Pembangkit listrik tenaga sampah

Pembangkit listrik tenaga sampah (atau Pembangkit listrik tenaga biomasa sampah disebut juga PLTSa) adalah pembangkit listrik termal dengan uap supercritical steam dan berbahan bakar sampah atau gas metana sampah. Sampah dan gas metana sampah dibakar menghasilkan panas yang memanaskan uap pada boiler steam supercritical. Uap kompresi tinggi kemudian menggerakkan turbin uap dan flywheel yang tersambung pada generator dengan perantara gigi transmisi sehingga menghasilkan listrik. Daya yang dihasilkan pada pembangkit ini bervariasi antara 500 KW sampai 10 MW. Bandingkan dengan PLTU berbahan bakar batubara dengan daya 40 MW sampai 100 MW per unit atau PLT nuklir berdaya 300 MW sampai 1200 MW per unit.

Proses pembakaran

PLTSa dengan proses pembakaran menggunakan proses konversi Thermal dalam mengolah sampah menjadi energi. Proses kerja tersebut dilakukan dalam beberapa tahap yaitu:

Pemilahan dan penyimpanan sampah

Limbah sampah kota yang berjumlah ± 500-700 ton akan dikumpulkan pada suatu tempat yang dinamakan Tempat Pengolahan Akhir (TPA).
Pemilahan sampah sesuai dengan kriteria yang dibutuhkan PLTSa.
Sampah ini kemudian disimpan didalam bunker yang menggunakan teknologi RDF (Refused Derived Fuel).Teknologi RDF ini berguna dalam mengubah limbah sampah kota menjadi limbah padatan sehingga mempunyai nilai kalor yang tinggi.
Penyimpanan dilakukan selama lima hari hingga kadar air tinggal 45 % yang kemudian dilanjutkan dengan pembakaran.

Pembakaran sampah

Tungku PLTSa pada awal pengoperasiannya akan digunakan bahan bakar minyak.
Setelah suhu mencapai 850 °C – 900 °C, sampah akan dimasukkan dalam tungku pembakaran (insenerator).
Hasil pembakaran limbah sampah akan menghasilkan gas buangan yang mengandung CO, CO2, O2, NOx, dan Sox. Hanya saja, dalam proses tersebut juga terjadi penurunan kadar O2. Penurunan kadar O2 pada keluaran tungku bakar menyebabkan panas yang terbawa keluar menjadi berkurang dan hal tersebut sangat berpengaruh pada efisiensi pembangkit listrik.

Pemanasan boiler

Panas yang dipakai dalam memanaskan boiler berasal dari pembakaran sampah. Panas ini akan memanaskan boiler dan mengubah air didalam boiler menjadi uap.

Penggerakan turbin dan generator serta hasil

Uap yang tercipta akan disalurkan ke turbin uap sehingga turbin akan berputar. Karena turbin dihubungkan dengan generator maka ketika turbin berputar generator juga akan berputar. Generator yang berputar akan menghasilkan tenaga listrik yang akan disalurkan ke jaringan listrik milik PLN. Dari proses diatas dengan jumlah sampah yang berkisar 500-700 ton tiap harinya dapat diolah menjadi sumber energi berupa listrik sebesar 7 Megawatt.

Teknologi fermentasi metana

Pada tahun 2002, Jepang mencanangkan "strategi biomass total" sebagai kebijakan negara.^{[butuh rujukan]} salah satunya adalah teknologi pemanfaatan biomass sebagai sumber daya alam yang terbarukan yang dikembangkan di bawah moto bendera ini, dikenal sebagai teknologi fermentasi gas metana. Sampah dapur serta air seni, serta isi septic tank diolah dengan fermentasi gas metana dan diambil biomassnya untuk menghasilkan listrik, lebih lanjut panas yang ditimbulkan juga turut dimanfaatkan. Sedangkan residunya dapat digunakan untuk pembuatan kompos.

Karena sampah dapur mengandung air 70–80%, sebelum dibakar, kandungan air tersebut perlu diuapkan. Di sini, dengan pembagian berdasarkan sumber penghasil sampah dapur serta fermentasi gas metana, dapat dihasilkan sumber energi baru dan ditingkatkan efisiensi termal secara total. Pemanfaatan Gas dari sampah untuk pembangkit listrik dengan teknologi fermentasi metana dilakukan dengan dengan metode sanitary landfill, yaitu memanfaatkan gas yang dihasilkan dari sampah (landfill Gas/LFG).

Landfill Gas (LFG) adalah produk sampingan dari proses dekomposisi dari timbunan sampah. LFG terdiri dari unsur 50% metana (CH4), 50% karbon dioksida (CO2) dan <1% non-methane organic compound (NMOCs). LFG harus dikontrol dan dikelola dengan baik karena jika hal tersebut tidak dilakukan dapat menimbulkan SMOG (kabut gas beracun), pemanasan global dan dapat memicu ledakan gas, sistem sanitary landfill dilakukan dengan cara memasukkan sampah ke dalam lubang selanjutnya diratakan dan dipadatkan kemudian ditutup dengan tanah gembur demikian seterusnya hingga menbentuk lapisan-lapisan.

Untuk memanfatkan gas yang sudah terbentuk, proses selanjutnya adalah memasang pipa-pipa penyalur untuk mengeluarkan gas. Gas selanjutnya dialirkan menuju tabung pemurnian sebelum pada akhirnya dialirkan ke generator untuk memutar turbin. Dalam penerapan sistem sanitary landfill yang perlu diperhatikan adalah, luas area harus mencukupi, tanah untuk penutup harus gembur, permukaan tanah harus dalam dan agar ekonomis lokasi penimbunan harus dekat dengan TPA (Tempat pembuangan akhir) sampah sehingga biaya transportasi untuk mengangkut tanah tidak terlalu tinggi.

Referensi