PEMANFAATAN ENERGI BIOMASSA SEBAGAI BIOFUEL

Pemanfaatan Energi Biomassa Sebagai Biofuel 

Menipisnya cadangan bahan bakar fosil dan meningkatnya populasi manusia sangat kontradiktif dengan kebutuhan tenaga bagi kelangsungan hayati insan beserta kegiatan ekonomi serta sosialnya. Sejak lima tahun terakhir Indonesia mengalami penurunan produksi minyak nasional dampak menurunnya secara alamiah cadangan minyak dalam sumur-sumur produksi. Padahal menggunakan pertambahan jumlah penduduk meningkat jua kebutuhan akan sarana transportasi serta aktivitas industri yg berakibat dalam peningkatan kebutuhan dan konsumsi Bahan Bakar Minyak (BBM). Untuk memenuhi kebutuhan BBM tersebut, pemerintah mengimpor sebagian BBM. 

Melihat kondisi tersebut, pemerintah sudah mengeluarkan Peraturan Presiden Republik Indonesia Nomor lima Tahun 2006 tentang Kebijakan Energi Nasional buat menyebarkan asal energi alternatif menjadi pengganti BBM. Walaupun kebijakan tersebut menekankan penggunaan batu bara serta gas menjadi pengganti BBM, tetapi jua menetapkan sumber daya yang bisa diperbaharui seperti bahan bakar botani sebagai alternatif pengganti BBM. Selain itu pemerintah juga telah menaruh perhatian serius buat pengembangan bahan bakar nabati (biofuel) ini dengan menerbitkan Instruksi Presiden No 1 Tahun 2006 tanggal 25 Januari 2006 tentang Penyediaan dan Pemanfaatan Bahan Bakar Nabati (Biofuel) sebagai bahan bakar lain. Oleh karena itu eksplorasi dan pendayagunaan terhadap sumber-asal alternatif saat ini menjadi sebuah kebutuhan. Saat ini melalui kementerian Energi serta Sumber Daya Mineral, pemerintah sedang gencar memasyaratkan penggunaan biofuel buat penghematan tenaga serta penyelamatan lingkungan. 

Biomassa merupakan bagian yg bisa didegradasi secara biologis berdasarkan produk, limbah serta residu pertanian, kehutanan, industri serta limbah tempat tinggal tangga. Apabila kita berbicara biomassa, maka akan meliputi jua hewan, residu-residu binatang serta bagian tanaman yang bisa dimakan (edible). Oleh karena itu, jika akan memanfaatkan biomassa menjadi asal tenaga kadang-kadang harus berhadapan dengan sumber bahan pangan jua. Sebagai model, poly tumbuhan yang diperlukan dapat sebagai bahan standar pembuatan biofuel ternyata diperlukan buat bahan pangan, misalnya jagung, ketela pohon, kelapa sawit, dll. Dalam hal misalnya ini kemudian muncul kekhawatiran akan kekurangan bahan pangan bila biofuel akan dikembangkan. Apa yang wajib dilakukan ?

Energi Biomassa

Berbicara mengenai asal energi, biomassa adalah salah satu alternatif. Biomassa mengandung tenaga tersimpan dalam jumlah cukup poly Kenyataannya, dalam waktu kita makan, tubuh kita bisa mengganti energi yang tersimpan pada pada makanan menjadi energi atau tenaga buat tumbuh serta berkembang. Pada saat kita berkecimpung, bahkan ketika kita berpikir pun, energi pada makanan akan terbakar. Dari latar belakang itulah kini mulai digali poly kemungkinan pemanfaatan biomassa sebagai sumber bahan bakar botani (biofuel). Dari bahan bakar botani dapat dikembangkan biokerosene (minyak tanah), biodiesel, bioetanol bahkan biopower (buat listrik). 

Indonesia memiliki potensi yang sangat akbar buat menghasilkan biofuel mengingat begitu besarnya asal daya biologi yang terdapat baik di darat maupun pada perairan. Menurut output riset Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), Indonesia mempunyai poly jenis flora yang berpotensi menjadi energi bahan bakar cara lain , diantaranya :

• Kelapa sawit, kelapa, jarak pagar, sirsak, srikaya, kapuk : menjadi asal bahan bakar cara lain pengganti solar (minyak diesel)
• Tebu, jagung, sagu, jambu mete, singkong, ubi jalar, dan ubi-ubian yang lain : menjadi asal bahan bakar alternatif pengganti premium. 
• Nyamplung, algae, azolla : kemungkinan besar dapat dijadikan sebagai asal pengganti kerosene, minyak bakar atau bensin penerbangan.

