Green Economy Pada Industri Semen Bagian 6 : Subtitusi Clinker Pada Pabrik Semen

Subtitusi clinker dengan bahan aditif atau SCM (Supplementary Cementious Material) berperan besar pada upaya pengurangan emisi CO2 pada pabrik semen. Subtitusi clinker ini menempati peringkat kedua setelah penangkapan karbon atau CCS (Carbon Capture and Storage) dalam upaya pengurangan emisi CO2 atau dekarbonisasi di industri semen tersebut. Hal tersebut karena emisi CO2 terbesar pada pabrik  semen bukan pada pembakaran atau terkait bahan bakar tetapi pada proses kalsinasinya. Teknologi CCS masih mahal sehingga implementasinya masih banyak terkendala, tetapi subtitusi clinker lebih mudah dilakukan, sehingga banyak pabrik semen yang sudah melakukannya.

Pada industri semen semua penggunaan bahan bakar dan sekitar 60% penggunaan listrik digunakan untuk produksi clinker mulai dari menghaluskan bahan baku, persiapan bahan bakar dan kiln semen. Semakin tinggi rasio clinker terhadap semen (C/S) maka semakin tinggi juga penggunaan listrik dan bahan bakar untuk setiap ton semen yang diproduksi. Rasio clinker terhadap semen (C/S) bisa diperkecil apabila semakin sedikit clinker yang digunakan pada produksi semen atau semakin banyak bahan tambahan atau SCM yang ditambahkan ke dalam clinker tersebut. Hal itu juga berarti bahwa subtitusi clinker dengan SCM dapat mengurangi secara signifikan penggunaan energi (listrik dan bahan bakar) untuk setiap ton semen yang dihasilkan. 

China memiliki rasio clinker terhadap semen (C/S) terendah di dunia saat ini yakni 0,58 sedangkan sejumlah area di negara lain ada yang memiliki porsi rasio C/S tertinggi hingga 0,9. Hal tersebut juga bisa dipahami bahwa China menggunakan SCM dengan porsi tertinggi dibandingkan negara-negara di dunia.  SCM paling umum digunakan saat ini adalah fly ash, ground granulated blast-furnace slag  (GGBFS) dan batu kapur halus (ground limestone). Sedangkan SCM lain seperti pozzolan dan calcined clay berpotensi untuk digunakan pada masa mendatang. 

Fly ash berasal dari produk samping atau limbah dari PLTU batubara. Dekarbonisasi PLTU batubara juga terus dilakukan yakni dengan cofiring batubara dengan biomasa tetapi hal tersebut dilakukan secara bertahap sehingga produksi fly ash masih banyak sampai sementara waktu. Fly ash dari limbah PLTU batubara tersebut sangat bermanfaat pada produksi semen karena memperkecil rasio clinker terhadap semen (C/S) sehingga mengurangi kebutuhan energi untuk produksi semen atau dengan kata lain mengurangi jejak karbon pada produk semennya. Sedangkan GGBFS berasal dari limbah pabrik besi dan baja. Tidak semua pabrik besi dan baja menghasilkan limbah GGBFS ini, hal tersebut karena tergantung jenis tungku / furnace yang digunakan. Hanya pabrik yang menggunakan blas furnace – basic oxygen furnace (BF – BOF) saja yang bisa menghasilkan GGBFS, sedang yang menggunakan electric arc furnace (EAF) tidak. Sekitar 70% pabrik besi dan baja di dunia saat ini menggunakan proses BF – BOF sehingga menghasilkan cukup banyak GGBFS, bahkan di China lebih dari 90% menggunakan proses BF – BOF ini. Dekarbonisasi pada industri besi dan baja ditandai dengan beralihnya BF – BOF ke EAF yang berakibat pada ketersediaan GGBFS. Tetapi proses berjalan pelan dan bertahap, sehingga untuk sementara waktu jumlah GGBFS akan tersedia dan bisa mengurangi jejak karbon pada produksi semen. 

