• Waste to Electricity

    Pernah membayangkan bagaimana listrik dibangkitkan di PLTU? Listrik yang kita nikmati di rumah kita ini umumnya dibangkitkan oleh energi kinetik dari uap bertekanan tinggi yang menggerakkan turbin. Energi kinetik dari uap ini sangatlah besar sehingga mampu membangkitkan listrik sampai ratusan atau bahkan ribuan MW (megawatt). Energi yang sangat besar ini umumnya diperoleh dari hasil pembakaran bahan bakar seperti gas alam (gas bumi), batu bara, atau minyak bumi. Pembakaran adalah proses reaksi oksidasi yang mengubah energi kimia di bahan bakar menjadi panas dan juga menghasilkan gas hasil pembakaran (umumnya kabron dioksida dan uap air). Di dalam pembangkitan listrik, panas inilah yang digunakan untuk menghasilkan uap. Peristiwa ini tidaklah berbeda jauh prinsipnya dari kegiatan memasak air di dapur. Dimana kita menyalakan api dari kompor gas – menghasilkan karbon dioksida, uap air, dan panas dari pembakaran gas dari tabung gas – untuk memanaskan air di dalam panci uap. Jika air sudah mendidih maka uap akan dihasilkan.

    diagram
    Akhir-akhir ini Jakarta sedang kebingungan mengolah sampahnya. Alur pembuangan sampah ke TPA Bantargebang yang menjadi tempat penampungan sampah utama Ibukota terganggu. Dampaknya, sampah hanya menumpuk di Jakarta dan dengan kondisi sekarang, akumulasi penumpukan sampah ini hanya akan membuat kondisi terus memburuk. Proses pengolahan sampah sekarang ini pun masih menggunakan cara landfill (menumpuk sampah di sebuah area yang dikhususkan untuk menampung sampah). Sedihnya, ini adalah cara paling kuno dalam pengolahan sampah.

    Sebagai sebuah kota besar yang menjadi pusat bisnis internasional dan pusat pemerintahan, aktivitas ekonomi dan sosial yang terjadi di Jakarta sangatlah besar. Hasilnya, tiap hari 6.700 ton sampah dihasilkan [2]. Jika diambil sebagai angka rata-rata, maka sampah yang dihasilkan selama satu tahun adalah senilai 2,4 juta ton sampah atau setara dengan 15 buah pesawat lintas benua Boeing 777-300!

    Sudah selayaknya Jakarta meniru penerapan teknologi maju yang sudah banyak dilakukan oleh kota besar lainnya di negara maju terutama di Eropa, misalnya Amsterdam. Selain permasalahan transportasi umum dan penataan wilayah hingga taman kota, permasalahan sampah juga adalah salah satu contoh yang mesti dipelajari. Membandingkan Jakarta dengan kota besar di Eropa lebih tepat karena Eropa adalah benua kecil yang berisi banyak negara dengan kota besarnya masing-masing. Karena wilayahnya yang sempit ini, setiap kota besar atau negara di Eropa selalu berusaha untuk melakukan efisiensi ruangnya semaksimal mungkin – bahkan termasuk ruang untuk pertanian, kehutanan, dan taman kota. Situasi ini sudah mirip sekali dengan Jakarta sekarang.

    Di Eropa dibandingkan dengan di Amerika Serikat (AS), sampah lebih diutamakan untuk diolah melalui proses insinerasi atau pembakaran [3]. Bahkan dari hasil pembakaran ini, energi kimia yang ada di sampah dapat diubah menjadi listrik – seperti halnya batu bara, sampah pun mengandung karbon dan bisa digunakan sebagai bahan bakar, hanya saja energinya lebih rendah. Energi yang dihasilkan dair 1 ton batu bara setara dengan energi yang dihasilkan dari 2,5 ton sampah [3]. Penerapan teknologi ini di Eropa lebih maju karena faktor geografis. Jerman, Belanda, Belgia, Perancis, dan negara-negara Skandinavia sudah sangat familiar dengan teknologi ini. Inggris pun sekarang ingin meniru penerapan teknologi ini. Sebaliknya di AS, karena wilayahnya yang sangat besar, AS dapat lebih mengandalkan cara landfill untuk mengolah sampahnya. Namun, ilmuwan dan insinyur di AS tentu menginginkan cara yang lebih baik juga untuk mengelola sampahnya lewat penerapan insinerasi [3]. Di Eropa sendiri bukan berarti tidak ada landfill sama sekali, landfill ini tetap ada namun dapat dipraktekan dengan wilayah yang lebih kecil dan lebih aman berkat teknologi insinerasi.

    Permasalahannya sekarang adalah Jakarta belum sanggup mengolah sampahnya dengan mandiri di wilayahnya sendiri. Jakarta mengandalkan wilayah tetangganya untuk membantunya dalam mengolah sampah dengan cara landfill. Ini tentu tidaklah bijak. Dengan faktor geografis yang mirip dengan Eropa, salah satu solusi yang layak dipikirkan adalah mempelajari untuk membangun salah satu fasilitas insinerasi sampah.

