Mengenal Apa Itu Energi Biomassa – Manusia telah menggunakan energi biomassa (energi makhluk hidup) sejak dahulu kala banyak yang menggunakan kayu untuk memasak atau memanaskan tubuhnya. Biomassa bersifat organik, artinya terbuat dari bahan yang berasal dari organisme hidup seperti tumbuhan dan hewan. Bahan biomassa yang paling sering digunakan untuk energi yaitu tanaman, kayu, dan limbah. Ini disebut bahan baku biomassa. Energi biomassa juga dapat menjadi sumber energi tak terbarukan.
Mengenal Apa Itu Energi Biomassa
energiasolaraldia – Biomassa memiliki kandungan energi yang pertama kali yang berasal dari matahari: tumbuhan menyerap energi matahari dengan melalui fotosintesis dan mengubah karbon dioksida dan air menjadi nutrisi (karbohidrat).
Energi organisme ini dapat diubah menjadi energi yang dapat digunakan melalui cara langsung dan tidak langsung. Biomassa bisa dibakar untuk menghasilkan energi panas (langsung), diubah menjadi listrik (langsung) atau diolah menjadi biofuel (tidak langsung).
Konversi panas
Biomassa dapat dibakar melalui konversi panas dan digunakan sebagai energi. Konversi termal melibatkan pemanasan bahan baku biomassa untuk membakar, mengeringkan atau menstabilkannya. Bahan baku biomassa yang paling umum digunakan untuk konversi panas adalah bahan baku seperti sampah kota (MSW) dan limbah dari pabrik kertas atau kayu.
Berbagai jenis energi dihasilkan melalui pembakaran langsung, pembakaran bersama, pirolisis, gasifikasi, dan pencernaan anaerobik.
Namun sebelum membakar biomassa, biomassa tersebut harus dikeringkan. Proses kimia ini disebut torefaksi. Selama pemanggangan, biomassa dipanaskan hingga suhu sekitar 200 hingga 320 derajat Celcius (390 hingga 610 Fahrenheit). Biomassa mengering sepenuhnya sehingga kehilangan kemampuan menyerap kelembapan, atau membusuk. Ia kehilangan sekitar 20 persen massa aslinya, namun tetap mempertahankan 90 persen energinya. Energi dan massa yang hilang dapat digunakan untuk bahan bakar proses torefaksi.
Selama torefaksi, biomassa menjadi bahan kering dan menghitam. Kemudian dikompres menjadi briket . Briket biomassa sangat hidrofobik, yaitu. mereka menolak air. Hal ini memungkinkan untuk disimpan di tempat yang lembab. Kepadatan energi briket tinggi dan mudah terbakar pada pembakaran langsung atau paralel.
Pembakaran langsung dan pembakaran gabungan
Kebanyakan briket dibakar secara langsung. Uap yang dihasilkan dalam proses pembakaran menggerakkan turbin, yang memutar generator dan menghasilkan listrik. Listrik ini dapat digunakan untuk menghasilkan atau memanaskan bangunan.
Biomassa juga dapat dibakar bersama-sama atau dibakar dengan bahan bakar fosil. Cofiring biomassa terutama digunakan pada pembangkit listrik tenaga batu bara. Co-firing menghilangkan kebutuhan akan pabrik pengolahan biomassa baru. Co-firing juga mengurangi permintaan batubara. Hal ini mengurangi jumlah karbon dioksida dan gas rumah kaca lainnya yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar fosil.
Baca juga : Rekomendasi Mainan LEGO Anak Untuk Mengasah Kemampuannya
Pirolisis Pirolisis
Adalah metode pemanasan biomassa. Selama pirolisis, biomassa dipanaskan hingga 200–300 °C (390–570 °F) tanpa oksigen. Hal ini mencegahnya terbakar dan menyebabkan perubahan kimia pada biomassa.
Pirolisis menghasilkan cairan gelap yang disebut minyak pirolisis, gas sintesis yang disebut syngas, dan residu padat yang disebut biochar. Semua komponen tersebut dapat dimanfaatkan sebagai energi. Minyak pirolisis, terkadang disebut bio-oil atau bio-crude, adalah sejenis tar. Dapat dibakar untuk menghasilkan listrik dan juga digunakan sebagai komponen bahan bakar dan plastik lainnya. Para ilmuwan dan insinyur sedang menyelidiki minyak pirolisis sebagai alternatif pengganti minyak bumi. Syngas bisa diubah menjadi bahan bakar (seperti gas alam sintetis).
Gas ini juga dapat diubah menjadi metana dan digunakan sebagai pengganti gas alam. Biochar adalah salah satu jenis arang. Biochar merupakan bahan padat kaya karbon yang sangat berguna dalam bidang pertanian. Biochar menyuburkan tanah dan mencegah pestisida dan nutrisi lainnya mengalir. Biochar juga merupakan penyerap karbon yang baik. Penyerap karbon adalah reservoir bahan kimia yang mengandung karbon, termasuk gas rumah kaca.
