Pemilihan bahan bakar merupakan keputusan penting dalam operasional pabrik karena berpengaruh langsung terhadap biaya energi, kestabilan produksi, desain instalasi, keselamatan, emisi, serta kebutuhan penyimpanan bahan bakar.

Dua jenis bahan bakar gas yang banyak digunakan di industri adalah CNG (Compressed Natural Gas) dan LPG (Liquefied Petroleum Gas). Keduanya sama-sama dapat digunakan untuk boiler, oven, furnace, dryer, burner, dan berbagai proses pemanasan, tetapi karakteristik serta sistem instalasinya berbeda.

Apa Itu CNG?

CNG atau Compressed Natural Gas adalah natural gas yang sebagian besar terdiri dari methane dan disimpan dalam kondisi bertekanan tinggi agar volumenya menjadi lebih kecil.

Pada sistem distribusi CNG industri, gas umumnya dikompresi pada tekanan tinggi, kemudian dibawa menggunakan CNG trailer atau storage module menuju lokasi pelanggan.

Di pabrik, tekanan tersebut kemudian diturunkan menggunakan Pressure Regulating Station (PRS).

Alur sederhananya:

CNG Trailer → Isolation Valve → Gas Filter → PRS → Gas Meter → Distribution Pipeline → Boiler/Burner

CNG sangat cocok untuk industri yang membutuhkan suplai gas secara kontinu tetapi belum mempunyai akses langsung ke jaringan natural gas pipeline.

Apa Itu LPG?

LPG atau Liquefied Petroleum Gas umumnya merupakan campuran propane dan butane.

Berbeda dengan CNG yang disimpan sebagai gas bertekanan tinggi, LPG disimpan dalam bentuk cair dengan tekanan yang jauh lebih rendah dibandingkan storage CNG.

Sistem industri umumnya menggunakan:

LPG Storage Tank → Vaporizer → Pressure Regulator → Gas Meter → Distribution Pipeline → Burner

Pada penggunaan kecil, LPG juga dapat menggunakan cylinder atau manifold cylinder.

Perbandingan CNG dan LPG untuk Industri

1. Perbedaan Komposisi Gas

CNG sebagian besar terdiri dari methane (CH₄).

LPG terutama terdiri dari:

Propane (C₃H₈) dan Butane (C₄H₁₀).

Perbedaan komposisi tersebut menyebabkan perbedaan pada heating value, density, tekanan penyimpanan, kebutuhan burner, serta karakteristik pembakaran.

Karena itu burner LPG tidak sebaiknya langsung digunakan dengan CNG tanpa melakukan evaluasi dan penyesuaian.

2. Perbedaan Sistem Penyimpanan

Penyimpanan CNG

Karena CNG tetap berada dalam fase gas, dibutuhkan tekanan tinggi agar jumlah gas yang dapat disimpan meningkat.

Sistem dapat menggunakan:

CNG Tube Skid

atau

CNG Trailer

Gas kemudian masuk ke PRS sebelum digunakan pabrik.

Contohnya:

200 barg CNG → PRS Stage 1 → Intermediate Pressure → PRS Stage 2 → 3 barg → Factory

Untuk aplikasi dengan pressure reduction besar, aspek temperature drop juga perlu diperhitungkan.

Penyimpanan LPG

LPG dapat berubah menjadi cair pada kondisi tekanan dan temperatur yang sesuai.

Karena itu kapasitas energi yang dapat disimpan dalam volume vessel tertentu relatif tinggi.

Pada pabrik, sistem LPG dapat berupa:

LPG Storage Tank → Vaporizer → Regulator → Metering → Burner

Vaporizer diperlukan ketika kemampuan natural vaporization dari tank tidak mencukupi kebutuhan flow.

3. Perbedaan Nilai Kalor

LPG mempunyai heating value per kilogram yang tinggi.

Secara pendekatan:

LPG ≈ 46 MJ/kg

Sementara natural gas dapat berada di kisaran:

±35–40 MJ/Sm³

Nilai sebenarnya bergantung pada komposisi gas.

Sebagai pendekatan energi:

1 kg LPG ≈ sekitar 1,2–1,3 Sm³ natural gas

Namun angka tersebut hanya pendekatan berdasarkan energi.

Untuk konversi biaya sebenarnya perlu diperhitungkan:

Heating Value + Efficiency Burner + Harga Bahan Bakar + Biaya Distribusi + Pajak + Operational Cost

Karena itu membandingkan hanya:

Harga LPG/kg vs harga CNG/Sm³

belum cukup.

Yang sebaiknya dibandingkan adalah:

Rp per energi yang benar-benar digunakan proses produksi.

4. Perbedaan Tekanan Operasi

Sistem CNG dapat menerima gas dari storage pada tekanan sangat tinggi.

Karena itu diperlukan PRS dengan kemampuan pressure reduction yang sesuai.

