## Jurnal Asiimetrik: Jurnal Ilmiah Rekayasa Dan Inovasi
Terakreditasi “ Peringkat 3” berdasarkan SK Dirjendiktiristek, Nomor: 225/E/KPT/2022 Volume 5 Nomor 2 Tahun 2023, Juli 2023, Halaman 349-358 Website : http://journal.univpancasila.ac.id/index.php/asiimetrik/

## Potensi Pemanfaatan Sumber Energi Alternatif Gas Metana untuk Pembangkit Listrik 3 MW Menggunakan Pemodelan Landgem (Studi Kasus: TPA Koya Koso Kota Jayapura)

## Methane Gas Alternative Energy Resource Utility Potential for 3 MW Power Plant Using Landgem Modeling (Case Study: TPA Koya Koso Kota Jayapura)
Royend F. Samosir, Johni Jonatan Numberi  , Enos Karapa, Herbert Innah, Yane Ansanay, Prihananto Setiadji dan Tiper K. M. Uniplaita
Universitas Cenderawasih, Jl. Kamp Wolker, Jayapura, Indonesia

## Informasi artikel:
Diterima: 29/06/2023 Direvisi: 02/07/2023 Disetujui: 05/07/2023

## Abstract
The  volume  of  waste  will  continue  to  increase  with  increasing  time,  population,  and economic growth in a city, district, or province. The city of Jayapura, as the center of the  economy  of  the  land of  Papua,  is  the  same  way.  The Koya  Koso  TPA  management system  for Jayapura  City  is  currently  landfill  control,  where  the  waste  that has  been collected at the TPA is stockpiled using layers of soil so that the piles are increasing in number day by day and causing problems including air pollution by methane gas, CO2, and other gases and limited land, thereby reducing the age of TPA Koya Koso Jayapura City. This study aims to determine the potential content of methane gas by modeling it using  Landgem  software  and  the  potential  capacity  of  electrical  energy  that  can  be generated. The results showed that the potential content of methane gas generated from Landgem  modeling is  13,134,026  m 3 /year, or 8,762  tons/year,  resulting in  a  potential capacity of electrical energy of 2,797.22 kW, or 2.8 MW.
Keywords: methane gas, waste, Landgem, electrical power.

## SDGs : Abstrak
Volume sampah akan terus bertambah seiring dengan peningkatan jumlah penduduk dan ekonomi suatu kabupaten, kota, serta provinsi. Hal ini juga terjadi pada Kota Jayapura sebagai pusat perekonomian tanah papua. Satu-satunya TPA di Kota Jayapura adalah TPA Koya Koso, dengan metode pengolahan kontrol landfill, dimana sampah ditimbun dengan lapisan  tanah.  Hal  ini  menyebabkan  jumlah  timbunan  semakin  bertambah  dan  lahan menjadi terbatas, sehingga umur TPA makin berkurang. Dampaknya terhadap lingkungan adalah  polusi  oleh  gas  metana,  CO2  dan  gas  rumah  kacah  lainnya.  Penelitian  ini mengusulkan  penerapan  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Sampah  (PLTSa)  sebagai  bentuk pengolahan  sampah  di  TPA  Kosa  Koyo.  Perhitungan  energi  listrik  dari  PLTSa  tersebut didasarkan pada potensi kandungan gas metana. Potensi gas metana pada penelitian ini dihitung menggunakan pemodelan Landgem. Hasil penelitian menunjukkan  bahwa potensi kandungan  gas  Metana  Kosa  Koya  adalah  13.134.026  m 3 /  tahun  atau  8.762  Ton/tahun. Nilai  kandungan  tersebut  dapat  digunakan  sebagai  sumber  energi  PLTSa  untuk menghasilkan energi listrik 2.797,22 kW atau 2,8 MW.
Kata Kunci: gas metana, sampah, Landgem , electrical power .
 Penulis Korespondensi email : j_numberi@yahoo.com
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
(Studi Kasus: TPA Koya Koso Kota Jayapura)

