan abu.
2. Kandungan C per mol batubara jauh lebih besar dibandingkan bahan bakar fosil lainnya sehingga pengeluaran CO₂ dari batubara jauh lebih banyak. Selain itu, kandungan S dan N batubara bisa terlepas sebagai SO_x dan NO_x dan menyebabkan terjadinya hujan asam.

Oleh karena itu, perlu dikembangkan metode baru dalam pemanfaatan batubara agar dapat meredam isu-isu lingkungan yang mungkin terjadi.

Salah satu metode yang dapat menjadi alternatif ialah pembakaran batubara menggunakan campuran O₂/CO₂. Keunggulan utama dari metode ini yaitu adanya daur ulang aliran gas keluaran sehingga kandungan CO₂ pada aliran tersebut sangat tinggi, mencapai 95%. Dengan kandungan CO₂ yang tinggi, proses pemisahan karbondioksida menjadi lebih mudah dan ekonomis dibandingkan pada pembakaran batubara konvensional (menggunakan udara) yang hanya menghasilkan CO₂ sekitar 13% pada gas keluaran. Gas keluaran dengan kandungan CO₂ sampai 95% bahkan dapat langsung digunakan untuk proses oil enhanced recovery (EOR) ^[2]. Pembakaran batubara menggunakan campuran O₂/CO₂ ditampilkan pada gambar di bawah ini.

Gambar 1. Diagram alir proses pembakaran batubara dengan menggunakan campuran gas O₂/CO₂

Batubara (fuel) dibakar dalam sebuah combustion chamber dengan menggunakan campuran gas oksigen dan karbondioksida. Oksigen didapatkan dari proses pemisahan nitrogen dan oksigen dari udara dalam sebuah Air Separation Unit. Karbondioksida sendiri merupakan gas hasil pembakaran batubara yang kembali dialirkan ke dalam combustion chamber. Aliran recycle karbondioksida ini menyebabkan peningkatan konsentrasi gas karbondioksida yang sangat signifikan di aliran keluaran sehingga memudahkan proses pemisahan karbondioksida itu sendiri. Pemisahan karbondioksida dapat diselenggarakan menggunakan metode konvensional seperti menggunakan CO₂ absorber maupun metoda terkini seperti pemisahan dengan membran. Tingginya konsentrasi CO₂ di aliran umpan absorber atau membran akan memudahkan proses pemisahan sehingga spesifikasi alat pemisah tidak terlalu memakan biaya besar.

Selain kandungan CO₂ gas keluaran yang tinggi, metode ini juga mempunyai efisiensi pembakaran karbon yang tinggi. Hasil penelitian Liu (2005) menunjukkan bahwa pembakaran batubara menggunakan media O₂/CO₂ menghasilkan efisiensi pembakaran karbon yang lebih tinggi dibandingkan pembakaran batubara konvensional. Hal itu dibuktikan dari kandungan karbon baik pada fly ash maupun bottom ash yang jauh lebih sedikit.

Sumber:
^[1] www.europeanenergyforum.eu
^[2] Liu, Hao, et all, Comparison of pulverized coal combustion in air and in mixture of O2/CO2, Fuel 84 (2005) 833 – 840.

Sulphur dioxide from burning fossil fuels and nitrogen oxide from automobile exhaust fumes react with the water vapor in the atmosphere producing acidic vapors that mix with the clouds. When the wind blows, these acid bearing clouds maybe move hundred of kilometers away from the source of the pollutants. The acid rain that results is damaging to water, forest, and soil resources and can corrode metals and the surfaces of buildings.

One way to address the problem of acid rain is to stop burning high sulphur coal. Coal with less sulphur releases less sulphur dioxide. Another solution is to equip coal burning power plants with scrubber technology. Scrubbers are placed in the smoke stacks and force the sulphurine smoke over suspended alkali particles such as lime. The sulphur oxide reacts with these particles to form an ash that can be removed from the stack as a slurry or powder. Scrubbers can remove up to 95% of sulphur oxide from smoke before it reaches the air.

This video is co-provided by YouTube. If you experience errors playing the video, check you Internet connection. The video needs a high speed DSL/Broadband connection. To avoid lag times when playing the video, click the play button and let your Internet browser cache the video. Re-play after the video has been cached completely.

Beberapa kontributor Majari sedang melakukan kunjungan ke Puslitbang tekMIRA yang terletak di Kota Bandung.

Pada tanggal 30 April 2008, beberapa kontributor Majari mendapatkan kesempatan untuk mengunjungi Puslitbang tekMIRA (Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral dan Batubara), suatu badan yang lahir dari penggabungan Balai Penelitian Tambang dan Pengolahan Bahan Galian dengan Akademi Geologi dan Pertambangan, pada 11 November 1976.

Artikel ini merupakan lanjutan dari artikel bagian pertama: Laporan Khusus: Puslitbang tekMIRA (Bagian 1). Artikel bagian pertama membahas tentang peralatan-peralatan pengolahan batubara yang terdapat di Puslitbang tekMIRA sedangkan artikel bagian kedua ini membahas tentang peralatan-peralatan yang dipakai untuk keperluan karakterisasi batubara.

Puslitbang tekMIRA memiliki beberapa laboratorium yang digunakan untuk menganalisis sifat-sifat fisika maupun kimia dari batubara. Sifat-sifat fisika maupun kimia yang dapat dianalisis antara lain:

1. Nilai kalor batubara (coal calorific value)
   Salah satu parameter penentu kualitas batubara ialah nilai kalornya, yaitu seberapa banyak energi yang dihasilkan per satuan massanya. Nilai kalor batubara diukur menggunakan alat yang disebut bom kalorimeter.
   

   Gambar 1. Bomb calorimeter digunakan untuk menentukan nilai kalor dalam batubara.

   Kalorimater bom terdiri dari 2 unit yang digabungkan menjadi satu alat. Unit pertama ialah unit pembakaran di mana batubara dimasukkan ke dalam bejana dan dibakar dengan pasokan udara/oksigen pembakar. Unit kedua ialah unit pendingin (kondensor) yang pada gambar di atas terletak pada bagian kanan.

2. Titik leleh abu (ash melting point)
   

   Gambar 2. Beberapa sampel abu (ash) batubara dari berbagai sumber yang berbeda.

   Abu (ash) merupakan produk samping proses pembakaran batubara. Apabila proses pembakaran terjadi pada temperatur di atas titik leleh abu, abu yang terbentuk akan meleleh dan menimbulkan penyumbatan di dalam reaktor (slagging). Hal tersebut menyebabkan nilai titik leleh abu penting sangat penting untuk diketahui secara pasti.

   Titik leleh abu merupakan suhu yang menunjukkan perubahan karakteristik abu batubara apabila dipanaskan pada kondisi standar. Prosedur analisa dimulai dengan membentuk abu batubara menjadi seperti kerucut dengan bantuan cetakan. Abu yang telah berbentuk kerucut tersebut kemudian dipanaskan di dalam furnace. Gambar 2 menunjukkan beberapa sampel batubara dari berbagai sumber. Abu batubara yang masih berbentuk seperti bedak ini kemudian dicetak dengan cetakan kerucut seperti pada Gambar 3 kiri.

   

   Gambar 3. Alat yang digunakan untuk mencetak abu (ash) sehingga membentuk kerucut (kiri). Sebuah ilustrasi yang menggambarkan bentuk abu selama proses pelelehan (kanan).

   Furnace dilengkapi dengan kamera yang terhubung dengan komputer untuk memantau karakteristik sampel di dalam furnace sehingga dapat ditentukan pada suhu berapa sampel mulai mengalami deformasi, membentuk sperikal, hemisperikal, dan akhirnya mulai meleleh. Proses perubahan bentuk dapat dilihat pada Gambar 3 kanan. Anda tahu berapa temperatur furnace yang digunakan untuk analisis titik leleh abu ini? 1170°C.

   

   Gambar 4. Komputer yang berfungsi untuk melihat foto hasil kamera yang dipasang pada furnace (kiri). Furnace yang digunakan untuk menganalisis titik leleh abu batubara (kanan).

3. Free Swelling Index (FSI)
   Free Swelling Index merupakan suatu parameter seberapa jauh batubara akan memuai apabila dipanaskan. Sampel batubara dimasukkan ke dalam cawan khusus dan dipanaskan di dalam furnace. Kokas diamati profilnya dengan cara membandingkan bentuk kokas dengan bentuk profil kokas standar yang mempunyai nilai dari angka 1 sampai 9. Gambar di bawah ini menunjukkan furnace yang digunakan dalam analisis FSI dan kokas yang terbentuk setelah proses pemanasan. Warna merah di dalam furnace terlihat karena tingginya temperatur di dalam furnace; Anda dapat merasakan panas radiasinya bahkan dari jarak 3 meter.
   

   Gambar 5. Furnace (kiri) dan kokas (coke) yang terbentuk setelah pemanasan (kanan)

4. True Specific Gravity (TSG)
   

   Gambar 6. Piknometer yang digunakan untuk analisis True Specific Gravity (TSG) batubara.

   True Specific Gravity (TSG) merupakan perbandingan antara densitas batubara dengan densitas air pada suhu referensi tertentu (misalnya 60°F atau 90°F). True specific gravity dapat dihitung dari berat cairan tipol yang dipindahkan oleh batubara kering yang lolos ayakan 60 mesh dan telah diketahui beratnya dalam suatu botol densitas (piknometer). Piknometer dikonsidikan dalam keadaan vakum agar batubara lebih cepat mengendap. Nilai TSG batubara umumnya bernilai antara 1,2 (bituminus) hingga 1,5 (antrasit). Dibandingkan dengan sekian banyak peralatan analisa yang ada di Puslitbang tekMIRA, peralatan penentuan TSG merupakan peralatan yang paling sederhana.

5. Kadar sulfur
   Salah satu cara untuk menentukan kadar sulfur yaitu melalui pembakaran pada suhu tinggi. Batubara dioksidasi dalam tube furnace dengan suhu mencapai 1350°C. Sulfur oksida (SOx) yang terbentuk sebagai hasil pembakaran kemudian ditangkap oleh oleh detektor infra merah dan kemudian dianalisis. Hasil analisis kemudian ditampilkan dalam komputer.
   

   Gambar 7. Furnace (kiri) terhubung dengan komputer (kanan) yang digunakan untuk menganalisa kadar sulfur dengan metode infra merah.

6. Analisis ultimat batubara (coal ultimate analysis)
   Analisis ultimat dilakukan untuk menentukan kadar karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen, (N), dan sulfur (S) dalam batubara. Seiring dengan perkembangan teknologi, analisis ultimat batubara sekarang sudah dapat dilakukan dengan cepat dan mudah. Analisa ultimat ini sepenuhnya dilakukan oleh alat yang sudah terhubung dengan komputer. Prosedur analisis ultimat ini cukup ringkas; cukup dengan memasukkan sampel batubara ke dalam alat dan hasil analisis akan muncul kemudian pada layar komputer.
   

   Gambar 8. Alat yang digunakan untuk analisa ultimat batubara (kiri). Coba perhatikan logo Elementar, perusahaan produsen alat analisa ini, yang menyandingkan unsur-unsur kimia dengan warna karakternya masing-masing (kanan).

7. Analisis proksimat batubara (coal proximate analysis)
   

   Gambar 9. Alat yang digunakan untuk analisa proksimat batubara.

