Gasifikasi Mini Batubara

Gambar 1. Suasana Focus Group Discussion PSIT dan Tekmira

Tanggal 30-31 Juli 2015 di PAU UGM, Pusat Studi Ilmu Teknik (PSIT) bekerjasama dengan Pusat Litbangtek Mineral Batubara (Tekmira), Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral membahas mengenai Pra-Studi Penerapan Teknologi Gasifier Mini (Gasmin) Batubara untuk Industri Kecil dan Menengah (IKM) di Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta (DIY). Dalam kegiatan tersebut dibahas mengenai bagaimana Teknologi Gasmin dapat digunakan sebagai teknologi penyedia energi panas di IKM yang ada DIY. Ke depannya, Teknologi Gasmin yang sudah dikembangkan oleh Tekmira diharapkan mampu dimanfaatkan oleh IKM. Selanjutnya, DIY dipilih menjadi pilot project dengan pertimbangan banyaknya IKM yang tersebar di empat Kabupaten dan 1 Kota yang ada di DIY. Tekmira sendiri baru mengembangkan Teknologi Gasmin dalam skala laboratorium. Dalam kerjasama kali ini, PSIT memiliki tugas untuk merancang Teknologi Gasmin skala implementasi di IKM dengan prinsip dasar Teknologi Gasmin yang telah dikembangkan oleh Tekmira. PSIT juga bertugas untuk melakukan survei IKM sebagai target dari implementasi Tekbologi Gasmin. Lebih jauh lagi, program ini memiliki target agar terbentuk IKM yang bergerak dalam bidang pembuatan Teknologi Gasmin hasil rancangan PSIT agar dapat implementasikan di IKM-IKM lain yang membutuhkan energi panas, misalnya: IKM peleburan logam, IKM minyak atsiri, IKM tahu, IKM gerabah dan lainnya.

Dalam diskusi tersebut ada beberapa Dosen Jurusan Teknik Fisika, UGM yang menjadi ketua tim. Dokumentasinya dapat dilihat di bawah ini.

Gambar 2. Dosen-Dosen Jurusan Teknik Fisika UGM

Kegiatan ini merupakan bentuk kerjasama yang sangat baik antara Pemerintah, Perguruan Tinggi dan Masyarakat. Pemerintah dalam hal ini melalui Tekmira merupakan inisiator dari kegiatan ini. Tekmira ingin membawa hasil temuannya agar dapat diimplementasikan oleh masyarakat. Perguruan Tinggi melalui PSIT UGM berperan sebagai tim peneliti agar Teknologi Gasmin skala IKM dapat diimpelentasikan dengan tepat. Masyarakat melalui IKM merupakan pihak yang akan merasakan manfaat dari program ini. Model kerjasama seperti ini tentunya sangat diharapkan banyak dilakukan oleh berbagai sektor agar produk penelitian bisa semakin dirasakan oleh masyarakat luas. Seperti diketahui bahwa sangat jarang sekali penelitian yang berujung pada produk yang bermanfaat bagi masyarakat maupun industri. Terlebih, kerjasama dalam bidang energi seperti ini sangat dibutuhkan karena memang kondisi energi minyak dan gas yang kian mendesak untuk diganti dengan berbagai model ragam alternatif energi.

Menilik ke belakang, energi merupakan kebutuhan utama dalam roda perputaran kegiatan IKM. Selama ini, IKM yang ada di DIY memanfaatkan beberapa jenis energi, antara lain: solar, minyak tanah, kayu, gas bahkan oli bekas. Dari salah satu materi yang dipaparkan dalam diskusi tersebut disampaikan bahwa Teknologi Gasmin memiliki biaya operasi yang lebih efisien dibandingkan dengan minyak dan gas. Keunggulan lain dari Teknologi Gasmin adalah tidak berbahaya, ramah lingkungan dan cocok untuk digunakan dalam proses pemanasan dalam jangka waktu yang lama (lebih dari 2 jam). Hal lain yang menjadi catatan adalah kenyataan bahwa IKM banyak yang menggunakan gas LPG 3 kg yang harusnya hanya digunakan oleh sektor rumah tangga. Padahal, masih dari diskusi tersebut disebutkan bahwa hampir 80 % LPG yang beredar di Indonesia berasal dari negara lain (impor). Selain bahan bakar yang telah disebutkan, batubara merupakan salah satu ragam alternatif untuk diaplikasikan di IKM. Tentunya, selain sumber energi terbarukan yang tidak bisa ditawar lagi untuk segera diimplementasikan dalam sektor apapun.

