Oleh KARNA WIJAYA (Pusat Studi Energi Universitas Gadjah Mada)

Biomassa sebagai sumber biofuel

Biomassa adalah material yang berasal dari organisma hidup yang meliputi tumbuh-tumbuhan, hewan dan produk sampingnya seperti sampah kebun, hasil panen dan sebagainya. Tidak seperti sumber-sumber alamiah lain seperti petroleum, batubara dan bahan bakar nuklir, biomassa adalah sumber energi  terbarukan yang berbasis pada siklus karbon.Biomassa bisa digunakan secara langsung maupun tidak langsung sebagai bahan bakar. Briket arang, briket sekam padi, briket ranting dan daun kering adalah contoh bahan bakar biomassa yang dapat digunakan secara langsung sebagai bahan bakar pemanas atau sumber tenaga. Nilai kalor bakar biomassa bervariasi tergantung kepada sumbernya. Pemakaian biomassa dapat memberi kontribusi yang signifikan kepada managemen sampah, ketahanan bahan bakar dan perubahan iklim. Di pedesaan, utamanya di negara-negara berkembang, biomassa dari kayu, daun, sekam padi dan jerami  merupakan bahan bakar utama untuk pemanasan dan memasak. Catatan dari International Energy Agency menunjukkan bahwa energi biomassa menyediakan 30% dari suplai energi utama di beberapa berkembang. Dewasa ini lebih dari 2 juta penduduk dunia masih tergantung kepada bahan bakar biomassa sebagai sumber energi primer. Pemakaian biomassa secara langsung dapat menghemat bahan bakar fosil, akan tetapi disisi lain jika dipakai dalam ruang tanpa ventilasi yang memadai bahan bakar biomassa yang digunakan secara langsung dapat membahayakan kesehatan. Laporan International Energy Agency dalam World energy Outlook 2006 menyebutkan bahwa 1.3 juta orang di seluruh dunia meninggal karena pemakaian biomassa secara langsung. Selain pennggunaan secara langsung sebagai bahan bakar padat, biomassa dapat diolah menjadi berbagai jenis biofuel cair dan gas.

Biofuel merupakan bahan bakar terbarukan yang cukup menjanjikan. Biofuel dapat secara luas didefinisikan sebagai padatan, cairan atau gas bakar yang mengandung atau diturunkan dari biomassa. Definisi yang lebih sempit mendefinisikan biofuel sebagai cairan atau gas yang berfungsi sebagai bahan bakar transportasi yang berasal dari biomasssa. Biofuel dipandang sebagai bahan bakar alternatif yang penting karena dapat mengurangi emisi gas dan meningkatkan ketahanan energi. Penggunaan minyak nabati (BBN) sebagai bahan biofuel sebenaranya sudah dimulai pada tahun 1895 saat Dr. Rudolf Christian Karl Diesel mengembangkan mesin motor yang dijalankan dengan BBN. BBN saat itu adalah minyak yang didapatkan langsung dari pemerasan biji sumber minyak, yang kemudian disaring dan dikeringkan. Bahan bakar minyak nabati mentah yang digunakan pada mesin diesel buatan Dr. Rudolf Christian Karl Diesel tersebut berasal dari minyak sayur. Namun karena pada saat itu produksi minyak bumi berlimpah dan murah, maka BBN untuk mesin diesel tersebut secara perlahan-lahan diganti dengan minyak solar dari minyak bumi. Selain itu BBN yang didominasi oleh trigliserida memiliki viskositas dinamik yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan solar. Viskositas bahan bakar yang tinggi akan menyulitkan pengaliran bahan bakar ke ruang bakar sehingga dapat menurunkan kualitas pembakaran dan daya mesin. Oleh karena itu, untuk penggunaan BBN secara langsung mesin diesel harus dimodifikasi terlebih dahulu, misalnya dengan penambahan pemanas BBN untuk menurunkan viskositas. Pemanas dipasang sebelum sistem pompa dan injektor bahan bakar.

