Wikipedia

Biomassa: Perbedaan antara revisi

Jelajahi riwayat secara interaktif
← Revisi sebelumnya
Konten dihapus Konten ditambahkan
VisualTeks wiki
k Memperbaiki teks
k →‎Bioproduk: Menambah tautan
 
(16 revisi perantara oleh 6 pengguna tidak ditampilkan)
Baris 1:
{{About|sumber energi|massa makhluk hidup di suatu area pada waktu tertentu|biomassa (ekologi)}}
{{Energi terbaharui}}
'''Biomassa''' adalah sebuah istilah yang digunakan untuk menyebut semua [[senyawa organik]] yang berasal dari [[tanaman pertanian]], [[alga]], dan [[sampah organik]]. Pengelompokan biomassa terbagi menjadi biomassa [[kayu]], biomassa bukan kayu, dan biomassa sekunder. Biomassa juga dapat dikategorikan menjadi [[limbah]] [[pertanian]], limbah [[kehutanan]], tanaman kebun energi, dan limbah organik. Sifat [[kimia]], sifat fisik, [[kadar air]], dan kekuatan mekanis pada berbagai biomassa sangat beragam dan berbeda-beda. Biomassa merupakan sumber [[energi terbarukan]] dengan kualitas yang rendah. Teknologi [[transformasi energi]] [[termal]] yang menggunakan biomassa sangat rumit dan harus disesuaikan dengan pemanfaatannya. beragam tergantung pemanfaatannya dan relatif rumit. Dalam proses [[gasifikasi]], karakteristik utama biomassa berkaitan dengan analisis [[Daftar istilah anatomi|proksimat]], analisis ultimat, temperatur [[Abu (analisis kimia)|abu]] fusi, sifat mempan gerus, dan indeks pengembangan.{{Sfn|Sutanto|2018|p=5}}
{{Sedang ditulis}}
'''Biomassa''' adalah sebuah istilah untuk semua bahan organik yang berasal dari tumbuh-tumbuhan, termasuk limbah tanaman budidaya, algae dan juga sampah organik. Biomassa dapat dibedakan dalam tiga kelompok besar, yaitu biomassa kayu, biomassa bukan kayu, dan biomassa sekunder. Energy Europe Insitute membagi biomassa ke dalam empat kategori yaitu: (i) limbah pertanian, (ii) limbah kehutanan, (iii) tanaman kebun energi, dan (iv) limbah organik. Biomassa sangat beragam dan berbeda dalam hal sifat kimia, sifat fisis, kadar air, kekuatan mekanis dan sebagainya. Biomassa merupakan sumber energi terbarukan, tetapi kualitasnya rendah. Sehingga teknologi konversi termal biomassa beragam tergantung pemanfaatannya dan relatif rumit. Karakteristik utama biomassa terkait dengan proses gasifikasi terdiri dari analisis proksimat (kadar air, abu, volatile matter, fixed carbon), analisis ultimat (kadar C, H, O, N, dan S), ash fushion temperature, sifat mempan gerus/ Hardgrove Grindability Index (HGI), dan caking/ swelling index. Nilai-nilai parameter ini disajikan secara spesifik pada topik-topik terkait.{{Sfn|Sutanto|2018|p=5}}
 
SebagaimanaBiomassa diketahuitersusun sebelumnyadari berbagai macam [[senyawa organik]]. Sebagian besar biomassa tersusun dari [[karbohidrat]], bahwa[[lemak]], dan [[protein]]. Sisanya merupakan [[mineral]] yang tersusun dari [[natrium]], [[fosfor]], [[kalsium]], dan [[besi]]. Senyawa utama yang membentuk biomassa dapatadalah langsung[[selulosa]], [[hemiselulosa]], dan [[lignin]].{{Sfn|Sutanto|2018|p=11}} Ketiga senyawa ini merupakan pembentuk [[dinding sel]] pada tanaman.{{Sfn|Hermiati|2019|p=4}} Biomassa dapat digunakan sebagai [[bahan bakar]] secara langsung atau melalui proses pembriketan. atauSelain dapatitu, pulabiomassa juga digunakan untuksebagai bahan bakar yang menghasilkanpenghasil [[energi sekunder yaitu Tenaga Listriklistrik]].{{Sfn|Direktorat Bioenergi|2016|p=21}}
 
