Empat Puluh
Tahun
Pengabdian
Langkah Awal Menjadi Peneliti
Perjalanan karier sebagai Peneliti di mulai sejak menjadi Karyawan Harian 1 Desember 1973 di BPTPBG, dengan kegiatan pertama adalah penelitian pemutihan kaolin, yang dilakukan dengan membersihkan kaolin dari mineral-mineral besi yaitu dengan mereduksi unsur Fe+3 menjadi Fe+2 dan
melarutkannya.
Penelitian selanjutnya adalah prosedur analisis Sn secara spektrofotometry absorpsi atom dengan api reduksi dan prosedur analisis unsur-unsur logam dengan prosedur x – ray fluorescence.
Preparasi Contoh untuk XRF
Penelitian selanjutnya adalah pembakaran genteng dengan batu bara menggunakan tungku api berbalik (down draft). Hal ini agak aneh, tetapi karena sebagai orang kimia dianggap tahu reaksi-reaksi batu bara dan pembakaran batu bara dengan reaksi-reaksi kimianya, jadi diberi tugas penelitian ini. Tetapi ternyata hasilnya menggembirakan sehingga dicontoh oleh pabrik-pabrik tetangganya di daerah Cikarang, yang ingin beralih dari penggunaan kayubakar ke batu bara, padahal sebelumnya anti batu bara. Tetapi belum tuntas pembinaan di pabrik-pabrik genteng lain, keburu di
tugaskan untuk melanjutkan S2 ke Australia pada tanggal 1 Januari 1981, sehingga pembinaan pabrik-pabrik genteng lainnya di lakukan Peneliti lain.
Sepulang Menambah Ilmu dari Negeri Kangguru
Setelah selesai tugas belajar S2, tanggal 3 maret 1983 pulang kembali ke Indonesia, melanjutkan tugas-tugas penelitian. Karena keterbatasan anggaran penelitian pada tahun 1983 sampai 1995, tidak banyak penelitian yang dilakukan pada masa itu, diantaranya:
• Pengaktifan bentonite untuk penjernih minyak sawit, meskipun ijasah S2 dengan latar belakang batu bara, tetapi juga melaksanakan tugas-tugas lain yang memerlukan keahlian kimia atau sedikit berbau kimia.
• Pemisahan thorium dari mineral-mineral jarang. Keahlian mengenai thorium di peroleh pada penelitian untuk ijazah S1 di ITB.
• Penelitian penggunaan batu bara untuk UKM bata, genteng, kapur dan gula merah.
Fokus di Penelitian Batu Bara
Mengapa Batu Bara?
Pada tahun 1990-an pemerintah sedang mengetengahkan wacana untuk mengurangi pembabatan hutan. Ketika itu kayu memang masih banyak dipakai untuk sumber energi, baik rumah tangga maupun industri khususnya UKM. Pada saat itu batu bara baru bisa bersaing secara ekonomis dengan kayu bakar karena harga kayu bakar pada saat itu cukup mahal dan cenderung terus naik seiring dengan pertambahan penduduk dan semakin menipisnya hutan/ vegetasi. Dengan demikian, muncullah solusi untuk beralih menggunakan batu bara.
Selanjutnya dari 1995 sampai sekarang adalah penelitian-penelitian yang terfokus pada pemanfaatan batu bara, melanjutkan sukses besar percobaan penggunaan batu bara untuk pembakaran genteng di Cikarang (1980). Batu bara menjadi fokus penelitian, selain sesuai dengan tugas pokok dan fungsi tekMIRA, juga sesuai dengan bidang pendidikan S2 yang saya lakukan. Batu
bara merupakan salah satu sumber energi yang penting untuk Indonesia karena cadangannya cukup besar dan dapat di andalkan, sehingga sesuai dengan kebijakan bauran konsumsi energi nasional, bahwa pada tahun 2025 peran batu bara ditargetkan sebesar 33% (PerPres No 05 tahun 2006). Setelah cadangan minyak dan gas semakin menipis, batu bara merupakan jembatan bagi Indonesia untuk beralih dari berbasis BBM/BBG ke basis energi baru dan terbarukan seperti nuklir, panas bumi, angin, matahari, biomasa dll yang saat ini belum siap atau masih belum ekonomis, sehingga saat ini Indonesia masih menggunakan sumber-sumber energi yang lebih murah, yang salah satunya adalah batu bara sehingga saya tertarik untuk berkecimpung di bidang batu bara ini.
Batu bara ialah salah satu sumber energi yang sangat bermanfaat. Saya merasa bahwa penelitian tentang pembakaran batu bara sangat penting. Ini menyangkut hajat hidup orang banyak. Saya ingin penelitian saya sangat bermanfaat bagi masyarakat.
Setelah selesai penelitian tentang bahan bakar batu bara di Australia, saya kembali ke Indonesia dan fokus meneliti batu bara. Batu bara dahulu tidak terlalu populer karena kalah pamor akibat harga solar dan bahan bakar lainnya masih sangat murah. Hampir setiap industri menggunakan solar sebagai bahan bakar. Sejak tahun 1990-an saya fokus mendedikasikan diri meneliti batu bara. Siklon burner baru saya kembangkan di industri pada tahun 2005,setelah subsidi BBM di industri dikurangi drastis sehingga batu bara mulai dilirik oleh kalangan industri.