Penggunaan fly ash pada produksi semen biasanya dibatasi 25-35% untuk alasan performa teknis. Sedangkan GGBFS dapat digunakan pada porsi lebih besar dibandingkan fly ash ataupun SCM lainnya. Bahkan standard Eropa membolehkan penggunaan GGBFS hingga 95% tetapi prakteknya lebih rendah. SCM yang lain yang biasa digunakan adalah pozzolan dan calcined clay.   Pozzolan berasal dari pertambangan yakni dari deposit di alam. Pozzolan membutuhkan pengeringan dan penghancuran (grinding) sebelum digunakan pada produksi semen. Listrik yang digunakan untuk menghancurkan (grinding) pozzolan juga hampir sama dengan penghancuran clinker. Lempung kalsinasi (calcined clay) juga bisa digunakan untuk subtitusi clinker ini. Pada penggunaan awal lempung kasinasi (calcined clay) dengan porsi lebih tinggi menyebabkan penurunan kekuatan tekan (compressive strength) pada produk semen yang dihasilkan. Tetapi perkembangan selanjutnya dengan dengan kombinasi atau campuran lempung kalsinasi dengan bubuk batu kapur, berpotensi untuk subtitusi hingga 50% subtitusi clinker tanpa berpengaruh pada kualitas semen. Lempung kalsinasi diproduksi dari proses kalsinasi lempung yang membutuhkan energi, tetapi energi yand dibutuhkan tersebut jauh lebih sedikit dibandingkan energi untuk produksi clinker. Diprediksi pada tahun 2050 oleh IEA (International Energy Agency) / WBCSD (World Business Council for Sustainable Development) produksi semen dengan bahan kombinasi di atas mencapai lebih dari 25% di seluruh dunia.  

Penggunaan SCM ternyata tidak hanya sebagai subtitusi clinker pada produksi semen tetapi juga pada produksi beton / concrete. Penggunaan SCM pada produksi concrete ini juga tidak kalah dengan subtitusi clinker bahkan di Amerika Serikat SCM sebagian besar ditambahkan selama produksi concrete dan bukan pada produksi semen. Sebuah studi di Amerika Serikat melakukan estimasi bahwa hanya 5% SCM ditambahkan pada produksi semen dan sekitar 13% pada produksi concrete-nya. Tetapi pada dasarnya penambahan SCM baik pada produksi semen maupun pada produksi concrete telah mengurangi jejak karbon atau sesuai dengan dekarbonisasi. Hal yang menjadi masalah adalah kurangnya edukasi terhadap manfaat SCM khususnya pada produksi concrete menjadi penghalang peningkatan penggunaan SCM tersebut. Faktor lain seperti ketersediaan SCM, harga dan kaitannya dengan kualitas semen serta bangunan juga menjadi penghalang yang sama. Pembuatan standar-standar dan kode-kode baru terkait untuk peningkatan penggunaan semen blended dengan SCM dan produksi concrete perlu dikembangkan untuk mentransformasi pasar saat ini.  

Biochar untuk Meningkatkan Porositas Tanah Rusak dan Tanah Marjinal

Pada dasarnya bahan atau material berpori akan memiliki luas permukaan yang besar. Semakin banyak pori maka bahan tersebut akan memiliki luas permukaan yang semakin besar juga. Upaya memperbanyak pori atau memperluas permukaan tersebut bisa dilakukan dengan banyak hal tergantung dari tujuannya. Jenis pori juga berpengaruh pada luas permukaan total dan juga penggunaan atau aplikasi suatu bahan tersebut. Sebagai contoh bahan yang lebih banyak atau dominan dengan pori-pori mikronya (micropore) akan memiliki luas permukaan lebih besar dan memiliki kegunaan spesifik yang berbeda dengan bahan yang dominan dengan pori-pori sedang (mesopore) maupun pori-pori besar (macropore). Merancang bagaimana suatu bahan supaya dominan micropore, mesopore atau macropore bisa dilakukan yakni dengan pemilihan bahan baku dan teknologi prosesnya, sebagai contoh biochar yang dihasilkan dari pirolisis akan menghasilkan luas permukaan lebih besar bila dibandingkan biomasa awalnya yang belum diproses tersebut. 

Pada tanah terkait halnya pada penggunaan untuk pertanian atau budidaya tanaman, aspek porositas atau pori-pori tanah tersebut menjadi aspek penting. Hal tersebut terutama terkait pada retensi hara dan air serta aerasi tanah tersebut. Memperluas pori-pori tanah akan sangat bermanfaat untuk meningkatkan kualitas tanah sehingga mendukung keberhasilan pertanian atau budidaya tanaman tersebut. Tanah yang mempunyai ruang pori lebih banyak akan mampu menyimpan air dan hara dalam jumlah banyak juga. Tanah yang memiliki pori berukuran kecil (micropore) dan sedang (mesopore) yang tinggi akan cenderung menahan air dan hara lebih kuat dibandingkan tanah yang mempunyai banyak pori berukuran besar (macropore). Dan jika terjadi penguapan atau pengunaan air oleh tanaman ataupun terjadi proses leaching pada unsur hara maka pori-pori besar (macropore) dahulu yang ditinggalkan oleh air dan hara tersebut menyusul pori-pori sedang (mesopore) dan mikro (micropore). 

