Produksi Activated Carbon dari Tempurung Kelapa

Tidak perlu diragukan lagi activated carbon dari tempurung kelapa adalah activated carbon yang paling populer saat ini dari kelompok bahan baku terbarukan (renewable resource). Indonesia sebagai pemilik perkebunan kelapa terbesar di dunia tetapi produksi activated carbon dari tempurung kelapa masih rendah. Berbeda dengan kelapa sawit yang pada umumnya dimiliki oleh perkebunan besar dengan bisnisnya yang terorganisir dengan ratusan pabrik pengolahnya, maka kelapa sebagian besar dimiliki oleh perkebunan rakyat, kurang terorganisir sehingga industri pengolahannya tidak berkembang. Nah, bagaimana supaya perkebunan kelapa dan industrinya bisa berkembang? Sebelum menjawab pertanyaan tersebut perlu diketahui bahwa perkebunan kelapa dan industri pengolahannya banyak mengalami kemunduran. Hal ini karena sektor perkelapaan masih kurang mendapat perhatian. Selain itu pola pendekatan untuk industri kelapa yang pemiliknya sebagian besar perkebunan rakyat juga semestinya berbeda dengan industri kelapa sawit yang umumnya dimiliki oleh perkebunan besar.

Secara teknis industri kelapa bisa mencontoh industri kelapa sawit, terutama pada pemanfaatan limbah biomasa untuk menjalankan industrinya. Pabrik kelapa sawit lebih efisien penggunaan limbah biomasanya untuk mengekstrak minyak mentah kelapa sawit (CPO) yakni dengan menghasilkan listrik dan steam. Limbah biomasa pada pabrik sawit yang biasa dimanfaatkan sebagai sumber energi yakni sabut dan cangkang. Sedangkan pada industri kelapa masih banyak limbah biomasanya yang tidak dimanfaatkan di pabriknya. Sabut, janjang, pelepah hingga tempurung bisa dimanfaatkan sebagai sumber energi pabrik pengolahan kelapa. Kalau pada industri sawit didapat 2 macam minyak yakni CPO atau minyak mentah sawit dari sabut sawit dan PKO atau minyak kernel sawit dari kernel buahnya, sedangkan pada kelapa, daging buahnya bisa untuk menghasilkan kopra, minyak, santan, maupun kelapa parut kering (dessicated coconut) dan airnya untuk produksi nata de coco. Terlihat bahwa produk dari kelapa lebih banyak dan variatif daripada kelapa sawit. Baik produk kelapa sawit maupun kelapa utamanya adalah untuk produk pangan yang kebutuhannya terus meningkat.

Apabila semua limbah biomasa tersebut bisa dimanfaatkan maka sangat mungkin industri itu mampu mencukupi sendiri kebutuhan energinya dari limbah biomasanya, bahkan bisa berlebih. Tempurung kelapa bisa dimanfaatkan lanjut untuk pengolahan arang aktif, artinya juga tempurung kelapa tersebut tidak semua digunakan untuk energi atau bahkan semua tempurung dialokasikan untuk produksi arang aktif. Pada industri sawit juga tidak semua cangkang sawit dibakar atau digunakan untuk energi pada pabrik sawit tersebut, sehingga cangkang sawit tersebut salah satunya bisa untuk produksi arang aktif (activated carbon), untuk lebih detail produksi activated carbon dari cangkang sawit bisa dibaca disini. Proses produksi arang aktif (activated carbon) dari tempurung kelapa juga hampir sama dengan produksi arang aktif dari cangkang sawit.

Walaupun merupakan pemilik perkebunan kelapa terluas di dunia, yakni 3,7 juta hektar tetapi dibandingkan perkebunan sawitnya yang mencapai 12 juta hektar, maka perkebunan kelapa relatif kecil. Dengan semakin meningkatnya kebutuhan akan produk berbasis kelapa, maka semestinya perkebunan kelapa juga semakin ditingkatkan. Sentra-sentra perkebunan kelapa saat ini seperti di Riau, Sumatera Selatan, Bengkulu, Gorontalo dan sebagainya yang saat ini banyak rusak perlu dipulihkan kembali salah satunya dengan diintegrasikan dengan penggembalaan domba dan selanjutnya ditingkatkan. Dengan luas perkebunan kelapa 3,7 juta hektar tempurung kelapa memiliki komposisi 12% dari buah kelapa sehingga total tempurung kelapa berkisar 23.000 ton/tahun.

