Energi Biomassa

Tulisan saya yang berikut ini akan membahas energy biomassa serta pamanfaatannya yang dapat digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Apakah yang disebut energy biomassa? Dan mengapa dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari hari?


Energy biomassa termasuk sumber daya alam non konvensional karena energy yang ada pada alam dapat digantikan atau dapat dicari energy pembaharuannya. Energy biomassa adalah bahan organic yang terkandung dalam tanaman yang dihasilkan dari proses fotosintesis. Atau pengertian lainnya adalah segala jasad hidup yang bisa digunakan untuk menghasilkanenergi bila di bakar. Biomasa, terutama dalam bentuk kayu bakar dan limbah pertanian, adalah sumber energy tertua yang digunakan manusia. contoh biomassa antara lain adalah tanaman, pepohonan, rumput, ubi, limbah pertanian, limbah hutan, tinja, dan kotoran ternak.

Tumbuhan biasanya menggunakan fotosintesis untuk menyimpan tenaga surya, udara dan CO2. Bahan bakar bio adalah bahan bakar yang diperoleh dari biomasa – organisme atau produk dari metabolisme hewan, seperti kotoran dari sapid an sebagainya. Ini merupakan salah satu sumber energy terbaharui atau non konvensional.

Sumber energy biomassa mempunyai beberapa kelebihan antara lain merupakan sumber energy yang dapat diperbaharui (renewable) sehingga dapat menyediakan sumber energy 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 sealin digunakan untuk memenuhi kebutuhan domestic juga diekspor dan menjadi tulang punggung penghasil devisa Negara.

Biomassa sebagai sumber energy

Tanaman pangan dan perkebunan menghasilkan limbah yang cukup besar, yang dapat dipergunakan untuk keperluan lain seperti bahan bakar nabati. Pemanfaatan limbah sebagai bahan bakar nabati memberikan tiga keuntungan yaitu. Pertama, peningkatan efisiensi energy secara keseluruhan karena kandungan energy yang terdapat pada limbah cukup besar dan akan terbuang percuma jika tidak dimanfaatkan. Kedua, penghematan biaya, karena seringkali membuang limbah bisa lebih mahal daripada memanfaatkannya. Ketiga, mengurangi keperluan akan tempat penimbunan akan menjadi lebih sulit dan mahal, khususnya di daerah perkotaan. Tanaman bahan bakupembuatan biodiesel diantaranya adalah kelapa sawit, jarak, kedelai. Dan tanaman yang sering ditujukan sebagai bahan pembuatan ethanol adalah ubi kayu, jagung, sorghum, dan sago.

Prinsip pembakaran bahan bakar

Prinsip pembakaran bahan bakar sejatinya adalah reaksi kimia bahan bakar dengan oksigen (O). Kebanyakan bahan bakar mengandung unsure karbon (C), hydrogen (H) dan belerang (S). Akan tetapi yang memiliki kontribusi yang penting terhadap energy yang dilepaskan adalah C dan H. Masing-masing bahan bakar mempunyai kandungan unsure C dan H yang berbeda-beda. Proses pembakaran terdiri dari dua jenis yaitu pembakaran lengkap (complete combustion) dan pembakaran tidak lengkap (incomplete combustion). Pembakaran sempurna terjadi apabila seluruh unsure C yang bereaksi dengan oksigen hanya akan menghasilkan CO2, seluruh unsure H menghasilkan H2O dan seluruh S menghasilkan SO2. Sedangkan pembakaran tak sempurna terjadi apabila seluruh unsure C yang dikandung dalam bahan bakar bereaksi dengan oksigen dan gas yang dihasilkan tidak seluruhnya CO2. Keberadaan CO pada hasil pembakaran menunjukkan bahwa pembakaran berlangsung secara tidak lengkap. Jumlah energy yang dilepaskan pada proses pembakaran dinyatakan sebagai entalpi pembakaran yang merupakan beda entalpi antara produk dan reaktan dari proses pembakaran sempurna. Entalpi pembakaran ini dapat dinyatakan sebagai Higher Heating Value (HHV) atau Lower Heating Value (LHV). HHV diperoleh ketika seluruh air hasil pembakaran dalam wujud cair sedangkan LHV diperoleh ketika seluruh air hasil pembakaran dalam bentuk uap. Pada umumnya pembakaran tidak menggunakan oksigen murni melainkan memanfaatkan oksigen yang ada di udara. Jumlah udara minimum yang diperlukan untuk menghasilkan pembakaran lengkap disebut sebagai jumlah udara teoritis (atau stoikiometrik). Akan tetapi pada kenyataannya untuk pembakaran lengkap udara yang dibutuhkan melebihi jumlah udara teoritis. Kelebihan udara dari jumlah udara teoritis disebut sebagai excess air yang umumnya dinyatakan dalam persen. Parameter yang sering digunakan untuk mengkuantifikasi jumlah udara dan bahan bakar pada proses pembakaran tertentu adalah rasio udara bahan bakar. Apabila pembakaran lengkap terjadi ketika jumlah udara sama dengan jumlah udara teoritis maka pembakaran disebut sebagai pembakaran sempurna.

