Muhaimin Iqbal
Author

Limbah, Air dan Emisi Menjadi Energi

Advanced Renewable

Wed , 22 May 2024 17:32 WIB

Setiap negara dan bahkan daerah, akan selalu memiliki sumber energinya sendiri - bila saja fokus energi itu tidak mengandalkan sumber energi yang selama ini kita gunakan seperti minyak, gas dan batubara. Saya ambil contoh di sini 3 sumber energi yang tidak biasa, tetapi akan selalu ada di mana saja, yaitu sampah, air dan emisi - khususnya CO2.

Dari sampah yang hingga kini masih menghantui kota-kota kita, rata-rata sekitar 50%-nya adalah carbon, yang mayoritasnya bisa diambil dalam bentuk arang. Setiap kilogram sampah, setelah diarangkan rata-rata menjadi sekitar 0.33 kg arang, artinya dengan pengarangan sederhana - kita sudah bisa mengambil sekitar 67% carbon yang ada di sampah.

Carbon (C) ini adalah bahan baku kunci untuk menghasilkan bahan bakar apaun yang kita gunakan saat ini. Ketika C kita reaksikan dengan air (H2O), C+H2O==>CO+H2 (Water Gas Reaction, WGR), hasilnya adalah syngas, yang sudah berupa bahan bakar dengan kisaran kalori 10-15 MJ/kg, namun dia juga bahan baku untuk sintesa diesel, gasoline, LPG, biomethane, ethanol, methanol dlsb.

Bila C kita reaksikan dengan emisi (CO2), C+CO2==>2CO (Boudouard Reaction, BR), hasilnya adalah gas CO yang juga unsur utama syngas. Dari gas CO ini bisa digunakan untuk memproduksi H2 melalui Water Gas Shift (WGS), CO+H2O ==> CO2 +H2. Jadi komposisi H2/CO berapa saja yang kita butuhkan untuk produksi bahan bakar kita, bisa diatur dari WGS ini.

Bila kita jumlahkan reaksi pertama (WGR) dan kedua (BR), haslnya akan seperti yang ada di gambar ini, reaksi Waste, Water and Emission (W2E) to Energy, 2C + H2O + CO2 ==> 3CO + H2, yang dalam kondisi murni kandungan energinya adalah sekitar 13 MJ/kg. Dari sinilah semua jenis bahan bakar yang kita sebut di atas bisa diproduksi.

Semua reaksi diatas dapat dilakukan dalam satu reaktor kompak yang kita sebut W2E reactor di gambar ini. Bahkan karena WGR maupun WGS butuh uap air dalam suhu yang sangat tinggi bila tanpa katalis - di atas 800 derajat Celsius, uap air suhu tinggi inipun dihasilkan oleh reaktor ini sendiri dengan memanfaatkan limbah panas autothermal gasification.

Dengan formulasi W2E ini, setiap ton sampah akan bisa menghasilkan listrik sekitar 1,3 MWh atau LPG sekitar 300 kg. Bila berupa Bensin hasilnya sekitar 400 liter, dan bila berupa diesel sekitar 350 liter. Jadi, jangan biarkan sampah dan emisi tetap menjadi liability, karena sesungguhnya dia sumber energi, yang dibutuhkan hanyalah uap air suhu tinggi dari reaktor W2E ini.