== Penggunaan istilah ==
Istilah <nowiki>''biomassa''</nowiki> pertama kali digunakan dalam suatu [[Sastra|literatur]] pada tahun 1934. [[Ilmuwan]] berkebangsaan [[Rusia]] yang bernama Bogorov menggunakan kata biomassa dalam ''Journal of Marine Biology Association'' sebagai [[tata nama biologi]]. Dalam jurnal tersebut, biomassa dirujuk sebagai suatu bobot [[plankton]] laut yang teah dikeringkan untuk menyelidiki perubahan pertumbuhan musiman pada plankton.{{Sfn|Japan Institute of Energy|2008|p=1}} Kini, biomassa diartikan sebagai bahan massal penghasil energi yang diperoleh dari tanaman secara langsung maupun tidak langsung. Biomassa secara tidak langsung merupakan biomassa yang diperoleh dari [[peternakan]] dan industri makanan.{{Sfn|Japan Institute of Energy|2008|p=1}}
 
== Sumber daya ==
[[Sumber daya]] biomassa berasal dari berbagai spesies [[Embryophyta|tanaman darat]] dan tanaman laut. Biomassa dapat diiperoleh melalui pertanian, perkebunan, limbah [[residu]], limbah industri, dan [[kotoran hewan]].{{Sfn|Japan Institute of Energy|2008|p=1}} Berdasarkan [[siklus karbon]] yang memanfaatkan [[fotosintesis]], sumber daya biomassa bersifat tidak terbatas dan dapat digunakan berulang kali.{{Sfn|Japan Institute of Energy|2008|p=3}} Sumber daya biomassa yang berkelanjutan sepenuhnya dipengaruhi oleh [[ekosistem]] tanaman yang memperhatikan faktor [[panen]], laju pertumbuhan dan perlindungan lingkungan.{{Sfn|Japan Institute of Energy|2008|p=4}}
 
== Komponen penyusun ==
=== Selulosa ===
Sebagian besar kandungan biomassa tersusun dari senyawa selulosa. Persentase kandungan berbeda-beda pad tiap jenis tanaman dengan kisaran mencapai 33% hingga 90%. [[Rumus kimia]] selulosa adalah C<sub>6</sub>H<sub>10</sub>O<sub>5</sub>. Selulosa memiliki [[polimer]] dari [[glukosa]] dengan panjang rantai hingga 10.000 [[molekul]]. Pada kayu kering dengan [[massa jenis]] yang padat, kandungan selulosa mencapai 40% hingga 44%. Peran selulosa dalam biomassa adalah sebagai penghasil [[tar]] selama proses [[pirolisis]].{{Sfn|Sutanto|2018|p=12}}
 
=== Hemiselulosa ===
Hemiselulosa merupakan [[polimer]] yang terdiri dari senyawa glukosa dengan lima atom [[karbon]]. Persentase hemiselulosa di dalam biomassa mencapai 15% hingga 35%. Kandungan hemiselulosa mengalami penurunan lebih cepat dibandingkan dengan selulosa dan [[lignin]] selama proses pirolisis. Hemiselulosa dapat menghasilkan gula arabinosa dan [[furfural]] apabila mengalami [[perebusan]] dengan temperatur 200 ˚[[Celsius|C]].{{Sfn|Sutanto|2018|p=12}}
 
=== Lignin ===
Biomassa memiliki [[makromolekul]] pengikat yaitu lignin yang merupakan makromolekul dari senyawa dasar [[fenol]]ik. Lignin digunakan sebagai [[Surfaktan|sulfaktan]] dalam bentuk ligno-sulfonat. Sulfaktan ini dimanfaatkan sebagai penjaga kestabilan [[lumpur]] [[Sumur minyak|pengeboran]]. Sifat yang dimiliki lignin yaitu tahan pengaruh [[termal]], penurunan nilai kandungan terjadi di akhir proses pirolisis (350–500˚C). Hasil penurunan nilai kandungan lignin setelah gasifikasi akan menghasilkan tar dan senyawa fenolik pada gas dan sifatnya berbahaya bagi kesehatan manusia. Kontak udara yang terjadi pada tar dan senyawa fenolik menyebabkan depolimerisasi yang membentuk [[Deposisi (fisika)|deposisi]] dalam saluran gas.{{Sfn|Sutanto|2018|p=13}}
 
=== Pati ===
[[Amilum|Pati]] merupakan [[polisakarida]] yang mengandung glukosa dan terikat oleh [[glikosida]]. Sebagian besar jenis pati dapat larut di dalam air panas, sedangkan sebagian lainnya tidak dapat larut. Pati memiliki nilai yang tinggi pada makanan sehingga dapat ditemukan pada [[biji]], [[umbi]], atau batang pada tanaman.{{Sfn|Japan Institute of Energy|2008|p=25}}
 
=== Protein ===
Protein merupakan senyawa makromolekul dengan kandungan [[asam]] dipolimerisasi yang tinggi. Sifat-sifat protein ditentukan oleh jenis asam dipolimerisasi dan [[PH|derajat keasaman]]. Dalam biomassa, jumlah protein lebih sedikit dibandingkan dengan selulosa, hemiselulosa dan lignin.{{Sfn|Japan Institute of Energy|2008|p=25}}
 
