BIOMASSA

Pengetahuan Dasar tentang Biomassa

Biomassa - Energi Terbarukan yang berasal dari Tumbuhan dan Hewan

Biomassa, dalam industri produksi energi, merujuk pada bahan biologis yang hidup atau

baru mati yang dapat digunakan sebagai sumber bahan bakar atau untuk produksi industrial.

Umumnya biomassa merujuk pada materi tumbuhan yang dipelihara untuk digunakan sebagai

biofuel, tapi dapat juga mencakup materi tumbuhan atau hewan yang digunakan untuk produksi

serat, bahan kimia, atau panas. Biomassa dapat pula meliputi limbah terbiodegradasi1 yang dapat

dibakar sebagai bahan bakar. Biomassa tidak mencakup materi organik yang telah

tertransformasi oleh proses geologis menjadi zat seperti batu bara atau minyak bumi.

Biomassa biasanya diukur dengan berat kering (http://id.wikipedia.org).

Sumber lain menyebutkan biomassa adalah bahan organik yang dihasilkan melalui proses

fotosintetik, baik berupa produk maupun buangan. Contoh biomassa antara lain adalah tanaman,

pepohonan, rumput, ubi, limbah pertanian, limbah hutan, limbah perkotaan, tinja dan kotoran

ternak. Biomassa juga digunakan sebagai sumber energi (bahan bakar). Umumnya yang

digunakan sebagai bahan bakar adalah biomassa yang nilai ekonomisnya rendah atau merupakan

limbah setelah diambil produk primernya.

1 Terbiodegradasi yaitu tidak dapat diurai oleh mikroorganisme dan menyebabkan polusi pada perairan di lingkungan.

Sumber energi biomassa mempunyai beberapa kelebihan antara lain merupakan sumber

energi yang dapat diperbaharui (renewable) sehingga dapat menyediakan sumber energi secara

berkesinambungan (suistainable). Di Indonesia, biomassa merupakan sumber daya alam yang

sangat penting dengan berbagai produk primer sebagai serat, kayu, minyak, bahan pangan dan

lain-lain yang selain digunakan untuk memenuhi kebutuhan domestik juga diekspor dan menjadi

tulang punggung penghasil devisa negara.

Bahan bakar bio adalah bahan bakar yang diperoleh dari biomassa - Organisme atau produk

dari metabolisme hewan, seperti kotoran dari sapi dan sebagainya. Ini juga merupakan salah satu

sumber energi terbaharui. Biasanya bahan bakar bio dibakar untuk melepas energi kimia yang

tersimpan di dalamnya. Riset untuk mengubah bahan bakar bio menjadi listrik Menggunakan sel

bahan bakar adalah bidang penelitian yang sangat aktif.

Biomassa dapat Digunakan langsung sebagai bahan bakar atau untuk memproduksi bahan

bakar bio cair. Biomass yang diproduksi dengan teknik pertanian, seperti biodiesel, etanol, dan

bagasse (seringkali sebuah produk sampingan dari pengkultivasian2 Tebu) dapat dibakar

dalam mesin Pembakaran dalam atau pendidih.

Sebuah hambatan adalah seluruh biomassa harus melalui proses. Beberapa proses tersebut

yaitu: harus dikembangkan, dikumpulkan, dikeringkan, difermentasi dan dibakar. Seluruh

langkah ini membutuhkan banyak sumber daya dan infrastruktur.

Pembagian Biomassa

Biomasa dapat diambil dari bahan tanaman yang berupa limbah pertanian, limbah industri

pengolahan kayu atau dari tanaman yang memang ditanam secara khusus untuk menghasilkan

energi bagi mesin bakar. Di samping itu dapat juga dimanfaatkan limbah peternakan dan limbah

rumah tangga. Dari kedua jenis bahan penyusun biomassa tersebut dapat dua bagian besar yaitu,

biomasa kering (limbah kayu, jerami atau sekam) dan biomassa basah ( kotoran ternak dan

sampah rumah tangga).

Biomasa Basah

Biomasa basah yang berupa kotoran ternak atau sampah rumah tangga perlu diubah terlebih

dahulu melalui proses anaerobik untuk menghasilkan gas metana yang dapat digunakan untuk

menggerakkan generator listrik.

2 Pengkultivasian: pengolahan

Biomassa Kering

Biomassa kering ini dapat diperoleh dari bahan tanaman yang berasal dari hutan atau areal

pertanian. Dari hutan biasanya hanya kayu yang dianggap memiliki nilai ekonomis tinggi

sebagai bahan baku bubur kertas, pertukangan atau kayu bakar. Peluang kayu untuk bioenergi

baik selama masih di hutan maupun setelah masuk industri cukup besar.

