Pages

Sabtu, 21 Januari 2017

SAMPAH JADI ENERGI, WtE

PLTSa (Pembangkit Listrik Tenaga Sampah, WtE)

Dalam rangka pemanfaatan sampah sebagai EBT menjadi energi, PT PLN (Persero) meneken MoU perjanjian jual beli listrik dari PLTSa milik 7 Pemda dan Pemkot percepatan (DKI Jakarta 4x10MW, Tangerang 10MW, Bandung 10MW, Semarang 10MW, Surakarta 10MW, Surabaya 10MW, dan Makassar 10MW), dengan total kapasitas 100MW guna memenuhi PP No.18 tahun 2016. Dalam MoU disebutkan bahwa PLN akan membeli listrik dari PLTSa seharga 18,77 senUSD atau setara Rp.2.496 per kWh dengan skema BOOT (Build, Own, Operate, Transfer) dengan teknologi proses termal yang meliputi Gasifikasi, Pirolisis, dan Insinerasi. Hal itu dilakukan untuk menunjukkan komitmen PLN mendorong pemanfaatan EBT sekaligus meningkatkan kualitas lingkungan di kota-kota besar dan menjalankan Permen ESDM No. 44 tahun 2015 untuk pembelian listrik dari PLTSa, agar target rasio elektrifikasi 98% tahun 2019 dan EBT 23% tahun 2025 dapat tercapai.
 
Contoh TPA sampah
Sampah di kota-kota besar di Indonesia amat besar jumlahnya, tidak kurang 175.000 ton/hari. Jakarta menghasilkan sampah (ton/hari) 8000, Bandung 1.100, Denpasar 2.000, Surabaya 1.800, Medan 1.700, Makassar 870, Palembang 750, Yogyakarta 300, dan Semarang 700. Sampah yang dapat diubah menjadi energi adalah sampah organik / makanan sekitar 66%, sisanya berupa kertas, tekstil, plastik, tetrapack, karet, kulit, kayu/pelet kayu, ranting dan bambu. Sementara, sampah inert yang tidak dapat diubah menjadi energi adalah besi / aluminium, gelas, batu / pasir, dll. yang akan didaur-ulang / dijual. Contoh komposisi sampah Bantar Gebang (2014) adalah sebagai berikut: sisa makanan 66,11%; kertas 10,11%; tekstil 2,45%; plastik & PET 11,08%; tetrapack 1%; kayu/bambu 3,12%; karet 0,55%;  besi / logam lain 1,90%; kaca / gelas 1,63%; batu, pasir dan lainnya 1,74%; dan baterai 0,28%.

Sampah sisa makanan dari dapur rumah tangga / warung / resto / mal / tempat kuliner, dll dan sampah biomassa lainnya ternyata amat basah, mengandung air sekitar 70%, sedangkan zat lainnya diduga mengandung air sekitar 10-20%. Jenis sampah basah semacam itu memerlukan teknologi khusus. Artinya, penggunaan proses termal seperti Insinerator jelas tidak ekonomis, karena memerlukan energi awal cukup besar yang berasal dari pembakaran sampah itu sendiri, untuk menyingkirkan ~450ton air/hari yang dikandung oleh sampah ~1000ton/hari, bahkan kadangkala masih perlu ditambah batubara untuk menaikkan suhu gas buang guna menekan kadar Dioxins dan Furans dan gas berbahaya lainnya. Akibatnya hanya sisa-sisa panas saja yang dapat dimanfaatkan menjadi listrik. Untuk sampah sekitar 1000t/hr hanya diperoleh listrik ~20MW. Sementara bila menggunakan teknologi gasifikasi/gasifikasi plasma, listrik yang diperoleh ~50MW. Banyaknya kandungan air di dalam sampah basah seharusnya dapat dimanfaatkan secara maksimal untuk keperluan membuat uap (tambahan), air proses, atau  untuk penggunaan lainnya.

