MCT Biogas
Aplikasi MCT dengan menggunakan bahan bakar BiogasGas pasokan melalui jaringan pipa pemerintah adalah yang paling bagus. Tapi microturbine sebenarnya sanggup menerima dari beragam sumber gas lainya.
Fleksibilitas dari teknologi pembakaran bahan bakar microturbine memungkinkan untuk menghasilkan model yang bersih dan efisien dalam kisaran nilai kalori yang luas.
Biogas
Biogas adalah hasil uraian biologis bahan organik dalam keadaan tanpa oksigen. Biogas berasal dari bahan
biogenik dan merupakan jenis biofuel. Biogas diproduksi oleh proses penguraian anaerobik atau fermentasi dari bahan yang bisa terurai di alam bebas (biodegradable) seperti biomassa, pupuk, limbah, limbah kota, limbah hijau, bahan tanaman dan perkebunan. Biogas terdiri dari metana dan karbon dioksida, dan ada kalanya memiliki sejumlah kecil hidrogen sulfida, uap air dan siloxanes.
Gas metana, hidrogen dan karbon monoksida dapat dibakar atau dioksidasi dengan oksigen. Proses pelepasan energi ini memungkinkan biogas digunakan sebagai bahan bakar. Biogas dapat digunakan sebagai bahan bakar di negara mana pun untuk fungsi pemanasan apa pun, misalnya untuk memasak. Biogas juga dapat diproses dengan menggunakan digester anaerobik untuk mengubah energi dalam gas menjadi listrik dan panas. Biogas dapat dikompresi, seperti gas alam, dan digunakan untuk menggerakkan kendaraan bermotor.
Bahan Bakar Biogas dalam aplikasi MCT
Microturbine berbahan bakar biogas telah diterapkan dalam beberapa kegiatan di luar negeri, terutama di lokasi pembuangan sampah akhir (TPA) kecil dan instalasi pengolahan limbah. Dengan menggunakan biogas sebagai bahan bakar, microturbine menunjukkan kinerja yang bagus dan sanggup bersaing dengan genset konvensional (reciprocating engine), terutama untuk melayani kebutuhan listrik di tempat-tempat yang tak terlalu besar dan luas. Biogas adalah salah satu aplikasi awal yang paling menjanjikan untuk microturbine. Biogas dapat ditemukan di TPA, instalasi pengolahan limbah, kawasan pertanian dan peternakan, industri pengolahan tanaman pangan, gasifikasi biomassa kayu, atau sumber lain limbah organik. Dalam biogas, bagian yang bisa terbakar adalah metana (CH4).
Instalasi Micoturbine memiliki sistem pengolahan gas standar, sederhana, lebih kompak, dan lebih dapat diandalkan daripada instalasi pembangkit lain yang pernah ada. Dibandingkan dengan penggunaan listrik untuk pemanas sebelumnya, sejumlah pengelola TPA dan tempat pengolaman sampah digester melaporkan adanya penghematan biaya yang cukup signifikan sebagai hasil dari menggunakan microturbine. Lebih-lebih jika ada dukungan dari pemerintah, pemerintah lokal, dan penyandang dana yang mau membantu menutupi biaya modal untuk pengadaan microturbine. Tapi sejumlah pengelola pengolahan limbah dan sampah menyatakan nekat membeli sendiri microturbine karena mereka sudah paham benar bahwa alat ini jauh lebih ramah lingkungan dan hemat dibanding mesin biasa.
Yang terjadi, para pengelola tempat pengolahan limbah dan sampah akan menularkan dari mulut ke mulut tentang kepuasan mereka akan kinerja microturbine kepada sesama pengelola sampah dan pengolahan limbah lainnya.
