Kebun Energi : Mengapa Kaliandra (Calliandra Calothyrsus) atau Gamal (Gliricidia Sepium) ?

Sejak tahun 1937 kaliandra telah ditanam di Perhutani dan daerah yang lebih luas bersamaan dengan program penghijauan dan pendukung kayu bakar dan pakan ternak. Dan juga sejak tahun 1974, Perhutani telah menyebarkan bibit kaliandra kepada petani hutan dan memanfaatkannya sebagai tanaman batas antara kawasan hutan dan daerah pedesaan atau lahan pertanian. Budidaya kaliandra pada saat itu terutama ditujukan untuk menyediakan kayu bakar dan pakan ternak bagi masyarakat yang tinggal di hutan, dan mengurangi ketergantungan pada minyak tanah untuk memasak. Kaliandra digunakan sebagai tanaman teras (penahan erosi) dengan kemiringan tinggi untuk memperkuat perkebunan utama, misalnya dengan perkebunan jati, dan juga untuk tujuan perlindungan tanah, karena dapat meningkatkan kesuburan tanah melalui kemampuan akarnya untuk menyerap nitrogen dalam bentuk bintil akar.

Sedangkan jenis tanaman gliricidia banyak digunakan sebagai tanaman tepi atau tanaman pagar untuk mencegah ternak besar memasuki hutan. Kayunya digunakan sebagai kayu bakar dan daunnya digunakan sebagai pakan ternak. Kayunya dapat dipanen dengan cepat, dan pemangkasannya juga dilakukan dengan proses yang cepat. Sehingga dapat dikatakan bahwa, tidak direkomendasikan untuk menanam spesies baru yang memiliki karakteristik yang tidak diketahui sampai ada kegiatan penelitian yang memadai tentang spesies tersebut. 

Sebagai contoh misalnya jenis akasia relatif memiliki karakteristik sebagai spesies yang cepat tumbuh namun tidak banyak diketahui apakah bisa digunakan dan dikelola dengan sistem trubusan (coppice) yang berkelanjutan. Dan juga jenis-jenis tersebut tidak seperti tanaman kaliandra dan gamal meski mudah dalam budidaya dan pemanenan, namun tidak terbukti cocok untuk penerapan sistem trubusan rotasi pendek, dan juga jarang ditanam dalam skala yang lebih luas. 

Meskipun kaliandra dan gliricidia bukan spesies pohon asli di Indonesia, tetapi spesies tersebut telah lama diperkenalkan, dan dapat ditemukan hampir di seluruh pulau Jawa. Calliandra dan Gliricidia menjadi sangat populer di daerah pertanian di sebagian besar wilayah Jawa. Selain itu bahkan juga belum banyak laporan yang menggambarkan adanya hama dan / atau penyakit yang berkaitan dengan salah satu spesies tersebut. Kayu yang dihasilkan dari tanaman kaliandra dan gliricidia memiliki karakteristik fisik dan kimia yang relatif baik untuk dijadikan kayu bakar atau sebagai bahan baku wood pellet. Nilai kalorinya tinggi dan kadar abunya rendah.   

Indonesia sebagai negara tropis bahkan dengan luas tanah terbesar di Asia Tenggara akan sangat potensial mengembangkan kebun energi tersebut. Kebun energi pada hakekatnya adalah sumber energi atau diibaratkan sebagai baterai, yang menyimpan energi matahari dalam tanaman ,kebun energi tersebut, untuk lebih detail bisa dibaca disini. Walaupun pengembangan aneka tipe energi terbarukan terus dipacu tetapi untuk menyimpan energi dalam kapasitas besar akan membutuhkan baterai yang juga sangat besar. Riset baterai tersebut juga diperkirakan akan membutuhkan waktu cukup lama dan biaya besar, sehingga dalam rangka karbonisasi maka energi biomasa bisa digunakan untuk cofiring dan bahkan fulfiring hingga pada saatnya baterai besar itu bisa diaplikasikan.