    Hal yang harus dipikirkan adalah tidak menyamakan teknologi pembangkitan listrik tenaga sampah dengan tenaga gas atau batu bara. Mengapa? Karena sampah adalah sampah – di dalamanya terdapat banyak kandungan senyawa kimia berbahaya bagi lingkungan yang mengandung sulfur, klorin, dan nitrogen. Setelah proses pembakaran, komponen berbahaya ini terkandung dalam gas hasil pembakarannya dan harus dipisahkan dari gas cerobong yang keluar dari pabrik. Silakan simak Gambar di sini.

    Di dalam proses pembangkitan listrik dari sampah terdapat beberapa tahap: Delivery (pengiriman atau distribusi sampah ke pembangkit, Bunker (gudang penampungan sampah yang siap dimasukkan ke pembangkit), Incineration/Steam generator (pembakaran sampah, penghasilan uap, dan pembangkitan listrik oleh uap), Waste gas cleaning (pembersihan komponen berbahaya hasil pembakaran sampah), Chimney (pembersihan akhir gas hasil pembakaran dan pembuangan gas hasil pembakaran lewat cerobong). Khusus untuk pembangkit listrik tenaga sampah (PLTSA) ini, tahapan Waste gas cleaning adalah tahapan yang utama dan menjadi jantung utama pabrik-nya. Di sinilah komponen berbahaya disingkirkan, sehingga gas yang keluar dari pembangkit sudah tergolong bersih dan aman dibuang ke lingkungan – seperti pembangkit listrik yang lain. Di sini jugalah banyak proses kimia terjadi dan sudah selayaknya seorang teknik kimia memahami dan menguasai cara-cara ini. Komponen alat proses pembersihan gas ini setidaknya merupakan 75% alat dari total keseluruhan yang ada di dalam proses utama pembangkitan listrik dari sampah [4]. Karena kandungan gas berbahaya ini, maka dari itu, usulan membakar sampah per RT atau RW bukanlah solusi yang baik. Proses pembakaran ini tidaklah terkontrol dan gas yang dihasilkan dari pembakaran sampah sangat berbahaya untuk dihirup.

    Lebih jauh lagi, terdapat beberapa hal yang mesti dipikirkan jika ingin menerapkan teknologi ini. Pertama, penerapan teknologi ini harus disandingkan dengan pemilahan sampah yang baik antara sampah-sampah plastik, kertas, organik, sampah umum, sampah perusahaan/komersil, dan sampah berbahaya lainnya, misalnya yang mengandung merkuri. Perlu diingat, sampah yang dimasukkan ke dalam proses pembangkitan di PLTSA selayaknya adalah sampah yang tidak dapat diolah atau di-reycle kembali, istilah kerennya non-recycleable waste. Selain itu, penerapan teknologi ini juga seharusnya dibarengi dengan pengolahan sampah lain seperti penerapan proses pembuatan biogas untuk sampah organik, baik itu skala rumah tangga atau pun skala besar. Kedua, teknologi insinerasi ini tetap menghasilkan sampah padat namun dengan volume yang jauh lebih kompak. Sampah padat ini terkandung dalam abu hasil pembakaran (abu ringan dan berat) dan produk reaksi dari gas berbahaya (berbentuk padatan, berbasis kalsium). Bahan abu ini dapat diolah kembali untuk diambil material berharganya seperti kandungan besi atau seng sedangkan padatan atau produk reaksi gas berbahaya dapat dibuang dengan aman di landfill dan gas beracunnya tidak terlepas dari ikatan kimia padatannya. Dengan teknik penyemenan seperti yang ada dalam pengolahan limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun), pembuangan padatan gas berbahaya juga dapat dijamin dengan baik. Ketiga, teknologi insinerasi juga terus berkembang – terdapat beragam teknik pengolahan sampah, baik itu pembakaran atau gasifikasi, dan juga alat pembakarannya yang berbeda-beda – yang semuanya bertujuan untuk meningkatkan efisiensi dan tingkat keamanan pengolahan sampah ini. Keempat, perlu diingat bahwa penerapan ini memang membutuhkan biaya yang tidak sedikit, akan tetapi manfaatnya tentu jauh lebih besar dari pada tetap mengandalkan cara lama dalam mengolah sampah. Listrik yang dihasilkan juga sangatlah bermanfaat bagi kondisi kelistrikan Indonesia. Dengan menyadari resiko yang besar juga jika mendiamkan sampah yang kita hasilkan sendiri, kita harus sadar bahwa biaya diperlukan yang besar ini sangatlah wajar.

    Sebagai penutup, solusi atas pengolahan sampah memang memerlukan pendekatan yang sistemik. Usulan untuk melakukan ini sangatlah rasional dan realistis dan mesti segera dimulai. Jika Jakarta sudah berhasil, kota besar lainnya di Indonesia harus bisa meniru Jakarta. Tidak perlu khawatir juga jika Indonesia melakukannya, kita bukanlah yang pertama di dunia – karena praktek seperti ini sudah umum diterapkan di Eropa.

    Sumber
    [1] Gambar
    [2] Berita http://www.antaranews.com/berita/527657/reduksi-kunci-atasi-masalah-sampah-jakarta
    [3] Artikel http://large.stanford.edu/courses/2012/ph240/gold1/
    [4] Pengalaman pribadi penulis bekerja di PLTSA di Belanda

    Penulis: Mohammad Rusydi Fatahillah

    Lulusan: Master Degree of Chemical Engineering, University of Twente

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Social media & sharing icons powered by UltimatelySocial