Penerapan Teknologi Plasma pada
Pemusnahan Sampah Kota Sonny Djatnika Sunda Djaja *)
Sampah dan Permasalahan Sebuah Kota Belum lama ini, sampah Kota Bogor mengakibatkan empat korban meninggal akibat runtuhnya tembok penahan timbunan sampah. Tahun 2005, sampah Kota Bandung pun mengalami hal serupa dan menelan korban lebih banyak penduduk di sekitar TPA Leuwigajah. Demikian pula kejadian di banyak TPA lainnya sejak hampir 20 tahun terakhir. Mengapa hal yang sama terjadi, walaupun kejadiannya terjadi di dalam kurun puluhan tahun, tetapi belum ada penyelesaian yang lebih mengarah kepada perbaikan sistem pengelolaan dan pemrosesan sampah? Di negara kita, pemusnahan sampah umumnya hanya dilakukan dengan pembakaran langsung (insenerasi), atau pengkomposan dan penimbunan (landfill). Bayangkan, gundukan sampah seperti di Kota Bogor saja dapat menggunung sampai ketinggian 50 meter. Sampah di dalam gundukan akan mengalami poses fermentasi anaerobik menghasilkan gas metan (methane). Gas metan ini kemudian mengapung ke udara dan memberikan pengaruh 20 kali lebih buruk dibandingkan emisi gas CO2 dan berdampak besar terhadap pemanasan global. Selain itu, adanya gas metan yang terperangkap di dalam gundukan sampah akan berakibat terjadinya kebakaran atau peledakan saat terkena sambaran petir. Mungkinkah ini kejadian yang dapat menyebabkan sebuah TPA longsor. Teknologi insenerasi yang diterapkan masih menggunakan bahan bakar fosil yang sangat banyak terutama untuk sampah basah, karena selain untuk membakar juga digunakan untuk mengeringkan sampah sebelum dibakar. Oleh karenanya banyak insenerator yang kemudian tidak lagi dioperasikan. Insenerasi yang umum di negara ini tidak dilengkapi dengan unit penangkap dan pembersih gas buang, atau dilengkapi dengan after burner. Hal ini memberikan dampak emisi gas buang beracun yang sangat membahayakan lingkungan. Di beberapa kota mulai digalakkan pengkomposan. Komposting merupakan cara daur ulang di luar daur ulang bahan yang dianggap masih memiliki nilai jual, seperti plastik dan logam. Kompos dimanfaatkan untuk membantu penyuburan tanah. Jumlah sampah kota yang dikomposkan umumnya sekitar 30% yang berupa bahan karbonis atau sering disebut sampah organik bio-degradable. Masalahannya, apakah sampah ini bersih bagi tanah pertanian dan/atau produk pertanian? Sisa sampah sekitar 60% merupakan bahan anorganik, bahan logam, plastik dan resin yang kurang bernilai jual, serta bahan anorganik lainnya yang kemudian
ditimbun. Setelah timbunan memenuhi bidang laha, areal pegelolaan sampah ditinggalkan. Sampah timbun akan menimbulkan pencemaran berupa lindi (leacheate) yang berbahaya saat menyusup di kedalaman tanah dan menurunkan kualitas tanah serta mengalir ke sumur-sumur pemukiman dan sungai yang akan merusak kualitas air tanah. Selain sampah yang terangkuit dan ditumpuk di TPA, masih banyak sampah tercecer dan tidak terangkut. Sampah di buang ke sungai, ditimbun di lahan-lahan tertentu, atau dibakar langsung. Hal ini juga sudah tentu semakin mercemarkan lingkungan perkotaan, merusak tanah dan muka air tanah, mencemarkan dan membuat endapan di sungai yang menggangu pemandangan dan kemungkinan banjir, serta asap pembakaran sampah yang menyesakan dada. Selain sampah kota yang tampaknya hanya berupa sampah padat dari pemukiman (municipal solid waste), sampah kota juga sebenarnya terdiri dari jenis sampah komersial (areal usaha kantor, pasar, pejagalan, industri dan produk industri), sampahmedis, serta sampah berupa lumpur (tinja, pengolahan air kotor kota,endapan sungai dan instalasi pengolahan limbah pabrik). Berdasarkan pengamatan para ahli lingkungan, sampah kota sangat berbahaya bagi lingkungan terutama sampah yang mengandung unsur-unsur berbahaya dan sampah medis. Pemerintah sudah mulai memikirkan bagaimana memusnahkan sampah sampai benarbenar hilang. Istilah teknologinya adalah pemusnahan tuntas (Zero Waste). Kota Jakarta misalnya sudah lama mengembangkan tempat pembuangan sampah terintegrasi di Bantargebang Bekasi. Namun kalau dilihat dari hasil akhir penerapan teknologinya tampak masih menimbulkan banyak kontroversi antara tepat atau tidaknya teknologi yang diterapkan. Pemusnahan sampah mempunyai arti yang sangat luas. Misalnya saja sampah dimusnahkan dengan cara dibakar. Dikatakan pemusnahan tuntas apabila tidak ada lagi bekas sampah setelah pemusnahan. Ini adalah hal yang ideal, karena hasil pemusnahan masih akan menyisakan sampah dalam bentuk lainnya lagi. Tulisan ini merupakan sumbang saran penerapan sebuah teknologi yang sudah mulai banyak diterapkan di banyak kota di Anerika Seikat (AS), negara-negara Eropa dan bahkan sejumlah negara Asia.
