MAKALAH PLTU BATUBARA

Makalah Audit Lingkungan

Pembangkit Listrik Tenaga Uap Batubara

Nama Kelompok :

Gayut Widya Prakosa 111810401013

Fandi Anyah Noor B. 121810401013

Yudi Pramana 121810401015

Selvi Oktayusida

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS JEMBER

2014

BAB 1. PENDAHULUAN

Batubara salah satu sumber energi primer. Beberapa ahli sejarah yakin

bahwa batubara pertama kali digunakan secara di Cina. Ada laporan yang

menyatakan bahwa suatu tambang di timur laut Cina menyediakan batu bara

untuk mencairkan tembaga dan untuk mencetak uang logam sekitar tahun 1000

SM. Kemudian penemuan revolusional mesin uap oleh James Watt, yang

dipatenkan pada tahun 1769, sangat berperan dalam pertumbuhan penggunaan

batu bara. Oleh karena itu, penambangan dan penggunaan batu bara tidak dapat

dilepaskan dari sejarah Revolusi Industri, terutama terkait dengan produksi besi

dan baja, transportasi kereta api dan kapal uap. Hal tersebut yang menjadi sejarah

dari penggunaan batubara sebagai sumber energi.

Seiring kemajuan teknologi, kebutuhan akan listrik menjadi kebutuhan

utama bagi keberlangsungan hidup manusia, tidak hanya untuk skala rumah

tangga terlebih untuk dunia perindustrian. Mengingat akan hal ini, maka PT PLN

(Persero) sebagai perusahaan negara yang bertugas menyediakan kebutuhan listrik

mencanangkan Program Percepatan Pembangunan Pembangkit Listrik. Salah satu

realisasi dari program ini adalah dengan dibangunnya Proyek PLTU Rembang

yang terdiri dari dua unit yang masing-masing berdaya 315 MW. Selain PLTU

Rembang, masih ada dua proyek PLTU yang juga dibangun di lokasi pulau Jawa,

yaitu PLTU Labuan, Banten dan PLTU Indramayu, Jabar yang terdiri dari dua

unit juga masing-masing berdaya 330 MW. Dengan dibangunnya proyek PLTU

ini sekaligus memanfaatkan potensi batubara kalori rendah (low rank coal),

dikarenakan batubara digunakan sebagai bahan bakar utama PLTU.

Batubara merupakan batuan sedimen yang dapat terbakar, terbentuk dari

endapan organik utama yaitu sisa-sisa tumbuhan dan terbentuk melalui proses

pembatubaraan. Batubara memiliki berbagai penggunaan yang penting di seluruh

dunia. Penggunaan yang paling penting adalah untuk membangkitkan tenaga

listrik, produksi baja, pembuatan semen dan proses industri lainnya serta sebagai

bahan bakar cair. Pengguna batubara yang lainnya mencakup pusat pengolahan

alumina, pabrik kertas, dan industri kimia serta farmasi. Beberapa produk kimia

dapat diproduksi dari hasil-hasil sampingan batubara.

Namun dari berbagai jenis beberapa aspek dampak pembakaran batubara

dapat berdampak negatif pada lingkungan, misalnya pencemaran lingkungan,

pencemaran udara, hujan asam, kerusakan ekosistem. CO2 merupakan emisi gas

buang yang dapat membentuk lapisan pada atmosfer yang dapat menyelubungi

permukaan bumi sehingga dapat menimbulkan efek rumah kaca. Hal tersebut

hanya satu dari berbagai dampak yang akan di akibatkan pembakaran batubara

oleh PLTU batubara. Maka dari itu untuk mengetahui informasi tersebut lebih

lengkap maka dilakukanlah audit lingkungan (dengan mencari informasi

diberbagai sumber, misal internet) untuk memeriksa berbagai dampak yang

diakibatkan oleh pemanfaatan batubara untuk pembangkit listrik tenaga uap batu

bara terhadap lingkungan.

