Post terbaru

Pabrik kelapa sawit memiliki potensi besar untuk mendukung transisi menuju energi terbarukan melalui pengelolaan limbah yang efektif. Salah satu cara inovatif yang semakin mendapat perhatian adalah pemanfaatan limbah cair seperti POME (Palm Oil Mill Effluent) untuk menghasilkan biogas. Ini adalah solusi yang tidak hanya mengurangi dampak lingkungan tetapi juga memberikan manfaat ekonomi jangka panjang. Selain itu, dengan mengolah limbah padat menjadi biochar melalui proses pirolisis, pabrik kelapa sawit dapat berkontribusi lebih jauh dalam upaya pengurangan emisi karbon. Hal ini mendukung penerapan Net Zero Waste Roadmap, yang semakin relevan dalam konteks keberlanjutan.

1. Palm Oil Mill Production: Mengelola Limbah Menjadi Sumber Energi

Produksi di pabrik kelapa sawit dimulai dengan proses ekstraksi minyak dari tandan buah segar (TBS). Proses ini menghasilkan berbagai jenis limbah, baik cair maupun padat, yang memerlukan pengelolaan untuk mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan. Salah satu limbah cair utama yang dihasilkan adalah POME (Palm Oil Mill Effluent), yang dapat diolah menjadi biogas melalui biogas treatment system.

Sebagai contoh, pabrik kelapa sawit dengan kapasitas produksi 60 ton TBS per jam dapat menghasilkan sekitar 4.000-6.000 Nm³ biogas per hari. Hal ini disebabkan oleh tingginya kandungan bahan organik dalam POME yang menjadikannya sumber bahan bakar biogas yang efektif. Selain itu, limbah lain yang dihasilkan oleh pabrik kelapa sawit seperti tandan kosong, cangkang, dan serat juga dapat diolah lebih lanjut untuk menghasilkan biogas atau digunakan sebagai sumber energi terbarukan lainnya. Oleh karena itu, pengolahan limbah ini, termasuk konversi POME menjadi biogas, merupakan langkah penting untuk memanfaatkan limbah cair menjadi bahan bakar yang berpotensi tinggi.

2. POME : Bahan Baku Biogas yang Ideal

POME adalah limbah cair yang dihasilkan dari proses pengolahan minyak sawit. Secara umum, POME memiliki kandungan organik yang sangat tinggi, termasuk asam lemak, minyak, dan padatan tersuspensi. Kandungan organik yang tinggi ini, terutama nilai COD dan BOD yang signifikan, membuat POME sangat berbahaya jika tidak dikelola dengan baik. Sehingga, COD dan BOD yang tinggi mencerminkan jumlah besar oksigen yang dibutuhkan untuk menguraikan bahan organik dalam air, yang dapat menyebabkan penurunan oksigen terlarut di badan air jika POME dibuang tanpa pengolahan. Ini dapat mengakibatkan kematian organisme akuatik dan merusak ekosistem air.

Oleh karena itu, POME adalah material yang ideal untuk biogas plant karena beberapa alasan utama:

• Kandungan Organik yang Tinggi: POME memiliki nilai COD (Chemical Oxygen Demand) sekitar 50,000 – 80,000 mg/L dan BOD (Biochemical Oxygen Demand) sekitar 25,000 – 35,000 mg/L, menjadikannya sangat cocok untuk biogas treatment system. Tingginya kandungan organik ini merupakan bahan utama yang digunakan dalam pembuatan biogas melalui proses anaerobik dalam reaktor biogas seperti digester biogas.
• Volume yang Besar dan Konsisten: Setiap ton tandan buah segar (TBS) yang diolah dapat menghasilkan sekitar 0,5-1,2 ton POME. Karena ketersediaan POME yang melimpah ini mendukung biogas waste management dalam skala besar, maka memungkinkan biogas plant untuk beroperasi secara berkelanjutan dan efisien.
• Efisiensi dalam Mengurangi Dampak Lingkungan: Mengolah POME dalam biogas plant tidak hanya menghasilkan energi terbarukan tetapi juga mengurangi dampak lingkungan dengan signifikan. POME, jika tidak diolah, dapat mencemari lingkungan.
• Komposisi yang Menguntungkan untuk Proses Anaerobik: POME memiliki pH dan suhu yang mendekati optimal untuk proses pembuatan biogas dalam biogas digester. Kandungan nutrisinya mendukung pertumbuhan mikroorganisme yang diperlukan untuk biogas monitoring dan produksi biogas.

