Masalah-Masalah Terkait Air pada Cooling Tower

Tetesan air lembut yang terus-menerus bisa membuat batu berlubang. Apalagi aliran air yang terus menerus, maka sedikit demi sedikit juga akan menggerus semua yang dilewatinya. Contoh lebih dramatis dan spektakuler adalah Grand Canyon di Arizona, Amerika Serikat. Apalagi kalau air yang dialirkan tersebut air panas maka akan lebih cepat air tersebut menggerus atau melarutkan padatan yang dilewatinya (leaching), dibandingkan air dingin. Pada saat air panas kembali ke cooling tower, air tersebut sudah penuh dengan padatan tersuspensi. Cooling tower sebagai alat untuk membuang panas, mengalirkan air panas dari bagian atas menara dan udara dingin dari lingkungan yang berkontak dengan air hangat tersebut mengambil panasnya. Sebagai akibat kontak tersebut maka air akan lebih dingin dan udara akan menjadi lebih hangat.  

Air panas tersebut juga cenderung bersifat korosif dan membentuk endapan. Hal itulah mengapa bahan-bahan yang digunakan untuk membangun cooling tower harus bahan yang tahan lama dan mampu menahan perbedaan suhu yang besar. Jenis kayu dan plastik tertentu bisa digunakan untuk bahan konstruksi cooling tower tersebut. Apabila kualitas bahan rendah, maka konstruksi cooling tower hanya akan berumur pendek, dan bahkan membahayakan. Ketika air panas memasuki cooling tower yang bercampur dengan padatan tersuspensi, sejumlah air tersebut mengalami penguapan dan meninggalkan padatan tersuspensi tersebut. Cairan yang kaya akan padatan tersuspensi tersebut terkonsentrasi di dalam bak, bagian bawah cooling tower. Seiring waktu, konsentrasi padatan tersuspensi ini meningkat hingga mencapai tingkat yang harus dikendalikan yakni dengan cara dikeluarkan dari sistem atau blowdown.  

Udara luar yang berkontak dengan air dari cooling tower tersebut mengandung debu atau partikel-partikel kecil dan juga mikroorganisme seperti berbagai bakteri, spora jamur dan ganggang / algae. Debu atau partikel-partikel kecil tersebut akan tersuspensi dan terakumulasi / terkonsentrasi membentuk endapan berupa lumpur atau kerak. Dengan adanya sinar matahari mikroorganisme seperti bakteri dan algae tersebut berfotosintesa sehingga berkembangbiak dan semakin banyak. Bahkan bakteri patogen seperti legionella bisa menyebabkan penyakit legionnaires. Lumpur dan algae tersebut akan mengotori dan menyumbat pipa-pipa penukar panas (heat exchanger tubes)  serta mempercepat korosi pipa tersebut. 

Pada alat penukar panas (heat exhanger) tersebut jika ketebalan kerak (scale) 0,3 mm diperkirakan terjadi kehilangan panas / energy (heat / energy loss) 10% dan jika ketebalan kerak (scale) 0,6 mm diperkirakan terjadi kehilangan panas / energy (heat / energy loss) 23%.  Dan secara umum, pengotoran (fouling) menyebabkan kehilangan energi/panas tahunan sekitar 15%, sehingga memerlukan perawatan dan penggantian pipa setiap 3–5 tahun. Jika tidak ditangani dengan baik, kehilangan panas/energi akibat pengotoran (fouling) dapat mencapai hingga 70% setelah lima tahun. Jamur dan bakteri akan menyebabkan pembusukan / pelapukan kayu sehingga rapuh dan hancur. Demikian juga reaksi oksidasi pada permukaan logam, karena logam-logam tersebut melepas elektron atau menangkap oksigen, sehingga menyebabkan korosi pada logam tersebut. Korosi pada logam membuat logam menjadi semakin habis terkikis, rapuh dan hancur. 

Untuk menjaga kualitas air dari berbagai pengotor cooling tower yang volumenya hingga ribuan ton/jam dan beroperasi 24 jam per hari, tentu bukan sederhana. Hanya dengan menjaga kualitas air tersebut maka kinerja dan masa pakai cooling tower bisa sesuai target rancangannya. Penggunaan teknologi yang efektif, efisien dan ramah lingkungan adalah opsi terbaik. Teknologi AOP (Advanced Oxidation Process) adalah inovasi untuk berbagai problem tersebut. Pendekatan teknologi ini mengatasi berbagai masalah air pada cooling tower tersebut secara efektif, efisien dan ramah lingkungan, sebagai contoh di dalam sel alga, ion dari  AOP (Advanced Oxidation Process) menyerang gugus sulfida yang terkandung dalam asam amino sisa protein yang terlibat dalam fotosintesis. Akibatnya, fotosintesis terhambat, dan sel-sel tersebut larut atau hancur. Jika sel algae dan mikroba tetap ada, pertumbuhan kembali sel tersebut terhambat oleh ion AOP yang ada di dalam air, sehingga mencegah perkembangbiakan alga. Selama proses ini, bakteri juga mati atau menjadi tidak aktif. 