BAB 2. PEMBAHASAN

2.1 Pembangkit Listrik Tenaga Batubara

Gambar 2.1.1 Batubara

(sumber: http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/2286324-cara-kerja-pltu-

batubara/#ixzz3CojYZptR)

Pembangkit listrik tenaga batu bara merupakan pembangkit listrik yang

paling banyak digunakan di Indonesia. 43,7% dari keseluruhan daya Indonesia

berasal dari batu bara. Indonesia sendiri merupakan pengekspor batu bara nomor 2

paling banyak di dunia setelah Australia. Pulau Kalimantan merupakan penghasil

utama batubara di Indonesia, lebih dari 70% produksi batubara negeri ini berasal

dari Kalimantan Timur dan Kalimantan Selatan. Pengerukan batubara yang sangat

massif di daerah tersebut meninggalkan jejak kerusakan yang maha dasyat, mulai

dari lubang-lubang raksasa yang ditinggalkan begitu saja pasca batubaranya

dikeruk habis oleh perusahaan tambang, sampai penggusuran masyarakat adat dari

tanah yang telah mereka tinggali selama ratusan tahun. Batubara dari hulu ke hilir,

menyisakan dampak yang buruk dan sulit untuk ditanggulangi. Jejak kerusakan

batubara tidak berakhir di pertambangan, tetapi terus berlanjut selama

perjalanannya, dalam proses pembakarannya di PLTU, batubara mengeluarkan

polusi zat-zat beracun, mulai dari karbonmonoksida, merkuri, sampai ke

karbondioksida, gas rumah kaca penyebab pemanasan global itu. Akibatnya,

kehidupan masyarakat yang tinggal disekitar PLTU, berubah pasca PLTU tersebut

mulai dibangun dan semakin memburuk ketika PLTU tersebut mulai beroperasi.

2.2 Sistem Kerja PLTU Batubara

1. Sistem pembakaran batubara

Gambar Skema PLTU Batubara

(sumber : http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/2286324-cara-kerja-pltu-

batubara/#ixzz3CojYZptR )

Batu bara yang telah disiapkan akan dibakar di dalam boiler secara

bertingkat. Hal ini dimaksudkan untuk memperoleh laju pembakaran yang rendah

dan tanpa mengurangi suhu yang diperlukan sehingga diperoleh pembentukan

NOx yang rendah. Batu bara sebelum dibakar digiling hingga menyerupai butir-

butir beras, kemudian dimasukkan ke wadah (boiler) dengan cara disemprot, di

mana dasar wadah itu berbentuk rangka panggangan yang berlubang. Pembakaran

bisa terjadi dengan bantuan udara dari dasar yang ditiupkan ke atas dan kecepatan

tiup udara diatur sedemikian rupa, akibatnya butir bata bara agak terangkat sedikit

tanpa terbawa sehingga terbentuklah lapisan butir-butir batu bara yang

mengambang. Selain mengambang butir batu bara itu juga bergerak berarti hal ini

menandakan terjadinya sirkulasi udara yang akan memberikan efek yang baik

sehingga butir itu habis terbakar. Karena butir batu bara relatif mempunyai ukuran

yang sama dan dengan jarak yang berdekatan akibatnya lapisan mengambang itu

menjadi penghantar panas yang baik. Karena proses pembakaran suhunya rendah

sehingga NO (Nitrogen Oksida) yang dihasilkan kadarnya menjadi rendah,

dengan demikian sistim pembakaran ini bisa mengurangi polutan. Bila ke dalam

tungku boiler dimasukkan kapur (Ca) dan dari dasar tungku yang bersuhu 750 -

950 C dimasukkan udara akibatnya terbentuk lapisan mengambang yang

membakar. Pada lapisan itu terjadi reaksi kimia yang menyebabkan sulfur terikat

dengan kapur sehingga dihasilkan CaSO4 yang berupa debu sehingga mudah

jatuh bersama abu sisa pembakaran. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya

pengurangan emisi sampai 98 persen dan abu CaSO4-nya bisa dimanfaatkan.