Pemberian bahan organik berupa kompos ke tanah umumnya digunakan untuk membentuk ruang pori mikro (micropore) menjadi lebih banyak. Semakin ruang pori mikro (micropore) yang terbentuk maka tanah akan mempunyai daya lengas yang semakin meningkat. Bahan organik tanah tersebut mempunyai pori-pori yang lebih banyak dibandingkan partikel mineral tanah, yang berarti luas permukaan penyerapan juga lebih banyak. Pemberian bahan organik berupa kompos tersebut selain meningkatkan jumlah pori atau porositas tanah juga menurunkan berat volume. Bahan organik atau kompos tersebut merupakan sumber energi bagi aktivitas mikrobia tanah, menurunkan berat volume tanah, memperbaiki struktur tanah, aerasi dan daya mengikat air. Tanah dengan pori total tinggi seperti tanah lempung, cenderung mempunyai berat volume yang rendah sedangkan tanah dengan pori total rendah seperti tanah pasir (tekstur kasar), cenderung mempunyai berat volume yang tinggi.  

Selain meningkatkan pori total, pemberian kompos juga meningkatkan pH tanah yakni pada tanah pasir, dan tanah masam antara lain entisol, ultisol dan andisol serta mampu menurunkan Al tertukar tanah. Peningkatan pH disebabkan adanya proses perombakan kompos tersebut. Hasil perombakan tersebut akan menghasilkan kation-kation basa yang mampu meningkatkan pH atau pelepasan kation-kation basa dari kompos ke dalam tanah sehingga tanah jenuh dengan kation-kation basa. Proses pelapukan atau dekomposisi kompos tersebut akan membebaskan kation basa yang menyebabkan pH tanah meningkat.  

C-organik tanah juga akan meningkat dengan pemberian kompos tersebut dan N (nitrogen) total. Semakin banyak bahan organik yang ditambahkan ke dalam tanah, semakin besar peningkatan C-organik dalam tanah tersebut. Kompos dari kotoran hewan memiliki rasio C/N terendah dibandingkan kompos dari tanaman. Bahan organik yang memiliki kandungan lignin tinggi maka kecepatan mineralisasi N akan terhambat dan rasio C/N akan tinggi. Padahal suatu dekomposisi bahan organik lanjut dicirikan dengan rasio C/N yang rendah. Sedangkan rasio C/N yang tinggi menunjukkan bahwa dekomposisi belum berlanjut atau baru dimulai. Dalam proses tersebut terjadi penurunan karbon / C dan peningkatan nitrogen / N. 

Kebutuhan kompos di lahan marjinal seperti lahan pasir juga jauh lebih besar yakni bisa mencapai hampir dua kali lipat dibandingkan lahan biasa atau standar. Sedangkan kebutuhan pupuk kimia lahan marjinal biasanya lebih sedikit dibandingkan lahan biasa / standar. Idealnya dengan penggunaan pupuk kompos dengan dosis optimal akan mampu meningkatkan produktivitas tanaman dan melestarikan lingkungan. 

Berbeda dengan kompos yang akan habis terdekomposisi, sebagai pembenah tanah, biochar bisa bertahan ratusan tahun di tanah. Biochar yang memiliki luas permukaan besar besar juga memiliki banyak pori mikro (micropore) yang meningkatkan porositas tanah seperti halnya kompos. Kondisi pirolisis adalah hal penting dalam menentukan kualitas biochar selain bahan baku biochar itu sendiri. Pada tanah tekstur kasar seperti lahan pasir, biochar akan memperbaiki retensi air dan hara karena pori-pori mikronya memperlambat keluarnya (slow velocity). Kualitas biochar ini berbanding lurus dengan kemujaraban (efficacy) treatment biochar. Sejumlah parameter terkait aplikasi biochar untuk perbaikan / treatment tanah juga mirip dengan kompos antara lain : soil carbon content and mineralization, soil micro-structural & aggregation, bioavailable nitrogen, serta microbial activity & diversity. Hampir semua biochar bukan pupuk sebagaimana kompos, lebih detail baca disini, sehingga inokulasi (charging) biochar sebelum aplikasi bisa dilakukan dengan mengisi pori-pori biochar dengan air yang mengandung unsur kimia atau microba spesifik. Hal ini akan menghasilkan efek positif yang cepat dibandingkan dengan biochar saja. Selain itu biochar juga untuk pengurangan karbondioksida (CO2) di atmosfer sebagai carbon sequestration. Hal ini sangat sejalan dengan masalah perubahan iklim dan global warming saat ini. 