Pemusnahan Tuntas-4R Sampah Kota Pengelolaan sampah konvesional yang ada saat ini masih banyak menyisakan masalahmasalah terutama pencemaran gundukan sampah, mulai dari bau sampai bencana, walau sudah menggunakan kata-kata inovatif seperti pengelolaan sampah terpadu. Para pengelola masih harus mencari teknologi yang lebih tepat bagi pemusnahan sampah sampai tuntas. Masih adanya gangguan terhadap penduduk sekitar, atau kejadian bencana yang sering terjadi menunjukkan kelemahan tersebut. Seyogyanya pola dasar pemikiran pemusnahan dapat mengunakan acuan sedrhana seperti Gambar 1.
Gambar 1. Pengelolaan sampah hendaknya mengacu kepada tiga kepentingan utama, tanpa mengorbankan satu pun walau tidak memaksimalkan kepentingan lainnya. Pemusnahan sampah saat ini masih pada tingkat pengurangan jumlah dan daur-ulang atau pemanfaatan kembali (reduce, recycle dan reuse). Pada prinsipnya pemusnahan sebaiknya dilakukan dengan konsep mutakhir 4R (reduce, recycle, reuse and recovery) dapat memberikan manfaat luas, serta fungsi pengelolaan yang tidak hanya menghabiskan anggaran pengelolaan, tetapi juga perolehan pendapatan bagi pengelola. Secara ringkas, beberapa metoda dalam pengelolaan pemusnahan sampah adalah: 1. Komposting dan penimbunan. Merupakan cara konvensional yang banyak diterapkan di negara ini. Pengurangan volume sampah adalah pengambilan kembali bahan-bahan daur ulang serta bahan organik segar yang dapat dikomposting, rata-rata sekitar 25% 35%-berat. Sisanya kemudian ditimbun. Penimbunan sering menimbulkan masalah mulai dari degradasi tanah dan air tanah sampai kerentanan terhadap longsor. 2. Insinerasi (pembakaran langsung). Merupakan pembakaran sampah secara okidasi penuh di dalam sebuah insenerator. Insenerasi menggunakan bahan bakar fosil dan masih akan menyisakan abu yang kemungkinan besar masih memiliki kandungan unsur berbahaya. Selain itu emisi gas buang yang ditimbulkan merupakan gas-gas yang juga berbahaya seperti dioksin pada zona bakar di atas 1300 oC, serta jenis gas berbahaya lainnya berasal dari bahan bakar fosil, terutama pada zona bakar di bawah 1300 oC, seperti gas merkuri dan belerang. Tujuan penghematan bahan bakar hanya akan memperlambat pemusnahan, membutuhkan areal penampungan lebih luas dan akan membutuhkan lahan penimbunan bagi sampah yang tidak sempat dibakar. Konsep pembakaran cepat disertai pemanfaatan panas untuk pembangkitan listrik juga belum benilai ekonomis. Di Jepang insenerasi banyak diterapkan, namun masalah akhirnya adalah pemusnahan abu hasil bakaran yang ternyata juga masih mengandung senyawaan berbahaya terutama abu dari sampah elektronik.
