Rekomendasi Implementasi Program Hilirisasi melalui Proses Gasifikasi Batubara

White Paper

Rekomendasi Implementasi Program Hilirisasi melalui Proses Gasifikasi Batubara

Disiapkan oleh: Ir. Habibie Razak – Pokja Dewan Pakar PERHAPI 2019 – 2021*

Latar Belakang

Indonesia adalah eksportir batubara terbesar di dunia bersaing dengan Australia. Batubara melimpah tersebar di pulau-pulau besar seperti Sumatera, Kalimantan, Sulawesi dan Papua. Cadangan batubara Indonesia adalah 37 milyar ton (2018; Kementerian ESDM). Sedangkan total sumber daya batubara Indonesia sekitar 166 milyar ton dan sekitar 50% dari total adalah batubara berkalori rendah.

Batubara yang diekspor digunakan untuk memproduksi baja dan sebagai bahan bakar Pembangkit listrik yang merupakan batubara kalori tinggi dan menengah. Nilai kalori (CV) lebih dari 4500 kcal/kg dan kadar air kurang dari 30%. Tipe batubara lainnya disebut batubara kalori rendah yang dikenal dengan nama lignite. Sejak batubara kalori rendah ini tidak ekonomis untuk diekspor dikarenakan kalorinya rendah dan kadar air yang tinggi, hal ini bisa menjadi masukan buat Pemerintah bagaimana memanfaatkan lignite ini untuk kebutuhan energi dan petrokimia di dalam negeri. Solusi terhadap batubara kalori rendah ini adalah dengan gasifikasi batubara.   

Gasifikasi adalah proses di mana bahan bakar karbon mentah dioksidasi untuk menghasilkan produk bahan bakar gas lainnya (other gaseous combustible products). Produk Utama gasifikasi adalah gas sintesis atau syngas, yang komponen utamanya terdiri dari gas karbon monoksida (CO), hidrogen, karbon dioksida (CO2) dan nitrogen. Teknologi gasifikasi batubara dibagi ke dalam tiga besar, fixed bed, fluidized bed, dan entrained flow. Tipe Entrained flow terdiri dua, slurry feed and dry feed.

Teknologi gasifikasi batubara yang menghasilkan syngas tadi kemudian bisa dikonversi selanjutnya menjadi produk hilir (downstream products) seperti methanol, DME, Pupuk, Polypropylene dan berbagai produk bernilai tinggi lainnya.  

Gasifikasi Batubara di Tiongkok

Batubara digunakan dalam tiga cara di Tiongkok, pembakaran langsung (melalui pembangkit listrik tenaga batu bara dan boiler industri), kokas, dan gasifikasi. Di antara ketiga metode ini, gasifikasi batubara adalah pilihan terbersih, dan paling kompleks. Gasifikasi batubara menyumbang 5% dari total konsumsi batubara Tiongkok; merupakan teknologi utama dalam konversi batubara yang efisien dan bersih, dan penting dalam pengembangan bahan kimia massal berbasis batubara (pupuk kimia, metanol, olefin, aromatik, etilena glikol, dll.), bahan bakar sintesis (synfuels) bersih berbasis batubara (minyak, gas alam), pembangkit listrik canggih integrated gasification combined cycle (IGCC), sistem poligenerasi, produksi hydrogen, fuel cells, direct reduction iron making, dan industri proses lainnya.

Gasifikasi batubara menjadi pondasi utama bagi industri kimia batubara modern, dan digunakan untuk oil refinery, pembangkit listrik dan industri metalurgi.

Penelitian dan pengembangan teknologi gasifikasi batubara Tiongkok dimulai pada akhir 1950-an. Dukungan pemerintah telah menghasilkan banyak perkembangan baru selama 30 tahun terakhir, termasuk:

Teknologi gasifikasi Coal Water Slurry dan pembangunan pilot plant di Northwest Research Institute of Chemical Industry;

Proyek teknologi kunci IGCC – Integrated Gasification Combined Cycle (termasuk pemurnian suhu tinggi);

Proyek Pirolisis, Gasifikasi, dan Pemurnian Suhu Tinggi dari Batu Bara diselesaikan pada tahun 1999;

Proyek Teknologi Gasifikasi Batubara Skala Besar dan Efisiensi Tinggi yang diselesaikan pada tahun 2009;

Proyek Gasifikasi Batubara Berskala Besar dan Efisiensi Tinggi dengan Bahan Baku Padat Lainnya (Other Carbonaceous Solid Raw Materials) yang diselesaikan pada tahun 2014.