Berikutnya, muncul pertanyaan apakah Indonesia memiliki cadangan batubara yang banyak? Sebelum menjawab pertanyaan tersebut mari mengulas sedikit mengenai produksi batubara di Indonesia. Berdasarkan data yang dirilis dari sini, disebutkan bahwa produksi dalam negeri tahun 2014 adalah 450 juta ton sedangkan pada tahun 2015 adalah 425 juta ton. Sementara itu, hanya sekitar 100 juta ton yang digunakan dalam negeri, sisanya diekspor ke negara lain. Selama ini, dominasi penggunaan batubara di Indonesia adalah di sektor pembangkitan energi listrik melalui Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU). Hal ini menguatkan agar Teknologi Gasmin segera untuk diaplikasikan. Tentunya, di luar target penggunaan batubara untuk sektor Pembangkit Listrik yang pada tahun 2014-2019 terpasang 35.000 MW dengan dominasi PLTU berbahan bakar batu bara. Berdasarkan data yang dihimpun dari sini, cadangan batu bara Indonesia (hanya) cukup untuk 83 tahun dengan asumsi produksi sebanyak pada tahun 2014.

Lalu apa sih yang dimaksud dengan gasifikasi batubara? 

Link ini memberikan informasi bahwa gasifikasi batubara adalah konversi batubara menjadi produk gas dalam sebuah reaktor, dengan atau tanpa menggunakan pereaksi berupa udara, campuran udara, uap air atau campuran oksigen/uap air. Gas panas hasil proses gasifikasi dapat dibakar maupun digunakan untuk memutar turbin gas untuk menghasilkan listrik. Alasan utama proses gasifikasi adalah untuk menyaring beberapa komponen dalam batubara, seperti: sulfur dan nitrogen.  Dengan kata lain, proses gasifikasi dapat meminimalisir terjadinya polusi jika dibandingkan dengan pembakaran batubara secara langsung. Gasifikasi batubara bisa menjadi salah satu cara yang paling menjanjikan untuk pemafaatan batubara di masa depan. Selain menghasilkan gas panas, proses gasifikasi juga menghasilkan beberapa produk lainnya. Skema gasifikasi dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 3. Konsep Gasifikasi Batubara

Bagaimana perkembangan teknologi gasifikasi batubara di Indonesia?

Di Indonesia, telah dilakukan beberapa penelitian mengenai gasifikasi batubara, salah satunya yang telah dilakukan oleh Tekmira. Tekmira telah berhasil menguji coba gasifikasi batubara dengan kapasitas 150-200 kg batubara/jam untuk mesin diesel berkapasitas 240 kW. Pada tahun 2014, bahkan Tekmira telah berhasil mengembangkan gasifier dengan kapasitas 40-50 kg batubara/jam untuk membangkitkan listrik pada genset berkapasitas 8-10 kW. Secara ringkas, gasifier yang dikembangkan oleh Tekmira dapat dilihat pada gambar berikut ini.

Gambar 4. Layout Gasifier Mini Batubara Tekmira

Sementara yang dimaksud dengan gasifikasi mini batubara adalah gasifier yang memiliki skala kecil, misalnya 10-20 kg batu bara/jam (saya tidak mendapatkan data berapa rentang persisnya). Pada intinya, gasifier mini yang dimaksud adalah gasifier yang cukup untuk digunakan oleh IKM sehingga dapat digunakan secara efisien sesuai dengan kebutuhan energi IKM tersebut. Gasifier yang sudah ada sekarang ini jauh melebihi kebutuhan energi rata-rata IKM.

Sebagai penutup dari tulisan ini, semoga kegiatan ini dapat berjalan dengan lancar sehingga Teknologi Gasmin benar-benar bisa dimanfaatkan oleh IKM di DIY sebagai permulaan dan seluruh penjuru Indonesia pada akhirnya, khususnya daerah-daerah yang menjadi basis pertambangan di Indonesia. Tren implementasi ini akan menjadi semakin adil jikalau daerah yang terkenal dengan pertambangan batu bara seperti: Bukit Asam di Sumatera Selatan, Kota Baru di Kalimantan Selatan, Sungai Berau di Kalimantan Timur serta Umbilin di Sumatera Barat, memanfaatkan secara langsung harta yang diambil dari daerahnya sendiri. Sudah cukup rasanya mendengar daerah yang memiliki cadangan energi di dalamnya tetapi listriknya menyala secara bergilir. 