3. Pirolisis. Merupakan cara degradasi termal di dalam Gasifikasi diterapkan dalam proses industri pembuatan baja dan tungku dengan memanfaatkan kandungan karbonis dan pembangkitan listrik mutakhir. Dalam oksigen dalam bahan sampah (tanpa bantuan oksigen pebangkitan listrik berbahan bakar batu dari udara luar) yang umum dilakukan pada proses bara, gasifikasi memiliki efisiensi antara 42-65% dibanding PLTU konvebsional pembuatan arang kayu. Temperatur pembakaran cukup o yang hanya di bawah 30%.Penerapan rendah antara 400 sampai 800 C. Pengurangan jumlah teknologi ini adalah berbasis clean coal sampah dapat mencapai 70 sampai 75%-berat. Sisa technology. Selain terintegrasi sebagai proses adalah abu dan arang bakar. Manfaat dari pembangkitan ganda PLTG- PLTU sistem Integrated Gasification Combine Cycle pirolisis adalah produk arang, gas produser dan minyak (IGCC), industri baja memanfaatkan gas pirolisis. Gas produser dialirkan melalui proses sintetis untuk reduksi bijih besi langsung pembersihan untuk diambil belerang dan kadar logam menjadi besi spons bahan baku baja. beratnya, dan gas bersihnya digunakan sebagai gas Jenis bahan bakar yang digunakan adalah low-rank coal, gambut dan masa bakar langsung pembangkit listrik atau pemanas boiler. bio (IBGCC). Di industri pertambangan, Minyak pirolisis diproses lanjut dan dikonversikan secara gasifikasi plasma (IPGCC) digunakan katalitik menjadi berbagai jenis bahan bakar, bahan untuk memusnahkan limbah batu bara kimia industri, perekat dan sebagainya. kecil dan low rank coal yang tidak laku dan sebagai pembangkit listrik. 4. Gasifikasi adalah proses pembakaran oksidasi-sebagian Pemanfaatan ganda IPGCC ini juga dari reaksi bahan karbonis sampah dengan oksigen memusnahkan air limbah pengolahan (murni atau dari udara) dan uap air. Temperaturnya emas, tembaga dan sebagainya yang lebih tinggi dibanding proses pirolisis, di atas 600 oC. mengandung senyawaan berbahaya. Sekitar 14 ton sampah batu bara dapat Sama seperti pirolisis, proses menghasilkan gas sintetis mengoperasikan 67 MW pembangkit dan terak bakar. Gas sintetis merupakan gas yang dapat listrik dengan listrik yang dapat dihual dimanfaatkan sebagai gas bakar langsung, hidrogen fuel sekitar 41 MW. Gasifikasi adalah cell dan berbagai jenis bahan bakar, kimia, metan dan teknologi lama yang digunakan saat teknologi katalitik oil cracking di dalam urea, serta produk sampingan lainnya seperti asam oil refinery belum ekonomis. Sebelum sulfat, dan terak padat untuk bahan konstruksi. Untuk Perang Dunia II. Hitler membuat bahan tujuan pembangkitan energi gasifikasi lebih efisien bakar diesel dari gas sintetis batu bara dibandingkan pirolisis. dan masa bio sampai 25 ribu kilo- liter per hari per konverter. 5. Busur plasma adalah teknologi konversi termal , yang memanfaatkan panas dari busur listrik tegangan tinggi untuk proses pembuatan baja,pembangkitan listrik dan pemusnahan sampah, baik secara insinerasi, pirolisis dan gasifikasi. Busur plasma merupakan proses temperatur lebih tinggi sehingga membutuhkan energi listrik lebih besar. Dengan siklus proses tertutup, maka proses memungkinkan penggunaan kembali energi dari hasil pemrosesan bahan. Sebagai teknologi relatif baru, busur nyala masih menyisakan kajian yang berkaitan terhadap kemungkinan resiko terhadap kesehatan, ekonomi dan teknis. Teknoklogi ini akan dibahas khusus pada bagian di bawah ini.
Gambar 2. Prinsip kerja kovereter plasma (dari HowStuffWorks. Inc). Untuk kebanyakan orang, prinsip busur plasma masih sulit diterima, karena dalam proses pembangkitan listrik dan prinsip entrophy kekekalan energi yang sulit diterima nalar, bagaimana suatu proses yang membutuhkan energi 200-400 kWh/ton bahan kemudian membangkitkan energi 600-1.200 kWh? Prinsip konversi suatu bahan menjadi energi hanya lebih mudah diterima apabila bentuknya sebagai bahan bakar atau bahan fusi nuklir. Padahal ada bentuk bahan lain bersifat fisika dan mekanis seperti misalnya sampah magnet. Disini hanya akan dibahas lebih rinci kepada konversi sampah.
