Peran Biochar untuk Meningkatkan Produktivitas Sawit, Diantara Penggunaan Bibit Unggul dan Replanting

Produktivitas kelapa sawit terus dipacu hingga ke titik paling optimalnya. Hal ini karena untuk memenuhi kebutuhan yang terus meningkat khususnya program mandatory biodiesel B-50. Tentu upaya optimalisasi produktivitas tersebut tidak mudah dan instant. Walaupun poin kunci untuk realisasinya juga telah dipetakan yakni dengan replanting/peremajaan sawit tua, penggunaan bibit unggul dan intensifikasi, tetapi prakteknya juga butuh metode atau approach yang tepat dan butuh waktu.  Replanting/peremajaan sawit tua masih sangat lambat dan banyak kendala, sedangkan penggunaan bibit unggul lebih mendapat perhatian dan terus didorong. Analogi penggunaan bibit unggul ini seperti perbandingan sapi lokal dan ras unggul. Sehingga sebagus apapun perawatan sapi Jawa, bobotnya tidak akan menyamai sapi limousin. Demikian juga dengan bibit kelapa sawit.

Upaya intensifikasi lahan melalui optimalisasi input, teknologi, dan metode budidaya modern juga masih perlu dikembangkan. Sedangkan ekstensifikasi atau perluasan lahan sebisa mungkin dihindari atau diperlambat, untuk lebih detail baca disini. Biochar bisa memiliki peran penting di area intensifikasi tersebut. Selain aplikasi biochar akan meningkatkan kesehatan tanah, yang menjadi prasyarat penting suatu tanaman bisa berproduktivitas secara optimal, juga sangat ramah lingkungan karena bahan baku biochar dari sumber terbarukan yakni biomasa dan meningkatkan efisiensi pemupukan (NUE = Nutrient Use Efficiency). Dan bahkan aplikasi biochar juga sebagai solusi iklim yakni sebagai carbon sequestration. Optimalisasi produktivitas bisa dilakukan dengan cara aplikasi biochar plus penggunaan bibit unggul dengan metode pertanian yang modern dan ramah lingkungan. Jadi memang pada dasarnya optimalisasi tersebut merupakan upaya yang komprehensif dan terukur. 

Indonesia berkontribusi 25% terhadap suplai minyak nabati dunia, menjadikannya aktor kunci dalam stabilitas pasokan minyak nabati dunia. Dengan posisi tersebut, setiap perubahan dalam produksi, kebijakan export maupun dinamika domestik Indonesia akan langsung berdampak pada harga dan keseimbagan pasar internasional. Indonesia saat ini memang produsen kelapa sawit terbesar atau rangking satu di dunia tetapi bukan yang terunggul atau yang paling produktif karena produktivitasnya belum optimal. Dibanding negara tetangga saja yakni dengan Malaysia masih kalah dan sedikit lebih unggul dari Thailand padahal faktor geografi yakni iklim di Indonesia jauh lebih mendukung. Saat ini produktivitas CPO Indonesia berkisar 3,3 ton/hektar sedangkan Malaysia berkisar 3,8 ton/hektar sedangkan Thailand berkisar 3 ton/hektar.  

Yield gap yakni selisih atau kesenjangan antara produksi aktual dengan potensi produksi maksimal kadang cukup besar. Beberapa faktor utama yang memicu yield gap antara lain faktor lingkungan yang tidak optimal seperti kondisi kekeringan, hingga kesalahan dalam praktik budidaya seperti kesalahan dalam pembukaan lahan dan penanaman, serta ketidaktepatan dalam diagnosis dan rekomendasi pemupukan. Yield gap ini harus diminimalisir sehingga produktivitas sawit bisa dimaksimalkan. 

Peran biochar kadang tidak bisa ditemukan atau terlihat langsung pada berbagai upaya peningkatan produktivitas sawit tersebut tetapi aplikasi biochar sangat sejalan dengan tujuan tersebut. Sebagai contoh keberhasilan program replanting / peremajaan sawit bergantung antara lain pada kualitas bibit, pemupukan, populasi tanaman, dan kesehatan tanah. Faktor kesehatan tanah dan pemupukan tersebut bisa sangat erat kaitannya dengan biochar.  Tetapi memang juga masih banyak pihak yang belum memiliki pengetahuan yang memadai untuk aplikasi biochar ini. 

