Coklat juga bisa jadi bahan baku sumber energi alternatif

Seiring dengan semakin populernya pengembangan energi alternatif, semakin banyak pula peneliti yang mencari sejumlah besar limbah organik dari komunitasnya untuk ditransformasi menjadi biofuel, bahan bakar yang lebih bersahabat dengan lingkungan. Produk pertanian seperti jagung dan tebu telah dikenal sebagai sumber produksi energi terbesar di dunia, terutama untuk etanol hasil distilasi. Di tengah kekhawatiran akan potensi terjadinya kompetisi antara makanan dan bahan bakar, sejumlah perusahaan merekayasa minyak yang dibuat dari flowering plant dan algae. Sebagian lainnya berusaha mengeksploitasi rerumputan yang jumlahnya hampir tak terbatas dan dapat tumbuh dengan cepat untuk membuat biofuel.

Setiap saat, ada bergunung-gunung limbah makanan yang memenuhi tempat pembuangan akhir atau incinerator. Para peneliti menemukan bahwa sedikit kecerdasan dapat mengubah kerajaan sampah menjadi sejumlah besar energi. Seperti yang ditunjukkan para peneliti Institut Teknologi Nigata di Kashiwazaki, Jepang. Mereka memberikan sebuah bentuk baru bagi susu yang sudah basi. Di Universitas California, Davis, Amerika Serikat, para insinyur telah memberikan fungsi lain pada sampah meja-meja kayu dari restoran-resturan megah di Bay Area. Sedangkan di Universitas Birmingham, Inggris, para peneliti telah mengubah permen, karamel, dan limbah makanan manis lainnya yang berasal dari pabrik Cadbury Schweppes setempat.

Pengolahan susu di Jepang

Jepang pada tahun-tahun belakangan kebanjiran sampah susu. Penyebabnya masih belum jelas, salah satu kemungkinannya adalah anak sekolah sekarang lebih memilih mengkonsumsi soda. Melihat keadaan ini, Masayuki Onodera, profesor kimia terapan dan bioteknologi Institut Teknologi Nigata, mendapat ide untuk mengolah susu menjadi biofuel.

Onodera dan kolega-koleganya memulai proses konversi dua tahap dengan memanaskan larutan gula untuk menciptakan lingkungan ramah-bakteri pada limbah cairan. Bioreaktor tersebut bergantung pada mikroba penyuka-panas untuk mencerna endapan pada lingkungan bebas oksigen dengan temperatur 131 derajat Fahrenheit. Kondisi ini dihampirkan pada kondisi dalam sejumlah tempat pembuangan akhir dan menghasilkan metan dan karbondioksida. Para peneliti menganggap pembebasan karbondioksida ini sebagai ‘karbon netral’ karena gas yang dibebaskan ke atmosfer jumlahnya sama dengan yang dibutuhkan rumput pada saat fotosintesis, yang kemudian dimakan sapi perah.

Tim Onodera mencampur susu yang telah dicerna bakteri tersebut dengan kontainer kedua yang berisi susu tengik. Saat oksigen dalam campuran tersebut rendah dan pH-nya dijaga netral, biogas yang dihasilkan mencapai 8 kali volume asalnya dalam periode 1 minggu. Setengah dari biogas yang diperoleh adalah hidrogen dan setengahnya lagi karbondioksida. Dengan mengganti sebagian endapan yang mengandung bakteri secara periodik dengan susu dan memastikan larutan tetap pada pH yang tepat, sistem ini akan memproduksi biogas secara kontinyu sampai 100 hari kemudian. Sampai saat itu, campuran tersebut menghasilkan biogas lebih dari 5 kali volumenya setiap 2 hari.

Fungsi lain restoran Amerika

Untuk memuluskan rencana mengganti bahan bakar dengan tingkat polusi tinggi, bioreaktor pengkonversi limbah perlu mendemostrasikan efisiensinya dalam skala yang jauh lebih besar. Tantangan inilah yang dilakukan para peneliti di Universitas California, Davis.

Sejak Oktober 2006, Biogas Energy Project telah mengkonversi meja-meja bekas dari sejumlah restoran mewah, limbah sayuran, potongan rumput, dan limbah sapi menjadi metan dan hidrogen. Reaktor memproses 3-8 ton limbah organik per harinya. Dengan kondisi itu, output reaktor per hatinya bisa menyediakan energi untuk 80 rumah seharian.

Teknologi ini tidak memerlukan bahan bakar starter untuk memproses kira-kira 5 juta ton limbah makanan yang dibuang di tempat pembuangan akhir California tiap tahunnya. Ketika limbah sudah selesai dimasukkan, reaktor multi-tank Davis bergantung pada proses anaerobik dua tahap di mana mikroba mengubah limbah makanan tersebut menjadi campuran asam dan air. Pada fasa kedua, digunakan campuran bakteria lainnya untuk mengkonversi asam-asam tersebut menjadi biogas.

Sama dengan Onedera, proses yang dikembangkan Ruihong Zhang, profesor teknik biologi dan pertanian, dan koleganya ini juga menghasilkan hidrogen dan karbondioksida. Menurut Zhang, secara teknis proses anaerobik dapat digunakan untuk mengkonversi apapun yang biodegradable. Meskipun kondisi untuk pengolahannya berbeda-beda tergantung materialnya.

Metode tersebut dilisensikan oleh Onsite Power Systems, Inc. yang berbasis di California. Dengan prototype reaktor yang telah tersedia, perusahaan ini membangun sebuah sistem komersial yang dapat menangani limbah sampai dengan 250 ton per hari. Reaktor ini tidak hanya dapat mengkonversi sisa-sisa makanan, tetapi juga rerumputan dan limbah pembuatan keju. Biofuel yang dihasilkan dapat menjadi bahan bakar bagi truk-truk sampah, menghemat biaya dan energi yang dibutuhkan untuk mentransportasikan bahan mentah bagi reaktor.

Menurut Zhang, teknologi yang dikembangkannya tidak hanya menawarkan biogas, tetapi juga cara pengolahan limbah padat yang ramah lingkungan. Endapan yang dihasilkan dapat diproses kembali menjadi kompos dan organic fertilizer. Serat yang tidak tercerna dalam endapan tersebut juga dapat menjadi bahan baku particle board kualitas tinggi.

Bahan bakar Cadbury

Dalam penelitian untuk mengolah limbah dalam skala industri, para peneliti dari University of Birmingham, Inggris menggaet Cadbury Schweppes sebagai partner. Anak perusahaan yang dinamakan Biowaste2energy atau BW2E berencana untuk membuat unit demonstrasi bagi sistem tiga tahapnya.

Seperti halnya proyek di California, metode BW2E dimulai denga tahap fermentasi yang memecah makanan menjadi asam organik, mengkonversikan sekitar 40 persen limbah dalam prosesnya. Proses purifikasi mengkonversi 40 persen lainnya dan sebuah photobioreactor yang menggunakan cahaya dan bakteria mengkonversi sebagian besar sisa endapan menjadi hidrogen, karbondioksida, dan air. Menurut CEO BW2E, David Anthony, proses tiga tahap dipilih karena dapat mengurangi volume limbah lebih banyak daripada dengan proses satu tahap.

Selain menyelamatkan Cadbury dalam lautan karamelnya sendiri, BW2E juga terbuka bagi perusahaan-perusahaan yang mencari cara pengolahan yang lebih baik bagi limbah minuman buah-buahan dan buah-buahan busuk.

Anda punya sisa makanan? Konversikan jadi biogas!