Penerapan Teknologi Plasma untuk Pemusnahan sampah Dari sejumlah pilihan teknologi yang memungkinkan, akan ditunjukan suatu teknologi yang mungkin diterapkan juga di Indonesia. Data-data proses yang ditunjukan adalah lebih terhadap kondisi aseli sampah asal teknologi ini, jadi untuk Indonesia masih membutuhkan kajian dalam penyesuaian sistem dan jenis sampahnya terutama terhadap praktek pengurangan sampah, dimana masih ada parameter jumlah pekerja non-formal terlibat (pemulung), yang sudah melakukan pengumpulan jenis-jenis bahan untuk didaur-ulang. Pekerja ini tidak boleh diabaikan selama kesempatan hidup mereka belum dapat dipenuhi oleh pemerintah.
Teknologi plasma sudah dikenal hampir tiga perempat abad, dan diterapkan lebih dari setengah abad di bidang metalurgi dalam pemroresan produksi baja kualitas tinggi. Hampir dua puluh tahun terakhir, teknologi ini diterapkan pula dalam proses pemusnahan berbagai jenis sampah. Konverter plasma penghancur sampah telah diterapkan di sejumlah negara maju, baik yang terpasang tetap di TPA, maupun dalam bentuk pemusnah berjalan (mobile). Di Jepang bahkan pemerintah sudah menganjurkan para pengelola kota untuk menerapkan teknologi plasma, terutama sampah yang mengandung bahan kimia PCB (polychorinated biphenyls) dan asbestos, serta untuk memusnahan abu insinerator yang kadung sudah terpasang.
Gambar 3. Model awal percobaan jet plasma induksi - lebih tiga per empat abad yang lalu yang mencapai temperatur sampai 20.273 oC oleh Lincoln Laboratory M.I.T. AS. Ini bukan merupakan promosi atau iklan dari sebuah teknologi karena tidak ada keterkaiatan antara penulis dengan para pengembang peralatan. Banyak kemungkinan peralatan yang dapat dipilih, salah satu yang cukup maju adalah teknologi plasma. Bagi kebanyakan, pembakaran sampah akan menimbulkan dampak ekologi seperti halnya pembakaran konvensional insinerator. Tidak ada sesuatu proses dengan energi secara gratis (2nd Thermodynamics Law, entrophy), namun bagaimana suatu kerusakan ekologi dan lingkungan hidup dapat dikurangi (yang berupa energi negatif) oleh jumlah energi yang (jauh) lebih kecil dampaknya. Plasma yang sangat panas dibentuk oleh ionisasi gas (yaitu oksigen di bawah tekanan normal) di dalam ruang busur nyala dari daya tegangan listrik tinggi sampai 20 MW (Mega Watt). Teknologi plasma sendiri dapat menimbulkan panas lebih dari 20.273 oC (empat kali panas permukaan matahari), dimana pada temperatur 15.000 oC saja, panas plasma akan mampu merubah alumina (bijih bauksit) menjadi batu safir imitasi (Gambar 3).
Penggunaan plasma pemusnah sampah menerapkan panas 1.400 oC sampai 6.000 oC. Pada temperatur tinggi ini semua senyawaan di dalam sampah seperti logam-logam, bahan berbahaya, bahan silikon dan sebagainya benar-benar melebur tervitifikasi menjadi betuk padatan gelasi sebagai terak yang tidak berbahaya. Plastik, senyawaan biologis dan kimiawi, serta gas beracun terurai sempurna sebagai unsur gas hilang pijar (umumnya membutuhkan sekitar 1500 oC) menjadi gas-gas sederhana, terutama H2 dan CO2 , disebut gas sintetis yang merupakan produk sampingan utama sebuah penghancur sampah plasma.