Biogas dapat dimanfaatkan untuk memproduksi listrik tempat pengolahan limbah, mesin gas CHP. Di situ limbah panas dari mesin tak dibuang begitu saja melainkan diproses dalam digester untuk beberapa keperluan seperti memasak, pemanas/pendingin ruangan, pemanas air, dan proses pemanasan industry. Jika dikompresi, biogas juga dapat menggantikan gas alam terkompresi (CNG) untuk digunakan di kendaraan. Di sini biogas melayani pembakaran mesin kendaraan yang lebih efisien.
Metana dalam biogas dapat dihimpun melalui upgrader biogas. Caranya sama dengan proses produksi gas alam dari bahan fosil, termasuk proses pemurnian menjadi biometana. Untuk menjadi gas dengan kualitas bagus dan layak dikonsumsi secara luas, gas harus memenuhi stadar spesifikasi dan komposisi fisik. Gas yang bagus dan siap dikonsumsi luas, harus bebas dari karbon dioksida, air, hidrogen sulfida.
Proses Aplikasi MCT
Tempat pengolahan limbah -baik rumah tangga maupun peternakan-cocok untuk aplikasi microturbine. Sebab, pengolahan limbah ini dapat kembali memanfaatkan panas yang dihasilkan microturbine untuk mempertahankan suhu proses pengolahan sampah. Umumnya, tempat pengolahan sampah memanfaatkan limbah panas microturbine untuk memanaskan boiler, jadi bisa menghemat ongkos.
Sebagai contoh salah satu dari dinas pengelolaan air di daerah Santa Margarita, AS memiliki dua unit microturbine 30 kW yang dilengkapi penghimpun panas, “Pihak manajemen tempat pengolahan limbah sangat puas dengan proyek microturbine ini, karena ada efisiensi, ada hasil berupa panas yang bisa dimanfaatkan, dan ada penghematan. Para pengelola ini memang sangat memerlukan panas ketimbang listrik, sebab operasi sehari-hari memang sangat butuh panas. Dan saat ini mereka sedang mencari akal bagaimana memanfaatkan panas untuk keperluan lain-lain.” Jelas pengelola disana.
Ada banyak wiayah di AS yang memiliki pusat pengolahan limbah. Tapi hanya pusat pengelolaan limbah yang mengaplikasikan anaerobic digester yang bisa menghasilkan biogas.
Artinya, di pusat-pusat pengelolaan limbah yang tanpa anaerobic digester biogasnya terbuang begitu saja. Ini bisa terjasi karena pengelolanya memang hanya fokus untuk memenuhi standar hasil pengolahan limbah, bukan untuk memproduksi energi. Dan ini sebenarnya merupakan sasaran bagi pengembangan pasar microturbine.
Microturbine ini sangat sesuai untuk aplikasi di pusat pengolahan limbah atau tempat pembuangan sampah di Indonesia. Dengan jumlah sampah yang beragam dan dalam jumlah yang tidak terlalu besar maka MCT dapat dimanfaatkan untuk menjadi sumber energi bagi masyarakat di sekitar pusat pembuangan sampah tersebut, selain panas thermalnya juga dapat dimanfaatkan untuk pengolahan sampah.
Sedangkan untuk kawasan pertanian dan peternakan (terutama sapi) teknologi ini dapat menjadi alternatif sumber energi yang memanfaatkan pengolahan kotoran hewan, hal ini akan sangat mendukung untuk dapat menyediakan sumber energi bagi lokasi pengolahan hasil peternakan (susu atau daging). Untuk pusat-pusat pembuangan sampah dengan kapasitas yang yang sangat besar dapat juga memanfaatkan beberapa unit MCT ini dengan pemasangan secara paralel.