Pemanfaatan Biogas dari POME: Solusi Lingkungan dan Ekonomi

Biogas adalah solusi yang paling ideal untuk mengolah POME (Palm Oil Mill Effluent) karena tidak hanya menawarkan efisiensi energi dengan menghasilkan biogas yang dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif, tetapi juga memberikan keuntungan lingkungan yang signifikan. Selain itu, dari segi komersial, meskipun biaya awal investasi cukup tinggi, biogas dapat menjadi pendapatan jangka panjang yang menguntungkan. Lebih lanjut, hasil dari biogas dan residunya, seperti pupuk organik dan biochar, menawarkan peluang pendapatan tambahan dan nilai tambah, menjadikannya sebagai investasi yang berkelanjutan dan bermanfaat dalam jangka panjang.

Organics Bali memiliki keahlian dan teknologi canggih dalam memanfaatkan potensi POME untuk produksi biogas. Dengan standar teknologi Eropa yang berkeandalan tinggi, kami memastikan bahwa pabrik biogas kami beroperasi secara efisien dan lancar setelah proses komisioning. Kami telah menginstal dan mengoperasikan empat pabrik biogas aktif di Indonesia, termasuk di Sumatera dan Kalimantan. Klik link berikut untuk melihat portofolio kami dan menemukan bagaimana kami dapat membantu Anda mengoptimalkan potensi POME menjadi biogas yang menguntungkan.

3. Limbah Padat: Mengubah Sisa Menjadi Biochar

Selain POME, pabrik kelapa sawit juga menghasilkan berbagai jenis sampah padat seperti tandan kosong, pelepah, cangkang sawit, dan serat. Setiap jenis sampah padat ini memiliki potensi untuk diolah menjadi biogas atau produk lain yang lebih bernilai, salah satunya adalah biochar.

Namun, perlu dilakukan pengujian khusus untuk menentukan efektivitas dan kualitas biochar yang dihasilkan. Organics Bali memiliki fasilitas Research & Development di Bandung yang dilengkapi dengan alat khusus untuk melakukan pengujian ini. Lebih jauh lagi, kami menggunakan standar referensi dari World Biochar Certificate (WBC) dan Carbon Standards International untuk memastikan bahwa parameter kualitas biochar terpenuhi.

4. Pirolisis: Proses Pengolahan Biomassa Menjadi Biochar

Pirolisis biomassa adalah proses termokimia yang memecah bahan organik pada suhu tinggi tanpa oksigen. Salah satu produk dari proses pirolisis adalah biochar. Biochar memiliki berbagai manfaat, salah satunya adalah kontribusi terhadap carbon sequestration atau penyerapan karbon.

Hasil dari proses pirolisis biomassa meliputi:

• Biochar: Produk padat yang kaya karbon, berguna sebagai amelioran tanah, penyerap polutan, dan bahan bakar.
• Biogas: Campuran gas, terutama metana (CH₄) dan karbon dioksida (CO₂), yang dapat digunakan sebagai sumber energi terbarukan.
• Minyak Pirolisis (Pyrolysis Oil): Cairan kompleks yang terdiri dari berbagai senyawa organik, termasuk fenol, asam organik, dan keton. Minyak ini dapat digunakan sebagai bahan bakar atau diolah lebih lanjut menjadi bahan kimia.
• Gas Terbang: Gas-gas ringan lainnya seperti hidrogen (H₂), karbon monoksida (CO), dan metana (CH₄) yang juga dapat digunakan sebagai bahan bakar.

Hasil pirolisis ini bervariasi tergantung pada jenis biomassa, suhu pirolisis, dan kondisi proses.

Biochar sebagai Solusi Ideal untuk Pengelolaan Biomassa

Biochar adalah solusi yang ideal untuk pengolahan limbah padat kelapa sawit karena beberapa alasan utama:

