Energi Biomassa Dijelaskan: Manfaat, Tantangan, dan Potensi Masa Depan

Di dunia pembangkitan energi, biomassa adalah salah satu cara umum energi diproduksi menggunakan sampah hewan, pelet kayu, dll. untuk menghasilkan listrik. Meskipun mungkin ada beberapa faktor lingkungan, energi biomassa disebut sebagai sumber energi terbarukan. Debat masih berlangsung apakah biomassa adalah jenis energi yang paling ramah lingkungan dibandingkan dengan yang lain.

Selama bertahun-tahun, energi biomassa tampaknya bermanfaat dan berfungsi sebagai sumber energi alternatif dengan banyak potensi untuk terpercaya dan konsisten. Di Inggris saat ini, lebih dari 45% energi terbarukan yang dikonsumsi, energi biomassa menyediakan sekitar 12% yang cukup banyak. Ini menjadikannya penyumbang terbesar kedua setelah angin. Kali ini Anda akan mengetahui definisi, aplikasi, jenis, cara kerja, efek lingkungan, keuntungan, dan kerugian energi biomassa. Anda juga akan mengetahui bagaimana biomassa diubah menjadi energi, dan bagaimana digunakan untuk menghasilkan listrik.

Apa itu energi biomassa?

Biomassa secara sederhana berarti ‘Bahan organik’. Artinya, biomassa adalah apa pun yang hidup atau telah hidup seperti sampah hewan, sampah tanaman, sampah taman, dll. jadi, energi terbarukan biomassa adalah daya yang diperoleh dari metode penggunaan bahan biomassa. Biomassa memperoleh dan menyimpan energi dari matahari, tanaman menyerap energi matahari dalam proses yang disebut fotosintesis. Energi kimia dalam tanaman ditransfer ke hewan dan orang memakan mereka.

Bahan tanaman dan hewan juga dapat berupa tebu, tanaman jagung, kayu potongan, atau bahkan kotoran. Bahan-bahan ini disebut feedstock saat digunakan sebagai biomassa.

Menurut EU dan UN, biomassa adalah sumber energi terbarukan karena dapat diperbarui dengan menanam lebih banyak pohon dan tanaman. Namun, mungkin tidak sehijau yang diharapkan karena pembakaran biomassa menciptakan utang karbon, yang dapat memerlukan waktu hingga 104 tahun untuk terserap kembali. Namun, masih dianggap sebagai sumber terbarukan karena hal berikut:

• Sisa limbah dari sumber hutan, pabrik, dan kayu bekas tidak akan pernah hilang.
• Hutan dikelola dengan baik karena manfaatnya.

Sumber biomassa untuk energi meliputi:

• Kayu dan limbah pengolahan kayu – kayu api, pelet kayu, dan potongan kayu, serbuk kayu dan limbah pabrik kayu dan furnitur, dan hitam alkohol dari pabrik pulp dan kertas
• Tanaman pertanian dan bahan limbah – jagung, kedelai, tebu, rumput switch, tanaman kayu, dan alga, serta sisa tanaman dan pengolahan pangan
• Bahan biogenik dalam sampah padat perkotaan – kertas, kapas, dan produk wol, serta sampah makanan, halaman, dan kayu
• Kotoran hewan dan air limbah manusia

Aplikasi energi biomassa

Aplikasi energi biomassa sangat luas namun feedstock biomassa dapat digunakan untuk menciptakan 3 jenis energi; panas, listrik, dan biofuel, seperti biodiesel. Sebagian besar pabrik biomassa adalah multi-tasker karena menciptakan baik panas maupun listrik. Pabrik ini sering disebut CHP (Combined Heat and Power) plants. Mereka menciptakan panas hanya dengan membakar feedstocks seperti yang dilakukan ribuan tahun yang lalu.

Aplikasi energi biomassa dapat bervariasi dari kompor kecil yang digunakan di rumah hingga pembangkit listrik besar yang digunakan oleh utilitas terpusat untuk produksi listrik. Dalam aplikasi rumah tangga, biomassa terutama digunakan untuk memasak dan memanaskan. Kayu adalah sumber bahan bakar yang paling umum, meskipun bahan lain dapat digunakan. Kompor kayu dengan desain baru dapat meningkatkan efisiensi sistem pendinginan atau pemanasan, mengurangi jumlah bahan bakar yang diperlukan.