Contoh Fasilitas Biogas
Sebagian sampah basah (terutama sampah organik) tersebut sebenarnya sudah lama dimanfaatkan oleh penduduk untuk dibuat kompos / pupuk dengan memungut kandungan biogas/gas metan-nya terlebih dahulu menjadi energi listrik via proses Anaerobic Digestion (AD) di bak-cerna (digester). Padatan & cairan yang keluar dari bak-cerna dapat dijadikan pupuk organik / pupuk tanaman atau pakan ikan. Pembiaran sampah organik di TPA selama 6 bulan juga akan  
  • mengubah sampah menjadi kompos dengan sendirinya 
  • gas metan dan CO2 yang dikandungnya lepas begitu saja ke lingkungan (menambah efek rumah kaca) yang kadangkala mengakibatkan  lokasi TPA itu terbakar dan sulit dipadamkan
  • Air yang terkontaminasi dalam sampah (lindi) merembes ke dalam air tanah 
  • Padatan di TPA menjadi kontaminan dalam jangka panjang 

Contoh Alat Pirolisis Sampah
Sampah basah yang menggunung di TPA itu sebenarnya adalah bahan bakar gratis, terbarukan, murah, dan melimpah (selalu ada dan diberikan percuma oleh penduduk) yang seharusnya segera dimanfaatkan menjadi energi (listrik), atau BBM sintetik sekaligus akan mendapatkan pupuk dan menjaga kelestarian lingkungan.

Contoh Alat Gasifikasi Sampah
Usulan teknologi termal untuk mengubah sampah basah Indonesia menjadi listrik adalah:
  • MBT (Mechanical Biological Treatment) via AD kering
  • Autoclaving dilanjutkan dengan anaerobik (AD) atau gasifikasi atau pirolisis
  • Hydrothermal dilanjutkan dengan gasifikasi atau pirolisis
  • Langsung menggunakan teknologi gasifikasi plasma via syngas

MBT (Mechanical Biological Treatment) via AD Kering

Sistem MBT atau kadangkala disebut BMT (Biological Mechanical Treatment, Perlakuan Mekanik Biologik) adalah fasilitas pemrosesan sampah yang mengacu kepada proses sorting secara mekanik yang diikuti oleh proses biologi seperti pengomposan atau AD (Anaerobic Digenstion, Cerna tanpa oksigen). Fasilitas MBT didesain untuk memproses baik sampah rumah-tangga yang tercampur, maupun sampah-sampah komersial dan industri. Fasilitas pemilahan komponen adalah fasilitas pemungutan material daur-ulang seperti ferrous metal (logam besi), logam non besi (Alumnium, dll). plastik, gelas, dll., sekaligus menghasilkan Refuse-Derived Fuel (RDF), yaitu bahan bakar yang dapat membangkitkan energi listrik yang biasanya digunakan di kiln pabrik semen, atau PLTU yang berupa plastik dan sampah organik yang dapat terurai.

Mesin mekanik terdiri atas conveyors, industrial magnets, eddy current separators, trommels, shredders, dan sistem yang dibuat sesuai pesanan, atau teknik pemilahan secara manual dengan tangan di tempat-tempat tertentu.

Ada 2 jenis AD, AD basah dan AD kering. Penggunaan proses AD kering makin populer, karena:
  • Biogas diproduksi dari limbah/sampah organik padat dalam bentuk padat
  • Laju Produksi biogas yang tinggi dengan area debit gas yang besar dan hanya perlu ruang yang sempit
  • Digester yang digunakan kompak dan kecil, karena material tidak perlu diencerkan
  • Penggunaan panas yang rendah dengan aliran material yang diminimalkan
  • Konsumsi air proses amat rendah bergantung kepada karakteristik material. Biasanya ditambahkan sebagai bagian air segar, atau sebagian air sirkulasi dari bak-cerna. Air dari bak-cerna adalah penggerak proses reaksi yang menghasilkan biogas dan produk bak-cerna, seperti halnya AD basah.
  • Permintaan energi yang rendah pada penanganan, pengangkutan, dan fermentasi material
  • Pengaturan yang fleksibel terhadap fluktuasi laju alir dengan memvariasi level pengisian digester
  • Degradasi VSS (Volatile Suspended Solids) yang besar melalui perancangan aliran massa kontinyu ke digester
  • Drum-drum, atau lorong-lorong digunakan, bukan tangki besar seperti dalam AD basah. Pipa-pipa dan pompa-pompa juga digunakan untuk memindahkan material umpan organik, Fasilitas AD kering lebih ringkas (tapi perlu tenaga ahli dan peralatan pantau) dibanding AD basah. 
 Proses ini menghasilkan biogas yang dapat digunakan sebagai umpan genset guna menghasilkan listrik, kompos, dan RDF yang perlu dilakukan proses lanjut (gasifikasi / pirolisis).