Selain mengenjot produksi, penerapan praktik pengelolaan terbaik juga penting untuk memenuhi standar keberlanjutan di tengah meningkatnya tekanan dari isu lingkungan. Dan aplikasi biochar sangat sejalan dengan poin tersebut.  Bahkan terkait teknologi sawit rendah karbon dalam aplikasi biochar sangat relevan pada CECC (Controlled Emission Composting Chamber) dan lebih detail untuk aplikasi biochar untuk pengomposan baca disini. Sedangkan trend pemupukan di perkebunan sawit dengan aplikasi pupuk lepas lambat (slow release fertilizer) juga sangat relevan dengan biochar, untuk lebih detail baca disini. 

Target Replanting Kebun Sawit Indonesia 2026 dan Solusi Pemanfaatan Limbah Batang Sawit

Kondisi produktivitas sawit nasional Indonesia yang stagnan perlu solusi segera. Apabila kondisi ini tidak bisa segera ditangani maka pada masa-masa mendatang produktivitas sawit Indonesia bahkan akan menurun. Kondisi tersebut tidak diinginkan mengingat kebutuhan sawit sebagai bagian minyak nabati semakin meningkat termasuk penggunaan untuk biofuel yakni biodiesel. Pencanangan program biodiesel – B50 menuntut produkstivitas sawit tersebut. Tetapi juga ada pertanyaan kenapa harus sawit, apakah tidak ada tanaman lain yang bisa menghasilkan minyak dengan yield setara untuk produksi biodiesel tersebut ? Nyamplung adalah kandidat kuat untuk hal tersebut, lebih detail baca disini.

Pada sawit poduktivitas tersebut bisa ditingkatkan dengan cara penggunaan bibit unggul, peremajaan kebun / replanting dan intensifikasi lahan. Secara luas lahan, peremajaan / replanting kebun sawit dengan target idealnya yakni 5% per tahun sangat besar. Dengan luas lahan kebun sawit Indonesia 16,8 juta hektar saaat ini, itu berarti 0,84 juta hektar per tahun. Selain biaya yang dibutuhkan besar tetapi juga produksi limbah biomasa atau batang sawit yang dihasilkan juga sangat besar. Tentu itu potensi untuk industri berbasis bioekonomi atau sirkular ekonomi yang ramah lingkungan.  

Dengan luas kebun sawit Indonesia sekitar 16,8 juta hektar, 9 juta hektar dengan dikelola oleh perusahaan swasta, 550 ribu hektar dimiliki oleh perusahaan negara (PTPN), 6,1 juta hektar milik perkebunan rakyat atau petani kecil dan sisanya belum terverifikasi. Dan berdasarkan data Badan Pusat Statistik (2024), tercatat 10 provinsi di Indonesia dengan perkebunan sawit terluas berturut-turut yakni provinsi Riau dengan 3,49 juta ha, provinsi Kalimantan Tengah dengan 2,03 juta ha, provinsi Sumatera Utara dengan 2,01 juta ha, provinsi Kalimantan Barat dengan 1,82 juta ha, provinsi Sumatera Selatan dengan 1,40 juta ha, provinsi Kalimantan Timur dengan 1,32 juta ha, provinsi Jambi dengan 1,19 juta ha, provinsi Kalimantan Selatan 497,2 ribu ha, provinsi Aceh dengan 487,5 ribu ha, dan provinsi Sumatera Barat dengan 379,6 ribu ha. Dan total ada 26 provnsi di Indonesia sebagai sentra perkebunan sawit tersebut.  

Indutstri kelapa sawit sebagai salah satu industri strategis nasional mendapat banyak dukungan dari pemerintah termasuk PSR tetap menjadi program strategis nasional meski realisasinya belum mencapai target. Sumatera Selatan sebagai salah satu sentra perkebunan sawit nasional dan sekaligus tercatat realisasi PSR tertinggi. Realisasi PSR 2025 sekitar 40.000 hektar atau 33% (sepertiga) dari target 120.000 ha. Ada kenaikan tipis dibanding tahun 2024 yang hanya 31% dari target tahun tersebut. Khusus Sumatera Selatan sejak 2017 hingga 2025 telah melakukan peremajaan / replanting kebun sawit sekitar 75.000 ha kebun sawit rakyat. 

Tahun 2026 ini pemerintah menargetkan PSR nasional seluas 50.000 ha, angka jauh lebih realistis dibanding tahun-tahun sebelumnya dan provinsi Sumatera Selatan ditargetkan 5.750 ha. Dan sebenarnya dengan luasan lahan kebun sawit Indonesia, target 2024 dan 2025 yang mencapai 120.000 tersebut sangat rendah, apalagi tahun 2026 yang hanya 50.000 ha. Dengan kondisi tersebut maka upaya yang bisa digenjot untuk menaikkan produktivitas kelapa sawit nasional adalah dari penggunaan bibit unggul dan intensifikasi lahan. 