=== Komponen organik dan anorganik ===
Dalam biomassa, komponen [[Senyawa organik|organik]] dan [[Senyawa anorganik|anorganik]] ditemukan dalam jumlah yang sangat sedikit. Komponen organik yang utama ialah [[gliserida]] dan [[sukrosa]], sedangkan sisanya yaitu [[alkaloid]], [[Pigmen hayati|pigmen]], [[terpena]], dan bahan ber[[lilin]]. Komponen anorganik berupa abu yang tersusun dari unsur [[kalsium]], [[kalium]], [[fosforus]], [[magnesium]], [[silikon]], [[aluminium]], besi, dan [[natrium]].{{Sfn|Japan Institute of Energy|2008|p=26}}
 
== Karakteristik ==
 
=== Karakteristik gasifikasi ===
KarakteristikBiomassa utamamemiliki biomassakarateristik terkaittertentu dengandalam proses gasifikasi. Dalam proses gasifikasi, karakteristik biomassa terdiridiperoleh darimelalui analisis proksimat, (dan analisis ultimat. Pada analisis proksimat diperoleh karakteristik [[kadar air]], [[Abu (analisis kimia)|abu]], volatilezat matter,terbang fixeddan carbon),nilai [[Panas|kalor]]. Pada analisis ultimat ( diketahui kadar Ckarbon, H[[hidrogen]], O[[oksigen]], Nnitrogen, dan S), ash[[Belerang|sulfur]]. fushionSelain temperatureitu, sifatproses mempangasifikasi gerus/juga Hardgrovememperlihatkan Grindabilityadanya Indextemperatur (HGI)fusi abu, dansifat caking/mempan swellinggerus, index.dan Nilai-nilaiindeks parameter ini disajikan secara spesifikpengembangan pada topik-topik terkaitbiomassa.{{Sfn|Sutanto|2018|p=5}}
 
==== Kadar air ====
KadarBiomassa air dalam biomassa terdiri darimemiliki kadar air bebas (surface moisture containt) dan kadar air terikat. (inherentSelama moistureproses containt).[[pengeringan]], Kadarkadar air bebas akanmenghilang hilangdan padamengalami pengeringan danperubahan berubahsesuai dengan tingkat [[Kelembaban relatif|kelembaban udara]]. Sedangkan peleyapan kadar air terikat beradaharus didilakukan dalamdengan poriporiteknik biomassapengeringan dankarena dapatberada dihilangkandi dengandalam teknik[[pori-pori]] pengeringanbiomassa.{{Sfn|Sutanto|2018|p=5-6}}
 
==== Abu ====
AbuBiomassa adalahyang dibakar akan menghasilkan bahan-bahan anorganikorganik yangberbentuk masihabu. tersisaKandungan setelahutama biomassadari dibakar.abu Abuini terdiriberupa dari terutama:[[Silikon dioksida|silika]], aluminium, besi, kalsium, [[magnesium]], [[titanium]], natrium, dan kalium. Kadar abu akan mempengaruhi biayaBiaya penanganan abu pada akhir proses gasifikasi. Bahkan pada beberapadan teknologi konversi biomassayang kandungandigunakan, abuditentukan inioleh sangatkadar perlu diperhatikan karena dapat mengganggu prosesabu.{{Sfn|Sutanto|2018|p=6}} KarakteristikFaktor abuutama padadalam temperaturpemilihan tinggiteknik merupakangasifikasi salahditentukan satuoleh faktorkarakteristik kritisabu dalampada pemilihankeadaan tekniktemperatur gasifikasitinggi. PadaTemperatur jenisoperasi gasifierpembuatan dengangas pengeluaranharus abumelebihi slagging,nilai temperatur operasiabu gasifierfusi harusketika beradaabu diatas Ashyang Fusiondibuang Temperatureberbentuk (AFT)[[terak]]. Sedangkan pada jenispenghasil gasifiergas dengan pengeluaranabu buangan berbentuk abu kering, temperatur operasi gasifiertidak harusboleh beradamelebihi dibawahnilai AFT. Pada pengalaman pengembangan gasifikasi sekam padi, karakteristiktemperatur abu pada temperatur proses gasifikasi (600 – 800oC) dapat mengganggu kehandalan operasionalfusi.{{Sfn|Sutanto|2018|p=7}}
 