Keuntungan sistim pembakaran ini adalah bisa menggunakan batu bara bermutu

rendah dengan kadar belerang yang tinggi dan batu bara seperti ini banyak

terdapat di Indonesia.

2. Proses terjadinya energi listrik

Pembakaran batu bara ini akan menghasilkan uap dan gas buang yang panas.

Gas buang itu berfungsi juga untuk memanaskan pipa boiler yang berada di atas

lapisan mengambang. Gas buang selanjutnya dialiri ke pembersih yang di

dalamnya terdapat alat pengendap abu setelah gas itu bersih lalu dibuang ke udara

melalui cerobong. Sedangkan uap dialiri ke turbin yang akan menyebabkan turbin

bergerak, tapi karena poros turbin digandeng/dikopel dengan poros generator

akibatnya gerakan turbin itu akan menyebabkan pula gerakan generator sehingga

dihasilkan energi listrik. Uap itu kemudian dialiri ke kondensor sehingga berubah

menjadi air dan dengan bantuan pompa air itu dialiri ke boiler sebagai air pengisi.

Generator biasanya berukuran besar dengan jumlah lebih dari satu unit dan

dioperasikan secara berlainan. Sedangkan generator ukuran menengah didisain

berdasarkan asumsi bahwa selama masa manfaatnya akan terjadi 10.000 kali star-

stop. Berarti selama setahun dilakukan 250 x star-stop maka umur pembangkit

bisa mencapai 40 tahun. Bila daya generator meningkat maka kecepatannya

meningkat pula dan bila kecepatan kritikan dilalui maka perlu dilakukan

pengendalian poros generator supaya tidak terjadi getaran. Untuk itu konstruksi

rotor dan stator serta mutu instalasi perlu ditingkatkan. Boilernya menggunakan

sirkulasi alam dan menghasilkan uap dengan tekanan 196,9 kg/cm2 dan suhu

554C. PLTU ini dilengkapi dengan presipitator elektro static yaitu suatu alat

untuk mengendalikan partikel yang akan keluar cerobong dan alat pengolahan abu

batu bara. Sedang uap yang sudah dipakai kemudian didinginkan dalam

kondensor sehingga dihasilkan air yang dialirkan ke dalam boiler. Pada waktu

PLTU batubara beroperasi suhu pada kondensor naiknya begitu cepat, sehingga

mengakibatkan kondensor menjadi panas. Sedang untuk mendinginkan kondensor

bisa digunakan air, tapi harus dalam jumlah besar, hal inilah yang menyebabkan

PLTU dibangun dekat dengan sumber air yang banyak seperti di tepi sungai atau

tepi pantai.

2.3 Lingkup dan Kriteria Audit

Gambar 2.3.1 PLTU Paiton

(sumber : www.kaskus.co.id)

Lingkup dan Kriteria Audit adalah sebagai berikut :

A. Prosedur operasi dan pemeliharaan PLTU

Keberadaan dokumen prosedur-prosedur

Kemudahan prosedur-prosedur untuk diterapkan

Updating prosedur-prosedur

Keberadaan rencana operasi dan pemeliharaan tahunan

B. Kondisi PLTU

Gambar 2.3.1 Proses PLTU Paiton

(sumber : www.kaskus.co.id)

Bahan bakar, meliputi kulaitas, kebutuhan dan kelancaran pasok bahan

bakar

Burner, meliputi teknolgi yang dipakai, panas yang dihasilkan

Boiler, meliputi teknolgoi boiler, proses perpindahan panas, efisiensi

thermal, kualitas air untuk boiler

Turbin, meliputi teknologi turbin, efisiensi mekanik

Generator, meliputi teknologi generator, efisiensi elektris

Kinerja operasi PLTU

Kondisi fasilitas pemeliharaan PL TU

Kinerja pemeliharaan PLTU

C. Operator dan teknisi PLTU

Jumlah

Kompetensi

Menurut Kep.Pres. No 5/2006 tentang sasaran Energy mix tahun 2025,

batubara kemungkinan harus mengambil alih kontribusi energy mix tersebut

sebagai PLTU, sehingga kontribusi total batubara dapat mencapai 63%. Target

pemerintah tahun 2010 adalah tersedianya pasokan listrik 10.000 MW dan tahun

2020 sebesar 20.000 MW dari PLTU-Batubara, dengan sekitar 65% untuk Jawa-

Bali.