Sumber: http://www.msnbc.msn.com/id/23638979//

Bahan bakar yang diperoleh dengan proses BioForming

Salah satu pekerjaan yang pernah dilakukan Lee Edwards selama 25 tahun karirnya di British Petroleum (BP) adalah memimpin usaha raksasa energi tersebut membuat imej baru. Sekarang, sebagai CEO dari Virent Energy System, perusahaan biofuel yang telah berdiri selama 7 tahun di Madison, Wisconsin, dia telah bergerak jauh melampaui petroleum. Dengan proses eksklusif yang dinamakan BioForming, Virent mengklaim proses tersebut dapat mengkonversi gula dari jagung, switchgrass, dan tanaman pangan lainnya menjadi bahan bakar dengan densitas energi yang lebih tinggi daripada etanol.

Di samping resesi yang menimpa Amerika Serikat dan sejumlah negara di dunia, uang nampaknya terus mengalir bagi Virent. Venture capital diakui Edwards tetap berkembang, hanya lebih selektif. Kebanyakan investor mencari peningkatan teknologi yang telah dapat dibuktikan — proyek angin, solar, sejumlah akticitas berbahan bakar gas. Sejauh ini, perusahaan telah meraih 70 juta dolar dan banyak investor, termasuk Honda (HMC) dan Cargill. Perusahaan ini juga telah melakukan kontrak kolaborasi partnership dengan raksasa minyak Shell (RDSA).

Teknologi BioFarming bekerja dengan prinsip sederhana. Air gula masuk dan bergerak melalui sejumlah reaktor berkatalis, yang akan merengkah molekul-molekul gula dan mereaksikannya dengan bantuan katalis sehingga ada rekombinasi. Reaksi tersbut berlangsung kontinyu dan self-sustaining. Bahan bakar dari gula dengan proses reaksi berkatalis adalah suatu hasil dari proses kimia yang unik. Reaksi katalitik dari pemutusan ikatan gula dan kemudian merekombinasikannya menghasilkan energi lebih besar daripada yang dibutuhkan untuk melangsungkan suatu proses yang berkelanjutan. Hal ini berbeda dengan etanol, yang membutuhkan energi yang sangat besar untuk melakukan pemisahan final terhadap air.

Edwards berharap, pada tahun 2020, industri biofuel dapat menggantikan 15-20 persen bahan bakar dari fosil. Namun, ia juga mengatakan bahwa hal tersebut akan bergantung pada batas-batas tertentu, tergantung pada sifat biofuel itu sendiri. Jika biofuel hanya difokuskan pada etanol, angka tersebut menurutnya tidak akan bisa tercapai.

Perkembangan biofuel menurut Edwards memiliki masa depan yang cemerlang, hal ini didorong oleh beberapa faktor pendukung. Pertama adalah kebutuhan mendesak terhadap teknologi untuk mengkonversikan biomassa menjadi bahan bakan akan membuktikan harga yang kompetitif dengan minyak mentah. Kedua, dunia akan meminta alternatif terbarukan karena dampak karbon yang dihasilkan minyak mentah. Selain itu akan ada penyeimbangan kembali sekuritas energi dan lapangan pekerjaan yang banyak membantu distribusi feedstock.

Faktor-faktor tersebut menurutnya berarti bahwa dunia akan memiliki teknologi yang lebih baik dan dengan harga yang lebih kompetitif. Akan ada nilai tertentu dalam pasar pada waktu dampak karbon dari minyak mentah betul-betul dirasakan, yang akan menyeimbangkan persaingan. Dari segi kebijakan, masyarakat menginginkan kontrol yang lebih pada nasih energi dan biomassa adalah salah satu caranya.

Namun demikian, ada hal-hal yang masih menjadi kendala untuk mempercepat perkembangan bahan bakar terbarukan. Beberapa teknologi yang paling menjanjikan masih dalam tahap penelitian skala pilot atau laboratorium. Teknologi-teknologi ini masih harus dibuktikan kompetitivitasnya terhadap besar produksi dan biaya. Kemudian masih ada pekerjaan pada seluruh bagian upstream dari rantai value. Pada upstream minyak (fosil), proses yang dilakukan adalah drilling, mempompakan minyak, kemudian membawa minyak tersebut dengan tanker ke pemurnian minyak. Diperlukan rantai value yang sama sekali baru dalam hal logistik biomassa.

Perusahaan-perusahaan minyak besar juga tengah mengembangkan program energi alternatif. Namun, menurut Edwards, perusahaan-perusahaan tersebut sangat dipengaruhi oleh teori manajemen cash-flow dan portofolio capital-investment. Mereka tertarik, kemudian mundur, kemudian masuk lagi ke dalam program energi alternatif. Volatilitas dari manejemen cash-flow tersebut, mengingat mereka menginvestasikan milyaran dolar per tahunnya pada proyek upstream (minyak dan gas), dianggapnya bukan cara terbaik untuk mengkomersialisasikan energi.

Harga minyak pada tahun-tahun belakangan sangat tak bisa diprediksi. Jauh lebih mudah bagi industri biofuel untuk mendapatkan keuntungan saat minyak mentah berharga 140 dolar per barel daripada saat harganya menurun drastis menjadi 40 dolar. Hal yang sedang diupayakan industri biofuel ini adalah mengatakan: Anda tahu, kami ingin memutus hubungan dengan komuditas bernama minyak mentah dan membangun suatu komuditas baru bernama energi dari biomassa. Jika minyak mentah tetap pada 40 dolar selamanya, teknologi-teknologi biofuel ini hanya akan berhasil dengan kebijakan-kebijakan signifikan yang dipengaruhi oleh penyediaan lapangan pekerjaan, sekuritas energi, dan upaya-upaya untuk melestarikan lingkungan. Edwards mengatakan, yang perlu dipahami mengenai industri biofuel ini adalah pihaknya berusaha mengubah ekonomi yang dipengaruhi oleh minyak mentah menjadi ekonomi yang dipengaruhi oleh biomassa.

Sumber: http://money.cnn.com/2009/07/23/news/companies/biomass_alternative_energy.fortune/index.htm

Biogas sebuah teknologi sederhana dan mudah untuk diaplikasikan dapat menjadi sebuah solusi yang baik untuk kedua permasalahan tersebut.

Apa itu biogas?

Aplikasi biogas

Biogas adalah gas produk akhir pencernaan atau degradasi anaerobik bahan-bahan organik oleh bakteri-bakteri anaerobik dalam lingkungan bebas oksigen atau udara (Tatang, 2006). Komponen terbesar (penyusun utama) biogas adalah metana (CH4, 54 – 80 %-vol) dan karbon dioksida (CO2, 20 – 45 %-vol).

Gambar disamping adalah beberapa aplikasi biogas dalam kehidupan sehari – sehari.
Pada prinsipnya proses produksi biogas, terjadi dua tahap yaitu penyiapan bahan baku dan proses penguraian anaerobik oleh mikroorganisme untuk menghasilkan gas metana.

Bahan Baku

Biogas berasal dari hasil fermentasi bahan-bahan organik diantaranya:

• Limbah tanaman : tebu, rumput-rumputan, jagung, gandum, dan lain-lain,
• Limbah dan hasil produksi : minyak, bagas, penggilingan padi, limbah sagu,
• Hasil samping industri : tembakau, limbah pengolahan buah-buahan dan sayuran, dedak, kain dari tekstil, ampas tebu dari industri gula dan tapioka, limbah cair industri tahu,
• Limbah perairan : alga laut, tumbuh-tumbuhan air,
• Limbah peternakan : kotoran sapi, kotoran kerbau, kotoran kambing, kotoran unggas.