Goresan

Goresan tangan akan menjadi indah jika dilakukan oleh tangan yang memiliki bakat. Namun, tanpa kesungguhan, bakat yang dimiliki tidak akan berarti apa-apa. Tanpa belajar dan usaha, bakat tak akan tersalurkan dengan baik. Semakin sedikit garis yang dibutuhkan untuk membentuk suatu gambaran, semakin berbakat dan jago penggores tersebut.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Apa saja yang sudah digoreskan dalam nikmat umur yang telah dianugerahkan? Lebih banyak goresan kebajikan atau kemaksiatan? Kita tak tahu bagaimana gambaran hasil dari goresan kehidupan hari demi hari yang telah dilalui. Apakah gambaran indah di akhirat nanti? Atau gambaran yang tidak diharapkan? Hela nafas, tundukkan kepala, tengadahkan kedua tangan, lalu mohonlah kepada Yang Mahakuasa. Memohon agar goresan-goresan yang buruk dihapuskan. Serta memohon agar mampu menggoreskan banyak hal yang baik di kehidupan ini sehingga berbalas dengan gambaran yang indah di akhirat nanti. :)

Dipertemukan Kembali : Sebuah Anugerah

Semburat mega-mega di ufuk barat menandai datangnya malam ini. Setelah setahun lamanya, dalam kondisi yang lebih baik, sama atau bahkan lebih buruk, kita selayaknya bersyukur karena masih diberi kesempatan untuk memperbaiki diri. Tak peduli apakah kita kembali dalam keadaan celaka, rugi maupun beruntung. Inilah anugerah yang luar biasa, sebuah kesempatan agar kita bisa berubah dari celaka/rugi menjadi beruntung. Kesempatan bagi mereka yang sudah beruntung untuk menjadi lebih beruntung lagi. Siapa yang tidak ingin beruntung? Sebuah kondisi dimana hari ini lebih baik dari hari kemarin. Lebih baik di masa suci tahun ini dibandingkan dengan masa suci yang telah lalu.

Masa lalu biarlah tertinggal menjadi sebuah pelajaran, agar kini dan masa depan menjadi lebih baik lagi.

Selamat datang masa yang suci.

*renungan

Aplikasi Teknologi Nuklir di Bidang Pertanian dan Peternakan

Nuklir tidak selalu berhubungan dengan bom atom, senjata nuklir serta radiasi. Nuklir juga telah banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang, misalnya pertanian dan peternakan. Beberapa aplikasi teknologi nuklir dalam bidang pertanian dan peternakan yang telah dikembangkan di Indonesia melalui Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN) adalah sebagai berikut.

Bidang Pertanian

Di bidang pertanian, khususnya padi, BATAN berhasil mengembangkan berbagai varietas bibit padi unggul. Puluhan varietas benih padi tersebut, dihasilkan dari penggunaan teknologi nuklir untuk mengubah sifat dari benih padi tertentu menjadi lebih berkualitas. Teknologi yang digunakan adalah teknik mutasi radiasi. Varietas-varietas tersebut antara lain: Sebanyak dua puluh varietas padi tersebut, yakni varietas atomita 1, atomita 2, atomita 3, atomita 4, situ gintung, silo sari, kahayana, binongo, merauke, dian suci, mira 1, bestari 1, inpari, sultan insulat 1, sultan insulat 2, sultan unsurat 1, sultan unsurat 2, inpari mugibat, wella, dan yuwono. Varietas padi tersebut telah melalui pengujian berupa kegenjahan (umur), ketahanan terhadap hama, produksi, dan rasa. (Wibisono, 2012)

Salah satu varietas yang sudah banyak diaplikasikan adalah varietas mira-1. Varietas ini merupakan varietas yang potensial dalam meningkatkan kualitas dan kuantitas produksi pangan nasional. Varietas yang telah mendapatkan sertifikasi dari Departemen Pertanian tersebut mampu menghasilkan 9,20 ton/ha dengan rata-rata produksi 6,9 ton/ha gabah kering giling. Kelebihan lain Mira-1 dibanding dengan padi konvesional adalah batangnya lebih kokoh, sehingga tidak mudah rebah/rontok ketika diterpa angin kencang. Varietas ini merupakan hasil temuan dari Prof. Moegiono dan kawan-kawan.