2.4 Dampak PLTU Batubara

1. Pencemaran Lingkungan

Dalam proses produksi listrik dari pada PLTU batu bara terdapat proses

pembakaran batubara. Seperti halnya bahan bakar fosil lainnya, dalam proses

pembakaran batubara selain dihasilkan pelepasan energy berupa panas juga

dihasilkan abu dan asap. Debu dan asap ini merupakan polutan yang dihasilkan

dari PLTU batubara. Berikut polutan utama yang dihasilkan oleh PLTU batubara :

a. SOx merupakan emisi gas buang yang dikenal sebagai sumber gangguan paru-

paru dan dapat menyebabkan berbagai penyakit pernafasan.

b. NOx merupakan emisi gas buang yang sekaligus dikeluarkan oleh PLTU

batubara bersama dengan gas SOx, keduanya merupakan penyebab terjadinya

hujan asam yang terjadi di banyak negara maju dan berkembang, terutama yang

menggantungkan produksi listriknya dari PLTU batubara. Hujan asam dapat

memberikan dampak buruk bagi industri peternakan dan pertanian.

c. COx merupakan emisi gas buang yang dapat membentuk lapisan pada atmosfer

yang dapat menyelubungi permukaan bumi sehingga dapat menimbulkan efek

rumah kaca, hal ini dapat berpengaruh pada perubahan iklim global.

d. fly ash ( abu terbang)

2. Pencemaran Udara

Dampak yang di timbulkan lainya dalam pembangunan PLTU adalah asap

hasil pembakaran batubara. Apabila terus menerus menghirup asap dari hasil

pembakaran itu, lambat laun akan mengalami kerusakan pernapasan. Unsur

beracun menyebabkan penyakit kulit, gangguan pencernaan, paru- paru dan

penyakit kanker otak. Air sungai tempat buangan limbah apabila digunakan

masyarakat secara terus menerus, gejala penyakit itu biasa akan tampak setelah

bahan beracun terakumulasi dalam tubuh manusia. Masyarakat pada umumnya

hanya mengetahui bahwa pemakaian batubara sebagai bahan bakar dapat

menimbulkan polutan yang mencemari udara berupa CO (karbon monoksida),

NOx (oksida-oksida nitrogen), SOx (oksida-oksida belerang), HC (senyawa-

senyawa karbon), fly ash (partikel debu). dan juga partikel-partikel yang

terhambur ke udara sebagai bahan pencemar udara. Partikel-partikel tersebut

antara lain adalah: Karbon dalam bentuk abu atau fly ash (C), Debu-debu silika

(SiO2 ), Debu-debu alumia (Al2O3) dan Oksida-oksida besi (Fe2O3 atau Fe3O4)

Partikel-partikel tersebut dapat menimbulkan dampak pencemaran lingkungan,

selain timbulnya hujan asam yang dapat merusak hutan dan lahan pertanian

maupun efek rumah kaca yang dapat menyebabkan kenaikan suhu di permukaan

bumi dengan segala efek sampingannya yang disebabkan oleh gas-gas hasil

pembakaran batubara. Sebagaimana halnya polutan (bahan pencemar)

konvensional yang keluar dari batubara, polutan radioaktif pun dapat dengan

mudah masuk kedalam tubuh manusia melalui udara yang dihirup oleh paru-paru,

maupun melalui rantai makanan yang telah terkontaminasi oleh polutan radioaktif.