Rasio ideal C/N untuk proses dekomposisi anaerob untuk menghasilkan metana adalah 30. C/N rasio dari beberapa bahan organik dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Tabel Rasio C/N untuk berbagai bahan organik

Proses Anaerob

Proses penguraian oleh mikroorganisme untuk menguraikan bahan-bahan organik terjadi secara anaerob. Proses anaerob adalah proses biologi yang berlangsung pada kondisi tanpa oksigen oleh mikroorganisme tertentu yang mampu mengubah senyawa organik menjadi metana (biogas). Proses ini banyak dikembangkan untuk mengolah kotoran hewan dan manusia atau air limbah yang kandungan bahan organiknya tinggi. Sisa pengolahan bahan organik dalam bentuk padat digunakan untuk kompos.

Secara umum, proses anaeorob terdiri dari empat tahap yakni: hidrolisis, pembentukan asam, pembentukan asetat dan pembentukan metana. Proses anaerob dikendalikan oleh dua golongan mikroorganisme (hidrolitik dan metanogen). Bakteri hidrolitik memecah senyawa organik kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana. Senyawa sederhana diuraikan oleh bakteri penghasil asam (acid-forming bacteria) menjadi asam lemak dengan berat molekul rendah seperti asam asetat dan asam butirat. Selanjutnya bakteri metanogenik mengubah asam-asam tersebut menjadi metana.

Instalasi sistem produksi dan pemanfaatan biogas

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Aktivitas Mikroorganisme Anaerob

Laju proses anaerob yang tinggi sangat ditentukan oleh faktor-faktor yang mempengaruhi mikroorganisme, diantaranya temperatur, pH, salinitas dan ion kuat, nutrisi, inhibisi dan kadar keracunan pada proses, dan konsentrasi padatan. Berikut ini adalah pembahasan tentang faktor-faktor tersebut.

Temperatur

Gabungan bakteri anaerob bekerja dibawah tiga kelompok temperatur utama. Temperatur kriofilik yakni kurang dari 20 C, mesofilik berlangsung pada temperatur 20-45 C (optimum pada 30-45) dan termofilik terjadi pada temperatur 40-80 C (optimum pada 55-75 C).

pH

Pada dekomposisi anaerob faktor pH sangat berperan, karena pada rentang pH yang tidak sesuai, mikroba tidak dapat tumbuh dengan maksimum dan bahkan dapat menyebabkan kematian yang pada akhirnya dapat menghambat perolehan gas metana. Berdasarkan beberapa percobaan pH optimum untuk memproduksi metana adalah rentang netral yaitu 6,2 sampai 7,6.

Nutrisi

Mikroorganisme membutuhkan beberapa vitamin esensial dan asam amino. Zat tersebut dapat disuplai ke media kultur dengan memberikan nutrisi tertentu untuk pertumbuhan dan metabolismenya. Selain itu juga dibutuhkan mikronutrien untuk meningkatkan aktivitas mikroorganisme, misalnya besi, magnesium, kalsium, natrium, barium, selenium, kobalt dan lain-lain (Malina,1992).

Keracunan dan Hambatan

Keracunan (toxicity) dan hambatan (inhibition) proses anaerob dapat disebabkan oleh berbagai hal, misalnya produk antara asam lemak mudah menguap (volatile) yang dapat mempengaruhi pH. Zat-zat penghambat lain terhadap aktivitas mikroorganisme pada proses anaerob diantaranya kandungan logam berat sianida.

Faktor Konsentrasi Padatan

Konsentrasi ideal padatan untuk memproduksi biogas adalah 7-9% kandungan kering. Kondisi ini dapat membuat proses digester anaerob berjalan dengan baik.

Penentuan Kadar Metana Dengan BMP

Uji BMP (Biochemical Methane Potential) ditunjukan untuk mengukur gas metana yang dihasilkan selama masa inkubasi secara anaerob pada media kimia. Uji BMP dilakukan dengan cara menempatkan cairan contoh, inokulan (biakan bakteri anaeorob) dan media kimia dalam botol serum. Botol serum ini, diinkubasi pada suhu 35oC, lalu pengukuran dilakukan selama masa inkubasi secara periodik (biasanya setiap 5 hari), sehingga pada akhir masa inkubasi (hari ke-30) didapatkan akumulasi gas metana. Pengukuran dilakukan dengan memasukkan jarum suntik (metoda syringe) ke botol serum.

Sumber:
Soerawidjaja, Tatang H. 2006. Potensi Sumber Daya Hayati Indonesia dalam Penyediaan Berbagai Bentuk Energi. Program Studi Teknik Kimia.
http://www.dikti.org/biogas

Rapeseed oil is a primary source of raw oil feedstock in Europe for biodiesel production

Biodiesel is biodegradable, non-toxic, renewable, and has reduced emissions of CO, SO2, particulates, and hydrocarbons as compared to conventional diesel. Furthermore its properties are very close to petroleum-based diesel making it a possible substitute of conventional diesel in diesel engines. The most common method for producing biodiesel is transesterification of triglycerides or fatty acids with an alcohol in the presence of a strong catalyst (acid, base, or enzymatic), producing a mixture of fatty acid alkyl esters and glycerol (=glycerine). Glycerine (the heavier phase) will sink to the bottom, while biodiesel (the lighter phase) floats on top and can be separated.

At present, biodiesel is primarily produced in batch reactors in which the required energy is provided by heating accompanied by mechanical mixing. Since fats and alcohols are not totally miscible, the conventional transesterification reaction in batch processing is relatively slow, and phase separation of the glycerin is time-consuming. Whereas, ultrasonic processing used in biodiesel production delivers a biodiesel yield in excess of 99% in five minutes or less, compared to one hour or more using conventional batch reactor systems. This is what the Hielscher Ultrasound Technology offers. Hielscher is a small German company providing ultrasonic processing equipment for a variety of sonochemical applications, biodiesel production being one.

Ultrasonic Processing

Ultrasound is cyclic sound pressure with a frequency greater than the upper limit of human hearing. Ultrasound frequencies range from ~20 kHz to l0 MHz, with associated acoustic wavelengths in liquids of roughly 100-0.15 mm. The application of ultrasound to chemical reactions and processes is called sonochemistry. The chemical effects of ultrasound (sonochemical) in liquids derive from several nonlinear acoustic phenomena, of which cavitation is the most important. Acoustic cavitation is the formation, growth, and implosive collapse of bubbles in a liquid irradiated with sound or ultrasound. Acoustic cavitation can lead to implosive compression if treated under proper conditions which will produce inetense local heating, high pressures, enormous heating and cooling rates, and liquid jet streams. Ultrasonication provides the mechanical energy for mixing and the required activation energy for initiating the transesterification reaction. Ultrasonication can help to reduce the separation time from 5 to 10 hours required with conventional agitation, to less than 15 minutes, according to Hielscher. The ultrasonication also helps to decrease to amount of catalyst required by 50 to 60% due to the increased chemical activity in the presence of cavitation. Another benefit is the increase in purity of the glycerol.

Continuous Processing and Separation

A flow-chart showing a typical setup for the in-line sonication of oil for the conversion into biodiesel

Since ultrasonication could reduce the transesterification retention times to 5 min compared to over 1 hour or more necessary for conventional batch processing, this method could be effectively used for continuous production of biodiesel using plug-flow or continuous stirred tank reactor systems. In a setup for the continuous processing and continuous separation, the oil is circulated through a heater before it is mixed with the catalyst continuously using adjustable pumps.