   Analisis proksimat batubara bertujuan untuk menentukan kadar fixed carbon, volatile matters, moisture, dan abu (ash). Fixed carbon ialah kadar karbon tetap yang terdapat dalam batubara setelah volatile matters dipisahkan dari batubara. Kadar fixed carbon ini berbeda dengan kadar karbon (C) hasil analisis ultimat karena sebagian karbon berikatan membentuk senyawa hidrokarbon volatile. Volatile matters adalah kandungan batubara yang terbebaskan pada temperatur tinggi tanpa keberadaan oksigen (misalnya CxHy, H2, SOx, dan sebagainya). Moisture ialah kandungan air yang terdapat dalam batubara sedangkan abu (ash) merupakan kandungan residu non-combustible yang umumnya terdiri dari senyawa-senyawa silika oksida (SiO2), kalsium oksida (CaO), karbonat, dan mineral-mineral lainnya. Sama halnya dengan alat analisis ultimat, alat analisis proksimat ini juga sudah terkomputerisasi.

Demikianlah laporan khusus kunjungan beberapa kontributor Majari ke Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral dan Batubara (Puslitbang tekMIRA) yang terletak di Kota Bandung. Semoga bermanfaat!

Salam Majari Kanayakan.

Artikel oleh Wahyu Hidayat. Fotografi oleh Michael Hutagalung.

Beberapa kontributor Majari sedang melakukan kunjungan ke Puslitbang tekMIRA yang terletak di Kota Bandung.

Pada tanggal 30 April 2008, beberapa kontributor Majari mendapatkan kesempatan untuk mengunjungi Puslitbang tekMIRA (Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral dan Batubara), suatu badan yang lahir dari penggabungan Balai Penelitian Tambang dan Pengolahan Bahan Galian dengan Akademi Geologi dan Pertambangan, pada 11 November 1976. Sebelum dikenal dengan sebutan Puslitbang tekMIRA, institusi ini bernama Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral (P3TM) sebagai perubahan dari nama Pusat Penelitian Teknologi Mineral (PPTM) yang waktu itu berada di bawah Direktorat Jenderal Pertambangan Umum (DJPU), Departemen Pertambangan dan Energi (DPE) Republik Indonesia. Banyak karya nyata yang telah dihasilkan untuk kepentingan pengembangan usaha di subsektor mineral dan batubara, serta tidak sedikit kontribusi yang diberikan untuk mendukung kebijakan DJPU maupun DPE.

Kunjungan ke Puslitbang tekMIRA diawali dengan presentasi berjudul “Kesiapan Teknologi Pemanfaatan Batubara” yang menjelaskan tentang pemanfaatan batubara yang dapat dilakukan secara tidak langsung, seperti misalnya melalui upgrading batubara dengan proses UBC (Upgrading Brown Coal), coal washing, dan CWF (Coal-Water Mixture Fuel) atau melalui konversi batubara ke dalam bentuk lainnya melalui gasifikasi, likuefaksi, serta pembriketan, dan juga secara langsung seperti dalam combustion power plant, cyclone burner, pulverized combustion, dan fluidized bed combustion. Acara dilanjutkan dengan presentasi kedua yang berjudul “Analisis/Pengujian Sifat Fisika dan Kimia Batubara” yang berisi penjelasan tentang metode-metode yang digunakan dalam menentukan sifat kimia batubara (analisis ultimat, proksimat, nilai kalor, komposisi abu, dan titik leleh abu) serta sifat fisika batubara (HGI – Hardgrove Grindability Index, FSI – Free Swelling Index, dan TSG – True Specific Gravity).

Puslitbang tekMIRA memiliki beberapa unit-unit peralatan pengolahan batubara. Sebagian besar alat-alat tersebut tidak lagi difungsikan dan hanya disimpan untuk keperluan kunjungan namun beberapa alat masih dapat dioperasikan untuk keperluan penelitian.

1. Unit penyiapan batubara
   

   Gambar 1. Conveyor belt

   Peralatan-peralatan pada unit ini berfungsi untuk mempersiapkan batubara sebelum diolah lebih lanjut. Dalam unit ini, batubara mendapat beberapa perlakuan, yaitu:

   • Pengecilan ukuran menggunakan jaw crusher hingga ukuran 4 mesh

   • Pengecilan ukuran menggunakan hammer mill hingga ukuran 8 mesh
   • Pengecilan ukuran hingga didapat sampel batubara berukuran -60 mesh dan -14+28 mesh
   • Pengeringan

   Di dalam unit pengolahan batubara nyata, perpindahan batubara dari satu alat ke alat lainnya dilakukan dengan conveyor belt atau dengan pneumatic conveyor.

2. Unit pembuatan briket batubara
   Proses pembuatan briket batubara tergambar dengan jelas dalam unit ini. Proses inti pembuatan briket batubara diawali dengan sebuah alat pembriketan (Gambar 2 kiri) dan dilanjutkan dengan alat pencetak briket (Gambar 2 kanan atau Gambar 3 kiri). Briket batubara yang telah dicetak dengan cetakan oval memiliki bentuk seperti yang terlihat pada Gambar 3 kanan. Briket batubara memiliki berbagai macam bentuk tergantung alat cetakan yang digunakan.
   

   Gambar 2. Alat pembriketan batubara (kiri) dan alat cetakan briket batubara bentuk sarang lebah (kanan)
   

   Gambar 3. Cetakan briket bentuk sarang lebah (kiri) dan briket yang telah dicetak dengan cetakan oval (kanan)

3. Unit gasifikasi dan pembakaran
   Selain pembuatan briket batubara, Puslitbang tekMIRA juga memiliki reaktor gasifikasi batubara. Tujuan utama dari proses gasifikasi ialah mengkonversi batubara menjadi gas sintesis (CO dan H2). Selain itu, terdapat juga cyclone burner, sebuah alat yang berfungsi sebagai combustion chamber yang memungkinkan kemudahan penggantian bahan bakar boiler dalam pabrik menjadi bahan bakar batubara. Berikut ini merupakan gambar dari reaktor gasifikasi dan cyclone burner.
   

   Gambar 4. Reaktor gasifikasi (kiri) dan cyclone burner (kanan)

4. Unit pencairan batubara
   

   Gambar 5. Heater untuk proses likuefaksi batubara skala laboratorium.

   Hingga saat ini, Puslitbang tekMIRA masih terus melakukan penelitian untuk menemukan konfigurasi dan kondisi operasi yang optimal mengenai teknologi likuefaksi batubara. Dalam penelitian Puslitbang tekMIRA, metode likuefaksi batubara yang digunakan ialah metoda likuefaksi secara langsung. Batubara, katalis, dan pelarut (solvent) dimasukkan ke dalam bejana. Selain itu, sejumlah tertentu gas hidrogen juga dialirkan ke dalam bejana. Bejana ini kemudian dipanaskan hingga temperatur 450°C dan tekanan 250 bar dalam sebuah heater seperti pada Gambar 5. Setelah proses likuefaksi berlangsung, bejana didinginkan dan gas hidrogen dikeluarkan sedikit demi sedikit. Hasil akhir proses likuefaksi ini ialah hidrokarbon cair (CSO – Crude Synthetic Oil) yang komposisinya mirip dengan minyak bumi.

Anda tertarik mengetahui berbagai peralatan untuk menganalisa dan mengkarakterisasi batubara? Silakan tunggu artikel selanjutnya!

Bersambung (Analisis dan Karakterisasi Batubara)

Artikel oleh Wahyu Hidayat. Fotografi oleh Michael Hutagalung.

Energi di dalam Bumi

Bumi terbagi menjadi beberapa lapisan yaitu: perut bumi, mantel bumi, dan kulit bumi sebagai lapisan terluar. Setiap 100 meter kita turun ke dalam perut bumi, temperatur bebatuan cair yang ada di dalam bumi lebih tinggi sekitar 3°C dari bebatuan di atasnya. Semakin jauh ke dalam perut bumi, temperatur batu-batuan maupun lumpur akan semakin tinggi. Bila suhu di permukaan bumi adalah 27°C maka pada kedalaman 100 meter suhu bebatuan mencapai sekitar 30°C. Untuk kedalaman 1 kilometer suhu batu-batuan dan lumpur mencapai 57-60°C, dan bila kita ukur pada kedalaman 2 kilometer, suhu batuan dan lumpur bisa mencapai 120°C atau lebih.

Di dalam kulit bumi, ada kalanya aliran air berada dekat dengan batu-batuan panas yang temperaturnya bisa mencapai 148°C. Air tersebut tidak menjadi uap (steam) karena tidak ada kontak dengan udara. Bila air panas tersebut keluar ke permukaan bumi melalui celah atau retakan di kulit bumi, maka akan timbul air panas yang biasa disebut dengan hot spring. Air panas alam (hot spring) ini biasa dimanfaatkan untuk kolam air panas dan banyak pula yang sekaligus dijadikan tempat wisata. Di Indonesia, banyak sumber air panas alami yang dimanfaatkan sebagai sarana pemandian dan tempat wisata seperti Ciater, Cipanas-Garut, Sipoholon dan Desa Hutabarat di Tarutung, Lau Debuk-debuk di Tanah Karo, dan beberapa tempat lainnya di penjuru tanah air.

Pembangkit Listrik Tenaga Geotermal

Air panas alam (hot spring) dapat juga dimanfaatkan untuk menghasilkan tenaga listrik. Apabila air panas alam mengalami kontak dengan udara karena fraktur atau retakan, maka semburan akan keluar melalui retakan tersebut dalam bentuk air panas dan uap panas (steam). Air panas dan steam inilah yang kemudian dimanfaatkan sebagai sumber pembangkit tenaga listrik. Agar energi geotermal dapat dikonversi menjadi energi listrik, tentunya diperlukan sebuah sistem pembangkitan listrik (power plants). Berikut ini merupakan teknologi-teknologi yang digunakan dalam pembangkit listrik geotermal:

1. Dry steam power plant
   Pembangkit tipe ini adalah yang pembangkit listrik geotermal yang pertama kali ada. Pada tipe ini, uap panas (steam) langsung diarahkan ke turbin serta mengaktifkan generator untuk bekerja menghasilkan listrik. Sisa panas yang datang dari production well dialirkan kembali ke dalam reservoir melalui injection well.

Dry steam power plant
2. Flash steam power plant
   Panas bumi yang berupa fluida, misalnya air panas alam (hot spring) di atas suhu 175°C, dapat digunakan sebagai sumber pembangkit flash steam power plant. Fluida panas tersebut dialirkan kedalam tangki flash yang tekanannya lebih rendah sehingga terjadi uap panas dengan laju alir yang tinggi. Uap panas yang disebut dengan flash inilah yang menggerakkan turbin untuk mengaktifkan generator yang kemudian menghasilkan listrik. Sisa panas yang tidak terpakai masuk kembali ke reservoir melalui injection well.

Flash steam power plant
3. Binary-cycle power plant (BCPP)
   BCPP menggunakan prinsip teknologi yang berbeda dengan kedua teknologi yang sebelumnya sudah ada (dry steam dan flash steam). Pada BCPP, air panas atau uap panas yang berasal dari sumur produksi (production well) tidak pernah menyentuh turbin. Air panas bumi digunakan untuk memanaskan apa yang disebut dengan working fluid pada heat exchanger. Temperatur working fluid kemudian akan meningkat dan menghasilkan uap berupa flash. Uap yang dihasilkan di heat exchanger dialirkan untuk memutar turbin yang selanjutnya menggerakkan generator untuk menghasilkan sumber daya listrik. Uap panas yang dihasilkan di heat exchanger inilah yang disebut sebagai secondary (binary) fluid. Binary cycle power plant merupakan sistem aliran tertutup karena tidak ada materi yang dilepas ke atmosfer. Keunggulan dari BCPP ialah pengoperasiannya yang dapat dilakukan pada suhu rendah, yaitu sekitar 90-175°C.