Biochar adalah zat heterogen yang kaya dengan karbon aromatik dan mineral. Biochar dihasilkan dari proses pirolisis (proses dimana bahan organik terdekomposisi pada suhu antara 350 sampai 1000 C dengan kondisi minim atau tanpa oksigen yang terkontrol dengan baik dan banyak digunakan untuk pembenah tanah (soil amendment). Kandungan karbon untuk biochar harus diatas 50%, sedangkan apabila produk pirolisis bahan organik dengan kandungan karbon kurang dari 50% tidak masuk kategori biochar tetapi disebut sebagai pyrogenic carbonaceous material (PCM). Kandungan karbon organik dari arang pirolisis (pyrolysed char) berfluktuasi antara kisaran 5% dan 95%, tergantung pada bahan baku dan suhu proses yang digunakan. Sebagai contoh kandungan karbon dari pirolisis kotoran ayam sekitar 25%, sedangkan dari kayu-kayuan sekitar 85% dan tulang kurang dari 10%. Ketika menggunakan bahan baku kaya mineral seperti lumpur endapan (sewage sludge) atau kotoran binatang, maka produk-produk pirolisis tersebut akan mengandung abu yang tinggi sehingga total pori lebih kecil. 

Selain itu biochar juga harus memiliki molar rasio H/Corg kurang dari 0,7 dan molar rasio O/Corg harus kurang dari 0,4.  Molar rasio H/Corg adalah indikator tingkat karbonisasi (pirolisis)-nya dan oleh karena itu sangat terkait dengan stabilitas biochar, yang merupakan salah satu karakteristik terpenting dari biochar. Rasio tersebut berfluktuasi tergantung pada jenis biomasa yang digunakan dan kondisi proses produksinya. Nilai rasio yang melebihi 0,7 mengindikasikan non-pyrolytic char atau kondisi proes pirolisis yang tidak memadai.  Sedangkan rasio O/Corg juga digunakan untuk membedakannya dari produk-produk karbon lainnya.  Luas permukaan spesifik juga merupakan ukuran kualitas dan karakteristik biochar, dan juga sebagai nilai kontrol terhadap metode pirolisis yang digunakan. Walaupun luas permukaan kurang dari 150 m2/gram dalam kasus tertentu bisa digunakan tetapi lebih dipilih atau disukai apabila lebih dari 150 m2/gram.

Dengan karakteristik seperti di atas, kompos dan biochar serta pupuk kimia bisa digunakan bersamaan, bahkan pada proses pengomposan biochar juga bisa ditambahkan untuk mengurangi N organik yang lepas ke atmosfer. Selain pori-pori mikro tanah semakin banyak atau pori-pori total semakin besar, hara dari kompos maupun pupuk kimia juga akan semakin lepas lambat (slow release). Seberapa lepas lambat (slow release) pupuk tersebut bisa dirancang sedemikian rupa tergantung kebutuhan, untuk lebih detail bisa dibaca disini. Ketika biochar ini digunakan dengan baik maka hal tersebut akan bisa memaksimalkan produktivitas panen, memperbaiki kesuburan tanah dan meminimalisir dampak lingkungan. Empat hal perlu diperhatikan pada aplikasi biochar yakni sumber biochar yang tepat (right source), lokasi yang tepat (right place), dosis yang tepat (right rate) dan waktu yang tepat (right timing).  Tidak semua jenis tanah dan tanaman akan menghasilkan peningkatan panen dari aplikasi biochar, sehingga menjadi hal penting untuk mengetahui jenis tanah seperti apa yang menghasilkan peningkatan produktivitas tersebut. Peta tanah (soil map) bisa membantu untuk mengidentifikasikan jenis tanah yang berpotensi memberikan manfaat atau keuntungan dari aplikasi biochar tersebut. Para petani bisa berkonsultasi dengan konsultan pertanian ataupun profesional di bidang tersebut untuk membantu pemilihan dan aplikasi biochar. 

Green Economy Pada Industri Semen Bagian 5 : Meningkatkan Produksi dan Menurunkan Emisi

Meningkatkan kapasitas produksi tetapi sekaligus menurunkan emisi CO2 (karbondioksida, gas rumah kaca dominan) kedengarannya adalah suatu hal yang bertentangan / paradoksial. Hal tersebut memang secara sepintas seperti itu. Tetapi dengan program dekarbonisasi atau CO2 removal (CDR) upaya menurunkan emisi tersebut bisa dilakukan sekaligus meningkatkan produksi semennya. Seberapa besar target penurunan emisi dan kenaikan produksi semennya akan tergantung pada seberapa besar upaya dekarbonisasi yang dilakukan. Semakin besar penurunan emisi biasanya akan membutuhkan biaya yang tidak murah juga. Hal itulah sehingga upaya penurunan emisi sekaligus menaikkan produksi juga harus dilakukan secara bertahap dengan strategi tertentu. 

