Review Oleh: Ropiudin, S.TP., M.Si. (Dosen Bidang Teknik Sistem Termal dan Energi Terbarukan, Universitas Jenderal Soedirman)
Dalam era modern ini, kebutuhan akan sumber energi terbarukan semakin mendesak, terutama untuk mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil. Salah satu pendekatan yang menjanjikan adalah pirolisis termal biomassa pertanian, yang telah diteliti dalam reaktor bed tetap pada suhu konstan 800 °C. Penelitian ini mengeksplorasi produk pirolisis dari enam jenis limbah pertanian, yaitu kulit pistachio, kulit kenari, kulit bunga matahari, kulit soba, tongkol jagung, dan cangkang kelapa. Dengan memanfaatkan limbah yang melimpah ini, kita tidak hanya dapat mengurangi dampak lingkungan, tetapi juga menghasilkan energi yang dapat diperbaharui.
Salah satu aspek menarik dari penelitian ini adalah analisis produk pirolisis yang menunjukkan potensi besar dari aliran limbah biomassa sebagai sumber energi terbarukan. Dengan membandingkan berbagai jenis limbah dari berbagai belahan dunia, penelitian ini memberikan wawasan tentang bagaimana biomassa lokal dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan energi. Hal ini sangat relevan, terutama di negara-negara yang memiliki sektor pertanian yang kuat, di mana limbah pertanian sering kali menjadi masalah yang tidak terkelola dengan baik.
Kinetika reaksi pirolisis juga dianalisis, termasuk perhitungan energi aktivasi untuk semua bahan baku yang digunakan. Pemahaman tentang kinetika ini sangat penting untuk mengoptimalkan proses pirolisis dan meningkatkan efisiensi konversi energi. Dengan mengetahui parameter-parameter ini, kita dapat merancang sistem yang lebih efisien dan efektif dalam menghasilkan biochar, yang merupakan produk utama dari proses pirolisis.
Salah satu temuan penting dari penelitian ini adalah peningkatan nilai kalor dari biochar dibandingkan dengan sampel bahan mentah. Rata-rata nilai kalor meningkat dari 10 MJ/kg, dengan nilai minimum 2,7 MJ/kg untuk tongkol jagung dan maksimum 13,0 MJ/kg untuk cangkang kelapa. Cangkang kelapa bahkan menunjukkan nilai pemanasan pembakaran absolut maksimum sebesar 32,3 MJ/kg. Peningkatan nilai kalor ini bervariasi antara 15% hingga 172%, menunjukkan bahwa proses pengkarbonan adalah metode yang efektif untuk meningkatkan konsentrasi energi.
Perbandingan biochar yang dihasilkan dengan kayu chip, yang merupakan bahan bakar padat organik yang umum digunakan, menunjukkan bahwa biochar memiliki kontribusi abu yang lebih rendah. Hal ini penting karena kontribusi abu yang rendah berarti lebih sedikit residu yang dihasilkan setelah pembakaran, sehingga meningkatkan efisiensi pembakaran. Dengan demikian, biochar tidak hanya lebih ramah lingkungan, tetapi juga lebih efisien sebagai sumber energi.
Keunggulan utama dari metode pirolisis ini adalah produksi bahan bakar padat dari biomassa, yang meningkatkan nilai kalor dan kepadatan bulk biochar dibandingkan dengan bahan mentah. Ini membuka peluang baru untuk penggunaan biochar sebagai bahan bakar alternatif yang dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, mulai dari pembangkit listrik hingga pemanas ruangan. Dengan meningkatnya kesadaran akan pentingnya energi terbarukan, biochar dapat menjadi solusi yang menarik dan berkelanjutan.
Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan bahwa pirolisis termal biomassa pertanian adalah pendekatan yang menjanjikan untuk menghasilkan energi terbarukan. Dengan memanfaatkan limbah pertanian yang melimpah, kita dapat mengurangi dampak lingkungan, meningkatkan efisiensi energi, dan menciptakan solusi yang berkelanjutan untuk kebutuhan energi masa depan. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengoptimalkan proses ini dan mengeksplorasi potensi aplikasi biochar dalam konteks yang lebih luas, termasuk pertanian dan pengelolaan limbah.
