Transcript - Seminar Nasional Kimia UGM

ANALISIS POTENSI ENERGI
TERBARUKAN BIOMASSA SAWIT DI
DAERAH SEMUNTAI, KALIMANTAN TIMUR
Lukita Wahyu Permadi, Ari Wibowo, Cindy Malfica
SEMINAR NASIONAL KIMIA 2013
HOTEL SANTIKA YOGYAKARTA, 18 MEI 2013
Pendahuluan
• Pertumbuhan
beban listrik di Indonesia yang terus
meningkat tidak selalu diimbangi dengan kapasitas daya
yang terbangkit.
• Hal ini menimbulkan dampak pada terjadinya krisis energi
nasional.
• Keterbatasan energi primer yang dimiliki menyebabkan
kebutuhan berbagai energi alternatif baru dan terbarukan
sangat diperlukan.
Analisis Potensi Energi Terbarukan Biomassa Sawit Di Daerah Semuntai, Kalimantan Timur
Kalimantan Timur
• Merupakan salah satu provinsi yang mengalami krisis
energi.
Daya Listrik (MW)
11.35%
88.6%


Daya tersedia
(234.35 MW)
Daya defisit
(30.03 MW)
Beban puncak yang mencapai 264.38 MW tidak dapat
dipenuhi oleh daya terbangkit sebesar 234.35 MW.
Hal ini menyebabkan terjadinya pemadaman bergilir yang
merugikan masyarakat Kalimantan Timur.
Analisis Potensi Energi Terbarukan Biomassa Sawit Di Daerah Semuntai, Kalimantan Timur
Metodologi Penelitian
Mulai
Menentukan
Subjek
Menentukan
Objek
Analisis Potensi
Pembangkitan
Biomassa
Analisis
Biomassa
Sawit
Pengolahan
Data
Selesai
Analisis Potensi Energi Terbarukan Biomassa Sawit Di Daerah Semuntai, Kalimantan Timur
Sekilas Tentang Semuntai, Kalimantan
Timur
• Kalimantan Timur merupakan distrik PT Perkebunan
Nusantara (PTPN) XIII (Persero) yang beroperasi pada
sektor perkebunan kelapa sawit
• PTPN XIII memiliki 3 unit kebun, salah satunya di daerah
Semuntai.
Analisis Potensi Energi Terbarukan Biomassa Sawit Di Daerah Semuntai, Kalimantan Timur
Produksi Sawit di Semuntai
• Luas areal perkebunan sawit di daerah Semuntai
mencapai 17.569 Ha
Total Tandan Buah Segar (TBS)
300000
Tahun
Total TBS
(Ton/Tahun)
250000
2006
177.612
2007
161.334
2008
179.513
2009
239.483
2010
241.992
2011
231.863
2012
247.900
*2013
196.277
*2014
200.122
*2015
197.068
Ton
200000
150000
Total TBS
100000
50000
0
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 *2013 *2014 *2015
Tahun
Analisis Potensi Energi Terbarukan Biomassa Sawit Di Daerah Semuntai, Kalimantan Timur
* proyeksi produksi TBS terolah pada
tahun berikutnya
Potensi Biomassa Sawit
Hasil pengolahan pabrik kelapa sawit :
Limbah Padat
Cangkang (5%)
Limbah Cair
Palm Oil Mill Effluent
(POME)
Serat (12%)
Tandan Kosong
(23%)
Analisis Potensi Energi Terbarukan Biomassa Sawit Di Daerah Semuntai, Kalimantan Timur
Potensi Biomassa Sawit
• Pada umumnya, limbah padat hasil dari pengolahan
pabrik kelapa sawit dijadikan pupuk untuk tanaman.
• Namun limbah yang tidak diolah tersebut menghasilkan
dampak buruk terhadap lingkungan, yaitu menimbulkan
efek panas dan menghasilkan gas CH4 yang cukup
berbahaya.
Analisis Potensi Energi Terbarukan Biomassa Sawit Di Daerah Semuntai, Kalimantan Timur
Potensi Biomassa Sawit
Produksi Biomassa
900
Rata-rata
Produksi
Biomassa
(Ton/hari)
222.015
Tahun
800
700
600
Ton
2006
Rata
Produksi
TBS
(Ton/hari)
555
2007
504
201.668
Rata Produksi TBS
(Ton/hari)
2008
561
224.391
2009
748
299.354
Rata-rata Produksi
Biomassa (Ton/hari)
2010
756
302.49
2011
725
289.829
100
2012
775
309.875
0
*2013
613
245.346
*2014
625
250.153
*2015
616
246.335
500
400
300
200
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 *2013*2014*2015
Tahun
* proyeksi produksi TBS terolah pada tahun berikutnya