Mengembangkan Sentra Produksi Wood Pellet di Indonesia

Lahan yang luas dan beriklim tropis dengan sinar matahari sepanjang tahun dan curah hujan tinggi adalah anugerah Allah SWT yang membuat Indonesia seharusnya menjadi sentra biomasa dunia. Produk-produk berbasis biomasa seperti energi dan pakan ternak sangat relevan pada era bioeconomy yang diprediksi akan menjadi trend dunia tidak lama lagi. Optimalisasi potensi harus dilakukan apalagi memang sudah sangat sejalan dan relevan dengan trend dunia (dekarbonisasi & sustainibility) pada umumnya dan kondisi spesifik nasional Indonesia pada khususnya. Di lain sisi kita bisa melihat sejumlah negara yang mayoritas ekonominya bergantung pada energi fosil khususnya migas seperti Arab Saudi dan Qatar atau negara teluk pada umumnya harus memutar haluan untuk berjuang mengurangi ketergantungan terhadap sumber daya alam tersebut. Upaya untuk realisasi /implementasi dan akselerasi seharusnya segera dilakukan, walaupun sebenarnya sedikit terlambat dibandingkan negara di Asia Tenggara lainnya khususnya Vietnam, untuk lebih detail bisa dibaca disini, tetapi mengingat potensi dan arah ekonomi dunia mendatang, tentu selain mendesak juga penting untuk dilakukan. 

Sebagai referensi pengembangan industri wood pellet di Indonesia, kita bisa ambil contoh negara di Amerika Utara yakni Kanada khususnya di provinsi British Columbia. Provinsi tersebut memiliki konsentrasi tertinggi atau paling banyak terdapat pabrik wood pellet, yang diperkirakan mencapai sekitar 70% dari produksi negara tersebut. Dari penelitian yang dilakukan didapat bahwa 85% sumber bahan baku wood pellet yang digunakan adalah limbah sawmill/penggergajian kayu dan 15% sisanya berupa limbah hutan. Dan dari limbah hutan tersebut bisa dirinci lagi menjadi 11% kayu bulat kualitas rendah dan 4% tanaman semak. Jadi semua bahan baku yang digunakan di provinsi tersebut menggunakan limbah-limbah kayu yang dihasilkan dari sawmill / penggergajian kayu dan sisa-sisa dari hutan. Produksi wood pellet pada dasarnya memang harus menggunakan bahan baku dari limbah-limbah kayu ataupun kayu yang seharga kayu limbah. 

Dengan pemanfaatan limbah-limbah tersebut maka selain mengatasi pencemaran lingkungan bahkan operasional sawmill / penggergajian kayu menjadi zero waste, juga memberi tambahan pendapatan atau keuntungan ekonomi yang nilainya cukup besar. Limbah-limbah hutan di Indonesia seperti dari perkebunan akasia potensial dijadikan untuk produksi wood pellet tersebut. Sebagai contoh dengan perkebunan akasia, apabila setiap satu hektar dihasilkan 20 ton limbah kayu akasia, maka dengan luasan 20.000 hektar sudah dihasilkan 400.000 ton limbah kayu akasia. Luasan 20.000 hektar perkebunan akasia bukanlah sesuatu yang terlalu besar, hal ini karena ada sejumlah pemegang konsesi HTI (hutan tanaman industri) yang luasnya mencapai ratusan ribu hektar, sehingga volume limbah kayu yang dihasilkan juga sangat besar. Hutan atau kebun akasia di Indonesia diperkirakan mencapai 2 juta hektar dan hampir semua hutan akasia tersebut untuk menyuplai pabrik pulp and paper. Setiap pabrik pulp and paper selalu memiliki hutan akasia dengan luasan ribuan hektar untuk memenuhi pabrik pulp and paper tersebut. Kayu akasia dengan diameter minimal 8 cm digunakan sebagai bahan baku tersebut, sedangkan yang memiliki diameter lebih kecil dari itu hanya sebagai limbah saja. Setelah pohon ditebang selanjutnya dilakukan penanaman baru (replanting). 

Produk-produk kayu berasal dari bagian-bagian pohon yang berbeda, setiap pohon memiliki potensi unik, tergantung sejumlah faktor diantaranya diameter dan kelurusan dari batang.Pada pohon akasia diameter batang adalah parameter utama.