Di industri dan bisnis, penggunaan energi biomassa meliputi pemanasan ruang, pemanasan air panas, dan pembangkitan listrik. Sebagian besar fasilitas industri seperti pabrik kayu, secara alami menghasilkan limbah organik.

Pada tahun 2020, energi biomassa menyediakan sekitar 4.532 trillion British thermal units (TBtu) atau sekitar 4,5 kuadrilion (Btu) yang sekitar 4,9% dari total konsumsi energi primer AS. Sekitar 2.101 TBtu berasal dari kayu dan biomassa yang berasal dari kayu, 2.000 TBtu berasal dari biofuel (utamanya etanol), dan 430 TBtu berasal dari biomassa dalam sampah perkotaan.

Jenis sumber energi biomassa

Di bawah ini adalah berbagai jenis sumber energi biomassa:

Kayu dan limbah kayu

Ini adalah bentuk energi biomassa yang paling umum. Digunakan selama ribuan tahun dengan membakar kayu untuk pemanasan dan memasak. Biomassa terus menjadi sumber energi utama saat ini, sekitar 84 persen bahan bakar kayu dan limbah kayu yang digunakan di Amerika Serikat dikonsumsi oleh industri, bisnis komersial, dan produsen listrik. Sisa, terutama kayu, digunakan di rumah untuk pemanasan dan memasak.

Limbah kayu yang paling umum termasuk kulit kayu, serbuk kayu, potongan kayu, dan sisa kayu. Mereka menyediakan hanya sekitar 2 persen energi yang digunakan saat ini. Banyak industri manufaktur kayu dan kertas menggunakan limbah kayu untuk menghasilkan uap dan listrik mereka sendiri. Ini menghemat lebih banyak uang untuk perusahaan dan mereka tidak perlu membuang limbah, serta tidak membeli sejumlah besar listrik.

Sampah padat perkotaan, gas limbah, & biogas

Sampah padat perkotaan (MSW) adalah sampah atau sampah seperti sisa makanan, rumput potongan, dan daun. MSW dapat menjadi sumber energi baik dengan membakar MSW di pembangkit listrik dari sampah atau dengan menangkap biomassa. Dalam yang pertama, sampah dibakar untuk menghasilkan uap yang digunakan untuk pemanasan atau menghasilkan listrik.

di limbah, biomassa busuk dan merilis gas metana, yang juga disebut biogas atau gas limbah. Sebagian besar limbah memiliki sistem untuk mengumpulkan gas metana yang digunakan sebagai sumber bahan bakar. Beberapa peternak sapi perah mendapatkan biogas dari tangki yang disebut ‘digester’ tempat mereka menumpahkan semua kotoran dan limbah kandang dari peternakan mereka.

Biofuel

Ada dua biofuel umum yang meliputi etanol dan biodiesel. Bahan bakar ini dibuat dari bahan biomassa, biasanya dicampur dengan bahan bakar fosil seperti bensin dan solar. Meskipun dapat digunakan sendiri. Namun, menggunakan etanol atau biodiesel menghilangkan banyak pembakaran bahan bakar fosil. Biofuel ini biasanya lebih mahal dari bahan bakar fosil tetapi bahan bakar yang lebih bersih, menghasilkan polutan udara yang lebih sedikit.

Etanol adalah bahan bakar alkohol yang dibuat dari gula yang terdapat dalam biji-bijian seperti jagung, sorghum, dan gandum serta kulit kentang, beras, tebu, biola gula, dan rumput potongan. Penelitian masih berlangsung tentang cara membuat etanol lebih murah dengan menggunakan semua bagian pohon dan tanaman. Di sisi lain, biodiesel adalah bahan bakar yang dibuat dengan minyak sayur, lemak, atau lemak seperti minyak restoran bekas daur ulang. Digunakan pada mesin diesel tanpa mengubahnya. Biodiesel adalah bahan bakar terbarukan, aman, terurai, dan mengurangi emisi sebagian besar polutan udara.

Efek lingkungan biomassa

Biomassa dapat mencemari udara saat dibakar, meskipun tidak seberat bahan bakar fosil. Bahan bakar biomassa tidak menghasilkan polutan seperti sulfur saat dibakar tetapi merilis dioksida karbon, gas rumah kaca. Namun, ketika tanaman biomassa ditanam, jumlah dioksida karbon yang setara hampir ditangkap melalui fotosintesis. Berbagai jenis sumber dan penggunaan biomassa mempengaruhi lingkungan dengan cara yang berbeda. Misalnya, asap dari pembakaran kayu mengandung polutan seperti karbon monoksida dan partikel, sebagian besar wilayah negara tidak akan mengizinkan penggunaan place atau kompor kayu pada hari pencemaran tinggi. Juga, mengumpulkan dan menggunakan limbah dan biogas mengurangi jumlah metana yang dilepaskan ke udara. Metana adalah salah satu gas rumah kaca yang terkait dengan perubahan iklim global.