Saat ini biofuel telah digunakan di berbagai negara, industri biofuel tersebar di Eropa, Amerika dan Asia. India, misalnya mengembangkan biodiesel dari tanaman jarak pagar (Jatropha). Kebanyakan biofuel dipakai untuk transportasi otomotif. India mentargetkan penggunaan 5% bioetanol sebagai bahan bakar transportasi, sementara cina sebagai prodesen utama etanol di Asia mentargetkan 15% bioetanol sebagai bahan bakar transportasinya pada tahun 2010. Biofuel dapat diproduksi dari sumber-sumber karbon dan dapat diproduksi dengan cepat dari biomassa. Sebagai Negara agraris Indonesia sangat potensial mengembangkan industri biofuel nya sendiri. Pertama, bahan baku berupa tanaman energi tersebar di seluruh wilayah Indonesia dari Sabang sampai Merauke. Produksi tanaman energi  dari tahun ke tahun juga cenderung meningkat sehingga kita tidak perlu kawatir kekurangan sumber energi nabati ini. Sebagai contoh  luas perkebunan tebu dan ubi kayu dari tahu ketahun meningkat dengan tajam. Kedua jenis tanaman tersebut merupakan bahan baku pembuatan bioetanol.

Tabel 1. Potensi EBT (Biofuel) di Indonesia

(diolah dari  Blue Print Pengelolaan Energi Nasional 2005 – 2025, Lampiran B, Jakarta, 2005)

Bioetanol

Bioetanol saat ini merupakan biofuel yang paling banyak digunakan. Di USA pada tahun 2004 produksi etanol (termasuk bioetanol) mencapai 3 sampai dengan 4 billion gallons dan terus meningkat dari tahun ke tahun. Bioetanol adalah bahan bakar alternatif yang prospektif karena beberapa alasan seperti tidak member kontribusi pada pemanasan global, dapat dicampur dengan gasoline sampai 10% (E10) dapat dibuat dari bahan-bahan alami (biomassa) yang dapat diperbaharui (renewable) seperti ubi kayu, jagung dan buah-buahan.  Sebagai pengganti MTBE (methyl tertiary butyl ether) yang potensial. MTBE adalah aditif bahan bakar (fuel additive) yang bersifat toksik dan dewasa ini banyak digunakan di beberapa negara.

Bioetanol pada prinsipnya adalah etanol yang diperoleh melalui proses fermentasi sehingga dinamakan bioetanol. Bioetanol dihasilkan dari distilasi bir hasil fermentasi. Bioetanol merupakan bahan bakar nabati yang relatif mudah dan murah diproduksi sehingga industri rumahan sederhana pun mampu membuatnya. Biasanya bioetanol dibuat dengan teknik fermentasi biomassa seperti umbi-umbian, jagung atau tebu dan dilanjutkan dengan destilasi. Bioetanol dapat digunakan secara langsung maupun tidak langsung sebagai bahan bakar. Untuk bahan bakar kendaraan bermotor terlebih dahulu bioetanol harus dicampur dengan premium dengan perbandingan tertentu. Hasil pencampuran ini kemudian disebut dengan Gasohol (Gasoline Alcohol). Gasohol memiliki performa yang lebih baik daripada premium karena angka oktan etanol lebih tinggi daripada premium. Selain itu gasohol juga lebih ramah lingkungan daripada premium. Penguapan bioetanol dari cair ke gas juga tidak secepat bensin. Karena itu pemakaian bioetanol murni pada kendaraan dapat menimbulkan masalah. Tetapi masalah dapat diatasi dengan mengubah desain mesin dan reformulasi bahan bakar.