Demikian juga pada industri penggergajian kayu, selain limbah berupa serbuk gergaji / sawdust, limbah kayu seperti potongan kayu juga bisa dimanfaatkan sebagai bahan baku untuk produksi wood pellet tersebut. Setiap tahap proses industri sawmill / penggergajian kayu akan menghasilkan limbah kayu, dengan bentuk bervariasi, ukuran, jumlah dan penggunaan. Estimasi limbah kayu dihasilkan dari sawmill / penggergajian kayu sekitar 40%. Faktor-faktor seperti ketrampilan pekerja, pengalaman operator, kondisi peralatan dan bentuk kayu berpengaruh terhadap limbah kayu yang dihasilkan. Berdasarkan pada prosentase limbah di atas, sawmill yang mengolah 1000 m3/bulan kayu bulat (log) akan menghasilkan total sekitar 400 m3/bulan limbah kayu. Rincian lebih detail seperti tabel dibawah ini :

 

Kebun energi adalah opsi lain bahkan merupakan opsi ideal untuk produksi wood pellet tersebut. Hal ini karena volume besar dan ketersediaannya bisa lebih terjamin, daripada mengumpulkan limbah-limbah kayu tersebut. Dengan kebun energi tersebut akan didapat bahan baku berupa kayu yang harganya seharga kayu limbah. Ribuan hingga puluhan ribu hektar kebun energi bisa dibangun untuk maksud tersebut. Selain kayu yang merupakan produk utama kebun energi tersebut, produk samping yang nilainya juga tidak kecil yakni dari daun untuk pakan ternak dan madu untuk peternakan lebah. Optimalisasi pemanfaatan seluruh pohon tersebut akan memberi nilai tambah maksimal dari pemanfaatan lahan tersebut. Daerah-daerah Kalimantan, Sumatera, Sulawesi, Maluku dan Papua bisa menjadi sentra produksi wood pellet seperti provinsi British Columbia di Kanada tersebut.  

Produksi Wood Pellet dari Limbah HTI Akasia

Hutan atau kebun akasia di Indonesia diperkirakan mencapai 2 juta hektar dan hampir semua hutan akasia tersebut untuk menyuplai pabrik pulp and paper. Setiap pabrik pulp and paper selalu memiliki hutan akasia dengan luasan ribuan hektar untuk memenuhi pabrik pulp and paper tersebut. Kayu akasia dengan diameter minimal 8 cm digunakan sebagai bahan baku tersebut, sedangkan yang memiliki diameter lebih kecil dari itu hanya sebagai limbah saja. Setelah pohon ditebang selanjutnya dilakukan penanaman baru (replanting). Apabila setiap satu hektar dihasilkan 20 ton limbah kayu akasia, maka dengan luasan 20.000 hektar sudah dihasilkan 400.000 ton limbah kayu akasia. Luasan 20.000 hektar perkebunan akasia bukanlah sesuatu yang terlalu besar, hal ini karena ada sejumlah pemegang konsesi HTI (hutan tanaman industri) yang luasnya mencapai ratusan ribu hektar, sehingga volume limbah kayu yang dihasilkan juga sangat besar. Limbah kayu tersebut sangat potensial untuk produksi wood pellet. Kebutuhan wood pellet juga semakin meningkat seiring program dekarbonisasi atau subtitusi bahan bakar fossil.

Produk-produk kayu berasal dari bagian-bagian pohon yang berbeda, setiap pohon memiliki potensi unik, tergantung sejumlah faktor diantaranya diameter dan kelurusan dari batang.Pada pohon akasia diameter batang adalah parameter utama.

Untuk produksi wood pellet bisa menggunakan bahan baku dari limbah kayu maupun kayu-kayu yang seharga kayu limbah. Hal inilah mengapa kayu-kayu yang berharga atau memiliki ekonomi tinggi tidak cocok untuk produksi wood pellet (ditinjau dari aspek ekonomi). Pengguna wood pellet terutama untuk pembangkit listrik sehingga volume kebutuhannya besar. Kayu – kayu limbah seperti dari perkebunan akasia ini sangat potensial dan cocok untuk produksi wood pellet kapasitas besar tersebut. Selain Jepang dan Korea sebagai pasar wood pellet terbesar di Asia, saat ini Eropa juga semakin didorong untuk menggunakan wood pellet. Terjadinya perang Rusia – Ukraina adalah salah satu daya dorongnya. Ketergantungan bahan bakar fosil dari Rusia menjadi perhatian negara-negara Eropa khususnya sehingga dorogan untuk menggunakan energi terbarukan semakin besar. Biomasa khususnya wood pellet juga memiliki porsi besar dalam rencana penggunaan energi terbarukan di Eropa khususnya dalam RED (Renewable Energy Directive) II. Bahkan dalam kondisi perang saat ini kebutuhan wood pellet untuk pemanas ruangan juga semakin besar, walaupun untuk segmen ini terutama kayu bakar adalah bahan bakar utama mereka. Dengan terganggunya pasokan energi dari Rusia maka diprediksikan bahwa musim dingin kali ini akan menjadi musim dingin yang berat di Eropa. 