Pentingnya Penelitian Pembakaran Batu Bara
Setelah era BBM murah berlalu, kemungkinan besar Indonesia akan mulai menuju era batu bara, khususnya untuk PLTU, industri-industri menengah dan kecil. Jadi Indonesia relatif termasuk pendatang baru untuk teknologi pemanfaatan batu bara karena sebelumnya telah lama di manjakan oleh BBM yang murah. Sebagian besar batu bara dunia dimanfaatkan dengan cara dibakar langsung. Sebagai negeri yang sedang berkembang tentunya prioritas pertama untuk pemanfaatan batu bara yang dimilikinya melalui
teknologi pembakaran langsung sehingga Indonesia perlu segera menguasai teknologi pembakar batu bara ini. Suatu saat nanti setelah energi baru dan terbarukan sudah siap dan ekonomis teknologinya, Indonesia akan menuju kesana, yaitu teknologi nuklir, biomasa, angin, air, ombak, matahari, panas bumi dll.
Teknologi Cyclone Burner: Masa Depan Pembakaran Batu bara di
Indonesia
Penggunaan batu bara di industri menengah seperti tekstil, kimia, makanan dan industri manufakturing lainnya dilakukan melalui pembakaran langsung menggunakan kisi, baik kisi tetap maupun berjalan (chain grate). Batu bara yang digunakan adalah batu bara bongkahan (lumpy). Setelah beberapa tahun ekspor batu bara secara gencar, maka batu bara bongkah yang adalah batu bara kalori tinggi >5700 kkal/kg semakin habis, tinggallah batu bara peringkat rendah yang tersisa. Batu bara peringkat rendah ini bersifat hancur sendiri menjadi butir-butir kecil atau bubuk kalau dibiarkan di tempat terbuka sehingga sulit untuk dibakar menggunakan kisi. Jadi perlu dikembangkan teknologi pembakaran yang mampu untuk membakar batu bara yang tersisa ini yang berbentuk butir-butir kecil/hancur. Pembakar siklon potensial untuk dikembangkan karena peralatannya simpel dan murah dan dapat digunakan dari skala-skala kecil untuk UKM sampai skala besar untuk industri menengah-besar guna membakar batu bara halus ini.
Dengan teknik ini tepung batu bara dimasukkan kedalam silinder bersama tiupan udara pembakar secara tangensial dari sisi silinder sehingga tepung batu bara berpusar-pusar di dalam silinder dan terbakar dalam suasana turbulensi tinggi sehingga dihasilkan pembakaran yang bersih tidak berasap dan efisien.
Gambar Pembakar Siklon
Pengembangan Pembakar Siklon
Pengembangan pembakar siklon terinspirasi oleh teknik pembakar siklon dari Babcock & Wilcox, yang menggunakan batu bara berukuran 6 – 9 mm. Teknik ini tidak dapat digunakan untuk batu bara Indonesia yang berperingkat rendah, karena pembakaran menjadi tidak stabil dan akhirnya mati.
Teknik pembakar siklon yang dikembangkan mempunyai banyak kelebihan dan kemampuan karena:
• Dapat membakar batu bara peringkat rendah sampai tinggi.
• Dapat membakar batu bara dengan kadar air rendah sampai tinggi 0–23% atau lebih.
• Dapat membakar batu bara dengan titik leleh abu rendah (meleleh) maupun tinggi (padat).
• Dapat membakar batu bara berkadar abu rendah sampai tinggi 0–15% atau lebih.
Kelebihan pembakar siklon di banding dengan teknik-teknik pembakaran batu bara lainnya adalah antara lain:
1. Pembakar siklon adalah alat yang simpel dan biaya investasinya rendah. 2. Api stabil dari skala 6 kg/jam sampai 6000 kg/jam atau lebih.
3. Alat pembakar yang praktis karena dapat dibesarkan – dikecilkan secara spontan, dimatikan atau dihidupkan kembali dengan cepat.
4. Api yang dihasilkan mirip api BBM/BBG sehingga dapat mensubstitusi pembakar-pembakar BBM/BBG diberbagai fasilitas industri seperti boiler, oil heater, rotary kiln, smelter, oven pengering dll.
Desentralisasi Penelitian: Meneliti di Daerah
Setelah keberhasilan penggunaan batu bara untuk pembakar genteng di Cikarang, Peneliti-Peneliti tekMIRA yang lain mulai mendirikan banyak percontohan tungku pembakar bata, genteng dan kapur di berbagai daerah di Indonesia, sehingga tekMIRA di kenal sebagai pelopor penggunaan batu bara di industri kecil. Dengan adanya masalah penggundulan hutan dan kerusakan vegetasi di banyak Daerah Aliran Sungai (DAS), maka kesadaran untuk mensubstitusi penggunaan kayubakar di UKM dengan batu bara meningkat. Jadi pada 1990-an sampai tahun-tahun 2000an banyak dari kalangan Pemda yang bekerjasama dengan tekMIRA untuk mempromosikan batu bara di UKM.