Biodiesel

Biodiesel atau alkil ester bersifat sama dengan solar, bahkan  lebih  baik nilai cetanenya. Riset tentang biodiesel telah dilakukan di seluruh dunia khususnya di  Austria, Jerman, Perancis, dan Amerika Serikat. Bahan baku utamanya antara lain minyak kedelai, minyak rapeseed, dan minyak bunga matahari. Di Hawaii biodiesel dibuat dari  minyak goreng bekas dan di Nagano, Jepang bahan baku dari restoran-restoran cepat saji telah dipakai sebagai bahan baku biodiesel. Saat ini biodiesel telah merebut 5% pangsa pasar ADO (automotive diesel oil) di Eropa. Pada tahun 2010 Uni-Eropa mentargetkan pencapaian sampai 12%. Malaysia telah mengembangkan pilot plant biodiesel berbahan baku minyak sawit dengan kapasitas berkisar 3000 ton/hari yang telah siap memenuhi kebutuhan solar transportasi. Secara keseluruhan Saat ini di dunia telah terdapat lebih dari 85 pabrik biodiesel berkapasitas 500 – 120.000 ton/tahun dan pada 7 tahun terakhir ini 28 negara telah menguji-coba biodiesel sebagai pengganti BBM, 21 di antaranya kemudian memproduksi. Amerika dan beberapa negara Eropa bahkan telah menetapkan Standar Biodiesel yang kemudian diadopsi di beberpa Negara berkembang.

Di Indonesia biodiesel biasanya menggunakan bahan baku minyak sawit mentah (Crude Palm Oil), minyak nyamplung, minyak jarak, minyak kelapa, palm fatty acid distillate (PFAD) dan minyak ikan. Biodiesel dapat digunakan pada mesin diesel tanpa modifikasi. Biodiesel dibuat dengan berbagai metode. Transesterifikasi adalah salah satu teknik pembuatan biodiesel yang paling popular dewasa ini karena aman, murah dan mudah dilakukan. Biodiesel bersifat ramah lingkungan karena tidak memberi kontribusi kepada pemanasan global, mudah didegradasi, mengandung sekitar 10% oksigen alamiah yang bermanfaat dalam pembakaran dan dapat melumasi mesin. Keuntungan-keuntungan lain pada penggunaan biodiesel adalah mudah dibuat sekalipun dalam sekala rumah tangga (home industry) dan menghemat sumber energi yang tidak terbarukan (bahan bakar fosil) serta dapat mengurang biaya biaya kesehatan akibat pencemaran udara. Pemanfaatan sumber-sumber nabati seperti minyak kelapa dan CPO (Crude Palm Oil) baik minyak segar maupun bekas (jelantah) sebagai bahan baku produksi biodiesel juga merupakan keuntungan karena dapat membuka peluang usaha bagi petani dan pelaku Usaha Mikro Kecil dan Menegah (UMKM).

Biogas

Biogas adalah gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi dari bahan-bahan organik termasuk diantaranya; kotoran manusia dan hewan, limbah domestik, sampah atau limbah biodegradable dalam kondisi anaerobik. Kandungan utama dalam biogas adalah metana dan karbon dioksida. Biogas dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan maupun untuk menghasilkan listrik. Metana yang terkandung  di dalam biogas, bila terbakar akan relatif lebih bersih daripada batu bara, dan menghasilkan energi yang lebih besar dengan emisi karbon dioksida yang lebih sedikit. Pemanfaatan biogas memegang peranan penting dalam manajemen limbah karena metana merupakan gas rumah kaca yang lebih berbahaya dalam pemanasan global bila dibandingkan dengan karbon dioksida. Saat ini, banyak negara maju mulai meningkatkan penggunaan biogas yang dihasilkan baik dari limbah cair, padat atau yang dihasilkan dari sistem pengolahan limbah. Komposisi gas di dalam biogas yang dihasilkan bervariasi tergantung dengan asal proses anaerobik yang terjadi. Rata-rata biogas memiliki konsentrasi metana sekitar 50%, sedangkan sistem pengolahan limbah modern dapat menghasilkan biogas dengan kadar metana berkisar dari 55-75%.