Selain itu masalah ganoderma bisa menyebabkan kematian pohon sawit. Ganoderma yang disebabkan infeksi jamur Ganoderma boninense menyerang melalui sistem perakaran kelapa sawit sehingga sistem transportasi nutrisi dan air terganggu. Prosesnya sangat perlahan dan baru terdeteksi ketika infeksi sudah parah yang tampak dari daun menguning, tajuk tanaman merunduk bahkan kematian tanaman. Limbah batang terinfeksi jamur ganoderma harus disingkirkan atau dimusnahkan dari kebun untuk pencegahan penularan lanjut. Seperti halnya limbah batang sawit dari perejamaan / replanting kebun sawit limbah ini juga harus dikelola dengan baik. 

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 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 dan biochar 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. 

Seperti pada diagram di atas bahwa potensi pemanfaatan limbah biomasa khususnya batang sawit sangat besar. Pada masa mendatang bioekonomi industrialisasi menjadi berbabagi produk-produk tersebut sangat mungkin dikembangkan. Jangan sampai limbah batang sawit hanya mencemari lingkungan dan malah menambah biaya bagi petani sawit, tetapi sebaliknya menjadi bahan baku industri yang menghasilkan keuntungan.   

Washed PKS untuk Dekarbonisasi Pabrik Besi dan Baja

Industri baja ini berkontribusi menyumbang CO2 sebanyak 8% secara global, setiap ton produksi baja menghasilkan emisi CO2 rata-rata sebanyak 1,85 ton dan dibanding pertambangan bijih besinya, produksi besi dan baja berkontribusi jauh lebih besar pada emisi CO2. Upaya dekarbonisasi industri baja dimulai dengan penggunaan energi terbarukan untuk peleburan / smelter-nya. Bahan bakar berbasis biomasa berupa arang yang memiliki nilai karbon tinggi bisa menggantikan penggunaan kokas yang berasal dari batubara. Dan penggunaan hidrogen dari sumber energi terbarukan menjadi target puncak dekarbonisasi pada industri baja tersebut.

Saat ini industri baja sebagian besar menggunakan batubara sebagai sumber energi atau reduktornya. Batubara tersebut diolah menjadi kokas dan digunakan pada tungku peleburan atau blast furnace. Diperkirakan sekitar 70% produksi baja dunia menggunakan blast furnace atau proses BF-BO, bahkan di China lebih dari 90% produksi baja menggunakan proses BF-BOF tersebut. Untuk mengurangi intensitas karbon maka digunakan bahan bakar gas atau gas alam sebagai bahan bakarnya. Penggunaan bahan bakar gas (BBG) berupa gas alam tersebut juga sebagai media transisi dan pada dasarnya karena berasal dari bahan bakar fossil maka juga merupakan bahan bakar karbon positif.

Hampir semua emisi CO2 pada sektor produksi baja berasal dari blast furnace (BF) untuk pemunrnian bijih besi (iron ore) menjadi crude iron atau pig iron. Tantangannya sangat besar yakni ada sekitar 1.850 pabrik baja di dunia dengan sekitar 1.000 pabrik tersebut menggunakan blast furnace, dengan produksi pig iron mencapai sekitar 1,5 milyar ton per tahun.

Penggunaan arang pada blast furnace selain menurunkan emisi karbondioksida (CO2), juga emisi sulfurdioksida (SO2) karena kandungan sulfur dari arang sangat rendah (sekitar 100 kali lebih rendah) dibandingkan kokas (coke). Begitu juga penggunaan batu kapur (limestone) akan berkurang sehingga produksi slag otomatis juga berkurang. Demikian juga membuat operasi blast furnace bersifat asam.

Penggunaan bahan bakar karbon berbasis biomasa (biocarbon) berupa arang memiliki efek lebih baik bagi iklim karena merupakan bahan bakar karbon netral. Selain itu secara teknis karena merupakan bahan bakar padat sama seperti kokas yang berasal dari batubara maka praktis tidak banyak bahkan tidak perlu perubahan atau modifikasi pada tungku peleburannya. Tetapi faktor ketersediaan arang berkualitas tinggi, volume besar dan suplai yang kontinyu masih menjadi kendala utamanya.