Binary cycle power plant

Kelebihan energi geotermal dibandingkan dengan sumber energi lainnya ialah sifat energi geotermal yang bersih, bahkan terbersih jika dibandingkan minyak bumi, batubara, dan nuklir. Hal ini dikarenakan emisi pembangkit geotermal sangatlah rendah, dan bahkan secara teoritis emisinya sama dengan nol. Walaupun begitu, energi geotermal tetap mempunyai kekurangan yaitu biaya instalasi awalnya yang sangat mahal.

Geotermal di Indonesia

Di Indonesia, energi geotermal belum dimanfaatkan dengan baik. Sebagian besar sumber energi geotermal hanya dimanfaatkan sebagai tempat wisata dan hanya sedikit yang dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik seperti Wayang Windu yang terdapat di Pangalengan, Jawa Barat. Padahal, dengan meningkatnya kebutuhan energi dunia ditambah lagi dengan semakin tingginya kesadaran akan kebersihan dan keselamatan lingkungan, maka energi geotermal akan mempunyai masa depan yang cerah.

Salah satu perusahaan energi dunia yang mengelola energi geotermal di Indonesia ialah Chevron, dengan dua unit geotermalnya yang dibangun di daerah Garut dan Sukabumi, Jawa Barat. Perusahaan-perusahaan energi nasional sendiri belum melakukan pemanfaatan yang cukup signifikan. Karena itu, energi geotermal di Indonesia hendaknya mendapat perhatian yang lebih baik agar pemanfaatannya dapat menjadi lebih optimal mengingat banyaknya sumber geotermal di sepanjang Sumatra, Jawa, dan Sulawesi. Tidak menutup kemungkinan bahwa kelak Indonesia dapat menjadi negara pengekspor listrik.

Sumber: http://www.pertamina.com

Kilang UP IV Pertamina Cilacap. Paraxylene di PERTAMINA dihasilkan oleh Kilang Paraxylene PERTAMINA UP IV Cilacap. Kapasitas produksi kilang tersebut ialah 270.000 ton/tahun.

Xylene adalah hidrokarbon aromatik yang terdiri dari benzen yang berikatan dengan dua metil dan dapat diproduksi melalui reformasi katalitik naphta. Reformasi katalitik naphta menghasilkan campuran xylene yang terdiri dari paraxylene (p-xylene), ortoxylene (o-xylene), metaxylene (m-xylene), dan ethylbenzene. P-xylene adalah isomer yang bernilai jual paling tinggi karena dapat digunakan sebagai bahan baku pada produksi terephthalic acid pada pabrik polyester.

Masalah utama dari pemisahan p-xylene dari m-xylene dan o-xylene ialah dekatnya nilai titik didih ketiga senyawa tersebut yang menyebabkan sulitnya dilakukan distilasi sebagai metode pemisahan. Saat ini telah banyak berkembang teknik untuk memisahkan p-xylene dari kedua isomernya dan sejarah perkembangan teknik pemisahan tersebut diawali dengan kristalisasi. Teknik pemisahan melalui kristalisasi memiliki beberapa kekurangan yaitu hanya dapat dilakukan pada skala yang kecil dan reliabilitas alat-alat yang digunakan rendah. Teknik pemisahan lain yang berkembang ialah adsorpsi selektif. Saat ini, 90% produksi p-xylene dunia menggunakan teknik adsorpsi selektif.

Pemisahan Paraxylene

1. Kristalisasi
   CrystPXsm menerapkan teknik kristalisasi 2 tahap dan merupakan hasil pengembangan teknologi awal pemishan p-xylene dengan kristalisasi. Umpan yang berupa campuran xylene dialirkan ke kristalisator tahap pertama. Pada kristalisator tahap pertama terjadi penurunan temperatur sehingga p-xylene yang memiliki titik beku tertinggi membentuk kristal, sedangkan isomer lainnya tetap berfasa cair. Campuran cairan dan kristal tersebut kemudian dialirkan ke sentrifugator sehingga terjadi pengendapan kristal p-xylene membentuk slurry.
   

   Cairan yang terdiri dari o-xylene dan m-xylene dialirkan ke isomerator untuk menghasilkan lebih banyak p-xylene, sedangkan slurry dialirkan ke kolom pelelehan. Pada kolom pelelehan, terjadi pemanasan sehingga kristal p-xylene meleleh. Kemudian, lelehan dialirkan ke kristalisator tahap kedua. Pada kristalisator tersebut kembali terjadi kristalisasi p-xylene. Setelah itu, campuran cairan dan kristal dialirkan ke sentrifugator dan kemudian slurry dialirkan ke bejana pelelehan. Beberapa perusahaan pengembang sejenis ialah BEFS Prokem, Raytheon, BP, Sulzer, dan Axens.

2. Adsorpsi selektif
   Pada proses adsorpsi, p-xylene dan isomer-isomernya dialirkan ke bejana unggun tetap yang berisi molecular sieves yang secara selektif hanya mengadsorpsi p-xylene, sedangkan isomer-isomer lainnya tidak teradsorp dan dialirkan keluar dari bejana adsorpsi. Pelarut yang dapat diregenerasi dialirkan ke bejana adsorpsi dan berfungsi untuk melarutkan p-xylene yang telah teradsorp pada molecular sieves. Setelah proses adsorpsi, pelarut dipisahkan dari p-xylene dengan cara distilasi. Rafinat yang terdiri dari m-xylene dan o-xylene diisomerisasi untuk menghasilkan lebih banyak p-xylene. Teknik pemisahan p-xylene dari isomer-isomer xylene lainnya melalui proses adsorpsi selektif telah dikembangkan oleh Axen’s Eluxyl dan UOP’s Parex.

Paraxylene di Pertamina Indonesia

Paraxylene adalah senyawa hidrokarbon aromatic yang dihasilkan dari proses aromatisasi dari heavy naptha dalam unit platformer yang kemudian dipisahkan untuk memproduksi benzene dengan ekstraksi dan paraxylene dengan absorpsi. Paraxylene digunakan sebagai bahan baku untuk memproduksi PTA (pure terephthalic acid). Paraxylene di PERTAMINA dihasilkan oleh Kilang Paraxylene PERTAMINA UP IV Cilacap. Kapasitas produksi kilang tersebut ialah 270.000 ton/tahun. Kilang Paraxylene Cilacap didirikan pada tahun 1988 dan mulai beroperasi setelah diresmikan oleh Presiden pada tanggal 20 Desember 1990. Kapasitas total kilang ini adalah 590.000 ton/tahun dengan range produksi: paraxylene, benzene, LPG, raffinate, heavy aromate dan fuel gas/excess. Paraxylene adalah bahan baku untuk Plaju Aromatic Center dan dipasarkan untuk keperluan ekspor.

PERTAMINA ialah produsen PTA pertama di Indonesia dan sejak tahun 1986 telah memproduksi PTA di Kilang PERTAMINA UP III Plaju. Proses produksi dilaksanakan di Unit Terepthalic Acid melalui reaksi oksidasi paraxylene dengan udara yang dilanjutkan dengan reaksi hidrogenasi. Bentuk fisik PTA ialah bubuk/kristal putih yang tidak larut dalam air, chloroform, ether, dan asam asetat. PTA larut dalam alkohol dan alkali (NaOH, KOH), memiiki berat molekul 166.10, dan mudah terbakar.

Kapasitas produk PTA di PERTAMINA UP III Plaju ialah 225.000 ton/tahun. Kegunaan PTA antara lain ialah sebagai bahan baku utama pembuatan serat benang polyester untuk industri tekstil, bahan baku polyester chip, dan bahan baku polyester fibre yang kemudian digunakan sebagai bahan baku tekstil, ban, seatbelts, reinforcement, dan jaket tahan panas. PTA dapat juga digunakan untuk pembuatan botol PET (polyethylene terephthalate), PET film, dan juga polyester filament untuk bahan baku benang polyester.

Sumber: Arsip Pribadi, PERTAMINA, Wikipedia

Apa yang dimaksud dengan AMDAL?

Berdasarkan PP no. 27 tahun 1999, definisi AMDAL ialah kajian mengenai dampak besar dan penting suatu usaha dan/atau kegiatan yang direncanakan pada lingkungan hidup yang diperlukan bagi proses pengambilan keputusan tentang penyelenggaraan usaha dan/atau kegiatan. Dokumen AMDAL terdiri dari beberapa bagian:

1. Dokumen kerangka acuan analisis dampak lingkungan (KA-ANDAL)
2. Dokumen analisis dampak lingkungan
3. Dokumen rencana pengelolaan lingkungan hidup (RKL)
4. Dokumen rencana pemantauan lingkungan hidup (RPL)

Siapa pihak-pihak terkait dalam penyusunan AMDAL?

1. Pemrakarsa
   Orang atau badan hukum yang bertanggung jawab atas suatu rencana usaha/kegiatan yang akan dilaksanakan. Dalam penyusunan studi AMDAL, pemrakarsa dapat meminta jasa konsultan untuk menyusunkan dokumen AMDAL. Penyusun dokumen AMDAL harus telah memiliki sertifikat Penyusun AMDAL dan ahli di bidangnya.
2. Komisi penilai
   Komisi yang bertugas menilai dokumen AMDAL.
3. Masyarakat yang berkepentingan
   Masyarakat yang terpengaruh atas segala bentuk keputusan dalam proses AMDAL berdasarkan alasan-alasan seperti kedekatan jarak tinggal dengan rencana usaha dan/atau kegiatan, faktor pengaruh ekonomi, perhatian pada lingkungan hidup, dan/atau faktor pengaruh nilai-nilai atau norma yang dipercaya. Masyarakat berkepentingan dalam proses AMDAL dapat dibedakan menjadi masyarakat terkena dampak, dan masyarakat pemerhati.

Bagaimana prosedur AMDAL?