Beberapa diantara tumbuhan produsen energi menggunakan potensi produksi minyak dalam liter per hektar dan ekivalen energi yang dihasilkan adalah sebagai berikut :

Tabel Jenis Tumbuhan Penghasil Energi

Jenis Tumbuhan

Produksi Minyak  (Liter per Ha)

Ekivalen Energi         (kWh per Ha)

Elaeis guineensis (kelapa sawit)

3.600-4.000

33.900-37.700

Jatropha curcas (jeda pagar)

2.100-2.800

19.800-26.400

Aleurites fordii (biji kemiri)

1.800-2.700

17.000-25.500

Saccharum officinarum (tebu)

2.450

16.000

Ricinus communis (jeda kepyar)

1.200-dua.000

11.300-18.900

Manihot esculenta (ubi kayu)

1.020

6.600

Sumber : Business Week edisi 15 Maret 2006

Biomassa adalah satu-satunya asal energi terbarukan yang bisa diubah sebagai bahan bakar cair - biofuel buat keperluan transportasi (kendaraan beroda empat, truk, bus, pesawat terbang serta kereta barah). Di antara jenis biofuel yang banyak dikenal adalah biogas, biodiesel dan bioethanol. 

a. Biodiesel 

Biodiesel merupakan bahan bakar menurut minyak nabati yg mempunyai sifat menyerupai minyak diesel atau solar. Bahan bakar ini ramah lingkungan karena membentuk emisi gas buang yang jauh lebih baik dibandingkan dengan diesel/solar, yaitu bebas sulfur, bilangan asap (smoke number) yang rendah; mempunyai cetane number yang lebih tinggi sebagai akibatnya pembakaran lebih sempurna (clear burning); mempunyai sifat pelumasan terhadap piston mesin; dan dapat terurai (biodegradabe) sehingga nir membuat racun (non toxic). Menurut output penelitian BBPT, biodiesel mampu eksklusif dipakai 100% menjadi bahan bakar dalam mesin diesel tanpa memodifikasi mesin dieselnya atau pada bentuk adonan dengan solar pada berbagai konsentrasi mulai dari 5%. Keuanggulan biodiesel antara lain : 

• Angka Cetane tinggi (>50), yakni angka yg pertanda ukuran baik tidaknya kualitas Solar dari sifaf kecepatan bakar dalm ruang bakar mesin. Semakin tinggi bilangan Cetane, semakin cepat pembakaran semakin baik efisiensi termodinamisnya. 
• Titik kilat (flash point) tinggi, yakni temperatur terendah yg dapat mengakibatkan uap Biodiesel menyala, sebagai akibatnya Biodiesel lebih kondusif menurut bahaya kebakaran dalam waktu disimpan juga pada saat didistribusikan menurut pada solar. 
• Tidak mengandung sulfur dan benzene yg memiliki sifat karsinogen, dan dapat diuraikan secara alami 
• Menambah pelumasan mesin yang lebih baik daripada solar sebagai akibatnya akan memperpanjang umur pemakaian mesin 
• Dapat dengan mudah dicampur dengan solar biasa dalam banyak sekali komposisi serta tidak memerlukan modifikasi mesin apapun 
• Mengurangi asap hitam berdasarkan gas asap buang mesin diesel secara signifikan walaupun penambahan hanya 5% - 10% volume biodiesel kedalam solar 

biodiesel membutuhkan bahan standar minyak nabati yg bisa dihasilkan dari tanaman yang mengandung asam lemak misalnya kelapa sawit (Crude Palm Oil/CPO), jarak pagar (Crude Jatropha Oil/CJO), kelapa (Crude Coconut Oil/CCO), sirsak, srikaya, kapuk, dll. Indonesia sangat kaya akan asal daya alam yang dapat dimanfaatkan menjadi bahan baku biodiesel. Kelapa sawit merupakan keliru satu sumber bahan baku minyak botani yg prospektif dikembangkan sebagai bahan baku biodiesel di Indonesia, mengingat produksi CPO Indonesia relatif akbar serta semakin tinggi tiap tahunnya. Tanaman jeda pagar juga prospektif menjadi bahan standar biodiesel mengingat tanaman ini dapat tumbuh di huma kritis serta ciri minyaknya yg sinkron buat biodiesel. 