Selama Rencana Lima Tahun ke-9 hingga ke-12, The East China University of Science and Technology melakukan beberapa proyek gasifikasi batubara. Universitas Tsinghua juga telah membentuk unit eksperimental untuk multi-stage oxygen fed entrained bed gasification. Universitas Tsinghua dan Industri Pupuk Shanxi Fengxi (Group) Ltd. bersama-sama mengembangkan Tsinghua Gasifier. Gasifier generasi pertama mengadopsi struktur batu bata tahan api (refractory brick structure) dan oxygen state-fed entrained bed gasification, dengan tujuh gasifier yang sedang atau akan memasuki operasi; gasifier generasi kedua mengadopsi struktur dinding membran yang mengurangi biaya operasi dan memperluas kemampuan beradaptasi batubara.

Saat ini setidaknya hingga 2018, 28 gasifier sedang dalam konstruksi dan 7 gasifier sudah beroperasi di Tiongkok (Sumber: worldcoal.org).

Penelitian dan pengembangan Tiongkok atas teknologi gasifikasi entrained-bed, serta demonstrasi teknik, operasi jangka panjang dan efisien, dan proyek-proyek berskala besar lebih lanjut, sangat mendukung pengembangan industri kimia batubara modern. Tiongkok memiliki slurry gasifier batubara terbesar di dunia, dan teknologi gasifikasi batubara diakui secara internasional. Pembangunan pabrik large-coal water slurry gasifier dengan kapasitas harian 3000 ton batubara merupakan awal dari demonstrasi besar-besaran teknologi gasifikasi batubara. Penelitian masa lalu, sekarang, dan masa depan telah meningkatkan, dan terus meningkatkan, aplikasi industri teknologi gasifikasi batubara di Tiongkok.

Peluang Investasi Gasifikasi Batubara di Indonesia

Untuk bisa mewujudkan investasi gasiifikasi batubara menjadi feasible dikembangkan di Indonesia setidaknya ada tiga aspek utama yang mesti dievaluasi antara lain:

  • Aspek engineering dan teknologi. Teknologi gasifikasi sudah banyak dikembangkan di dunia dan banyak negara maju yang membangun pabrik-pabrik gasifikasi batubara untuk menghasilkan berbagai ragam produk untuk kebutuhan energi dan petrokimia di dalam negerinya dan menumbuhkan industri-industri hilir dengan memanfaatkan batubara kalori rendah ini. Teknologi gasifikasi sudah terbukti secara komersial di dunia.  
  • Aspek sosial dan Lingkungan. Pabrik gasifikasi batubara dan teknologinya dapat didesain untuk memenuhi hukum dan regulasi lingkungan di setiap negara seperti ambang batas emisi, batas buangan hidrokarbon (hydrocarbon effluent limits), dan sebagainya. Dengan membangun fasilitas gasifikasi batubara di Indonesia kita bisa men-drive pertumbuhan ekonomi dan meningkatkan standar kesejahteraan masyarakat di daerah atau wilayah dimana industri ini dibangun. Kita bisa memberikan nilai tambah pada pembangunan nasional dengan mempekerjakan masyarakat sekitarnya termasuk para professional dan para Insinyur Indonesia untuk mengoperasikan dan memelihara fasilitas ini. Kita bisa mendapatkan lebih banyak royalti maupun pajak dibandingkan dengan hanya mengekspor komoditas batubara ke luar negeri.
  • Aspek keekonomian. Investasi kapital (CAPEX), Biaya pengoperasian (OPEX) dan return on investment (ROI) seperti perhitungan NPV dan IRR seharusnya bisa menjustifikasi bahwa investasi ini layak secara ekonomi dan dapat direalisasikan. Saat ini, batubara kalori rendah di kisaran USD 40 – 50/Metric Ton atau harga kurang dari USD 2.0/MMBTU. Harga batubara dianggap lebih stabil dari waktu ke waktu dibandingkan harga minyak dan gas alam. Harga minyak mentah bisa naik hingga di kisaran hingga USD 80 per barrel atau lebih dan harga gas alam di kisaran USD 8 – 12/MMBTU. Kenyataannya, harga synthetic gas (syngas) and synthetic natural gas (SNG) di kisaran USD 5-6/MMBTU dengan asumsi fasilitas gasifikasi batubara untuk menghasilkan SNG dekat dengan lokasi tambang atau mulut tambang (mine-mouth). Perhitungan keekonomian telah dilakukan dan hasilnya menunjukkan bahwa ini sangat menjanjikan untuk direalisasikan. 