• Penyimpanan Karbon yang Efektif: Fotosintesis tanaman menyerap CO₂ dari atmosfer dan menyimpannya dalam biomassa. Ketika tanaman mati atau ditebang, karbon ini kembali dilepaskan ke atmosfer sebagai CO₂. Pengelolaan biomassa yang berkelanjutan bertujuan untuk mencegah pelepasan karbon ini.
• Pirolisis sebagai Solusi: Pirolisis adalah teknik kuno yang telah digunakan selama lebih dari tiga ribu tahun untuk mengatasi masalah pelepasan karbon. Secara khusus, proses ini melibatkan pemanasan biomassa dalam lingkungan tanpa oksigen, menghasilkan produk yang stabil.
• Produksi Biochar: Selama pirolisis, biomassa diubah menjadi biochar, bentuk karbon yang stabil dan dapat digunakan sebagai amelioran tanah. Dengan demikian, biochar membantu meningkatkan kesehatan tanah dan mengurangi emisi gas rumah kaca.
• Metode Sequestrasi Karbon: Biochar berfungsi sebagai metode sequestrasi karbon, menyimpan karbon dalam bentuk yang tidak mudah terurai dan mencegahnya kembali ke atmosfer sebagai CO₂.
• Kredit Karbon: Penggunaan biochar dalam pertanian dapat dikategorikan sebagai proyek pengurangan emisi yang berpotensi untuk mendapatkan kredit karbon, terutama dalam skema pasar karbon sukarela. Sebagai contoh, potensi biochar sebagai bagian dari solusi iklim di Indonesia diakui dan didukung oleh pemerintah Indonesia, sebagaimana tercantum dalam Permen LHK Nomor 7 Tahun 2023 tentang Tata Cara Perdagangan Karbon Sektor Kehutanan.

Dengan menggunakan biochar, biomassa tidak hanya dikelola secara berkelanjutan tetapi juga memberikan kontribusi positif terhadap lingkungan dan ekonomi melalui pengurangan emisi dan perdagangan kredit karbon.

5. Complete Biogas Plant: Komponen Feedtrain Biogas

Biogas feedtrain merujuk pada sistem atau proses yang digunakan untuk mengelola dan mengalirkan bahan baku (feedstock) ke dalam sistem pencernaan anaerobik untuk produksi biogas. Ini mencakup beberapa tahap penting dalam pengolahan bahan baku sebelum bahan tersebut masuk ke reaktor pencernaan anaerobik. Berikut adalah komponen utama dalam feedtrain biogas:

1. Pembangkit Biogas

Pembangkit biogas adalah komponen awal yang mencakup pengumpulan dan pencernaan bahan organik untuk menghasilkan biogas. Ini terdiri dari :

• Anaerobic Digester (AD): Reaktor biogas di mana proses fermentasi anaerobik terjadi untuk menghasilkan biogas. Digester biogas adalah komponen esensial yang memungkinkan produksi biogas dari limbah organik.
• Continuous Stirred-Tank Reactor (CSTR): Komponen digester biogas yang ideal untuk pengolahan POME karena memungkinkan pencampuran yang merata dan pemisahan gas yang efisien.

Anaerobic Digester (AD) adalah komponen yang paling ideal untuk pabrik kelapa sawit karena mampu menangani volume POME yang besar dan menghasilkan biogas dengan efisiensi tinggi. Selain itu, sistem CSTR memungkinkan kontrol proses yang lebih baik, memastikan produksi biogas yang stabil, namun dengan harga yang lebih tinggi.

2. Mesin Penggerak Biogas

Mesin penggerak biogas berfungsi untuk memindahkan dan mengatur aliran biogas dari reaktor ke sistem pemurnian atau penyimpanan. Blower digunakan untuk menggerakkan gas biogas melalui sistem, sementara pompa gas membantu memindahkan biogas dari satu bagian sistem ke bagian lainnya. Kedua mesin ini penting untuk memastikan aliran gas yang stabil dan konsisten.

3. Pemurnian atau Pengolahan Biogas

Pemurnian atau pengolahan biogas adalah tahap di mana biogas dibersihkan dan diolah untuk menghilangkan kontaminan.

• Bioscrubber menggunakan mikroorganisme untuk menghilangkan kontaminan
• Chiller mendinginkan biogas untuk mengurangi kelembapan dan kondensasi.
• Filter menghilangkan partikel padat dan kontaminan,
• Siloxanes yang dapat merusak peralatan harus dihilangkan melalui proses pemurnian.
• Flare berfungsi sebagai sistem pengaman untuk membakar gas yang tidak dapat disimpan atau digunakan, mengurangi risiko ledakan atau kebocoran.

4. Generator Listrik

Setelah tahap pemurnian gas, tahap akhir adalah konversi biogas menjadi listrik melalui power house. Generator listrik di power house mengubah biogas yang telah dimurnikan menjadi listrik. Listrik yang dihasilkan dapat digunakan untuk berbagai keperluan, baik untuk kebutuhan operasional pabrik atau dijual ke PLN. Penjualan listrik harus mematuhi peraturan yang berlaku, yang akan dibahas di bagian selanjutnya.

Selain menjadi Listrik, biogas juga dapat dimanfaatkan sebagai Co-Firing, dan manfaat-manfaat tersebut dapat menjadi sumber pendapatan jangka panjang. Klik link berikut ini untuk membaca artikel terkait apa saja yang dapat dimanfaatkan dari Biogas dan manfaatnya secara ekonomi. 

