Gasifikasi Sekam Padi

Energy sekam padi

Slamet Sulaiman  2005-2008

1

Untuk kedua orang tuaku Alm H M Sulaiman dan Hj Muslimah Yang telah membesarkan anak anaknya dari hasil pertanian. Semoga kasih Nya terlimpah sebagaimana kasihmu waktu kami masih kecil.

2

RINGKASAN Untuk memproduksi padi/gabah diperlukan energy fosil (solar dan minyak tanah) mulai dari pengolahan lahan, pompanisasi, panen, paska panen dan proses rice milling unit, sekitar 125 – 250 liter minyak bumi diperlukan per ha tanaman padi, dari pembibitan sampai dengan menjadi beras konsumsi, dengan produktivitas 5 ton gabah kering giling sebenarnya akan dihasilkan sekam sebanyak 1 ton yang secara theoritis mempunyai kandungan kalori setara dengan 300 liter minyak bumi , belum termasuk energy dari jerami dan malai (kawul) nya. Tidak mungkin secara teknis kalau semua kebutuhan energy tersebut disubtitusi dengan energy dari sekam, tetapi idaklah terlalu sulit dicapai kalau ingin mensubtitusi sebagian energy yang diperlukan utamanya untuk proses pengeringan (heating energy) dengan mengganti kerosene burner diganti gasifier sekam dan untuk stationary diesel engine (pompa air pertanian, rice milling unit) diganti dengan double fuel engine (30% solar dan sisanya gas dari sekam gasifier). Beberapa tetangga Negara kita kelihatannya sudah memulai dengan implementasi dan aplikasi lapangan, sementara kita masih berada pada sekitar penelitian dan kajian yang entah sampai kapan wallohu alam. 2007 mari kita coba konversi energy sekam dan diimplentasikan dilapangan mungkin dengan segala kekurangan kekurangannya yang harus kita lewati sebelum mencapai sasaran , bayangkan dari 52 juta ton gabah produk nasional akan didapat sekam hamper 12 juta ton setara dengan lebih dari 3,5 juta ton minyak bumi, energy tersebut belum termasuk limbah pertanian lainnya tongkol jagung, kulit hs kopi, chicken litter dll. Sejahtera Indonesiaku -zamrud hijau sekitar katulistiwa – secuil tanah dari sorga. Wassalam.

3

Tanaman Padi. Gabah dikenal dengan nama latin ORYZA SATIVA adalah famili dari rumput rumputan (GRAMINEAE) merupakan salah satu bahan makanan dari biji bijian tertua didunia yang dikonsumsi sebagian besar manusia didunia termasuk di Indonesia, untuk memproduksi gabah dibutuhkan sejumlah fosil energy mulai dari energy untuk pengolahan lahan, energy untuk pompanisasi , energy untuk panen dan proses paska panen.

App 24 liter solar diperlukan/ha persiapan lahan tanam. Pengolahan lahan tradisionil dengan menggunakan bajak yang ditarik kerbau atau lembu memang tidak memerlukan bahan baker tetapi kebanyakan saat ini pengolahan lahan dilakukan dengan hand tractor dengan penggerak mesin diesel yang memerlukan bahan baker solar.

4

30 sd 120 liter solar/ha tanaman padi sampai panen. Untuk pompanisasi tanaman padi juga diperlukan bahan baker solar, kebutuhan sangat bervariasi tergantung kondisi lahan dan musim tanam, pada lahan non irigasi kebutuhan solar lebih tinggi dari pada lahan irigasi.

Setidaknya 50 liter bensin untuk angkutan/ha. Panen masih dilakukan manal, tetapi masih perlu bbm untuk transportasi dari sawah sampai rumah, alat transport dari sepeda motor sampai dengan pick up dan truck banyak digunakan untuk angkutan panen.

5

Melepas bulir gabah dari malainya disebut merontok menggunakan thresser yang digerakkan diesel juga memerlukan bahan baker solar, sekurang kurangnya 10-15 liter per ha.

Penjemuran dapat dilakukan dengan matahari yang memang tanpa BBM tetapi terkendala apabila hari hujan dan curah hujan relative tinggi, biasanya pada panen raya masa tanam musim penghujan, sedangkan apabila menggunakan mesin pengering buatan hamper semuanya didesign dengan bahan bakar minyak tanah , dengan assumsi tiap ha di hasilkan 5 ton gabah kering sawah dengan kadar air 24% dan akan dikeringkan menjadi gabah dengan kadar air 13% maka akan duapkan sekitar 600 liter air atau secara kasar diperlukan energy sebesar 150 liter minyak tanah.