Prinsip Kerja biomasa

Tanaman menyerap energi dari matahari. Melalui proses fotosintesis dengan memanfaatkan

air dan unsur hara dari dalam tanah serta CO2 dari atmosfer akan menghasilkan bahan organik

untuk memperkuat jaringan dan membentuk daun, bunga atau buah. Sementara itu karena tidak

mampu berfotosintesa sendiri, hewan memanfaatkan energi yang telah berubah bentuk menjadi

daun, rumput atau yang lain dari bagian tumbuhan secara langsung untuk hidupnya. Sedangkan

secara tidak langsung, misalnya hewan carnifora, prinsipnya tetap memanfaatkan energi yang

telah berubah bentuk menjadi daging pada hewan lain. Inilah yang menjadi bahan dasar biomasa.

Saat biomasa diubah menjadi energi, CO2 yang akan dilepaskan ke atmosfer. Siklus CO2

akan menjadi lebih pendek dibandingkan dengan yang dihasilkan dari pembakaran minyak bumi

atau gas alam. Ini berarti CO2 yang dihasilkan tersebut tidak memiliki efek terhadap

kesetimbangan CO2 di atmosfer. Kelebihan ini yang dapat dimanfaatkan untuk mendukung

terciptanya energi yang berkelanjutan.

Biomassa merupakan sumber energi terbarukan karena kita selalu dapat menanam lebih

banyak pohon dan tanaman, dan sampah akan selalu ada. Beberapa contoh bahan bakar biomassa

adalah kayu, tanaman, pupuk, dan beberapa jenis sampah. Ketika dibakar, energi kimia dalam

biomassa dilepaskan sebagai panas. Jika Anda memiliki perapian, kayu yang dibakar di

dalamnya adalah bahan bakar biomassa. Limbah kayu atau sampah dapat dibakar untuk

menghasilkan uap yang digunakan untuk membuat listrik, atau untuk menyediakan panas untuk

industri dan rumah.

Mengkonversi Biomassa menjadi Bentuk Energi lain

Membakar biomas bukanlah satu-satunya cara untuk melepaskan energi. Biomassa dapat

dikonversi menjadi bentuk energi lain yang dapat dimanfaatkan, seperti gas metana atau bahan

bakar transportasi, seperti etanol dan biodiesel.

Gas metana adalah bahan utama dari gas alam. Benda berbau, seperti sampah yang

membusuk, dan pertanian dan kotoran manusia, melepaskan gas metana - juga disebut "landfill

(TPA) gas" atau "biogas".

Tanaman seperti jagung dan tebu dapat difermentasi untuk menghasilkan etanol. Biodiesel,

bahan bakar transportasi yang lain, dapat diproduksi dari hasil sisa produk-produk makanan

seperti minyak nabati dan lemak hewani.

Semua material organik mempunyai potensi untuk dikonversi menjadi energi. Biomassa dapat

secara langsung dibakar atau dikonversi menjadi bahan padatan, cair atau gas untuk

menghasilkan panas dan listrik.

Contoh konversi pada biomassa diantaranya sebagai berikut:

a. Konversi biomassa pada ketel uap modern

Gambar Mata rantai konversi biomassa menjadi energi panas, listrik, dan bahan bakar kendaraan

Biomassa dibakar pada ketel uap modern untuk menghasilkan panas, listrik atau kombinasi

panas dan tenaga. Sistem ini secara komersial telah banyak digunakan di Amerika Serikat,

Australia, Finlandia dan German, walaupun secara tipikal hanya menghasilkan 20% energi jika

dibandingkan dengan bahan baker fosil.

b. Proses anaerobik

Merupakan proses biologi yang konversi biomass baik padatan maupun cair menjadi gas

tanpa oksigen. Gas yang dihasilkan didominasi methane dan CO2. Hasil ikutan berupa kompos

dan pupuk untuk pertanian dan kehutanan. Teknologi ini telah dikembangkan secara komersial di

Europa dan Amerika utara.

c. Gasifikasi Biomassa

Gasifikasi merupakan konversi dengan menggunakan parsial oksidasi pada suhu karbonisasi

sehingga menghasilkan bahan bakar gas dengan level panas berkisar antara 0,1-0,5 dari gas alam,

tergantung proses gasifikasi yang digunakan. Konversi ini lebih menguntungkan secara ekonomi

dibandingkan dengan pembakaran langsung, bersih, dan efisien dalam pengoperasian. Produk

dari gasifikasi ini dapat juga di-reform untuk menghasilkan methanol dan hydrogen. Teknologi

ini sedang dalam awal komersial.

d. Pyrolysis Biomassa

Pyrolysis merupakan pendegradasian panas pada biomassa tanpa oksigen, untuk

menghilangkan komponen volatile pada karbon. Hasil dari proses ini selalu dalam bentuk gas,

dan hasil penguapannya dapat menghasilkan bahan bakar cair dan padatan sisa. Bahan bakar cair

ini dapat menghasilkan panas dan listrik apabila dibakar dalam ketel uap, mesin atau turbin.

