Pengembangan Reaktor Untuk Proses Liquefaksi Sampah Padat Perkotaan Menjadi Oil Synthetic Sebagai Jalan Reduksi Emisi Karbon

Salah satu masalah lingkungan yang paling banyak diperdebatkan adalah global warming yang disebabkan oleh meningkatnya efek rumah kaca.

 Pemanasan global (global warming) pada dasarnya merupakan fenomena peningkatan temperatur global dari tahun ke tahun karena terjadinya efek rumah kaca (greenhouse effect) yang dikarenakan meningkatnya emisi gas-gas seperti karbondioksida (CO₂), metana (CH₄), dinitrooksida (N₂O) dan CFC sehingga energi matahari terperangkap dalam atmosfer bumi.

Pemanasan global menimbulkan dampak yang luas dan serius bagi lingkungan bio-geofisik. Sedangkan dampak bagi aktivitas sosial-ekonomi masyarakat meliputi: (a) gangguan terhadap fungsi kawasan pesisir dan kota pantai, (b) gangguan terhadap fungsi prasarana dan sarana seperti jaringan jalan, pelabuhan dan bandara (c) gangguan terhadap permukiman penduduk, (d) pengurangan produktivitas lahan pertanian, (e) peningkatan resiko kanker dan wabah penyakit, dan sebagainya (Muhi, 2011).

Meningkatnya pemanasan global yang cepat dan merupakan malapetaka yang setiap saat bisa datang tiba-tiba. Peningkatan yang cepat ini disebabkan oleh kontributor terbesar penyebab pemanasan global berada di perkotaan seperti industri dan stasiun Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) yang memberikan kontribusi sebesar 60 persen dan penumpukan sampah padat perkotaan sebesar 15 persen terhadap pemanasan global (Das & Kuma, 2016) (InSWA, 2011). 

Polusi ini ditimbulkan oleh penggunaan batubara dan bahan bakar minyak oleh industry dan stasiun PLTU dalam beroperasi yang menghasilkan gas CO₂ dalam gas buang (Jaworowski, 2007) dan lepasnya gas CH₄ hasil biodegradasi sampah padat perkotaan (SPP) yang menumpuk di TPA. Diketahui gas ini mempunyai daya pencemaran 23x lebih berbahaya dari pada pencemaran yang disebabkan oleh gas CO₂ (Nielsen, Seadi, & Popiel, 2009). 

Stasiun PLTU di Indonesia merupakan sektor paling banyak menggunakan batubara. Tercatat dari seluruh konsumsi batubara dalam negeri pada 2016 sebesar 90,78 juta ton, sebanyak 69,00 juta ton atau 76 persen di antaranya digunakan oleh PLTU, baik milik perusahaan negara (PLN) maupun yang dikelola swasta, yaitu Indonesia Power Producer (IPP) (M. & Harta, 2018).

Sedangkan penggunaan fuel oil di industri yang berasal dari energi fosil mencapai 1,107,504 kiloliter/tahun dan kerosene di rumah tangga sebanyak 449,994 kiloliter/tahun (ESDM, 2020).

Solusi yang paling menjanjikan dan sangat memungkinkan untuk dilakukan dalam pengurangan emisi gas rumah kaca adalah mengeliminasi tumpukan SPP dan menghentikan atau mengurangi penggunaan batubara pada industri dan stasiun PLTU.

Baca juga : Serangan Rudal Rusia Sambut Pengakuan Sekjen PBB, Atas Kegagalan Dewan Keamanan

Strategi yang dapat diterapkan adalah dengan cara mengkonversikan SPP menjadi Oil Synthetic (O-Synthec) dan selanjutnya O-Synthec yang dihasilkan digunakan sebagai bahan bakar boiler pengganti bahan bakar batubara di industri dan stasiun PLTU. 

Solusi yang cukup bijak adalah mengurangi penggunaan batubara langsung dan diganti dengan O-Synthec yaitu dengan jalan proses co-conversion campuran batubara muda (BC) dan sampah padat perkotaan (SPP) menjadi O-Synthec karena atom karbon C yang tinggi pada BC dapat sebagai pendonor atom hydrogen H yang tinggi dalam SPP yang berasal dari sampah biomasa dan sampah plastik. 

Gambar 1. Strategi untuk menurunkan efek rumah kaca dari industri dan sampah.