Biofuel dalam waktu dekat mungkin tidak dapat menggantikan sepenuhnya energi fosil, Namun biofuel tetap akan menjadi sumber energi alternatif yang sangat potensial untuk dikembangkan di Indonesia. Pengembangan biofuel melalui penggunaan produk samping industri pertanian atau sampah menjadi energi melalui pembakaran langsung atau dikonversi menjadi biofuel tidak saja menyediakan energi alternatif terbarukan  namun juga dapat membuka lapangan kerja baru.

COMMUNITY EMPOWERMENT (CE)

MELALUI PERINTISAN KELUARGA MANDIRI ENERGI (KME)

BERBASIS BIOFUEL

Karna Wijaya (Manager Biofuel, Energi Hidrogen dan Material, Pusat Studi Energi UGM)

 Pendekatan Community Empowerment (CE)

Energi mempunyai  peran yang sangat strategis dan krusial bagi pembangunan nasional. Energi dibutuhkan dalam kegiatan sektor industri, transportasi, jasa dan rumah tangga. Walaupun saat ini Indonesia tergolong salah satu negara penghasil minyak bumi dan gas, akan tetapi tersedianya cadangan minyak bumi yang tidak sebanding lagi dengan kebutuhan BBM nasional, penggunaan BBM secara berlebihan yang berdampak negatif kepada lingkungan dan penghapusan subsidi secara bertahap jika tidak diatasi dapat mengakibatkan krisis ekonomi yang berkepanjangan. Olah sebab itu, pemanfaatan sumber-sumber energi baru yang terbarukan (EBT) serta ramah lingkungan menjadi suatu keharusan. Beberapa jenis EBT yang menjanjikan  adalah biofuel seperti biodiesel, bioetanol dan biogas. Biofuel memiliki peluang yang besar dalam pengembangannya karena teknologi pembuatan dan pemanfaatnya relatif mudah dan murah. Secara umum pemanfaatan energi biofuel memiliki banyak keuntungan, seperti mengurangi efek gas rumah kaca, mengurangi bau yang tidak sedap yang berasal dari kandang ternak atau sampah organik, mencegah penyebaran penyakit berbahaya, menghasilkan energi ramah lingkungan serta pupuk padat dan cair. Biofuel dapat diperoleh dari sampah buah, kotoran dari ayam, sapi, babi, manusia, air limbah rumah tangga, sampah organik dari pasar, industri pangan dan sebagainya.

Menilik potensinya yang begitu besar maka pengembangan dan pemberdayaan masyarakat, khususnya masyarakat petani dan peternak di pedesaan untuk membuat dan memanfaatkan biofuel sehingga mandiri secara energi merupakan tantangan yang menarik. Salah satu bentuk kemandirian atau otonomi di bidang energi adalah terwujudnya desa mandiri energi (DME) atau keluarga mandiri energi (KME). Keluarga Mandiri Energi (KME) adalah keluarga yang mampu mencukupi kebutuhan akan energinya sendiri minimal 60% dari kebutuhan totalnya. Konsep ini murni dicetuskan oleh PSE UGM dan diadopsi dari konsep Desa Mandiri Energi (DME) yang diluncurkan oleh pemerintah beberapa tahun yang lalu. Jika dalam DME desa merupakan lembaga basis yang mengembangkan dan menghasilkan energi secara mandiri, maka pada KME keluarga adalah sebagai basis terkecil pembuat sekaligus pengelola dan pengguna energi. Energi yang dihasilkan dan digunakan bisa beraneka ragam, baik energi terbarukan maupun tidak terbarukan (EBT), yang penting mereka dapat secara independen memproduksi energi tersebut namun di antara berbagai sumber energi yang tersedia di Indonesia, bioenergi seperti biogas, bioetanol dan biodiesel merupakan sumber energi yang relatif mudah dan murah dibuat sehingga masyarakat akan mampu mengembangkannya sendiri dalam sekala UMKM/home industry.

