Pengolahan Limbah menjadi Energi
(Ahmad Iqbal
Athoriq) Teknik fisika
Pemanfaatan limbah menjadi energi
ini biasa dikenal dengan istilah Waste-to-Energy
yang memiliki beberapa metode namun berikut
lima dari sekian metode yang dijelaskan :
1.
Insinerasi, merupakan proses
pembakaran bahan-bahan organik yang terkandung di dalam material sampah.
Insinerasi dan proses-proses lain yang melibatkan temperatur tinggi termasuk ke
dalam proses Konversi WtE Termo-Kimia. Proses insinerasi sampah
menghasilkan tiga produk utama yaitu abu, gas buang, dan energi panas. Abu
hasil pembakaran sampah pada insinerator (alat insinerasi) biasanya berupa
material anorganik yang sering berwujud jelaga padat atau partikel-partikel
kecil yang ikut terbawa gas buang. Partikel-partikel abu tersebut harus
ditangkap oleh sistem khusus agar tidak mencemari atmosfer. Gas buang sendiri
banyak mengandung karbon dioksida dan beberapa molekul lain yang dengan
kemajuan teknologi dapat diminimalisir jumlah pembuangannya ke atmosfer.
Sedangkan energi panas hasil pembakaran insinerator dapat dimanfaatkan untuk
berbagai keperluan. Pada industri modern, energi panas ini langsung
dipergunakan untuk sumber panas Pembangkit Listrik Tenaga Sampah (PLTSa)
Gambar 1. Proses Insinerasi
2.
Pirolisis, merupakan
proses dekomposisi material dengan jalan menaikkan temperatur secara bertahap
pada kondisi atmosfer bebas oksigen (inert). Umumnya proses pirolisis diawali
pada temperatur 350°C–550°C dan terus naik hingga 700°C–800°C dalam kondisi
bebas udara/oksigen. Proses pirolisis sampah menghasilkan tiga produk utama
yaitu gas dengan nilai kalor tinggi (syngas), biofuel, dan
endapan padat (char). Hasil proses pirolisis akan cenderung lebih
banyak endapan padat ketika akhir proses pirolisis hanya mencapai temperatur di
bawah angka 450°C, dengan laju kenaikan temperatur rendah. Sedangkan akan
banyak menghasilkan syngas ketika temperatur akhir proses di atas 800°C dan
laju kenaikan temperatur cepat. Namun rata-rata proses pirolisis dibuat di
temperatur intermediate dengan laju kenaikan temperatur tinggi agar dapat
menghasilkan bahan jadi minyak alami (biofuel).
Gambar 2. Proses Pirolisis
3.
Depolimerisasi termal
pada sampah adalah proses pirolisis hidro untuk memecah polimer kompleks
organik sampah menjadi minyak mentah ringan. Proses ini mampu memecah
sampah-sampah biomas hingga plastik yang tersusun atas polimer rantai panjang
karbon, hidrogen, dan oksigen, menjadi minyak mentah hidrokarbon rantai-pendek
dengan jumlah maksimum 18 rangkaian atom karbon. Satu kelemahan dari proses
depolimerisasi termal adalah ketidakmampuannya untuk memroses molekul-molekul
hidrokarbon rantai pendek seperti metana yang banyak terkandung di sampah.
Namun gas metana ini akan ikut terbakar untuk ikut memanaskan air pada proses
depolimerisasi termal.
4.
Gasifikasi merupakan proses
pemanasan material-material organik berbasis karbon, menjadi karbon monoksida,
hidrogen, dan karbon dioksida. Proses ini menggunakan panas tinggi di atas
700°C, tanpa terjadi proses pembakaran, dan mereaksikan material-material
organik dengan sejumlah oksigen dan/atau uap air terkontrol. Produk dari proses
gasifikasi biasa disebut dengan syngas (synthetic gas)
yang merupakan bahan bakar daur ulang ramah lingkungan.
5.
Sel bahan bakar mikroba
adalah sebuah sistem bio-kimia terkatalis yang mampu mempoduksi arus listrik
dengan jalan mengoksidasi material organik biodegradable menggunakan
bakteri atau enzim tertentu. MFC tersusun atas dua ruangan yang masing-masing
ditempatkan anoda dan katode, dengan sebuah sekat membran pertukaran proton
yang memisahkan dua ruangan tersebut. Ruang anoda biasanya dijaga agar tidak
terekspos oksigen, sedangkan ruang katoda dapat terekspos dengan udara luar
atau terendam di larutan aerobik.
Sumber & Daftar pustaka
N. B. KLINGHOFFER and N. J. THEMELIS, M. J. CASTALDI. Waste
to energy (WTE): an introduction. Columbia
University, USA. 2013.
Serviens in lumine veritatis. Limbah.
Diakses 10/09/20 (Sumber : http://e-journal.uajy.ac.id/12896/3/BL013712.pdf)
Direktorat Jenderal Industri Kecil
Menengah Departemen Perindustrian. Pengelolaan limbah industri pangan. Jakarta,
2007.
Artikel
Teknoligi. Macam-macam cara mengubah sampah menjadi energi (Waste-to-Energy).
Diakses
10/09/20 (Sumber : http://artikel-teknologi.com/macam-macam-cara-mengubah-sampah-menjadi-energi-waste-energy/)
Komentar
Posting Komentar