MAKALAH 1
KONVERSI TENAGA LISTRIK
“Pembangkit Listrik Tenaga Biomassa (PLTBM)”
Disusun Oleh
:
1. M. Robby Adam
135874031
2. Fadlil Maula
135874032
3. Doni Wahyudi I.
135874033
4. Zainul Mukhtarom
135874034
Kelas :
S-1 TE A 2013
PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
KATA PENGANTAR
Puji serta syukur kami panjatkan kepada ALLAH SWT yang dengan rahmat-NYA kami akhirnya bisa menyelesaikan penulisan makalah sebagai tugas dari mata kuliah Konversi Tenaga Listrik yang berjudul “Pembangkit Listrik Tenaga Biomassa (PLTBM)”.
Dalam penyusunan makalah ini kami ingin mengulas tentang sistem kerja yang digunakan pada pembangkit listrik tenaga biomassa secara global.
Dalam penyusunannya tentu kami menyadari masih banyak kekurangan yang terdapat pada makalah ini, hingga adanya kritik dan saran yang membangun diperlukan untuk
memperbaiki tulisan-tulisan yang berikutnya.
Kami berharap dengan adanya makalah ini dapat membantu pembaca yang memang membutuhkanya.
Surabaya, 22 Februari 2015
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR……….2
DAFTAR ISI ... ………...3
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... ………...4
B. Rumusan Masalah ...5
C. Tujuan Penulisan ... 5
BAB II ISI A. Pengertian Biomassa ... 6
B. Aplikasi Biomassa ... 6
C. Pemanfaatan Biomassa ... 8
D. Prinsip Kerja Pembakaran Bahan Bakar………...…11
BAB III PENUTUP Kesimpulan ... 13
DAFTAR PUSTAKA ... 14
PENDAHULUAN A. Latar Belakang
Biomassa adalah bahan organik yang dihasilkan melalui pross fotosintetik, baik berupa produk maupun buangan. Contoh biomassa antara lain adalah tanaman, pepohonan, rumput, ubi, limbah pertanian, limbah hutan, tinja dan kotoran ternak.Selain digunakan untuk tujuan primer serat, bahan pangan, pakan ternak, miyaknabati, bahan bangunan dan sebagainya, biomassa juga digunakan sebagai sumberenergi (bahan bakar). Umum yang digunakan sebagai bahan bakar adalah biomassayang nilai ekonomisnya rendah atau merupakan limbah setelah diambil produk primernya.
Saat ini, ketersediaan energi fosil semakin berkurang, khususnya minyak bumi. Setelah terjadinya krisis energi yang pernah mencapai puncak sekitar dekade 1970-an, dunia saat ini menghadapi kenyataan bahwa persediaan minyak bumi, sebagai salah satu tulang punggung produksi energi terus berkurang. Di masa mendatang, dunia akan terancam semakin
kesulitan untuk menemukan dan menggunakan sumber energi dari fosil. Eksplorasi yang telah dilakukan, konsumsi dalam jumlah besar serta pertambahan penduduk yang tinggi di masa depan, akan membuat persediaan energi fosil khususnya minyak bumi tidak dapat mengimbangi permintaan terhadap kebutuhan energi. Para ahli berpendapat, dengan pola konsumsi seperti sekarang diperkirakan dalam waktu 50 tahun ke depan cadang minyak bumi dunia akan habis. Keadaan ini bisa diamati dengan kecenderungan meningkatnya harga minyak di pasar dalam negeri dan ketidakstabilan harga minyak di pasar internasional (Pinske, 2000). Jumlah pemakaian energi di Indonesia masih sangat tergantung dari bahan bakar fosil. Jika hal ini terus berlanjut maka bisa saja terjadi krisis global akibat semakin sedikitnya bahan baku fosil ini.
Oleh karena itu dewasa ini sumber energi baru terbarukan sedang digalakkan di
Indonesia. Dari beberapa data masih terlihat dominasi penggunaan batubara, minyak bumi dan gas sebagai sumber energi. Kondisi ini sangat disayangkan mengingat Indonesia menyimpan potensi biomassa yang begitu melimpah. Jika potensi ini dapat dimanfaatkan dengan maksimal maka akan memecahkan permasalahan energi yang terjadi selama ini, salah satu sumber biomassa yang mudah didapatkan dan berada disekitar kita adalah sampah.
1. Apa itu Biomassa ?
2. Bagaimana pemanfaatan Biomassa sebagai energi terbarukan ? 3. Bagaimana prinsip kerja Biomassa sebagai energi terbarukan ? 3. Apa aplikasi dari Biomassa ?