## 1. PENDAHULUAN
Peningkatan  jumlah  penduduk  dan  daya belinya  berpengaruh  terhadap  peningkatan jumlah  sampah.  Sehingga,  pemerintah  harus berfokus  terhadap  penanganan  sampah  yang jumlahnya  terus  meningkat  setiap  tahun.  Disisi lain, cost (Biaya)  dalam  mengatasi  sampah  kota adalah faktor penghambat dalam pengembangan keberhasilan tata kelola sampah (Damanhuri dkk . , 2009) .
Kota Jayapura sebagai ibu kota provinsi dan pusat perekonomian tanah papua juga mengalami masalah pengolahan sampah. Sistem pengelolaan sampah  TPA  Koya  koso  Kota  jayapura  adalah kontrol  landfill,  dimana  sampah  yang  telah terkumpul  akan  ditimbun  dengan  lapisan  tanah. Terdapat  dua  konsekuensi  yang  dihasilkan, pertama,  pencemaran  udara  oleh  gas  metana, CO2 dan gas lainnya, kedua, keterbatasan lahan. Hal ini pada akhirnya akan mengurangi umur TPA Koya  Koso.  TPA  ini  telah  beroperasi  sejak  tahun 2015  dan  direncanakan  tutup  pada  tahun  2035 atau umur lebih dari 20 tahun. Berdasarkan data kepala  UPTD,  TPA  Koya  koso  menerima  kurang lebih 350 ton sampah per hari dan terdapat sekitar 2  juta  ton  sampah  tanpa  pemanfatan  di  lokasi TPA.
PLTSa  atau  Pembangkit  Listrik  Tenaga Sampah merupakan salah satu jalan keluar perihal tata  kelola  sampah.  Selain  mengurangi  jumlah sampah,  PLTSa  juga  menghasilkan  energi  listrik yang  dapat  digunakan  oleh  masyarakat  sekitar. PLSTa  memanfaatkan  senyawa  atau  zat  kimiawi yaitu  Gas  Metan  atau  CH4,  gas  karbon  dioksida (CO2) dan gas lainnya yang bisa meningkatkan gas rumah  kaca  (GRK) (Angriani,  2017;  Bove  dan Lunghi,  2006;  Morgan  dan  Yang,  2001;  Muljono, Mukti  dan  Natsir,  2022;  Rahmawati,  Haddin  dan Suhartono, 2023; Wahyuni, 2011) .
Terdapat  studi-studi  pemanfaatan  sampah sebagai  sumber  energi  PLTSa.  Ikhsan  dan Sukriyadin  mengusulkan  pembangunan  PLTSa  di Kota  Banda  Aceh  sebagai  bentuk  pengendalian sampah (Ikhsan dan Syukriyadin, 2014) . Penelitian tersebut  menunjukan  bahwa  dengan  potensi volume  sampah  216,024  m 3 /tahun,  mampu menghasilkan  gas  metana  sebesar  1,992,533 m 3 /tahun.
Gas tersebut digunakan untuk membangkitkan energi listrik 1,719 kW menggunakan mesin dengan efisiensi 25%. Monice melakukan analisis pemanfaatan sampah sebagai sumber  pembangkit  Listrik  di  TPA  Muara  Fajar Pekanbaru (Monice,  2018) .  Berdasarkan  hasil pemodelan  LandGem,  potensi  sampah  1,819,473 m 3 /tahun  pada  TPA  Muara  Fajar  dapat menghasilkan gas metana 5,338,000 m 3 /tahun dan daya listrik 6,806 kW.
Berbeda dengan penelitian yang menggunakan pemodelan
Landgem untuk menghitung  potensi  sampah,  Rohman  serta Farahdiba  dan  Putra,  menggunakan  metode Intergovernmental  Panel  on  Climate  Change (IPCC) untuk memperkirakan Potensi Gas Metana, masisng-masing  di  TPA  Tegalasri  Wlingi  dan  TPA Piyungan  Bantul (Rohman,  2022;  Farahdiba  and Putra, 2014) . Hasil studi ini menunjukkan bahwa potensi  produksi  gas  metana  TPA  Tegalasri diperkirakan  sebesar  941.5  ton  pada  tahun  2019 dan 6,186 ton untuk TPA Piyungan.
Penggunaan metode LandGem dan IPCC harus didasarkan  pada  ketersediaan  data  yang memadai.  Metode  IPCC  memang  memiliki  nilai akurasi  yang  lebih  tinggi  dari  metode  LandGem, namun  data  yang  dibutuhkan  lebih  komplek. Metode  IPCC  menekankan  pada  rincian  data analisis  kimiawi  sampah  dan  lingkungan  TPA. Sedangkan, metode LandGem hanya melihat data volume sampah.
Berdasarkan  pemaparan  diatas,  dan  fakta bahwa  belum  tersedianya  PLTSa  sebagai  bentuk tata  kelolah  sampah  di  Kota  Jayapura,  maka penelitian  ini  mengusulkan  sebuah  studi  potensi sampah  sebagai  sumber  PLTSa  pada  TPA  Koya Koso.  Perhitungan  potensi  gas  metana  dilakukan menggunakan metode LandGem karena kebutuhan  data  yang  sederhana.  Belum  tersedia fasilitas  laboratorium  yang  memadai  di  Kota Jayapura  untuk  menganalisis  komposisi  kimiawi dari  sampah  TPA  Koya  Koso,  jika  penelitian menggunakan  metode  IPCC.  Jumlah  konsentrasi gas  metana  dari  hasil  pemodelam  metode LandGem  digunakan  untuk  menghitung  total energi listrik yang dapat dihasilkan TPA Koya Koso Kota Jayapura.

## 2. METODOLOGI
Penelitian dilakukan selama tiga bulan (April hingga Mei 2023) di TPA Koya Koso, Kampung Koya Koso,  Distrik  Abepura,  Kota  Jayapura,  Provinsi Papua. Penelitian dilaksanakan terdiri dari enam kegiatan  seperti  ditunjukan  pada Gambar  1 . Masing-masing  kegiatan  adalah  pengumpulan data,  perhitungan  proyeksi  jumlah  penduduk, perhitungan potensi
sampah, pemodelan LandGem, perhitungan potensi daya, dan analisis hasil perhitungan.