Contoh kedua yakni pada mekanisme pencegahan karat pipa. Besi (Fe) kehilangan elektron sesuai dengan reaksi oksidasi dan membentuk karat.Namun, ketika material AOP berpartisipasi dalam reaksi ini dan melepaskan elektron terlebih dahulu, besi dicegah melepaskan elektron, sehingga menekan pembentukan karat. Besi berkarat diubah menjadi karat hitam melalui reaksi AOP, membentuk lapisan (film) oksida padat yang mencegah korosi lebih lanjut dan melindungi pipa dan struktur.

Dan contoh ketiga yakni mekanisme pencegahan kerak (scale). Saat air melewati sistem AOP, ion kalsium (Ca) dan magnesium (Mg)—komponen penyebab kesadahan—dihilangkan melalui kristalisasi dalam fase cair, sehingga air menjadi lunak. Partikel kalsium karbonat yang dihasilkan tidak dapat menempel pada pipa. Dalam air sadah yang mengandung ion kalsium (Ca) dan magnesium (Mg), struktur kerak seperti jarum biasanya terbentuk dan menempel pada dinding pipa. Melalui treatment AOP, ion pembentuk kerak mengalami pertumbuhan partikel dalam fase cair, membentuk partikel bulat dengan ukuran mulai dari beberapa mikrometer hingga puluhan mikrometer. 

Menurut rumus Gibbs–Kelvin, energi bebas volumetriknya berkurang dan daya rekat hilang, sehingga mencegah menempel pada dinding pipa. Kerak (scale) akan terakumulasi di dasar bak (basin) dan dikeluarkan dengan mekanisme blowdown. Selain itu teknologi AOP ini juga akan menghilangkan kerak (scale) yang sudah terlajur menempel pada pipa (scale removal existing pipes) dan juga efek sterilisasi yang juga sangat penting bagi kualitas air cooling tower tersebut seperti menghindari pembusukan / pelapukan kayu dan membunuh bakteri patogen, kedua aspek ini insyaallah akan dijelaskan pada kesempatan lain. 

Untuk mengukur kinerja cooling tower berdasarkan masalah yang dihadapi dan solusi yang dilakukan sejumlah parameter digunakan. Parameter tersebut antara lain:   
• pH air
• Total padatan terlarut (TDS)
• Daftar periksa peralatan menara
• Filter dan saringan
• Suhu bola basah (wet bulb temperature) dan kelembaban (humidity)

Sedangkan terkait keselamatan (safety) pada cooling tower juga merupakan hal penting dan perlu diperhatikan. Sejumlah hal tersebut adalah : 
• Bahan tambahan kimia (jika menggunakannya dan belum dengan teknologi AOP)
• Peralatan berputar (rotating equipment)
• Bahaya air panas
• Bekerja di ketinggian
• Bekerja dengan aman di atas cooling tower.
• Kegagalan peralatan (equipment failures) 
• Korosi logam dan pembusukan/pelapukan kayu

Pemakaian cooling tower bisa dikatakan sebagai peralatan penting dan mendasar untuk operasional industri pada umumnya. Mulai dari pembangkit listrik baik yang masih menggunakan energi fossil, cofiring maupun pembangkit listrik biomasa hingga pembangkit listrik panas bumi/ geothermal, data center, industri kimia, industri biorefinery, industri petrokimia, industri besi dan baja, industri makanan, industri farmasi, industri tekstil, industri pulp and paper dan sebagainya. Terkait era dekarbonisasi dan keberlanjutan / sustainibility penggunaan energi terbarukan seperti biomasa termasuk wood pellet dan palm kernel shell/PKS sebagai bagian dari carbon neutral fuel atau carbon negative seperti carbon capture and storage (CCS) hingga biochar,  tentu saja teknologi yang ramah lingkungan apalagi mudah dalam operasional, biaya investasi terjangkau hingga repair-maintenance, akan menjadi pilihan bagi industri-industri tersebut, seperti teknologi AOP untuk pengkondisian air pada cooling tower sehingga memberikan penghematan yang signifikan.  

Pupuk Lepas Lambat Trend Baru di Industri Sawit

Kebutuhan pupuk sangat penting bagi pertumbuhan tanaman dan khususnya tanaman sawit. Pohon sawit bahkan tidak berbuah apabila tidak dipupuk. Dan pemupukan bagi perkebunan sawit merupakan komponen biaya tertinggi bagi operasional perkebunan sawit. Faktor lain untuk efisiensi pupuk jelas menjadi perhatian penting. Hal inilah mengapa inovasi dalam pemupukan sawit berkembang pesat. 

Terkait inovasi peningkatan efisiensi pemupukan di perkebunan sawit konsep pupuk lepas lambat (slow release fertilizer / SRF ) atau istilah lainnya pupuk lepas terkontrol (controlled release fertiliser / CRF) semakin mendapat perhatian. Dengan rekayasa tertentu sehingga kecepatan pelepasan nutrisi atau hara bisa dilakukan secara lambat atau terkontrol akan membuat efisiensi penggunaan nutrisi (NUE / nutrient use efficiency) bagi tanaman meningkat. Pupuk menjadi lebih ekonomis dan pencemaran lingkungan berkurang. Iklim tropis Indonesia dengan curah hujan tinggi maka pencucian / leaching terhadap pupuk juga tinggi.  