(a)
(b)
(c)
Gambar 4. Terak gelasi (a,) butir logam (b) dan serat batu (c) yang dihasilkankan dari bahan yang tervitifikasi dalam proses plasma (dari HowStuffWorks. Inc). Berbeda dengan proses pembakaran insinerasi biasa, sistem konverter plasma dapat dioperasikan dengan proses pirolisis, proses gasifikasi atau proses ganda-pilih pirolisis dan gasifikasi. Dalam tujuan-tujuan lingkungan dan pembangkitan listrik, dimana bahan bakar yang digunakan adalah masa bio (bersumber dari produk agrikultur, silvikultur dan forestri dan/atau limbah-limbahnya), proses pirolisis dimaksudkan sebagai proses untuk mencapai tujuan carbon negative, sedang gasifikasi cenderung sebagai proses yang lebih efisien untuk pencapaian carbon neutral. Disebut carbon negative karena julah CO2 yang dihasilkan lebih kecil dengan jumlah CO2 yang diserap tanaman yang digunakan sebagai bahan bakar. Arang kemudian digunakan untuk menyuburkan kembali tanah-tanah yang telah rusak. Cara ini juga bertujuan menggatikan bahan bakar fosil milik bumi yang telah lama dieksploitasi oleh manusia. Sedang pada cara carbon neutral diartikan sebagai jumlah CO2 yang dihasilkan proses plasma akan sama dengan CO2 yang diserap tanaman untuk pertumbuhannya yang kemudian tanaman tersebut digunakan kembali sebagai bahan bakar (siklus tertutup). Sedangkan dalam pemusnahan sampah, bahan sampah berasal dari bahan organik, fosil dan bahan lain dari perut bumi. Oleh karenanya gas buang yang dihasilkan tidak sebersih bahan masa bio. Oleh karenanya sebuah konverter penghancur sampah dilengkapi oleh sebuah penangkap gas dan partikulat (scrubber), sehingga gas yang kemudian digunakan pada proses selanjutnya yang menggunakan gas langsung menghasilkan gas buang kembali yang benarbenar bersih (zero emission). Apabila produk gas dikonversikan ke dalam bentukan bahan energi lainnya, maka bahan konversi sudah benar-benar bersih dari bahan pengotor atau beracun, sehingga produk buangnya pun tetap bersih. Contoh konversi gas sintetis menjadi minyak diesel non aromatis diakui lebih besih dibanding minyak diesel dari fosil.
Tiga konsep lingkungan yang menarik dalam konverter plasma pemusnahan sampah, adalah bahwa selain mengurangi jumlah sampah yang merusak lingkungan, juga bahwa: a) Proses mengkonversikan bahan organik menjadi produk yang dapat digunakan untuk pembangkitan energi lainnya, artinya melakukan penghematan penggunaan sumber energi fosil dan/atau bentuk energi terbarukan lainnya. b) Proses plasma dapat menguraikan senyawaan berbahaya dan beracun menjadi unsurunsur asal dan sederhana, sehingga tidak lagi berbahaya bagi lingkungan. c) Proses merekoveri bahan ikutan sampah menjadi bahan-bahan yang memilki nilai lebih baik, seperi berbagai logam yang dapat dikembalikan ke industri metalurgi, sehingga mengurangi penggunaan sumber daya alam bahan tambang. Demikian pula dengan bahan-bahan non logam yang dikonversikan menjadi terak, selain menghemat sumber daya alam bahan galian industri, sejumlah bahan logam berbahaya terperangkap di dalam terak dan saat digunbakan untuk bahan konstruksi, bahan ini tidak terlarutkan oleh fluida, sehingga bahan aman digunakan. Tampak bahwa sampah bisa merupakan sumber bahan energi yang sangat bersih apabila dihitung berdasarkan manfaat dari berbagai sisi, terutama kepada apabila ditinjau dari dampak proses terhadap emisi lingkungan (Gambar 5, 6 dan 7).
Gambar5 . Gasifikasi Plasma mengkonversikan bahan masuk bernilai rendah menjadi produk energi bernilai tinggi (Dari : Alter Nrg and Westinghouse Plasma Corp. The Plasma Gasification Process, 2008).
“One technology which potentially can use various types of waste, produce electricity and hydrogen without emitting dioxin, furan and mercury, is plasma arc technology. Municipalities can install a plasma arc facility which will eliminate land filling …” - EPA-USA
Gambar 6. Emisi perubahan iklim netto pemusnahan sampah yang dikelola berdasarkan kaidah 4R adalah negatif dibandingkan pengelolaan sampah konvensional lainnya (Sumber data: Thomeloe SA, Weitz K. Jambeck J., Application of the U.S. Decision Support Tool for Materials and Waste Management., WM Journal 2006 August).
Gambar 7. Perbandingan dam polutan kriteria dari pemusnahan sampah menjadi energi.
