Pembangkit Listrik Tenaga Sampah PDF

Preview

Summary

1 PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SAMPAH Makalah Bahasa Indonesia Disusun Oleh: A d i t ya A c h m a d | 3 3 1 3 1 2 0 0 5 0 Firdhan Maula | 3313120022 Martha Permata | 3313120004 Teknik Listrik – 3D Dosen Pembimbing : Jamser S. P R O G R A M S T UD I TE K NI K L I S T R I K J UR US A N T E KNI K EL E K T...

Description

1

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SAMPAH Makalah Bahasa Indonesia

Disusun Oleh: A d i t ya A c h m a d | 3 3 1 3 1 2 0 0 5 0 Firdhan Maula | 3313120022 Martha Permata | 3313120004 Teknik Listrik – 3D Dosen Pembimbing : Jamser S.

P R O G R A M S T UD I TE K NI K L I S T R I K J UR US A N T E KNI K EL E K TR O P O LI T E KN I K NE G E R I J A K AR TA 2014

2

P E MB A NG K I T L I T RI K T E NA G A S AM P AH A d i t ya A c h m a d , F i r d h a n M a u l a , M a r t h a P e r m a t a

Program Studi Teknik Listrik, Teknik Elektro, Po liteknik Negri Jakarta, Dr. G.A Siwabessy, Depok, 16242, Indonesia

Jl. Prof.

E-mail : [email protected]; [email protected]; [email protected]

Abstrak Pembanguan pembangkit listrik tenaga sampah (PLTSa) merupakan solusi kebutuhan energi baru terbarukan (EBT) untuk meningkatkan kebutuhan energi serta membantu mengurangi ketergantungan terhadap energi fosil. Dengan adanya pembangunan PLTSa diperkirakan dar i 30-50 ton sampah per hari dapat menghasilkan listrik dengan kekuatan hingga 500 Kilo Watt. PLTSa landfill gastification merupakan Pembangkit tenaga listrik yang berwawasan lingkungan yang dapat membantu pemerintah dalam menangani permasalahan sampah perkotaan yang terjadi selama ini.

Abstract Power Plant Waste to Energy. The construction of Power Plant W aste to Energy is a renewable energy needs solution to improve energy needs and to help reduces the dependency on fossil fuels. With the Powe r Plant Waste to Energy, estimatingly from 30-50 tons wastes per day could generated elec tricity with the power of 500 KiloWatt. The Power Plant Waste to Energy landfill gastification is an environmentally sound Power Plant which should be able to help The Government in addressing the problems of citizen wastes that occurs so far.