==== Zat terbang ====
ZatKetika terbangbiomassa mengalami proses pemanasan atau [[Pemanggangan (volatile mattermetalurgi)|pemanggangan]], terjadi adalahpelepasan senyawa-senyawa yang dilepasdisebut biomassazat saat mengalami pemanggangan atau pemanasanterbang. Zat terbang terdiritersusun dari H2gas hidrogen, CO[[karbon monoksida]], CO2[[karbon dioksida]], CH4[[metana]], [[hidrokarbon]] ringan, tar, ammonia[[amonia]], senyawa sulfur, dan senyawa oksigen. KarbonSetelah terikatmelalui (fixedproses carbon)pirolisis, adalahpada padatan yangbiomassa masih tersisa bersamapadatan denganyang abudisebut setelahkarbon biomassaterikat. melewatiPadatan prosesini pirolisis.sebagaian Kadunganbesar utamamengandung karbon terikat adalah elemen C.{{Sfn|Sutanto|2018|p=6}}
 
==== Nilai kalor ====
NilaiBiomassa kaloryang (Heatingmengalami Value,pembakaran jugasecara seringsempurna disebutdan panas[[stoikiometri]]k pembakaran)akan adalahmenghasilkan pelepasan energi yang dilepaskandisebut saatdengan pembakarannilai biomassakalor secaraatau sempurnapanas dan stoikiometrikpembakaran. Nilai kalor dapat dinyatakan dalam terminologinilai higherkalor heatinglebih valuetinggi atau grossnilai caloritickalori value (HHV atau GHV)kotor, dan lowerdapat heatingpula valuedinyatakan ataudalam netnilai caloritickalor valuelebih (LHVrendah atau NHV)nilai kalor bersih. Perbedaan antara nilai HHVkalor kotor dan LHVnilai adalahkalor bersih terletak pada nilai panas [[Kondensasi|pengembunan]] air hasil pembakaran. Nilai-Temperatur acuan yang digunakan untuk mencatat nilai HHVkalor ataukotor LHVdan biomassanilai dicatatkalor padabersih temperaturadalah referensi25 25˚C˚C.{{Sfn|Sutanto|2018|p=6}}
 
== Komponen penyusunJenis ==
Biomassa merupakan campuran kompleks material organik seperti karbohidrat, lemak, dan protein, serta dengan mineral dalam jumlah yang sedikit seperti natrium, fosfor, kalsium, dan besi. Senyawa utama biomassa adalah: selulosa, hemi-selulosa, dan lignin.{{Sfn|Sutanto|2018|p=11}}
 
=== SelulosaBiomassa kayu ===
Biomassa kayu merupakan biomassa yang berbentuk kayu pohon yang diperoleh dari hasil [[Penebangan kayu|penebangan hutan]]. Selain itu, biomassa kayu juga berbentuk sisa-sisa kayu yang tidak diperlukan dalam industri [[kehutanan]]. Pohon-pohon yang ditebang tidak memiliki nilai [[komersial]] sehingga dapat dijadikan sebagai bahan energi biomassa. Pohon yang ditanam sebagai hutan penghasil biomassa dibuat berjarak agar [[tunggul pohon]] memiliki ruang untuk mengalami pertumbuhan. Pada [[iklim sedang]], siklus penebangan diulang dalam jangka waktu berkisar 50 hingga 100 tahun. {{Sfn|Japan Institute of Energy|2008|p=35-36}}
Selulosa merupakan senyawa organik yang paling umum dijumpai di alam. Kandungan selulosa di dalam biomassa sampai 90%, misalnya dalam kapas, dan sampai sekitar 33% dalam sebagian besar tanaman lain. Rumus umum selulosa adalah C6H10O5)n dengan panjang polimer, n, sampai 10.000, dengan unit utama molekul glukosa. Selulosa di dalam kayu merupakan komponen utama dengan kadar sekitar 40-44% kering berat. Selulosa adalah penghasil tar selama pirolisis biomassa.{{Sfn|Sutanto|2018|p=12}}
 
=== Hemi-SelulosaBiomassa herba ===
Biomassa herba merupakan biomassa yang berbentuk tanaman liar, [[Tanaman|tanaman pangan]], residu tanaman pangan, [[rumput]], [[bambu]], dan [[Fabaceae|legum]]. Rumput merupakan biomassa herba yang dapat menghasilkan bahan energi dalam waktu yang singkat. Legum merupakan biomassa herba yang [[ramah lingkungan]] karena mampu mengikat nitrogen melalui bantuan bakteri [[rhizobium]] sehingga mengurangi penggunaan [[Pupuk|pupuk kimia]] nitrogen dalam produk biomassa.{{Sfn|Japan Institute of Energy|2008|p=39}}
Hemi-selulosa adalah polimer dari senyawa gula dengan lima atom C. Hemi-selulosa menempati fraksi biomassa pada rentang 15- 35%. Di dalam proses pirolisis, hemi-selulosa mengalami degrasi paling awal dibandingkan terhadap selulosa dan lignin. Hidrolisis hemiselulosa (perebusan sampai temperatur 200oC) dapat menghasilkan: gula C5 (arabinosa dll), dan furfural (pelarut dan bahan baku industri).{{Sfn|Sutanto|2018|p=12}}
 