## Gambar 1. Alur penelitian

## 2.1. Pengumpulan Data
Data  yang  digunakan  pada  penelitian  ini adalah data jumlah penduduk Kota Jayapura dan volume  sampah  TPA  Koya  Koso  dari  tahun  2012 hingga  2021.  Data  jumlah  penduduk  merupakan data  sekunder  yang  diperoleh  dari  Badan  Pusat Statistik Kota Jayapura. Data ini digunakan untuk menghitung  proyeksi  jumlah  penduduk  Kota Jayapura  tahun  2022  hingga  2035.  Sedangkan,
data volume sampah TPA Koya Koso diperoleh dari Dinas  Lingkungan  Hidup  dan  Kebersihan  Kota Jayapura.  Dinas  tersebut  menghitung  volume sampah  berdasarkan  hasil  timbangan  truk pengangkut  sampah  ke  TPA  Koya  Koso  yang melalui  jembatan  timbang.  Data  ini  akan digunakan  untuk  menghitung  proyeksi  volume sampah tahun 2022 hingga 2035.

## 2.2. Perhitungan Proyeksi Penduduk
Perhitungan proyeksi penduduk Kota
Jayapura tahun 2022 hingga 2035 didasarkan pada hasil  proyeksi  aritmatik  atau  geometrik.  Hasil proyeksi  yang  dipilih  memiliki  standar  deviasi terkecil dengan koefisien korelasi mendekati satu (Sugiyono, 2007; Karyana dan Rusliana, 2021) . Persamaan proyeksi aritmatika untuk
memprediksi  jumlah  penduduk  ditunjukan persamaan (1) dan persamaan (2), berikut:
𝑟 = 1 𝑡( 𝑃𝑡 𝑃𝑜−1 ) (1)
𝑃 𝑡 =   𝑃 𝑜 (1 + 𝑟. 𝑡) (2) Sedangkan, persamaan proyeksi geometri ditunjukan  persamaan  (3)  dan  persamaan  (4), berikut:
𝑟 =   ( 𝑃 𝑡 𝑃 𝑜 ) 1 𝑡 −1 (3)
𝑃 𝑡 =   𝑃 𝑜 (1 + 𝑟. 𝑡) (4)
dimana:
P t = Jumlah penduduk tahun t P o = Jumlah penduduk tahun dasar r = Angka pertumbuhan penduduk
Hasil  maksimal  proyeksi  diperoleh  dengan menggunakan  data  Jumlah  penduduk  9  tahun sebelumnya yaitu tahun 2012- 2021.

## 2.3. Perhitungan Proyeksi Volume Sampah
Perhitungan  proyeksi  volume  sampah  tahun 2022 hingga 2035 didasarkan pada persamaan (5) dan  persamaan  ()6.  Nilai  faktor  pelayanan  dan volume  sampah  tahun  2015  hingga  2021  yang dimasukan  pada  kedua  persamaan  tersebut diperoleh dari hasil wawancara dengan BPS Kota Jayapura.
𝑇 =
𝑀 𝑡 𝐹 𝑃 𝑥 𝑃 𝑇 𝑥 365 (5)
𝑀 𝑡 =   𝐹 𝑃 𝑥 𝑇 𝑥 𝑃 𝑇 𝑥 365 (6)
dimana:
𝑇  = 𝑇𝑖𝑚𝑏𝑢𝑙𝑎𝑛 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑎ℎ 𝑟𝑒𝑟𝑎𝑡𝑎 (𝑚 3 /(𝑜𝑟𝑎𝑛𝑔. ℎ𝑎𝑟𝑖) 𝑀 𝑡 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑎ℎ 𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛 𝑡(𝑚 3 ) 𝑃 𝑡 = 𝑃𝑟𝑜𝑦𝑒𝑘𝑠𝑖 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑢𝑑𝑢𝑘 𝑡𝑎ℎ𝑢𝑛 𝑡 𝐹 𝑝 = 𝐹𝑎𝑘𝑡𝑜𝑟 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑦𝑎𝑛𝑎𝑛 (%)
Terdapat  empat  langkah  perhitungan  untuk menentukan  proyeksi  volume  sampah.  Pertama, menghitung  timbulan  sampah  rerata  dari  tahun 2015 hingga 2021 (T 2015 hingga T 2021 ) menggunakan persamaan (5). Kedua, merata-rata nilai timbulan sampah selama tujuh tahun tersebut (T rata-rata (2015- 2021) ).  Ketiga,  Nilai  rata-rata  timbulan  sampah tahun 2015 hingga 2021, ditetapkan sebagai nilai rata-rata  timbulan  sampah  tahun  2022  hingga 2035  (T 2022-2035 =  T rata-rata  (2015-2021) ).  Keempat, menghitung  volume  sampah  tahun  2022  hingga 2035  (M 2022-2035 )  berdasarkan  nilai  rata-rata timbulan  sampah  yang  ditetapkan  untuk  tahun 2022  hingga  2035  (T 2022-2035 )  menggunakan persamaan (6).