Sejumlah material sebagai SRF / CRF agent telah dikembangkan untuk mencapai tingkat pelepasan nutrisi / hara yang dikehendaki. Sejumlah material tersebut antara lain polimer, sulfur/belerang, senyawa kimia bahkan kompos. Karakteristik dari  SRF / CRF agent berbeda-beda terganting bahan dan jenis produknya. Selain faktor kinerja, harga dari material  SRF / CRF agent juga penting sebagai pertimbangan tersendiri. 

Biochar sebagai  renewable SRF / CRF agent dan juga sebagai solusi iklim. Biochar mampu bertahan ratusan tahun dalam tanah sebagai carbon sequestration. Selain bahan-bahan sintetis yang berasal dari sumber tidak terbarukan, biochar adalah alternatif  SRF / CRF agent yang berasal sumber terbarukan. Biomasa dari limbah-limbah pertanian, perkebunan dan kehutanan adalah sumber utama produksi biochar dengan proses pirolisis. Sejumlah SRF / CRF dengan slow release agent biochar juga sudah mulai diproduksi. Hal ini akan meningkatkan produksi biochar, yang selama ini masih belum populer. Dan akan menjadi solusi masalah limbah biomasa tersebut dan bernilai ekonomi.  

Seperti Ban Mobil, Die untuk Pelletiser juga Butuh Produk Berkualitas dan Handal

Produksi pellet dunia terus meningkat, baik itu pellet bahan bakar seperti wood pellet maupun pellet pakan seperti pellet pakan untuk unggas maupun ruminansia. Produksi wood pellet dunia pada tahun 2025 diperkirakan mencapai 50 – 54 juta ton. Dan proyeksi produksi wood pellet global pada tahun 2050 diperkirakan melonjak drastis hingga mencapai angka 170 juta hingga 250 juta ton per tahun atau sekitar 3-5 kali lipat saat ini. Lonjakan ini didorong oleh skenario Net Zero Emissions yang dicanangkan berbagai lembaga energi dunia. Sedangkan produksi pakan ternak (compound feed) dunia pada tahun 2025 diperkirakan mencapai sekitar 1,41 hingga 1,42 miliar metrik ton atau lebih dari 25 kali produksi wood pellet pada tahun yang sama. Dan proyeksi produksi pakan ternak (compound feed) dunia pada tahun 2050 diperkirakan akan menembus angka 1,8 miliar hingga 2 miliar ton. Kenaikan tersebut didorong oleh pertumbuhan populasi manusia yang diprediksi mencapai 9,7 miliar jiwa, yang otomatis meningkatkan permintaan protein hewani. Baik produksi pellet bahan bakar seperti wood pellet dan pellet pakan menggunakan alat utama yakni pelletiser dan ring die adalah komponen pentingnya yang membutuhkan penggantian secara berkala.  

Seperti ban mobil yang akan aus setelah mencapai jarak tertentu demikian juga dengan ring die pelletiser. Setelah produksi ribuan ton pellet maka ring die tersebut juga akan aus dan harus diganti. Sama dengan ban mobil dimana kondisi jalan akan mempengaruhi kecepatan keausan ban tersebut, demikian juga dengan ring die pelleriser dimana kondisi bahan baku akan mempengaruhi kecepatan ring die tersebut. Dan supaya ban maupun ring die tersebut bisa optimal masa pakai atau sesuai target rancangannya maka harus sesuai peruntukannya. Misalkan ban tipe highway terrain (HT) yang didesain khusus untuk aspal mulus,maka akan kurang optimal untuk medan di tanah atau kerikil ringan seperti jalanan pedesaan, apalagi digunakan untuk medan berlumpur. Demikian juga ring die yang dirancang untuk pellet pakan, maka akan kurang optimal bila digunakan bahan baku limbah pertanian apalagi biomasa kayu-kayuan. Lebih detail untuk membedakan pelletiser untuk pakan dan bahan bakar / energi silahkan baca disini. 

Tapak ban mobil memiliki ciri khas sesuai medan peruntukannya. Sebagai contoh ban khusus off-road dengan tapak kotak-kotak besar. Sangat tangguh di lumpur, tapi sangat bising dan tidak stabil jika dipakai di aspal. Demikian juga dengan rancangan die pelletiser. Karakteristik bahan baku sangat berpengaruh pada bentuk lubang tersebut. Untuk bahan baku kayu keras bisa berbeda dengan kayu lunak dan bisa berbeda juga dengan limbah pertanian apalagi pellet pakan. Bentuk lubang pada die pelletizer sangat menentukan kepadatan, dan kualitas akhir produk. Sebagai contoh profil lubang straight hole (lubang lurus), ini merupakan bentuk paling standar. Digunakan untuk material yang mudah dipadatkan dan tidak memerlukan tekanan ekstrem. Sedangkan profil lubang relieved bore (lubang bertingkat) yakni bagian luar lubang memiliki diameter lebih besar daripada bagian dalam (tempat kompresi). Tujuannya untuk mengurangi gesekan sehingga mesin tidak cepat panas dan umum digunakan untuk wood pellet. Sedangkan tapered hole (lubang kerucut / konis) yakni lubang yang mengecil ke arah luar. Tujuannya untuk memberikan tekanan kompresi yang sangat tinggi, cocok untuk bahan baku yang sulit merekat atau berserat kasar. 