Contohnya:

CNG Trailer: 200 bar

↓

Regulator Stage 1: 20 bar

↓

Regulator Stage 2: 3 bar

↓

Factory Distribution

Sedangkan LPG storage bekerja pada tekanan jauh lebih rendah dan sangat dipengaruhi temperatur serta komposisi propane/butane.

Pada kedua sistem, tekanan menuju burner tetap harus disesuaikan dengan kebutuhan manufacturer burner.

5. Perbedaan Peralatan Utama

Untuk CNG, instalasi industri dapat terdiri dari:

CNG Trailer → Hose → Isolation Valve → Gas Filter → Heater → Regulator → Safety Valve → Turbine Meter → Gas Pipeline

Sedangkan LPG:

LPG Tank → Isolation Valve → Vaporizer → Regulator → Safety System → Gas Meter → Gas Pipeline

Artinya konversi LPG menjadi CNG tidak hanya berarti mengganti sumber gas.

Sistem keseluruhan harus diperiksa.

6. CNG Memerlukan PRS

Salah satu komponen terpenting dalam sistem CNG adalah Pressure Regulating Station.

PRS mempunyai fungsi untuk:

menurunkan tekanan, mempertahankan outlet pressure, melakukan filtration, memberikan proteksi overpressure dan menyediakan monitoring.

Sistem PRS dapat terdiri dari:

Isolation Valve → Gas Filter → Pressure Gauge → Regulator Stage 1 → Heater → Regulator Stage 2 → Safety Valve → Metering → Outlet

Desain aktual bergantung pada kapasitas dan kondisi operasi.

Misalnya:

Capacity: 500 Sm³/h

CNG Inlet: hingga ±200 barg

Factory Pressure: 3 barg

Tidak tepat memilih regulator hanya berdasarkan diameter connection. Kapasitas regulator harus diverifikasi berdasarkan inlet pressure, outlet pressure, flow, gas characteristics, dan manufacturer sizing data.

7. LPG Dapat Memerlukan Vaporizer

Salah satu perbedaan besar LPG dibandingkan CNG adalah kebutuhan vaporization.

LPG di dalam tank berada dalam fase cair.

Untuk digunakan burner, LPG harus tersedia dalam fase gas.

Pada konsumsi kecil, panas lingkungan mungkin mampu menghasilkan vaporization yang dibutuhkan.

Namun pada flow besar, natural vaporization dapat tidak mencukupi.

Akibatnya dapat terjadi:

Tank icing → Pressure turun → Flow gas tidak stabil → Burner terganggu

Solusinya adalah menggunakan:

LPG Vaporizer

CNG tidak memerlukan vaporizer dengan prinsip yang sama karena gas dari CNG storage memang sudah berada dalam fase gas.

8. Temperature Drop pada CNG

Walaupun CNG tidak memerlukan vaporizer LPG, pressure reduction yang besar dapat menyebabkan penurunan temperatur gas.

Sebagai contoh:

200 bar → 3 bar

merupakan pressure ratio yang sangat besar.

Karena itu PRS kapasitas tertentu dapat memerlukan sistem pemanasan untuk membantu mengendalikan temperatur.

Konfigurasinya dapat berupa:

CNG → Heater → Pressure Regulator

atau konfigurasi heating lainnya berdasarkan process calculation.

Sizing heater tidak boleh hanya berdasarkan flow. Perlu mempertimbangkan pressure reduction, inlet temperature, required outlet temperature, gas composition dan heat loss.

9. Mana yang Lebih Ekonomis?

Tidak ada jawaban bahwa CNG selalu lebih murah atau LPG selalu lebih mahal.

Perbandingan ekonomi harus dibuat berdasarkan kondisi pabrik.

Misalnya kebutuhan pabrik:

100.000 Sm³ natural gas equivalent per bulan

Maka total biaya CNG dapat dihitung dari:

Harga CNG + Transportasi + PRS Rental/Investment + Maintenance + Minimum Offtake

Untuk LPG:

Harga LPG + Transportasi + Tank Rental/Investment + Vaporizer + Maintenance

Setelah itu baru dibandingkan berdasarkan energi yang diterima pabrik.

10. Contoh Perbandingan Sederhana

Misalnya harga hipotetis:

CNG = Rp8.500/Sm³

Dengan heating value:

37 MJ/Sm³

Maka biaya energi:

Rp8.500 ÷ 37 = sekitar Rp230/MJ

Misalnya LPG:

Rp15.000/kg

Heating value:

46 MJ/kg

Maka:

Rp15.000 ÷ 46 = sekitar Rp326/MJ

Dalam contoh tersebut CNG lebih murah secara energi.

Namun ini hanya ilustrasi. Harga aktual di setiap wilayah dapat berbeda dan harus memasukkan biaya transportasi, equipment, losses, serta efisiensi combustion.

11. Efisiensi Burner

Ketika berpindah dari LPG ke CNG, burner harus diperiksa.