Autoclaving + AD (Anaerobic Digestion)
Teknologi autoklaf bertekanan tinggi semula digunakan untuk tujuan sterilisasi dan membersihkan peralatan medik. Sekarang, penggunaannya diperluas ke bidang kesehatan, laboratorium, dan penyiapan makanan komersial. Di bidang sampah, teknologi autoclaving diterapkan secara otomatis atau catu (batch) menggunakan uap sedikit bertekanan pada suhu sekitar 160oC, sehingga sampah terpisah menjadi fiber organik dan material yang dapat didaur-ulang yang dilanjutkan dengan proses AD, atau gasifikasi / pirolisis guna mengubah fiber organik / flocks / fluff menjadi syngas (bersih) sebagai bahan bakar turbin gas untuk menghasilkan listrik

Perusahaan yang melakukan autoclaving adalah Vulcanes (Perusahaan Irlandia) yang bekerjasama dengan perusahaan Aerothermal (perusahaan Inggris) yang mendunia dan memiliki pelanggan terkenal seperti Airbus, Boeing, Ferrari, General Electric, Lockheed Martin, McLaren, NASA Langley, Renault F1, Samsung, Texas Instruments, dll.

Kemampuan teknologi ini:
  • Sampah kota dipisahkan menjadi fiber organik dan material yang dapat didaur-ulang secara otomatis
  • Suhu proses: 160 oC, tekanan 5,2 bar, waktu tinggal untuk setiap autoklaf 60 menit, sistem dengan efisiensi tinggi, dan laju pungut sekitar 99%, dan area kerja 6 - 10.000 m2.
  • Material daur-ulang yang terekstraksi dan berharga (logam, plastik, gelas, dll.) dibersihkan dan disterilisasi 
  • Zat organik pecah menjadi fiber selulosa, yang membentuk bahan baru yang disebut flocks yang dapat digunakan sebagai bahan baku untuk memproduksi energi (listrik)
  • Emisi jauh di bawah standar Eropa
  • Sistem dapat menghasilkan energi sendiri, selama flocks terus diproses-ulang untuk menghasilkan energi
  • Instalasi lengkap memiliki periode modal kembali yang pendek (2 tahun), sedikit pekerja dan biaya operasi dan perawatan yang rendah 
  • Sistem didesain modular, menyesuaikan dengan permintaan anda (min 2 autoklaf). Setiap autoklaf memiliki kapasitas 3,7-15 ton sampah per daur (2x15ton, 100,000 ton/th)
  • Sistem autoklaf cukup efektif, sehingga pengumpulan sampah di TPA tidak diperlukan, dan mengurangi biaya operasi kepada komunitas
  • Flocks dapat menghasilkan biogas / gas metan tiga kali lebih tinggi dibandingkan sampah langsung masuk ke bak-cerna.

Fasilitas Olah Sampah dekat Plymouth, UK (Inggris) menjadi fasilitas kali pertama menggunakan autoclaving yang dilanjutkan oleh proses AD basah yang canggih. Suhu 160 oC dan tekanan 5,2 Bar sudah dapat memotong struktur lignin selulosa dalam kertas, pengepakan, limbah papan dan kayu yang cocok sebagai umpan bahan baku proses AD.

Fasilitas itu terdiri atas 2 autoklaf, peralatan ayakan dan pemisahan, fasilitas AD dilengkapi dengan tangki buffer dan simpan hasil dari bak-cerna, fasilitas pengurangan air, dan fasilitas CHP (Combined Heat and Power) / pembangkit listrik dan panas. Dua autoklaf dioperasikan paralel, masing-masing berisi 10 ton sampah/catu pada suhu 160 oC selama 45 menit pada tekanan 7 bar. Setelah dikenai autoclaving, fluff disaring untuk memisahkan fraksi organik dan an-organik, logam, gelas, dll, sedangkan fraksi organik dikirim ke fasilitas AD guna memproduksi biogas dan pupuk.
Sampah kota dan industri sebanyak 75.000 ton/th dapat dikelola 4 kali lebih cepat menggunakan AD canggih dibandingkan sistem konvensional. Produksi biogas lebih banyak yang mampu memberikan listrik 3,2MW (+ panas 3,8MW), dan mengekspor 26.000MWh/th ke grid, beserta pupuk untuk perbaikan tanah. Panas dilewatkan boiler untuk menambah uap yang digunakan di autoklaf dan memberikan panas dalam tangki bak-cerna. Uap secara efektif dapat didaurkan ke dalam 2 autoklaf.