Tidak seperti produsen ban, yang biasanya merupakan produsen terpisah atau berbeda dari produsen mobilnya, misalnya Mercedes Benz tidak produksi ban sendiri, tetapi pada ring die pelletiser hampir semua produsen mesin pelletiser pasti juga memproduksi ring die -nya. Dan ada sejumlah perusahaan yang mengkhususkan diri untuk spesialis produksi die tersebut tetapi tidak banyak. Seiring dengan semakin meningkatnya produksi pellet dunia baik pellet bahan bakar seperti wood pellet maupun pellet pakan, maka hal itu sebanding dengan kebutuhan ring die tersebut. Jika hanya mengandalkan ring die dari produsen mesin pelletiser aslinya maka bisa jadi akan butuh lama, sedangkan produsen pellet tersebut membutuhkannya sesegera mungkin. 

 

Hal ini sehingga membuat bisnis die dan spare part pelletiser memiliki ceruk pasar tersendiri.  Pabrik-pabrik mesin pelletiser selain tentu saja memproduksi ring die untuk mesin pelletiser-nya juga bisa melakukan kustomisasi atau produksi sesuai pesanan. Sebagai contoh produsen pelletiser Muench dari Jerman selain produksi ring die untuk mesinnya, juga bisa produksi ring die untuk mesin CPM, Andritz, Salmatec dan sebagainya. Kualitas material baja untuk ring die dan pengerjaannya akan menentukan kualitas ring die tersebut.   

Jika anda butuh ring die dan spare part berkualitas, silahkan kontak : eko.sbs@gmail.com   

Optimasi Kinerja Cooling Tower dengan Peningkatan Kualitas Air dengan Teknologi AOP Ramah Lingkungan

Cooling tower (menara pendingin) adalah perangkat penting dan vital bagi operasional berbagai industri pengolahan secara luas. Proses pendinginan tersebut bagi suatu industri pengolahan, industri kimia, industri migas (kilang minyak dan petrokimia), industri biofuel dan biorefinery, pembangkit listrik (berbahan bakar fossil fuel maupun biomasa), geothermal  hingga data center skala besar (hyperscale) sangat penting. Dengan kondisi proses yang tercapai maka industri tersebut bisa menghasilkan produk yang ekonomis / efisien dan stabil. 

Media pendingin di industri atau pabrik tersebut berupa air, dan air tersebut didinginkan dalam cooling tower. Dan udara dari atmosfer digunakan untuk mendinginkan air hangat dari proses di industri atau pabrik melalui alat cooling tower ini. Hal ini sehingga terjadi kontak langsung antara udara dari atmosfer dengan air hangat untuk didinginkan tersebut. Hal inilah yang menjadi salah satu sumber pengotor bagi air cooling tower tersebut. Sejumlah air tambahan (make-up water) juga perlu ditambahkan untuk mengganti air yang hilang seperti blow down, kebocoran dan sebagainya. 

Dengan operasional 24 jam secara terus menerus hampir setahun penuh dengan volume air pendingin yang disirkulasikan juga besar hingga ribuan ton/jam , tentu bukan hal sederhana untuk bisa menjaga kualitas air tetap baik dan stabil. Apabila kualitas air tidak bisa dijaga maka akan muncul sejumlah masalah serius. Sejumlah masalah bagi operasional cooling tower tersebut seperti korosi, kerak, terbentuk lapisan karena green algae, bahan-bahan organik dan sejumah mikro organisme akan menurunkan performa cooling tower tersebut. Apabila hal itu terjadi maka pertukaran panas akan tergangggu dan kebutuhan energi untuk operasional cooling tower akan meningkat. Ketika proses pendinginan tidak berjalan sebagaimana mestinya hal tersebut juga akan berpengaruh pada kualitas produk dan keawetan peralatan produksi, bahkan ekstrimnya jika cooling tower tidak berfungsi maka industri atau pabrik tersebut akan berhenti beroperasi (shut down). 

Pada kondisi cooling tower yang rusak atau efisiensi rendah seperti karena terjadinya kerak sehingga terjadi efek pembuangan panas yang rendah dan banyak kehilangan energi. Lalu terjadinya karat menyebabkan pipa rapuh dan bocor sehingga umur pakai pipa singkat saja. Lalu munculnya green algae, lumut dan lumpur dari akumulasi bahan organik hal-hal tersebut akan menganggu aliran air bahkan penyumbatan pada pipa dan kran-kran.  Pengganggu lainnya yakni adanya bakteri dan khususnya legionella (bakteri patogen yang menyebabkan legionellosis) yang menyebabkan berbagai masalah kesehatan.  

Air dingin sebagai output / produk dari cooling tower akan digunakan sebagai media pendingin dalam industri atau pabrik seperti kondensor maupun alat penukar panas lainnya.  Lapisan pengotor (fouling) yang terbentuk oleh kerak pada permukaan alat penukar panas (heat exchanger) pada akhirnya mengurangi koefisien perpindahan panas secara keseluruhan. Secara umum, sekitar 15% energi hilang setiap tahunnya karena penurunan efisiensi perpindahan panas yang disebabkan oleh pengotoran (fouling). Oleh karena itu, perlu dilakukan penggantian pipa secara berkala setiap 3 hingga 5 tahun sekali, dan itu bukan biaya yang murah. Bahkan jika masalah pengotor (fouling) ini tidak dikendalikan maka kehilangan panas (heat loss) dapat mencapai hingga 70% setelah lima tahun beroperasi.