Pemberdayaan masyarakat atau pemberdayaan komunitas (Community Empowerment) atau disingkat dengan CE. adalah sebuah proses pembangunan jejaring interaksi dalam rangka meningkatkan kapasitas dari sebuah komunitas, mendukung pembangunan berkelanjutan, dan pengembangan kualitas hidup masyarakat. Pemberdayaan masyarakat dapat diartikan pula sebagai upaya peningkatan kemampuan atau kapasitas masyarakat agar dapat mendayagunakan sumber daya yang ada untuk meningkatkan kesejahteraan, martabat, dan keberdayaan yang dilakukan dalam bentuk-bentuk :

a. Penguatan lembaga masyarakat

b. Peningkatan partisipasi masyarakat

c. Pembangunan perdesaan secara berkelanjutan

d. Penguatan usaha kecil dan menegah

e. Pengembangan prasarana berbasis masyarakat

CE tidak bertujuan untuk melayani masyarakat, mencari dan menetapkan solusi, Konsep CE adalah bekerja bersama-sama dengan masyarakat sehingga mereka dapat mendefinisikan dan menangani masalahnya sendiri, serta terbuka untuk menyatakan kepentingan-kepentingannya sendiri dalam proses pengambilan keputusan. Oleh karena itu dalam implementasinya dibutuhkan pendekatan yang tepat. Pendekatan dalam pemberdayaan masyarakat dapat dilihat dari sudut pandang Deficit Based dan Strength Based. Pendekatan Deficit-Based menitik beratkan pada mengangkat berbagai macam permasalahan yang ada di komunitas serta upaya mencari penyelesainnya. Keberhasilan pendekatan ini sangat tergantung pada adanya identifikasi dan diagnosis yang jelas terhadap masalah, penyelesaian cara pemecahan yang tepat, serta penerapan cara pemecahan tersebut.  Sementara pendekatan Strengh Based melalui metode Appreciative Inquiry berbasis pada kemampuan-kemampuan yang dimiliki oleh komunitas atau individu. Metode Appreciative Inquiry merupakan sebuah metode yang mentransformasikan kapasitas individu atau komunitas untuk perubahan yang positif dengan memfokuskan pada pengalaman positif dan masa depan yang penuh harapan. Metode ini terbukti dapat mengubah budaya sebuah komunitas untuk melakukan pembaharuan dan memberdayakan komunitas pedesaan. Dari sisi sosial pemberdayaan masyarakat untuk memanfaatkan biofuel sebagai sumber EBT sebaiknya dilakukan melalui pendekatan yang terakhir

Strategi Perintisan KME

Model pengembangan keluarga mandiri energi (KME) berbasis biofuel dilakukan di beberapa desa sasaran. Model KME yang dikembangkan menitikberatkan pada rekayasa sosial yaitu pemberdayaan masyarakat untuk membangun kemandirian masyarakat guna mengurangi ketergantungan akan BBM.

Pelaksanaan pengembangan KME didasarkan didasarkan kepada appreciative inquiry dan participatory based action research. Metode tersebut merupakan proses kolaborasi antara peneliti di perguruan tinggi, dalam hal ini Pusat Studi Energi dan masyarakat peternak dan petani di desa sasaran dengan tujuan untuk mengintegrasikan pengetahuan praktis yang dimiliki oleh masyarakat dengan teknologi yang akan diterapkan dari PSE. Metode ini bersifat konsultatif, kolaboratif dan collegiatif. Implementasi metode adalah sebagai berikut :

1. 1.    Pemilihan Sasaran KME

Sasaran KME berada pada level dusun yang didalamnya terdiri atas beberapa keluarga.  Sasaran KME ditentukan melalui pertimbangan : Merupakan basis peternakan sapi, perkebunan ubi kayu, jambu mete atau kelapa, limbah peternakan secara nyata belum dipergunakan oleh masyarakat, dan limbah peternakan serta peternakan berpotensi menjadi sumber konflik antara masyarakat peternak-petani dan masyarakat non peternak dan petani. Pemilihan calon KME menghasilkan beberapa alternatif keluarga yang akan dijadikan KME. Tahapan selanjutnya adalah melakukan identifikasi tipologi daerah sasaran. Berdasarkan tipologi akan dihasilkan satu desa atau dusun yang dijadikan tahapan inisiasi penerapan model ini.