## 2.4. Pemodelan Landgem
Landfill  Gas  Emissions  model  atau  LandGEM adalah aplikasi berbasis Microsoft Excel . LandGem dapat mengestimasi taraf atau volume emisi gas pada  TPA,  seperti  gas  metana,  gas  karbon dioksida,  gas  senyawa  non-metana.  Tampilan software LandGem ditunjukan pada Gambar 2 .
Gambar 2. Tampilan awal software Landgem
Variabel  yang  dibutuhkan  sebagai  input pemodelan  LandGem  adalah  volume  sampah, temperatur  TPA,  konstanta  K,  kapasitas
pembentukan metana, dan kandungan gas metana pada  sampah (EPA,  2016) . Tabel  1 menunjukan nilai  variabel  yang  dibutuhkan  pada  pemodelan LandGem.
Tabel 1. Nilai variabel pemodelan LandGem Variabel Nilai Volume Sampah TPA Hasil Proyeksi tahun 2022-2035 Temperatur TPA 27 o C Konstanta nilai K 0,05 Kapasitas Pembentukan Metana 170 m 3 /mg Kandungan Metana pada Kondisi TPA dengan Campuran Sampah Organik - Non Organik 50%
Hasil  pemodelan  LandGEM  bertujuan  untuk mengidentifikasi laju timbulan emisi gas metana dan  karbondioksida  di  area  TPA  Koya  koso sehingga  dapat  diketahui  seberapa  besar potensinya  untuk  digunakan  sebagai  sumber energi alternatif.

## 2.5. Perhitungan Potensi Daya
Formula untuk menghitung energi listrik yang dihasilkan  dari  jumlah  gas  metana  memakai persamaan  (7):
𝑃 𝑔 = 𝑄 𝑇 𝑥 𝐻 𝑜 3600 (7)
Dimana:
𝑃 𝑔 = 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 𝑔𝑎𝑠 𝐿𝐹𝐺(𝑘𝑊)
𝑄 𝑇 = 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑠𝑖 𝑔𝑎𝑠 𝑚𝑒𝑡𝑎𝑛𝑎 (𝑚 3 /𝑗𝑎𝑚)
𝐻 𝑜 = 𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑘𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑔𝑎𝑠 (  𝑘𝐽/𝑚 3 )
Nilai  kalor  (Ho)  mengacu  pada  penelitian yang  dilakukan  oleh  Narayanan  dan  Shrestha, yaitu  16.785  kJ/m 3 (Narayanan  dan  Shrestha, 2009) .  Sedangkan,  daya  listrik  hasil  pembangkit dihitung menggunakan persamaan (8):
𝑃 𝑒 = 𝜂 𝑒 . 𝑃 𝑔 (8)
dimana:
𝑃 𝑒 = 𝐷𝑎𝑦𝑎 𝑙𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑘 𝑘𝑒𝑙𝑢𝑎𝑟𝑎𝑛 𝑝𝑒𝑚𝑏𝑎𝑛𝑔𝑘𝑖𝑡(𝑘𝑊) 𝜂 𝑒 = 𝐸𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖 𝑝𝑒𝑚𝑏𝑎𝑛𝑔𝑘𝑖𝑡 𝑙𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑘
Nilai  efiesien  pembangkit  listrik  tergantung dari jenis generator yang digunakan. Penelitian ini menggunakan generator dengan efisiensi 42,2%.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1. Perhitungan Potensi Daya
Data jumlah penduduk Kota Jayapura tahun 2012  hingga  2021  dari  BPS  Kota  Jayapura ditunjukan Tabel 2 . Sedangkan, data sampah TPA Koya  Koso  dan  persentase  faktor  pelayanannya ditunjukan Tabel 3 .
Tabel 2. Data jumlah penduduk kota Jayapura 2012-
2021 (BPS, 2022) No Tahun Jumlah Penduduk 1 2012 268,285 2 2013 272,544 3 2014 275,694 4 2015 283,490 5 2016 288,786 6 1017 293,690 7 1018 297,775 8 2019 300,192 9 2020 398,478 10 2021 404,004
Tabel  2 menunjukan  bahwa  penduduk  Kota Jayapura bertambah sekitar 50 % dalam 1 dekade terkahir,  dengan  rata-rata  pertumbuhan  5  % setiap tahunnya. Sedangkan berdasarkan Tabel 3 , rata-rata  peningkatan  sampah  Kota  Jayapura adalah  sekitar  10  %  pertahunnya.  Hal  ini  diikuti dengan  meningkatnya  faktor  pelayanan  hingga mencapai 80% pada tahun 2022.
Tabel 3. Data sampah kota Jayapura (Kemenlhk, 2022)
Tahun Berat Sampah (Ton) Faktor Pelayanan 2015 52,231 70% 2016 53,213 70% 2017 53,338 70% 2018 61,631 70% 2019 64,395 75% 2020 65,998 80% 2021 67,161 80% 2022 98,662 80%