Prosedur AMDAL terdiri dari 4 tahapan, yaitu:

1. Penapisan (screening) wajib AMDAL
   Menentukan apakah suatu rencana usaha/kegiatan wajib menyusun AMDAL atau tidak. Berdasarkan Kepmen LH no 17 tahun 2001, terdapat beberapa rencana usaha dan bidang kegiatan yang wajib dilengkapi dengan AMDAL, yaitu: pertahanan dan keamanan, pertanian, perikanan, kehutanan, kesehatan, perhubungan, teknologi satelit, perindustrian, prasarana wilayah, energi dan sumber daya mineral, pariwisata, pengembangan nuklir, pengelolaan limbah B3, dan rekayasa genetika. Kegiatan yang tidak tercantum dalam daftar wajib AMDAL, tetapi lokasinya berbatasan langsung dengan kawasan lindung, termasuk dalam kategori menimbulkan dampak penting, dan wajib menyusun AMDAL. Kawasan lindung yang dimaksud adalah hutan lindung, kawasan bergambut, kawasan resapan air, kawasan sekitar waduk/danau, kawasan sekitar mata air, kawasan suaka alam, dan lain sebagainya.
2. Proses pengumuman dan konsultasi masyarakat
   Berdasarkan Keputusan Kepala BAPEDAL Nomor 08/2000, pemrakarsa wajib mengumumkan rencana kegiatannya selama waktu yang ditentukan dalam peraturan tersebut, menanggapi masukan yang diberikan, dan kemudian melakukan konsultasi kepada masyarakat terlebih dulu sebelum menyusun KA-ANDAL.
3. Penyusunan dan penilaian KA-ANDAL
   Penyusunan KA-ANDAL adalah proses untuk menentukan lingkup permasalahan yang akan dikaji dalam studi ANDAL (proses pelingkupan). Setelah selesai disusun, pemrakarsa mengajukan dokumen KA-ANDAL kepada Komisi Penilai AMDAL untuk dinilai. Berdasarkan peraturan, lama waktu maksimal untuk penilaian KA-ANDAL adalah 75 hari di luar waktu yang dibutuhkan oleh penyusun untuk memperbaiki/menyempurnakan kembali dokumennya. Apabila dalam 75 hari komisi penilai tidak menerbitkan hasil penilaian, maka komisi penilai dianggap telah menerima kerangka acuan.
4. Peyusunan dan penilaian ANDAL, RKL, dan RPL
   Proses penyusunan ANDAL, RKL, dan RPL. Penyusunan ANDAL, RKL, dan RPL dilakukan dengan mengacu pada KA-ANDAL yang telah disepakati (hasil penilaian Komisi AMDAL). Setelah selesai disusun, pemrakarsa mengajukan dokumen ANDAL, RKL dan RPL kepada Komisi Penilai AMDAL untuk dinilai. Berdasarkan peraturan, lama waktu maksimal untuk penilaian ANDAL, RKL dan RPL adalah 75 hari di luar waktu yang dibutuhkan oleh penyusun untuk memperbaiki/menyempurnakan kembali dokumennya.

Bagaimana jika usaha/kegiatan tidak diwajibkan menyusun AMDAL?

Usaha/kegiatan yang tidak wajib menyusun AMDAL tetap harus melaksanakan upaya pengelolaan lingkungan (UKL) dan upaya pemantauan lingkungan (UPL). UKL dan UPL merupakan perangkat pengelolaan lingkungan hidup untuk pengambilan keputusan dan dasar untuk menerbitkan izin. melakukan usaha dan atau kegiatan.

Sumber: Situs Kementrian Lingkungan Hidup, Diktat Kuliah Pengelolaan Limbah Industri TK-ITB

Berdasarkan sumbernya, limbah B3 dapat diklasifikasikan menjadi:

• Primary sludge, yaitu limbah yang berasal dari tangki sedimentasi pada pemisahan awal dan banyak mengandung biomassa senyawa organik yang stabil dan mudah menguap
• Chemical sludge, yaitu limbah yang dihasilkan dari proses koagulasi dan flokulasi
• Excess activated sludge, yaitu limbah yang berasal dari proses pengolahan dengn lumpur aktif sehingga banyak mengandung padatan organik berupa lumpur dari hasil proses tersebut
• Digested sludge, yaitu limbah yang berasal dari pengolahan biologi dengan digested aerobic maupun anaerobic di mana padatan/lumpur yang dihasilkan cukup stabil dan banyak mengandung padatan organik.

Limbah B3 dikarakterisasikan berdasarkan beberapa parameter yaitu total solids residue (TSR), kandungan fixed residue (FR), kandungan volatile solids (VR), kadar air (sludge moisture content), volume padatan, serta karakter atau sifat B3 (toksisitas, sifat korosif, sifat mudah terbakar, sifat mudah meledak, beracun, serta sifat kimia dan kandungan senyawa kimia).

Contoh limbah B3 ialah logam berat seperti Al, Cr, Cd, Cu, Fe, Pb, Mn, Hg, dan Zn serta zat kimia seperti pestisida, sianida, sulfida, fenol dan sebagainya. Cd dihasilkan dari lumpur dan limbah industri kimia tertentu sedangkan Hg dihasilkan dari industri klor-alkali, industri cat, kegiatan pertambangan, industri kertas, serta pembakaran bahan bakar fosil. Pb dihasilkan dari peleburan timah hitam dan accu. Logam-logam berat pada umumnya bersifat racun sekalipun dalam konsentrasi rendah. Daftar lengkap limbah B3 dapat dilihat di PP No. 85 Tahun 1999: Pengelolaan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3). Silakan klik link tersebut untuk daftar lengkap yang juga mencakup peraturan resmi dari Pemerintah Indonesia.

Penanganan atau pengolahan limbah padat atau lumpur B3 pada dasarnya dapat dilaksanakan di dalam unit kegiatan industri (on-site treatment) maupun oleh pihak ketiga (off-site treatment) di pusat pengolahan limbah industri. Apabila pengolahan dilaksanakan secara on-site treatment, perlu dipertimbangkan hal-hal berikut:

• jenis dan karakteristik limbah padat yang harus diketahui secara pasti agar teknologi pengolahan dapat ditentukan dengan tepat; selain itu, antisipasi terhadap jenis limbah di masa mendatang juga perlu dipertimbangkan
• jumlah limbah yang dihasilkan harus cukup memadai sehingga dapat menjustifikasi biaya yang akan dikeluarkan dan perlu dipertimbangkan pula berapa jumlah limbah dalam waktu mendatang (1 hingga 2 tahun ke depan)
• pengolahan on-site memerlukan tenaga tetap (in-house staff) yang menangani proses pengolahan sehingga perlu dipertimbangkan manajemen sumber daya manusianya
• peraturan yang berlaku dan antisipasi peraturan yang akan dikeluarkan Pemerintah di masa mendatang agar teknologi yang dipilih tetap dapat memenuhi standar

Teknologi Pengolahan

Terdapat banyak metode pengolahan limbah B3 di industri, tiga metode yang paling populer di antaranya ialah chemical conditioning, solidification/Stabilization, dan incineration.

1. Chemical Conditioning
   Salah satu teknologi pengolahan limbah B3 ialah chemical conditioning. TUjuan utama dari chemical conditioning ialah:
   • menstabilkan senyawa-senyawa organik yang terkandung di dalam lumpur
   • mereduksi volume dengan mengurangi kandungan air dalam lumpur
   • mendestruksi organisme patogen
   • memanfaatkan hasil samping proses chemical conditioning yang masih memiliki nilai ekonomi seperti gas methane yang dihasilkan pada proses digestion
   • mengkondisikan agar lumpur yang dilepas ke lingkungan dalam keadaan aman dan dapat diterima lingkungan

   Chemical conditioning terdiri dari beberapa tahapan sebagai berikut:

   1. Concentration thickening
      Tahapan ini bertujuan untuk mengurangi volume lumpur yang akan diolah dengan cara meningkatkan kandungan padatan. Alat yang umumnya digunakan pada tahapan ini ialah gravity thickener dan solid bowl centrifuge. Tahapan ini pada dasarnya merupakan tahapan awal sebelum limbah dikurangi kadar airnya pada tahapan de-watering selanjutnya. Walaupun tidak sepopuler gravity thickener dan centrifuge, beberapa unit pengolahan limbah menggunakan proses flotation pada tahapan awal ini.
   2. Treatment, stabilization, and conditioning
      Tahapan kedua ini bertujuan untuk menstabilkan senyawa organik dan menghancurkan patogen. Proses stabilisasi dapat dilakukan melalui proses pengkondisian secara kimia, fisika, dan biologi. Pengkondisian secara kimia berlangsung dengan adanya proses pembentukan ikatan bahan-bahan kimia dengan partikel koloid. Pengkondisian secara fisika berlangsung dengan jalan memisahkan bahan-bahan kimia dan koloid dengan cara pencucian dan destruksi. Pengkondisian secara biologi berlangsung dengan adanya proses destruksi dengan bantuan enzim dan reaksi oksidasi. Proses-proses yang terlibat pada tahapan ini ialah lagooning, anaerobic digestion, aerobic digestion, heat treatment, polyelectrolite flocculation, chemical conditioning, dan elutriation.
   3. De-watering and drying
      De-watering and drying bertujuan untuk menghilangkan atau mengurangi kandungan air dan sekaligus mengurangi volume lumpur. Proses yang terlibat pada tahapan ini umumnya ialah pengeringan dan filtrasi. Alat yang biasa digunakan adalah drying bed, filter press, centrifuge, vacuum filter, dan belt press.
   4. Disposal
      Disposal ialah proses pembuangan akhir limbah B3. Beberapa proses yang terjadi sebelum limbah B3 dibuang ialah pyrolysis, wet air oxidation, dan composting. Tempat pembuangan akhir limbah B3 umumnya ialah sanitary landfill, crop land, atau injection well.
2. Solidification/Stabilization
   Di samping chemical conditiong, teknologi solidification/stabilization juga dapat diterapkan untuk mengolah limbah B3. Secara umum stabilisasi dapat didefinisikan sebagai proses pencapuran limbah dengan bahan tambahan (aditif) dengan tujuan menurunkan laju migrasi bahan pencemar dari limbah serta untuk mengurangi toksisitas limbah tersebut. Sedangkan solidifikasi didefinisikan sebagai proses pemadatan suatu bahan berbahaya dengan penambahan aditif. Kedua proses tersebut seringkali terkait sehingga sering dianggap mempunyai arti yang sama. Proses solidifikasi/stabilisasi berdasarkan mekanismenya dapat dibagi menjadi 6 golongan, yaitu:
   1. Macroencapsulation, yaitu proses dimana bahan berbahaya dalam limbah dibungkus dalam matriks struktur yang besar
   2. Microencapsulation, yaitu proses yang mirip macroencapsulation tetapi bahan pencemar terbungkus secara fisik dalam struktur kristal pada tingkat mikroskopik
   3. Precipitation
   4. Adsorpsi, yaitu proses dimana bahan pencemar diikat secara elektrokimia pada bahan pemadat melalui mekanisme adsorpsi.
   5. Absorbsi, yaitu proses solidifikasi bahan pencemar dengan menyerapkannya ke bahan padat
   6. Detoxification, yaitu proses mengubah suatu senyawa beracun menjadi senyawa lain yang tingkat toksisitasnya lebih rendah atau bahkan hilang sama sekali

   Teknologi solidikasi/stabilisasi umumnya menggunakan semen, kapur (CaOH2), dan bahan termoplastik. Metoda yang diterapkan di lapangan ialah metoda in-drum mixing, in-situ mixing, dan plant mixing. Peraturan mengenai solidifikasi/stabilitasi diatur oleh BAPEDAL berdasarkan Kep-03/BAPEDAL/09/1995 dan Kep-04/BAPEDAL/09/1995.

3. Incineration
   Teknologi pembakaran (incineration ) adalah alternatif yang menarik dalam teknologi pengolahan limbah. Insinerasi mengurangi volume dan massa limbah hingga sekitar 90% (volume) dan 75% (berat). Teknologi ini sebenarnya bukan solusi final dari sistem pengolahan limbah padat karena pada dasarnya hanya memindahkan limbah dari bentuk padat yang kasat mata ke bentuk gas yang tidak kasat mata. Proses insinerasi menghasilkan energi dalam bentuk panas. Namun, insinerasi memiliki beberapa kelebihan di mana sebagian besar dari komponen limbah B3 dapat dihancurkan dan limbah berkurang dengan cepat. Selain itu, insinerasi memerlukan lahan yang relatif kecil.