=== LigninTanaman gula dan pati ===
Biomassa dalam bentuk [[gula]] dan pati dapat diubah menjadi [[Bahan bakar hayati|biofuel]]. Limbah residu yang mengandung selulosa dan hemiselulosa pada pati dan gula dapat diubah menjadi glukosa melalui proses [[fermentasi]]. Tanaman pati yang dapat menjadi biomassa secara langsung yaitu [[padi]], [[kentang]], [[ubi jalar]], [[gandum]], barli, [[Ketela pohon|ubi kayu]], dan [[sagu]]. Sedangkan tanaman gula yang dapat menjadi biomassa secara langsung yaitu [[tebu]] dan [[bit gula]].{{Sfn|Japan Institute of Energy|2008|p=46}}
Lignin merupakan makromolekul senyawa dasar fenolik yang merupakan senyawa pengikat dalam struktur biomassa. Salah satu kegunaan lignin adalah ligno-sulfonat, sebuah jenis surface active agent yang mungkin dapat dimanfaatkan dalam kestabilan lumpur pengeboran. Penelitian terhadap molekul dasar lignin sedang marak akhir-akhir ini. Lignin tahan pengaruh termal, jadi degrasi lignin terjadi pada akhir proses pirolisis (350-500oC). Degradasi lignin dapat menghasilkan senyawa fenolik yang berbahaya bagi kesehatan, dan komponen tar yang terbawa gas hasil gasifikasi. Tar dan senyawa fenolik dapat mengalami depolimerisasi ketika kontak dengan udara, yang membentuk deposit dalam saluran gas. Penelitian gasifikasi tidak terlepas dari upaya penyisihan tar dari gas hasil; atau pengurangan seminimum mungkin terbentuk di dalam proses gasifikasi agar tidak terbawa gas hasil.{{Sfn|Sutanto|2018|p=13}}
 
=== Biomassa penghasil minyak ===
Biomassa penghasil minyak merupakan biji atau buah tanaman yang dapat menghasilkan [[lemak]] dan [[minyak]]. Jenis biomassa ini digunakan untuk bahan makanan, [[bahan baku]] industri, dan pengganti [[Bahan bakar diesel|minyak diesel]] [[mineral]] dalam [[produksi]] [[biodiesel]].{{Sfn|Japan Institute of Energy|2008|p=50}} Biomassa penghasil minyak yang utama adalah [[kedelai]], [[sesawi]] dan [[Elaeis (kelapa sawit)|kelapa sawit]].{{Sfn|Japan Institute of Energy|2008|p=50-51}}
 
== Pemanfaatan ==
 
=== Sumber energi terbarukan ===
SecaraBiomassa umummerupakan skemasalah pemanfaatan bioenergi darisatu bahan baku hinggadalam menghasilkanproduksi energi[[bioenergi]]. akanSumber dijelaskanbiomassa padayang skemadigunakan dibawahpada ini. Bioenergi merupakan energi terbarukan yangbioenergi berasal dari bahan[[sampah]] baku organikkota. BerdasarkanBiomassa asalmenghasil energi sumbernya,primer bahanyang bakuberbentuk bioenergicair dapat dibagi menjadi 2 (dua), yaitu: Tanaman Penghasil Energi (dikhususkan untuk menghasilkansebagai bahan bakar) dan Biomassa (produk samping dari suatu kegiatan usaha)nabati. Selanjutnya,Pada melaluibentuk proses/teknologi tertentugas, daribiomassa bahandigunakan bakusebagai tersebut dihasilkan energi primer yang dapat dibagi menjadi 3 (tiga)[[biogas]], yaitu:sedangkan Cairdalam (Bahanbentuk Bakarpadat Nabati),biomassa Gasdimanfaatkan (Biogas)sebagai ,biobriket. dan Padat (Biobriket). Ketiga energi primer ini dapat langsung dimanfaatkan sebagai bahan bakar (untuk sarana [[transportasi]] atau industri). atauSelain itu, energi primer ini dapat dikonversidiubah lagi menjadi energi sekunder yaitu Listrikenergi Nabatilistrik berbahan bakar nabati. BahanPenggunaan bakubiomassa untuk menghasilkan listrikproduk nabatibioenergi jugatidak bisamemerlukan berasalproses darikhusus biomassa/sampahdan kota,dapat yanglangsung tanpadigunakan proses sebelumnya menghasilkansebagai energi primer.{{Sfn|Direktorat Bioenergi|2016|p=4}}
 