Produk Akhir Pemusnahan Tuntas Sampah Kota Tujuan dari sebuah pemusnah sampah plasma adalah kemampuannya dalam keberhasilan memusnahkan atau mengurangi jumlah sampah. Biasanya gas sintetis yang merupakan produk sampingan utama nampak seperti produk utama. Sebagai contoh adalah produk sebuah pemusnah sampah berbasis proses ganda plasma gasifikasi- pirolisis dapat dimanfaatkan sebagai berikut: 1. Listrik. Bahan bakar pembangkitan Listrik turbin gas dan/atau turbin uap. Besarnya listrik yang dapat dibangkitkan bergantung jenis sampah yang diproses. Bila sampah mengandung banyak bahan karbon (organik), gas yang dihasilkan juga lebih banyak. Saat ini busur plasma uang memroses sampah 3.000 ton/hari memasok listrik sebanyak 98.000 rumah skala orang AS, pada pembangkit listrik 120 MW (GeoPlasma, AS). 2. Bahan fuel cell. Gas yang paling sederhana H2 digunakan sebagai bahan bakar ekologis di dalam perangkat fuel cell, perangkat semacam batere yang mengkonversikan reaksi H2 dan O2 menjadi air, serta pembangkitan panas dan energi listrik. 3. Air bersih. Pada proses gasifikasi, selain air yang terdapat pada sampah basah, ditambah pula air proses yang diuapkan antara 1/3 sampai 1/2 dari berat sampah awal, serta air yang diuapkan untuk boiler pada proses pembangkitan turbin uap. Uap air dikonversikan dalam proses gasifikasi menjadi gas sintetis. Pada penggunaan gas sintetis untuk bahan termal pembangkitan akan dihasilkan kembali air kondensasi yang bersih. Jadi proses ini juga dapat dimanfaatkan sebagai proses pengolahan air limbah menjadi air bersih. 4. Biofuel. Proses berbasis katalis akan mengkonversikan gas sintetis menjadi bagian sama besar secara bersamaan cairan etanol dan metanol. Bahan ini digunakan untuk imbuhan bahan bakar otomotif bensin dan diesel yang lebih ramah lingkungan. Biaya pembuatan bahan ini sangat mungkinhanya jatuh pada Rp 300 - Rp 2.700 per liternya, bergantung kepada besar tungku pemusnah sampah. Sebelumnya metanol dibuat dari gas alam atau dari bio-fuel. Secara teotitis 1.000 ton sampah dapat dikonversikan menjadi 160 Kiloliter metanol atau ethanol. Bergantung pula kepada jenis sampah dan pemakaian balik energi yang dibutuhkan untuk proses pemusnahan. Pada tingkat organik tinggi,maka produksi likuid metanol dan etanol akan lebih besar. 5. Barang dan logam bernilai jual. Rekoveri (pengambilan kembali) logam-logam dari proses penguraian sampah akan menyumbang bahan baku bagi industri metalurgi. Selain logam fero dan non fero, juga direcoveri belerang. Isu mutakhir tentang rekoveri ini dikenal dengan istilah Urban and Landfill Mining. Kajian dari jenis sampah elektrik dan elektronik saja memberikan potensi rekoveri seperti pada Tabel 1.
Tabel 1. Logam-logam penting yang ada dalam sampah piranti elektronik berdasarkan data produksi elektronik dunia 2006 (UNEP, United Nation Environment Programme, Recycling-From E-waste to Resources, Final Report, July 2009)
6. Terra-preta. Terra preta atau arang pertanian bisa dihasilkan oleh proses plasma secara pirolisis, dimana arang dihasilkan dari pembakaran sampah organik. Bergantung kepada jenis awal sampah serta tingkat toksisitas dan kadar mineral sampah, arang merupakan jenis penyubur tanah yang cukup handal dengan jumlah antara 20% sampai 25% dari berat sampah awal.
7. Terak yang dihasilkan dari sisa proses penguraian sampah dibekukan dengan penyiram air sehingga menjadi padatan beku. Namun apabila terak dihembus udara, maka terak akan membeku dalam bentuk serabut batu (glass wool). Serat batu digunakan sebagai insulator, untuk menyerap tumpahan minyak dan polutan di perairan, atau untuk media tanaman pertanian hidroponik. Saat ini serat batu dibuat dari batuan mineral yang dilelehkan dalam tungku berbahan bakar fosil dan dibentuk menjadi serat. Sudah barang tentu harga serat batu dari sampah akan jauh lebih murah dan lebih ramah lingkungan. Penggunaan serat sebagai insulator pun berarti penghematan energi didalam kegiatan lainnya. Banyaknya terak yang diperoleh pada umumnya sekitar 20% berat atau 5% volumetris dari sampah yang diproses. Terak dapat dipisahkan menjadi terak gelasi yang digunakan untuk bahan bangunan atau penetarsi jalan. Apabila sampah mengandung banyak bahan logam, akan pengelolaan mengikutsertakan proses rekoveri logam. Sifat terak yang tidak terurai oleh cairan merupakan jaminan keamanan untuk menangkap bahan berbahayadan memendamnya dalam terak. Contoh proses pemusnahan sampah 1.000 ton/hari di kota St Lucie AS menghasilkan terak sebanyak 12 ton/hari yang kemudian dipisahkan lagi menjadi 8 ton terak gelasi untuk bahan konstruksi dan 4 ton butiran logam.
