SHAFWAN AMRULLAH, S.T., M. Eng
Dosen Program Studi Teknologi Pertanian Universitas Teknologi Sumbawa
Saat ini, sampah padat perkotaan semakin menggunung, terutama di daerah yang padat penduduk seperti di ibukota kabupaten maupun Provinsi. Sampah jenis ini sangat potensial dalam hal pencemaran lingkungan, sekaligus memberikan sumbangsih terbesar terhadap produksi Gas Rumah Kaca (GRK). Saat ini sampah padat perkotaan Indonesia tercatat semakin bertambah, dimana Indonesia sendiri menghasilkan sampah padat perkotaan sebesar 105.000 ton per hari, dan akan terus bertambah menjadi sekitar 150.000 ton/hari pada tahun 2025, hal ini dilansir oleh word bank pada tahun 2019 (World Bank, 2019).
Provinsi Nusa Tenggara Barat (NTB) sendiri merupakan salah satu Provinsi dengan pengendalian sampah yang sangat minim, dimana Provinsi ini menghasilkan sampah sebesar 769,113 ton/hari (KLHK-NTB, 2019). Adanya data tersebut, Provinsi NTB ini berada pada angka yang sangat mengkhawatirkan, hal ini disebabkan karena pengelolaan sampah di NTB sendiri yang sangat minim, bahkan dapat dikatakan tidak ada treatment tepat dalam menangani permasalahan sampah ini.
Sampah padat perkotaan sendiri, atau yang dalam bahasa asingnya dikenal dengan municipal solid waste (MSW) merupakan sampah padat yang terdiri dari berbagai jenis, mulai dari jenis plastik PET, PVC, sampah organik dan lain sebagainya (Amrullah & Evila, 2019). Selain masalah sampah padat perkotaan, Provinsi NTB juga masih terkendala masalah energi dan lingkungan. Hal ini terlihat dengan semakin banyaknya kebutuhan energi listrik karena bertambahnya jumlah penduduk setiap tahunnya. Jika kita menelisik ke ranah yang lebih luas lagi, dimana di Asia sendiri saat ini merupakan wilayah dengan akses listrik terendah di dunia (Chelminski, 2016). Hal ini tentu saja disebabkan karena berbagai hal.
Diketahui bersama bahwa adanya tren pertumbuhan ekonomi di Indonesia, telah menyebabkan terjadinya peningkatan elektrifikasi nasional, yaitu pada tahun 1995 hingga 2015, yaitu di angka 43% menjadi 84%. Akan tetapi, tingkat elektrifikasi di pulau-pulau timur Indonesia tetap saja lebih rendah dari 50% (ADB, 2016). Kembali ke Provinsi NTB saat ini, kebutuhan energi listrik NTB sangat tergantung pada pasokan dari PLN dengan adanya Pembangkit Listrik Tenaga Uap batu bara (PLTU). Akan tetapi PLTU batubara notabene merupakan penghasil gas buang yang beracun seperti SO2, COx, dan NOx, serta Ash (Amrullah & Oktaviananda, 2020).
Selain itu pasokan listrik NTB juga tersuplai dari PLTD yang tersebar diberbagai daerah. Kedua jenis Pembangkitan Listrik ini diketahui sangat besar sumbangsihnya terhadap pencemaran lingkungan khususnya di Provinsi NTB. Sehingga dengan kondisi tersebut, perlu adanya teknologi yang dapat mengatasi kedua masalah tersebut, salah satunya konversi energi seperti gasifikasi.
Teknologi gasifikasi sendiri merupakan teknologi yang memanfaatkan proses termal yang bisa digunakan untuk mengkonversi bahan bakar karbon padat menjadi syngas (CO, CO2, CH4, H2) dan juga produk padat berupa char serta produk cair berupa tar. Proses gasifikasi juga merupakan proses pembakaran terbatas dengan adanya proses pembakaran menggunakan oksigen yang terbatas, yaitu sekitar 20-40% (Sarker, 2015). Sebelumnya juga telah diketahui bahwa ada lima tipe sistem gasifikasi, yaitu antara lain downdraft, updraft, inverted downdraft, cross draft, dan juga fluidized bed gasifikasi (Anyaoha et al., 2020; Molino et al., n.d.; Reed & Das, 1988). Gasifikasi jenis downdraft sendiri memiliki keuntungan seperti sangat mudah dioperasikan serta menghasilkan produk tar paling kecil (Stantec, 2010; Young, 2010). Di NTB sendiri, gasifikasi jenis downdraft sangat bisa diaplikasikan, selain pengoprasian yang mudah, juga membutuhkan treatment yang sederhana.