Pabrik semen adalah industri yang secara global berkontribusi pada peningkatan CO2 sebesar lebih dari 6% secara global. Tetapi ada keunikan pada pabrik semen ini yakni sebagian besar emisi CO2 yang dihasilkan bukan berasal dari penggunaan bahan bakar, tetapi dari proses kalsinasi. Prosentase CO2 yang dihasilkan dari proses kalsinasi mencapai sekitar 60% sedangkan dari penggunaan bahan bakar hanya sekitar 40% nya. Bahan bakar fosil yang biasa digunakan pada pabrik semen adalah batubara dan petcoke, yang mana keduanya merupakan dua bahan bakar fosil yang paling banyak mencemari udara. Bahkan di sejumlah daerah pabrik semen adalah pengguna batubara terbesar. Pabrik semen yang berdekatan dengan kilang-kilang minyak akan lebih banyak menggunakan petcoke tersebut.

Program dekarbonisasi atau upaya menurunkan emisi CO2 yang bisa dilakukan pada pabrik semen yakni peningkatan efisiensi energi, penggunaan bahan subtitusi clinker, penggunaan energi alternatif / energi terbarukan, dan penggunaan CCUS (Carbon Capture Utilization and Storage). Dengan karakteristik tersebut sehingga dekarbonisasi total pada industri semen tidak bisa dilakukan dengan penggunaan teknologi efisiensi terbaik saja ataupun dengan penggantian bahan bakarnya saja. Sedangkan penggunaan bahan substitusi clinker dan CCUS sangat penting di antara teknologi-teknologi lainnya untuk mencapai emisi mendekati nol pada produksi semen. 

Skenario terbaik untuk meningkatkan produksi dan menurunkan emisi bisa dilakukan dengan penggunaan peningkatan efisiensi energi yang jauh lebih tinggi dengan menggunakan teknologi yang tersedia secara komersial,  penggunaan bahan bakar yang lebih agresif ke bahan bakar yang rendah karbon atau bahkan karbon netral, penggunaan dosis bahan subtitusi clinker lebih tinggi, serta mengadopsi penggunaan teknologi-teknologi CCUS yang tersedia secara komersial dengan porsi lebih tinggi.

Dan perlu dicatat bahwa semua disarankan peningkatan dalam skenario terbaik ini dapat dicapai dengan mengimplementasikan teknologi yang sudah tersedia secara komersial dan sebagian besar juga mesti hemat biaya. Sedangkan untuk CCUS, sementara teknologi tersedia secara komersial, tetapi implementasi membutuhkan investasi besar yang menuntut insentif keuangan atau harga karbon lebih tinggi. Tetapi di sisi lain CCUS memiliki kontribusi terbesar terhadap penurunan CO2, diikuti oleh penggunaan bahan subtitusi clinker dan  peralihan bahan bakar ke bahan bakar rendah karbon atau bahkan karbon netral. Dan penggunaan teknologi peningkatan efisiensi memiliki kontribusi terkecil pada penurunan emisi CO2. Hal ini terutama karena emisi terkait proses dari kalsinasi terhitung sekitar 60% dari total emisi CO2 dan hal tersebut tidak terkait dengan penggunaan energi.  

 

EFB Pellets dengan Potassium (K) dan Chlorine (Cl) Rendah Untuk Pembangkit Listrik

Pabrik-pabrik sawit yang memiliki excess energy khususnya energi listrik akan lebih leluasa untuk mengembangkan bisnisnya. Kelebihan energi listrik tersebut bisa saja berasal dari produksi listrik yang berasal dari pemanfaatan biogas. Limbah cair (pome) dari pabrik sait adalah bahan baku untuk produksi biogas tersebut. Pabrik sawit dengan kapasitas produksi 30 ton TBS/jam akan mampu menghasilkan listrik 1 MW dan demikian seterusnya. Salah satu produk yang bisa diolah dari pemanfaatan limbah padat sawit sekaligus juga pengembangan usaha tersebut dengan memanfaatkan excess energy tersebut adalah pellet tankos atau EFB Pellet. Dengan tinggi harga cangkang sawit atau PKS dan wood pellet, maka daya dorong atau kebutuhan EFB pellet semakin meningkat. Kesadaran global terkait dekarbonisasi atau CO2 removal (CDR) atau CO2 reduction adalah daya dorong utamanya.