Sampah organik dan dapur dari supermarket secara simultan juga dapat diproses lebih cepat. Material tersaring setelah autoclaving seperti logam-logam, plastik, gelas, dan tekstil secara efektif dibersihkan dan disterilkan, sehingga memperbaiki kualitas material tersebut.

Perusahaan lain yang menggunakan teknologi autoclaving adalah Estech USA LLC, (P ~6bar, T ~160 oC)  dari AS. Selama proses autoclaving:
  • 100% sampah disterilisasi
  • Produk gelas diremuk menjadi kecil-kecil
  • Produk plastik menciut berbentuk bola-bola, atau kisut saja
  • Logam-logam dibersihkan, sebagian remuk
  • Semua label copot/lepas
  • Fiber biomassa dari sisa makanan, kertas, limbah tumbuhan, potongan/tatal kayu secara termomekanik menjadi mirip bubur
  • Sampah sisa makanan  direduksi menjadi aneka fiber
  • Bahan-bahan kimia rumahan dihidrolisis dan didetoksifikasi 
Sampah direduksi 80% (volum). Produk sisa yang sudah steril itu kering, tidak berbau, dan terpisah-pisah menjadi fiber, logam, plastik, dll (< 4% dari total), bebas patogen dan bahan lapuk lainnya yang biasa ditempati kutu dan lalat, sehingga ia dapat digunakan sebagai penutup TPA atau bahan pengisi material arsitektur. 

Fasilitas dengan nama dagang Fibercycle itu terdiri atas:
  • Satu Lantai tempat bongkar sampah
  • Satu area proses utama dengan 2 autoklaf uap beserta peralatan pra dan pasca autoclaving
  • Gassifier dan generator listrik turbin gas, IGCC
  • Fasilitas uji pengolahan air
  • Peralatan isolasi dan segregasi bahan berbahaya
  • Dan satu area pengiriman material daur ulang, satu area perkantoran, bengkel  pemeliharaan, dan satu ruang kontrol pusat.

Proses Fibrecycle dimulai dengan sampah (item yang besar disingkirkan) diumpankan ke conveyor yang menuju ke salah satu bejana autoklaf, dan didistribusi rata ke dalam bejana. Pintunya ditutup, disekat, lalu rotasi bejana dimulai.
Sambil bejana berotasi, uap dimasukkan dan tekanan dinaikkan hingga ~6 bar pada suhu ~165 oC (330 oF) selama 45 menit, dan isi bejana dikeringkan. Material yang sudah diproses menjadi steril dan kering yang bebas patogen, dan tidak berbau, kemudian dikeluarkan dan diterima oleh conveyor lain guna mengikuti proses pemilahan (sorting) yang mudah tanpa risiko bahaya bawaan sampah awal yang berbahaya (penyakit patogen, dll) bagi kesehatan dan keselamatan.

Sampah steril kemudian diumpankan ke saringan tromol, agar biomassa kering (sebagian besar fiber selulosa) terpisah. Selanjutnya, produk berharga (plastik dan logam-logam) diekstraksi / dipilah untuk didaur-ulang. Besi dan aluminium dengan mudah diekstraksi / dipilah menggunakan pemisah magnit dan eddy current. Pada model Fibercycle Eropa, gelas dipisahkan pula dan diduar-ulang.
Biomasa kering memiliki beberapa manfaat. Setelah melalui uji selama periode pengembangan sistem Mod-3, Estech (TM) menyimpulkan bahwa penggunaan terbaik biomassa kering itu adalah sebagai BB (bahan bakar) padat, sekaligus menyediakan sumber energi terbarukan dari sumber domestik.
Sistem Mod-3 standar itu termasuk IGCC tekan (Integrated Gasification Combined Cycle). Sistem ini menghasilkan 10MWe listrik secara sinambung, berdasarkan komposisi sampah AS yang terdiri atas 9MWe untuk dijual, 1MWe untuk kebutuhan operasi fasilitas, dan sebagai sumber uap untuk proses autoklaf. Teknologi untuk berbagai kapasitas tersedia untuk berbagai kapasitas sistem Mod-3, misalnya MOD-3 MSW, MOD-4 AHP, dan MOD-5 THP.