Polutan radioaktif yang terakumulasi didalam tubuh dalam jumlah yang banyak

dapat menimbulkan gangguan kesehatan, terutama karena sifat polutan radioaktif

yang pada umumnya adalah carcinogenik atau perangsang timbulnya kanker. Jadi

secara jujur dapat dikatakan bahwa pemakaian batubara juga dapat menaikkan

kontribusi zat radioaktif dilingkungan. PLTU batubara berkapasitas 1.000 MW

akan menghasilkan limbah per tahunnya berupa CO2 sebanyak 6,5 juta ton, SO2

sebanyak 44.000 ton, NOx 22.000 ton, dan abu 320.000 ton yang mengandung

400 ton racun logam berat, seperti arsenik, kadmium, merkuri, dan timah. Limbah

batubara dibuang ke biosfer yakni ke udara, air dan tanah, sehingga menjadi

berbahaya terhadap lingkungan.

3. Hujan Asam

Bahan bakar fosil adalah campuran dari berbagai macam bahan kimia, termasuk

belerang (sulfur) dalam jumlah kecil. Sulfur pada bahan bakar bereaksi dengan

oksigen membentuk sulfur dioksida (SO2), yang merupakan polutan udara.

Sumber utama SO2 adalah pembangkit tenaga listrik yang membakar batubara

dengan kandungan sulfur tinggi. Kendaraan bermotor juga merupakan salah satu

sumber SO2 karena bensin dan solar juga mengandung sulfur dengan jumlah

kecil. Letusan gunung merapi dan air mata panas juga melepaskan sulfur dioksida

(ditandai dengan bau seperti bau telur busuk). Sulfur oksida dan nitrat oksida

bereaksi dengan uap air dan bahan kimia lainnya di lapisan atas atmosfer

dihadapan sinar matahari untuk membentuk asam sulfat dan asam nitrat. Asam

yang terbentuk biasanya terlarut dalam tetesan air yang jatuh ke dalam awan atau

kabut. Tetesan sarat asam ini, seperti pada jus lemon, turun dari udara ke tanah

bersama hujan atau salju. Hal ini dikenal sebagai hujan asam. Tanah mampu

menetralkan asam tertentu, tetapi jumlah besar yang dihasilkan oleh pembangkit

listrik yang menggunakan batubara murah dengan kandungan sulfur tinggi telah

melampaui batas kemampuan tanah, dan sebagai hasilnya banyak danau dan

sungai di daerah-daerah industri menjadi sangat asam bagi kehidupan ikan).

Hutan di daerah-daerah tersebut juga mengalami kerusakan secara perlahan

karena menyerap asam melalui daun, batang, dan akar. Bahkan struktur marmer

memburuk akibat hujan asam. Besarnya masalah ini tidak diketahui sampai awal

1970-an, dan langkah-langkah serius telah dilakukan sejak saat itu untuk

mengurangi pembentukan sulfur dioksida secara drastis dengan penggunaan

scrubber pada pembangkit-pembangkit dan dengan desulfurisasi batubara

sebelum pembakaran.

4. Kerusakan Hutan

Kerusakan yang di akibatkan oleh pencemaran udara yang berasal dari PLTU

akan merusak biota lautan dan pantai yang dekat dengan PLTU. Kerusakan

berawal dari kerusakan terumbu karang langka yang menjadi tempat berkembang-

biaknya ikan dan biota laut lainnya. Rusaknya terumbu karang dipastikan akan

menyebabkan berkurangnya populasi ikan dan biota laut lainnya di wilayah

tersebut. Akibatnya, penghasilan para nelayan sekitar pun akan menurun. PLTU

menggunakan sumber energi yang berasal dari fosil batubara yang berada di

daerah lain. Hal ini memerlukan sarana seperti dermaga dan transportasi. dalam

pembangunan PLTU memerlukan batu dan tanah. Batu dan tanah yang

diperuntukan untuk pembangunan dermaga itu diambil dari pegunungan atau

dataran tinggi. hal itu sangat merusak alam dan rawan akan bencana longsor.