Konversi biomassa menjadi energi dapat melalui proses [[termokimia]], [[biokimia]], atau [[Ekstraksi|ekstraks]]<nowiki/>i biji yang berminyak. Pada konversi biomassa dengan alur termokimia, biomassa mengalami proses pembakaran, gasifikasi, pirolisis, torefaksi dan [[Sirkulasi hidrotermal|hidrotermal]].{{Sfn|Sutanto|2018|p=8}} Panas pembakaran bahan bakar padat diubah menjadi energi panas dan gas cerobong yang terdiri dari karbon dioksida dan [[uap air]]. Panas pembakaran selanjutnya dimanfaatkan pada pemanas [[fluida kerja]] turbin kukus untuk produksi kukus. Panas hasil pembakaran juga dimanfaatkan untuk berbagai kegiatan usaha yang memerlukan [[reaksi kimia]].{{Sfn|Sutanto|2018|p=8-9}} Bahan bakar padat berbentuk [[arang]] dengan kualitas yang lebih tinggi dari biomassanya dapat diperoleh dengan proses pirolisis. Selain itu, proses pirolisis menyebabkan [[degradasi]] biomassa yang menghasilkan senyawa organik berbentuk cair. Senyawa yang dihasilkan yaitu tar, hidrokarbon berat dan asam-[[asam organik]]. Proses pirolisis juga menghasilkan gas-gas yaitu karbon monoksida, karbon dioksida, uap air, [[asetilena]], [[etena]], dan [[etana]]. Pecahan senyawa yang dihasilkan oleh proses pirolisis pada biomassa ditentukan oleh temperatur akhir pirolisis dan laju pemanasan. {{Sfn|Sutanto|2018|p=9}}
 
=== Bioproduk ===
Biomassa dapat dikonversi menjadi energi melalui tiga alur proses yaitu (Gambar 2.2): termokimia, biokimia dan ekstraksi biji yang mengandung minyak. Alur termokimia atau konversi termal meliputi: pembakaran, gasifikasi, pirolisis, torefaksi dan hidrotermal.{{Sfn|Sutanto|2018|p=8}} Pembakaran mengubah energi dalam (panas pembakaran) bahan bakar padat menjadi panas. Selain energi panas, pembakaran juga menghasilkan gas cerobong (flue gas): CO2 dan H2O (uap air). Panas pembakaran selanjutnya dimanfaatkan untuk produksi kukus (steam) untuk pemanas proses atau fluida kerja turbin-kukus. Panas hasil pembakaran banyak dimanfaatkan untuk reaksi kimia, misalnya di dalam tungku pemanggangan keramik, kiln semen dan sebagainya.{{Sfn|Sutanto|2018|p=8-9}} Proses pirolisis ditujukan semula untuk mendapatkan bahan bakar padat, arang dengan kualitas lebih tinggi dari biomassa asalnya. Hasil degradasi biomassa dalam proses pirolisis juga berupa cairan senyawa organik (tar, hidrokarbon berat dan asam-asam organik), dan gas-gas (CO, CO2, H2O, C2H2, C2H4, C2H6, dll). Fraksi masing-masing produk pirolisis tergantung pada: temperatur akhir pirolisis, dan laju pemanasan (Tabel 2.1). {{Sfn|Sutanto|2018|p=9}}
Biomassa juga digunakan untuk menggantikan [[Minyak bumi|bahan bakar minyak]] pada [[kendaraan bermotor]] dengan produksi bioetanol. Selain itu, biomassa dapat menghasilkan energi panas dan energi listrik dengan pembuatan biogas, [[Gas sintetis|gas sintesis]], dan biopellet.{{Sfn|Hermiati|2019|p=1}} Penerapan teknologi [[kilang hayati]] pada biomassa dapat menghasilkan bioetanol dengan biaya produksi yang murah. Selain itu, cara ini dapat menghasilkan energi sekaligus produk sampingan.{{Sfn|Hermiati|2019|p=2}} Bahan baku yang digunakan pada konversi biomassa menjadi bioetanol berasal dari limbah pertanian atau limbah perkebunan yang mengandung [[Amilum|pati]] atau lignoselulosa. Bahan baku ini diubah menjadi etanol melalui tahapan awal yaitu hidrolisis dan fermentasi. Proses hidrolisis memanfaatkan [[enzim]] [[selulase]] dengan cara enzimatis atau termokimia. Sedangkan proses fermentasi memanfaatkan [[khamir]]. Pati digunakan untuk menghasilkan etanol, sedangkan lignin dan hemiselulosa digunakan untuk menghasilkan produk sampingan berupa [[Xylitol pentanitrat|xilitol]], [[perekat]], lignosulfonat, dan biosurfaktan.{{Sfn|Hermiati|2019|p=3}}
 
