Energi Alternatif :: PLTU Gambut

Bukan sebuah rahasia lagi jika Indonesia memiliki sumber daya alam yang sangat melimpah. Sumber daya tersebut juga meliputi potensi sumber daya alam yang dapat dijadikan sumber energi alternatif yang dapat digunakan untuk mengatasi krisis energi. Energi alternatif seperti potensi air, arus laut, panas bumi, energi surya, dan angin tersedia melimpah di Indonesia. Bahkan penduduk indonesia yang sangat banyak juga menghasilkan banyak sampah biomass yang juga memiliki potensi yang menjanjikan. Jika alasannya kurang teknologi, sebenarnya sudah banyak negara yang menerapkan teknologi energi alternatif tersebut. Oleh karena itu Bangsa Indonesia seharusnya mampu memanfaatkan energi tersebut. Lama ?? memang karena semuanya butuh proses yang panjang. Mahal ?? memang karena proses belajar butuh biaya dan percobaan. Namun jika kita berhasil menguasainya, tentunya kita akan tertawa dikemudian hari. Tidak hanya mengandalkan jalan pintas dengan  menggunakan energi se-berbahaya nuklir.

Oleh karena itu saya berusaha membahas salah satu potensi Indonesia yang cukup besar, yang kebetulan merupakan tugas sewaktu kuliah dulu. Semoga bermanfaat

GAMBUT

Gambut adalah jenis tanah yang terbentuk dari akumulasi sisa tumbuhan yang setengah membusuk, oleh karena itu bahan organiknya tinggi. Sebagai bahan organik, Gambut dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif. Didunia potensi lahan gambut tersedia hingga setara dengan 8 Milliar Terajoule. Jika dikonversikan dalam dunia nyata, jumlah ini setara dengan 1 juta kali daya ledak bom nuklir Hiroshima. Jumlah terbanyak terdapat di Canada, Rusia, Amerika Serikat. Sedangkan Indonesia menempati urutan ke-4 lahan gambut terluas di dunia, yaitu sekitar 17 juta hektar. Beberapa potensi gambut Indonesia (10% luas Indonesia) tersebar didaerah Sumatera, Kalimantan, dan Papua.

Gambut berpotensi besar untuk dijadikan sumber energi. Dapat dikatakan gambut merupakan batubara dengan kualitas yang paling rendah. Hal ini dikarenakan banyaknya kandungan air didalam Gambut. Kandungan kalori Gambut setara dengan 1330-1370.6 kJ/Nm3 atau 4400-5900 kal/g. Selain itu gambut dapat dikatakan adalah sumber daya yang dapat diperbaharui karena tidak diperlukan waktu puluh-puluh tahun untuk pembentukannya. Namun terdapat beberapa upaya yang harus dipenuhi dalam memanfaatkan gambut sebagai sumber energi. Selain kadar karbonnya yang cukup tinggi, pembakaran gambut juga menghasilkan beberapa gas berbahaya yaitu CO2, CH4, N2O. Oleh karena itu diperlukan sistem pemurnian gas dalam pemanfaatannya.

Kandungan Gambut di Indonesia

(ditandai dengan blok hitam dalam peta)

PRINSIP KERJA PLTU GAMBUT

Segaris besar cara pemanfaatan gambut sebagai bahan bakar PLTU hampir sama dengan batubara atau biomass. Proses yang dilakukan yaitu dengan oksidasi yang menghasilkan energi yaitu panas. Panas inilah yang kemudian digunakan untuk memanaskan air sehingga dapat dihasilkan uap untuk memutar turbin dan generator. Namun kandungan air yang cukup banyak pada gambut, serta kandungan karbon dan gas berbahaya membuat perlu adanya penanganan khusus. Beberapa proses yang terdapat pada PLTU Gambut antara lain.

1. Pengeringan Gambut

• Pengeringan perlu dilakukan karena kandungan air pada gambut sekitar 4,5 hingga 30 kali berat bobot keringnya yang akan mempengaruhi proses pembakaran
• Proses pengeringan dilakukan hingga 280 - 340 derajat dengan waktu 10 - 60 menit hingga kandungan air 30%
• Proses pengeringan dapat dilakukan dengan mamanfaatkan panas sisa pembakaran gambut

2. Penggilingan Gambut

• Secara garis besar sama dengan PLTU Batubara
• Penggilingan dilakukan untuk mengoptimalkan proses pengeringan yang kurang maksimal dilakukan dengan penjemuran

3. Konversi Thermal

Adapun proses konversi thermal yang dilakukan meliputi 3 metode antara lain:

Insenerasi

• Merupakan proses yang paling sederhana yaitu dengan membakar gambut secara langsung 
• Keunggulannya adalah sistem yang sederhana serta biaya yang murah
• Kurang ramah lingkungan serta efisiensi pembakaran sangat rendah