Keywords : PLTSa, waste to energy, EBT

3

Kata Pengantar Pola pengelolaan sampah sampai saat ini masih menganut p a r a d i g m a l a m a d i m a n a s a m p a h m a s i h d i a n g g a p s e b a g a i s e s u a t u ya n g tidak berguna, tak bernilai ekonomis dan menjijikkan. Dewasa ini, d i t e m u k a n s e b u a h i n o v a s i b a r u d a l a m m e m a n f a a t k a n s a m p a h ya i t u dengan mengubahnya menjadi energi listrik. Cara ini telah terbukti membantu mengurangi tumpukan sampah raksasa di negara -negara maju dan juga sebagai alternatif untuk mengatasi ketergantungan terhadap penggunaan BBM yang kian terbatas. Karena ketertarikan Tim Penu lis terhadap topik inilah Tim Penulis memutuskan untuk menjadikan Pembangkit Listrik Tenaga Sampah sebagai topik utama pembuatan m a k a l a h i l m i a h s e s u a i d e n g a n p e r s ya r a t a n T u g a s A k h i r S e m e s t e r m a t a kuliah Bahasa Indonesia. Dalam penulisan makalah ini sendir i Tim Penulis mengalami b e b e r a p a r i n t a n g a n ya n g m e n g h a l a n g i l a n c a r n ya p e n ye l e s a i a n m a k a l a h i n i d i a n t a r a n ya ya i t u k u r a n g n ya w a k t u d i s k u s i ya n g t e r s e d i a , s a n g a t t e r b a t a s n ya m e d i a y a n g m e n ye d i a k a n d a t a d a n s u m b e r ya n g d i b u t u h k a n , d a n m a s a l a h t e k n i s l a i n n ya . A d a p u n k e l a n c a r a n d a r i p e n u l i s a n m a k a l a h ini tidak terlepas dari bantuan dosen pembimbing Bahasa Indonesia Pak ( . . . ) ya n g t e l a h s e n a n t i a s a m e m b i m b i n g d a n m e n g o r e k s i T i m P e n u l i s d a l a m p r o s e s p e n u l i s a n d a n p e n yu s u n a n m a k a l a h d a r i a w a l h i n g g a a k h i r . T i m P e n u l i s m e m a n j a t k a n p u j i d a n s y u k u r ya n g s e b e s a r - b e s a r n ya k e p a d a T u h a n Y a n g M a h a E s a k a r e n a a t a s a n u g e r a h - N ya l a h T i m Penulis dapat merampungkan makalah ini dengan semaksimal mungkin. Tak lupa Tim Penulis juga turut berterimakasih kepada dosen p e m b i m b i n g B a h a s a I n d o n e s i a a t a s s e t i a p s a r a n d a n b i m b i n g a n ya n g b e l i a u b e r i k a n , n a r a s u m b e r - n a r a s u m b e r ya n g t e l a h m e n y e d i a k a n d a t a d a n i n f o r m a s i ya n g m a k a l a h i n i b u t u h k a n , s e r t a d u k u n g a n d a r i o r a n g orang sekitar. Apabila ada kesalahan dan kekurangan dari makalah ini m o h o n k o r e k s i d a n s a r a n u n t u k T i m P e n u l i s k e d e p a n n ya . S e m o g a makalah ini boleh bermanfaat dan menambah pengetahuan pembaca tentang Pembangkit Listrik Tenaga Sampah.

Depok, 2014 Tim Penulis.

4

Daftar Isi

Kata Pengantar……………………………………………………………… ....………i Daftar Isi…………………………………………………………………………… .......ii BAB 1: Pendahuluan……………………… ..…………………………………….........1 1.1 Latar Belakang……………………… .………………...………..2 1.2 Rumusan Masalah……………………..…………………………3 1.3 Tujuan Penulisan……………………… ..……………..……....4 1.4 Manfaat Penulisan………………………..…………..…………5 BAB 2: Landasan Teori ……………….……….……………………..……….6 BAB 3: Pembahasan………….....…………..………………………..……...7 BAB 4: Penutupan………………………… ..………………………..………..8 4.1 Saran........……………………………………………………… .9 4.2 Kesimpulan…………………………………………………… ..10 Daftar Pustaka……………………………………………………… ………....11

5

B AB 1 P E N DA H U LU A N

J

K

1.1 Latar Belakang Pemanfaatan sampah perkotaan merupakan salah satu dari p r i o r i t a s n a s i o n a l b i d a n g e n e r g i b a r u d a n t e r b a r u k a n ya n g t e r t u a n g d a l a m a g e n d a r i s e t n a s i o n a l 2 0 1 0 - 2 0 1 4 , h a l i n i ya n g juga melatarbelakangi untuk menjadikan sampah sebagai objek penelitian dalam konversi energi listrik. Sampah selalu menjadi permasalahan kota -kota besar di Indonesia . Volume s a m p a h ya n g k i a n m e n i n g k a t n a m u n t e m p a t p e m b u a n g a n s a m p a h a k h i r ( T P A ) ya n g t e r b a t a s t e n t u n ya m e n j a d i s u a t u persoalan jika tidak ditangani dengan seksama. Volume sampah diperkirakan akan terus meningkat dari tahun ke tahun, m a k a d a r i i t u u n t u k m e n g a n t i s i p a s i a d a n ya p e n i n g k a t a n penimbunan sampah perlu dilakukan penekanan terh adap peningkatan volume sampah dengan mengolah sampah m e n j a d i k a n e n e r g i l i s t r i k ya n g r a m a h l i n g k u n g a n . J i k a s a m p a h tersebut diolah menjadi sumber energi alternatif tentunya akan sangat bermanfaat baik dalam penyediaan kebutuhan energi listrik maupun menamb ah pasokan cadangan energi listrik di Indonesia. 1.2 Rumusan Masalah 1. 2. 3.