Menurut Badan Penelitian serta Pengembangan Departemen Pertanian, total kebutuhan biodiesel saat ini mencapai 4,12 juta kiloliter per tahun. Sementara kemampuan produksi biodiesel pada tahun 2006 baru 110 ribu kiloliter per tahun. Pada tahun 2007 kemampuan produksi diperkirakan mencapai 200 ribu kiloliter per tahun. Penghasil-produsen lain merencanakan juga akan beroperasi dalam 2008 sebagai akibatnya kapasitas produksi akan mencapai sekitar 400 ribu kiloliter per tahun. Cetak biru (blueprint) Pengelolaan Energi Nasional mentargetkan produksi biodiesel sebesar 0,72 juta kiloliter dalam tahun 2010 buat menggantikan 2% konsumsi solar yg membutuhkan 200 ribu hektar kebun sawit dan 25 unit pengolahan berkapasitas 30 ribu ton per tahun dengan nilai investasi sebanyak Rp. 1,32 triliun; sampai menjadi sebesar 4,7 juta kiloliter dalam tahun 2025 buat membarui lima% konsumsi solar yang membutuhkan 1,34 juta hektar kebun sawit dan 45 unit pengolahan berkapasitas 100 ribu ton per tahun dengan investasi mencapai Rp. 9 triliun. 

b. Bioetanol 

Bioetanol (C2H5OH) adalah cairan biokimia berdasarkan proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme. Bioetanol adalah bahan bakar dari minyak nabati yg mempunyai sifat menyerupai minyak premium. Untuk pengganti premium, terdapat alternatif gasohol yg merupakan adonan antara bensin serta bioetanol. Adapun manfaat pemakaian gasohol pada Indonesia yaitu : memperbesar basis asal daya bahan bakar cair, mengurangi impor BBM, menguatkan security of supply bahan bakar, menaikkan kesempatan kerja, berpotensi mengurangi ketimpangan pendapatan antar individu dan antar daerah, menaikkan kemampuan nasional dalam teknologi pertanian serta industri, mengurangi kesamaan pemanasan global serta pencemaran udara (bahan bakar ramah lingkungan) serta berpotensi mendorong ekspor komoditi baru. Untuk pengembangan bioetanol dibutuhkan bahan baku antara lain : 

• Nira bergula (sukrosa): nira tebu, nira nipah, nira sorgum cantik, nira kelapa, nira aren, nira siwalan, sari-buah mete 
• Bahan berpati : tepung-tepung sorgum biji, jagung, cantel, sagu, singkong/ gaplek, ubi jalar, ganyong, garut, suweg, umbi dahlia. 
• Bahan berselulosa (lignoselulosa):kayu, jerami, batang pisang, bagas, dll. 

Adapun konversi biomasa sebagian tanaman tadi menjadi bioethanol adalah misalnya pada tabel dibawah ini.

Tabel Konversi biomasa sebagai bioethanol

Biomasa (kg)

Kandungan gula (Kg)

Jumlah hasil bioethanol (Liter)

Biomasa :        Bioethanol

Ubi kayu 1.000

250-300

166,6

6,lima : 1

Ubi jalar 1.000

150-200

125

8 : 1

Jagung 1.000

600-700

400

2,lima : 1

Sagu 1.000

120-160

90

12 : 1

Tetes 1.000

500

250

4 : 1

Sumber data : Balai Besar Teknologi Pati-BPPT,2006

Pemanfaatan Bioetanol :

Sebagai bahan bakar substitusi BBM dalam motor berbahan bakar bensin; dipakai dalam bentuk neat 100% (B100) atau diblending menggunakan premium (EXX) Gasohol s/d E10 bisa digunakan pribadi dalam mobil bensin biasa (tanpa mengharuskan mesin dimodifikasi). 

Pengujian pada tunggangan roda empat di laboratorium BPPT menerangkan bahwa taraf emisi karbon serta hidrokarbon Gasohol E-10 yang merupakan campuran bensin serta etanol 10% lebih rendah dibandingkan menggunakan premium serta pertamax. Pengujian ciri unjuk kerja yaitu daya serta torsi menampakan bahwa etanol 10% identik atau cenderung lebih baik daripada pertamax. Etanol mengandung 35% oksigen sehingga menaikkan efisiensi pembakaran. 

c. Biogas

Biogas dihasilkan dari proses fermentasi bahan-bahan organik menggunakan donasi bakteri anaerob pada lingkungan tanpa oksigen bebas. Energi gas bio didominasi gas metan (60% - 70%), karbondioksida (40% - 30%) dan beberapa gas lain dalam jumlah lebih mini . Gas metan termasuk gas tempat tinggal kaca (greenhouse gas), beserta menggunakan gas co2 (CO2) menaruh dampak tempat tinggal kaca yang menyebabkan terjadinya fenomena pemanasan dunia. Pengurangan gas metan secara lokal ini dapat berperan positif dalam upaya penyelesaian permasalahan global. 