Selain itu produksi EFB pellet juga bisa dilakukan oleh perusahaan tersendiri dengan membeli bahan baku tankos atau EFB dari pabrik-pabrik sawit. Dengan kondisi di Indonesia dimana masih sangat sedikit pabrik-pabrik sawit yang memiliki unit biogas sehingga ada suplai listrik dan bisa mengolah EFB menjadi EFB pellet, maka EFB masih banyak yang belum dimanfaatkan dan menjadi limbah yang mencemari lingkungan. Hal ini membuat perusahaan produsen EFB pellet tidak perlu kuatir terhadap pasokan bahan baku EFB atau tankos tersebut. Bahkan karena jumlah atau volume EFB atau tankos sangat banyak, pabrik EFB pellet akan kewalahan terhadap melimpahnya bahan baku tersebut.  

Tetapi karena kandungan EFB atau tankos (ash chemistry) yang tinggi akan potassium dan chlorine maka penggunaan EFB pellet menjadi terbatas atau hanya bisa digunakan pada tipe pembangkit listrik tertentu khususnya stoker dan fluidized bed. Padahal sebagian besar pembangkit listrik saat ini menggunakan teknologi pulverized combustion. Hal tersebut sehingga kandungan kimia abu pada tankos atau EFB harus dibuat seramah mungkin dengan boiler khususnya yang berteknologi pulverized combustion tersebut. Hal tersebut bisa dilakukan sehingga kandungan kimia abu berupa potassium  (K) dan chlorine (Cl) hanya skurang dari 2000 ppm. Potasium atau kalium (K) dengan titik leleh rendah menyebabkan terjadinya deposit atau kerak pada pipa penukar panas (Heat Exchanger) di boiler sehingga efisiensi pertukaran panas menurun sedangkan chlorine (Cl) bersifat korosif sehingga memperpendek umur pakai peralatan. Treatment yang dilakukan bahkan sukses mengurangi K dan Cl hingga 80% sehingga masalah pengotoran (fouling thickness) dan korosivitas juga berkurang 80%.  Dengan jumlah pabrik sawit di Indonesia yang mencapai sekitar 1000 unit tentu jumlah tankos atau EFB yang bisa diolah menjadi EFB pellet juga sangat besar.  

Reklamasi Pasca Tambang dengan Revegetasi Kebun Energi untuk Produksi Wood Pellet

Revegetasi adalah salah satu opsi untuk reklamasi pasca tambang. Pilihan opsi revegetasi juga memiliki pertimbangan-pertimbangan tertentu selain aspek lingkungan, sosial dan tentu saja aspek ekonomi atau bisnisnya. Visi ke depan berupa keberlanjutan (sustainibility) adalah faktor penting untuk reklamasi pasca tambang khususnya revegetasi tersebut. 

Revegetasi dengan perkebunan sawit adalah salah satu opsi revegetasi yang cukup populer. Hal ini karena produk minyak sawit (CPO) dan turunannya laku keras di pasaran. Tetapi prasyarat lahan dan biaya operasional perkebunan sawit itu sendiri tidak mudah dan murah. Pilihan revegetasi dengan tanaman lain seharusnya menjadi pertimbangan juga.

Pembuatan kebun energi dari tanaman rotasi cepat dan trubusan (short rotation coppice) bisa menjadi pertimbangan. Hal ini karena prasyarat lahan dan operasional jauh lebih mudah dan murah. Bahkan dalam jangka panjang penggunaan lahan tersebut juga akan memperbaiki kualitas lahannya.  Produk dari kebun energi juga akan menjadi trend dunia dan solusi iklim global saat ini yakni wood pellet. Sedangkan produk samping berupa pakan ternak (pellet pakan atau hay) dan madu dari peternakan lebah menjadi produk samping yang tidak kalah menarik.

Luasnya lahan pasca tambang yang mencapai jutaan hektar, tentu menjadi potensi sangat menarik untuk pengembangan kebun energi tersebut. Kebutuhan bioenergi khususnya wood pellet juga semakin besar seiring program dekarbonisasi global. Demikian juga kebutuhan pakan ternak yang menjadi mata rantai kebutuhan pangan manusia khususnya daging atau protein. Upaya meningkatkan nilai guna lahan, pencegahan bencana alam, penyerapan lapangan kerja dan keuntungan ekonomi adalah daya dorong untuk revegetasi reklamasi dengan kebun energi tersebut. 

Menghijaukan Gurun dengan Bambu

Mempercantik kota atau fasilitas-fasilitas publik semakin marak hari ini. Selain menambah keindahan sehingga semakin disukai warga atau masyarakatnya, mempercantik kota dan fasilitas publik tersebut juga dirancang untuk berfungsi menambah kesegaran udara dan keteduhan atau perindang yakni dengan menghijaukan dengan tanaman yang sesuai. Kota atau fasilitas publik yang panas dan gersang karena tidak adanya tanaman-tanaman perindang tentu tidak menarik. Apalagi suatu kota yang akan dibangun di daerah gurun pasir maka penghijauan menjadi mutlak diperlukan.