Sampah Kota di Indonesia Sampah kota di Indonesia umumnya sudah lebih "bersih" terhadap bahan-bahan yang mudah di daur ulang seperti plastik dan logam. baik untuk bahan baku industri maupun bahan pakai ulang kerajinan. Selain itu sejumlah bahan organik segar pun dimanfaatkan untuk usaha komposting. Berdasarkan pengamatan, bahan karbonis sampah kota di Indosesia adalah sekitar 65% terdiri dari plastik yang tidak ada harganya, kantong-kantong plastik, karet, resin, tekstil, potongan kayu, kertas, minyak, oli dan sebagainya. Sisanya berupa bahan logam kompleks, wadah-wadah logam yang tidak berharga, lumpur, tanah dan sebagainya. Sejumlah bahan lainnya yang tidak diproses oleh pemusnah sampah konvensional adalah lumpur kota, perumahan dan indutri. Pada prinsipnya proses pemusnahan sampah plasma mampu mengkonversikan bahan tersebut di atas dan dijadikan bahan yang lebih berharga, atau kalau pun akan ditimbun sebagai bahan reklamasi dan penetrasi pemadat tanah sudah tidak akan berbahaya setelah melewati proses konverter plasma (konsep pada Gambar 8). Selain dapat mengurangi kemungkinan banjir, pemrosesan plasma bahan-bahan lumpur berguna untuk memenuhi kebutuhan bahan baku konstruksi.
Gambar 8. Bukan saja sampah kota seperti pada umumnya, bahkan berbagai lumpur kota, sungai dan industri pun dapat dikonversikan menjadi sejumlah produk pemusnah sampah mutakhir.
Jumlah sampah kota Jakarta di akhir Tahun Lumpur dan endapan dari sebuah danau, 2009 tercatat sekitar 27.000 m3/hari, atau sekitar sungai dan saluran air lainnya memiliki potensi 6.000 - 7.000 m3/hari, dan hanya jumlah sampah terjadinya proses fermentasi seperti yang yang terangkut oleh armada dinas kebersihan. terjadi pada timbunan sampah. Proses fermentasi menhasilkan gas metan(methane) Umumnya hambatannya adalah investasi dan yang berbahaya bagi atmosfer. Pengaruhnya biaya angangkutannya. Berdasarkan data jumlah terhadap pemanasan global dapat 20 kali lebih penduduk, sampah Kota Jakarta dapat mencapai besar dibanding emisi gas CO2. Pemanasan global mengakibatkan penguapan dari danau di atas 10.000 ton/hari. Belum lagi jumlah lumpur lebih cepat dan dapat menyebabkan hujan kota dan lumpur industri. Seandainya saja data lebih lebat dalam waktu pendek dan kenaikan lama dijadikan patokan, serta memperhatikan jumlah petir. adanya kondisi sosial atas keberadaan (International Dam's Association) Kemungkinan akibat lainnya adalah banjir di pemanfaatan sampah di TPA, maka jumlah dataran rendah serta longsor di pegunungan sampah kota yang berpotensi untuk dimusnahkan akibat fungsi hutan yang sebelumnya hanya adalah sekitar 4.500 ton/hari dengan merupakan penangkap air tidak lagi kuat setengahnya adalah yang mengandunh bahan menahan beban jumlah air yang tinggi pada tanah yang jenuh air. karbonis. Apabila direncanakan penerapan konverter plasma seperti diterapkan GeoPlasma AS dengan kapasitas 6.000 ton/hari, sampah dapat mengoperasikan pembangkit listrik sebesar 240MW. Hal ini akan mendorong pengelola untuk menambah jumlah armada angkutannya untuk memenuhi kebutuhan masukan konverter, apakah itu dari endapan lumpur, pengumpulan dari sekitar Kota Jakarta sampai dengan sampah dan limbah industri dan pertanian sekitar Kota Jakarta. Pemanfaatan lumpur dan sampah dari saluran-saluran air di Kota Jakarta akan membuat kota semakin bersih dan mengurangi penyebab banjir.