Bagaimana biomassa diubah menjadi energi

Konversi biomassa menjadi energi dapat dilakukan melalui berbagai proses seperti:

• Pembakaran langsung (pembakaran) untuk menghasilkan panas.
• Konversi termokimia untuk menghasilkan bahan bakar padat, gas, dan cair.
• Konversi kimia untuk menghasilkan bahan bakar cair.
• Konversi biologis untuk menghasilkan bahan bakar cair dan gas.

Pembakaran langsung adalah bentuk paling umum untuk mengubah biomassa menjadi energi yang berguna. Biomassa dapat dibakar langsung untuk memanaskan gedung dan air, untuk proses industri, dan untuk menghasilkan listrik di turbin uap. Dalam proses konversi kimia yang dikenal sebagai transesterifikasi, digunakan untuk mengubah minyak sayur, lemak hewan, dan lemak menjadi esterna metil asam lemak. Digunakan untuk menghasilkan biodiesel.

Konversi biologis meliputi fermentasi untuk mengubah biomassa menjadi etanol dan pencernaan anaerob untuk menghasilkan gas alam terbarukan. Gas alam terbarukan ini juga disebut biogas atau biomethane.

Saat biomassa dibakar, ia melepaskan energi dalam bentuk panas yang digunakan untuk menghasilkan uap. Energi dari uap diarahkan melalui pipa untuk menjalankan turbin. Uap naik untuk menjalankan turbin yang akhirnya menghasilkan listrik atau menghasilkan panas untuk rumah dan industri.

Tonton video di bawah ini untuk mempelajari lebih lanjut bagaimana biomassa diubah menjadi energi:

Keuntungan dan kerugian sumber energi biomassa

Keuntungan:

Di bawah ini adalah manfaat energi biomassa dalam aplikasi mereka yang berbeda.

• Biomassa adalah sumber energi yang bersih.
• Ini baik untuk ibu pertiwi dan bisnis.
• Biomassa mengeluarkan dioksida karbon dan menangkapnya kembali untuk pertumbuhannya sendiri.
• Meminimalkan kemungkinan penumpukan limbah
• Limbah berbahaya diubah menjadi energi yang berguna.
• Emisi sumber biomassa tidak berbahaya.
• Energi biomassa sepenuhnya alami dan tidak menimbulkan efek samping saat digunakan.
• Siklus hidup sumber biomassa lengkap.
• Mereka adalah sumber terbarukan.
• Energi biomassa mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil.
• Sumber biomassa dapat digunakan untuk mengembangkan produk yang beragam.

Kerugian:

Meski memiliki manfaat yang baik, beberapa keterbatasan masih terjadi. Di bawah ini adalah kerugian energi biomassa dalam aplikasi yang berbeda.

• Biodiesel seperti etanol relatif tidak efisien dibandingkan bahan bakar fosil.
• Mereka terkadang dicampur dengan bahan bakar fosil untuk bekerja lebih baik.
• Pembakaran biomassa membutuhkan banyak ruang.
• Gas seperti metana dipancarkan ke lingkungan saat sumber biomassa dibakar.
• Penggunaan energi biomassa mengakibatkan degradasi lingkungan.
• Mungkin berbahaya bagi ibu pertiwi.

Kesimpulan

Menurut EU dan UN, biomassa adalah sumber energi terbarukan karena dapat diperbarui dengan menanam lebih banyak pohon dan tanaman. energi terbarukan biomassa adalah daya yang diperoleh dari metode penggunaan bahan biomassa. Feedstock biomassa dapat digunakan untuk menciptakan 3 jenis energi; panas, listrik, dan biofuel, seperti biodiesel. Itulah semua untuk artikel ini, di mana definisi, aplikasi, jenis, cara kerja, keuntungan dan kerugian energi biomassa. Anda juga mempelajari bagaimana biomassa diubah menjadi energi, dan bagaimana digunakan untuk menghasilkan listrik.

Saya harap Anda mendapat banyak dari pembacaannya, jika demikian, silakan bagikan dengan siswa lain. Terima kasih telah membaca, sampai jumpa lain waktu!