=== Teknologi gasifikasi ===
SecaraBiomassa sederhanadimaanfaatkan selama proses gasifikasi biomassauntuk dapatmenghasilkan dikatakangas sebagaibahan bakar. Proses pembentukan gas dilakukan melalui reaksi kimia pada temperatur tinggi antara biomassa dengan agen gasifikasi. (gasityingBahan agent)agen untukgasifikasi menghasilkandapat gasberupa bahan[[udara]], bakaroksigen, yangatau disebutuap gas produserair.{{Sfn|Sutanto|2018|p=14}} GasifyingProses agentpembentukan dapatgas berupabahan udarabakar ataupada O2biomassa ataumemanfaatkan jugaproses dicampurpirolisis. denganBiomassa uapdijadikan air.sebagai Padaumpan gasifikasi biomassakarena skalamemiliki tepat-guna,komponen agenutama gasifikasiberupa adalahkarbon, udarahidrogen yangdan murahoksigen.{{Sfn|Sutanto|2018|p=149}}
 
Pemanfaatan biomassa dalam teknologi gasifikasi memperhatikan karakteristik kadar air, bentuk [[partikel]] dan ukuran partikel. Kadar air biomassa tidak lebih dari 30% dan dapat dicapai dengan pengeringan. Pada biomassa kering udara, kadar air berkisar antara 10–15%. Partikel biomassa harus menyerupai bentuk bulat atau [[kubus]]. Partikel berbentuk pipih atau [[Serbuk sari|serbuk]] tidak boleh digunakan karena dapat menghambat aliran gas di dalam [[reaktor]]. Partikel biomassa yang digunakan sebagai umpan gasifikasi harus berukuran antara 0,5 – 5,0 [[Sentimeter|cm]]. Kepadatan massal partikel biomassa minimum 250 [[Kilogram|kg]]/[[Meter persegi|m<sup>2</sup>]].{{Sfn|Sutanto|2018|p=9-10}} Ukuran partikel biomassa dibedakan menjadi partikel besar, partikel kecil, partikel serampangan, dan kebun energi atau [[tumpang sari]]. Pada partikel besar, densitas partikel tinggi dengan kadar air < 30% dan kadar abu rendah. Partikel kecil memiliki kadar air atau kadar abu yang tinggi, tetapi densitas partikel rendah. Partikel dengan bentuk serampangan memiliki kadar air yang tinggi atau sangat basah basah sekali. Ukuran partikel biomassa yang terbesar ialah kebun energi atau tumpang sari.{{Sfn|Sutanto|2018|p=10}} Persyaratan utama untuk pemanfaatan biomassa sebagai umpan gasifikasi yaitu harus tersedia dalam jumlah yang cukup untuk digunakan secara berkelanjutan.{{Sfn|Sutanto|2018|p=11}}
Akhir-akhir ini teknik pirolisis dikembangkan untuk mendapatkan lebih banyak fraksi cair atau fraksi gas. Dengan elemen utama karbon, hidrogen dan oksigen, hampir semua jenis biomassa secara teoritik dapat dimanfaatkan sebagai umpan gasifikasi. Salah satu tipe gasifier untuk biomassa adalah down draft gasifer.{{Sfn|Sutanto|2018|p=9}} Sifat-sifat biomassa yang perlu diperhatikan untuk gasifier ini antara lain adalah sebagai berikut. a. Kadar air biomassa tidak lebih dari 30%. Kadar air biomassa dapat diturunkan dengan pengeringan. Biomassa kering udara memiliki kadar air berkisar antara 10 – 15%. b. Bentuk partikel mendekati bulat atau kubus. Bentuk partikel pipih atau serbuk mengakibatkan hambatan aliran gas di dalam reaktor. c. Ukuran partikel biomassa umpan gasifikasi antara 0,5 – 5,0 cm. d. Bulk density umpan gasifikasi sebaiknya minimum 250 kg/m2.{{Sfn|Sutanto|2018|p=9-10}}
 