Apabila terjadi masalah maka perbaikan perlu dilakukan dan sering kali perbaikan cooling towetr tersebut berbiaya mahal. Sejumlah perbaikan / reparasi pada cooling tower tersebut meliputi perbaikan struktur, penggantian komponen mekanik, drift eliminators, distribusi air dan tipe fill. Selain masalah desain dari pembuat alat cooling tower tersebut masalah kualitas air sangat berpengaruh pada performa hingga umur pakai peralatan tersebut. Hal ini sehingga salah satu solusinya yakni upaya untuk menjaga kualitas air tersebut harus dimaksimalkan. 

Teknologi AOP (advanced oxidation process) telah menjadi perhatian negara-negara maju untuk memaksimalkan kualitas air termasuk air sebagai media pendingin yang diproses dalam cooling tower. Teknologi AOP memberikan sterilisasi lengkap tanpa meninggalkan residu beracun dan menunjukkan daya oksidasi yang jauh lebih kuat daripada oksidan konvensional seperti klorin, klorin dioksida, dan kalium permanganat. Teknologi AOP yang dirancang khusus untuk kecepatan dan intensitas reaksi akan sangat efektif untuk tujuan tersebut.  

Dibandingkan treatment dengan bahan kimia, walaupun treatment secara kimia masih umum digunakan, tetapi terdapat pembatasan karena pencemaran lingkungan dan produksi formaldehida, serta karena para pekerja terkena bahaya yang serius. Seiring dengan semakin ketatnya pembatasan terhadap pencemaran lingkungan oleh pemerintah masing-masing, penggunaan bahan kimia akan semakin dibatasi. Beberapa negara maju mulai mengendalikan penambahan bahan kimia. Pemerintah Singapura melarang penambahan bahan kimia ke cooling tower sejak tahun 2008.

Jika tertarik mengetahui teknologi AOP dan aplikasinya untuk cooling tower water conditioner tersebut, silahkan kontak : eko.sbs@gmail.com

 

Pengolahan Limbah Batang Sawit untuk Produksi OPT Dust Block

Pada dasarnya ada banyak opsi untuk pengolahan limbah batang kelapa sawit dari program peremajaan sawit (replanting). Industri pengolahan kapasitas kecil menengah hingga besar bisa dibuat tergantung dari seberapa besar kebutuhan pasar dan kapasitas bahan baku. Teknologi sederhana hingga teknologi canggih juga bisa diaplikasikan pada industri tersebut. Salah satu opsi  pengolahan limbah batang sawit tersebut adalah dengan produksi OPT dust block. OPT dust block adalah kelompok produk biomaterial dengan penggunaan khususnya sebagai alas tidur hewan (animal bedding). Hewan ternak seperti sapi dan kuda membutuhkan animal bedding tersebut dan khususnya pada musim dingin.  

 

Mengapa animal bedding untuk sapi dan kuda cocok dengan OPT dust block tersebut ? Karakteristik material dari batang sawit yang memiliki kemampuan menyerap air cepat menjadi faktor penting. Produksi OPT dust block sebagai teknologi pemadatan (biomass densification) juga tidak sulit, sama seperti pembuatan cocopeat block. Dibandingkan dengan cocopeat block yang juga superior dalam penyerapan air tetapi karena harganya jauh lebih mahal, maka OPT dust block lebih menjadi pilihan. Selain itu cocopeat block pada umumnya telah digunakan sebagai media tanam.

Volume atau kapasitas produksi OPT dust block juga tidak akan setinggi untuk kebutuhan energi atau bahan bakar, misalkan apabila limbah batang sawit diolah menjadi pellet (OPT pellet) dan untuk bahan bakar pembangkit listrik, lebih detail baca disini. Tetapi sebagai solusi pemanfaatan limbah batang sawit sehingga tidak dibiarkan saja sehingga mencemari lahan, tentu produksi OPT dust block bisa sebagai solusi jitu. Ceruk pasar di sektor peternakan dengan aplikasi animal bedding  juga bisa terus meningkat seiring perkembangan sektor peternakan tersebut. Dan sebagai bisnis yang bisa memberi keuntungan finansial  dan juga sebagai solusi masalah lingkungan, tentu ini sangat menarik dan perlu dipertimbangkan.  

Blue Economy & Bioeconomy – Rumput Laut, Kelapa dan Nyamplung

Dengan garis pantai terpanjang kedua di dunia, berada di khatulistiwa sehingga beriklim tropis dan produsen kelapa terbesar di dunia maka menjaga dan terus mengembangkan kelapa sangat penting dan strategis bagi Indonesia, apalagi Indonesia yang sudah sejak dulu juga sudah terkenal dengan negeri nyiur melambai. Usia produktif pohon kelapa juga sangat panjang yakni 60 tahun sehingga bisa diwariskan lintas generasi. Pohon nyamplung yang mudah tumbuh dan banyak terdapat di kawasan pinggir pantai juga seharusnya dikembangkan, demikian juga potensi rumput laut juga harus ditingkatkan. Dengan perkembangan zaman untuk melakukan dekarbonisasi pada berbagai sektor kehidupan khususnya penggunaan energi terbarukan maka kelapa,nyamplung dan rumput laut bisa menjadi solusi jitu.