2. Diseminasi informasi  dan Sosialisasi

Diseminasi informasi dan sosialisasi teknologi pengolahan minyak kelapa, jambu mete, singkong dan limbah peternakan dilakukan melalui FGD (Forum Group Discussion) yang diikuti oleh tokoh-tokoh masyarakat dan calon KME. Tujuan FGG ini adalah untuk menyamakan persepsi mengenai teknologi dan kendala yang mungkin muncul selama implementasinya..

3. Inkubasi: Pelatihan dan Pendampingan

Pembangunan demplot akan memunculkan berbagai respon dari masyarakat. Respon ini menjadi dasar untuk menguatkan kelembagaan KME. Fungsi kelembagaan KME yang dibentuk tidak saja berkaitan dengan aspek-aspek pemasangan instalasi bioetanol, biodiesel dan biogas, namun juga diarahkan untuk mengakomodasi keinginan masyarakat yang berkeinginan untuk memanfaatkan energi berbasis biofuel.

4. Monitoring dan Evaluasi. 

Setiap beberapa bulan masing-masing KME dievaluasi dan di monitor. Hasil-hasil temuan pada saat MONEV kemudian dianalisis.  Hasil analisis secara deskriptif dan kuantitatif itu dipakai sebagai bahan untuk pengambilan keputusan, mengatasi permasalahan yang muncul dilapangan dan dipergunakan untuk memperbaiki model KME itu sendiri

Masyarakat Energi Terbarukan Indonesia (METI) mengatakan, pemerintah harus melakukan terobosan kebijakan yang lebih menarik untuk investasi energi baru dan terbarukan (EBT).

Kerja sama Pusat Studi Energi (PSE) UGM dengan Departemen Luar Negeri RI Bidang Ketahanan Energi (Energy Security) menjadi salah satu isu penting di Asia Pasifik. Isu tersebut sangat dinamis ditandai dengan tingginya tingkat pertumbuhan ekonomi di kawasan ini. Dengan tingginya pertumbuhan itu, Asia Pasifik tampaknya sangat bergantung pada pasokan energi, terutama minyak dan gas. Ketergantungan diduga akan terus berlanjut seiring dengan pertumbuhan ekonomi di kawasan tersebut.

YOGYAKARTA-Pengembangan energi surya di Indonesia masih terbuka. Namun sayang, pemerintah seakan-akan tidak memiliki keinginan kuat untuk mengembangkan potensi energi tenaga surya khususnya menjadi energi listrik. Padahal, jika dikembangkan secara optimal, energi surya dapat menjadi salah satu solusi atas berkurangnya pasokan energi listrik PLN. “Yang cukup terbuka dikembangkan adalah pengembangan energi surya. Sayangnya, pemerintah terlihat belum kuat keinginannya untuk mengembangkan,” tutur peneliti yang juga Wakil Kepala Pusat Studi Energi (PSE) UGM, Dr. Sudihartono, Kamis (1/7).

Liputan Berita Pusat Studi Energi Universitas Gadjah Mada (PSE UGM) bekerjasama dengan Direktorat Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat, Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi (DP2M DIKTI), Kementerian Pendidikan Nasional RI melalui program Hibah Kompetitif Penelitian Strategis Nasional melakukan riset pengembangan teknologi untuk memproduksi bioetanol dan bioalkohol dari gas karbon dioksida (CO2). Kerjasama penelitian bersifat multi tahun, dimulai pada tanggal 15 Juli 2010 dan akan berakhir pada tanggal 30 November 2011. Prof. Drs. Jumina, Ph.D., Kepala PSE UGM, mengatakan riset ini ditujukan untuk mengembangkan teknologi yang efisien guna mengkonversi karbon dioksida menjadi metanol, etanol, isopropanol, dan t-butanol juga dikenal sebagai bioalkohol generasi ke-2.