C. Tujuan Penulisan
1. Menjelaskan pengertian Biomassa
2. Menjelaskan pemanfaatan Biomassa sebagai energi terbarukan 3. Menjelaskan prinsip kerja Biomassa sebagai energi terbarukan 3. Menjelaskan aplikasi dari Biomassa
A. Pengertian Biomassa
Istilah biomassa di sini digunakan untuk mengelompokkan bahan organik baik dari tumbuhan ataupun hewan yang kaya akan cadangan energi. Sehingga setelah diubah menjadi energi kerap juga disebut dengan bioenergi. Selanjutnya bioenergi tersebut dapat digunakan sesuai kebutuhan. Untuk menghasilkan panas, gerak, atau untuk menghasilkan listrik. Secara umum perubahan biomassa menjadi bioenergi. Dan secara khusus akan dilihat penerapannya untuk menghasilkan listrik. Beberapa negara maju, seperti Finlandia, Belanda, Jerman dan Inggris telah memanfaatkan bioenergi dalam skala besar untuk pembangkit listrik.
Sedangkan di Indonesia, meskipun potensinya besar, penggunaannya baru dalam skala kecil. Biomassa adalah bahan organik yang dihasilkan melalui pross fotosintetik, baik berupa produk maupun buangan. Contoh biomassa antara lain adalah tanaman, pepohonan, rumput, ubi, limbah pertanian, limbah hutan, tinja dan kotoran ternak. Selain digunakan untuk tujuan primer serat, bahan pangan, pakan ternak, miyak nabati, bahan bangunan dan sebagainya, biomassa juga digunakan sebagai sumber energi (bahan bakar). Umum yang digunakan sebagai bahan bakar adalah biomassa yang nilai ekonomisnya rendah atau merupakan limbah setelah diambil produk primernya. Sumber energi biomassa mempunyai beberapa kelebihan antara lain merupakan sumber energi yang dapat diperbaharui (renewable) sehingga dapat menyediakan sumber energi 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 yang selain digunakan untuk memenuhi kebutuhan domestik juga diekspor dan menjadi tulang punggung penghasil devisa negara.
B. Aplikasi Biomassa
Modular Instalasi Shelter PLTBM BD 16-1000L adalah rangkaian
digester pembangkitan energi terbarukan berupa biometan ( biogas murni) bagi kepentingan menyalakan generator ( genset bahan bakar biogas), gas sebagai bahan bakar kompor masak-memasak, membangkitkan dan menyimpan daya listrik dalam rangkaian battery accu (power bank) maupun menyiapkan biogas murni guna didistribusi melalui kompresi
Density Polyethylene), ketebalan 3 - 5 mm, memiliki dimensi PLT ( Panjang =1 m, lebar =1 m, tinggi =1 m) bisa bertahan hingga diatas 3 tahun. Tangki diperkuat rangka alumunium, .dirancang kuat bagi tekanan sampai 3 bar ( 45 psi) , sementara biogas secara umum hanya memberi tekanan 3 psi. Instalasi dilengkapi dengan 1 unit pompa chopper (grinder pumps), 6 tabung pemurnian biogas MP 1270, 1 unit Genset Biogas 5 KVA, 6 unit gas holder BRT 1010 serta perlengkapan ( mini kompresor, manometer, water trap, valve, slang, pipa PVC) serta kompor 2 tungku.
Gambar 1. Contoh PLTBM
WattHour)/hari.Keperluan lahan pendirian instalasi ini 16 m2= (1 m x 16 m), namun keunggulan lain dari instalasi digester ini adalah fleksibilitas kapasitas (scalable) dan dapat dibangun multi skala. Pada kondisi bertambahnya material input yang akandiolah, dapat dilakukan penambahan unit BD 1000 L dan akan terkoneksi langsung kepada sistim
pembangkitan biogas eksisting sebelumnya.Selain penerimaan manfaat berupa bahan bakar gas sebagai suatu energi baru terbarukan diatas, instalasi Shelter BD 16-1000L
menghasilkan lumpur ( slurry)dengan kualitas pupuk cair organik sebanyak 3, 200 liter/ hari. Lumpur ini dapat ditingkatkan kualitasnya dengan menambahkan kedalamnya aneka bakteri ( penambat N2, pelarut posfat dan KCL) atau zat tumbuh, sehingga memiliki nilai tambah (added value) sebagai pupuk hayati atau pupuk organik
C. Pemanfaatan Biomassa
Agar biomassa bisa digunakan sebagai bahan bakar maka diperlukan teknologi untuk mengkonversinya. Terdapat beberapa teknologi untuk konversi biomassa. Teknologi konversi biomassa tentu saja membutuhkan perbedaan pada alat yang digunakan untuk mengkonversi biomassa dan menghasilkan perbedaan bahan bakar yang dihasilkan. Secara umum teknologi konversi biomassa menjadi bahan bakar dapat dibedakan menjadi tiga yaitu pembakaran langsung, konversi termokimiawi dan konversi biokimiawi. Pembakaran langsung merupakan teknologi yang paling sederhana karena pada umumnya biomassa telah dapat langsung dibakar. Beberapa biomassa perlu dikeringkan terlebih dahulu dan
didensifikasi untuk kepraktisan dalam penggunaan. Konversi termokimiawi merupakan teknologi yang memerlukan perlakuan termal untuk memicu terjadinya reaksi kimia dalam menghasilkan bahan bakar. Sedangkan konversi biokimiawi merupakan teknologi konversi yang menggunakan bantuan mikroba dalam menghasilkan bahan bakar.