Minyak kelapa sama seperti minyak inti sawit (Palm Kernel Oil / PKO) memiiki kandungan asam laurat yang tinggi, sehingga sangat cocok untuk produksi Sustainable Aviation Fuel (SAF). Saat ini Indonesia sedang mencanangkan produksi SAF dari minyak sawit yakni minyak inti sawit tersebut menjadi 3% pada tahun ini (2026). Kebijakan ini dipercepat untuk mendukung target dekarbonisasi sektor penerbangan. Produksi minyak inti sawit berkisar 5 juta ton/tahun dengan penggunaan utama saat ini sebagai sangat beragam, mencakup industri makanan (margarin, cokelat, kue), kosmetik (sabun, sampo, lipstik), oleokimia (asam lemak, gliserol), hingga energi terbarukan (SAF)-masih tahap awal, serta produk non-makanan seperti pelumas. sedangkan potensi minyak kelapa sebesar 2,9 juta ton dengan penggunaan utama memasak (minyak goreng), industri makanan olahan (biskuit, margarin, es krim), kosmetik (sabun, sampo, pelembap), kesehatan (dikonsumsi langsung sebagai Virgin Coconut Oil (VCO)) dan farmasi (basis salep), perawatan kulit/rambut dan oleokimia. Mengapa minyak kelapa dan minyak inti sawit sangat cocok untuk produksi SAF, lebih detail baca disini.

Sebagai tambahan potensi bahan baku SAF dari kelapa bahwa di organisasi penerbangan sipil internasional / International Civil Aviation Organization (ICAO) telah memasukkan kelapa non-standar di dalam positive list ICAO – ICAO document – CORSIA Default Life Cycle Emissions Values for CORSIA Eligible Fuels, Edisi ke-6 pada tanggal 28 Oktober 20024. Kelapa non-standar itu meliputi kelapa tua berukuran sangat kecil, sudah bertunas, mulai membusuk atau berjamur dan yang pecah. Berdasarkan data dari sejumlah riset bahwa jumlah kelapa non standar di Indonesia diperkirakan mencapai 30% dari produksi kelapa Indonesia.  

Terkait kelapa, pemerintah semestinya membatasi atau melarang export kelapa bulat. Hal ini selain akan menghambat industri pengolahan kelapa dalam negeri juga lebih khusus pengembangan SAF tersebut, Selain itu upaya replanting kebun kelapa juga harus dilakukan. Luas kebun kelapa yang harus direplanting saat ini mencapai ratusan ribu hektar, seperti di Riau saja dengan area kebun kelapa 426.579 hektar (11,4% dari luas perkebunan di provinsi tersebut, lebih detail baca disini) perlu melakukan replanting kelapa 72 ribu hektar,  sedangkan kecepatan replanting sangat rendah sehingga produktivitas kelapa terus menurun. Sedangkan untuk pohon nyamplung dan rumput laut perlu sosialisasi hingga gerakan aksi nyata sehingga mampu memenuhi target produksi dan diharapkan. 

Sedangkan minyak nyamplung bisa dimanfaatkan untuk produksi biodiesel / FAME. Dari rencana pemerintah untuk meningkatkan campuran biodiesel dari B-40 ke B-50,ini berarti mensyaratkan minyak nabati khususnya minyak sawit menjadi hampir 60 juta ton/tahun. Sementara saat ini produksi minyak sawit mentah atau CPO berkisar 50 juta ton/tahun dan peningkatan 20% atau menjadi 60 juta ton/tahun tentu tidak mudah. Apalagi saat ini perluasan kebun sawit (ekstensifikasi) menjadi sorotan publik yang tajam dengan atensi publik yang luas. Sejumlah bencana alam khususnya dan terutama banjir Sumatera yang telah membawa korban jiwa ribuan manusia dengan ekstensifikasi kebun sawit sebagai tersangkanya, semakin menyulitkan upaya peningkatan produksi minyak sawit melalui perluasan lahan tersebut. Dan memang perluasan lahan (ekstensifikasi) tersebut harus selalu dalam koridor keberlanjutan / sustainibility, sehingga sawit bisa menjadi berkah dan bukan bencana.

Pohon nyamplung dengan produktivitas hampir sama dengan pohon sawit sangat menarik untuk dikembangkan untuk produksi biodiesel tersebut atau lebih praktisnya menambah 10 juta ton / tahun untuk mencapai proporsi B-50 tersebut. Sepanjang garis pantai Indonesia yang sangat panjang bisa sebagai lokasi perkebunan kelapa dan nyamplung. Selain itu dari rumput laut dari limbahnya juga bahan baku potensial untuk energi terbarukan tersebut, baik ethanol, biodiesel maupun SAF.