Produksi Arang dari Tunggak Kayu Akasia

Setelah pohon-pohon akasia ditebang untuk produksi kertas, limbah-limbah kayu masih banyak yang tidak termanfaatkan, termasuk diantaranya tunggak kayu pohon tersebut. Batang kayu yang digunakan untuk produksi kertas hanya yang memiliki diameter 8 cm diatas, sedangkan diameter lebih kecil sebagai kayu limbah. Setelah pohon ditebang selanjutnya dilakukan penanaman baru (replanting) dan tunggak-tunggak tersebut ditinggalkan begitu saja. Padahal tunggak-tunggak itu jumlahnya banyak apalagi dengan luasan puluhan hingga ratusan ribu hektar hutan akasia tersebut. Apabila setiap satu hektar dihasilkan 16 ton tunggak kayu akasia, maka dengan luasan 20.000 hektar sudah dihasilkan 320.000 ton tunggak kayu akasia. 

Ada perbedaan penanganan tunggak kayu akasia atau eukaliptus dengan tunggak kayu kebun energi. Pada tunggak kayu akasia atau eukaliptus setelah pohon ditebang maka harus menanam lagi karena target utama mereka adalah produk kayu dengan diameter tertentu, yakni 8 cm ke atas. Apabila dari tunggak kayu tersebut ditumbuhkan lagi trubusan maka untuk mencapai diameter tersebut akan sangat lama sehingga tidak efisien. Hal itulah yang menjadi alasan mereka untuk menanam lagi setelah ditebang. Sedangkan pada kayu kebun energi setelah pohon-pohon tersebut ditebang, tunggak-tunggak yang tersisa dibiarkan tumbuh atau trubus kembali. Target utama dari kebun energi adalah mencapai volume produktivitas kayu tertinggi. Bahkan setelah ditebang tersebut jumlah trubusan atau cabang-cabang yang keluar dari tunggak kayu kebun energi semakin banyak sehingga produktivitasnya juga tinggi. Selain bisa dipanen berulang-ulang tanpa harus replanting setiap kali panen, produktivitas juga tetap tinggi karena jumlah trubusan yang banyak, bahkan bisa empat kali dari panen pertamanya. 

Volume tunggak akasia yang sangat banyak tersebut sangat potensial untuk produksi arang. Perusahaan perkebunan akasia bisa menciptakan lapangan kerja dengan memberdayakan masyarakat sekitar untuk mengambil dan mengumpulkan tunggak akasia tersebut. Tunggak-tunggak akasia tersebut selanjutnya diolah menjadi arang. Dengan teknologi karbonisasi yang sudah teruji dan kapasitas tinggi seluruh tunggak tersebut bisa diolah dan bernilai ekonomi. Dengan volume limbah tunggak akasia yang sangat banyak tersebut maka produksi arang juga bisa berkesinambungan, sama seperti produksi kayu akasia dari hutan akasia tersebut. Menciptakan lapangan kerja dalam jumlah besar dan berkesinambungan adalah suatu upaya positif yang sejalan dengan bioeconomy dan kesejahteraan masyarakat. Arang kayu yang dihasilkan dengan teknologi tersebut juga berkualitas tinggi, bahkan dengan fixed carbon lebih dari 82% melampaui standar yang dibuat Eropa NF EN 1860-2.