In a setup for the continuous processing and continuous separation, the heated oil and the catalyst premix are mixed together continuously using adjustable pumps. The oil/catalyst heated mixture passes the flow cell, where it is being sonicated inline for approximately 5 to 30 seconds. The sonicated mix enters the reactor column with specific volume to give approximately 1 hour retention time in the column, just enough for the transesterification reaction to be completed. The reacted biodiesel/glycerin mix is pumped to the centriguge where it is separated into the biodiesel and glycerin fractions. Post-processing can be done continuously, too.

Cost Effective

The overall energy efficiency of the industrial ultrasonic devices is approx. 80-90% from the power plug into the liquid

The installation of Hielscher ultrasonic reactors into your biodiesel process line reduces your operational for the following reasons:

• Less excess methanol
  The reduced methanol levels were able to be achieved due to enhanced reaction kinetics afforded by the Hielscher reactors
• Raw material savings
  It is possible to switch to cheaper raw materials with poorer quality such as animal fats, recycled restaurant oils or waste oils, because the ultrasonic process intensification improves the conversion results for any feedstock.
• Less catalyst
  Ultrasonic mixing improves the methanol-in-oil emulsification and generates more and smaller droplets.
  This leads to a better distribution and increased catalyst efficiency. As a consequence, you can save up to 50% catalyst when compared with shear mixers or stirrers.
• Higher glycerine quality
  A higher conversion rate and lower excess methanol lead to a much faster chemical conversion and to a sharper separation of the glycerin.
• Electric energy and heating
  

  A comparison in energy consumption between ultrasonic cavitation, high-shear mixing and hydrodynamic cavitation.

  Hielscher ultrasonic devices require s about 1.4kWh/m³. To achieve a similar result using hydrodynamic magnetic impulse cavitation, requires about 32.0kWh/m³. High-Shear mixing requires about 4.4kWh/m³. This means, that hydrodynamic impulse cavitation requires approx. 23 times more energy and high shear mixing approx. 3 times more energy than Hielscher ultrasonic devices to provide the same throughput.

Hielscher estimates that costs for ultrasonication in biodiesel processing will vary between €0.002 and €0.015 per liter (€0.008 to €0.06/gallon) when used in commercial scale, depending on the flow rate.

Logo Pertamina

Pertamina, perusahaan minyak nasional, sedang bertransformasi. Pertamina On The Move, begitulah taglinenya. Banyak sekali agenda transformasi Pertamina, salah satunya perubahan paradigma SDM dan manajemen. Lalu, perubahan apa saja yang sudah perusahaan ini lakukan? Apakah sudah memuaskan para konsumennya?

Pada prinsipnya, program transformasi di Pertamina menyentuh dua aspek. Aspek pertama, budaya dan fundamental yang menyangkut pola pikir karyawan dalam menangani stakeholder. Yang kedua, aspek bisnis hulu hingga hilir. Perubahan yang telah dilakukan Pertamina antara lain sistem pengembangan SDM, pembenahan SPBU, penggencaran iklan Pertamina, dan meningkatkan nilai GCG (good corporate governance). Salah satu perubahan yang terlihat langsung oleh masyarakat adalah citra perubahan dalam kinerja Pertamina.

SPBU Pertamina

Transformasi citra Pertamina berawal dari pandangan buruk masyarakat terhadap perusahaan ini. Dua tahun lalu, Situs Survey Dharmapena menyebutkan: SPBU Pertamina masih suka curang, tidak profesional (amatiran), sarang KKN, kurang bermanfaat karena sumbangan corporate social responsibility belum memenuhi keinginan masyarakat, birokratis, dan kegiatan hulunya masih dinilai merusak lingkungan. Pertamina memang memiliki SPBU yang sangat banyak di tanah air. Namun, bagaimana bisa disukai kalau SPBU nya kotor, penjaganya tidak ramah, bahkan melakukan kecurangan dengan tidak me-nol-kan alat pengukur volume bensin.

Sertifikat Pasti Pas!

Tapi itu dulu. Saat ini, pasti kita semua sudah sering dengar sertifikat “Pasti Pas”. Tak hanya itu, operator SPBU pun dilatih dan kualifikasinya ditingkatkan. Tak heran, baju dekil dan muka judes yang dulu menyambut kita di SPBU Pertamina kini sudah berganti dengan seragam bersih dan petugas ramah yang berkata, ”Dari nol ya mbak…”. Daerah SPBU pun sudah tak kotor lagi. Tak jarang area SPBU dilengkapi juga dengan masjid, supermarket, dan restoran.

Bukan hanya citra, masih banyak lagi yang Pertamina lakukan dalam bertransformasi. Kinerja Pertamina Tahun 2008 (prognosis):

1. Total pendapatan sebesar Rp 540 Triliun
2. Laba sebelum pajak sebesar Rp 50 Triliun
3. Laba bersih sebesar Rp 30 Triliun
4. Volume lifting minyak sebesar 35,9 juta Barrel
5. Produksi minyak 156.000 barrel per hari
6. Realisasi investasi sebesar Rp 17 Triliun
7. Harga minyak Indonesia sebesar 101 dollar AS per barrel

Tapi jangan bangga dulu. Sayangnya, walaupun sudah banyak melakukan perubahan, toh Pertamina masih kalah saing dengan perusahaan minyak nasional negara lain. Faktanya, saat ini Petronas sudah masuk peringkat 500 perusahaan terbaik versi Majalah Fortune, menempati posisi ke-97. Sementara, Pertamina tidak termasuk di dalamnya. Tentang perkembangan Pertamina, sang dirut lama dulu punya alibi, “Bisa dibayangkan, profit kami Rp 19 triliun, tapi harus disetorkan ke pemerintah sebesar Rp 11,9 triliun. Jadi, bagaimana kami bisa berkembang?”.

Bukan hanya kalah saing, tahun 2009 ini pun dibuka Pertamina dengan buruk. Tangki Nomor 24 Depo Pertamina Plumpang yang bermuatan 2.900 kiloliter BBM tiba-tiba meledak akibat gelas pengukur bensin atau ken bergesekan dengan slot ukur tangki. Ledakan ini menimbulkan kerugian sebesar US$ 1 miliar. Siapa yang paling bertanggung jawab? Sayangnya, pengusutan kasus ini pun belum tuntas hingga sekarang.

Buntutnya, entah karena masalah kebakaran Plumpang tersebut, masalah kelangkaan LPG sebelumnya, atau masalah lain, awal bulan lalu Direktur Utama Pertamina diganti. Padahal, direktur sebelumnya, Ari Soemarno, belum sampai 3 tahun menjabat. Singkat sekali masa jabatannya. Seharusnya, untuk perusahaan sekelas Pertamina, 3 tahun masa jabatan masih belum cukup. Beberapa pihak menilai ada unsur politis di balik penggantian tersebut. Apalagi penggantian itu terkesan tiba-tiba dan pada waktu yang dekat pemilu.

Yah.. apapun pemicunya, yang jelas, transformasi Pertamina masih belum selesai. Walaupun terhambat pergantian direksi, masih banyak tugas Pertamina ke depan. Visi jangka panjangnya pun sangat tinggi, yaitu 15 tahun ke depan Pertamina akan menjadi perusahaan minyak dan gas yang terintegrasi dan terkemuka di tingkat regional. Semoga saja acara pergantian jabatan awal bulan lalu tidak menghambat Pertamina yang ”On The Move”.

Referensi: Kompas, SWA

Berbeda dengan GTL yang berbahan baku gas alam, pada BTL memerlukan proses yang lebih kompleks dalam penyiapan bahan baku, karena bahan baku BTL yakni biomassa harus digasifikasi terlebih dahulu kemudian gas tersebut harus dibersihkan dari komponen lain : NOx, SOx, partikel-partikel, dan lain-lain untuk memperoleh synthetis gas dengan kemurnian tinggi.