Dalam menjawab kebutuhan tersebut, salah satu Dosen dari Program Studi Teknologi Industri Pertanian, Universitas Teknologi Sumbawa, yaitu Shafwan Amrullah, S.T., M.Eng. bersama beberapa dosen dari Teknik Mesin telah menciptakan teknologi Gasifikasi menggunakan tipe downdraft. Gasifikasi ini dapat memanfaatkan sampah padat perkotaan yang ada di sekitar untuk menghasilkan listrik. Penelitiannya berisikan bahwa proses karakterisasi gasifikasi sampah padat perkotaan mereka lakukan dengan reaktor bertipe downdraft yang disambungkan dengan generator listrik sehingga dapat dihasilkan listrik sekala rumah tangga. Karakterisasi yang dilakukan terdiri dari variabel uji berupa variasi suhu gasifikasi dan variasi rasio bahan bakar dan udara atau air fuel ratio (AFR) yang digunakan. Sedangkan indikator karakterisasi terdiri dari kandungan syngas (CO, CO2, H2, dan CH4) yang dihasilkan untuk variabel suhu dan juga AFR. Selain itu juga pada variasi suhu dievaluasi fuel conversion (FC), cold gas efficiency (CGE), carbon conversion efficiency (CCE), dan konsumsi bahan bakar spesifik atau specific fuel consumption (SCF) oleh generator listrik. Sedangkan untuk variabel AFR juga dilakukan evaluasi SCF. Hasil dari penelitiannya menyatakan bahwa karakterisasi dari proses gasifikasi tipe downdraft pada rancangan ini memiliki hasil yang cukup baik.
Hal ini berdasarkan hasil dimana terjadi peningkatan kadar syngas pada peningkatan variasi suhu gasifikasi yang digunakan, kecuali CO2. Selain itu terjadi peningkatan nilai FC dari 71% hingga 74% pada peningkatan suhu dari 550 hingga 850oC. Untuk nilai CGE terjadi peningkatan nilai dengan peningkatan suhu gasifikasi. Peningkatan terjadi dari 77% hingga 97%. Untuk nilai CCE, terlihat adanya peningkatan nilai dari 69% hingga 78% dari suhu 550 hingga 650oC. Akan tetapi terjadi penurunan kembali dari 78% menjadi 66% pada suhu 700oC hingga 850oC. Pada bagian terakhir terjadi penurunan nilai scf dari 4,5 hingga 0,5 kg/kWh. Hal ini menunjukkan dengan peningkatan suhu, maka proses gasifikasi dan pembakaran dalam semakin baik. Pada variasi AFR terlihat kenaikan kadar syngas dengan meningkatnya AFR. Sedangkan untuk nilai scf terjadi penurunan seiring dengan peningkatan angka AFR. Penurunan terjadi dari 5,3; 4,2; 3,1; 2,5; dan 2. Hal ini berarti semakin besar AFR maka semakin efisien pembakaran. Secara lebih jelasnya, teknologi gasifikasi yang dihasilkan oleh para peneliti Universitas Teknologi Sumbawa dapat digambarkan pada gambar di bawah ini.
Pada gambar terlihat bahwa gasifikasi yang berada di sebelah kanan diintegrasikan dengan generator listrik yang dapat menghasilkan listrik. Teknologi ini sendiri pada penerapannya juga banyak digunakan oleh para petani serta peternak yang ada di Amerika Serikat, dimana mereka menghasilkan teknologi seperti ini untuk memenuhi kebutuhan listrik mereka.
Adanya hasil penelitian ini, teknologi gasifikasi yang telah dibuat oleh para Dosen dan peneliti yang ada di lingkungan Universitas Teknologi Sumbawa ini dapat dengan mudah diaplikasikan oleh setiap warga, terutama adanya listrik yang dapat digunakan sehari-hari oleh masyarakat luas. Hal ini juga dapat memberikan efek baik terutama bagi lingkungan sekitar rumah masyarakat NTB sendiri, dimana dihasilkan pengendalian lingkungan yang tepat dan pencegahan pembuangan sampah secara sembarangan, terutama di Provinsi Nusa Tenggara Barat pada khususnya. Pada bagian pengembangan, tentunya para peneliti mengharapkan dilakukannya proses produksi secara masal, sehingga teknologi yang sederhana namun berdampak besar seperti gasifikasi dapat memberikan solusi bagi setiap masyarakat, terutama Nusa Tenggara Barat dengan produksi sampah yang begitu besar dan tidak terkendali.