## 3.2. Hasil Proyeksi Jumlah Penduduk
Perhitungan  awal  untuk  menentukan  nilai standar deviasi dan koefisien korelasi baik untuk metode  aritmatik  maupun  metode  geometri didasarkan  masing-masing  pada  persamaan  (1), persamaan (2), persamaan (3) dan persamaan (4). Perhitungannya  menggunakan  data  penduduk
tahun  2012  hingga  2021.  Sedangkan,  hasilnya ditunjukan pada Tabel 4 .
Tabel 4. Hasil perhitungan nilai standar deviasi dan koefisien korelasi menggunakan metode aritmatik dan
geometri Tahun Jumlah Jiwa Aritmatika Geometrik r (%) P t R (%) P t 2012 268,285 5.62 268,285 4.65 268,285 2013 272,544 283,365 280,770 2014 275,694 298,445 293,836 2015 283,490 313,525 307,510 2016 288,786 328,605 321,821 1017 293,690 343,684 336,797 1018 297,775 358,764 352,470 2019 300,192 373,844 368,873 2020 398,478 388,924 386,039 2021 404,004 404,004 404,004 Standar Deviasi 45,657 45,644 Koefisien Korelasi 1 0,86
Berdasarkan  hasil  perhitungan  standar deviasi  dan  koefisien  korelasi  pada Tabel  4 , metode yang digunakan untuk proyeksi penduduk Kota Jayapura dari tahun 2022 hingga 2035 adalah metode aritmarika. Matode ini digunakan karena memiliki nilai koefisien korelasi sebesar 1 seperti yang  ditunjukan Tabel  4 .  Artinya,  proyeksi aritmatika merupakan metode yang paling sesuai untuk mewakii pola pertumbuhan penduduk Kota Jayapura. Hasil proyeksi penduduk Kota Jayapura dari  tahun  2022  hingga  2035  dengan  metode aritmatik ditunjukan pada Tabel 5 .
Tabel 5. hasil perhitungan proyeksi penduduk kota Jayapura tahun 2022-2035 dengan metode aritmatika
No Tahun Jumlah penduduk 1 2022 426,712 2 2023 450,697 3 2024 476,030 4 2025 502,787 5 2026 531,048 6 2027 560,898 7 2028 592,425 8 2029 625,724 9 2030 660,895 10 2031 698,043 11 2032 737,279 12 2033 778,720 13 2034 822,491 14 2035 868,722
Hasil  proyeksi  penduduk  tahun  2022  hingga 2035  pada Tabel  5 menunjukan  rerata peningkatan  penduduk  setiap  tahun  yang  sesuai dengan data awal Tabel 3 , yaitu 5%.

## 3.3. Hasil Proyeksi Volume Sampah
Langkah  pertama,  menghitung  timbulan sampah rerata dari tahun 2015 hingga 2021 (T 2015 hingga  T 2021 )  menggunakan  persamaan  (5). Perhitungan dibawah dilakukan untuk tahun 2019, sedangkan  hasil  perhitungan  nilai  timbulan lainnya ditunjukan pada Tabel 6 kolom keempat.
𝑇 2019 = 𝑀 2019 𝐹 2019 𝑥 𝑃 2019 𝑥 365 𝑇 2019 = 64,395,000 𝑘𝑔 75% 𝑥 300,192 𝑜𝑟𝑎𝑛𝑔 𝑥 365 ℎ𝑎𝑟𝑖
𝑇 2019 =  0,78 𝑘𝑔 𝑜𝑟𝑎𝑛𝑔 𝑥 ℎ𝑎𝑟𝑖
Langkah kedua menghasilkan nilai rata-rata timbulan sampah tahun 2015 hingga 2021 sebesar 0,71  kg/(orang  x  hari).  Langkah  ketiga menetapkan  timbulan  0,71  kg/(orang  x  hari) sebagai  nilai  rerata  timbulan  tahun  2022  hingga 2035 seperti ditunjukan Tabel 6 kolom keempat. Langkah  keempat,  menghitung  volume  sampah tahun  2022  hingga  2035  (M 2022-2035 )  berdasarkan timbulan 0,71 kg/(orang x hari) yang dimasukan pada persamaan (6), sehingga menghasilkan:
𝑀 2023 =   𝐹 2023 𝑥 𝑇 2023 𝑥 𝑃 2023 𝑥 365
𝑀 2023 =  0.8 𝑥  0.71 𝑥 450,697 𝑥 365
𝑀 2023 =  93,438.502 Ton
Hasil  proyeksi  volume  sampah  untuk  tahun 2023 hingga 2035 juga ditampilkan pada Tabel 6 kolom keenam.