Hal ini sehingga penggunaan arang atau charcoal untuk menggantikan kokas dari batubara di blast furnace menjadi penting. Arang yang berasal dari biomasa adalah material terbarukan yang berkelanjutan sebagai reduktor atau bahan bakar di blast furnace sehingga dari reaksi kimia akan memisahkan atom oksigen dari atom besi dan ini akan mengemisikan CO2. Hal ini akan mengubah bijih besi (iron ore) (Fe2O3) menjadi crude (pig) iron. 

Tetapi bedanya karena sumber karbon sebagai reduktor atau bahan bakar.  blast furnace berasal dari sumber terbarukan dan berkelanjutan maka hal tersebut menjadi proses yang carbon neutral. Sedangkan apabila menggunakan kokas dari batubara karena berasal dari sumber fossil maka hal tersebut menjadi proses carbon positive. Demikian juga apabila menggunakan gas alam sebagai sumber karbon untuk reduktor atau bahan bakar di blast furnace tersebut, walaupun dikatakan less carbon intensity.  

Penggunaan arang atau material biocarbon untuk metalurgi atau pembuatan baja sebenarnya sudah pernah menjadi hal biasa pada beberapa waktu lalu. Pada era awal tahun 1900an produksi arang dunia mengalami masa kejayaannya dengan produksi lebih dari 500 ribu ton. Pada tahun 1940an produksi arang mengalami penurunan menjadi hampir ½ dari era awal 1900an yang diakibatkan material karbon lainnya yakni penggunaan kokas yang berasal dari batubara yang menggantikan arang atau material biocarbon pada pembuatan baja dan logam-logam lainnya.

Arang adalah bahan bakar dan reduktor yang berasal dari biomasa yang sangat potensial digunakan pada fase transisi tersebut. Cangkang sawit atau palm kernel shell (PKS) adalah bahan baku biomasa potensial untuk produksi arang tersebut. Kuantitas cangkang sawit juga mencapai jutaan ton sehingga pasokannya bisa diandalkan. Arang sebagai produk karbonisasi atau pirolisis biomasa memiliki nilai kalori tinggi, fixed carbon tinggi dan stabil. Tetapi selain itu ada faktor lain yakni ash chemistry yang mempengaruhi kualitas baja yang dihasilkan. Hal ini sedikit mirip dengan ash chemistry pada wood pellet dari kebun energi kaliandra ataupun gliricidia. 

Pada penggunaan untuk reduktor di blast furnace arang tersebut harus memiliki kandungan phospor rendah, sedangkan pada wood pellet dari kebun energi kaliandra ataupun gliricidia harus memiliki kandungan kalium/potassium yang rendah, demikian juga natrium/sodium dan klorin-nya. Pada wood pellet tersebut kandungan kalium/potasium, natrium/sodium dan klorin mempengaruhi kualitas wood pellet dan juga penggunaannya untuk pembangkit listrik. Pembangkit listrik berteknologi pulverized combustion yang banyak digunakan di dunia akan menolak apabila menggunakan wood pellet dengan kualitas tersebut. Demikian juga pada blast furnace juga akan menolak arang yang memiliki kandungan phospor tinggi. 

Untuk mendapatkan kualitas dengan kandungan phospor rendah tersebut maka cangkang sawit atau PKS harus dicuci dulu. Setelah pencucian kandungan phospor akan turun selanjutnya dikeringkan dan dipirolisis atau karbonisasi untuk menjadi arang cangkang sawit (PKSC = palm kernel shell charcoal). Demikian juga untuk wood pellet tersebut. Hanya bedanya pada produksi wood pellet tidak ada pirolisis atau karbonisasi tetapi setelah kekeringan dan ukuran partikel sesuai lalu pemadatan (biomass densification) dalam pelletiser.

Untuk produksi baja per ton dibutuhkan energi rata-rata 6.000 MJ (setara 50 kg hidrogen) atau setara 200 kg arang dan memerlukan bahan baku biomasa kayu sekitar 600-800 kg. Dengan nilai kalor yang hampir sama dengan biomasa kayu-kayuan maka hal tersebut juga setara dengan penggunaan PKS, yang merupakan limbah perkebunan atau agro industri.

Sementara permintaan untuk low-carbon steel meningkat dengan pesat karena industri-industri baja dan pemerintah seluruh dunia berkomitmen mengurangi emisi karbon dari bahan bakar fossil.  Penggunaan arang atau biocarbon ini pada blast furnace merupakan produksi low carbon steel tersebut, karena belum 100% produksi baja tersebut menggunakan energi terbarukan.