Bahan baku biomassa dibedakan menjadi dua jenis utama, yaitu pohon berkayu (woody) dan rumput-rumputan (herbaceous). Saat ini material berkayu diperkirakan merupakan 50% dari total potensial bioenergi dunia. 20% yang lain adalah jerami yang diperoleh dari hasil samping pertanian. Spesifikasi utama dari tanaman yang dapat dijadikan bahan baku untuk memproduksi bahan bakar BTL disajikan pada tabel berikut yang dilengkapi dengan karakteristi bahan baku batu bara dan gas alam pada GTL sebagai perbandingan:

Tabel karakteristik batu bara, gas alam, material berkayu dan material rumput-rumputan

Bahan Baku Berkayu

Gambar Bahan yang potensial untuk produksi BTL – dari kiri ke kanan: serpihan kayu, serbuk gergaji, kulit kayu dan pellet kayu.

Batang kayu merupakan contoh aplikasi biomassa untuk energi yang pertama kali dikenal. Pembakaran kayu untuk penerangan dan penghangat telah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu.

Bagaimanapun penggunaan batangan kayu untuk tujuan energi saat ini bersaing dengan penggunaan non-energi yang mempunyai nilai lebih seperti untuk produksi pulp, industri furnitur, dan lain-lain. Sehingga menyebabkan tingginya harga bahan baku BTL serta semakin meningkatkan konsumsi terhadap pohon. Oleh sebab itu, bahan baku berkayu yang dimaksud di sini adalah bahan berkayu hasil sisa pengolahan kertas, furnitur, dan lain lain.

Proses gasifikasi material berkayu biasanya tidak mungkin dilakukan secara langsung, karena berbagai alasan seperti ukuan partikel yang terlalu besar atau terlalu berlainan, kandungan air dan pengotor. Oleh karenanya biomassa berkayu memerlukan perlakuan pendahuluan dan transformasi menjadi bahan baku yang tepat untuk proses gasifikasi dan proses yang lebih lanjut. Bahan baku tersebut bisa berupa serpihan kayu, serbuk kayu atau dalam bentuk pellet.
Ketika mencacah kayu yang masih baru, kandungan air dari serpihan kayu bisa sangat tinggi (45-55% berat). Tingginya kandungan air dapat menghambat proses gasifikasi, sehingga kandungan airnya harus diturunkan menjadi 5-25%. Terdapat tiga cara untuk menurunkan kandungan air dalam biomassa berkayu :

1. Pengeringan secara alami material berkayu : pohon dibiarkan di atas tanah, kandungan air dapat turun secara alami dari 50-55% menjadi 35-45%.
2. Pengeringan alami serpihan kayu : serpihan kayu dapat disimpan di luar ruangan atau di dalam ruangan dekat reaktor gasifikasi untuk pengeringan lebih jauh. Penyimpanan di luar ruangan dapat menurunkan kadar air dari 50% hingga sekitar 30%. Namun penyimpanan di luar dapat menyebabkan berkurangnya berat kayu karena dekomposisi biologi dan atau infeksi serangga (terutama pada spesies kayu lunak) terutama pada keadaan lembab.
3. Pengeringan buatan biomassa berkayu : secara umum pengeringan dengan cara ini harus dihindari, karena memerlukan energi dan biaya tambahan yang tinggi.

Bahan Baku Rumput-rumputan

Penggunaan biomassa rumput-rumputan untuk energi masih dalam tahap pengembangan. Meskipun masih dalam tahap pengembangan, energi potensial biomassa rumput-rumputan sangat menjanjikan, karena sebagian besar biomassa tersebut berasal dari material sisa pertanian seperti jerami. Pengubahan bahan baku rumput-rumputan untuk umpan gasifikasi lebih mudah dari pada menggunakan material berkayu, karena biomassa rumput-rumputan hanya memerlukan pencacahan.

Tanaman Energi

Kiri: Mischantus yang baru di tanam; Kanan : Mischantus saat umur dua tahun.

Penanaman rumput-rumputan untuk tujuan energi merupakan suatu hal yang relatif baru. Spesies utama tanaman untuk energi adalah mischantus (rumput glagah), red canary grass, dan switchgrass. Mischantus merupakan pilihan yang menarik, karena pertumbuhannya memerlukan pupuk dan pestisida yang lebih sedikit daripada tanaman yang lain, dengan perolehannya mencapai 15 ton per hektar pada kondisi yang optimum. Kelemahan utamanya adalah sulitnya rehabilitasi lahan untuk penggunaan yang lain karena struktur akar mischantus yang sangat dalam. Perolehan yang lebih rendah di dapat dari switchgrass ( sampai dengan 10 ton per hektar). Untuk jenis red canary grass perolehannya lebih rendah lagi yaitu 5-7 ton per hektar.

Dibandingkan tanaman jangka pendek yang lain, jenis rumput-rumputan mempunyai kadar air yang lebih rendah. Meskipun demikian, spesies rumput-rumputan menunjukkan beberapa kelemahan dibandingkan dengan biomassa berkayu. Lebih rendahnya densitas, yang dapat menaikkan biaya transportasi dan penanganan. Kandungan komponen yang tidak diinginkan (kalium, klorin, sulfur, abu), yang dapat menurunkan perolehan syngas, korosi pada peralatan, penggumpalan dan fouling. Karena beberapa alasan tersebut, biomassa rumput-rumputan biasanya tidak digasifikasikan secara langsung untuk produksi BTL, tetapi diproses dalam bentuk produk setengah jadi berupa minyak pirolisis.

Sisa Biomassa Tanaman Rumput-rumputan (Jerami)

Jerami (gambar 2.3 ) merupakan bahan rumput-rumputan utama yang dipakai untuk energi akhir-akhir ini. Sama seperti tanaman rumput-rumputan yang lain, jerami biasanya mempunyai kandungan kadar air yang lebih rendah dari pada biomassa berkayu. Sebaliknya jerami mepunyai nilai kalor, densitas dan titik leleh abu yang lebih rendah, dan kandungan abu, klorin, kalium dan sulfur yang lebih tinggi. Kalium dan klorin dapat direduksi dengan mudah dengan membiarkan jerami di ladang, saat turun hujan sejumlah besar kalium dan klorin akan tercuci oleh air hujan. Alternatifr yang lain, jerami yang masih baru dapat langsung dicuci pada temperatur sedang (50-60 C). karena pencucian, kandungan air pada jerami akan menjadi sangat besar sehingga diperlukan pengeringan setelah proses pencucian.

Produksi Syngas dari Biomassa

Produksi syngas berkualitas tinggi dari biomassa, yang akan digunakan sebagai umpan untuk produksi BTL memerlukan perhatian khusus. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa produksi syngas dari biomassa masih merupakan komponen yang baru dari konsep GTL. Syngas yang diperoleh dari gas alam dan batu bara merupakan teknologi yang telah lama dikenal.

Gasifikasi dapat didefinisikan sebagai degradasi termal dengan keberadaan suplai agen pengoksidasi (mengandung oksigen) dari luar seperti udara, steam,oksigen. Berbagai metode gasifikasi telah dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir, sebagian besar untuk tujuan pembangkit listrik. Akan tetapi, untuk produksi BTL yang efisien diperlukan komposisi gas yang sangat berbeda. Dikarenakan pada pembangkit listrik syngas digunakan sebagai bahan bakar, sedangkan di proses BTL syngas digunakan sebagai umpan untuk mendapatkan produk yang lain. Perbedaan tersebut mempunyai implikasi berkenaan dengan kemurnian dan komposisi gas.