Produksi Arang Aktif Dari Tempurung Kelapa dan Cangkang Sawit

Perbesaran luas permukaan akibat semakin banyaknya pori-pori mikro sehingga memiliki kemampuan penjerapan / adsorbsi yang besar adalah tujuan utama produksi arang aktif. Karakteristik pori-pori itupun bervariasi tergantung dari aplikasi atau penggunaan arang aktif tersebut sebagai contoh pori-pori arang aktif yang digunakan pada zat cair, akan berbeda yang digunakan pada zat gas. Karakteristik pori-pori tersebut bisa dirancang dan dibuat sewaktu proses produksinya. Pada dasarnya pembuatan arang aktif akan melibatkan suhu tinggi dan bahan pembantu pengaktivasi yang bisa berupa uap air (steam), CO2 atau bahan kimia, tergantung karakteristik arang aktif atau lebih spesifik pada pori-pori arang aktif tersebut yang secara umum dihitung luas permukaan (surface area) arang aktif tersebut. Selain itu kekerasan (hardness) arang aktif juga merupakan faktor kualitas penting lainnya dari arang aktif tersebut. Tulisan ini adalah lanjutan dari tulisan sebelumnya tentang produksi arang dari tempurung kelapa dan cangkang sawit secara kontinyu. Alhamdulillah bisa terlaksana penulisannya.

Produksi arang aktif membutuhkan bahan baku arang sebagai bahan bakunya. Arang tersebut bisa diproduksi secara tradisional maupun modern. Kualitas arang akan berpengaruh pada kualitas produk akhir arang aktif. Produksi arang modern secara kontinyu akan bisa membuat seluruh proses produksi arang aktif menjadi efisien apabila keduanya diintegrasikan menjadi satu. Pada proses pembuatan arang yang biasanya perlu didinginkan terlebih dahulu supaya menjadi arang, maka hal tersebut tidak perlu dilakukan apabila produksi arang secara kontinyu. Hasil dari karbonisasi atau pengarangan langsung masuk ke unit aktivasi dengan hanya sedikit menaikkan suhunya, yakni kalau pada karbonisasi berkisar 600 C dan pada aktivasi berkisar 900 C. Apabila menggunakan bahan baku arang dari proses tradisional, maka butuh energi yang jauh lebih besar untuk mencapai suhu aktivasi sekitar 900 C tersebut.

Setelah keluar dari proses aktivasi maka arang aktif tersebut didinginkan dengan melepas sejumlah panas yang cukup besar. Panas yang dilepas dalam jumlah yang cukup besar tersebut dapat digunakan untuk pengeringan tempurung kelapa atau cangkang sawit, sehingga secara khusus proses karbonisasi /pengarangan menjadi lebih efisien demikian juga secara keseluruhan dengan aktivasinya. Bahan pembantu untuk aktivasi dimasukkan dalam proses aktivasi tersebut yang diatur kondisi operasinya baik suhu, tekanan maupun waktu tinggal (residence time) untuk mendapatkan kualitas dan kuantitas arang aktif yang dikehendaki. Dalam kondisi aktivasi tersebut arang diibaratkan seperti bahan yang dilubangi oleh bahan aktivasi tersebut pada panas tinggi. Ada banyak varian arang aktif yang bisa dirancang secara spesifik sesuai kegunaannya, sehingga kondisi operasi dan bahan-bahan pembantu aktivasi juga ada variasi.

Penggunaan arang aktif terutama pada industri pangan (food) termasuk minuman dan obat-obatan, pemurnian logam mulia (favor) dan industri migas (fuel). Begitu luas dan besarnya penggunaan arang aktif ini sehingga merupakan peluang besar juga bagi Indonesia yang memiliki bahan baku terbaik yang juga kuantitasnya terbesar di dunia yakni tempurung kelapa dan cangkang sawit.  Akankah ini juga akan kita sia-siakan? Semestinya tidak. InsyaAllah.