== Dampak penggunaan ==
Pengelompokan biomassa untuk kesesuaiannya dalam down draft gasifier adalah sebagai berikut (disajikan pula pada Tabel 2.2). a. Jenis-1: partikel besar, perticle density tinggi, kadar air < 30%, kadar abu rendah. Misalnya: limbah kayu, bongkol jagung, batok kelapa. b. Jenis-2: partikel kecil, kadar air atau abu tinggi, particle density rendah. Misalnya sekam padi, batok, tandan kosong sawit, kulit biji jarak, kulit kacang, serbuk gergaji. c. Jenis-3: bentuk serampangan, basah sekali. Misalnya: sampah kota (solid municipal waste). d. Jenis-4: kebun energi (fast growing tree) atau tumpang sari. Misalnya: lamtoro-gung, turi dan lain-lain.{{Sfn|Sutanto|2018|p=10}} Persyaratan umpan gasifikasi tersebut di atas, sering kali didekati dengan pengolahan awal biomassa seperti: pengeringan, pemotongan pelletization atau granulation. Biomassa umpan gasifikasi harus tersedia dalam jumlah yang cukup untuk secara kontinyu.{{Sfn|Sutanto|2018|p=11}}
Biomassa termasuk [[bahan bakar karbon netral]] sehingga tidak menghasilkan [[efek rumah kaca]]. Pembakaran biomassa hanya akan menghasilkan karbon dioksida yang sama seperti pada penggunaan [[bahan bakar fosil]]. Penyeimbangan karbon dioksida didapatkan melalui [[Reboisasi|penanaman kembali]] tanaman baru yang akan menyerap karbon dioksida.{{Sfn|Japan Institute of Energy|2008|p=2}} Biomassa juga memberikan permasalahan pada penggunaan lahan yang luas untuk pembuatan kebun energi. Penggunaan biomassa sebagai sumber [[energi terbarukan]] akan mengurangi jumlah [[lahan pertanian]] dan [[hutan produksi]].{{Sfn|Japan Institute of Energy|2008|p=3}}
 
== Referensi ==
{{Reflist}}
<references />
 
== Daftar pustaka ==
{{cite book|last=Direktorat Bioenergi|first=|date=|year=2016|url=https://drive.esdm.go.id//wl/?id=6JLd3yXfSsPqRp2xExLrQe3TUzdIahpS|title=Pedoman Investasi Bioenergi di Indonesia|location=Jakarta|publisher=Direktorat Jenderal Energi Baru, Terbarukan, dan Konservasi Energi, Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral|isbn=|pages=|ref={{sfnref|Direktorat Bioenergi|2016}}|url-status=live}}
 
# {{cite book|last=SutantoDirektorat Bioenergi|first=Herri|date=24 November 2018|year=20182016|url=https://wwwdrive.ftiesdm.itb.acgo.id/wp-content/uploadswl/sites/9/2016/03/Materi-Orasi-Ilmiah-Prof.-Herri-Susanto-IPM.pdf?id=6JLd3yXfSsPqRp2xExLrQe3TUzdIahpS|title=PengembanganPedoman TeknologiInvestasi GasifikasiBioenergi untukdi MendukungIndonesia|location=Jakarta|publisher=Direktorat KemandirianJenderal Energi Baru, Terbarukan, dan IndustriKonservasi Kimia|location=|publisher=ForumEnergi, GuruKementerian BesarEnergi dan InstitutSumber TeknologiDaya BandungMineral|isbn=978-602-6624-23-9|pages=|ref={{sfnref|SutantoDirektorat Bioenergi|20182016}}|url-status=live}}{{kehutanan}}
# {{cite book|last=Hermiati|first=Euis|date=4 Desember 2019|year=2019|url=http://www.penerbit.lipi.go.id/data/naskah1574930413.pdf|title=Pengembangan Teknologi Konversi Biomassa Menjadi Bioetanol dan Bioproduk sebagai Substitusi Produk Berbahan Baku Fosil|location=Jakarta|publisher=Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia|isbn=978-602-496-101-5|pages=|ref={{sfnref|Hermiati|2019}}|url-status=live}}
#{{cite book|last=Japan Institute of Energy|first=|date=2008|year=2008|url=https://www.jie.or.jp/relays/download/492/1098/239/739/?file=/files/libs/739//201708300906508727.pdf|title=Panduan untuk Produksi dan Pemanfaatan Biomassa|location=Tokyo|publisher=Kementerian Pertanian, Kehutanan dan Perikanan Jepang|isbn=|pages=|ref={{sfnref|Japan Institute of Energy|2008}}|url-status=live}}
# {{cite book|last=Sutanto|first=Herri|date=24 November 2018|year=2018|url=https://www.fti.itb.ac.id/wp-content/uploads/sites/9/2016/03/Materi-Orasi-Ilmiah-Prof.-Herri-Susanto-IPM.pdf|title=Pengembangan Teknologi Gasifikasi untuk Mendukung Kemandirian Energi dan Industri Kimia|location=Bandung|publisher=Forum Guru Besar Institut Teknologi Bandung|isbn=978-602-6624-23-9|ref={{sfnref|Sutanto|2018}}|url-status=live}}{{kehutanan}}
{{Authority control}}
 
[[Kategori:Biomassa| ]]
Diperoleh dari "https://wiki-indonesia.club/wiki/Biomassa"