Untuk produksi BTL, yang terpenting adalah banyaknya CO dan H2 (makin banyak, makin bagus). Keberadaan komponen hidrokarbon dan inert harus dihindari atau setidaknya jumlahnya serendah mungkin. Hal tersebut dapat didapatkan melalui beberapa jalan:

• Banyaknya komponen selain CO dan H2 dapat direduksi melalui transformasi lebih lanjut komponen tersebut menjadi CO dan H2. Bagaimanapun hal tersebut juga memerlukan energi dan biaya yang lebih besar (dua proses – gasifikasi dan transformasi). Hasilnya, efisiensi energi dari keseluruhan proses produksi syngas dan BTL juga berkurang, menyebabkan biaya produksi yang lebih tinggi.
• Banyaknya berbagai macam komponen dapat diperkecil melalui dekomposisi biomassa yang lebih sempurna. Pendekatan ini sepertinya lebih sesuai ditinjau dari efisiensi energi dan biaya. Minimalisasi kandungan berbagai jenis hidrokarbon dapat diperoleh dengan menaikkan temperatur proses gasifikasi, serta mempercepat waktu tinggal umpan di dalam reaktor. Oleh karena pendeknya waktu tinggal, ukuran partikel harus cukup kecil agar proses gasifikasi sempurna dan efisien dapat berlangsung.
• Dalam proses gasifikasi untuk pembangkit listrik biasanya menggunakan udara sebagai pengoksidasi, karena udara merupakan pengoksidasi paling murah. Akan tetapi penggunaan udara menghasilkan nitrogen pada gas produk dalam jumlah besar. Keberadaan nitrogen dalam jumlah besar pada gas produk akan mengganggu untuk produksi BTL. Menghilangkan nitrogen melalui liquifasi di bawah temperature kriogenik memerlukan energi yang sangat besar. Di antara pilihan lain yang potensial (steam, CO2, O2), oksigen merupakan pengoksidasi yang paling sesuai untuk pabrik BTL.

Gasifier untuk BTL

Gas (sebelah kiri) dan char (sebelah kanan) indirect gasifier

Fluidised bed gasifier umumnya tidak menjumpai pembatasan skala dan lebih fleksibel mengenai ukuran partikel umpan. Meskipun demikian, gasifier tersebut masih mempunyai batas spesifikasi umpan, karena resiko adanya slagging dan fouling, aglomerasi dan korosi. Temperature operasi fluidised bed gasifier dengan hembusan udara relative rendah (800-1000 C), yang mengakibatkan dekomposisi umpan kurang sempurna, meskipun waktu tinggalnya lama. Atmospheric atau pressurised circulating fluidised bed gasifier dengan hembusan oksigen dan gas atau char indirect gasifiers (gambar 3.3) dengan hembusan steam merupakan solusi yang lebih baik untuk produksi BTL. Kedua metode gasifikasi tersebut mereduksi jumlah nitrogen dalam gas produser secara signifikan. Pada metode pertama, hal tersebut terjadi karena penggantian udara dengan oksigen. Sedangkan pada metode kedua, nitrogen keluar pada gas cerobong (flue gas) bukan pada gas produsen, karena gasifikasi dan pembakaran dilakukan terpisah – energi untuk gasifikasi didapatkan dari pembakaran char dari gasifier pertama pada reaktor kedua.

Untuk mendapatkan ukuran partikel biomassa yang halus merupakan tantangan utama dari segi efisiensi energi dan biaya. Penggilingan kayu memerlukan lebih banyak energi dari pada penggilingan material lain, misalnya sekitar lima kali lebih besar dari pada penggilingan batu bara. Lebih susah lagi pencacahan biomassa rumput-rumputan menjadi partikel berukuran begitu kecil, meskipun masih mungkin dilakukan. Efisiensi energi gasifikasi lebih lanjut di reduksi dengan penghilangan gas inert (biasanya CO2) dalam jumlah besar dari gas produser. Jumlah gas inert dipengaruhi oleh densitas umpan – makin kecil densitas, makin banyak jumlah gas inert. Dengan begitu, alternative bentuk umpan biomassa (melalui pre-treatment) perlu dipikirkan untuk entrained flow gasifier. Pilihan pre-treatment biomassa yang mungkin adalah torrefaction, pyrolysis dan pra-gasifikasi.

Torrefaction merupakan perlakuan termal biomassa (terutama kayu) tanpa adanya oksigen selama 15-60 menit pada temperature 200-3000C dan tekanan atmosferik. Hasilnya, biomassa akan berubah menjadi produk yang mirip kokas. Tranformasi torrefaction adalah proses dengan efisiensi tinggi (konversi 85-95%). Energi yang dipakai pada torrefaction terbayar sepenuhnya dengan 8-10 kali lebih rendah konsumsi energi penggilingan kayu yang telah di torrefaction dibandingkan penggilingan kayu yang masih baru.

Pada pyrolysis, biomassa padat (terutama rumput-rumputan) diubah menjadi keadaan cairan material setengah jadi (pyrolysis slurry) yang kemudian diumpankan ke gasifier. Tidak seperti gasifikasi, pyrolysis merupakan degradasi termal tanpa adanya suplai pengoksidasi dari luar, Hasilnya, perolehan pyrolysis sebagian besar cairan (sampai 80% basis massa) dan beberapa tar dan char. Pyrolysis sangat cocok untuk biomassa rumput-rumputan karena pre-treatment alternatif (pencacahan) jauh lebih susah dan mahal dibandingkan kayu.

Gambar berikut adalah konfigurasi sistem secara menyeluruh untuk memproduksi syngas dari biomassa dengan persiapan pyrolysis untuk pemrosesan lebih lanjut menjadi bahan bakar BTL.

Gambar Carbo-V® Process of Choren Industries GmbH untuk memproduksi syngas dari biomassa

Setelah dipirolisis (pada low-temperature gasifier/NTV), gas pirolisis biomassa dan char (biocoke) diunpankan ke gasifier dan akan didapatkan gas bebas tar dengan kandungan CO dan H2 tinggi. Gas yang bersih didinginkan hingga 200 C dalam heat exchanger, dengan demikian meningkatkan efisiensi energi keseluruhan proses dengan memproduksi steam kualitas tinggi. Selanjutnya gas dibersihkan dari partikel debu (di deduster) dan dari komponen selain CO dan H2 (di washer). Pada akhirnya akan didapatkan syngas yang bersih, terdiri dari CO dan H2. Pembersihan gas secara cukup menunjukkan poin penting dalam produksi syngas dan BTL. Katalis dalam sintesis BTL dapat dengan mudah teracuni oleh logam alkali, halide, senyawa sulfur, CO2 dan sebagainya, meskipun dengan jumlah yang sangat kecil.

Bahan yang Mengandung Lignoselulosa

Indonesia sebagai negara yang memiliki beragam kekayaan alam terbarukan sangat berpotensi menghasilkan bioenergi. Namun, dalam pengembangannya, bahan bakar hayati yang dihasilkan menggunakan banyak biomassa yang dapat digunakan sebagai bahan pangan. Bioetanol, misalnya, masih dibuat dari bahan berpati dan bergula yang merupakan bahan pangan. Hal ini akan berdampak buruk bagi penyediaan pangan. Jika BBN terus menerus dibuat dari bahan pangan, akan terjadi persaingan frontal antara penyediaan pangan dan energi.