Pemanfaatan energy biomassa

Energy biomassa memerlukan teknologi untuk mengkonversinya sebagai bahan bakar. Secara umum teknologi konversi biomassa menjadi bahan bakar dapat dibedakan menjadi tiga pembakaran yaitu pembakaran langsung, konversi termokimiawi, dan konversi biokimiawi. Pembakaran langsung merupakan teknologi yang paling sederhanakarena pada umumnya biomassa telah dapat langsung dibakar. Konversi termokimiawi merupakan teknologi yang memerlukan perlakuan termal untuk memicu terjadinya reaksi kimia dalam menghasilkan bahan bakar. Dan konversi biokimiawi merupakan teknologi konversi yang menggunakan bentuan mikroba dalam menghasilkan bahan bakar.




Biobriket


Briket adalah salah satu cara yang digunakan untuk mengkonversi sumber energy biomassa ke bentuk biomassa lain dengan cara dimampatkan sehingga bentuknya menjadi lebih teratur. Briket yang terkenal adalah batu bara. Biomassa lain yang dapat dijadikan briket adalah sekam, arang sekam, serbuk gergaji, serbuk kayu, dan limbah-limbah biomassa lainnya.

Gasifikasi


Gasifikasi biomassa dapat didefinisikan sebagai proses konversi bahan selulosa dalam suatu reactor gasifikasi (gasifier) menjadi bahan bakar. Gas tersebut dipergunakkan sebagai bahan bakar motor untuk menggerakkan generator pembangkit listrik. Gasifikasi merupakan salah satu alternative dalam rangka program penghematan dan diversifikasi energy. Gasifikasi juga akan membantu mengatasi masalah penanganan dan pemanfaatan limbah pertanian, perkebunan, dan kehutanan. Ada tiga bagian utama perangkat gasifikasi yaitu, unit pengkonversi bahan baku (umpan) menjadi gas, disebut reactor gasifikasi atau gasifier, unit  pemurnian gas, dan unit pemanfaatan gas.

Pirolisa

Pirolisa adalah penguraian biomassa (lysis) karena panas (pyro) pada suhu yang lebih dari 150oC. pada proses pirolisa terdapat beberapa tingkatan proses, yaitu pirolisa primer dan pirolisa sekunder. Pirolisa primer adalah pirolisa yang terjadi pada bahan baku (umpan), sedangkan pirolisa sekunder adalah pirolisa yang terjadi atas partikel dan gas atau uap hasil pirolisa primer. Pirolisa adalahpenguraian karena panas, sehingga keberadaan O2 dihindari pada proses tersebut akan memicu reaksi pembakaran.

Liquification

Liquification merupakan proses perubahan wujud dari gas ke cairan dengan proses kondensasi, biasanya melalui pendinginan atau perubahan dari padat ke cairan dengan peleburan, bisa juga dengan pemanasan atau penggilingan dan pencampuran denga cairan lain untuk memutuskan ikatan. Pada bidang enrgi liquification terjadi pada batu bara dan gas menjadi bentuk cairan untuk menghemat transportasi dan memudahkan pemanfaatan.

Biokimia

Contoh proses yang termasuk ke dalam proses biokimia adalah hidrolisis, fermentasi dan an-aerobic digestion. An-aerobic digestion adalah penguraian bahan organic atau selulosa menjadi CH4 dan gas lain melalui proses biokimia.

Proses pembuatan etanol dari biomassa tergolong dalam konversi biokimiawi. Biomassa yang kaya dengan karbohidrat atau glukosa dapat difermentasi sehingga terurai menjadi etanol dan CO2. Akan tetapi, karbohidrat harus mengalami penguraian (hidrolisa) terlebih dahulu menjadi glukosa. Etanol hasil fermentasi pada umumnya mempunya kadar air yang tinggi dan tidak sesuai untuk pemanfaatannya sebagai bahan bakar pengganti bensin. Etanol ini harus didistilasi sedemikian rupa mencapai kadar etanol diatas 99.5%.

biomassa dapat pula digunakan langsung sebagai bahan bakar atau untuk memproduksi bahan bakar bio cair. Biomassa yang diproduksi dengan teknik pertanian, seperti biodiesel, etanol, dan bagasse (seringkali sebuah produk sampingan dari pengkultivasian tebu) dapat dibakar dalam mesin pembakaran dalam atau pendidih.

Kesimpulannya adalah banyak manfaat dari hasil enery biomassa ini. Energy biomassa adalah sumber energi nonkonvensional yang dikembangkan untuk mengganti sumber energi konvensional yang terbatas jumlahnya. Banyak bahan yang dapat diambil untuk membuat energy biomassa yang ada disekitar kita. Dan kita tidak boleh merusak lingkungan yang ada dalam pembuatan energy biomassa ini. Karena semua dari alam dan dikembalikan ke alam