Berdasarkan hasil uji daya multilokasi di 28 lokasi, uji ketahanan terhadap hama wereng coklat dan penyakit bakteri hawar daun serta analisis mutu dan kualitas beras, varietas Mira-1 mempunyai keunggulan sebagai berikut:

Potensi hasil tinggi yaitu 9,2 ton/ha, dengan rata-rata produksi 6,29 ton/ha gabah kering giling.

·      Umur 115-120 hari.

·      Berat 1000 butir 26-27 gram.

·      Tahan terhadap hama wereng coklat biotipe 2 dan agak tahan botipe 3.

·      Tahan terhadap penyakit bakteri hawar strain III  dan agak tahan strain IV.

·      Kadar amilosa rendah yaitu 19% dan kadar protein tinggi yaitu 9,02 %.

·      Mutu dan kualitas beras bagus, berasnya panjang dan kristal tanpa butir mengapur, dengan tekstur nasi pulen.

·      Randemen giling tinggi yaitu 73,75%, sedang varietas IR-64 72,89% dan Cisantana 65,19%.

·      Prosentase beras kepala tinggi yaitu 87,67%, sedang IR-64 adalah 80,84% dan Cisantana 77,97%.

Selain varietas Mira 1, varietas padi hasil dari radiasi nuklir yang banyak ditanam adalah varietas bestari. Bibit bestari merupakan hasil teknik mutasi radiasi untuk memperoleh sifat-sifat unggul, seperti daya hasil, umur lebih pendek, rasa dan ketahanan terhadap hama dan penyakit, serta daya adaptasi terhadap berbagai kondisi lahan. Bibit padi unggul "bestari" juga diklaim berpotensi menghasilkan panen hingga sembilan ton per hektare gabah kering giling (GKG).

Bidang Peternakan (Sugoro, 2004)

Aplikasi teknologi nuklir di bidang peternakan meliputi peningkatan produksi ternak, perbaikan sistem reproduksi, kesehatan, dan manajemen ternak. Keuntungan pengggunaan teknik nuklir dalam bidang peternakan, yaitu kepekaan deteksi tinggi, akurat untuk perunutan, efektif dan efisien, aman, serta ekonomis. Perunutan merupakan suatu proses pemanfaatan senyawa yang telah ditandai dengan isotop atau radioisotop untuk menjadi bagian dari sistem biologi/mekanik sehingga diketahui mekanisme yang terjadi atau diperoleh suatu hasil pengukuran.

Teknik perunutan dapat menggunakan isotop atau radioisotop. Pemanfaatan teknik nuklir untuk perunutan berdasarkan sifat pengaplikasiannya dibagi menjadi dua, yaitu pemanfaatan yang bersifat in vivo dan in vitro. Aplikasi perunutan secara in vivo bertujuan untuk menggambarkan proses biologi yang terjadi di lingkungan asalnya atau langsung menggunakan hewan ternak. Yang perlu diperhatikan adalah waktu paruh biologis, yaitu waktu yang diperlukan (radio) isotop untuk keluar atau diekskresikan keluar tubuh. Sedangkan aplikasi perunutan secara in vivo bertujuan untuk menggambarkan proses biologi yang terjadi di luar tubuh hewan, tetapi di laboratorium. Yang perlu diperhatikan adalah waktu paruh fisika, yaitu waktu yang diperlukan oleh radioisotop untuk meluruh hingga mencapai separuh aktivitasnya.

Hasil-hasil teknologi Badan Tenaga Nuklir Nasional (Batan) yang memanfaatkan teknik perunutan adalah suplemen pakan urea multinutrient molasses block (UMMB) dan radioimmuno assay (RIA). Suplemen pakan UMMB merupakan suplemen pakan (SP) untuk ternak ruminansia, seperti sapi, kerbau, kambing, domba dan lainnya. Ciri khas dari ternak ruminansia adalah adanya rumen yang merupakan ekosistem mikroba yang berperan dalam penguraian bahan pakan dan mikroba pun berfungsi sebagai bahan protein bagi ternak. Agar teknologi suplemen tersebut dapat diterapkan oleh peternak dan mudah dalam penyimpanan serta transportasinya, maka suplemen tersebut dibuat dalam bentuk padat dari komposisi bahan tertentu (urea, dedak, onggok, tepung tulang, lakta mineral, garam dapur, tepung kedelai, dan kapur). UMMB memiliki lebih dari 10 formula agar saat penerapan di daerah lebih mudah karena setiap daerah memiliki potensi yang berbeda-beda.