Untuk menghindari persaingan tersebut, telah dikembangkan teknologi Bahan Bakar Nabati (BBN) generasi kedua. Teknologi BBN generasi kedua adalah teknologi yang mampu memproduksi BBN, seperti biodiesel atau bioetanol, dari bahan lignoselulosa. Jika kita membudidayakan tanaman apapun, termasuk tanaman pangan (untuk menghasilkan gula, pati, minyak-lemak, dan sebagainya), bahan yang diproduksi terbesar oleh tanaman adalah lignoselulosa. Jika hasil-hasil pertanian dan perkebunan dipanen, bahan lignoselulosa akan tertinggal sebagai limbah pertanian atau sisa penggunaan tanaman dan biasanya kurang termanfaatkan. Hal ini menyebabkan lignoselulosa berpotensi digunakan sebagai bahan mentah produksi BBN.

Lignoselulosa mengandung tiga komponen penyusun utama, yaitu selulosa (30-50%-berat), hemiselulosa (15-35%-berat), dan lignin (13-30%-berat). Salah satu BBN yang dapat dihasilkan dari lignoselulosa adalah bioetanol generasi kedua. Proses konversi lignoselulosa menjadi bioetanol terjadi melalui tiga tahap dasar, yaitu:
1. Pengolahan awal atau delignifikasi, agar selulosa dapat dicapai oleh enzim selulase dan air,
2. Hidrolisis dengan enzim khusus, dan
3. Fermentasi menjadi etanol.

Skema ideal pemanfaatan bahan lignoselulosa untuk memproduksi bioetanol

Selulosa dapat dihidrolisis menjadi glukosa dengan bantuan enzim selulase atau, tetapi umumnya tak dipilih, dengan bantuan asam. Hemiselulosa dapat dihidrolisis menjadi pentosa (terutama xilosa) dan heksosa (minor) dengan bantuan asam encer atau enzim hemiselulase.

Glukosa dan heksosa lain dapat difermentasi menjadi etanol oleh ragi Saccharomyces cerevisiae dengan reaksi :

C6H12O6 –>2 C2H5OH + 2 CO2

Xilosa dan pentosa lain dapat difermentasi menjadi etanol oleh ragi yang sesuai (seperti Pichia stipitis) dengan mekanisme reaksi :

3 C5H10O5 –> 5 C2H5OH + 5 CO2

atau dikonversi menjadi produk lain (xilitol, furfural, dan lain-lain).

Skema lain pemanfaatan bahan lignoselulosa untuk memproduksi bioetanol

Teknologi bioetanol generasi kedua sedang intensif dikembangkan, terutama oleh Amerika Serikat. Pabrik-pabrik demonstrasi juga sudah dan sedang didirikan di berbagai lokasi di Amerika Utara (antara lain oleh Celunol Corp dengan kapasitas 200 ribu m3/tahun di Louisiana).

Pabrik BBN (generasi kedua) ini tak mungkin berskala amat besar (seperti kilang minyak bumi) karena akan terkendala biaya pengumpulan bahan mentah. Namun, kombinasi kedahsyatan biodiversitas, ketersediaan lahan dan juga tenaga kerja membuat Indonesia berpotensi menjadi salah satu sentra produksi BBN dunia.

Referensi:
Slide Kuliah Teknologi Kemurgi oleh Dr. Tatang Hernas Soerawidjaja

PSER dibawah Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat (LPPM) ITS telah memetakan potensi-potensi yang ada di ITS khususnya dalam hal energi tebarukan. “Road map-nya telah ada, semua peneliti yang ada di ITS diundang dan berpartisipasi bersama dalam pengembangan energi terbarukan ini,” ungkap Prof.Dr.Ir. I Gede Wibawa, M.Eng, ketua Pusat Studi Energi dan Rekayasa LPPM-ITS.

Sesuai dengan visinya “Menjadi Pusat Ekselensi dan Konservasi Energi dan Pengembangan Energi Terbarukan”, PSER memfokuskan diri pada penelitian dan pengembangan energi . PSER juga sedang melakukan pengembangan konservasi energi untuk industri dan perusahaan yang meggunakan sumber energi fosil. Selain itu, juga melakukan studi berkaitan dengan energi yang mempunyai dampak positif pada masyarakat secara luas. “Itu semua merupakan misi dari PSER, namun fokus tetap pada energi yang terbarukan,” tambah dosen Teknik Kimia ITS dan guru besar bidang Termodinamika Kimia.Konservasi energi, menurut Gede, dimaksudkan sebagai upaya untuk mengoptimalkan pemenfaatan energi yang bersumber dari fosil.

Atasi Krisi Dengan Teknologi Tahap Hilir

Dalam upaya mengatasi krisis energi, ITS mengambil kebijakan yang lebih menyentuh pada permasalahan nyata dengan memberikan perhatian lebih besar kepada pengembangan teknologi tahap hilir. Tahap hilir tersebut dimaksudkan pada teknologi penggunaan energi yang langsung dirasakan oleh masyarakat. Sedangkan teknologi hulu untuk mengantisipasi permasalahan energi beberapa tahun ke depan difokuskan oleh ITS dikemudian hari.

Teknologi renewable energy yang saat ini menjadi fokus ITS diantaranya adalah Biomass Energy, Geothermal Energy, Wind Energy, Hydro Energy, Solar Energy, dan Ocean Energy. Dijelaskan bahwa terdapat tiga sektor yang menjadi sumber Biomass Energy, yaitu forestry, agriculture dan estates. Ketiganya diperhitungkan dapat menghasilkan energi sebesar 50.000 MW. Gerthermal Energy diperkirakan memiliki potensi sebesar 27.000 MW dari 40 persen sumber panas bumi dunia. Hydro Energy diperkirakan mencapai potensi sebesar 75.000 MW. Untuk Solar Energy, terdapat dua teknologi yang telah diaplikasikan, yaitu solar thermal energy dan photovoltaics.

Menurut Gede, ITS juga berencana mencanangkan semacam DME (Desa Mandiri Energi), “Jadi ketergantungan terhadap sumber energi yang biasanya dan yang semakin menipis (minyak dan gas, red) akan berkurang, selain itu juga untuk membuktikan bahwa kita bisa mandiri energi, ” tutur pria kelahiran Buleleng, 22 Januari 1963 ini. Dengan program-program penelitian tersebut, ITS berharap mampu membantu pemerintah dalam mencapai sasaran kebjakan energi pada tahun 2010.

Solusi Teknologi yang Telah Diimplementasikan ITS

• Energi Terbarukan dari Bahan Buangan Industri

  Program ini dilaksanakan oleh Prof.Nonot Soewarno dan Elly Agustiani, M.Eng. Dari program ini didapatkan hasil bawah kolom distilasi untuk duatu industri ethanol 100 kiloliter per hari, sehingga dapat menghemat energi sekitar Rp.125 juta per hari. Selain itu, juga sedang diadakan penelitian untuk pemanfaatan fly dan bottom ash batubara.

• Implementasi Biogas dari Sapi Perah dengan Pemberdayaan Masyarakat

  Penanggungjawab pelaksananya adalah Dr.Eddy Setyadi S. Telah dibangun biodigester dengan volume 60 meter kubik. Biogas tersebut berbahan baku setidaknya dari kotoran 20 ekor sapi. Biogas tersebut mampu menghidupi kompor gas rumah rumah yang terdapat disekitar biodigester.

• Pembuatan Bio-Diesel dan Pemanfaatan Produk Sampingnya

  Penanggungjawab pelaksananya adalah Dr.Bambang Sudarmanto, Prof.Djoko Sungkono dan Prof.Rachimoellah. Dalam hal ini, LPPM ITS bekerja sama dengan Pemkab Madiun dan telah membuat mini plant pabrik biodiesel berkapasitas 100 lt per batch. Hasil akhir mini plant tersebut berupa minyak jarak murni (biokerosin) atau dapat diolah lebih lanjut menjadi biodiesel. Spesifikasi biokerosin: FFA < 5 persen, kadar air < 2 persen, dan kadar fosfor < 40 ppm, sedangkan spesifikasi biodiesel telah sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI)

• Picohydro dan Microhydro Untuk Daerah Terpencil

  Pelaksana program ini adalah Dr.Prabowo. Program ini berupa pemasangan microhydro dengan kapasitas 10-50 kW.