Modifikasi Proses Untuk Inovasi Produk Baru

 

Sejarah pembuatan kertas dimulai sejak beribu-ribu tahun yang lalu. Hal tersebut karena manusia punya kebutuhan untuk berkomunikasi dan mencatat pikiran-pikiran atau gagasan-gagasannya, sehingga mendorong menciptakan media untuk maksud tersebut. Diawali dari media sangat sederhana seperti batu, tulang, daun tanaman, kulit binatang, hingga lembaran kertas seperti yang kita temui saat ini. Bahkan kata kertas yang dalam bahasa Inggris paper berasal dari kata papyrus yakni sejenis tanaman alang-alang yang tumbuh di pinggir alliran sungai. Nenek moyang bangsa Mesir menemukan material seperti kertas dari papyrus tersebut, bahkan selama sekitar 4000 tahun Mesir memonopoli produksi papyrus tersebut. Hal tersebut terutama karena papyrus hanya tumbuh subur di pinggriran sungai Nil di Mesir. Bahan baku, teknik produksi dan kualitas kertas yang dihasilkan senantiasa berubah-ubah mengikuti kemajuan teknologi dan bahan baku yang tersedia. Penemuan kertas pertama tercatat di China sekitar tahun 100 masehi dan selanjutnya menyebar ke jazirah Arab. Sementara muslim Arab pada abad kedelapan masehi membawa kertas dan teknik pembuatannya di kawasan Mediterania dan pada akhir abad kedelapan tersebut kertas telah diproduksi di Baghdad, ibukota kekhalifahan Abbasiyah di pusat Iraq. Hal tersebut membuat teknik pembuatan kertas tersebut menyebar ke seluruh wilayah kekuasaannya. Hal tersebut khususnya juga menyebar ke kawasan Mediterania dan menggantikan papyrus dan perkamen (dari kulit domba atau kambing) yang sebelumnya mendominasi beribu-ribu tahun. Sedangkan Eropa Kristen baru mulai belajar membuat kertas pada abad kedua belas. 

Ketidaktersediannya bahan baku seperti di China membuat produksi kertas di Arab menggunakan pakaian-pakaian bekas yang tidak terpakai, begitu juga terjadi pengembangan teknik produksinya. Pembuatan kertas pada saat itu sangat tergantung suplai air bersih. Hal tersebut karena hanya dengan air tersebut untuk memucatkan (bleaching) serat tersebut sebelum penemuan klorin pada abad kedelapan belas, yang selanjutnya dikeringkan dengan sinar matahari untuk mendapatkan kertas putih. Kondisi tersebut terus berlanjut hingga ke daratan Eropa sehingga teknik produksi dan kualitas kertas semakin baik. Bahkan penemuan mesin cetak oleh Johann Gutenberg pada 1436 membuat buku lebih mudah diproduksi lebih cepat dan murah. Era ini juga menandai akselerasi peradaban baru tersebut karena budaya membaca buku menjadi meningkat pesat sehingga kebutuhan kertas juga dengan sendirinya meningkat.  Penggunaan bahan kimia untuk produksi kertas dimulai sekitar tahun 1800 yakni kayu yang telah dihancurkan selanjutnya “dicerna” dengan bahan kimia termasuk penggunaan sulfate. Kertas mampu memberi dorongan dari budaya lisan (oral) menjadi budaya tulis dan pengembangan sejumlah sistem notasi seperti bahasa, matematika, transaksi komersial, architectural drafting, rumus-rumus kimia, yang merupakan dari produk sejumlah penemuan dan persebaran buku-buku cetak.  Singkat kata kertas telah menadai “era peradaban baru” seperti yang kita alami saat ini. 

Produksi bubur kertas (pulp) pada dasarnya adalah melepaskan serat selulose dan hemiselulose dari lignin dengan bahan kimia tertentu. Pada saat proses ektraksi selulose tersebut, bahan ekstraktif juga ikut dipisahkan.  Serat selulose dan hemiselulose tersebut juga dijaga untuk tetap utuh, sehingga meningkatkan yield dari serat yang bisa digunakan. Serat yang dihasilkan tersebut secara alamiah juga berwarna sesuai jenis bahan bakunya dan harus dipucatkan (bleaching) sebelum bisa digunakan untuk kertas. Dalam proses pemucatan (bleaching) itupun harus diupayakan sedemikian rupa sehingga serat selulose tersebut tidak sampai tambah rusak, termasuk penggunaan bahan kimia selektif untuk bleaching agent tersebut. Selulose adalah bahan organik utama pada tanaman kayu-kayuan, ketika diolah menjadi kertas maka bisa menjadi produk kertas yang beraneka ragam. Setelah serat selulose tersebut dipisahkan atau dilepaskan dari pengikatnya yakni lignin sehingga menjadi pulp, dari pulp tersebut selanjutnya direkatkan kembali sehingga membentuk kertas dengan perekat tertentu. Kayu lunak adalah bahan baku yang lebih banyak digunakan untuk produksi bubur kertas tersebut karena serat selulose-nya lebih panjang (sekitar 3–4 mm panjangnya dengan diameter 25–30 mikro). Kandungan lignin yang rendah pada kayu keras digunakan untuk produksi kertas khusus dimana kehalusan dan kelembutan diinginkan.