Bagaimana prinsip kerja Pembangkit Listrik Tenaga Sampah? B e r a p a b e s a r p o t e n s i d a ya y a n g d a p a t d i h a s i l k a n d a r i PLTSa? A p a d a m p a k p o s i t i f d a n n e g a t i f d e n g a n a d a n ya P L T S a ?

1.3 Tujuan Penulisan 1. 2. 3.

Mengetahui prinsip kerja dari PLTSa. M e n g e t a h u i p o t e n s i d a ya y a n g d a p a t d i h a s i l k a n d a r i PLTSa. M e n g e t a h u i d a m p a k ya n g t e r j a d i d e n g a n a d a n ya P L T S a .

6

1.4 Manfaat Penulisan 1. 2.

Menambah wawasan penulis maupun pembaca tentang pemanfaatan samapah menjadi pembangkit listrik. Membuka wawasan terhadap salah satu energi terbarukan yaitu sampah sebagai energi alternatif mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil.

7

B AB 2 L A N D AS A N T EO R I

2.1 Pengertian Sampah S a m p a h m e r u p a k a n s u a t u b a h a n ya n g t e r b u a n g a t a u d i b u a n g dari suatu sumber hasil aktivitas manusia maupun proses p r o s e s a l a m ya n g t i d a k m e m p u n ya i n i l a i e k o n o m i . D a l a m Undang-Undang No. 18 tentang Pengelolaan Sampah d i n ya t a k a n d e f i n i s i s a m p a h s e b a g a i s i s a k e g i a t a n s e h a r i - h a r i m a n u s i a d a n a t a u d a r i p r o s e s a l a m ya n g b e r b e n t u k p a d a t . P e r m a s a l a h a n s a m p a h m e r u p a k a n p e r m a s a l a h a n ya n g k r u s i a l b a h k a n s a m p a h d a p a t d i n ya t a k a n s e b a g a i m a s a l a h k u l t u r a l karena berdampak pada sisi kehidupan terutama di kota -kota b e s a r s e p e r t i J a k a r t a , S u r a b a ya , B a n d u n g , M a k a s s a r , M e d a n , d a n k o t a b e s a r l a i n n ya . S a m p a h a k a n t e r u s a d a d a n t i d a k a k a n berhenti diproduksi oleh kehidupan manusia, jumlahnya akan berbanding lurus dengan jumlah penduduk. Permasalahan ini akan timbul ketika sampah menumpuk dan tidak dapat dikelola d e n g a n b a i k s e h i n g g a d a p a t m e n i m b u l k a n d a m p a k ya n g l u a s b a i k s o s i a l , m a s ya r a k a t , k e s e h a t a n , m a u p u n l i n g k u n g a n . S a m p a h d i b e d a k a n m e n j a d i t i g a j e n i s , ya i t u b e r d a s a r k a n s u m b e r n ya , b e r d a s a r k a n s i f a t n ya d a n b e r d a s a r k a n b e n t u k n y a . 2 . 1 . 1 . 1 S a m p a h B e r d a s a r k a n S u m b e r n ya 1. Sampah Alam S a m p a h a l a m a d a l a h s a m p a h ya n g d i p r o d u k s i d i kehidupan liar dan mengalami proses daur ulang alami. 2. Sampah Manusia S a m p a h m a n u s i a a d a l a h i s t i l a h ya n g d i g u n a k a n terhadap hasil-hasil pencernaan manusia, seperti feses dan urin. 3. Sampah Konsumsi Sampah konsumsi adalah sampah ya n g dihasilkan oleh manusia pengguna barang. Dengan kata lain sampah konsumsi adalah s a m p a h ya n g d i b u a n g k e t e m p a t s a m p a h . 4. Sampah B3 (Limbah Radiokatif) S a m a p a h B 3 ( b a h a n B e r a c u n d a n B e r b a h a ya ) a t a u L i m b a h R a d i o a k t i f a d a l a h s a m p a h ya n g b e r b a h a ya b a g i l i n g k u n g a n h i d u p d a n m a n u s i a