   Aspek penting dalam sistem insinerasi adalah nilai kandungan energi (heating value) limbah. Selain menentukan kemampuan dalam mempertahankan berlangsungnya proses pembakaran, heating value juga menentukan banyaknya energi yang dapat diperoleh dari sistem insinerasi. Jenis insinerator yang paling umum diterapkan untuk membakar limbah padat B3 ialah rotary kiln, multiple hearth, fluidized bed, open pit, single chamber, multiple chamber, aqueous waste injection, dan starved air unit. Dari semua jenis insinerator tersebut, rotary kiln mempunyai kelebihan karena alat tersebut dapat mengolah limbah padat, cair, dan gas secara simultan.

Penanganan Limbah B3

Hazardous Material Container

Limbah B3 harus ditangani dengan perlakuan khusus mengingat bahaya dan resiko yang mungkin ditimbulkan apabila limbah ini menyebar ke lingkungan. Hal tersebut termasuk proses pengemasan, penyimpanan, dan pengangkutannya. Pengemasan limbah B3 dilakukan sesuai dengan karakteristik limbah yang bersangkutan. Namun secara umum dapat dikatakan bahwa kemasan limbah B3 harus memiliki kondisi yang baik, bebas dari karat dan kebocoran, serta harus dibuat dari bahan yang tidak bereaksi dengan limbah yang disimpan di dalamnya. Untuk limbah yang mudah meledak, kemasan harus dibuat rangkap di mana kemasan bagian dalam harus dapat menahan agar zat tidak bergerak dan mampu menahan kenaikan tekanan dari dalam atau dari luar kemasan. Limbah yang bersifat self-reactive dan peroksida organik juga memiliki persyaratan khusus dalam pengemasannya. Pembantalan kemasan limbah jenis tersebut harus dibuat dari bahan yang tidak mudah terbakar dan tidak mengalami penguraian (dekomposisi) saat berhubungan dengan limbah. Jumlah yang dikemas pun terbatas sebesar maksimum 50 kg per kemasan sedangkan limbah yang memiliki aktivitas rendah biasanya dapat dikemas hingga 400 kg per kemasan.

Limbah B3 yang diproduksi dari sebuah unit produksi dalam sebuah pabrik harus disimpan dengan perlakuan khusus sebelum akhirnya diolah di unit pengolahan limbah. Penyimpanan harus dilakukan dengan sistem blok dan tiap blok terdiri atas 2×2 kemasan. Limbah-limbah harus diletakkan dan harus dihindari adanya kontak antara limbah yang tidak kompatibel. Bangunan penyimpan limbah harus dibuat dengan lantai kedap air, tidak bergelombang, dan melandai ke arah bak penampung dengan kemiringan maksimal 1%. Bangunan juga harus memiliki ventilasi yang baik, terlindung dari masuknya air hujan, dibuat tanpa plafon, dan dilengkapi dengan sistem penangkal petir. Limbah yang bersifat reaktif atau korosif memerlukan bangunan penyimpan yang memiliki konstruksi dinding yang mudah dilepas untuk memudahkan keadaan darurat dan dibuat dari bahan konstruksi yang tahan api dan korosi.

Mengenai pengangkutan limbah B3, Pemerintah Indonesia belum memiliki peraturan pengangkutan limbah B3 hingga tahun 2002. Namun, kita dapat merujuk peraturan pengangkutan yang diterapkan di Amerika Serikat. Peraturan tersebut terkait dengan hal pemberian label, analisa karakter limbah, pengemasan khusus, dan sebagainya. Persyaratan yang harus dipenuhi kemasan di antaranya ialah apabila terjadi kecelakaan dalam kondisi pengangkutan yang normal, tidak terjadi kebocoran limbah ke lingkungan dalam jumlah yang berarti. Selain itu, kemasan harus memiliki kualitas yang cukup agar efektivitas kemasan tidak berkurang selama pengangkutan. Limbah gas yang mudah terbagak harus dilengkapi dengan head shields pada kemasannya sebagai pelindung dan tambahan pelindung panas untuk mencegah kenaikan suhu yang cepat. Di Amerika juga diperlakukan rute pengangkutan khusus selain juga adanya kewajiban kelengkapan Material Safety Data Sheets (MSDS) yang ada di setiap truk dan di dinas pemadam kebarakan.

Secured Landfill. Faktor hidrogeologi, geologi lingkungan, topografi, dan faktor-faktor lainnya harus diperhatikan agar secured landfill tidak merusak lingkungan. Pemantauan pasca-operasi harus terus dilakukan untuk menjamin bahwa badan air tidak terkontaminasi oleh limbah B3.

Pembuangan Limbah B3 (Disposal)

Sebagian dari limbah B3 yang telah diolah atau tidak dapat diolah dengan teknologi yang tersedia harus berakhir pada pembuangan (disposal). Tempat pembuangan akhir yang banyak digunakan untuk limbah B3 ialah landfill (lahan urug) dan disposal well (sumur pembuangan). Di Indonesia, peraturan secara rinci mengenai pembangunan lahan urug telah diatur oleh Badan Pengendalian Dampak Lingkungan (BAPEDAL) melalui Kep-04/BAPEDAL/09/1995.

Landfill untuk penimbunan limbah B3 diklasifikasikan menjadi tiga jenis yaitu: (1) secured landfill double liner, (2) secured landfill single liner, dan (3) landfill clay liner dan masing-masing memiliki ketentuan khusus sesuai dengan limbah B3 yang ditimbun.

Dimulai dari bawah, bagian dasar secured landfill terdiri atas tanah setempat, lapisan dasar, sistem deteksi kebocoran, lapisan tanah penghalang, sistem pengumpulan dan pemindahan lindi (leachate), dan lapisan pelindung. Untuk kasus tertentu, di atas dan/atau di bawah sistem pengumpulan dan pemindahan lindi harus dilapisi geomembran. Sedangkan bagian penutup terdiri dari tanah penutup, tanah tudung penghalang, tudung geomembran, pelapis tudung drainase, dan pelapis tanah untuk tumbuhan dan vegetasi penutup. Secured landfill harus dilapisi sistem pemantauan kualitas air tanah dan air pemukiman di sekitar lokasi agar mengetahui apakah secured landfill bocor atau tidak. Selain itu, lokasi secured landfill tidak boleh dimanfaatkan agar tidak beresiko bagi manusia dan habitat di sekitarnya.

Deep Injection Well. Pembuangan limbah B3 melalui metode ini masih mejadi kontroversi dan masih diperlukan pengkajian yang komprehensif terhadap efek yang mungkin ditimbulkan. Data menunjukkan bahwa pembuatan sumur injeksi di Amerika Serikat paling banyak dilakukan pada tahun 1965-1974 dan hampir tidak ada sumur baru yang dibangun setelah tahun 1980.

Sumur injeksi atau sumur dalam (deep well injection) digunakan di Amerika Serikat sebagai salah satu tempat pembuangan limbah B3 cair (liquid hazardous wastes). Pembuangan limbah ke sumur dalam merupakan suatu usaha membuang limbah B3 ke dalam formasi geologi yang berada jauh di bawah permukaan bumi yang memiliki kemampuan mengikat limbah, sama halnya formasi tersebut memiliki kemampuan menyimpan cadangan minyak dan gas bumi. Hal yang penting untuk diperhatikan dalam pemilihan tempat ialah strktur dan kestabilan geologi serta hidrogeologi wilayah setempat.

Limbah B3 diinjeksikan se dalam suatu formasi berpori yang berada jauh di bawah lapisan yang mengandung air tanah. Di antara lapisan tersebut harus terdapat lapisan impermeable seperti shale atau tanah liat yang cukup tebal sehingga cairan limbah tidak dapat bermigrasi. Kedalaman sumur ini sekitar 0,5 hingga 2 mil dari permukaan tanah.

Tidak semua jenis limbah B3 dapat dibuang dalam sumur injeksi karena beberapa jenis limbah dapat mengakibatkan gangguan dan kerusakan pada sumur dan formasi penerima limbah. Hal tersebut dapat dihindari dengan tidak memasukkan limbah yang dapat mengalami presipitasi, memiliki partikel padatan, dapat membentuk emulsi, bersifat asam kuat atau basa kuat, bersifat aktif secara kimia, dan memiliki densitas dan viskositas yang lebih rendah daripada cairan alami dalam formasi geologi.

Hingga saat ini di Indonesia belum ada ketentuan mengenai pembuangan limbah B3 ke sumur dalam (deep injection well). Ketentuan yang ada mengenai hal ini ditetapkan oleh Amerika Serikat dan dalam ketentuan itu disebutkah bahwa:

1. Dalam kurun waktu 10.000 tahun, limbah B3 tidak boleh bermigrasi secara vertikal keluar dari zona injeksi atau secara lateral ke titik temu dengan sumber air tanah.
2. Sebelum limbah yang diinjeksikan bermigrasi dalam arah seperti disebutkan di atas, limbah telah mengalami perubahan higga tidak lagi bersifat berbahaya dan beracun.

Referensi: Pengelolaan Limbah Industri – Prof. Tjandra Setiadi, Wikipedia, US EPA

Trickling filter. Sebuah trickling filter bed yang menggunakan plastic media.

Bagaimana dengan air limbah industri? Dalam kegiatan industri, air limbah akan mengandung zat-zat/kontaminan yang dihasilkan dari sisa bahan baku, sisa pelarut atau bahan aditif, produk terbuang atau gagal, pencucian dan pembilasan peralatan, blowdown beberapa peralatan seperti kettle boiler dan sistem air pendingin, serta sanitary wastes. Agar dapat memenuhi baku mutu, industri harus menerapkan prinsip pengendalin limbah secara cermat dan terpadu baik di dalam proses produksi (in-pipe pollution prevention) dan setelah proses produksi (end-pipe pollution prevention). Pengendalian dalam proses produksi bertujuan untuk meminimalkan volume limbah yang ditimbulkan, juga konsentrasi dan toksisitas kontaminannya. Sedangkan pengendalian setelah proses produksi dimaksudkan untuk menurunkan kadar bahan peencemar sehingga pada akhirnya air tersebut memenuhi baku mutu yang sudah ditetapkan.

Namun walaupun begitu, masalah air limbah tidak sesederhana yang dibayangkan karena pengolahan air limbah memerlukan biaya investasi yang besar dan biaya operasi yang tidak sedikit. Untuk itu, pengolahan air limbah harus dilakukan dengan cermat, dimulai dari perencanaan yang teliti, pelaksanaan pembangunan fasilitas instalasi pengolahan air limbah (IPAL) atau unit pengolahan limbah (UPL) yang benar, serta pengoperasian yang cermat.

Dalam pengolahan air limbah itu sendiri, terdapat beberapa parameter kualitas yang digunakan. Parameter kualitas air limbah dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu parameter organik, karakteristik fisik, dan kontaminan spesifik. Parameter organik merupakan ukuran jumlah zat organik yang terdapat dalam limbah. Parameter ini terdiri dari total organic carbon (TOC), chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), minyak dan lemak (O&G), dan total petrolum hydrocarbons (TPH). Karakteristik fisik dalam air limbah dapat dilihat dari parameter total suspended solids (TSS), pH, temperatur, warna, bau, dan potensial reduksi. Sedangkan kontaminan spesifik dalam air limbah dapat berupa senyawa organik atau inorganik.