Pirolisa

• Merupakan proses pemanasan gambut pada suhu tinggi untuk memecah molekul-molekul besar gambut menjadi bagian yang lebih kecil
• Produk pirolisa menghasilkan gas ringan (H2, CO, CO2, H2O, dan CH4), Tar, serta Arang
• Untuk memaksimalkan proses Pirolisis, Gambut perlu dicetak menjadi bentuk kecil (pellet) dengan kriteria bentuk khusus yaitu mendekati bulat (tidak lonjong atau panjang), memiliki ukuran bentuk 0.5 hingga 5 cm serta rapat massa diatas 400 kg/m2
• Efisiensi lebih tinggi dari Insenerasi serta menghasilkan produk lain yang bermanfaat yaitu Tar yang kemudian dapat diolah menjadi diesel
• Kelemahannya diperlukan suhu yang tinggi sehingga tidak memungkinkan dilakukan black start. Inisiasi pembakaran biasanya menggunakan minyak

Gasifikasi 

• Merupakan kelanjutan dari proses Pirolisis

1. Pengeringan: sejak suhu awal hingga 150 C
2. Pirolisis: antara suhu 150 hingga 700 C
3. Reduksi: antara suhu 800 hingga 1000 C
4. Oksidasi: antara suhu 600 hingga 1500 C

• Efisiensi pembakaran sangat tinggi, serta lebih ramah lingkungan
• Sistem yang rumit serta biaya cukup mahal
• Produk akhir dari proses ini adalah batubara dalam bentuk gas yang dapat digunakan sebagai bahan bakar PLTG

Beberapa Proses dalam Pirolisa dan Gasifikasi

PERALATAN PLTU GAMBUT

Karena proses nya yang secara garis besar hampir sama dengan PLTU pada umumnya (batubara, dan biomass), maka peralatan yang digunakan pada PLTU Gambut juga sebagian besar sama. Peralatan tersebut antara lain: Boiler, Water Piping (Super-heater, Re-heater, Economizer), Pump, Fan, Water dan Waste Treatment, dan lain-lain. Beberapa peralatan yang berbeda pada PLTU Gambut antara lain:

Peralatan untuk Pengeringan Gambut

Devotilization Reactor

(dari kiri ke kanan) Gasifier,
Fischer-Tropsch Reactor (pengolahan Tar menjadi Diesel),

Gas Treatment Plant (pemurnian gas)

IMPLEMENTASI

Setelah mengetahui potensi gambut, prinsip kerja, serta beberapa peralatan dalam PLTU Gambut. Maka selanjutnya akan dibahas mengenai biaya dalam proses implementasi PLTU Gambut. Proses ini menyangkut seluruh biaya seperti biaya investasi, bahan bakar, pengoperasian serta perbaikan, Break Event Point, serta proyeksi harga listrik per-kWh. Seluruh data didapatkan melalui publikasi Research Report Lappeenranta University of Technology Faculty of Technology Department of Energy and Environmental Technology.

Perbandingan harga pada beberapa jenis pembangkit listrik

(Nuklir - Gas - Batubara - Gambut - Kayu - Angin)

INITIAL COST

Menurut data dari Laperanta University, untuk membangun sebuah PLTU Gambut 150 MW dengan efisiensi sekitar 40%  membutuhkan dana sebesar 225 juta Euro atau setara dengan 2,925 trilliun rupiah. Dengan rincian specific investment cost atau biaya pembangunan jika dihitung tiap kWh-nya jumlah investasi PLTU Gambut lebih mahal jika dibandingkan dengan PLTU Batubara yang membutuhkan 1300 euro/kWh.

Biaya pembangunan beberapa pembangkit jika dihitung per kWh

Jika diambil dengan perbandingan kapasitas MW yang sama, untuk membangun sebuah pembangkit 50MW dibutuhkan dana sebesar: Nuklir:137.5, Gas:35, Batubara:65, Gambut:75, Kayu:135 , Angin:65 (semua dalam satuan juta Euro)

Salah satu laporan milestone konstruksi PLTU Gambut

sejak penandatanganan kontrak hingga commissioning

Sebuah laporan milestone konstruksi menyebutkan bahwa dibutuhkan sekitar 30-36 bulan untuk membangun sebuah PLTU Gambut 150 MW.

OPERATION AND MAINTENANCE COST

PLTU Gambut memiliki prinsip kerja dan peralatan yang menyerupai PLTU Batubara, baik konversi termal hingga proses penanganan limbah pembakaran. Oleh karena itu PLTU Gambut memiliki O and M Cost yang juga hampir sama dengan PLTU Batubara. Berikut ini perbandingan O and M Cost untuk beberapa jenis pembangkit listrik dihitung berdasarkan harga euro / MWh.

 Perbandingan O and M Cost
pada beberapa jenis pembangkit listrik

  Waktu ekonomis rata-rata
pada beberapa jenis pembangkit listrik

Jika dihubungkan antara grafik O and M Cost dengan waktu Economical Life Time, tampak pembangkit dengan O and M Cost yang besar akan mengakibatkan semakin lama Economical Life Time. Hal ini mengindikasikan bahwa yang dimaksud dengan Economical Life Time adalah waktu dimana pembangkit tersebut akan bernilai ekonomis atau waktu dimana seluruh biaya yang dikeluarkan impas dengan keuntungan atau Break Event Point (BEP). Jika dilihat dari grafik dapat diperkirakan BEP untuk PLTU Gambut adalah sekitar 25 - 30 tahun.

FUEL COST

Fuel Cost atau biaya penggunaan bahan bakar merupakan biaya yang akan selalu dikeluarkan pembangkit selama pembangkit tersebut beroperasi. Besar Fuel Cost akan berbeda-beda pada masing-masing pembangkit. Sebagian besar terletak pada biaya proses penambangan dan pengolahan hingga siap digunakan, hingga biaya untuk penanggulan emisi yang dikeluarkan. Bahan bakar PLTU Gambut memiliki karakteristik yang hampir sama dengan PLTU Batubara. Oleh karena itu Fuel Cost untuk kedua jenis PLTU ini hampir serupa. Berikut ini merupakan salah satu laporan mengenai Fuel Cost pada januari 2008 dari Lappeenranta University:

 Harga bahan bakar per MWh beberapa pembangkit listrik

Harga diatas jika dikonversikan kedalam rupiah (kurs Euro:13 ribu) dan kWh didapatkan: Nuklir:24, Gas:361.4, Batubara:244.4, Gambut:230.1, Kayu:174.2, Angin;Gratis (semua dalam Rp/kWh).

HARGA ENERGI LISTRIK per kWh

Dalam menentukan harga energi listrik per kWh secara garis besar diperoleh dari proses perhitungan ketiga harga diatas (Investment, O and M, Fuel) serta lama waktu BEP. Harga inilah yang seringkali dijadikan pertimbangan apakah sebuah pembangkit memungkinkan untuk direalisasikan atau tidak. Karena pada tujuannya selain untuk mengatasi krisis energi, penggunaan energi alternatif juga ditujukan untuk menciptkan energi listrik yang murah. Berikut ini beberapa perbandingan harga energi listrik per kWh untuk beberapa jenis pembangkit listrik:

Fuel cost menggunakan tabel input data diawal bagian implementasi

(fuel cost of electricity)

Harga listrik per MWh beberapa jenis pembangkit listrik
(tanpa carbon trading)

Jika harga tersebut di konversikan ke dalam Rp/kWh maka didapatkan: Nuklir:455, Gas:665.6, Batubara:594.1, Gambut:566.8, Kayu:956.8, Angin:687.7. Harga diatas dihitung dengan tidak mempertimbangkan  adanya pengaruh adanya emisi karbon yang dikeluarkan. Berikut ini perkiraan harga energi listrik beberapa pembangkit listrik dengan mempertimbangkan adanya biaya carbon trading.

Pertimbangan biaya Carbon Trading dengan memperkiraan besar

emisi karbon yang dikeluarkan masing-masing pembangkit 

Harga listrik per MWh beberapa jenis pembangkit listrik
(dengan carbon trading)

Jika harga tersebut dikonversikan kedalam Rp/kWh maka didapatkan: Nuklir:455, Gas:769.6, Batubara:837.2, Gambut: 851.5, Kayu:956.8, Angin:687.7.

KESIMPULAN

Sebenarnya apa yang dibutuhkan Indonesia saat ini Apakah energi murah dengan mengorbankan beberapa pihak dan menimbulkan ketakukatn masyarakat yang besar, atau waktu untuk belajar mengoptimalkan sumber daya alam yang ada. Gambut merupakan salah satu alternatif yang cukup potensial untuk diaplikasikan di Indonesia. Dengan berbagai macam perlengkapan yang sesuai. Energi Gambut merupakan sumber energi yang cukup ramah lingkungan dengan ketersediaan yang cukup melimpah di Indonesia. Ditambah dengan sifatnya yang dapat diperbaharui merupakan sebuah keunggulan tambahan. Finlandia merupkan salah satu dunia yang berhasil memanfaatkan potensi gambutnya sebagai sumber energi utama. Jika mereka bisa, saya yakin indonesia juga pasti bisa.

Energi Nuklir itu baik..
Tapi ada banyak energi yang lebih baik..
Terlalu dini untuk menentukan Nuklir adalah satu-satunya jalan..