1. Biobriket
Biomassa lain dengan cara dimampatkan sehingga bentuknya menjadi lebih teratur. Briket yang terkenal adalah briket batubara namun tidak hanya batubara saja yang bisa di bikin briket. Biomassa lain seperti sekam, arang sekam, serbuk
gergaji,serbuk kayu, dan limbah-limbah biomassa yang lainnya. Pembuatan briket tidak terlalu sulit, alat yang digunakan juga tidak terlalu rumit.
Pirolisa adalah penguraian biomassa (lysis) karena panas (pyro) pada suhuyang lebih dari 150°C. Pada proses pirolisa terdapat beberapa tingkatan proses, yaitu pirolisa primer dan pirolisa sekunder (gambar 2.2). Pirolisa primer adalah pirolisa yang terjadi pada bahan baku (umpan), sedangkan pirolisa sekunder adalah pirolisa yang terjadi atas partikel dan gas/uap hasil pirolisa primer. Penting diingat bahwa pirolisa adalah
penguraian karena panas, sehingga keberadaan O2 dihindari pada proses tersebut karena akan memicu reaksi pembakaran.
Gambar 2. Bagan proses pirolisa dengan energi pembakaran gas hasil pirolisa
3. Gasifikasi
Secara sederhana, gasifikasi biomassa dapat didefinisikan sebagai proses konversi bahan selulosa dalam suatu reaktor gasifikasi (gasifier ) menjadi bahan bakar(gambar 2.3). Gas tersebut dipergunakan sebagai bahan bakar motor untuk
menggerakan generator pembangkit listrik. Gasifikasi merupakan salah satu alternative dalam rangka program penghematan dan di versifikasi energi. Selain itu gasifikasi akan membantu mengatasi masalah penanganan dan pemanfaatan limbah
pertanian, perkebunan dan kehutanan. Ada tiga bagian utama perangkat gasifikasi, yaitu : (a)unit pengkonversi bahan baku (umpan) menjadi gas, disebut reaktor
Gambar 3. Skema gasifikasi biomassa dan sistem pembangkit daya 4. 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 dengan cairan lain untuk memutuskan ikatan. Pada bidang energi liquification tejadi pada batubara dan gas menjadi bentuk cairan untuk menghemat transportasi dan memudahkan dalam pemanfaatan.
5. Biokimia
Pemanfaatan energi biomassa yang lain adalah dengan cara proses
biokimia. Contoh proses yang termasuk ke dalam proses biokimia adalah hidrolisis, fermentasi dan an-aerobic digestion. An-aerobic digestion adalah penguraian bahan organik atau selulosa menjadi CH4 dan gas lain melalui proses biokimia. Adapun
tahapan proses anaerobik digestion adalah diperlihatkan pada Gambar. Selain anaerobic digestion, 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
Gambar 4. Skema Pembentukan
Gas Bio
D. Prinsip Pembakaran Bahan Bakar
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.
BAB III PENUTUP
Pemanfaatan biomassa perlu dikembangkan dan digunakan dengan semaksimal mungkin. Jumlah biomassa yang terdapat di Indonesia sangatlah berlimpah, apabila setiap daerah yang memiliki biomassa dapat memanfaatkan biomassa tersebut, maka Indonesia akan menjadi negara yang hemat energi dan potensi untuk menimbulkan polusi dari pemanfaatan batu bara sebagai bahan bakar pembangkit listrik dapat dikurangi. Oleh karena itu kita sebagai generasi penerus bangsa ini wajib untuk mengembangkan serta dapat menemukan energi-energi terbarukan yang lainnya yang lebih efektif, modern dan ramah lingkungan pada penduduk sekitarnya, apalagi di Indonesia ini banyak sekali bahan-bahan dari alam yang dapat kita manfaatkan untuk
menemukan energi terbarukan lainnya.
DAFTAR PUSTAKA
https://www.academia.edu/7612195/Pembangkit_Listrik_Tenaga_Biomassa_PLTBM_MAKAL
AH_Untuk_memnuhi_tugas_Pembangkit_Tenaga_Listrik_yang_dibina_oleh_bapak
http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/Energi%20dan%20Listrik%20Pertanian/MATERI
%20WEB%20ELP/Bab%20III%20BIOMASSA/indexBIOMASSA.htm
http://kencanaonline.com/index.php?route=product