Mesin pengering padi model LSU dengan konsumsi 17 ltr minyak tanah per jam. 6

Rice milling unit yang memproses dari gabah menjadi beras juga memerlukan energy bbm , hampir semua rice milling unit baik yang fixed maupun yang mobile meggunakan bahan bakar fosil/solar. Energy yang diperlukan. No

Uraian

Ltr/ha

Keterangan

1

Pengolahan lahan

30

Hand traktor 8,5 sd 10 hp

2

Pompanisasi

30 sd 120

Musim hujan dan kemarau

3

Angkutan panen

20

4

Perontok

15

5

Pengeringan

150

6

Rice mill

10

Stationer atau mobile

Jumlah

265 sd 355

Pompanisasi dan mesin pengeringan

115 sd 205

Pompanisasi dan jemur matahari

85

Tanpa pompanisasi dan msn pengering

Dari table diatas ternyata kebutuhan bahan baker minyak untuk budidaya tanaman padi cukup banyak yang menjadi beban biaya langsung bagi petani dan disisi lain menjadi beban pemerintah untuk subsidinya. 7

Neraca masa gabah.

100 kg Gabah Kering Sawah MC 20-25%

Jemur matahari Mesin Pengering

ENERGY PENGGANTI MINYAK

Pompa air Pertanian ENERGY DIESEL GASIFIKASI

85 - 90 kg Gabah Kering Giling MC 14-15 %

KOMPOR RMH TANGGA DAN INDUSTRI KECIL

Rice milling unit

ENERGY DUAL FUEL ENGINE

GASIFIKASI REAKTOR 8,5 - 10 kg Bekatul

61 - 67 kg Beras

22 - 25 kg sekam 22-25 KG SEKAM 66.000-75.000K CAL

MASIH BANYAK SISA UNTUK LAIN LAIN

Dari neraca masa diatas terlihat bahwa gabah kering akan menghasilkan selain beras (61 sd 67 kg) dan bekatul ( 8,5 sd 10 kg) juga menghasilkan 22-25% ( 22 sd 25 kg) sekam , dengan assumsi nilai kalor sekam 2000 – 2400 kcal/kg maka sebenarnya sekam merupakan pemasok energy yang luar biasa, Tiap ton gabah akan mengeluarkan sekam sebanyak 220 kg atau 750.000 kg atau hamper setara dengan energy 100 liter minyak tanah. 8

Nilai ekonomis sekam padi. Sekam padi sebagai hasil samping atau tepatnya limbah penggilingan mempunyai nilai ekonomis relative tergantung pada kondisi daerah masing masing, didaerah pengrajin batu merah sekam padi mempunyai nilai ekonomis yang cukup berarti karena dimanfaatkan untuk pembakaran batu merah dicampur dengan batubara curah kalori rendah, didaerah peternakan ayam baik ayam pedaging atau ayam petelor sekam padi juga mempunyai nilai ekonomis yang berarti karena diperlukan untuk chiken litter (alas kotoran ayam), namun banyak dibeberapa daerah penghasil padi sekam padi merupakan masalah, merupakan limbah yang untuk membuangnyapun memerlukan biaya Sisa sekam padi untuk energy. Selebihnya dari penyerapan diatas sekam padi dapat dikonversi menjadi energy yang cukup potensial, tidak bicara tentang statistik nasional dan implementasi yang sulit dicapai, tetapi masalahnya bagaimana sisa sekam padi dapat di implementasikan setempat/ regional minimal untuk mensubtitusi sebagian energy fosil/ BBM yang digunakan untu memproduksi gabah itu sendiri, sehingga berdampak langsung pada pengurangan biaya produksi pertanian (menaikkan pendapatan petani ) dan mengurangi biaya subsidi. Sekam padi sebagai sumber energy panas. Beberapa negara juga telah mulai mengembangkan dan memanfaatkan sekam padi untuk energy, dari energy pedesaan (rural energy) sampai untuk pembangkitan tenaga listrik , pengembangan tersebut selain berdasar pertimbangan ekonomis ,pertimbangan pengurangan emisi carbon dikaitkan dengan cdm, protocol Kyoto dan isu perubahan iklim global, juga dengan prediksi bahwa kedepan bahan bakar fosil akan makin mahal dan langka sehingga harus diupayakan pengembangan energy baru utamanya energy terbarukan (renewable energy) Komposisi gas yang dihasilkan gasifikai sekam padi dilaporkan sbb: CO 13,4% H2 11,1% CH4 22% N2 58,9% H2O 4.13% Lower heating value 40.223 KJ/Nm specifik gas output 2.39 Nm3/kg sekam kering.

9

Beberapa negara tetangga dengan inten mengembangkan energy yang terkandung dalam sekam padi. Pemanfatan sekam padidengan pembakaran langsung.