Pemerintah Indonesia diharapkan mengkaji beberapa hal terkait program hilirisasi gasifikasi batubara ini melalui pengumpulan data dan Informasi yang sangat faktual antara lain:

  • Batubara kompetitif di dalam menghasilkan ethanol sampai pada produk E10 gasoline untuk mensubsidi bahan bakar premium dan sejenisnya. Sebagai informasi bahwa subsidi bahan bakar kendaraan untuk Tahun 2019 setidaknya di kisaran 18 Trilyun (sumber: Kementerian ESDM).
  • Batubara kompetitif menghasilkan methanol, polypropylene dan olefin.
  • Batubara telah menjadi feasible untuk menghasilkan synthesis natural gas (SNG) sebagai upaya menggantikan gas alam.
  • Bahan baku batubara juga menjadi sangat kompetitif di dalam memproduksi ammonia-urea dengan kondisi harga gas alam yang relatif tinggi dan juga kelangkaan gas alam sebagai dampak aktifitas eksplorasi migas di hulu yang kian menurun. 
  • Bahan baku batubara menghasilkan Dimethyl Ether (DME) untuk mensubtitusi LPG. Subsidi LPG untuk Tahun 2019 setidaknya 70 Trilyun untuk kebutuhan rumah tangga dan industri (sumber: Kementerian ESDM).

Gambar 1 Produk Hilirisasi dengan Proses Gasifikasi Batubara

Gambar 2- Produk Hilirisasi dengan Produk yang Lebih Bernilai Tinggi melalui Proses Gasifikasi Batubara

Sebagai tambahan, ada beberapa sumbang saran atau pun usulan dalam rangka mengembangkan gasifikasi batubara di Indonesia antara lain:

  • Investasi teknologi dan pembangunan pabrik gasifikasi batubara menjadi produk bernilai tinggi hanya akan bisa dan layak dilakukan secara ekonomi apabila dibangun untuk pabrik skala menengah dan besar. Mengundang investor luar negeri (foreign direct investment – FDI) menjadi suatu keniscayaan untuk membangun industri gasifikasi batubara ini. Nilai investasi setidaknya di atas Rp. 10 Trilyun untuk bisa memenuhi keekonomiannya.
  • Insentif dari Pemerintah harus tersedia untuk mendukung investasi ini antara lain: tax exemption, tax holiday, dan insentif lainnya.
  • Membangun infrastruktur pendukung seperti Infrastruktur pipeline, jalan, rel kereta dan pelabuhan yang memadai untuk mendistribusikan produk-produk yang dihasilkan dari proses gasifikasi batubara. 
  • Mengembangkan Kawasan Ekonomi khusus (KEK) untuk wilayah atau daerah yang memiliki cadangan batubara kalori rendah di Indonesia sehingga bisa mendapatkan perhatian lebih dari Pemerintah.
  • Pengembangan industri gasifikasi batubara harus bisa mensinergikan peran strategis antara Akademisi, Swasta, Pemerintah dan Komunitas Profesional Keinsinyuran, Sains dan Teknologi.

*Riwayat Profesional Penulis:

  • Project Manager Studi Kelayakan Gasifikasi Batubara menjadi Ammonia & Urea, 2014 – 2015
  • Project Manager Studi Kelayakan Gasifikasi Batubara menjadi Urea, Methanol, DME dan Polypropylene (OSBL & Infrastruktur), 2017 – 2019
  • Business Development Manager Pengembangan Proyek Gasifikasi Batubara di salah satu perusahaan Engineering & EPC terkemuka di dunia, 2012 – 2016
  • Technical Paper Contributor terkait pengembangan bisnis gasifikasi batubara di Indonesia, 2012 – Sekarang
  • Bagian dari Tim Pengembangan Usaha salah satu perusahaan penghasil batubara terkemuka di Indonesia untuk melakukan kunjungan teknis ke beberapa Pabrik Gasifikasi Batubara di Tiongkok, 2014 – 2015
  • Pengurus Pusat Persatuan Insinyur Indonesia (PII), 2016 – Sekarang.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *