Pembangkit Listrik dari Sampah

Sudah sejak lama sampah menjadi masalah besar di Indonesia. Seiring dengan peningkatan jumlah penduduk, sampah yang dihasilkan pun meningkat. Pada tahun 2010, berdasarkan data Badan Pusat Statistik, penduduk Indonesia berjumlah 237 juta dan menduduki peringkat keempat di dunia. Berbagai usaha untuk mengendalikan jumlah sampah telah dilakukan oleh pihak-pihak yang peduli lingkungan serta teknologi pengolahan sampah berdasarkan prinsip 3R (Reduce, Reuse, Recycle) atau 5R (dengan tambahan Recovery dan Research). Recovery artinya pemanfaatan sampah melalui pembakaran untuk diperoleh energi sedangkan Research merupakan penelitian dan pengembangan teknik-teknik baru pengelolaan sampah. Recovery biasanya untuk sampah yang tidak dapat dimusnahkan selain melalui pembakaran. Teknologi tersebut masih menuai kontroversi, tetapi metode seperti apa yang tepat agar energi dapat diperoleh kembali tanpa merusak lingkungan. Usaha yang telah dilakukan seperti pemanfaatan sampah sebagai bahan baku produk downgrade, teknologi plasma, pengomposan, pembuatan biogas, hingga barang bekas belum menunjukkan hasil yang signifikan terhadap penyelesaian masalah ini. Edukasi masyarakat yang sulit tersampaikan karena sebagian besar masih melihat dari segi ekonomi sehingga hanya sedikit masyarakat yang tetap berkomitmen melakukan kepedulian lingkungan. Sebagai pemuda Indonesia, kitalah yang seharusnya mengubah paradigma itu. Indonesia menanti kontribusi nyata kita.
Usaha pemilahan sampah dan penyuluhan pun telah dilakukan. Di Jepang sendiri pemilahan sampah telah dibagi menjadi lima; kertas, kaca, logam, organik, dan anorganik. Di Indonesia, pemilahan menjadi dua jenis sampah yaitu organik dan anorganik pun sulit dilaksanakan. Sebagai bukti, di sebuah institusi pendidikan tinggi, budaya membuang sampah menjadi dua jenis terbukti tidak tercapai.
Tingginya sampah yang dihasilkan mengakibatkan penumpukkan yang tak terkendali. Menurut data statistik, kota-kota besar, seperti Jakarta menghasilkan 6.000 ton sampah/hari. Sampah-sampah tersebut kemudian dikirim ke TPA (Tempat Pembuangan Akhir) dan ditangani secara terbuka (open dumping), dengan kata lain dibiarkan membusuk. Berbagai jenis sampah menumpuk menjadi satu dan mencemari udara, tanah, dan air tanah.

PT NOEI (Navigat Organic Energy Indonesia) merupakan salah satu perusahaan yang bergerak di bidang
pemanfaatan sampah untuk memperoleh energi, salah satunya listrik. Melalui teknologi yang dikenal sebagai GALFAD (Gasification, Landfill, and Anaerobic Digestion), sampah organik dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik tanpa menimbulkan polusi yang lebih buruk. Secara singkat teknologi ini dipaparkan sebagai berikut.

Teknologi GALFAD terdiri dari lima bagian:
Pemilahan Sampah Organik dan Anorganik
Pemilahan sampah anorganik dari jenis sampah organik. Sampah organik selanjutnya dipisahkan antara yang kering dan basah menggunakan kombinasi rotary waste separation screen dan secara manual untuk sampah berukuran besar.
Gasifikasi
Proses gasifikasi didahului proses pirolisis. Pirolisa adalah proses konversi bahan organik atau dekomposisi limbah padat melalui jalur pemanasan tanpa kehadiran oksigen. Pada proses pirolisis sampah organik kering dikonversi menghasilkan fasa gas (terdiri dari gas hidrokarbon seperti CO, H2, CO2, dan CH4) disebut pyrogas, tar, larutan asam asetat, metanol, dan padatan char dan inert dari sampah. Residu pirolisis berupa arang (char) yang tidak terdekomposisi, dimasukkan ke unit gasifikasi (gasifier). Di gasifier, arang mengalami reaksi water-gas shift reaction dengan tambahan steam menjadi gas yang mudah terbakar (combustible gas). Selain itu terjadi reaksi pembentukan metana. Gas hasil gasifikasi terdiri dari karbon monoksida, hidrogen dengan sedikit metana.
Pyrogas dan gas hasil gasifikasi kemudian disalurkan ke furnace (tungku pembakaran) dioksidasi untuk membangkitkan steam. Untuk memastikan pembakaran secara menyeluruh dan meminimalkan emisi gas buang, ruang pembakaran dijaga pada temperatur 1250 ºC.
Steam yang dihasilkan dari boiler kemudian digunakan untuk menggerakkan turbin. Melalui generator listrik diubah menjadi energi listrik yang dapat langsung didistribusikan.
Pada bagian ini masih mengemisikan logam berat, amonia, dan NOx. Untuk mengatasinya, digunakan baghouse filter, proses dry solvay, dan cyclone separators.
Sanitary Landfill (Lahan Urug)
Bagian ini untuk sampah organik basah. Sampah ditimbun dalam sebuah kolam besar dan ditutup. Bakteri anaerob akan menguraikan sampah dan menghasilkan landfill gas yang sebagian besar terdiri dari metana. Metana sama halnya dengan pyrogas dan gas hasil gasifikasi, digunakan di furnace untuk membangkitkan steam. Metana ini dialirkan dengan pipa vertikal yang melewati tanah. Agar tidak keluar ke lingkungan, dipasang membran khusus yang bisa menghambat pergerakan gas ini. Sebelum masuk furnace, metana dipisahkan dari kotoran terikut dengan penyaring udara (gas), perangkat untuk mengurangi kadar air, dan chiller.
Anaerobic digestion
Sampah organik basah juga dapat diuraikan secara anaerobik menghasilkan biogas. Biogas ini sebagian besar merupakan metana.
Steam Turbine
Berupa generator pembangkit listrik dari steam. Karena gas bakar yang dihasilkan dari pengolahan sampah tidak stabil, dibutuhkan mesin generator khusus dan perangkat kendali yang tepat. Pada proyek ini digunakan mesin Jenbacher yang diproduksi di Austria.

Inti dari tekonlogi tersebut adalah bagaimana kita dapat memperoleh gas dengan nilai kalor tinggi dari tumpukan sampah organik. Gas lalu digunakan sebagai bahan bakar untuk membangkitkan steam. Selanjutnya, steam memutar turbin yang berhubungan dengan generator listrik sehingga dihasilkan listrik.
Daerah yang telah memanfaatkan teknologi ini adalah Bantar Gebang, Bekasi, yang sebelumnya menjadi TPA bagi sampah Jakarta. Berdasarkan keterangan Agus Nugroho Santoso, Presiden Direktur Utama PT NOEI, total investasi yang dibutuhkan sebesar 75 juta USD dan menghasilkan listrik 2 MW di area seluas 110 hektar. Listrik yang diproduksi selanjutnya akan ditingkatkan.
Sebelum di Bantar Gebang, proyek serupa juga dibangun di Suwung, Bali dengan skala yang lebih kecil. Mulai beroperasi pada tahun 2007 atas kerja sama dengan Pemda setempat. Dengan investasi sebesar 30 juta USD dengan pasokan sampah 800 ton/hari, listrik yang dihasilkan sebesar 10 MW.
Proyek pengolahan sampah ini mendapatkan pemasukkan dari tiga sumber, yaitu penjualan listrik, tipping fee, dan skema Carbon Emission Reduction (CER) melalui program Clean Development Mechanism (CDM). Listrik dijual kepada PLN seharga Rp 820,00/ kWh. Sedangkan tipping fee yang dibayarkan oleh pemerintah Jakarta sebesar Rp 123.000,00 ton sampah.
Skema CER, dihitung dari dua hal. Pertama, besarnya emisi gas metana yang bisa dikurangi. Kedua, besar listrik yang dihasilkan yang dapat menggantikan penggunaan energi fosil. Berdasarkan Agus, nilai tersebut setara dengan 800 ribu ton karbon dioksida/ tahun untuk Bantar Gebang sedangkan Suwung, Bali 125 ribu ton.
Kendala proyek ini adalah keterbatasan lahan dan kurangnya kesadaran pemerintah daerah untuk mengalokasikan anggaran bagi pengelolaan sampah (tipping fee), serta infrastruktur TPA yang kurang memadahi. Kendala berikutnya terkait soal dana. Meskipun telah terdaftar sebagai proyek CDM, ternyata tidak dapat dijadikan sebagai agunan kepada pihak perbankan. Hal ini tentu saja menyulitkan gerak pengusaha.
Selain itu diperlukan insentif khusus bagi tarif harga jual listrik ke PLN yang nota bene dari renewable resources karena nilai investasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan listrik dari energi fosil.

ref:
majalah energi.com edisi Juli 2011 dengan perubahan.

Advertisement