Perusahaan C6 Technologies, Inc, (2013) sebagai lisensor teknologi Sampah Jadi Energi, melibatkan autoclaving dan Pirolisis yang dikhususkan untuk kantong hitam dan limbah umum seperti sampah kota (MSW), sampah industri dan komersial, rumah sakit, kayu, tempat jagal, beracun / nuklir, pertanian dan binatang, air/lumpur/minyak kotor, dan ban. Perusahaan ini telah melakukan perjanjian dengan perusahaan GWE (Green Waste Energy Inc.) pengembang PLTSa AREC (Advanced Recycling and Energy Conversion) yang mengembangkan proyek di AS dan di tempat lain. 

Proses Autoclaving-nya memiliki fitur berikut:
  • Sampah diproses secara batch/catu 29 ton.
  • Uap jenuh bertekanan (160oC, P=5,2bar) untuk memasak sampah hingga 50 menit yang memberikan laju bunuh virus dan penyakit patogen lainnya sangat tinggi
  • Di bagian luar bejana tekan adalah statik; Drum sebelah dalam dapat berotasi balik/terus untuk menghomogenisasi material; rotasi balik kontinyu untuk pengeluaran material
  • Pemuatan conveyor dapat dilakukan hingga kapasitas volum 70% selama 15 menit; Adanya fitur penerobosan mampu melakukan pemuatan dari belakang (menghindari jembatan dengan sistem alternatif); Adanya fitur pelintasan memberikan pemuatan hingga 4 autoklaf.
  • Offtake conveyor volum tinggi dapat mengosongkan bejana dalam 10 menit
  • Sekat pintu diproteksi oleh perpanjangan drum sebelah dalam yang masuk ke dalam pintu
  • Pengadukan internal meniadakan langkah pra-remuk atau pembukaan kresek sampah sebelum pemuatan 
  • Uap disimpan pada tekanan 17 bar guna menjamin tersedianya permintaan 
  • Sistem didesain duplex guna menghemat energi operasional 40% 
  • Unit disekat; tidak ada emisi atau bau 
  • pompa kondenser dan pompa vakum relatif mampu mengeringkan pengeluaran fiber selulosa dan dapat didaur-ulang 

Fasilitas Konversi Energi dan Daur-ulang Maju C6 dapat menerapkan model operasi terpusat dan tidak terpusat, yaitu:
  • Pusat Energi Terbarukan: untuk mengkonversi sampah ke energi terbarukan, semua peralatan dalam satu atap
  • Cara lain, via Stasiun Transfer Sampah: yaitu alat untuk mengumpulkan, mensterilisasikan, dan mengeringkan sampah menggunakan autoklaf C6 dan pengering, yang mereduksi berat dan volum hingga 65%. Fiber selulosa steril kering kemudian ditranspor ke Pusat Energi Terbarukan, untuk dipirolisis dan digunakan untuk memproduksi energi terbarukan. Pendekatan ini menurunkan biaya transpor sampah dan meminimalkan risiko pemindahan sampah bio berbahaya. 
Piroliser memiliki fitur sebagai berikut:
  • Nilai Kalori gas sangat tinggi ~22Mj/m3
  • Untuk sampah 1000 ton/hari menghasilkan listrik 50MWe
  • Tidak ada serbuk terbawa dalam sistem bersih gas
  • Tidak ada bagian2 bergerak yang bersuhu tinggi
  • Tidak ada kebocoran gas
  • Tidak ada karbon/arang (semua fraksi karbon dikonversi)
  • Panas kadar rendah digunakan untuk memanaskan udara ke burner
  • sisa gas buang dari piroliser memberikan panas ke sistem pra-kondisi
  • Emisi gas amat rendah
  • Pemurnian syngas lebih sederhana dan lebih murah dari pembersihan gas buang dari insinerasi 
  • Keseluruhan sistem dapat dirakit-ulang untuk meminimalkan konstruksi. 
Lama konstruksi PLTSa menggunakan teknologi ini bervariasi dari 12 bulan (300 ton/hari) hingga 24 bulan (3.000 ton/hari).
 
