Biomassa – Konsep, Jenis, Kelebihan dan Kekurangan

Biomassa merupakan sumber energi terbarukan yang berasal dari materi organik yang dapat diperbaharui secara alami. Proses fotosintesis pada tumbuhan memungkinkan mereka mengubah energi matahari menjadi biomassa, yang kemudian dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi melalui berbagai teknologi konversi.

Biomassa adalah bahan organik, seperti serbuk gergaji, yang digunakan sebagai sumber energi.

Apa itu biomassa?

Biomassa adalah unit bahan organik yang digunakan sebagai sumber energi. Hal ini bisa berasal dari hewan atau tumbuhan, termasuk sampah organik.

Biomassa lebih murah dibandingkan jenis energi konvensional yang dihasilkan dari bahan bakar fosil. Selain itu, ini adalah sumber energi terbarukan, lebih aman dan bersih dibandingkan bahan bakar tradisional karena metode pembakarannya menghasilkan lebih sedikit gas berbahaya ke lingkungan.

Biomassa sering digunakan untuk memanaskan ruangan dalam ruangan, memanaskan air, atau menghasilkan listrik atau panas. Ini digunakan baik di lingkungan domestik dan industri. Selain itu, biofuel saat ini dapat diproduksi dari biomassa, seperti bioetanol atau biobutanol.

Lihat juga: Bahan bakar alternatif

Definisi Biomassa

Secara umum, biomassa merujuk pada semua materi organik yang dapat digunakan sebagai sumber energi. Ini termasuk sisa-sisa tanaman, kayu, limbah pertanian, dan bahkan kotoran hewan. Biomassa dapat diubah menjadi berbagai bentuk energi seperti panas, listrik, dan bahan bakar bio melalui berbagai proses konversi.

Keuntungan biomassa

Keuntungan menggunakan biomassa sebagai sumber energi:

• Ini adalah sumber energi terbarukan.
• Membantu mengurangi volume limbah, dengan manfaat ekstra karena dapat dimanfaatkan.
• Itu ditemukan dalam jumlah besar.
• Hal ini tidak berarti dampak yang lebih besar terhadap efek rumah kaca, karena bila digunakan sebagai bahan bakar akan menghasilkan lebih sedikit emisi gas berbahaya bagi lingkungan.
• Ini cukup ekonomis.
• Hal ini dapat memberikan manfaat ekonomi bagi sektor pedesaan.

Kekurangan biomassa

Kerugian menggunakan biomassa sebagai sumber energi:

• Cakupannya masih terbatas.
• Kinerjanya lebih rendah dibandingkan jenis sumber energi lain seperti bahan bakar fosil.
• Lahan yang tersedia luas diperlukan untuk produksi dan penyimpanan selanjutnya.
• Hal ini dapat membahayakan kawasan hutan.
• Saluran distribusi mereka belum cukup berkembang.
• Hal ini dapat meningkatkan harga beberapa makanan yang dikonsumsi manusia dan hewan karena tanaman tertentu digunakan untuk produksi sumber energi ini.
• Kepadatan energinya lebih rendah dibandingkan bahan bakar fosil.

Contoh biomassa

Beberapa contoh sumber daya organik yang digunakan sebagai sumber energi biomassa:

• Residu minyak di rumah
• Kotoran ruminansia
• Anggur harus
• Serbuk gergaji
• Tebu
• Sereal seperti sorgum, jagung, gandum atau barley
• Memangkas limbah
• Ranting
• Bit
• Kayu bakar
• Sisa
• kerang
• lubang zaitun

Ini mungkin membantu Anda: Contoh biomassa

Bagaimana biomassa digunakan?

Agar sisa-sisa organik menjadi sumber energi, mereka harus melalui serangkaian proses biologis, termokimia, atau mekanis. Pada umumnya kompor atau ketel digunakan untuk menghasilkannya.

Ketika biomassa diubah dan menghasilkan listrik, biofuel, atau pemanas, hal itu disebut “bioenergi”. Misalnya saja ketika sampah organik digunakan untuk pemanasan, bioetanol atau biodiesel untuk industri otomotif, biokerosene untuk pesawat terbang, uap atau panas dalam bidang industri atau biofuel untuk transportasi.

Biomassa dapat digunakan melalui proses seperti berikut:

• Membakar. Proses ini dilakukan di pembangkit listrik untuk menghasilkan panas atau listrik.
• Pencernaan. Proses ini dilakukan oleh bakteri tertentu untuk menghasilkan gas.
• Fermentasi. Dalam proses ini, sisa-sisa organik tertentu difermentasi untuk menghasilkan bahan bakar.
• Pemanasan atau penyerangan dengan gas beracun. Proses-proses ini digunakan untuk menghasilkan listrik atau berbagai jenis produk.