8 karena beracun, terinfeksi virus, ataupun mengandung unsur radioaktof berba haya. Sampah j e n i s i n i u m u m n ya d i p i s a h d a r i s a m p a h j e n i s l a i n dan diproses secara terpisah dan khusus. 2 . 1 . 2 S a m p a h B e r d a s a r k a n S i f a t n ya 1. Sampah Organik S a m p a h o r g a n i k a d a l a h j e n i s s a m p a h ya n g d a p a t terurai (degradable). 2. Sampah Anorganik S a m p a h a n o r g a n i k a d a l a h s a m p a h ya n g y a n g t i d a k mudah membusuk dan mengurai (undegradable). 2 . 1 . 3 S a m p a h B e r d a s a r k a n B e n t u k n ya 1. Sampah Padat 2. Sampah Cair

2.2 Prinsip Kerja PLTU P a d a d a s a r n ya P L T S a a d a l a h P L T U b e r b a h a n b a k a r s a m p a h s e h i n g g a p a d a p r i n s i p k e r j a n ya t i d a k l a h j a u h b e r b e d a j i k a d i b a n d i n g k a n d e n g a n p r i n s i p k e r j a P L T U p a d a u m u m n ya . Proses konversi energi pada PLTU berlangsung dengan tiga t a h a p a n , ya i t u ; 1. Energi kimia dalam bahan bakar diubah menjadi panas dalam bentuk uap bertekanan dan bertemperatur tinggi. 2. Energi panas (uap) diubah menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran. 3. Energi mekanik diubah menjadi energi listrik.

Gb 1 Proses Konversi E nergi pada PLTU

9 Bagian-bagian utama pada PLTU terdiri dari; 1. Boiler Boiler berfungsi sebagai pengubah bahan bakar menjadi uap p a n a s ya n g a k a n d i g u n a k a n u n t u k m e m u t a r t u r b i n . 2. Turbin Uap Turbin uap berfungsi untuk mengkonversi energi panas yang dikandung oleh uap menjadi energi putar (energi mekanik). Poros Turbin dihubungkan dengan porors Generator sehingga ketika Turbin berputar Generator juga ikut berputar. 3. Kondensor Kondensor berfungsi untuk mengkondesasikan uap bekas d a r i t u r b i n ya n g s e b e l u m n ya t e l a h d i g u n a k a n u n t u k m e m u t a r turbin. 4. Generator Generator berfungsi untuk mengubah energi putar dari turbin menjadi energi listrik.

10

B AB 3 P EM B A H AS A N

3.1 Pengertian PLTSa PLTSa (Pembangkit Listrik Tenaga Sampah) merupakan p e m b a n g k i t ya n g d a p a t m e m b a n g k i t k a n t e n a g a l i s t r i k d e n g a n m e m a n f a a t k a n s a m p a h s e b a g a i b a h a n u t a m a n ya , b a i k d e n g a n sampah organik maupun anorganik. Mekanisme pembangkitan dapat dilakukan dengan metode secara pembakaran ( thermal) d a n s e c a r a b i o l o g i s ya i t u d e n g a n c a r a l a n d f i l l g a s t i f i c a t i o n .

3.2 Prinsip Kerja PLTSa B e r d a s a r k a n m e t o d e ya n g d i l a k u k a n , p r i n s i p k e r j a P L T S a d i b e d a k a n m e n j a d i d u a ya i t u p r i n s i p k e r j a d e n g a n m e t o d e pembakaran (thermal) dan dengan metode biologis ( landfill gastification). 3.2.1

PLTSa Thermal P r o s e s k e r j a n ya a d a l a h s e b a g a i b e r i k u t ; 1 . S a m p a h d i t u r u n k a n k a d a r a i r n ya d e n g a n c a r a ditiriskan di dalam ruang hampa udara selama kurang lebih lima hari. 2 . S e t e l a h k a d a r a i r t e r s i s a ±45% s a m p a h a k a n dimasukkan ke dalam tungku pembakaran untuk dibakar pada suhu 850OC-900OC. Panas dari hasil pembakaran ini akan memanaskan boiler dan mengubah air dalam boiler menjadi uap. 3 . U a p ya n g t e r c i p t a a k a n d i s a l u r k a n k e t u r b i n u a p sehingga turbin akan berputar. Karena turbin dihubungkan dengan generator maka ketika turbin berputar generator juga akan berputar. 4 . G e n e r a t o r ya n g b e r p u t a r a k a n m e n g h a s i l k a n t e n a g a l i s t r i k ya n g n a n t i n y a a k a n d i s a l u r k a n k e j a r i n g a n listrik milik PLN sementara uap yang melewati