Perusahaan Bioelektra Group SA (Warzawa, Polandia), juga memanfaatkan sampah kota tanpa pemilahan menjadi bahan bakar atau pupuk kompos, via autoclaving yang disebut dengan RotoSteril Technology dengan memperoleh fiber biomassa yang bebas bau, dan material lainnya seperti kaca / gelas, plastik, logam-logam, mineral, dll. Sisa hanya 4% dikirim ke TPA. Fasilitas dapat dibangun sangat dekat dengan sumber sampah. Teknologi autoclaving lebih murah (hanya setengah) dibanding gasifikasi plasma. Teknologi RotoSteril yang telah memenuhi standar Eropa menerapkan 5 langkah proses: (1) Penerimaan sampah [fraksi besar disingkirkan, lainnya diremuk agar homogen]; (2) sterilisasi dalam autoklaf [uap dimasukkan, T = 120-150 oC, P = 2,5 bar, waktu total 3jam]; (3) pengeluaran sampah [air menguap secara alami, material jadi kering dan mudah dipisahkan]; (4) proses pemilahan [dengan alat pengumpan, pemisah, ayakan, logam dipisah dengan magnit, pemisah eddy current untuk fraksi RDF, sortir optik untuk plastik dan gelas]; dan (5) fraksi hasil pilah didaur-ulang / dijual.

 Hydrothermal (+ Pirolisis atau Gasifikasi)

Proses hydrothermal adalah proses yang mirip autoclaving, tetapi suhu dan tekanan uap yang digunakan lebih tinggi. Perusahaan dalam negeri  PT STI (Shinko Teknik Indonesia, dengan supervisi dari Jepang) sedang menjajagi untuk mengkonversi awal sampah menjadi fiber biomassa mirip bubur batubara muda, via proses hidrotermal (presto, P ~2,5MPa, >20bar; T ~220 oC, t: 45-60 menit, yang mudah kering, bila dijemur, kadar air dapat turun <10%)
Proses ini harus dilanjutkan (misalnya + proses pirolisis untuk mendapat BB sintetik (bensin, minyak tanah, solar, dll) atau gasifikasi untuk mengubah batubara muda itu menjadi syngas murni sebagai bahan bakar turbin gas atau menjadi pupuk dan pakan ternak. Batubara muda itu juga dapat langsung dijadikan bahan bakar di boiler guna mendapatkan uap sebagai umpan turbin uap, pembakaran di pabrik semen, pabrik kertas, dll.
Fasilitas dengan kapasitas 25-100 ton/hari tersedia di Summarecon, BSD, Serpong, Tangsel, Banten, sebagai pilot project solusi sampah perkotaan.

Gasifikasi Plasma
Proses termal dan konversi (termasuk gasifikasi & gasifikasi plasma) adalah proses yang dapat dipilih untuk mengubah flocks atau fiber biomassa menjadi listrik dengan bantuan obor (torch) plasma sebagai sumber panas dan jumlah / kadar oksigen yang dimasukkan berada di bawah stoikhiometri guna mendapatkan syngas sebagai bahan bakar turbin gas. Flue gas panas dilewatkan boiler terlebih dahulu sebelum dibuang via cerobong ke lingkungan guna mendapatkan uap yang digunakan untuk menggerakkan turbin uap. Proses ini sangat efisien, yang mendapatkan listrik dari dua turbin, turbin gas dan turbin uap, Gas buang yang masih panas masih dapat dimanfaatkan untuk mendapatkan air suling via proses distilasi multi efek.