6. Compressed BioMethane (CMB) 

Compressed BioMethane (CBM) adalah bahan bakar biogas yang telah dimurnikan dan dikompresi menjadi metana murni, menawarkan efisiensi pembakaran yang lebih tinggi dan lebih bersih dibandingkan bahan bakar fosil. Proses pemurnian menghilangkan CO2 dan gas pengotor, sehingga menghasilkan CBM yang ideal sebagai bahan bakar alternatif.

Di Indonesia, dengan banyaknya pabrik kelapa sawit, CBM dapat menjadi solusi efisien untuk bahan bakar truk pengangkut, dari buah hingga hasil akhir CPO. Selain manfaat ekonomi dari penghematan biaya bahan bakar, CBM juga berkontribusi pada pengurangan emisi karbon dan ketergantungan pada bahan bakar fosil.

CBM juga dapat dikembangkan menjadi BioLNG, dengan manfaat tambahan dari densitas energi yang lebih tinggi. Untuk informasi lebih lanjut, tonton rekaman webinar kami dengan klik link di bawah ini:

Regulatory Framework: Mendukung Pengembangan Biogas dan Biochar di Indonesia

Penerapan teknologi biogas dan biochar di Indonesia tidak terlepas dari dukungan regulasi yang kuat. Pemerintah Indonesia telah mengeluarkan berbagai peraturan yang mendukung pengembangan energi terbarukan, termasuk dalam pemanfaatan limbah industri seperti POME. Berikut adalah beberapa regulasi yang relevan:

• Peraturan Presiden No. 112 Tahun 2022 tentang Percepatan Pengembangan Energi Baru dan Terbarukan (EBT)
• Permen LHK Nomor 7 Tahun 2023 tentang Tata Cara Perdagangan Karbon Sektor Kehutanan
• Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral No. 50 Tahun 2017 tentang Pemanfaatan Energi Terbarukan untuk Penyediaan Tenaga Listrik

Dengan dukungan regulasi ini, pabrik kelapa sawit yang menerapkan teknologi biogas dan biochar tidak hanya berkontribusi pada upaya keberlanjutan tetapi juga dapat memanfaatkan berbagai insentif dan skema perdagangan karbon yang tersedia.

Conclusion: A Pathway to Sustainable Palm Oil Production

Penerapan biogas dan biochar dalam pengelolaan limbah pabrik kelapa sawit menawarkan berbagai manfaat yang signifikan. Pertama, biogas dari POME tidak hanya menyediakan sumber energi terbarukan tetapi juga mengurangi emisi gas rumah kaca, mendukung tujuan Net Zero Waste Roadmap. Kedua, biochar yang dihasilkan dari proses pirolisis limbah padat memberikan solusi pengelolaan biomassa yang berkelanjutan, sekaligus mendukung sequestrasi karbon dan memperbaiki kualitas tanah.

Bersama Organics, pabrik kelapa sawit dapat mengadopsi teknologi yang dapat meningkatkan efisiensi operasional, mengurangi dampak lingkungan, dan membuka peluang ekonomi baru melalui perdagangan karbon dan produksi energi terbarukan. Selain itu, dukungan regulasi dari pemerintah Indonesia semakin memperkuat posisi biogas dan biochar sebagai bagian integral dari masa depan industri kelapa sawit yang lebih ramah lingkungan dan berkelanjutan.

Sumber:

Nasution, M. A., Wulandari, A., Ahamed, T., & Noguchi, R. (2020). Alternative POME treatment technology in the implementation of Roundtable on Sustainable Palm Oil, Indonesian Sustainable Palm Oil (ISPO), and Malaysian Sustainable Palm Oil (MSPO) standards using LCA and AHP methods. Sustainability, 12(4101). https://doi.org/10.3390/su12104101

Sodri, A., & Septriana, F. E. (2022). Biogas power generation from palm oil mill effluent (POME): Techno-economic and environmental impact evaluation. Energies, 15(7265). https://doi.org/10.3390/en15197265

World Biochar Certificate. (2023). Guidelines for a sustainable production of biochar and its certification (version 1.0). Carbon Standards International. http://www.european-biochar.org

Zhu, L., Lei, H., Zhang, Y., Zhang, X., Bu, Q., Wei, Y., Wang, L., & Villota, E. (2018). A review of biochar derived from pyrolysis and its application in biofuel production. SF Journal of Material and Chemical Engineering, 1(1007).