Kraft Pulping Proces

Ada sejumlah proses dan variasi dari proses dasar yang bisa digunkan untuk produksi pulp dari kayu. Proses utama yang digunakan oleh industri kertas saat ini proses kraft (biasa dikenal proses sulfate), proses termokimia, proses semi-kimia dan proses sulfit. Proses kraft masih paling popular dan paling banyak digunakan saat ini atau arus utama pada proses produksi kertas. Hal tersebut seperti penggunaan limestone scrubber pada treatment gas buang pembangkit listrik khususnya pembangkit listrik batubara, lebih detail bisa dibaca disini. Keunggulan proses kraft dibandingkan proses lainnya adalah yield selulose tinggi dan recovery liquor, sehingga proses menjadi efisien atau cost produksi murah. Proses produksi kertas dimulai dengan penggunaan kayu berdiameter 8 cm up, selanjutnya kayu tersebut dikupas kulitnya (debarking). Proses debarking bisa dilakukan secara mekanik maupun dengan air bertekanan tinggi pada 1400 psi tegak lurus dengan batang kayu tersebut. 

Blu Karb Carbonisation

Pabrik kertas selalu ditopang oleh perkebunan kayu yang luas sebagai sumber bahan bakunya, seperti perkebunan atau hutan akasia. Kayu-kayu berdiameter kurang dari 8 cm atau kisaran 5-8 cm bisa digunakan untuk produksi arang. Dengan teknologi karbonisasi yang teruji dan proses semi-kontinyu kapasitas 3000 ton/tahun dengan kualitas arang melebihi standar Eropa (fixed caron >82%) bisa dicapai, untuk lebih detail bisa dibaca disini. Sedangkan kayu-kayu berupa ranting-ranting yang lebih kecil juga bisa dimanfaatkan untuk produksi briket atau pellet. Briket lebih mudah secara teknis dan lebih murah biaya produksinya, lebih detail bisa dibaca disini. Dengan cara seperti itu maka limbah-limbah kayu tersebut bisa dimanfaatkan secara optimal atau bahkan zero waste. 

 

Setelah kayu-kayu besar tersebut dikupas dan dikupas kulitnya selanjutnya dikecilkan ukurannya menjadi chip. Wood chip tersebut lalu dimasukkan ke dalam digester (pressure vessel) yang berkapasitas 1500-3600 cubic feet dan recovered cooking liquor ditambahkan.  Setelah proses digestion dalam digester (pressure vessel) tersebut selesai selanjutnya tekanan diturunkan menjadi 80 PSI dan isinya dituang ke dalam tangki. Selanjutnya pulp tersebut difilter dan diolah lanjut seperti diagram diatas sehingga menjadi produk akhir berupa kertas.

Lalu bagaimana jika proses kraft tersebut dibalik prosesnya? Pada proses kraft yang terjadi adalah serat selulose dipisahkan dari lignin dan dijaga dalam kondisi utuh atau selulose menjadi produk utama. Ketika proses dibalik berarti lignin dipisahkan dari selulose dan dijaga utuh atau lignin menjadi produk utama. Hal tersebut berarti lignin yang dihasilkan dari proses kraft berbeda dengan lignin dari proses kebalikannya secara kualitas, demikian juga selulose yang dihasilkan dari proses kraft juga akan berbeda kualitas dari proses kebalikannya tersebut. Mengapa perlu membalikkan proses kraft tersebut? Apa tujuannya dan apakah memberi keuntungan? Tentu saja alasan utamanya adalah untuk menciptakan bisnis baru yang lebih menguntungkan. Diversifikasi produk tersebut diproyeksikan memiliki peluang pasar dan keekonomian lebih baik pada masa mendatang daripada produk kertas. Produk yang dihasilkan dari proses tersebut adalah gula selulose dan lignin dari kayu-kayu pohon tersebut. 