Teknologi Pengolahan Air Limbah

Tujuan utama pengolahan air limbah ialah untuk mengurai kandungan bahan pencemar di dalam air terutama senyawa organik, padatan tersuspensi, mikroba patogen, dan senyawa organik yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme yang terdapat di alam. Pengolahan air limbah tersebut dapat dibagi menjadi 5 (lima) tahap:

1. Pengolahan Awal (Pretreatment)
   Tahap pengolahan ini melibatkan proses fisik yang bertujuan untuk menghilangkan padatan tersuspensi dan minyak dalam aliran air limbah. Beberapa proses pengolahan yang berlangsung pada tahap ini ialah screen and grit removal, equalization and storage, serta oil separation.
2. Pengolahan Tahap Pertama (Primary Treatment)
   Pada dasarnya, pengolahan tahap pertama ini masih memiliki tujuan yang sama dengan pengolahan awal. Letak perbedaannya ialah pada proses yang berlangsung. Proses yang terjadi pada pengolahan tahap pertama ialah neutralization, chemical addition and coagulation, flotation, sedimentation, dan filtration.
3. Pengolahan Tahap Kedua (Secondary Treatment)
   Pengolahan tahap kedua dirancang untuk menghilangkan zat-zat terlarut dari air limbah yang tidak dapat dihilangkan dengan proses fisik biasa. Peralatan pengolahan yang umum digunakan pada pengolahan tahap ini ialah activated sludge, anaerobic lagoon, tricking filter, aerated lagoon, stabilization basin, rotating biological contactor, serta anaerobic contactor and filter.
4. Pengolahan Tahap Ketiga (Tertiary Treatment)
   Proses-proses yang terlibat dalam pengolahan air limbah tahap ketiga ialah coagulation and sedimentation, filtration, carbon adsorption, ion exchange, membrane separation, serta thickening gravity or flotation.
5. Pengolahan Lumpur (Sludge Treatment)
   Lumpur yang terbentuk sebagai hasil keempat tahap pengolahan sebelumnya kemudian diolah kembali melalui proses digestion or wet combustion, pressure filtration, vacuum filtration, centrifugation, lagooning or drying bed, incineration, atau landfill.

Pemilihan Teknologi

Pemilihan proses yang tepat didahului dengan mengelompokkan karakteristik kontaminan dalam air limbah dengan menggunakan indikator parameter yang sudah ditampilkan di tabel di atas. Setelah kontaminan dikarakterisasikan, diadakan pertimbangan secara detail mengenai aspek ekonomi, aspek teknis, keamanan, kehandalan, dan kemudahan peoperasian. Pada akhirnya, teknologi yang dipilih haruslah teknologi yang tepat guna sesuai dengan karakteristik limbah yang akan diolah. Setelah pertimbangan-pertimbangan detail, perlu juga dilakukan studi kelayakan atau bahkan percobaan skala laboratorium yang bertujuan untuk:

1. Memastikan bahwa teknologi yang dipilih terdiri dari proses-proses yang sesuai dengan karakteristik limbah yang akan diolah.
2. Mengembangkan dan mengumpulkan data yang diperlukan untuk menentukan efisiensi pengolahan yang diharapkan.
3. Menyediakan informasi teknik dan ekonomi yang diperlukan untuk penerapan skala sebenarnya.

Sedimentation. Sebuah primary sedimentation tank di sebuah unit pengolahan limbah domestik. Sedimentation tank merupakan salah satu unit pengolahan limbah yang sangat umum digunakan.

Bottomline, perlu kita semua sadari bahwa limbah tetaplah limbah. Solusi terbaik dari pengolahan limbah pada dasarnya ialah menghilangkan limbah itu sendiri. Produksi bersih (cleaner production) yang bertujuan untuk mencegah, mengurangi, dan menghilangkan terbentuknya limbah langsung pada sumbernya di seluruh bagian-bagian proses dapat dicapai dengan penerapan kebijaksanaan pencegahan, penguasaan teknologi bersih, serta perubahan mendasar pada sikap dan perilaku manajemen. Treatment versus Prevention? Mana yang menurut teman-teman lebih baik?? Saya yakin kita semua tahu jawabannya. Reduce, recyle, and reuse.

Referensi: Pengelolaan Limbah Industri – Prof. Tjandra Setiadi, Wikipedia

Biodiesel merupakan bahan bakar yang terdiri dari alkil ester rantai pendek yang diperoleh melalui trans-esterifikasi minyak nabati atau lemak hewan. Nama jarak pagar, malapari, sawit tentunya sudah familiar bagi kita sebagai sumber biodiesel yang populer di Indonesia saat ini. Namun, pernahkah teman-teman mendengar biodiesel dari alpukat? Buah yang sering kita konsumsi dalam bentuk juice atau potongan-potongan kecil dalam es campur.

Bagi penjaja es campur, mungkin biji alpukat hanya menjadi jatah keranjang sampah. Setelah dagingnya diambil, biji kemudian dibuang percuma. Namun beberapa tahun kedepan, biji Persea americana pasti bakal jadi rebutan. Minyak biji alpukat mengandung fatty acid methyl esters yang berpotensi sebagai bahan bakar alternatif: avocado biodiesel. Alpukat memiliki kandungan minyak yang cukup tinggi. Pada tabel di bawah ini akan ditunjukkan perolehan minyak/ha lahan dari beberapa tumbuhan.

Dari tabel, dapat dilihat bahwa kandungan minyak alpukat lebih tinggi dibandingkan tanaman-tanaman seperti kedelai, jarak, bunga matahari, dan kacang tanah. Namun, kandungan minyak alpukat masih lebih rendah dibandingkan sawit.

Image “sebutir buah sejuta manfaat” sesaat lagi bakal disandang alpukat. Daging buah yang lezat berpadu dengan minyak biji yang dapat digunakan sebagai biodiesel. Kelak bisa saja mobil berbahan bakar minyak alpukat akan melintas dijalanan layaknya mobil biasa. Apakah mungkin? Jawabnya mungkin saja. Sebab hal itu sudah terjadi di Amerika Serikat sejak akhir 2004. Serombongan ekolog yang dipimpin Zak Zaidman melakukan melakukan perjalanan dari California ke Costarica berkendaraan bus berbahan bakar biodiesel alpukat. Bus keluaran sebuah pabrik di Amerika serikat tahun 1974 itu diisi dengan 130 liter minyak alpukat. Bus melintasi Guatemala, El Savador, Honduras, Nicaragua, dan terakhir Costarica dengan bahan bakar tersisa 55 liter. Hal itu karena kadar belarang dalam Persea americana kurang dari 15 ppm (kadar belerang solar umumnya 1500-4100 ppm) sehingga pembakaran berlangsung sempurna. Emisi CO dan CO2 bisa ditekan sehingga polusi udara pun bisa dikurangi.

Beragam penelitian mendukung penggunaan minyak alpukat sebagai biodiesel. The National Biodiesel Foundation (NBF), telah meneliti buah alpukat sebagai bahan bakar sejak 1994. Joe Jobe, executive director NBF, memaparkan bahwa alpukat mengandung lemak nabati yang tersusun dari senyawa alkyl ester. Bahan ester itu memiliki komposisi sama dengan bahan bakar diesel solar, bahkan lebih baik nilai cetane nya dibandingkan solar sehingga pantas bila gas buangannya pun lebih ramah lingkungan.

Indonesia sebagai negara agraris, kaya akan berbagai jenis tanaman. Alpukat hanyalah satu dari berbagai jenis tanaman tersebut. Masih banyak tanaman-tanaman lain yang berpotensi digunakan sebagai sumber biodiesel. Bahkan mungkin tanaman-tanaman tersebut ada di sekitar kita, tetapi kita tidak menyadari potensi yang dimilikinya. Semoga artikel ini bermanfaat dan dapat menambah wawasan bagi teman-teman.

Sumber : Wikipedia, http://www.avocadosource.com, http://www.bppt.go.id

UNCCC2007: Delegates rise to applaud the decision to adopt the Bali Roadmap for a future international agreement on climate change.

United Nations Climate Change Conference 2007 baru saja dilaksanakan di Denpasar pada tanggal 3-14 Desember 2007 lalu. Konferensi tersebut telah menghasilkan sejumlah keputusan dan yang paling utama di antaranya adalah Bali Roadmap yang merupakan sebuah kumpulan keputusan yang dibuat sebagai persiapan untuk konferensi PBB tentang perubahan iklim global yang akan diselenggarakan di Kopenhagen (Denmark) pada tahun 2009. Selanjutnya, hasil dari konferensi di Kopenhagen tersebut akan diratifikasi oleh negara-negara di dunia untuk menggantikan Kyoto Protocol yang akan berakhir pada tahun 2012.

Pada dasarnya, Bali Roadmap ialah langkah-langkah yang didalamnya tercakup kesepakatan aksi adaptasi, jalan pengurangan emisi gas rumah kaca, dan transfer teknologi dan keuangan yang meliputi adaptasi dan mitigasi. Berikut ini ialah poin-poin Bali Roadmap:

1. Adaptasi
   Negara-negara peserta konferensi bersepakat untuk membiayai proyek adaptasi di negara-negara berkembang melalui metode clean development mechanism (CDM). CDM ialah salah satu dari ketiga metode pengurangan emisi CO2 yang ditetapkan dalam Kyoto Protocol. Proyek ini dilaksanakan oleh Global Environment Facility (GEF). Kesepakatan ini memastikan adanya dana adaptasi pada tahap awal periode komitmen pertama Kyoto Protocol (2008-2012). Dana yang tersedia berjumlah sekitar 37 juta euro dan mengingat banyaknya jumlah proyek CDM, angka ini akan bertambah menjadi sekitar US$ 80-300 juta dalam periode 2008-2012. Beberapa negara peserta konferensi belum menyepakati pelaksanaan proyek adaptasi ini dikarenakan sulitnya regulasi dan penyatuan kebijakan nasional. Isu tersebut akan diagendakan untuk dibahas selanjutnya di Bonn (Jerman) pada tahun 2008.
2. Teknologi
   Negara-negara peserta konferensi bersepakat untuk memulai program strategis untuk memfasilitasi teknologi mitigasi dan adaptasi yang dibutuhkan negara-negara berkembang. Tujuan program ini adalah untuk memberikan contoh proyek yang konkrit, menciptakan lingkungan investasi yang menarik, dan juga termasuk memberikan insentif untuk sektor swasta untuk melakukan alih teknologi. Global Environment Facility (GEF) akan menyusun program ini bersama dengan lembaga keuangan internasional dan perwakilan-perwakilan dari sektor keuangan swasta. Negara-negara peserta konferensi juga bersepakat untuk memperpanjang mandat Expert Group on Technology Transfer selama 5 tahun. Grup ini diminta memberikan perhatian khusus pada kesenjangan dan hambatan pada penggunaan dan pengaksesan lembaga-lembaga keuangan.
3. Reducing emissions from deforestation in developing countries (REDD)
   Emisi karbon yang disebabkan karena deforestasi hutan merupakan isu utama di Bali. Negara-negara peserta konferensi bersepakat untuk menyusun sebuah program REDD dan menurunkan hingga tahapan metodologi. REDD akan memfokuskan diri kepada penilaian perubahan cakupan hutan dan kaitannya dengan emisi gas rumah kaca, metode pengurangan emisi dari deforestasi, dan perkiraan jumlah pengurangan emisi dari deforestasi. Deforestasi dianggap sebagai komponen penting dalam perubahan iklim sampai 2012.
4. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)
   Negara-negara peserta konferensi bersepakat untuk mengakui Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) sebagai assessment yang paling komprehensif dan otoritatif.
5. Clean Development Mechanisms (CDM)
   Negara-negara peserta konferensi bersepakat untuk menggandakan batas ukuran proyek penghutanan kembali menjadi 16 kiloton CO2 per tahun. Peningkatan ini akan mengembangkan angka dan jangkauan wilayah negara CDM ke negara yang sebelumnya tak bisa ikut mengimplementasikan mekanisme pengurangan emisi CO2 ini.
6. Negara Miskin
   Negara-negara peserta konferensi bersepakat untuk memperpanjang mandat Least Developed Countries (LDCs) Expert Group. Grup ini akan menyediakan saran kritis bagi negara miskin dalam menentukan kebutuhan adaptasi. Hal tersebut didasari fakta bahwa negara-negara miskin memiliki kapasitas adaptasi yang rendah.