11 turbin akan kehilangan panas dan disalurkan ke b o i l e r l a g i u n t u k d i p a n a s k a n , d e m i k i a n s e t e r u s n ya . PENGUBAHAN PANAS

BOILER

UAP

TURBIN UAP

GENERATOR

LISTRIK

SAMPAH

JADI GAS DIPANASKAN

PEMURNIAN GAS

JADI UAP

GAS

TURBIN GAS

PENYULINGAN AIR

DAUR ULANG

AIR SISA PEMBAKARAN BERUPA ZAT PADAT

Gb 2.1 Proses Perubahan Sampah Menjadi Energi dengan Metode Thermal

Konsep Pengolahan Sampah menjadi Energi secara ringkas1 adalah sebagai berikut; 1. Pemilahan Sampah Sampah dipilah untuk memanfaatkan sampah yang masih dapat didaur ulang. Sisa sampah dimasukkan ke dalam tungku Insinerator untuk dibakar. 2. Pembakaran Sampah Pembakaran sampah menggunakan teknologi pembakaran ya n g memungkinkan pembakaran berjalan efektif dan aman bagi lingkungan. Suhu pembakaran dipertahankan dalam derajat o p e m b a k a r a n ya n g t i n g g i ( d i a t a s 1 3 0 0 C ) . A s a p yang keluar dari pembakaran juga dikendalikan untuk dapat sesuai dengan standar baku mutu emisi gas buang. 3. Pemanfaatan Panas Hasil pembakaran sampah akan menghasilkan p a n a s ya n g d a p a t d i m a n f a a t k a n u n t u k m e m a n a s k a n boiler. Uap panas yang dihasilkan sigunakan untuk m e m u t a r t u r b i n d a n s e l a n j u t n ya m e n g g e r a k k a n generator listrik.

1

”Waste to Energy,” TRIBUN (2007)

12 4. Pemanfaatan Abu Sisa Pembakaran Sisa dari proses pembakaran sampah adalah abu. V o l u m e d a r i b e r a t a b u ya n g d i h a s i l k a n d i p e r k i r a k a n h a n ya k u r a n g d a r i 5 % d a r i b e r a t a t a u v o l u m e sampah semula sebelum dibakar. Di negara -negara maju abu sisa pembakaran ini akan dimanfaatkan untuk menjadi bahan baku batako atau bahan b a n g u n a n l a i n n ya s e t e l a h d i p r o s e s .

3.2.2

PLTSa Landfill Gastification P L T S a L a n d f i l l G a s t i f i c a t i o n a d a l a h P L T S a ya n g m e m a n f a a t k a n g a s m e t a n a ( C H 4 ) ya n g d i p e r o l e h d a r i hasil dekomposisi sampah organik pada landfill area yang telah disediakan. Teknologi ini merupakan teknologi secara biologis dan tidak menggunakan mekanisme pembakaran. Teknologi landfill gas untuk pembangkitan tenaga llistrik merupakan teknologi yang berwawasan lingkungan dan dapat memperbaiki struktur dan m e r e k l a m a s i l a h a n T P A ya n g t e l a h d i g u n a k a n . K a n d u n g a n g a s m e t a n a ( C H 4 ) ya n g d i h a s i l k a n melalui mekanisme pengelolaan sampah organik dengan sistem landfill gastification adalah; Tabel 3.1 Kandungan Gas Landfill

Uraian

Volume gas

Kandungan gas Landfill

0,0765 – 0,1425 m3/kg

Kandungan gas Metana (CH4)

0,038 – 0,073 m3 CH4/kg

13

Gb 2.2 Proses Landfill Gastification

3 . 3 P o t e n s i D a ya P e m b a n g k i t a n P L T S a J u m l a h p o t e n s i d a y a ya n g m a m p u d i b a n g k i t k a n d a r i k a n d u n g a n e n e r g i ya n g t e r s e d i a d a r i s a m p a h o r g a n i k 2 a d a l a h ; Tabel 3.2 Potensi Daya Pembangkitan PLTSa