Pada prinsipnya, pembuatan gas bio sangat sederhana, hanya dengan memasukkan substrat (kotoran ternak) ke dalam digester yang anaerob. Dalam saat tertentu gas bio akan terbentuk yg selanjutnya bisa dipakai sebagai sumber tenaga, contohnya buat kompor gas atau listrik. Penggunaan biodigester dapat membantu pengembangan sistem pertanian menggunakan mendaur ulang kotoran ternak buat menghasilkan gas bio serta diperoleh output samping (by-product) berupa pupuk organik. Selain itu, dengan pemanfaatan biodigester dapat mengurangi emisi gas metan (CH4) yang didapatkan pada dekomposisi bahan organik yang diproduksi berdasarkan sektor pertanian serta peternakan, lantaran kotoran sapi nir dibiarkan terdekomposisi secara terbuka melainkan difermentasi menjadi energi gas bio.

Potensi kotoran sapi buat dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan gas bio sebenarnya cukup akbar, tetapi belum poly dimanfaatkan. Bahkan selama ini telah menyebabkan masalah pencemaran serta kesehatan lingkungan. Umumnya para peternak membuang kotoran sapi tadi ke sungai atau pribadi menjualnya ke pengepul menggunakan harga sangat murah. Padahal berdasarkan kotoran sapi saja bisa diperoleh produk-produk sampingan (by-product) yg relatif banyak. Sebagai model pupuk organik cair yg diperoleh berdasarkan urine mengandung auksin relatif tinggi sehingga baik buat pupuk sumber zat tumbuh. Serum darah sapi dari tempat-loka mutilasi hewan dapat dimanfaatkan menjadi sumber nutrisi bagi tanaman , selain itu menurut limbah jeroan sapi dapat pula dihasilkan aktivator sebagai cara lain sumber dekomposer. 

(pengaruh rumah kaca), sehingga upaya ini dapat diusulkan menjadi bagian dari acara 

Tantangan ke Depan : Biofuel vs Ketahanan Pangan

Untuk pengembangan biofuel, poly hal harus dipertimbangkan antara lain :

1. Dibandingkan dengan minyak bumi serta gas yg ketersediaannya terbatas serta pengelolaannya dikuasai oleh pihak-pihak yg sangat terbatas, biomassa sebenarnya relatif melimpah pada Indonesia dan rakyat bisa memanfaatkannya secara langsung. Permasalahan yg dihadapi merupakan keterbatasan teknologi, keterbatasan lahan dan keterbatasan pasar atau penggunanya. Selain itu, belum adanya anggaran aturan yg jelas dalam industri ini serta standar penggunaan bahan-bahan buat biodiesel dan bioetanol menyulitkan warga dan penghasil biodiesel serta bioetanol buat memperoleh pembiayaan dan menjalankan bisnisnya. Kurangnya jaringan distribusi serta infrastruktur menyulitkan pemasaran biodiesel serta bioetanol di pasar domestik. Sebagai konsekuensi, sebagian besar biodiesel serta bioetanol yg diproduksi di Indonesia sekarang digunakan buat pasar ekspor.

2. Dibutuhkan motor penggerak serta kapital yang akbar buat membiayai budi daya bahan baku baik menurut segi pengadaan lahan, bibit, pupuk maupun obat-obatan. Perusahaan-perusahaan besar yang berkiprah dibidang pertanian serta perkebunan diperlukan dapat sebagai motor penggerak bagi bisnis budi daya ini lantaran besarnya porto budidaya serta pengembangan. 

3. Adanya hambatan sosial dalam pengembangan beberapa komoditas flora sumber energi, misalnya tumbuhan jeda, wajib segera ditangani buat menciptakan rasa saling percaya antara petani jeda dengan pengusaha menjadi pengolah biji jeda. Meskipun tumbuhan jeda sangat potensial dikembangkan menjadi energi terbarukan menggunakan harga murah, bisa ditanam pada huma kritis, serta dapat mempertinggi pendapatan petani, tapi belum semua pihak menyadari potensi tadi.