Karena sifat gas berbeda, beberapa komponen dapat memerlukan adjustment seperti:

Gas pressure

Air-to-gas ratio

Burner nozzle/orifice

Gas train

Regulator

Control valve

Flame detector setting

Combustion tuning

Burner yang tidak dituning dengan benar dapat menyebabkan combustion tidak optimal.

Gejala yang mungkin muncul antara lain flame tidak stabil, konsumsi gas tinggi, temperatur proses tidak tercapai atau emisi combustion memburuk.

12. Aspek Keselamatan

CNG dan LPG sama-sama merupakan bahan bakar mudah terbakar sehingga keduanya harus menggunakan sistem keselamatan yang sesuai.

Tetapi karakter gas berbeda.

Methane lebih ringan daripada udara sehingga ketika dilepaskan cenderung naik apabila kondisi ventilasi memungkinkan.

Propane dan butane lebih berat daripada udara sehingga LPG yang bocor dapat berkumpul pada area rendah.

Karena itu penempatan ventilation dan gas detector harus mempertimbangkan jenis gas yang digunakan.

Untuk CNG/natural gas detector umumnya perlu mempertimbangkan potensi akumulasi pada bagian atas area.

Untuk LPG, perhatian besar diberikan pada area rendah seperti floor level, pit dan drain.

Final detector placement tetap harus mengikuti risk assessment, desain fasilitas, detector manufacturer, dan persyaratan keselamatan yang berlaku.

13. Emisi Pembakaran

Natural gas mempunyai rasio hydrogen terhadap carbon yang lebih tinggi dibanding LPG.

Karena itu, untuk jumlah energi pembakaran yang sama, natural gas umumnya menghasilkan emisi CO₂ langsung yang lebih rendah dibandingkan LPG.

Namun analisis lingkungan secara keseluruhan juga harus mempertimbangkan faktor lain, termasuk kemungkinan methane leakage pada rantai supply.

Untuk kebutuhan pabrik yang ingin melakukan fuel switching, perbandingan emisi sebaiknya dibuat berdasarkan:

kg CO₂e per unit energi atau per unit produk.

14. Kapan Sebaiknya Menggunakan CNG?

CNG menarik untuk dipertimbangkan apabila pabrik:

mempunyai konsumsi gas relatif kontinu, membutuhkan volume energi cukup besar, tidak memiliki jaringan natural gas pipeline, mempunyai lokasi yang memungkinkan CNG trailer masuk dan keluar, serta memperoleh harga CNG dan biaya logistik yang kompetitif.

CNG juga cocok ketika perusahaan berencana menggantikan bahan bakar seperti LPG, diesel atau bahan bakar lain dengan natural gas.

15. Kapan LPG Lebih Praktis?

LPG dapat lebih praktis ketika konsumsi gas relatif kecil atau tidak kontinu, lokasi sulit dijangkau CNG trailer, kebutuhan storage sederhana, atau belum ekonomis membangun PRS dan infrastruktur CNG.

LPG juga mempunyai advantage dari sisi energy density storage yang tinggi.

Karena itu keputusan tidak boleh dibuat hanya berdasarkan harga satuan bahan bakar.

16. Konversi Pabrik dari LPG ke CNG

Sebelum melakukan konversi, perlu dilakukan engineering survey.

Data utama yang perlu dianalisis antara lain:

Pemakaian LPG per hari/bulan

Operating hour

Maximum demand

Peak consumption

Jenis burner

Burner capacity

Required gas pressure

Existing gas train

Pipeline diameter

Boiler/furnace capacity

Lokasi CNG trailer

Jarak PRS ke burner

Dari data tersebut dapat dihitung kebutuhan CNG.

Contohnya bila konsumsi:

1.000 kg LPG/hari

Dengan pendekatan:

1 kg LPG ≈ 1,25 Sm³ natural gas

Maka kebutuhan natural gas kira-kira:

1.000 × 1,25 = 1.250 Sm³/hari

Jika pabrik beroperasi selama:

10 jam/hari

rata-rata kebutuhan flow sekitar:

125 Sm³/h

Setelah memperhitungkan peak demand dan design margin, kapasitas PRS mungkin perlu dibuat lebih besar daripada average flow tersebut.

Kesimpulan

Tidak ada satu bahan bakar yang selalu paling tepat untuk seluruh pabrik.

CNG unggul ketika diperlukan natural gas dalam jumlah cukup besar dengan penggunaan kontinu dan logistik CNG tersedia.

LPG unggul dalam kemudahan penyimpanan, energy density storage yang tinggi dan fleksibilitas pada kebutuhan tertentu.

Untuk menentukan pilihan paling ekonomis, perusahaan perlu membandingkan:

Harga bahan bakar → Heating Value → Efficiency → Transport → Storage → PRS/Vaporizer → Maintenance → Safety → Reliability

Bukan hanya membandingkan Rp/kg dengan Rp/Sm³.