Setelah mundurnya jadwal konferensi selama satu hari dan setelah diadakannya perpanjangan waktu selama 23 jam, delegasi dari 189 negara, termasuk Amerika Serikat, akhirnya dapat menyepakati Bali Roadmap. Keikutsertaan Amerika Serikat dalam Bali Roadmap memberikan sinyal positif bagi keberhasilan menyatukan seluruh bangsa dalam satu aksi bersama untuk menyelamatkan bumi. Seperti yang kita ketahui, Amerika Serikat ialah negara emiten karbon dan negara industri yang sangat besar dan tanpa keikutsertaan AS dalam Bali Roadmap, upaya penyelamatan bumi tidak akan maksimal.

Sumber: KOMPAS Cybermedia, DetikNews, UNFCCC

PhD applications can only be accepted from excellent students with the Croatian, Turkish, Bulgarian or Romanian nationality. Furthermore the minister has reserved part of the total budget for excellent students following programmes in Dutch language and literature, or Neerlandistiek.

The Dutch Minister for Education, Culture and Science has made four million euros available for excellent students coming to the Netherlands under the HSP Huygens Programme. There is no fixed number of available scholarships, but the actual number is determined by the total cost of the variable components of the scholarships.

Applications for HSP for the 2008–2009 academic year must be received by Nuffic by 1 February 2008 at the latest.

Requirements for eligibility

If you want to take part in the HSP Huygens Programme, you must meet the following requirements:

• You are an excellent student: you have obtained excellent results in all your previous studies and you are in the top 10% of students in your study or research programme.
• You must have already attended a programme of education (e.g. high school or above) in a country outside the Netherlands.
• The Dutch study programme should be registered in CROHO, the Central Register of Higher Education Programmes. You can find this information in the Dutch nomination letter.
• You should be in the final phase of your bachelor’s studies, or studying towards a master’s degree in the Netherlands, and your study must be used primarily to earn a degree at the Dutch institution.
• At the start of the academic year (1 September) in which you study in the Netherlands, you must be no older than 35 years of age.
• Scholarships are only awarded for studies lasting at least 6 months, but no longer than 24 months.
• Your studies or research in the Netherlands must constitute a deepening and broadening of your previous studies.
• If you are already a graduate, you must have graduated less than two years ago.
• If you want to do research or practical training, it is possible, but it must form part of your studies (a programme on the CROHO list), i.e. you must earn study credits for it.
• Scholarships are only awarded for an MPhil. programme if this programme leads to the award of a Dutch master’s degree.

Scholarship outline

The Dutch Minister for Education, Culture and Science has made four million euros available for international excellent students coming to the Netherlands under the HSP Huygens Programme.

There is no fixed number of available scholarships, but the actual number is determined by the total cost of the variable components of the scholarships.

Important: the 2008-2009 academic year starts on 1 September 2008. All scholarships awarded will start from that date, and not earlier. A later scholarship start date is possible, however.

The scholarships include the following components:

1. a generous reimbursement of tuition fees or a contribution towards the costs of the PhD thesis, as estimated in the research proposal;
2. a monthly allowance of € 900 euros (this includes a standard contribution towards healthcare insurance);
3. visa fees (standard contribution);
4. a one-off payment towards international travel costs (standard contribution based on nationality).

The average value of scholarships awarded in 2007 was € 22,000.

Further information may be found at http://www.nuffic.nl/international-students/scholarships/worldwide/hsp-huygens-programme

Peserta

• Mahasiswa Tingkat Akhir Fakultas Teknik dan Pertanian (min. 120 sks)
• Sarjana Teknik dan Pertanian

Waktu dan Tempat
Hari/Tgl : Rabu/12 Desember 2007
Waktu : Pukul 08.00 – 19.00 WIB
Tempat : Pusdiklat PT Krakatau Steel
Jln. Jend. Soedirman km 4, Cilegon
Samping Kampus Fakultas Teknik UNTIRTA

Acara

1. Seminar
Pembukaan
• Visi & Misi Organisasi PII
• AD/ART Organisasi PII
• Etika Profesi Insinyur
• Sertifikasi di PII
• Inovasi Teknologi Industri dan Proses Bisnis
2. Site Visit PT. Krakatau Steel
3. Pelantikan Pengurus PII Cabang Cilegon

Pendaftaran
Biaya mengikuti acara :

• Mahasiswa : Rp 50.000,-
• ST/SP : Rp 150.000,-

Biaya tersebut sudah termasuk : (*untuk mahasiswa, dikenakan biaya tambahan sebesar Rp. 50.000,-)

• Sertifikat, Lunch , Materi Seminar
• Iuran anggota selama setahun*
• Kartu Tanda Anggota (KTA) PII*

Pembicara (*dalam konfirmasi)

• Ir. Fazwar Bujang* (Dirut PT Krakatau Steel)
• Ir. Lamhot Sinaga (Ketua Bidang Organisasi & Pengembangan Cabang Pusat PII)
• Dr. Ir Pekik Argodahono (Ketua Komite Pembinaan PII)
• Dr. Ir. Muhammad Said Didu (Sekretaris Kementrian BUMN)
• Ir. A. Bukhari Saleh (Koordinator Komite Sertifikasi)

Informasi

Untuk informasi lebih lanjut dapat menghubungi :
(FAM–PII) Forum Anggota Muda
Persatuan Insinyur Indonesia
Jl. Halimun 39, Jakarta Selatan 12980
Telp : (021) 83700644
Fax : (021) 83700644
CP : Widya (08568235819), Fuad (081808994495)
E-mail : fam@pii.or.id

Definisi

Membrane separation yaitu suatu teknik pemisahan campuran 2 atau lebih komponen tanpa menggunakan panas. Komponen-komponen akan terpisah berdasarkan ukuran dan bentuknya, dengan bantuan tekanan dan selaput semi-permeable. Hasil pemisahan berupa retentate (bagian dari campuran yang tidak melewati membran) dan permeate (bagian dari campuran yang melewati membran).

Struktur Membran

Berdasarkan jenis pemisahan dan strukturnya, membran dapat dibagi menjadi 3 kategori:

Membran. Sweep (berupa cairan atau gas) digunakan untuk membawa permeate hasil pemisahan.

• Porous membrane. Pemisahan berdasarkan atas ukuran partikel dari zat-zat yang akan dipisahkan. Hanya partikel dengan ukuran tertentu yang dapat melewati membran sedangkan sisanya akan tertahan. Berdasarkan klasifikasi dari IUPAC, pori dapat dikelompokkan menjadi macropores (>50nm), mesopores (2-50nm), dan micropores (<2nm). Porous membrane digunakan pada microfiltration dan ultrafiltration.
• Non-porous membrane. Dapat digunakan untuk memisahkan molekul dengan ukuran yang sama, baik gas maupun cairan. Pada non-porous membrane, tidak terdapat pori seperti halnya porous membrane. Perpindahan molekul terjadi melalui mekanisme difusi. Jadi, molekul terlarut di dalam membran, baru kemudian berdifusi melewati membran tersebut.
• Carrier membrane. Pada carriers membrane, perpindahan terjadi dengan bantuan carrier molecule yang mentransportasikan komponen yang diinginkan untuk melewati membran. Carrier molecule memiliki afinitas yang spesifik terhadap salah satu komponen sehingga pemisahan dengan selektifitas yang tinggi dapat dicapai.

Reverse Osmosis

Salah satu teknologi membran yang banyak digunakan saat ini yaitu reverse osmosis (RO). Proses ini merupakan kebalikan dari osmosis. Pada osmosis, pelarut berpindah dari daerah berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerah berkonsentrasi tinggi (hipertonik) sehingga konsentrasi di kedua daerah menjadi berimbang. Proses ini terjadi secara alami sehingga tidak membutuhkan energi. Contoh osmosis yang terjadi di alam yaitu penyerapan air oleh akar tanaman. Berbeda dengan osmosis, RO terjadi dengan arah yang berlawanan yaitu dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Untuk melawan gradien konsentrasi, dibutuhkan energi eksternal berupa tekanan.

Keunggulan dan Aplikasi Reverse Osmosis

Menurut Ir. Teuku Zulkarnain, MT, kandidat doktor teknik lingkungan Institut Teknologi Bandung, Keunggulan RO yang paling superior dibandingkan metode-metode pemisahan lainnya yaitu kemampuan dalam memisahkan zat-zat dengan berat molekul rendah seperti garam anorganik atau molekul organik kecil seperti glukosa dan sukrosa. Keunggulan lain dari RO ini yaitu tidak membutuhkan zat kimia, dapat dioperasikan pada suhu kamar, dan adanya penghalang absolut terhadap aliran kontaminan, yaitu membran itu sendiri. Selain itu, ukuran penyaringannya yang mendekati pikometer, juga mampu memisahkan virus dan bakteri.

Teknologi RO cocok digunakan dalam pemurnian air minum dan air buangan. Di bidang industri, teknologi RO dapat digunakan untuk memurnikan air umpan boiler. Selain itu, Karena kemampuannya dalam memisahkan garam-garaman, teknologi reverse osmosis cocok digunakan dalam pengolahan air laut menjadi air tawar (desalinasi). Pengolahan ini terdiri dari beberapa tahap:

• Pre-treatment untuk memisahkan padatan-padatan yang terbawa oleh umpan. Padatan-padatan tersebut jika terakumulasi pada permukaan membran dapat menimbulkan fouling. Pada tahap ini pH dijaga antara 5,5-5,8.
• High pressure pump digunakan untuk memberi tekanan kepada umpan. Tekanan ini berfungsi sebagai driving force untuk melawan gradien konsentrasi. Umpan dipompa untuk melewati membran. Keluaran dari membran masih sangat korosif sehingga perlu diremineralisasi dengan cara ditambahkan kapur atau CO₂. Penambahan kapur ini juga bertujuan menjaga pH pada kisaran 6,8-8,1 untuk memenuhi spesifikasi air minum.
• Disinfection dilakukan dengan menggunakan radiasi sinar UV ataupun dengan cara klorinasi. Sebenarnya, penggunaan RO untuk desalinasi sudah cukup jitu untuk memisahkan virus dan bakteri yang terdapat dalam air. Namun, untuk memastikan air benar-benar aman (bebas virus dan bakteri), disinfection tetap dilakukan.

Sea Water Desalinantion: Concept Drawing of Membrane Distillation Sea Water Desalination.

Selain untuk desalinasi, RO juga digunakan dalam dialisis untuk proses cuci darah penderita penyakit ginjal. Ginjal berfungsi sebagai penyaring darah terhadap pengotor-pengotor hasil metabolisme tubuh seperti urea, yang kemudian dikeluarkan melalui urin. Mesin dialisis berfungsi sebagai “ginjal” tersebut. Darah dikeluarkan dari tubuh menuju mesin dialisis yang di dalamnya terdapat membran. Darah yang telah melewati membran dikembalikan lagi ke dalam tubuh.

Teknologi membran berkembang dengan sangat pesat. Dewasa ini, banyak membran dapat dioperasikan pada tekanan rendah sehingga memungkinkan dioprerasikan di rumah tinggal, tempat pengungsian, bahkan dapat digerakkan dengan genset berskala kecil. Selain itu, kemajuan dalam bidang material membran juga memungkinkan proses pemisahan menggunakan membran dapat dilakukan dengan lebih ekonomis.

Sumber: KOMPAS, Wikipedia

Katalis hampir selalu ada di dalam reaktor industri.. Senyawa tambahan yang berjumlah amat sedikit bila dibandingkan laju alir reaktan dan produk, namun membawa dampak sedemikian besar terhadap karakteristik produk baik secara kualitas dan kuantitas.. Bagaimana ya produksi katalis di Indonesia? Dari sekian banyak pabrik kimia yang ada, berapa persen ya kira-kira pabrik yang menggunakan katalis produksi nasional?? Tapi sebelum melangkah lebih jauh, ada baiknya kita menyegarkan pikiran kita tentang apa katalis itu sebenarnya.. Untuk teman-teman yang sudah expert, harap bersabar.. banyak pembaca kita yang bahkan baru memulai semester pertamanya di jurusan Teknik Kimia.. Hehehe..

Definisi

Hmmm… teman-teman ingat tidak? Dulu waktu SMA guru kita pernah menerangkan definisi katalis: zat yang mempercepat reaksi tanpa ikut bereaksi. Nahh berhubung kita sekarang sudah mahasiswa, ada baiknya definisi tersebut kita perbaiki karena pada dasarnya definisi tersebut kurang tepat. Definisi yang lebih tepat ialah zat yang dapat mempercepat reaksi tanpa ikut terkonsumsi oleh keseluruhan reaksi. Mengapa demikian? Karena pada dasarnya katalis justru HARUS ikut bereaksi dengan reaktan untuk membentuk suatu zat antara yang aktif. Zat antara ini kemudian bereaksi dengan molekul reaktan yang lain menghasilkan produk. Pada akhirnya, produk kemudian terlepas dari permukaan katalis. Untuk lebih jelasnya, lihat contoh berikut :

Reaksi A + B -> D hendak dilakukan dengan menggunakan C sebagai katalis. Mekanisme reaksi yang terjadi ialah:

Penggolongan dan Struktur Katalis

Berdasarkan fasanya, katalis bisa digolongkan menjadi 2 yaitu katalis heterogen (fasa katalis tidak sama dengan campuran reaksi) dan homogen (fasa katalis sama dengan campuran reaksi). Namun, katalis heterogen lebih disukai karena proses pemisahan katalis dan hasil-hasil reaksi lebih mudah untuk dilakukan. Suatu katalis padat terdiri dari 3 komponen utama, yaitu (1) fasa aktif, (2) penyangga, dan (3) promotor. Fasa aktif berfungsi untuk mempercepat dan mengarahkan reaksi, peyangga berfungsi untuk memberikan luas permukaan yang lebih besar bagi fasa aktif, dan promotor berfungsi untuk meningkatkan kinerja katalis. Fasa aktif dari katalis bisa menjadi tidak aktif (terdeaktivasi) karena beberapa sebab seperti kehadiran CO, CO₂, dan senyawa-senyawa sulfur serta temperatur operasi yang terlalu tinggi.

Cara Kerja dan Sifat-sifat Katalis

Sebelum membahas bagaimana cara kerja dari katalis, ada baiknya kita mengetahui syarat-syarat yang diperlukan agar reaksi dapat berlangsung. Syarat berlangsungnya reaksi ialah (1) Terjadi kontak (tumbukan) dengan orientasi yang tepat, dan (2) disertai dengan energi yang cukup (melebihi energi aktivasi reaksi). Dengan adanya katalis, kedua syarat di atas dapat terkomodasi dengan baik. Katalis dapat “mengantarkan” reaktan melalui jalan baru yang lebih mudah untuk berubah menjadi produk. Jalan baru yang dimaksud yaitu jalan dengan energi aktivasi yang lebih rendah. Keberadaan katalis juga dapat meningkatkan jumlah tumbukan dengan orientasi yang tepat. Hal itu disebabkan molekul-molekul reaktan akan teradsorp pada permukaan aktif katalis sehingga kemungkinan terjadinya tumbukan antar molekul-molekul reaktan akan semakin besar. Selain itu, ketepatan orientasi tumbukan pun akan semakin meningkat.Katalis memiliki beberapa sifat-sifat tertentu, yang pertama ialah katalis tidak mengubah kesetimbangan dan katalis hanya berpengaruh pada sifat kinetik seperti mekanisme reaksi. Oleh karena itu, sebagus apa pun katalis yang digunakan, konversi yang dihasilkan tidak akan melebihi konversi kesetimbangan. Selain itu, katalis juga bersifat spesifik, satu katalis hanya sesuai untuk satu jenis reaksi saja. Dan bagaimana efek penggunaan katalis terhadap keseluruhan reaksi? Sebagai gambaran, pada sintesis amonia, dibutuhkan sekitar 100 meter kubik katalis untuk menghasilkan 1500 ton amonia/hari dengan masa kerja 10 tahun.

Katalis di Indonesia

Nah.. dari definisi dan cara kerja di atas, teman-teman semua pasti sudah memiliki gambaran yang cukup tentang bagaimana pentingnya penggunaan katalis dalam sebuah reaktor industri. Bayangkan saja, tanpa katalis suatu reaksi dapat menjadi 1.000.000 kali lebih lambat dalam menghasilkan produk. Salah satu pabrik katalis yang ada di Indonesia ialah pabrik di Kawasan Industri Kujang Cikampek dengan kapasitas produksi 1.100 ton/tahun. Pengelola pabrik ini adalah P.T. Kujang Süd-Chemie Catalysts, yaitu sebuah perusahaan patungan PT. Pupuk Kujang dengan Süd-Chemie Jepang dan Jerman. Namun untuk memberi gambaran tentang bagaimana keadaan industri katalis di Indonesia, berikut ini sedikit kutipan dari Harian Umum Kompas:

Meski peneliti di perguruan tinggi dan lembaga penelitian di Indonesia berhasil mengembangkan teknologi katalis yang bernilai ekonomi, belum ada industri yang berminat memproduksi hasil inovasi itu. Hal ini, antara lain, disebabkan produksi katalis tidak menjanjikan skala produksi dan keuntungan yang tinggi. Akibatnya, hampir seluruh kebutuhan tersebut diimpor dan sebagian kecil diproduksi di Indonesia dengan lisensi dari luar negeri. Sejauh ini, pengembangan katalis belum menjadi perhatian secara terpadu dari pemerintah, industri, dan lembaga penelitian.

Hal tersebut disampaikan Ketua Masyarakat Katalis Indonesia (MKI) Dr. Subagjo dalam Simposium dan Kongres I Teknologi Katalis Indonesia 2005 di Serpong, Banten. Kongres terakhir MKI diselenggarakan di Universitas Diponegoro pada tahun 2006 lalu dan kongres ketiga akan diselenggarakan di Universitas Gadjah Mada tahun ini.

Cu/Zn/Al2O3: Katalis yang digunakan untuk reaksi reformasi metanol penyedia hidrogen untuk fuel cell. Dibuat dengan metode impregnasi kering gamma-alumina (Al2O3) dengan larutan Cu(NO3)2 dan Zn(NO3)2. Penelitian dari Makertihartha, Janitra, dan Sianturi ini mengemukakan bahwa katalis ini menghasilkan konversi metanol sebesar 90% pada suhu 225 C.

Bagaimana pendapat teman-teman mendengar keadaan tersebut? Cukup disayangkan bukan? Seluruh kebutuhan katalis diimpor dan hanya sebagian kecil yang diproduksi di Indonesia.. Itupun dengan lisensi dari luar negeri.. Yang artinya katalis tersebut diproduksi oleh pabrik tertentu dengan komposisi, kondisi operasi, dan resep-resep lainnya yang sudah dipatenkan dan kita harus membayar sekian rupiah kepada negara luar untuk setiap katalis yang dihasilkan. Padahal, pada dasarnya Indonesia memiliki sumber daya dan teknologi yang cukup untuk memproduksi katalis sendiri. Dan apa kira-kira penyebab industri Indonesia tidak bisa menjanjikan kebutuhan katalis dalam skala yang besar? Bukankah setiap industri di Indonesia membutuhkan katalis dalam tiap reaktornya? Apakah kualitas katalis Indonesia masih kurang baik dibandingkan kualitas buatan luar negeri? Ataukah memang pada dasarnya industri Indonesia lebih yakin akan kualitas katalis buatan luar negeri dibandingkan dengan katalis buatan Indonesia??

Tapi untungnya, masyarakat katalis Indonesia cukup peka terhadap keadaan tersebut dan beberapa gerakan telah dilakukan untuk menginisiasi pengembangan katalis mandiri yang berkualitas buatan Indonesia.
Berikut ini kutipan lain dari Harian Kompas:

Lebih dari itu, beberapa institusi anggota MKI, ujar peneliti dari Pusat Penelitian Kimia Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, Dr Hery Haerudin, telah melaksanakan pengembangan katalis dan teknologi pemprosesnya. Di antaranya hydrotreating minyak mentah untuk menghilangkan pengotor; katalis asam padat dengan memanfaatkan tanah liat untuk memproduksi bio-diesel atau bahkan biogasoline, pengembangan katalis proses produksi hidrogen untuk fuel cell, serta pengembangan katalis perengkahan minyak berat.

Semoga teman-teman sedikit tersadarkan akan pentingnya suatu senyawa (atau campuran senyawa) bernama katalis yang secara kuantitas amatlah kecil bila dibandingkan dengan volume produksi pabrik, namun memegang peranan yang sedemikian pentingnya dalam industri. Bahkan minyak bumi sekalipun, yang diheboh-hebohkan dan diperebutkan oleh negara-negara di dunia, tetap membutuhkan katalis-katalis dalam rangkaian pemrosesannya sebelum akhirnya dapat kita nikmati sebagai bahan bakar untuk rumah tangga dan kendaraan pribadi kita. Dan bukan salah industri Indonesia apabila mereka lebih mempercayai kualitas katalis luar negeri ketimbang katalis buatan sendiri. Mungkin memang pada dasarnya mereka jauh lebih baik dari kita. Atau mungkin mahasiswa dan peneliti Indonesia yang masih kurang sadar akan pentingnya katalis berkualitas buatan negeri sendiri. Dan sepertinya, sudah menjadi tugas kita sebagai mahasiswa untuk memajukan kualitas katalis buatan Indonesia agar terpercaya dan terjamin performa dan reliability-nya.

Ayo majukan produksi katalis Indonesia!

Sumber: Harian Umum Kompas, Situs Masyarakat Katalis Indonesia