Sehingga O-synthec yang tinggi dalam kualitas dan produktivitas dapat dihasilkan untuk kebutuhan industri dan UMKM. Proses upgrading pada BC juga memberikan nilai tambah tersendiri bagi pelaku bisnis batubara. Metode yang dapat digunakan untuk mengkonversikan campuran SPP dan BC menjadi O-Synthec adalah menggunakan metode pirolisis atau degradasi termal. 

Baca juga : Kejagung Tak Gentar Periksa Mantan Menhan Ryamizard

Ketika ikatan kimia SPP dan BC dirusak, bahan organik akan melepaskan energi kimia dalam bentuk gas sintetik (G-Synthec) dengan rentang senyawa hidrokarbon C₁-C₄, oil sintetik (O-Synthec) dengan rentang senyawa hidrokarbon C₅-C₂₀ dan padatan sintetik (C-Synthec) yang biasa disebut biofuel (Zhou H. , Meng, Qiu, Li, & Zhang, 2014),  (Riazi, 2005) dan nilai kalor gross rata-rata (GHV) yang dapat dibangkitkan dari sampah padat perkotaan sekitar 20,57 MJ/kg (Pasek & dkk, 2007).

G-Synthec merupakan gas permanen yang tidak terkondensasi dan O-Synthec merupakan produk liquid yang diperoleh dari hasil kondensasi produk volatile (Neves, Thunman, H, Matos, A, Tarelho, L, & Barea, G A, 2011). 

G-Synthec dan O-Synthec dapat digunakan sebagai bahan bakar electrical gas engine industri, diintegrasikan dengan siklus turbin yang dapat mengubah energi bahan bakar menjadi listrik (Primadita, 2020) dengan efisiensi pembakaran yang lebih baik dibandingkan pembakaran sampah (Dion, Lefsrud, Orsat, & Cimon, 2013) dan memberikan dampak pencemaran lingkungan yang sangat rendah (Pambudi, Syamsiro, Torii, Saptoadi, & Gandidi, 2012), (Seo, Alam, T M, & Yang, S W, 2018). G-Synthec dan O-Synthec dapat juga digunakan sebagai bahan bakar untuk pengeringan hasil-hasil pertanian dan perkebunan (Hamni, Ibrahim, A G, & Harun, S, 2014) dan diproses lanjut menjadi bahan kimia seperti methanol (Verma M. , et al., 2012).

Implementasi teknologi pirolisis sudah seharusnya diterapkan. Selain dapat mereduksi gas emisi rumah kaca di TPA, kehadiran O-Synthec sangat berpotensi untuk penyediaan energi berharga murah dan tidak berpengaruh terhadap perubahan iklim minyak konvensional (anti krisis) dan anti pencemaran.

 Sehingga, penggunaan O-Synthec akan memberikan keuntungan ekonomi bagi semua kalangan. Bagi industri, ada banyak keuntungan yang diperoleh jika menggunakan O-Synthec. Penggunaan O-Synthec akan membantu dalam mendapatkan bahan bakar yang murah bagi stasiun PLTU dan tidak akan direpotkan dengan adanya abu sisa pembakaran seperti penggunaan batubara yang menjadi masalah tersendiri bagi industri. 

Pengurangan ongkos produksi yang tinggi dapat diharapkan dengan mengganti batubara dengan bahan bakar O-Synthec. Teknologi pembangkit akan dapat berumur panjang karena O-Synthec berbentuk cair dan tidak mengandung tar seperti pada batubara sehingga rendah dalam ongkos perawatan. 

Baca juga : Universitas Trilogi Sulap Perkotaan Menjadi Kampung Hijau Berbasis Eduwisata

Tidak memerlukan teknologi yang kompleks dalam penggunaan. Sehingga ongkos operasi dapat direduksi semaksimal mungkin. Berikut adalah estimasi biaya penggunaan batubara dan O-Synthec untuk boiler PLTU. 

Sebagai tambahan, bagi produsen O-Synthec keuntungan finasial sudah jelas didapat. Namun yang paling penting adalah kehadiran usaha ini akan dapat mengurangi jumlah pengangguran, dapat meningkatkan ekonomi masyarakat sekitar pabrik dan dapat menciptakan ecovillage yang sehat dan asri.

Gambar 7. Bussines Model Canvas produksi O-Synthec

Update berita dan artikel RM.ID menarik lainnya di Google News

Dapatkan juga update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari RM.id. Mari bergabung di Grup Telegram "Rakyat Merdeka News Update", caranya klik link https://t.me/officialrakyatmerdeka kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.