Energi Biomassa
Gasifikasi
Biomassa juga dapat diubah langsung menjadi energi melalui gasifikasi. Selama proses gasifikasi, bahan baku biomassa (biasanya MSW) dipanaskan hingga suhu di atas 700 °C (1300 °F) dengan jumlah oksigen yang terkontrol. Molekulnya terurai dan menghasilkan gas sintetis dan terak.
Gas sintetik merupakan campuran hidrogen dan karbon monoksida. Selama gasifikasi, gas sintesis dibersihkan dari belerang, partikel, merkuri dan kotoran lainnya. Syngas yang bersih dapat dibakar untuk menghasilkan panas atau listrik, atau diolah menjadi biofuel untuk transportasi, bahan kimia, dan pupuk. Terak terbentuk sebagai cairan cair seperti gelas
Dapat digunakan untuk membuat sirap, semen atau aspal. Pabrik gasifikasi industri sedang dibangun di seluruh dunia. Asia dan Australia membangun dan mengoperasikan sebagian besar pabrik, meskipun salah satu pabrik gasifikasi terbesar di dunia saat ini sedang dibangun di Stockton-on-Tees, Inggris. Pembangkit listrik ini pada akhirnya akan mampu mengubah lebih dari 350.000 ton limbah menjadi energi yang cukup untuk memberi daya pada 50.000 rumah.
Degradasi Anaerob Dekomposisi anaerobik adalah proses dimana mikroorganisme, biasanya bakteri, memecah bahan tanpa adanya oksigen. Dekomposisi anaerobik adalah proses penting di tempat pembuangan sampah dimana biomassa dihancurkan dan dipadatkan, sehingga menciptakan lingkungan anaerobik (atau miskin oksigen). Dalam lingkungan anaerobik, biomassa terurai dan menghasilkan metana, yang merupakan sumber energi berharga. Metana ini dapat menggantikan bahan bakar fosil. Selain di tempat pembuangan sampah, pencernaan anaerobik juga dapat diterapkan di peternakan dan peternakan. Kotoran hewan dan kotoran hewan lainnya dapat diubah menjadi energi peternakan secara berkelanjutan. Biofuel Biomassa adalah satu-satunya sumber energi terbarukan yang dapat diubah menjadi biofuel cair seperti etanol dan biodiesel.
Biofuel digunakan sebagai sumber energi untuk kendaraan dan diproduksi melalui gasifikasi, misalnya di Swedia, Austria, dan Amerika Serikat. Etanol diproduksi dengan memfermentasi biomassa kaya karbohidrat seperti tebu, gandum atau jagung. Biodiesel dibuat dari kombinasi etanol dan lemak hewani, lemak masak daur ulang, atau minyak nabati. Biofuel tidak bekerja seefisien bensin. Namun, bahan bakar ini dapat dicampur dengan bensin untuk menggerakkan kendaraan dan mesin serta tidak mengeluarkan emisi yang terkait dengan bahan bakar fosil.
Etanol memerlukan lahan pertanian berhektar-hektar untuk menanam tanaman organik (biasanya jagung). Sekitar 1.515 liter (400 galon) etanol dihasilkan oleh satu hektar jagung. Namun areal ini kemudian tidak dapat digunakan untuk bercocok tanam untuk pangan atau keperluan lainnya. Menanam jagung dalam jumlah yang cukup untuk menghasilkan etanol juga menimbulkan tekanan terhadap lingkungan karena kurangnya variasi penanaman, dan tingginya penggunaan pestisida. Etanol telah menjadi pengganti kayu yang populer di perapian perumahan. Saat dibakar, ia mengeluarkan panas dalam bentuk api, dan uap air, bukan asap.
Biochar Biochar
Yang dihasilkan selama pirolisis, sangat bernilai di bidang pertanian dan lingkungan. Ketika biomassa membusuk atau terbakar (secara alami atau akibat aktivitas manusia), biomassa tersebut melepaskan sejumlah besar metana dan karbon dioksida ke atmosfer. Namun, ketika biomassa dikarbonisasi, ia menyerap atau menyimpan kandungan karbonnya. Ketika biokarbon ditambahkan kembali ke dalam tanah, biokarbon selanjutnya dapat menyerap karbon dan membentuk reservoir karbon besar di bawah tanah – penyerap karbon – yang dapat menyebabkan emisi karbon negatif dan tanah menjadi lebih sehat. Biochar juga membantu menyuburkan tanah. Itu keropos. Ketika biochar ditambahkan kembali ke dalam tanah, ia menyerap dan menahan air dan nutrisi.
Biochar digunakan di hutan hujan Amazon Brazil melalui proses yang disebut tebasan. Pertanian tebang menggantikan pembakaran tebang, yang untuk sementara meningkatkan unsur hara tanah namun menyebabkan hilangnya karbon tanah sebesar 97 persen. Selama karbonisasi, tanaman yang telah terkarbonisasi (biokarbon) dikembalikan ke tanah, dan tanah menahan 50 persen karbon. Hal ini meningkatkan kualitas tanah dan mempercepat pertumbuhan tanaman.