Uraian Berat Sampah Organik Kota Medan Potensi Energi Listrik D a ya T e r s e d i a ( d e m a n d ) D a ya Y a n g D a p a t Dibangkitkan (supply) Produksi Energi Listrik per Hari Produksi Ennergi Listrik per Tahun

2

Keterangan 1190,7 ton/hari 1.597,9 – 3.069,6 GJ/hari 18,5 – 35,5 MW 5,5 – 10,65 MW 217,26 MWh 72.420 MWh/y

Kukuh Siwi Kuncoro, Studi Pembangunan Pe mbangkit Listrik Tenaga Sampah Ditinjau dari Aspek Teknis, Ekonomi dan Lingk ungan (Surabaya: ITS, 2011), hlm. 4

14 3.4 Dampak Positif dan Negatif dari Pembangunan PLTSa 3.4.1 Dampak Positif 1. Sebagai solusi untuk mengatasi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil seperti BBM dan b a t u b a r a ya n g k e t e r s e d i a n n ya s e m a k i n t e r b a t a s d a n menipis. 2 . P e m a n f a a t a n s a m p a h ya n g e f e k t i f s e b a g a i s u m b e r energi alternatif terbarukan . 3. Membantu Pemerintah mengatasi permasalahan sampah terutama di kota-kota besar. 4. Mengatasi permasalahan Tempat Pembuangan S a m p a h ( T P A ) ya n g t e r b a t a s . 5. Menambah pasokan cadangan energi listrik di Indonesia. 3.4.2

Dampak Negatif 1 . B e r k u r a n g n ya l a p a n g a n k e r j a b a g i w a r g a ya n g m e n g g a n t u n g k a n h i d u p n ya d a r i s a m p a h ya n g a d a d i TPA. 2 . A d a n ya p o l u s i u d a r a ya i t u b a u t a k s e d a p d i s e k i t a r PLTSa di lokasi penampungan sampah sebelum diproses. 3 . A d a n ya s e n ya w a o r g a n i k b e r b a h a ya b e r u p a D i o x i n yang merupkan hasil sampingan dari sintesa kimia pada proses pembakaran. 4 . A d a n ya r e s i d u a t a u a b u b a w a h ( b o t t o m a s h ) d a n a b u t e r b a n g ( f l y a s h ) ya n g t e r m a s u k l i m b a h B 3 .

15

B AB 4 P E N UT U P A N

4.1 Saran Untuk mengatasi dampak negatif dari pembangunan PLTSa a d a b e b e r a p a s o l u s i ya n g t e l a h d i l a k u k a n o l e h n e g a r a - n e g a r a m a j u ya n g t e l a h l e b i h d u l u m e n e r a p k a n s i s t e m w a s t e t o e n e r g y atau PLTSa. 1. Untuk mengatasi protes warga atas pembangunan PLTSa a d a b a i k n ya d i a d a k a n P r o g r a m P e m b a n g u n a n K o m u n i t a s sebagai berikut; a) Program Pembangunan Komunitas bagi Pemulung b ) P r o g r a m P e m b a n g u n a n K o m u n i t a s b a g i M a s ya r a k a t l o k a l d a n t o k o h m a s ya r a k a t . 2. Untuk mengatasi polusi udara berupa bau t ak sedap dapat diatasi dengan dibuat jalan tersendiri ke lokasi PLTSa melalui jalan Tol, di sekeliling bagunan PLTSa ditanami pohon sehingga membentuk greenbelt (sabuk hijau) seluas 7 hektar. 3 . U n t u k m e n g a t a s i s e n ya w a b e r b a h a ya b e r u p a D i o x i n P L T S a dapat dilengkapi dengan sistem pengolahan emisi dan e f l u e n s e h i n g g a p o l u t a n ya n g d i k e l u a r k a n b e r a d a d i b a w a h s t a n d a r b a k u m u t u g a s b u a n g ya n g b e r l a k u d i I n d o n e s i a , dan tidak mencemari lingkungan. 4. Untuk mengatasi hasil pembakaran sampah berupa abu berbagai PLTSa di n egara-negara maju telah memanfaatkan abu tersebut sebagai bahan baku bat...