Secara umum persyaratan bahan bakar biogas yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber bahan bakar MCT dapat dilihat pada tabel berikut :
Persyaratan bahan bakar biogas untuk MCT ini dapat diperoleh dari gambar proses berikut :
Gambar diatas menunjukkan bahwa biogas yang dihasilkan dari sampah atau kotoran hewan melewati beberapa tahapan sebelum masuk ke MCT. Untuk meningkatkan tekanan , dibutuhkan kompresor diawal kemudian dikeringkan melalui refrigerated gas dryer. Gas yang sudah sesuai tekanannya dan tingkat kekeringannya dialirkan untuk disaring kadar siloxane nya, melalui alat siloxane filter. Setelah diperoleh syarat yang sesuai untuk MCT, bahan bakar ini dapat dimanfaatkan sesuai dengan kapasitas yang dibutuhkan. Tahapan ini jauh lebih simple dari sistem yang terdahulu, dimana dibutuhkan beberapa unit kompresor, beberapa unit dryer dan beberapa siloxane filter.
Microturbine dapat mentoleransi nilai methane yang turun sampai dengan 30% atau lebih rendah lagi, dimana diesel konvensional/reciprocating engine sudah bermasalah dengan nilai methane kurang dari 40%. Diesel konvensional/reciprocating engine mensyaratkan penambahan ‘sweetening’ dengan menggunakan natural gas atau propane ketika nilai methanenya terlalu kecil.
Manfaat Aplikasi Biogas
Biogas adalah bahan bakar yang terbarukan, jadi sesuai dengan semangat pemanfaatan energi terbarukan di berbagai belahan dunia saat ini. Biogas juga bisa dimurnikan dan ditingkatkan sesuai dengan standar gas alam dengan mengubahnya menjadi biometana. Dalam hal ini, microturbine bisa memainkan peran lebih baik dari yag lain atau sekadar membiarkan biogas yang tersedia terbakar percuma, memanfaatkannya untuk memanaskan boiler, atau mengalirkanya ke mesin pembangkit yang lebih besar.
Microturbine menawarkan beberapa daya tarik berkat kemampuannya memanfaatkan bahan bakar berkalori rendah, perawatan mudah dan murah, rendah emisi NOx, dan portable.
Emisi NOx yang dihasilkan oleh MCT berbahan bakar gas alam terbilang sangat kecil, kurang dari 9 ppm, bahkan dengan mengaplikasikan MCT berbahan bakar biogas nilai emisi NOx yang dihasilkan hanya sekitar 1-3 ppm. Sangat jauh bila dibandingkan dengan emisi diesel konvensional/reciprocating engine berbahan bakar biogas yang mencapai 50 – 200 ppm.
Dibanding bahan bakar lain untuk microturbine, biogas merupakan bahan bakar yang bagus sekaligus murah, dan memungkinkan terciptanya pembakaran sempurna. Memang ada ongkos di sini, yakni untuk proses menghimpun dan mengkondisikan gas. Tapi ongkos ini bisa sedikit ditekan jika ada bantuan dana dari pihak luar.
Di AS, penggunaan biogas dapat untuk menutup 3% ongkos untuk pengadaan listrik. Biogas sangat berpotensi membantu mengurangi dampak perubahan pola iklim global. Kotoran ternak sapi yang mengurai mengeluarkan dua jenis gas yang memiliki dampak terhadap perubahan iklim global, yakni nitrat dan metana. Nitrat dioksida dapat memicu efek pemanasan atmosfer hingga 350 kali lebih kuat dari karbon dioksida, sedangkan metana 21 kali lipat dari karbon disoksida. Jadi, dengan mengubah kotoran lembu menjadi biogas metana melalui anaerobic digester, maka ada sekitar dua juta sapi yang sangup meghasilkan ratusan miliar kilowatt jam, cukup untuk menyuplai jutaan rumah.
Seekor sapi dalam sehari dapat menghasilkan kotoran yang cukup untuk menghasilkan 3 kilowatt jam (kWh) tenaga listrik. Padahal hanya perlu 2,4 kilowatt jam listrik untuk menyalakan sebuah bola lampu seratus watt untuk satu hari. Selain itu, dengan mengubah kotoran sapi menjadi biogas metana, bukannya sekadar membiarkannya membusuk, kita akan mampu mengurangi gas pemicu pemanasan global.
0 komentar:
Posting Komentar