Gula selulosa berasal dari biomassa non-makanan (misalnya kayu dan limbah-limbah pertanian). Biomassa terutama terdiri dari polimer karbohidrat selulosa , hemiselulosa , dan polimer aromatik (lignin). Hemiselulosa adalah polimer yang sebagian besar terdiri dari gula lima karbon C 5 H 10 O 5 ( xilosa ) dan selulosa adalah polimer dari gula enam karbon C 6 H 12 O 6 ( glukosa ).  Selulosa adalah senyawa organik yang paling umum di Bumi. Sekitar 33% dari semua materi tanaman adalah selulosa (isi selulose dari kapas adalah 90% dan dari kayu adalah 40-50%). Selulosa tidak dapat dicerna oleh manusia, hanya dapat dicerna oleh hewan yang memiliki enzim selulose. Serat selulosa dianggap sebagai blok bangunan struktural tanaman dan terikat erat dengan lignin, tetapi biomassa dapat didekonstruksi menggunakan hidrolisis asam , hidrolisis enzimatik , disolusi organosolv, autohidrolisis atau hidrolisis superkritis. 

 

Teknik Fraksinasi Organosolv

Teknik Hidrolisis Enzimatik

Ketika akan produksi gula C5 dan C6 tersebut dengan menggunakan hidrolisis enzimatik, maka enzim harus bisa mengunyah selulose tersebut dengan mudah dan mengkonversinya menjadi gula C5 dan C6 dan selanjutnya memisahkan gula-gula tersebut dari lignin. Sehingga output yang keluar dari unit proses tersebut ada dua arus utama yakni gula dan lignin. Struktur molekul dari lignin yang dihasilkan juga mendekati seperti yang ada pada pohon daripada lignin yang dihasilkan dari proses kraft. Lignin yang dihasilkan juga bisa digunakan pada produksi resin, bahkan ada potensi besar penggunaan lignin dan gula tersebut untuk menciptakan feed additives pada ternak. 

Produksi gula selulose dengan berbiaya murah dan kapasitas besar juga sudah dilakukan oleh perusahaan berbasis di Amerika Serikat, dan ini bisa jadi merupakan satu-satunya pemain komersial yang memanfaatkan teknologi hidrolisis superkritis sebagai jalur produksi gula selulosa, yakni dengan produksi 100.000 ton/tahun. Gula ini dapat diproduksi dari berbagai macam bahan baku dan dapat diubah menjadi berbagai produk biokimia , biofuel , dan polimer baik melalui jalur biologis maupun kimiawi. Salah satu aplikasi penggunaan gula selulosa tersebut adalah bahan baku bioplastic. Plastik sendiri adalah salah satu produk polimer. Tingginya pencemaran lingkungan akibat plastik dari petrokimia mendorong penggunaan dari bahan terbarukan. Bahkan perusahaan tersebut telah membuat kerjasama dengan industri kertas di Eropa untuk produksi gula selulose tersebut. Menurut perusahaan Rentmatix, 1 juta ton gula selulose dikatakan mencukupi untuk membuat biodiapers untuk 24 juta bayi selama 3 tahun atau menerbangkan 100 pesawat Boeing 747 selama 8 hari berturut-turut atau membuat 120 milyar compostable plastic cup atau menjalankan 1 juta mobil sejauh 2000 mil dengan bioethanol atau membuat cat untuk 14 juta rumah baru. Bahan-bahan kimia terbarukan juga bisa diproduksi dengan bahan baku gula selulose tersebut. Saat ini juga banyak bermunculan pabrik-pabrik yang produksi bioetanol untuk bahan bakar cair dengan rute proses tersebut, yakni gula C5 dan C6 yang dihasilkan lalu difermentasi untuk menghasilkan ethanol, sehingga biasa disebut proses biomasa ke ethanol. 

 

Gula selulosa digunakan sebagai sumber daya terbarukan untuk industri biokimia dan biofuel dan dapat digunakan untuk memproduksi zat antara melalui proses fermentasi. Ketersediaan gula industri dari sumber daya terbarukan, dalam jumlah yang cukup dan dengan biaya yang menguntungkan memungkinkan produk tersebut bersaing biaya dibandingkan produk berbasis bahan bakar fosil. Sebuah studi tahun 2012 oleh Nexant memperkirakan bahwa di masa depan, akan memungkinkan dan berpotensi secara ekonomi untuk menghasilkan semua jenis produk kimia berbasis gula dari biomassa karena perkembangan dalam pemrosesan selulosa.