## 3.4. Hasil Pemodelan LandGEM
Pemodelan  LandGem  dimulai dengan memasukan nilai variabel yang ditunjukan Tabel 1 pada interface  software seperti  yang ditunjukan Gambar  3 .  Sedangkan,  hasil pemodelan ditunjukan pada Tabel 7 . Volume gas metana  yang  digunakan  sebagai  sumber  energi pembangkit PLTSa semakin meningkat pertahunnya hingga 2036.
Gambar 3. User input pemodelan LandGem
Pada tahun 2036, PLTSa TPA Koya Koso dapat menghasilkan  gas  metana  dengan  volume 13,134,026  m 3 /tahun,  dimana  tahun  inilah puncak produksi gas metana TPA tersebut. Data hasil analisa nilai volume gas metana ditampilkan pada Gambar  4 .  Setelah  tahun  2036,  saat  TPA Koya Koso selesai beroperasi, terjadi penurunan volume gas metana karena tidak ada lagi pasokan sampah sebagai sumber energi PLTSa.
Gambar 4. Grafik produksi LFG pemodelan Landgem

## 3.5. Hasil Perhitungan Daya Listrik PLTSa
Perhitungan  daya  listrik  pada  PLTSa  TPA Koya  Koso  Kota  Jayapura  diawali  penentuan teknologi untuk menkonversi gas metana menjadi energi  listrik.  Teknologi  yang  dipakai  pada penelitian ini adalah Gas engine model Jenbacher J420 seperti  ditunjukan Gambar  5 .  Sedangkan, spesifikasi teknologi gas engine model Jenbacher J420 ditampilkan Tabel 8 .
0, 000E+00 5, 000E+06 1, 000E+07 1, 500E+07 2, 000E+07 2, 500E+07 3, 000E+07 20 15 20 25 20 35 20 45 20 55 20 65 20 75 20 85 20 95 21 05 21 15 21 25 21 35 21 45 21 55 Emissions Year Cubic Meters Per Year To tal landfill gas Methan e Car bon dioxide NMOC
Tabel 6. Volume timbulan sampah berdasarkan jumlah penduduk
Tahun Jumlah Penduduk Jumlah Penduduk Terlayani Timbulan Sampah kg/org/hari Jumlah Hari Dalam 1 Tahun Jumlah Sampah (Ton) (kg) 2015 283,490 70% 0.72 365 52,231 52,231,000 2016 288,786 70% 0.72 365 53,213 53,213,000 2017 293,690 70% 0.71 365 53,338 53,338,000 2018 297,775 70% 0.81 365 61,631 61,631,000 2019 300,192 75% 0.78 365 64,395 64,395,000 2020 398,478 80% 0.57 365 65,998 65,998,000 2021 404,004 80% 0.57 365 67,161 67,161,000 2022 426,712 80% 0.79 365 98,662 98,662,000 rata rata timbulan sampah (2015-2022) = 0.71 kg/orang/hari 2023 450,697 80% 0.71 365 93,439 93,438,502 2024 476,030 80% 0.71 365 98,691 98,690,540 2025 502,787 80% 0.71 365 104,238 104,237,801 2026 531,048 80% 0.71 365 110,097 110.096,871 2027 560,898 80% 0.71 365 116,285 116,285,373 2028 592,425 80% 0.71 365 122,822 122,821,551 2029 625,724 80% 0.71 365 129,725 129,725,100 2030 660,895 80% 0.71 365 137,017 137,016,751 2031 698,043 80% 0.71 365 144,718 144,718,255 2032 737,279 80% 0.71 365 152,853 152,852,646 2033 778,720 80% 0.71 365 161,444 161,444,259 2034 822,491 80% 0.71 365 170,519 170,518,794 2035 868,722 80% 0.71 365 180,103 180,103,394 Tabel 7. Hasil pemodelan Landgem Year Total landfill gas Methane Carbon dioxide NMOC (Mg/year) (m 3 /year) (Mg/year) (m 3 /year) (Mg/year) (m 3 /year) (Mg/year)  (m 3 /year) 2015 0 0 0 0 0 0 0 0 2016 1,084 868,261 290 434,131 795 434,131 12 3,473 2017 2,136 1,710,501 571 855,251 1,566 855,251 25 6,842 2018 3,139 2,513,743 839 1,256,871 2,301 1,256,871 36 10,055 2019 4,266 3,415,668 1,139 1,707,834 3,126 1,707,834 49 13,663 2020 5,394 4,319,553 1,441 2,159,777 3,953 2,159,777 62 17,278 2021 6,501 5,206,003 1,737 2.603.001 4,765 2,603,001 75 20,824 2022 7,579 6,068,553 2,024 3,034,276 5,554 3,034,276 87 24,274 2023 9,257 7,412,692 2,473 3,706,346 6,784 3,706,346 106 29,651 