Gas. Plasma Plazarium (mobil)
Perusahaan Rusia, Plazarium, mengenakan proses termal gasifikasi plasma terhadap semua jenis bahan baku sampah tanpa sortir seperti sampah kertas, karet, plastik, tekstil dan sepatu, limbah rumah sakit, limbah pertanian, perkebunan, limbah TPA, limbah kilang minyak & industri kimia, limbah kemasan / tetrapack. Teknologi itu siap melahap limbah plastik Indonesia yang tertebar dimana-mana termasuk di sungai dan di laut. Seperti diketahui, Indonesia membuang plastik ~187,3juta ton, sementara baru ~9 juta ton per tahun dapat dikonversi menjadi listrik. Nilai panas plastik cukup tinggi sekitar 22-41,8MJ/kg (lebih tinggi dari batubara bituminus ~26MJ/kg).
Gasifkasi plasma akan menghasilkan listrik sekitar 50 MW untuk umpan 1000 ton sampah per hari yang dihasilkan oleh 2 turbin, yaitu turbin gas (via syngas) dan turbin uap (gas buang yang masih panas).
Obor plasma yang digunakan adalah uap air sebagai komponen media pembentuk plasma. Ada 2 Fasilitas yang disediakan, mudah bergerak (dapat dipindah-pindah untuk kapasitas kecil, ~100 tonsampah/hari) dan tetap (tidak bergerak, untuk kapasitas besar ~1000 ton/hari). Semua suku-cadang fasilitas itu disiapkan untuk pelanggan, terutama obor plasma.

Aliran Proses MAGS
Penggunaan teknologi gasifikasi otomatis untuk skala kecil (1 ton/hari) yang cocok ditempatkan di kapal, rumah sakit, komunitas terisolasi, kamping, mal, warung, hotel, bengkel, universitas, industri rumahan, dll telah dikembangkan oleh Terragon MAGS, angkatan Laut Kanada (Montreal). Sampah apa saja seperti sampah kota (kertas, plastik, sisa makanan, tekstill, kayu, dll), sampah rumah sakit / farmasi, obat-obat terlarang, limbah berbahaya, lumpur / endapan got, lumpur minyak, solven, aneka limbah lainnya yang dapat terbakar dapat digunakan sebagai bahan bakar. teknologi MAGS (Micro Auto Gasification System) memanfaatkan proses gasifikasi otomatis yang dipatenkan dengan nama teknologi 'Terragon' untuk memecah hidrokarbon secara termal dengan oksigen minim dalam limbah dan mengecilkan volumnya menjadi bioarang dan syngas (energi). Ia memproduksi panas pahang (air panas) 2.400kWh/hari.
Alat ini mudah dioperasikan, otomatis, aman, tanpa peremukan, kompaksi atau perlakuan awal. Sampah dapat direduksi hingga 95%. Gas buang sesuai dengan peraturan lingkungan, darat, dan laut. MAGS V8 (versi terbaru): bobot 4,4ton; P=2,8m, L=1,8m, T=2m; T operasi gasifier 650oC; T operasi di ruang pembakaran 1.100oC; konsumsi listrik 22kW, 440VAC, 50/60Hz; konsumsi BB minyak ringan, solar, gas alam; untuk penyalaan awal selama 2-3jam/hari: 11liter/jam; NaOH 10% (1,5liter/jam) (untuk mencuci gas buang yang bersifat asam). Emisi: Gas 200cfm, 50oC; air 3-8,5liter/j; bioarang ~5% volum sampah; bising <75decibel; Suhu muka sistem <45oC. BB syngas menjadi BB utama sehingga mampu meminimalkan  BB yang digunakan sebagai penyalaan awal.

Sampah jadi BB sintetik (bensin, solar, dll)