5. Kerusakan Ekosistem

Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 08 tahun 2009

menjelaskan tentang baku mutu air limbah bagi usaha dan/atau kegiatan

pembangkit listrik tenaga thermal. Dalam peraturan ini, kadar maksimum

temperatur buangan dari sumber pendingin adalah 40 C. Penyebaran limbah

panas yang memiliki temperatur di atas 30 C akan memengaruhi produktivitas di

ekosistem pesisir.

Contoh Audit Lingkungan batu bara di sekitar paiton-probolinggo

PENGKAJIAN POLUTAN UDARA DAMPAK PEMBAKARAN BATU BARA

DI SEKITAR PAITON-PROBOLINGGO (JATIM 2) yang dilakukan Oleh Prof.

Dr. Ir. AgusTaftazani, Ir. Muzakky, M.Si, Sukirno, ST, Drs. MochYasid, Sri

Murniasih, S.ST

gan

Gambar Lokasi PLTU Batubara di Pulau Jawa

(sumber : PKPP012/B.22/[email protected])

Permasalahan yang disebabkan oleh PLTU Batubara

a. Dampaknya tidak terlihat langsung/kronis, maka harus dilakukan

monitoring secara periodik.

b. polutan berkadar rendah/trace element dan radioaktiv maka perlu metode

analisis spesifik; dipilih teknik analisis nuklir (tan) : gamma spektrometri

dan analisis aktivasi neutron (AAN). AAN untuk penentuan logam berat

berbahaya, spektrometri gamma untuk identifikasi radionuklida alam dan

metode terkait lainnya mengacu ISO17025 kemudian dibandingkan

dengan Baku Mutu yang ada (BAPETEN dan KLH) sehingga terkumpul

sebagai base data.

2.5 Beberapa alasan batubara dipergunakan sebagai sumber energi primer

Batubara menjadi salah satu sumber energi yang utama dikarenakan beberapa hal,

diantaranya :

1. Cadangan batubara sangat banyak dan tersebar luas. Diperkirakan terdapat

lebih dari 984 milyar ton cadangan batubara terbukti (proven coal reserves) di

seluruh dunia yang tersebar di lebih dari 70 negara. Dengan asumsi tingkat

produksi pada tahun 2004 yaitu sekitar 4.63 milyar ton per tahun untuk produksi

batubara keras dan 879 juta ton per tahun untuk batubara muda (brown coal),

maka cadangan batubara diperkirakan dapat bertahan hingga 164 tahun.

Sebaliknya, dengan tingkat produksi pada saat ini, minyak diperkirakan akan

habis dalam waktu 41 tahun, sedangkan gas adalah 67 tahun. Disamping itu,

sebaran cadangannya pun terbatas, dimana 68% cadangan minyak dan 67%

cadangan gas dunia terkonsentrasi di Timur Tengah dan Rusia.

2. Negara negara maju dan negara negara berkembang terkemuka memiliki

banyak cadangan batubara. Berdasarkan data dari BP Statistical Review of Energy

2004, pada tahun 2003, 8 besar negara negara dengan cadangan batubara

terbanyak adalah Amerika Serikat, Rusia, China, India, Australia, Jerman, Afrika

Selatan, dan Ukraina.

3. Batubara dapat diperoleh dari banyak sumber di pasar dunia dengan pasokan

yang stabil.

4. Harga batubara yang murah dibandingkan dengan minyak dan gas.

5. Batubara aman untuk ditransportasikan dan disimpan.

6. Batubara dapat ditumpuk di sekitar tambang, pembangkit listrik, atau lokasi

sementara.

7. Teknologi pembangkit listrik tenaga uap batubara sudah teruji dan handal.

8. Kualitas batubara tidak banyak terpengaruh oleh cuaca maupun hujan.

9. Pengaruh pemanfaatan batubara terhadap perubahan lingkungan sudah

dipahami dan dipelajari secara luas, sehingga teknologi batubara bersih (clean

coal technology) dapat dikembangkan dan diaplikasikan (WCI, 2004).

BAB 3. PENUTUP

DAFTAR PUSTAKA

WCI. 2004. The Coal Resource. World Coal Institute.