2024 10,745 8,604,445 2,870 4,302,222 7,875 4,302,222 123 34,418 2025 12,270 9,825,382 3,277 4,912,691 8,993 4,912,691 141 39,302 2026 13,836 11,078,988 3,696 5,539,494 10,140 5,539,494 159 44,316 2027 15,447 12,368,853 4,126 6,184,426 11,321 6,184,426 177 49,475 2028 17,107 13,698,685 4,570 6,849,342 12,538 6,849,342 196 54,795 2029 18,823 15,072,314 5,028 7,536,157 13,795 7,536,157 216 60,289 2030 20,598 16,493,712 5,502 8,246,856 15,096 8,246,856 236 65,975 2031 22,438 17,967,000 5,993 8,983,500 16,444 8,983,500 258 71,868 2032 24,348 19,496,461 6,504 9,748,231 17,844 9,748,231 280 77,986 2033 26,333 21,086,551 7,034 10,543,276 19,299 10,543,276 302 84,346 2034 28,401 22,741,914 7,586 11,370,957 20,815 11,370,957 326 90,968 2035 30,555 24,467,395 8,162 12,233,697 22,394 12,233,697 351 97,870 2036 32,804 26,268,052 8,762 13,134,026 24,042 13,134,026 377 105,072
Gambar 5. Gas engine Jenbacher J42
Tabel 8. Spesifikasi teknologi gas engine Jenbacher J42 (Jenbacher, 2016) Parameter Spesifikasi Model Jenbacher J420 Dimension (mm) 7.100 x 1.900 x 1.200 Bore / stroke (mm) 2.200 Weights 145/185 Speed (rpm) 14.400 Mean Piston 1.500 (50 Hz) Speed (m/s) 9,3 Applicable gas type Natural gas, flare gas, landfill gas, biogas Total heat output (kW) 1.487 kW Electrical efficiency (%) 42,2% Thermal efficiency (%) 43,9% Total efficiency (%) 86,1%
Daya maksimum yang  dapat dihasilkan oleh gas metana dengan volume 13,134,026 m 3 /tahun atau 1,499.32 m 3 /jam,
jika dihitung menggunakan persamaan (7), maka:
𝑃 𝑔 = 1,499.32 m3/jam 𝑥 16.785 kJ/m3 3600
𝑃 𝑔 = 6,990.57 𝑘𝑊ℎ .
Sedangkan, daya listrik yang dapat dari Gas engines  model Jenbacher  J420 berdasarkan persamaan (8) adalah:
𝑃 𝑒 = 42,2% 𝑥 6,990.57 𝑘𝑊
𝑃 𝑒 = 2,797.22 𝑘𝑊
𝑃 𝑒 ≈ 2.8 𝑘𝑊.
Hasil  perhitungan  daya  listrik  yang  mampu dihasilkan PLTSa TPA Kosa Koyo sepanjang tahun 2015  hingga  2036  ditunjukkan Gambar  6 .  Daya
listrik  maksimal  TPA  Kosa  Koyo  dicapai  tahun 2036, yaitu sebesar 2. 8kWh.
Gambar 6. Grafik daya listrik per tahun
3.6. Analisis  Hasil  Perhitungan  Potensi  Gas Metana  dan  Daya  Listrik  PLTSa  TPA  Koya Koso
Hasil perhitungan
dan pemodelan menunjukan bahwa pengembangan PLTSa di TPA Koya  Koso  mampu  menghasilkan  energi  listrik dengan  daya  maksimum  sekitar  2,8  MW,  lewat pemanfaatan 180.000 ton sampah. Artinya, setiap 1  kg  sampah  dari  masyarakat  Kota  Jayapura mampu  menghasilkan  daya  listrik  sebesar  15  W atau setara dengan nyala satu lampu pijar.
PLTSa TPA Koya Koso memiliki potensi daya listrik dua kali lipat  dibandingkan dengan  PLTSa Kota Banda Aceh yang diusulkan oleh Ikhsan dan Sukriyadin (Ikhsan dan Syukriyadin, 2014) . PLTSa Kota  Banda  Aceh  hanya  mampu  menghasilkan daya  maksimal  1,719  kW.  Hal  ini  dikarenakan volume gas metana TPA Kota Banda Aceh terbatas pada  level  1.992.533  m 3 /tahun,  sedangkan  TPA Koya  Koso  berada  pada  level  13,134,026 m 3 /tahun.  Disisi  lain, PLTSa  TPA  Muara  Fajar Pekanbaru pada penelitian M onice yang memiliki potensi gas metana sebesar 5.338.000 m 3 /tahun (Monice, 2018) atau setengan dari TPA Koya Koyo mampu  menghasilkan  daya  listrik  sebesar  6,806 kW atau hampir tiga kali lipat dari TPA Koya Koso. Hal ini dikarenakan koefisien mesing pada PLTSa TPA Muara Fajat yang lebih besar dari PLTSa TPA Koya  Koso,  sehingga  lebih  banyak  energi  gas metana yang dikonversi menjadi energi listrik.