Sedangkan dari sektor rumput laut, selain untuk produksi agar, karaginan dan alginat yang banyak digunakan untuk produk pangan, dari limbah rumput laut bisa dihasilkan biofuel. Limbah industri rumput laut dapat mencapai 65-75% dari bahan baku segar yang diproses. Jumlah yang sangat besar ini seringkali terbuang sia-sia tanpa dimanfaatkan lebih lanjut yang dapat meningkatkan nilai tambah. Karena limbah rumput laut padat mengandung selulosa dalam prosentase tinggi dan hanya sedikit lignin, limbah ini berpotensi diolah menjadi bioethanol hingga bahan bakar penerbangan berkelanjutan (SAF). Rute proses yakni ATJ atau alcohol to jet fuel bisa digunakan untuk produksi bahan bakar penerbangan berkelanjutan (SAF) tersebut. Sementara ini limbah rumput laut biasanya dibuang di tempat pembuangan sampah, yang dapat menyebabkan masalah bau tidak sedap. Spesifikasi limbah industri dari spesies E. cottonii yakni kadar air 3,66%; abu 36,84%; protein 1,78%; karbohidrat 11,36%; selulosa 0%; hemiselulosa 12,86%; lignin 0%. Sedangkan spesifikasi limbah industri dari spesies Gracilaria sp. dan Gelidium sp.: selulosa 26,92%; hemiselulosa 16,11%; lignin 15,38%; abu 16,72%; kadar air 12,94%; NaCl 3,77%. 

Setelah usia produktif habis atau berakhir maka pohon kelapa dan pohon nyamplung tersebut ditebang. Batang pohon kelapa dan pohon nyamplung sangat cocok untuk kayu bangunan yang digunakan untuk perumahan. Hal ini sehingga akan menambah nilai ekonomi dan merupakan kebutuhan yang akan terus dibutuhkan. Bahkan upaya meningkatkan kualitas kayu juga bisa dilakukan dengan upaya rekayasa bahan kayu tersebut seperti dengan CLT (cross laminated timber) dan sebagainya. 

Dan seperti halnya sawit, baik kelapa dan nyamplung juga menghasilkan cangkang atau tempurung. Sama seperti halnya cangkang sawit yang bisa digunakan untuk bahan bakar demikian juga tempurung kelapa dan cangkang nyamplung. Bahkang cangkang sawit atau dikenal dengan PKS (palm kernel shell) adalah kompetitor utama wood pellet di pasar bahan bakar biomasa global. Tetapi karena kualitasnya tempurung kelapa lebih bagus atau lebih sesuai untuk produksi briket arang dan karbon aktif (activated carbon), maka umumnya tempurung kelapa dikarbonisasikan atau dibuat arang. Arang tersebut adalah produk antara atau bahan baku briket arang dan activated carbon tersebut. Lebih detail tentang produksi activated carbon dari tempurung kelapa baca disini. Sedangkan cangkang nyamplung karena belum banyak diproduksi maka pemanfaatannya juga masih terbatas, tetapi apabila jumlahnya besar seperti produksi cangkang sawit, maka bisa jadi akan seperti cangkang sawit, atau mungkin juga seperti pemanfaatan di tempurung kelapa. 

Selain itu baik produksi atau ekstraksi minyak kelapa dan minyak nyamplung akan dihasilkan bungkil. Bungkil kelapa dan bungkil sawit tersebut bisa sebagai pakan ternak, tetapi bungkil sawit butuh nyamplung butuh proses tambahan sehingga tidak beracun dan aman untuk pakan ternak tersebut. Pengembangan blue economy di pesisir laut Indonesia ini semestinya menjadi perhatian penting sebagai solusi ekonomi yang ramah lingkungan yang sesuai dengan kondisi dan potensi masyarakat Indonesia serta sejalan dengan concern masyarakat global untuk dekarbonisasi sebagai mitigasi perubahan iklim dan global warming. Selain juga mendukung ketahanan pangan dan pakan.   

Perlambatan Ekstensifikasi Lahan Sawit : Replanting atau Biochar ?

Perluasan (ekstensifikasi) lahan sawit yang serampangan atau ugal-ugalan pasti diluar jalur keberlanjutan (sustainibility). Alih-alih pohon sawit menjadi berkah karena produktivitasnya tertinggi diantara sumber minyak nabati lainnya (kedelai, biji bunga matahari, rapeseed, kelapa dsb), hanya tumbuh di kawasan tropis dan berkontribusi 40% pada pasokan minyak nabati global, tetapi malah menjadi bencana alam. Harga untuk bencana tersebut juga tidak main-main karena adalah nyawa manusia yang jumlahnya hingga ribuan manusia, tentu disamping kerugian material lainnya. Hal ini sangat menjadi sorotan ketika terjadi banjir Sumatera akhir-akhir ini. Apakah sepadan antara keuntungan minyak sawit dengan korban-korban nyawa tersebut ? 

Pembukaan lahan sawit atau land clearing puluhan bahkan ratusan ribu hektar menghasilkan kayu yang bernilai ekonomi tinggi. Bahkan sangat mungkin dengan land clearing saja sudah mendapatkan keuntungan sangat besar, padahal usaha perkebunan dan produksi minyak sawit belum mulai. Hal inilah sehingga membuat para pengusaha berbondong-bondong untuk masuk ke sektor perkebunan ini, dengan satu tujuan berupa keserakahan untuk keuntungan (cuan) sebesar-besarnya tanpa perlu memperhatikan aspek keberlanjutan dan hasilnya terjadi bencana dimana-mana. Belum lagi nantinya dengan implementasi mandatori biodiesel B-40 atau bahkan B-50 yang sedang diwacanakan saat ini, tentu ini menjadi pasar baru minyak sawit / CPO jauh lebih mudah dan longgar, dibandingkan apabila harus export ke Eropa yang dikenakan peraturan EUDR (European Union Deforestation Regulation atau Peraturan Deforestasi Uni Eropa) ataupun ke US dengan halangan tariff yang tinggi. 