• Pengembangan Sel Surya

  Pelaksana program ini adalah Prof.Eddy Yahya. Diperlukan setidaknya 5M untuk membuat pabrik sel surya, yakni Market, Material, Machinery Technology, Man, and Money. Untuk Machinery, Man, and Money telah tersedia di Indonesia. Dalam hal Material, Indonesia adalah negara kedua yang memiliki material terbanyak.

• Audit Energy Untuk Mencapai Konservasi Energi.

  Penanggung jawab pelaksananya adalah Ali Musyafa, M.Sc . Melalui sebuah audit energi, dapat dicapai penghematan konsumsi energi di berbagai gedung dan industri. Beberapa audit yang telah dilakukan di antaranya adalah di Graha Pangera, RS Mata dan berbagai jenis industri lainnya. Audit energi ini dapat menghemat konsumsi energi (dalam KWH/m2 per tahun) hingga 50% dari standar SNI yang diterapkan di industri atau lokasi tersebut.

(Inra/ITS Point)

All we have is a closed-loop photo bio-reactor. Our goal is to produce the greatest amount of biomass from algae that we can. By going vertical we believe that we can increase the yield by increasing the surface area and the volume of material getting exposed to sunlight. We have a system that continually recycles, it’s a dynamic system, in a closed-loop.

Algae goes down, starts out of a tank, gets picked up by pumps, goes up into the reactors, and then gravity heights control, lose it to the reactors, get exposed to sunlight, go back into the tank, and the cycle repeated over and over again. Algae is the fastest organism, fastest growing plant on the planet. And it sequesters the greatest amount of carbon dioxide, but in the same time, it produces lipids, basically vegetable oils, and a lot of it. So, if you look at a single-cell of algae in the right species, as much as 50% of its body weight is high-grade vegetable oil. So while we are sequestering carbon dioxide, we are also producing these high-grade lipids that can be used for a variety of purposes.

The beauty of the algae is the fact that we can actually be selective about what carbon chains are coming out of it. So for example, if you want to make jet fuel, we could give you a strain of algae that’s going to make the carbon chains necessary to manufacture jet fuel much more efficiently that you can in the other crop. If you want to make diesel for a truck, we can give you the carbon chains that are ideal for that. We can tailor the lipids based on the species of algae that we are growing.

If I grow an acre of corn and I’m looking at it from the stand point of producing oil, I can grow about 18 gallons of oil per acre per year. Moving up to the most prevalent, palm, we can get 7,800 gallons per acre per year; algae can go up to 20,000 gallons of oil per acre per year. And that’s just from the open-surface system, and not from the closed bio-reactor system.

The problem with the open-surface system is that one: once the algae starts growing, light will only penetrate about an inch or an inch and a half to the surface; it blocks light from the rest of the surface. We also have an enormous amount of water evaporation so we’re losing enormous amount of water that causing us to replace. And third most critical thing to us, we get contaminants from other algae species that flowed from the atmosphere and landed there and become competitive with the algae that we want to grow.

We would try to recapture every drop of water that we can. And the only water we lose is what actually bound up in the algae and goes into the oil itself and the byproduct from the algae. And once we’ve extracted the oil, we can even use the byproduct for feedstock, for sour remediation to make fertilizer, or we can ferment it and produce ethanol out of that.

If we took one-tenth of the State of New Mexico and convert it to algae production, we could meet all the energy demands for the entire United States.

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.

The sharp contrast between the pristine forest and forest destroyed to make way for palm oil plantations in Papua Province, Indonesia's last intact forest frontier. (8 October 2008, Papua Province, Indonesia, Greenpeace Southeast Asia)

Hasil riset pada journal Conservation Biology menemukan bahwa mempertahankan hutan hujan tropis merupakan jalan yang lebih baik dari pada mengkonversikannya menjadi ladang tanaman biofuel.

MajariMagazine (Dec, 2008) – Riset membuktikan bahwa dibutuhkan waktu 75-93 tahun untuk melihat keuntungan dan pengaruhnya terhadap perubahan terhadap iklim apabila dilakukan konversi hutan tropis menjadi ladang biofuel. Bahkan dibutuhkan waktu 600 tahun apabila reservoir karbon pada di tanah jenis peatland yang habitatnya kaya akan karbon (seperti lumut kayu dsb) dikonversi menjadi ladang biofuel. Akan tetapi apabila dilakukan penanaman didaerah padang rumput, konversi tersebut akan mengurang emisi karbon dalam 10 tahun.

“Analisa kami menunjukkan bahwa dibutuhkan waktu antara 75 sampai 93 tahun untuk melihat keuntungannya terhadap perubahan iklim konversi hutan tropis terjadi”, kata Finn Danielson dari Agensi Nordic Untuk Pengembangan dan Ekologi Denmark (NORDECO) yang memimpin penulisan jurnal ini.

“Biofuel merupakan hal yang membahayakan bagi hutan, satwa liar dan iklim itu sendiri apabila ladang biofuel menggantikan hutan tropis”, tegas wakil penulis Dr. Neil Burgess dari World Wildlife Fund. “Faktanya, hal tersebut dapat memperburuk perubahan iklim karena menggantikan salah satu tempat penyimpanan karbon paling penting di dunia – Keseluruhan hutan hujan tropis.”

Para penulis mengharapkan adanya pengembangan standar global yang dalam mendukung produksi biofuel.

“Perbandingan flora dan fauna dari hutan tropis dengan tanaman minyak untuk biofuel, menunjukkan efek hilangnya keanekaragaman hayati dan kerusakan lingkungan dari konversi hutan ini. Grup utama tumbuhan yang tumbuh subur didalam hutan tropis seperti pepohonan, anggrek dan tumbuhan asli hutan tropis lain akan punah”, menurut Hendrien Beukema, ahli tumbuh-tumbuhan dari Universitas Groningen Belanda.

“Konservasi hutan yang ada tidak hanya bermanfaat untuk mengurangi emisi gas efek rumah kaca, tapi juga memiliki bermacam manfaat lain seperti perlindungan keanekaragaman hayati”, kata Dr. Daniel Murdiyarso dari Pusat Perlindungan Hutan Internasional di Indonesia (CIFOR). Hutan tropis menyimpan lebih dari setengah seluruh spesies di bumi dan hutan di Asia Tenggara paling kaya akan ragam spesies. Hutan tropis juga menyimpan 46 persen karbon dunia.

Referensi jurnal:
Danielsen et al. Biofuel Plantations on Forested Lands: Double Jeopardy for Biodiversity and Climate. Conservation Biology, 2008; DOI: 10.1111/j.1523-1739.2008.01096.x

Ditulis oleh:
Finn Danielsen (NORDECO, Denmark), Hendrien Beukema (University of Groningen, Netherlands), Neil D. Burgess (World Wildlife Fund US and University of Cambridge), Faizal Parish (Global Environment Centre, Malaysia), Carsten A. Brühl (University Koblenz-Landau, Germany), Paul F. Donald (RSPB, UK), Daniel Murdiyarso (CIFOR, Indonesia) Ben Phalan (University of Cambridge), Lucas Reijnders (University of Amsterdam, Netherlands), Matthew Struebig (Queen Mary University of London, UK), and Emily Fitzherbert (Zoological Society of London and University of East Anglia, UK).

(inra/SD,WWF)