Limbah padat pembakaran batubara, pucuk dicinta ulam pun tiba.
Timbunan abu hasil pembakaran batubara salah satu PLTU di Sumatra Barat (Sumber: dokumentasi F. Anggara)
Kebijakan energi nasional menetapkan target bauran energi primer di Indonesia pada tahun 2025 dengan komposisi komoditas minyak (20%), gas (30%), batubara (33%), serta energi baru dan terbarukan (17%). Permintaan energi tersebut didominasi oleh konsumsi listrik dan diperkirakan akan terus meningkat didorong oleh pembangunan ekonomi dan populasi yang tumbuh cepat. Untuk dapat menyeimbangkan permintaan energi ini, pemerintah Indonesia telah menetapkan target untuk pembangkit listrik hingga 135,5 GW pada tahun 2025, dituangkan dalam Peraturan Presiden (PerPres) No.22/2017. Peningkatan konsumsi batubara yang signifikan di sektor pembangkit listrik dari 56 juta ton pada 2006 menjadi 123,2 juta ton pada 2025 akan menghasilkan 11,38 juta ton FABA. Hal ini tentu memberikan peluang sekaligus tantangan tersendiri bagi masyarakat Indonesia. Lalu, sebenarnya apakah FABA itu dan dapatkah kita memanfaatkan peluang dari permasalahan limbah FABA sebagai substitusi sumber daya masa depan?
Apa yang dimaksud dengan FABA?
Sistem pembakaran batubara PLTU pada umumnya adalah fluidized bed system yaitu sistem saat udara ditiup dari bawah menggunakan blower sehingga benda padat di atasnya berkelakuan mirip fluida. Teknik ini merupakan teknik yang paling efisien dalam menghasilkan energi, namun menghasilkan limbah abu terbang dan abu yang turun di bawah alat. Abu tersebut disebut dengan fly ash dan bottom ash atau kerap disingkat sebagai FABA. Abu terbang (fly ash) didefinisikan sebagai butiran halus hasil residu pembakaran batubara yang merupakan hasil penguraian mineral silikat, sulfat, sulfida, karbonat, dan oksida yang terdapat dalam batubara (ASTM C.618). Pembakaran batubara di pembangkit listrik berlangsung pada suhu antara 1.100 – 1.500 ºC. Pada kondisi ini akan terjadi perubahan secara kimia dan fisika, sehingga komposisi abu sisa pembakaran akan jauh berbeda dengan komposisi mineral aslinya. Sedangkan, abu dasar atau lebih dikenal dengan bottom ash adalah sisa proses pembakaran batubara pada pembangkit tenaga listrik yang mempunyai ukuran partikel lebih besar dan lebih berat dari pada fly ash, sehingga akan jatuh pada dasar tungku pembakaran (boiler). Komposisi kimia dari bottom ash sebagian besar tersusun dari unsur-unsur Si, Al, Fe, Ca, serta Mg, S, Na, dan unsur kimia lain (Kinasthi et al., 2018).
FABA sebagai sumber daya non-konvensional masa depan Indonesia
FABA dikategorikan sebagai limbah padat berbahaya dan beracun yang dapat mempengaruhi semua makhluk (tanaman, hewan, dan manusia) (Bashkin dan Wongyai, 2002; Dai et al., 2005, dalam Anggara et al., 2018). Di Indonesia sendiri, Peraturan Pemerintah (PP) Nomor 101 Tahun 2014 menyebutkan FABA merupakan limbah B3. Menghadapi sejumlah besar FABA yang akan dihasilkan dari produksi pembangkit listrik tenaga batubara di masa depan, pembuangan tentu akan menjadi masalah besar karena diperlukan lahan yang luas dan tidak mengganggu ekosistem lingkungan sekitarnya. Di sisi lain, FABA sebenarnya masih dapat dimanfaatkan lagi menjadi substitusi bahan baku atau sebagai substitusi sumberdaya non-konvensional masa depan sejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.
Beberapa pemanfaatan FABA telah diusulkan dari hasil penelitian para ahli antara lain pemanfaatan sebagai bahan baku semen, beton, isian struktural (Duminda et al., 2014), stabilisasi tanah, pertanian (Yao et al., 2015), dan ekstraksi elemen-elemen berharga (Dai dan Finkelman, 2018). Tidak terkecuali di Indonesia, penelitian-penelitian dengan topik pemanfaatan FABA telah banyak dilakukan. Pusat Kajian Sumberdaya Bumi Non-Konvensional Fakultas Teknik UGM juga telah melakukan beberapa penelitian terkait pemanfaatan FABA sebagai sumber daya alternatif di masa depan, antara lain penemuan elemen-elemen berharga seperti cenospheres (Hirajima et al., 2008; Hirajima et al., 2010; Petrus et al., 2011) dan potensi ekstraksi elemen unsur tanah jarang dan yttrium (Anggara, et al., 2018; Rosita et al., 2020,dll.) yang sangat menjanjikan potensinya di masa depan. Rendahnya unsur radioaktif dalam batubara juga memberikan kemudahan dalam proses ekstraksinya.
Bagaikan peribahasa pucuk dicinta ulam pun tiba, produk sampingan pembakaran batubara (FABA) ternyata dapat memberikan nilai tambah bagi komoditas batubara sebagai alternatif sumber daya non-konvensional unsur-unsur jarang dan berharga (valuable elements) yang sangat menjanjikan nilai ekonomi dan permintaannya di masa depan, sekaligus mewujudkan pemenuhan energi berwawasan lingkungan.
SUMBER:
- Anggara, F., et al. (2018). Rare Earth Element and Yttrium Content of Coal in the Banko Coalfield, South Sumatra Basin, Indonesia: Contributions from Tonstein Layers. Proceeding of International Journal of Coal Geology. vol. 196. pp. 159–172.
- Dai, S., Finkelman, R.B., 2018. Coal as a promising source of critical elements: Progress and future prospects. Int. J. Coal Geol. 186, 155–164. https://doi.org/10.1016/j.coal.2017.06.005
- Hirajima, T., Oosako, Y., Nonaka, M., Petrus, H., Sasaki, K., and Ando, T., 2008, Recovery of hollow and spherical particles from coal fly ash by wet separation process, Journal of MMIJ 124 (12), 878-884
- Hirajima, T., Petrus, H., Oosako, Y., Nonaka, M., Sasaki, K., and Ando, T., Recovery of cenospheres from coal fly ash using a dry separation process: Separation estimation and potential application, International Journal of Mineral Processing 95 (1-4), 2010, pp. 18-24.
- Petrus, H., Hirajima, T., Oosako, Y., Nonaka, M., Sasaki, K., and Ando, T., 2011, Performance of dry-separation processes in the recovery of cenospheres from fly ash and their implementation in a recovery unit, International Journal of Mineral Processing 98 (1-2), 15-23.
- Rosita, W. Bendiyasa, I., Perdana, I., Anggara, F., 2020. Recovery of rare earth elements and Yttrium from Indonesia coal fly ash using sulphuric acid leaching. AIP Conference Proceedings.
- Yao, Z.T., Ji, X.S., Sarker, P.K., Tang, J.H., Ge, L.Q., Xia, M.S., Xi, Y.Q., 2015. A comprehensive review on the applications of coal fly ash. Earth-Science Rev. 141, 105–121. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2014.11.016
Sarjana Teknik Geologi Universitas Gadjah Mada tahun kelulusan 2017. Memiliki pengalaman bekerja di bidang laterit di salah satu perusahaan BUMN.