Teknologi pembakaran batu bara yang diterapkan di UKM pada saat itu adalah teknik pembakaran co-firing yaitu pembakaran kombinasi batu bara-kayu menggunakan batu bara bongkah dengan bara-kayu atau batu bara tepung dengan kayu. Beberapa menggunakan batu bara tepung dengan pembakar siklon sederhana untuk industri kapur.
Penelitian-penelitian pemanfaatan batu bara yang dilakukan adalah: 1. Penelitian-penelitian dengan biaya Kemenristek yaitu
penelitian-penelitian RUT (Riset Unggulan Terpadu) mengenai Biocoal 1994-1997 dan mengenai pembakaran kapur dengan batu bara 2001-2002 dalam tungku tegak semi kontinu.
2. Penelitian-penelitian dengan biaya Pemerintah Daerah, diantaranya dengan:
• Dinas Perindustrian Kabupaten Tegal
• Dinas Perindustrian Provinsi Jawa Timur
• Dinas Perindustrian Kabupaten Sarolangun, Bangko
• Dinas Perindustrian Kota Bekasi
3. Penelitian-penelitian yang di lakukan mengenai pembakaran bata, geteng dan kapur di industri kecil / UKM
• Penelitian dengan biaya dari tekMIRA adalah pengembangan pembakar siklon, implementasi pembakar siklon kecil untuk pembakar kapur. Dari penelitian–penelitian yang dibiayai Pemda dan tekMIRA berhasil dibuat berbagai rancang bangun furnace atau tungku pembakar antara lain:
• Furnace pembakar batu bara untuk genteng
• Furnace pembakar batu bara untuk kapur tungku tegak
• Tungku pirolisis pemanas ganda
• Oven bolak-balik untuk bata
• Pembakar siklon sederhana untuk pembakar kapur berkala tradisional dan tungku tegak semi kontinyu.
• Pembakar siklon sederhana untuk oven pengering 100 – 150 °C.
• Pembakar siklon sederhana untuk ovenpengering padi.
• Boiler mini untuk industri jamur dll.
Penelitian untuk Semua: dari UKM sampai Industri
Setelah kegiatan sosialisasi batu bara di UKM sampai tahun 2000-an, pada tahun 2005 pemerintah mengurangi subsidi BBM di industri secara drastis sehingga banyak industri mengalami keguncangan. Beberapa industri datang ke tekMIRA menginginkan substitusi burner-burner BBMnya dengan burner
batu bara. Pada saat itu pembakar siklon yang dikembangkan sejak 1996 baru di terapkan untuk UKM, karena baru dapat bersaing dengan kayubakar dan belum dapat bersaing dengan BBM subsidi di industri-industri yang lebih besar. Jadi dengan naiknya harga BBM industri secara drastis pada 2005,
Furnace Pembakar Genteng
Teknik Co-Firing untuk Pembakar Bata
membuka peluang bagi pembakar siklon untuk diterapkan di fasilitas-fasilitas industri ex BBM/BBG.
Dimulailah implementasi pembakar siklon untuk substitusi burner-burner
BBM di boiler, oil heater, rotary kiln, rotary dryer, oven annealing, reverberatory furnace, ketel galvanisasi, asphalt mixing plant, autoclave, drying oven, tunnel kiln pada industri-industri tekstil, kimia, pupuk, mineral, minuman, peleburan logam, minyak atsiri dan makanan.
Hasil uji coba di beberapa industri, kehandalannya juga benar-benar memuaskan. Bahkan ada pabrik yang awalnya hanya memasang satu siklon
burner, malah menambah lagi dengan empat sampai enam buah. Siklon
burner tersebut bisa dioperasikan selama enam hari berturut-turut dan awet hingga bertahun-tahun lamanya.
Selain kehandalan operasional, siklon burner juga sangat menguntungkan dari sisi bisnis. Untuk jumlah keperluan energi yang sama, teknologi ini mampu menghemat hingga 70% dibandingkan jika menggunakan bahan bakar solar. Dengan demikian secara bisnis, siklon burner menjadi salah satu solusi yang menguntungkan mereka.
Lucunya, beberapa perusahaan yang menggunakan siklon burner malah merahasiakan bahwa mereka menggunakan batu bara sebagai bahan bakar pabriknya. Saya kira ini mereka lakukan untuk menjaga daya saing pabrik, mengingat mereka bisa menghemat hingga 70% biaya bahan bakar. Sementara, cost untuk bahan bakar porsinya cukup signifikan dalam keseluruhan proses produksi mereka. Artinya, dengan siklon burner ini pabrik tersebut bisa kompetitif dari sisi harga terhadap perusahaan-perusahaan sejenis lainnya.
Pembakar Siklon untuk Oil Heater
Pembakar Siklon untuk Boiler 5 Ton Pada Industri Makanan
Pembakar Siklon untuk Boiler 2 Ton Pada Industri Kimia
Untuk Ashpalt Mixing Plant Pembakar Siklon untuk Rotary Dryer