Limbah padat kelapa sawit memiliki potensi biomassa
yang dapat menghasilkan energi guna mengatasi krisis
energi di Kalimantan Timur.
Analisis Potensi Energi Terbarukan Biomassa Sawit Di Daerah Semuntai, Kalimantan Timur
Analisis Pembangkitan Biomassa
1. Teknologi Pembangkitan
Siklus Rankine
•
•
•
Uap Boiler dimasukkan ke dalam Turbin Kondensasi (condensing turbine) yang
memiliki exhaust pressure mendekati keadaan vacuum.
Selisih kalor yang masuk dan keluar semuanya akan diekstraksi menjadi tenaga
untuk membangkitkan Listrik melalui Turbin Alternator.
Hasil kondensat yang divacuumkan di kondenser akan di pompa kembali untuk
seterusnya dimasukkan ke tangki kondensat dan disirkulasikan kembali sebagai air
isian ke Boiler sehingga siklus akan berulang.
Analisis Potensi Energi Terbarukan Biomassa Sawit Di Daerah Semuntai, Kalimantan Timur
2. Analisis Daya Terbangkit Biomassa
Rata-rata Produksi TBS (2012)
775 ton/hari
33.991,22 kg/jam
2.039 kg/jam
4.419 kg/jam
7.648 kg/jam
Cangkang
Serat
Tandan Kosong
LHVcangkang = (19.385 – M(%).218,9) x 0,24
LHVserat
= (18.631 – M(%).211,3) x 0,24
LHVtankos = (16.957– M(%).194,6) x 0.24
PANAS
Analisis Potensi Energi Terbarukan Biomassa Sawit Di Daerah Semuntai, Kalimantan Timur
kkal/kg
kkal/kg
kkal/kg
2. Analisis Daya Terbangkit Biomassa (Cont’d)
PANAS
Boiler
Uap
Turbin
Tekanan : 55 bar,
kapasitas uap : 36.257 kg/jam Tekanan : -0,5 bar
0
Temperatur uap : 400 C Enthalpy : 3.184,48 kJ/kg.
Temperatur : 480C
Efisiensi : 85%
Enthalpy : 2.645,9 kJ/kg
Tenaga yang dapat dibangkitkan merupakan selisih energi kalor yang
masuk dan keluar dikalikan dengan kapasitas uap.
W = KU x (h1-h2) x 0.0002777
W
KU
h1
h2
: Daya terbangkit (kW)
: Kapasitas Uap (kg/jam)
: Nilai enthalpy boiler (kJ/jam)
: Nilai enthalpy turbin kondensasi (kJ/jam)
0.0002777 : Faktor Konversi Joule ke Watt
Analisis Potensi Energi Terbarukan Biomassa Sawit Di Daerah Semuntai, Kalimantan Timur
Sehingga Didapatkan
Daya Terbangkit :
5.472 kW
Atau
5,47 MW
2. Analisis Daya Terbangkit Biomassa (Cont’d)
Daya Terbangkit
6
Daya (MW)
5
4
3
Daya
2
1
0
2006
2007
2008
2009
2010 2011
Tahun
2012
2013
2014
2015
Kontribusi Daya Terbangkit Biomassa Sawit
18.07%
Defisit Daya Listrik (30.3 MW)
81.93%
Daya Terbangkit Biomassa Sawit (5.47 MW)
Analisis Potensi Energi Terbarukan Biomassa Sawit Di Daerah Semuntai, Kalimantan Timur
Kesimpulan
Daerah Semuntai memiliki potensi biomassa sawit
yang cukup besar sebagai energi alternatif terbarukan
dengan produksi rata-rata kelapa sawit mencapai 775
ton/hari pada tahun 2012.
2. Pemanfaatan limbah padat kelapa sawit merupakan
langkah yang tepat dalam menanggulangi krisis energi
serta dampak buruk terhadap lingkungan sawit di
Kalimantan Timur.
3. Daya listrik yang dihasilkan dari pemanfaatan
biomassa sawit yakni sekitar 5,47 MW atau mampu
menyediakan 18.07% dari total kekurangan daya listrik
di Kalimantan Timur.
4. Pembangunan pembangkit listrik tenaga biomassa
sawit (PLTBS) perlu direalisasikan sebagai salah satu
solusi krisis energi di Kalimantan Timur.
1.
Analisis Potensi Energi Terbarukan Biomassa Sawit Di Daerah Semuntai, Kalimantan Timur
Daftar Pustaka
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Fauzi, Farit., 2009, Pemanfaatan Sel Surya sebagai Catu Daya
Peralatan Penerangan.
Tim PLN., 2012, Buku Statistik PLN 2012, Vol 1, Hal 1.
Budiarto, dan Agung., 2009, Potensi Energi Limbah Pabrik
Kelapa Sawit, Hal 24.
Basiron., Sukaimi., Darus., and Yusof., 1985, Palm Oil Factory
Process Handbook, Palm Oil Research Institute of Malaysia,
Malaysia.
Lynn, Wright., Boundy, Bob., G Badger , Philip., Periack, Bob.,
and Davia, Stacy., 2009, Biomass Energy Data Book : Edition 2,
Oak Ridge, Tenesse, US.
Vandagrif., 2001, Practical Guide To Industrial Boiler Systems,
Marcell Dekker.Inc., New York, US.
Mujeebu, M. Abdul., and Abdullah, MZ., 2009, Biomass Based
Cogeneration and Trigeneration for Effective Heat Recovery and
Waste Management, Kuwait Waste Management 2009.
Analisis Potensi Energi Terbarukan Biomassa Sawit Di Daerah Semuntai, Kalimantan Timur