Bambu adalah tanaman yang adaptif bahkan bisa ditanam di lahan marjinal termasuk di lahan gurun. Dan karena kebutuhannya untuk memperindah kota maka spesies bambu hias lebih cocok.Ada sejumlah spesies bambu hias yang bisa menjadi pilihan. Faktor keindahan terkait desain tanaman maupun konsep tata letak kota menjadi pertimbangan untuk pemilihan spesies bambu hias tersebut. Dan penanaman bambu tersebut bisa dilakukan secara masif apalagi untuk daerah / kawasan gurun yang luas sehingga menghijau dan indah. Adalah negara kerajaan Arab Saudi yang akan membuat kota futuristik di lahan gurun berbiaya sekitar $ 500 milyar bahkan dengan program Saudi Green Initiave (SGI) yang bermaksud untuk melawan perubahan iklim menargetkan menanam 10 milyar pohon di seluruh Arab Saudi tersebut sehingga penggunaan bambu tersebut bisa sebagai pilihan menarik. Arab Saudi saat ini ekonominya bergantung pada sektor migas 56% dengan visi 2030 juga mengurangi ketergantungan terhadap sektor migasnya dan mengejar keberhasilan UAE yang hanya 34%. 

Dibandingkan dengan negara-negara ASEAN, yakni kerjasama perdagangan dan investasi Malaysia, Singapura dan Thailand, tiga negara di ASEAN tersebut melampaui Indonesia dengan negara Timur Tengah tersebut. Performa hubungan kerjasama investasi dan perdagangan Indonesia memang memprihatinkan dibandingkan ketiga negara di ASEAN tersebut. Indonesia masih gagal mengidentifikasi peluang dengan negara yang memiliki daya beli dan kemampuan ekonomi yan memiliki income tertinggi di dunia tersebut. Defisit perdagangan migas dan non-migas antara Indonesia dengan Arab Saudi mencapai 60%. Menyuplai kebutuhan bibit bambu sekaligus membuat perkebunannya bisa sebagai salah satu upaya mengurangi defisit perdagangan tersebut.

Sedangkan bila tujuannya menghijaukan gurun atau daerah-daerah tandus untuk produksi biomasa sebagai bahan baku industri maka pilihan spesies bambu juga berbeda untuk tujuan keindahan kota tersebut. Spesies bambu yang spesifik bisa dipilih untuk maksud tersebut. Faktor ketinggian tempat, jenis industri yang akan dibuat adalah beberapa hal untuk pemilihan jenis bambu yang akan ditanam atau digunakan misalnya untuk bioenergi atau biomaterial. Industri-industri berbasis kayu secara umum bisa digantikan dengan bambu.  
 

Biochar dan Pupuk Organik Spesifik untuk Treatment Reklamasi Pasca Tambang

Aktivitas pertambangan bukan sekedar gali, muat dan angkut tetapi aspek kelestarian lingkungan juga merupakan hal penting yang harus diperhatikan. Bahkan reklamasi pasca telah menjadi kewajiban bagi perusahaan pertambangan dengan sangsi berat apabila diabaikan. Kerusakan lingkungan akibat pertambangan apabila dibiarkan akan menjadi masalah lingkungan serius seperti bencana alam, dan menjadi warisan buruk bagi generasi mendatang. Hal tersebut sehingga reklamasi pasca tambang harus dilakukan dengan baik atau memadai sehingga dampak buruk terhadap lngkungan bisa diminimalisir bahkan dieliminasi. Perencanaan dan pelaksanaan reklamasi perlu dilakukan dengan baik (memadai) sehingga tujuan reklamasi tersebut bisa tercapai. 

Kesuburan yang rendah pada lahan pasca tambang memang menjadi problem tersendiri untuk revegetasi lahan tersebut. Ketika perusahaan tambang memiliki pengelolaan yang baik terhadap tanah bekas galian (overburden/OB) dan tanah pucuk (top soil) sehingga bisa dikembalikan (back fill)  ke lubang bekas tambangnya (void) seperti semula maka penurunan kesuburan tanah tersebut bisa diminimalisir. Tetapi apabila pengelolaannya buruk maka kesuburan tanahnya akan turun drastis atau rusak parah sehingga pada kondisi tersebut treatment tertentu perlu dilakukan untuk mengembalikan, memperbaiki atau meningkatkan kesuburan tanah tersebut. Kondisi lahan yang memiliki kesuburan rendah atau seperti lahan tandus tersebut hampir sama seperti lahan pasir. Secara umum lahan pasir pantai memiliki karakteristik sebagai berikut tekstur tanah pasir (90%), struktur tanah berbutir, konsistensi (kegemburan) lepas, kandungan hara rendah, kemampuan tanah untuk menyimpan hara rendah, Permeabilitas, drainase dan infiltrasi sangat cepat, akibat aktivitas liat yang sangat rendah dan porus (mesopore dan macropore), kemampuan mengikat air rendah, kemampuan tanah dalam menopang pertumbuhan tanaman rendah dan kadar garam relatif tinggi atau merupakan lahan marjinal untuk pertanian atau budidaya tanaman, sehingga pendekatan treatment pada lahan pasir dengan lahan pasca tambang tersebut sebagai upaya pendekatan yang efektif. 