4. Terkait menggunakan info ketahanan pangan (food security), yang wajib dilakukan merupakan : 

Meningkatkan produktivitas lahan melalui acara intensifikasi yg mencakup pemilihan bibit, peningkatan kualitas kultur teknis sampai pengelolaan pasca panen. Melalui aktivitas dibutuhkan produktivitas flora meningkat signifikan, sehingga tidak ada lagi kekhawatiran akan kekurangan bahan pangan. 

Meningkatkan produksi melalui ekstensifikasi atau ekspansi lahan menggunakan memanfaatkan huma-huma kritis / marjinal. Beberapa tumbuhan asal energi, misalnya jarak, cantel, jagung dan jambu mete, adalah flora yg relatif tahan kemarau serta sanggup beradaptasi dalam lingkungan yang kurang menguntungkan. Oleh karenanya untuk penanaman diusahakan agar jangan hingga menggeser peruntukan tanaman pangan. Berbagai lahan marjinal yang bisa dimanfaatkan antara lain : huma pantai, tanah karst, bantaran sungai, atau huma berkemiringan curam. 

Perlu segera dilakukan diversifikasi buat menemukan jenis-jenis tumbuhan baru penghasil energi. Beberapa tanaman yg sedang diteliti serta dikembangkan di Indonesia diantaranya : jambu mete, widuri, kerandang, kacang-kacangan, nyamplung, algae dan masih banyak lagi. 

Road Map Penelitian dan Pengembangan Energi di UMY

Penelitian serta pengembangan bidang tenaga pada UMY sudah dimulai tahun 2000 pada Fakultas Teknik, Fakultas Pertanian, PUSPER (Pusat Studi Pengelolaan Energi Regional). Melalui kerjasama dengan aneka macam pihak, penelitian serta pengembangan yang telah, sedang dan akan dilakukan diantaranya :

Bidang

Penelitian & Pengembangan

Hasil

(s/d ketika ini)

Pengembangan lanjutan

Audit energi

-Audit tenaga buat aneka macam stakeholders

-Pelatihan audit energi bagi staf dan mahasiswa Fakultas Teknik

-Hasil audit energi industri, perkantoran serta perorangan

-Sertifikasi auditor tenaga

Micro Hydro Power

-Survei potensi dan lokasi buat MHPP (Micro Hidro Power Plant)

-  Peta potensi untuk pengembangan energi (termasuk MHPP) : CAREPI

- Pengembangan stasiun MHPP

Hydro Power

-Belum signifikan

-Belum signifikan

-Pemanfaatan generator berbasis air serta air bahari buat produksi bio-kerosene serta bio-premium

Wind energy

-Pengembangan windmill pada huma pantai Bugel KP dan pantai Samas Bantul

-Berhasil menghidupkan generator

-Peralatan rusak lantaran korosi dan sedimentasi garam

-Pengujian bahan baku

-Pengujian pelapis logam anti karat

-Pengujian generator buat meningkatkan air pengairan

Solar energi

Belum signifikan

-  Belum signifikan

-    Pengujian solar cell untuk generator pembangkit listrik

Bioethanol

-Sakarifikasi ketela pohon, ubi jalar, ubi-ubian yg lain, sayuran, buah-buahan

-Fermentasi bahan standar dengan yeast

-Nira

-Syrup

-Pemurnian etanol

-Pengujian kualitas

-Scaling up produksi

-Produksi serta pengujian mesin pemroses

Biodiesel

Pengujian bahan baku

Belum signifikan

Pengujian bahan standar (kelapa, algae,kerandang, air, dll)

Bio-avtur (bensin penerbangan)

Pengujian bio-avtur berbasis bio-kerosene

Kualitas bio-avtur yg dihasilkan

Pengujian bio-avtur berbasis bio-kerosene serta bioetanol

Biogas

-Teknologi proses produksi biogas dari berbagai limbah (waste)

-Pengujian reaktor biogas

-Biogas skala tempat tinggal tangga

-Reaktor biogas portable

-Pengujian limbah lain buat produksi biogas

By-product

-Isolasi, karakterisasi dan multiplikasi dekomposer berdasarkan berbagai sumber

- Pemanfaatan dekomposer buat digesti limbah dalam proses produksi bioetanol dan pupuk

-Pemanfaatan limbah buat produksi bahan pangan (Nata de Cassava, Nata de Pina, selai, sirup, dll)

-Isolat bakteri serta jamur dekomposer

-Pupuk organik padat

-Pupuk organik cair

-Identifikasi,determinasi dan scaling up produksi isolat dekomposer

-Pemanfaatan limbah (tapioka, residu sayuran dan buah-buahan) buat produksi aktivator serta ZPT