Produk lain dari proses pyrolysis ini adalah berupa arang dan bahan kimia. Teknologi konversi

pyrolysis biomassa ini telah demonstrasikan di Europa selama 3 tahun, dari tahun 2002 - 2005.

e. Pembuatan arang

Penyiapan lahan baik pertanian maupun HTI (Hutan Tanaman Industri) seringkali dengan

cara pembakaran, selain beresiko kebakaran dan gangguan pernafasan, cara inipun dapat

menstimulus pemanasan global akibat peningkatan konsentrasi CO2 di atmosfer. Dengan

mengkonversinya menjadi arang tentunya dapat meminimalkan emisi, pun menambah

penghasilan masyarakat. Selain digunakan sebagai sumber panas, arang pun dapat digunakan

sebagai kondisioner tanah untuk mempercepat terjadinya simbiotik antara akar dengan mikoriza,

yang berkontribusi pada percepatan pertumbuhan tanaman dan penyerapan emisi CO2 di

atmosfir.

Dalam hubungannya dengan peningkatan karbon sequestrasi, konversi biomassa menjadi

arang merupakan salah satu pilihan bijak yang efektif dan efisien, karena karbon pada arang

dapat disimpan dalam durasi yang lama dibanding dengan karbon pada bentuk kayu.

Berapa Banyak Biomassa yang Digunakan untuk BBM

Bahan bakar biomassa menyediakan sekitar 4% dari energi yang digunakan di Amerika

Serikat. Para peneliti sedang mencoba untuk mengembangkan cara-cara untuk membakar lebih

banyak biomassa dan lebih sedikit bahan bakar fosil. Menggunakan biomassa untuk energi dapat

mengurangi limbah dan emisi gas rumah kaca.

Kayu & Limbah Kayu

Bentuk biomassa yang paling umum adalah kayu. Selama ribuan tahun orang telah

membakar kayu untuk pemanasan dan memasak. Kayu adalah sumber utama energi di Amerika

Serikat dan seluruh dunia sampai pertengahan 1800-an. Kayu terus menjadi sumber utama energi

di banyak negara berkembang. Di Amerika Serikat, kayu dan limbah kayu (kulit kayu, serbuk

gergaji, serpihan kayu, dan kayu bekas) menyediakan sekitar 2% dari energi yang kita gunakan

saat ini.

Menggunakan Kayu dan Limbah Kayu

Sekitar 84% bahan bakar dari kayu dan limbah kayu yang digunakan di Amerika Serikat

dikonsumsi oleh industri, produsen listrik, dan bisnis komersial. Sisanya, terutama kayu,

digunakan di rumah-rumah untuk pemanasan dan memasak.

Banyak pabrik-pabrik di produk-produk kayu dan industri kertas menggunakan limbah kayu

untuk menghasilkan uap dan listrik mereka sendiri. Ini menghemat uang perusahaan tersebut

karena mereka tidak perlu membuang produk limbah mereka dan mereka tidak harus membeli

lebih banyak listrik.

Limbah menjadi Energi

Energi dari Sampah

Sampah, yang sering disebut Limbah Padat Perkotaan (LPP), adalah sumber dari sekitar

10% dari total energi biomassa yang dikonsumsi di Amerika Serikat. LPP mengandung bahan-

bahan biomassa (atau biogenik) seperti kertas, kardus, sisa-sisa makanan, potongan rumput,

daun, kayu, dan produk kulit, dan material-material biomassa yang mudah terbakar, terutama

plastik dan bahan sintetis lainnya yang terbuat dari minyak bumi. Sejak 1985, program daur

ulang dan pengomposan di Amerika Serikat telah mengurangi porsi bahan LPP biogenik yang

dipendam atau dibakar, sementara kandungan non-biogenik secara keseluruhan telah

meningkat. Sekitar 60% dari LPP (berdasarkan berat) yang sekarang dipendam atau dibakar

adalah biogenik. Materi yang termasuk biogenik menyumbang sekitar 55% dari energi yang

dihasilkan ketika LPP dibakar dalam fasilitas pengubahan limbah menjadi energi. Pengomposan

biomasssa di TPA LPP menghasilkan metana, yang ditangkap dan digunakan untuk

menghasilkan listrik di banyak tempat pembuangan sampah besar.

Amerika memproduksi lebih banyak sampah setiap tahunnya. Pada tahun 1960, rata-rata

orang Amerika membuang sampah seberat 1,22 kg sehari. Hari ini, setiap orang Amerika

membuang sekitar 2,04 kg sampah setiap harinya. Apa yang akan kita lakukan dengan semua

sampah kita ini? Salah satu solusinya adalah dengan membakarnya. Limbah atau sampah organik

adalah sampah yang berasal dari tanaman atau produk-produk hewani. Semua sampah organik

mengandung energi. Orang-orang telah membakar satu jenis bahan organik - kayu - selama

ratusan ribu tahun. Orang-orang kuno membakar kayu untuk menghangatkan diri mereka dan

untuk memasak makanan mereka.