Selain itu program tidak perlu menggeser pencaharian banyak warga di kawasan TPA. Pemanfaatan daya balik untuk kegiatan proses yang hampir sepertiganya masih menyisakan kemampuan pasokan energi sebesar 160 MW. Besar pasokan listrik ini masih lebih besar ketimbang pasokan listrik dari panas bumi Kamojang yang hanya 140 MW. Suatu kekayaan yang mungkin terlupakan dan menarik untuk dikembangkan. Keberadaan TPA Kota Jakarta cenderung dekat dengan industri, selain dapat menawarkan jasa pemusnahan sampah industri, juga dapat menjual energi ke industri, baik dalam bentuk termal, refrigasi sampai listrik dengan harga lebih baik, serta jasa peleburan bahan baku sekrap logam. Kota Bandung dengan sampah hampir 1.000 Ton/hari juga dapat meghasilkan daya listrik tambahansebesar 33 MW. Sedang Kota Bogor mungkin sekitar 600 Ton/hari dan Kota tasikmalaya sekitar 250 Ton/hari. Biaya instalasi bisa bersaing dibandingkan biaya instalsi pembangkit PLTU. Pada harga konverter sekitar US$2.400/kW (dibanding PLTU US$ 1.400/kW) memang relatif mahal. Pada perhitungan biaya pembangkit siap beroperasi karena semuanya sudah tersedia, diperkirakan dapat mencapai US$2.800/kW, sedang PLTU kadang mencapai US$2.300, pada daerah yang jauh dari kota. Apalagi kalau analisis biaya untuk perbandingan aspek ekonomis kedua sistem pembangkit ini dibandingkan, maka ada parameter yang membuat konverter plasma lebih murah, antara lain bahan bakar, transmisi yang pendek serta kehilangan energi yang rendak karena pendeknya transmisi jaringan. Di sisi lainnya yang dapat dipertimbangkan adalah konverter bukan bertujuan komersial pembangkit, bukan PLTSa (Pembangkit Listrik Tenaga sampah) yang artinya bahan baku sampah adalah yang harus dimusnahkan bukan menjadi komponen biaya produksi. dari sisi lingkungan nasional maupun internasional, pengelolaan dapat memperoleh insentif CDM. Proses pemusnahan juga dapat dijadikan jasa untuk sampah industri dan bahkan memungkinkan membatu penyiapan peleburan sekunder sekrap logam bagi insustri metalurgi. Nah sekarang tinggal bagaimana menerapkan teknologi yang bak peribahasa: Sekali mengayuh dua tiga pulau terlampaui,
*) Sonny Djatnika Sunda Djaja, Metallurgist - ITB74-Inkubator
Seandainya teknologi ini juga diterapkan untuk pembangkitan listrik ber bahan bakar masabio, selain tetap menjaga lingkungan yang bersih, kebutuhan listrikpun tercapai. Terjadi proses tebang-menebang dan bakar membakar skala mega proyek yang pada awalnya dapat menjadikan kontroversi di kalangan masyarakat yang trauma dengan perusakan hutan. Sosialisasi teknologi menjadi sangat penting. Dari sisi teknologi, proses gasifikasi dan pirolisis sampah dan masa bio adalah paling "bersih". Dan kedua bahan ini masuk kategori energi yang dapat diperbaharui. Tebang menebang terjadi di lahan agroforestri yang ditanam. Jenis tanaman cepat tumbuh seperi kayu-kayu lunak albasia dan lamtoro atau haramai, switch grass dan bambu merupakan sumber bahan baku potensial. Bahkan umbi dan tanaman ubi kayu raksana bisa menghasilkan bahan di atas 120 Ton/tahun. Dengan asumsi produksi 60 Ton/tahun, maka untuk pembangkitan program pemerintah 10.000 MW, dibutuhkan masa bio yang diperoleh dari rotasi tanaman sekitar 1,8 juta hektar. Penanaman 10 juta hektar lahan akan mencukupi kebutuhan selain 10.000MW pembangkit listrik, sisa 8,2 juta hektar dapat digunakan untuk bahan produksi 75 juta Kilo-liter/tahun minyak diesel, cukup untuk memenuhi kebutuhan minyak diesel nasional. Saat ini kerusakan hutan nasional sudah lebih dari 50 juta hektar lahan sangat kritis dan lebih dari 25 juta hektar sebagian kritis (info berbagai sumber). Penanaman kembali 10 juta hektar lahan sangat ktitis dalam bentuk agroforestri, selain membantu perbaikan kembali sebagian hutan sebagai lahan konservasi air, tanah dan sumber daya hayati, juga memberikan penyediaan energi listrik bersih, bahan bakar pengganti diesel fosil yang juga bersih, serta kesempatan bagi lebih dari 20 juta tenaga kerja baru di dalam usaha penanaman dan penyiapan bahan masa bio serta menggulirkan perekonomian. Bandingkan dengan rencana penamanan 3 juta hektar tanaman jathropa yang hanya mampu mensubsitusi 10% saja kebutuhan diesel Jawa barat. Sungguh, negara ini sebenarnya kaya berkat sinar matahari berlimpah ruah.