Apalagi juga memang sudah terjadi bahwa konsumsi minyak sawit / CPO untuk biodiesel ini telah melampaui kebutuhan untuk pangan. Dengan implementasi mandatori B-50 itu berarti juga menuntut peningkatan kapasitas produksi CPO 20% atau menjadi 60 juta ton/tahun dan cara paling menguntungkan serta cepat dengan ekstensifikasi pembabatan hutan tersebut, karena kayu produk hutan yang dibuka bisa langsung djual.     

Ketika tujuan adalah untuk meningkatkan produksi sawit secara bertahap, aman, terencana dan berkelanjutan maka tentu perlu pertimbangan yang memadai, bukan gelap mata dan serampangan menyikat lahan-lahan hutan (deforestasi) dengan dalih alih fungsi lahan. Selain penggunaan bibit unggul, setidaknya ada dua cara untuk meningkatkan produktivitas sawit yakni peremajaan kebun (replanting) dan aplikasi biochar (bagian dari intensifikasi lahan). 

Menurut Joko Supriyono mantan ketua GAPKI (Gabungan Pengusaha Kelapa Sawit Indonesia) periode 2015 - 2018 dan 2018 -2023. dalam bukunya “Masih Berjayakah Sawit Indonesia ?” dikatakan dengan jika penanaman kembali (replanting) kelapa sawit di Indonesia berhasil mencapai 300 ribu hektar per tahun, diperkirakan produksi CPO dan CPKO pada tahun 2045 akan mencapai 80 juta ton. Sedangkan saat ini produksi CPO dan CPKO berkisar 55 juta ton. Dan dengan penggunaan biochar maka produktivitas kelapa sawit akan meningkat rata-rata 30% dalam 5-10 tahun, artinya pada tahun 2035 produksi CPO dan CPKO akan mencapai 71,5 juta ton. Apalagi kalau kedua cara tersebut dikombinasi maka hasilnya mestinya akan lebih baik lagi. 

Produksi CPO Indonesia saat ini mencapai sekitar 50 juta ton/tahun, dengan luas lahan 16,8 juta hektar dengan rata-rata produksi CPO per hektar 3,55 ton/ha atau per satu juta hektar menghasilkan 3,55 juta ton. Apabila biochar digunakan dan terjadi kenaikan produktivitas 30% berarti terjadi kenaikan kenaikan 15 juta ton CPO (total menjadi 65 juta ton CPO/tahun) dan ini menghemat lahan sekitar 4,2 juta hektar, atau penggunaan biochar akan memperlambat pembukaan hutan untuk perkebunan sawit. Aplikasi biochar dengan kompos akan meningkatkan kualitas kompos menjadi kompos premium untuk lebih detail baca disini. Hal ini sehingga operasional industri sawit dengan pemanfaatan semua limbah biomasanya tersebut. 

Gerakan replanting kebun sawit harus digalakkan sehingga produksi minyak sawit bisa terus ditingkatkan. Masalah limbah biomasa dari pohon sawit yang mencapai ribuan hektar juga menjadi tantangan tersendiri. Dengan volume pohon sawit tua yang sangat besar maka pemanfaatan menjadi produk yang bernilai tambah penting dilakukan. Dengan rata-rata setiap hektar kebun sawit terdiri 125 pohon dan setiap pohonnya memiliki rata-rata berat kering 0,4 ton, maka per hektar di dapat 50 ton berat kering biomasa. Untuk luasan 10 ribu hektar menjadi 0,5 juta ton berat kering dan untuk luasan 100 ribu hektar berarti mencapai 5 juta ton berat kering. Atau jika perkiraan optimis Indonesia bisa melakukan 5% replanting (sangat optimistik) atau 820 ribu hektar berarti ada 41 juta ton berat kering biomasa per tahun dan juga Malaysia dengan 5% replanting atau 285 ribu hektar akan dihasilkan 14,25 juta ton berat kering per tahun.

Faktor kesiapan bisnis ditinjau dari teknologi dan pasar atau pengguna produk tersebut perlu dikaji secara seksama. Dengan volume yang sangat besar tersebut maka pabrik atau industri pengolahan biomasa bisa didirikan dan beroperasi secara maksimal, tanpa khawatir kekurangan bahan baku. Produk-produk seperti pellet, briquette, biochar maupun bioproduct lainnya seperti biocarbon lain, biomaterial, biofuel dan biochemical dimungkinkan juga dari limbah biomasa batang sawit tua tersebut. Batang sawit tua yang mati dan biasa ditinggal begitu saja di lahan semestinya dimanfaatkan untuk menjadi produk-produk yang bermanfaat dan bernilai tambah tersebut. Untuk lebih detail pemanfaatan limbah batang untuk produksi pellet bahan bakar (OPT Pellet) bisa dibaca disini.