Pemberian SP merupakan strategi untuk meningkatkan konsumsi pakan oleh ternak pada kondisi pemeliharaan tradisional. SP tersusun dari kombinasi bahan limbah sumber protein dengan tingkatan jumlah tertentu yang secara efisien dapat mendukung pertumbuhan, perkembangan, dan kegiatan mikroba secara efisien di dalam rumen.

Pemanfaatan teknik nuklir radiasi yang dilakukan di bidang peternakan terutama di subbidang kesehatan ternak, yaitu untuk melemahkan patogenisitas penyakit yang disebabkan oleh bakteri, virus dan cacing. Litbang pemanfaatan radiasi telah menghasilkan radiovaksin, reagen diagnostik, dan pengawetan.

Radiovaksin adalah teknik pembuatan vaksin dengan cara iradiasi. Definisi vaksin adalah suatu suspensi mikroorganisme yang dapat menimbulkan penyakit tetapi telah dimodifikasi dengan cara mematikan atau menatenuasi sehingga tidak akan menimbulkan penyakit dan dapat merangsang pembentukan kekebalan/antibodi bila diinokulasikan. Pembuatan radiovaksin memiliki keunggulan dibandingkan dengan cara konvensional, yaitu mempercepat proses pembuatan vaksin dengan memperpendek waktu pasasel. Selain itu, radiovaksin yang diproduksi memiliki kualitas yang sama dengan vaksin buatan secara konvensional. Sumber radiasi yang digunakan untuk pembuatan radiovaksin adalah sinar gama yang digunakan untuk menurunkan infektivitas, virulensi, dan patogenitas agen penyakit, tetapi diharapkan mampu merangsang timbulnya kekebalan pada tubuh terhadap infeksi penyakit.

Penelitian yang dilakukan saat ini adalah upaya pengembangan vaksin terhadap penyakit ternak, seperti brucellosis dan mastitis. Selain penelitian radiovaksin penyakit ternak yang berasal dari mikroorganisme, dilakukan pula penelitian radiovaksin penyakit ternak yang berasal dari cacing, seperti Coccidiosis, Fasciolosis, dan Haemonchosis. Salah satu hasil penelitian yang telah menjadi produk adalah vaksin koksivet untuk penyakit Coccidiosis, yaitu penyakit yang disebabkan oleh protozoa Emeria Sp pada usus yang mengakibatkan berak darah.

Daftar Pustaka:

Sugoro, Iwan. 2004. Peran Teknik Nuklir di Bidang Peternakan. Diakses dari: http://www.fisikanet.lipi.go.id/utama.cgi?cetakartikel&1085284506  pada tanggal 2 November 2014.

Wibisono, B. Kunto. 2012. BATAN Hasilkan 20 Varietas Benih Padi Unggul. Diakses dari: http://www.antaranews.com/berita/322256/batan-hasilkan-20-varietas-benih-padi-unggul pada tanggal 2 November 2014.

‘Merasa’

Saat mendaki untuk mencapai puncak, merasa apa yang sudah dijejaknya sangat tinggi akan menjadi penghambat dalam mencapai puncak tersebut.

Saat berlari untuk mencapai jarak yang jauh, merasa sudah berada dalam posisi terjauh dapat menyebabkan lalai bahwa ada banyak pelari lain yang siap menyalip di sisa-sisa tenaga yang ada.

Salah satu hambatan dalam meraih kesuksesan adalah ketika sudah merasa sukses.

Ketika merasa sudah menjadi seorang ahli, maka di saat itu keahlian yang sudah dimiliki akan tertinggal sama mereka yang selalu belajar untuk meningkatkan tingkat keahliannya.

Dalam proses untuk belajar menulis, merasa bahwa tulisannya sudah sangat bagus, mencerahkan serta mudah dipahami, bisa jadi tulisan tersebut masih sangat ambigu, monoton serta alurnya itu-itu saja.

Terkadang, ‘merasa’ memang dapat ‘mengalahkan’ diri sendiri. Sejatinya, ‘merasa’ bukanlah milik kita, semuanya anugerah dari Yang Mahakuasa.