Kompor sekam San san yang sangat populer.

IRRI mengembangkan dan mensosialisasikan tungku sekam padi dengan pembakaran langsung dan bermacam tungku untuk rumah tangga dengan bahan bakar sekam padi dikembangkan dan diaplikasikan oleh beberapa negara Asia , Africa dan America latin, tetapi rasanya kurang diminati oleh masarakat Indonesia utamanya masarakat perkotaan, selain tidak tersedianya sekam memang kurang nyaman dipakai dan kurang bergengsi, apalagi untuk masarakat miskin di Indonesia akan mendapat pembagian kompor gas gratis dari Pemereintah.

Pengarangan dan pemadatan sekam padi. Pemanfaatan sekam padi dengan pengarangan dan pemadatan guna memudahkan penyimpanan dan pengiriman dilakukan di Peru dan Bangladesh.

Mianmar dan Peru mengembangkan carbonasi dan briketing sekam padi

Membuat arang dan briket di Bangladesh

Gasifikasi Sekam padi. Berbagai model dan ukuran gasifikasi sekam padi sejak tahun 1996 telah banyak dibuat dan dipublikasikan sebagai teknologi terapan yang dapat diterima masarakat, utamanya masarakat berpenghasilan rendah.beberapa yang popular sbb

Tungku gasifikasi sekam padi dikembangkan Alexis Belonio Pilipina.

Kerja sama Alexis Belonio dengan PT Minang Yordanindo (Jakarta).

Gas yang dihasilkan selain sebagai energy panas juga telah dikembangkan dengan melengkapi reactor dengan gas clean up sehingga dapat dimanfaatkan sebagai power energy, pada skala besar sekam padi digunakan sebagai pembangkit listrik (cogen system).

100 Kva genset dengan bahan bakar kombinasi solar dan gas sekam padi (Thailand)

100 Kva genset dengan bahan bakar kombinasi solar dan gas sekam padi (Camboja)

Potret masarakat Indonesia. Sosialisasi pemanfatan biomas energy 2005. Kami pernah lakukan sosialisasi penggunaan energy biomasa (mulai dari pembakaran langsung maupun pembuatan arang dari biomasa) bersama dengan sekelompok mahasiswa yang dikemas dalam Kuliah Kerja Lapangan ternyata kurang mendapat respon masarakat, salah satu argumentasinya seperti yang diajarkan guru bangsa (Gus Dur) ada apa kok repot wong pemerintah memberi subsidi, kalau dinaikkan ya demo.

Sosialisasi pemanfatan biomas energy 2005 Sosialisasi penggunaan biomas energy dengan teknologi gasifikasi 2006. Kami telah lakukan pelatihan kepada masarakat pemanfaatan sekam padi dengan teknologi gasifikasi, mulai dari membuat reactor gasifikasi,pengoperasian dan kegunaan serta pengembangannya, tetapi rasanya selama ada disparitas harga BBM pemanfaatan sekam padi dengan teknologi gasifikasi kurang mendapat respon.

Pelatihan pembuatan dan pengoperasian biomas gasifikasi di Jombang 2006.

Tiap peserta membuat sendiri biomas gasifikasi dan dibawa untuk dikembangan

Aplikasi dan rencana pengembangan.

Uji coba reactor persegi dengan water seal bagian atas (sekam dan batubara) (water seal mengadop dari model water wide New Zealand)

Biomas gasifikasi utnuk rumah tangga (adopt dari Alexis Belonio dan India).

Biomas gasifikasi untuk dapur umum pondok pesantren tebu Ireng (model persegi dengan water seal) Pengering Gabah.

Pengering padi LSU dengan bahan bakar minyak tanah

Burner minyak tanah pada mesin pengering padi diganti dengan tungku gasifikasi sekam (Madiun Jawa Timur) Rencana Pengembangan 2009 Diesel gasifikasi dengan pemanfaatan antara lain. Pompa air Pertanian. Diesel engine 8,5 – 10 hp dengan pompa air self priming pump 3” dan 4” memompa air dari sungai atau air tanah, dengan sasaran penghematan atau subtitusi solar 70%. Diesel generator. Diesel engine 8,5 hp sd 24 hp dikopel generator single phase 5 -15 Kva untuk penggerak blower pengering padi, sasaran penghematan atau subtitusi solar 70%. Diesel Rice milling unit. Diesel engine 18 hp dikopel dengan dehulling dan rice polishing, sasaran penghematan atau subtitusi solar 70%. Diesel penggerak produksi lainnya. Diesel engine 10 sd 24 hp dikopeluntuk gilingan gula rakyat, gilingan batang soegum dll, sasaran penghematan atau subtitusi solar 70%.