Jenis biomassa

Tiga jenis biomassa yang berbeda dapat diidentifikasi, dengan mempertimbangkan bahan mentah yang digunakan untuk produksinya:

• Biomassa sisa. Itu dihasilkan dari limbah yang dihasilkan oleh aktivitas manusia tertentu. Beberapa manfaatnya adalah membantu mengurangi jumlah tempat pembuangan sampah, mengurangi polusi dan kemungkinan kebakaran, serta merupakan pilihan yang ekonomis. Misalnya:
  • Surplus pertanian. Biji-bijian yang tidak digunakan sebagai makanan hewan atau manusia digunakan sebagai biofuel atau pembangkit listrik. Beberapa kelebihan yang dimanfaatkan adalah cangkang almond, tulang hewan atau sisa pangkasan.
• Alami. Itu diproduksi di ekosistem alami, tanpa campur tangan manusia. Sisa tanaman, ranting, tumbuhan runjung, kayu bakar, kayu keras atau sisa penggergajian kayu dapat dimanfaatkan. Untuk menghindari kerusakan lingkungan, sebaiknya tidak digunakan secara luas.
• Tanaman energi. Energi dihasilkan dari tanaman yang diproduksi khusus untuk itu. Tanaman-tanaman ini dicirikan oleh ketahanan dan kemampuan mereka yang besar untuk beradaptasi dengan medan yang tidak ramah. Kelompok ini antara lain meliputi sorgum, tebu, serealia, pataca, cynara.

Biomassa dapat dikelompokkan berdasarkan sumber dan bentuknya:

1. Biomassa Primer

Biomassa primer berasal langsung dari tanaman dan organisme hidup lainnya. Contohnya meliputi:

• Kayu dan Produk Kayu:
  • Kayu bakar, serpihan kayu, pelet kayu.
• Tanaman Energi:
  • Tanaman yang ditanam khusus untuk produksi energi, seperti jagung, tebu, dan rerumputan energi (misalnya, switchgrass).

2. Biomassa Sekunder

Biomassa sekunder adalah produk sampingan atau limbah dari aktivitas manusia atau proses industri. Contohnya meliputi:

• Limbah Pertanian:
  • Jerami, batang jagung, sekam padi.
• Limbah Hutan:
  • Sisa-sisa penebangan, ranting, daun.
• Limbah Industri:
  • Serbuk gergaji, limbah pabrik kertas.
• Limbah Organik Kota:
  • Sampah makanan, limbah hijau dari taman dan halaman rumah.

Energi terbarukan

Energi terbarukan adalah energi yang tidak menggunakan bahan bakar fosil, seperti halnya energi konvensional. Mereka adalah energi yang menggunakan sumber seperti angin, sinar matahari, biomassa atau air.

Salah satu keistimewaan energi ini adalah, tidak seperti energi konvensional, dampak negatifnya terhadap lingkungan lebih kecil. Selain itu, mereka dapat diperbarui secara praktis tanpa batas.

Selengkapnya di: Energi terbarukan

Produksi dan Konversi Biomassa

Biomassa dapat dikonversi menjadi energi melalui beberapa metode:

1. Pembakaran Langsung

• Pembakaran:
  • Biomassa dibakar untuk menghasilkan panas yang dapat digunakan untuk pemanasan langsung atau untuk menghasilkan listrik melalui pembangkit listrik tenaga uap.

2. Konversi Termokimia

• Pirolisis:
  • Biomassa dipanaskan dalam kondisi tanpa oksigen untuk menghasilkan biochar, bio-oil, dan gas sintetis.
• Gasifikasi:
  • Biomassa dipanaskan dengan jumlah oksigen yang terbatas untuk menghasilkan gas sintetis (syngas) yang dapat digunakan untuk menghasilkan listrik atau sebagai bahan baku kimia.
• Pembakaran Tak Langsung:
  • Proses pembakaran biomassa tidak langsung melalui reaktor untuk menghasilkan uap yang dapat digunakan dalam turbin untuk menghasilkan listrik.

3. Konversi Biokimia

• Fermentasi:
  • Gula dalam biomassa difermentasi oleh mikroorganisme untuk menghasilkan etanol, yang dapat digunakan sebagai bahan bakar cair.
• Digestasi Anaerob:
  • Limbah organik diuraikan oleh mikroorganisme dalam kondisi tanpa oksigen untuk menghasilkan biogas (metana dan karbon dioksida), yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi.

4. Konversi Kimia

• Transesterifikasi:
  • Minyak nabati atau lemak hewani diubah menjadi biodiesel melalui reaksi kimia dengan alkohol.

Manfaat Biomassa

1. Energi Terbarukan dan Berkelanjutan

• Biomassa adalah sumber energi yang terbarukan dan dapat diperbarui sepanjang bahan bakunya tersedia dan dikelola dengan baik.

2. Pengurangan Emisi Gas Rumah Kaca

• Penggunaan biomassa dapat mengurangi emisi CO₂ dibandingkan dengan bahan bakar fosil, terutama jika biomassa berasal dari limbah yang seharusnya membusuk dan menghasilkan metana.

3. Pengelolaan Limbah

• Biomassa membantu dalam pengelolaan limbah dengan mengubah limbah organik menjadi sumber energi yang berguna.

4. Peningkatan Ekonomi Lokal

• Pengembangan industri biomassa dapat menciptakan lapangan kerja dan meningkatkan ekonomi lokal, terutama di daerah pedesaan.

Tantangan Penggunaan Biomassa

1. Penggunaan Lahan

• Produksi biomassa memerlukan lahan yang besar, yang dapat bersaing dengan kebutuhan lahan untuk pertanian pangan.

2. Efisiensi Energi

• Proses konversi biomassa sering kali memiliki efisiensi yang lebih rendah dibandingkan dengan bahan bakar fosil.

3. Emisi dan Polusi

• Meskipun lebih ramah lingkungan, pembakaran biomassa masih menghasilkan emisi partikel dan polutan lainnya yang perlu dikelola dengan baik.