## 4. SIMPULAN
Berdasarkan analisis Potensi PLTSa Koya Koso serta  teknologi  yang  digunakan,  maka  dapat disimpulkan  bahwa  titik  tertinggi  potensi  gas metana  terjadi  di  tahun  2036,  dengan  volume 13,134,026  m3/tahun.  Volume  gas  ini  dapat digunakan  untuk  menghasilkan  energi  listrik sebesar 2,797.22 kW atau sekitar 2.8 MW.
Kedepannya  dibutuhkan  penelitian  lanjutan dengan  pemodelan  IPCC  untuk  mengoreksi  nilai potensi  sampah  TPA  Koya  Koso  Kota  Jayapura penelitian  ini.  Sehingga,  disarankan  pengujian laboratorium  untuk  mengetahui  karakteristik sampah baik fisik, kimia, dan biologi.

## DAFTAR PUSTAKA
Angriani,  N.  (2017) Pemanfaatan  Gas  Metana  Sampah Sebagai  Energi  Terbarukan  (Studi  Kasus  TPA Puwatu Kendari) . Thesis. Universitas Hasanuddin.
Bove,  R.  dan  Lunghi,  P.  (2006)  ‘Electric  power generation from landfill gas using traditional and innovative  technologies’, Energy  Conversion  and Management , 47(11), hal. 1391 – 1401.
BPS  (2022) Kota  Jayapura  Dalam  Angka  2019 , Badan Pusat Statistik Kota Jayapura . Online:
https://jayapurakota.bps.go.id/publication/2019
/08/16/35d44178fcd58be1b0b8ba06/kota- jayapura-dalam-angka-2019.html (diakses:  25 Februari 2022).
Damanhuri,  E.  dkk . (2009)  ‘Evaluation  of  municipal solid  waste  flow  in  the  Bandung  metropolitan area,  Indonesia’, Journal  of  Material  Cycles  and Waste Management , 11(3), hal. 270 – 276.
EPA  (2016) Landfill  Gas  Energy  Project  Development Handbook .  USA:  United  States  Environmental Protection Agency (EPA) [Cetak].
Farahdiba,  A.U.  dan  Putra,  H.  (2014)  ‘ Gas  Emissions Inventory of Methane (CH4) with First Order Decay (FOD) Method in TPA Piyungan, Bantul,DIY ’, in The 3rd International Conference on Sustainable Built Environment . International  Conference  on Sustainable Built Environment , Indonesia: Faculty of  Civil  Engineering  and  Planning,  Universitas Islam Indonesia, hal. 119-128.
Ikhsan, R. dan Syukriyadin, S. (2014) ‘ Studi Kelayakan Pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Sampah (PLTSa)  di  TPA  Kota  Banda  Aceh ’,  in Seminar Nasional  dan  Expo  Teknik  Elektro  2014 . Seminar Nasional  dan  Expo  Teknik  Elektro  2014 ,  Medan: Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala, hal. 146- 151.
Jenbacher  (2016) Jenbacher J420  Gas  Engine .  Online: https://www.jenbacher.com/en/gas- engines/type-4/j420 (diakses: 17 Maret 2022).
Karyana, Y. dan Rusliana, N. (2021) ‘Proyeksi Penduduk Jawa  Barat  Tahun  2025 – 2035  Menggunakan Metode  Campuran  dengan  Data  Dasar  Sensus Penduduk  2020’, WELFARE  Jurnal  Ilmu Ekonomi , 2(1), hal. 26 – 35.
Kemenlhk  (2022) Data  Sampah  Kota  Jayapura  2015- 2022 , Sistem  Informasi  Pengelolaan  Sampah
Nasional (SIPSN) – Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan . Online: https://sipsn.menlhk.go.id/sipsn/public/data/ti mbulan (diakses 17 Juli 2022).
Monice,  M.  (2018)  ‘ Analisis  Pemanfaatan  Energi  Dari Pengolahan  Metode  Landfiil  Di  TPA  Muara  Fajar Pekanbaru ’, Rang Teknik Journal , 1(2), hal. 215 – 220.
Morgan, S.M. dan Yang, Q. (2001) ‘Use of Landfill Gas for Electricity Generation’, Practice Periodical of Hazardous,  Toxic,  and  Radioactive  Waste Management , 5(1), hal. 14 – 24.
Muljono,  A.B.,  Mukti,  K.B.K.  dan  Natsir,  A.  (2022) ‘Kajian  Teknis  dan  Ekonomi  Pembangkit  Listrik Tenaga  Sampah  (PLTSa)  Menggunakan  Perangkat Lunak LandGEM TPA Kebon Kongok Gerung Lombok Barat’, DIELEKTRIKA , 9(1), hal. 68 – 79.
Narayanan,  G.  dan Shrestha,  S.O.B.  (2009)  ‘ Landfill Gas:  A  Fuel  for  IC  Engine  Applications ’,  in ASME 2007  Internal  Combustion  Engine  Division  Fall Technical  Conference . ASME  2007  Internal Combustion  Engine  Division  Fall  Technical Conference , USA: American Society of Mechanical Engineers Digital Collection, hal. 51 – 60.
Rahmawati, I.U., Haddin, M. dan Suhartono, S. (2023)
‘ Potensi Sampah Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Sampah  (PLTSa)  Berbasis  Metode  Regresi  Linier Berganda ’, Jurnal Teknik Informatika UNIKA Santo Thomas , 8(1), hal. 1 – 8.
Rohman,  A.  (2022)  ‘Perkiraan  Potensi  Gas  Metana  di TPA  Tegalasri  Wlingi  dengan  IPCC  Waste  Model dengan Metode Tier- 1 First Order Decay’, JURNAL PROTEKSI: Jurnal Lingkungan Berkelanjutan , 2(1), hal. 1 – 10. Sugiyono  (2007) Statistika  untuk  penelitian .  1st  edn. Bandung: Alfabeta [Cetak].
Wahyuni,  S.  (2011) Menghasilkan  biogas  dari  aneka limbah .  1st  edn.  Jakarta:  Agro  Media  Pustaka [Cetak].