 

Pertanian atau budidaya lahan pasir bisa dilakukan baik untuk tanaman musiman maupun tanaman tahunan, demikian juga sama halnya pada lahan pasca tambang tersebut. Faktor efektivitas dan efisiensi perlu dilakukan mendapatkan hasil seoptimal mungkin seperti jenis hara dan jumlahnya, kebutuhan air dan sebagainya. Pengkondisian lahan sehingga mampu menahan air dan hara harus dilakukan sehingga pupuk yang ditambahkan bisa termanfaatkan dengan baik. Input yang minimal sehingga biaya produksi bisa ditekan atau faktor ekonomi merupakan hal penting lainnya. Dengan luasan lahan pasca tambang bisa mencapai ribuan hektar, maka input berupa pupuk berkualitas merupakan suatu keharusan. Selain pupuk anorganik sebagai unsur makro, pupuk organik sebagai penyedia unsur mikro juga perlu ditambahkan. Pupuk organik yang spesifik sesuai kondisi lahan dan kebutuhan tanaman bisa dibuat untuk maksud tersebut. Penggunaan kompos dengan volume berkisar 20-30 ton/hektar bisa secara signifikan dikurangi dengan penggunaan pupuk organik yang spesifik tersebut.

Lahan pasir pada umumnya memiliki kandungan P dan K yang tinggi. Fungsi bahan organik dalam hal ini pupuk kandang, dapat menstimulir ketersediaan hara P yang sudah terakumulasi di dalam lahan pasir tersebut dalam bentuk P total, sehingga P tersedia menjadi lebih besar. Dengan ketersediaan P, maka K tersedia juga menjadi lebih besar, karena P berinteraksi dengan K. Teknologi ameliorasi untuk meningkatkan kesuburan tanah tersebut dibutuhkan. Ameliorasi sendiri adalah upaya pembenahan kesuburan tanah melalui penambahan bahan-bahan tertentu. Amelioran adalah bahan yang dapat meningkatkan kesuburan tanah melalui perbaikan kondisi fisik dan kimia. Biochar sebagai bahan pembenah tanah akan efektif untuk maksud tersebut, bahkan bila dibandingkan bahan pembenah tanah lainnya, biochar memiliki banyak keunggulan salah satunya mampu bertahan atau tidak terurai di tanah hingga ratusan tahun. Sedangkan peningkatan efisiensi penggunaan biochar adalah dengan merancang pupuk lepas lambat (slow release fertilizer / SRF) sehingga pelepasan pupuk sesuai kebutuhan tanaman atau bisa dimanfatkan tanaman secara optimal. 

Tanaman terdiri dari 92 unsur, tetapi hanya 16 yang penting untuk pertumbuhan dan perkembangannya. Dari 16 unsur tersebut, unsur C, H, dan O diperoleh dari udara dan air (berupa CO2 dan H2O), sedangkan 13 unsur mineral esensial lainnya diperoleh dari dalam tanah dan umumnya digolongkan sebagai “hara”. Unsur hara makro ada 6 yaitu N, P, K, S, Ca dan Mg. Unsur makro tersebut dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah banyak dengan kandungan (nilai) kritis antara 2 – 30 g/kg berat kering tanaman. Unsur hara makro ini terbagi menjadi dua yaitu unsur hara primer (N, P, K) dan unsur hara sekunder (S, Ca, Mg). Unsur hara primer diberikan dalam bentuk semua jenis tanaman dan semua jenis tanah. Sedangkan unsur hara sekunder hanya untuk jenis tanaman tertentu dan jenis tanah tertentu. Sedangkan unsur hara mikro terdiri dari 7 unsur yang terdiri dari 5 unsur yang merupakan logam yaitu Fe, Mn, Zn, Cu dan Mo, serta 2 unsur non logam yaitu Cl dan B. Kebutuhan unsur hara mikro relatif kecil berkisar antara 0,3 – 50 mg/kg berat tanaman kering. Kombinasi pupuk makro dan pupuk organik spesifik tersebut akan memaksimalkan pertumbuhan tanaman.