Perusahaan Green Power, Inc., (Washington, AS) menyediakan Fasilitas operasional yang mudah dipindah-pindah (mobil). Di sisi lain, ia mengubah 100 ton sampah/hari via autoklaf menjadi 12.000 galon BB sintetik per hari (bensin, minyak tanah, solar, dan minyak BB) menggunakan fasilitas modular dan biaya murah. TPA yang sudah ada dapat direvitalisasi untuk mendapatkan BB sintetik tsb yang ramah lingkungan, sehingga akan mengurangi impor solar fosil. Proses itu menggunakan teknologi CDP (Catalyst Pressure less Depolymerisation) menggunakan katalis khusus dan reaktor tekanan rendah. Gas Dioxin dan Furans tidak terjadi, solar yang diperoleh memiliki nilai cetane 56, tidak menghasilkan limbah, TPA tidak diperlukan lagi, sekaligus menciptakan lapangan kerja baru. Beberapa pengusaha minyak fosil menghadang teknologi ini.
Proses autoklaf mensterilkan sampah masuk, menghilangkan bau, dengan uap 300 oF, diaduk, dan dirotasi. Material yang telah disterilkan diumpankan ke conveyor, melewati saringan tromol, sehingga dapat memilah bahan untuk biogas, fiber/flocks, kaca, dan logam. Bahan inert itu dipilah via perangkat magnit dan eddy current. Proses ini mampu untuk melayani semua jenis sampah, misalnya sampah pemukiman, bisnis, industri, sampah kota, dan sampah binatang, dan memenuhi peraturan emisi EPA. Setelah metal dan keramik dipilah, maka material baru ini diumpankan ke Proses CDP, agar dapat diubah ke BB solar sintetik hanya dalam waktu 3 menit. Cairan katalis memecah ikatan karbon dalam molekul biomassa menjadi molekul solar dan melepas gas hidrogen (sebagai BB turbin gas), kemudian hasil rengkahan diumpankan ke alat distilasi sehingga air dan solar terpisah dan terkondensasi. Produk solar mentah dimurnikan (pH diatur, asam dibuang).
  • Limbah industri 3 kg menghasilkan solar 1 kg
  • Hasil proses CDP ~90%
  • Kira-kira 10% produk solar digunakan untuk BB pembangkit (listrik dan panas)
  • Efisiensi total: kira-kira 80%.  
Kerjasama pemanfaatan teknologi ini dengan beberapa negara termasuk Indonesia pernah dilakukan.

Langsung Pirolisis + Rengkah + Distilasi
Daerah ujung Timur Indonesia seperti Papua sebenarnya berpotensi memiliki sumber bensin dan minyak tanah terbarukan. Pembuatan bensin dari sampah tanaman (biomassa) seperti tandan sawit, ranting, cabang kayu hutan produksi, batang padi, limbah sagu, bagas (ampas tebu), sampah pasar, dll dapat dilakukan. TK-UGM telah membuktikan hal itu. Riset untuk aplikasi industri sedang disempurnakan. Perkiraan 9,8 juta ton minyak atau 235.000 barrel per hari (sekitar 20% kebutuhan nasional) dapat dipanen dari 98juta ton biomassa per tahun. Mula pertama biomassa dikenai proses pirolisis sehingga menjadi gas, cair, dan padat / arang minim oksigen pada suhu 500-an oC. Cairan diambil untuk dikenai proses rengkah pada suhu 700 oC dengan melibatkan zeolit sebagai katalis, kemudian dilanjutkan dengan proses distilasi guna memisahkan bensin dan minyak tanah.  Usulan Dana Rp.800 miliar per tahun (yang semula untuk biaya distribusi) cukup banget untuk membuat proses pengolahan bensin dan solar dari limbah tanaman atau sampah pasar di Papua dan daerah lain untuk masuk ke skala industri, sekaligus memproduksi BBM sintetik lokal di Papua (Indonesia Timur) tanpa kiriman lagi dari provinsi lain.



Ditulis oleh Fathurrachman Fagi 

Para Investor diharapkan ikut mengelola sampah jadi Listrik (PLTSa) atau sampah jadi bahan bakar seperti solar industri, kerosin/minyak tanah, dll

Untuk sampah 1000 ton/hr: biaya konstruksi PLTSa ~150jutaUSD via proses gasifikasi plasma, tetapi hanya setengahnya bila menggunakan teknologi autoclaving + gasifikasi).
Payback period untuk gasifikasi plasma ~4,2th (bila harga listrik Rp.1300/kWh, ROI after tax 24%).
 (info lebih lanjut: +62 812 1088 1386).
______________________________________________________
Bagi anda yang meng-copy & paste tulisan ini di blog anda,
Cobalah ikhlas menyebutkan link sumbernya
http://energibarudanterbarukan.blogspot.co.id/2016/10/sampah-menjadi-energi-wte.html