Inovasi Tungku Karbonisasi Untuk Meningkatkan Efisiensi Pengolahan Kelapa

 

Proses produksi yang tidak efisien akan mendorong terjadinya pemborosan sehingga mengakibatkan biaya produksi tinggi. Energi adalah faktor penting untuk suatu industri khususnya pada industri pengolahan kelapa terpadu. Karbonisasi atau proses pengarangan tempurung kelapa pada umumnya tidak efisien selain juga menghasilkan banyak polusi asap pada proses pengarangan tersebut, untuk lebih detail bisa dibaca disini. Energi yang banyak terbuang tersebut seharusnya bisa dimanfaatkan untuk berbagai pengolahan kelapa, seperti pembuatan kopra putih, dessicated coconut (DC), nata de coco, dan pengeringan cocofiber ataupun cocopeat. Selanjutnya asap yang keluar dari proses karbonisasi tersebut juga bisa dikondensasikan sehingga menghasilkan produk asap cair (liquid smoke). Dengan konfigurasi di atas maka tungku karbonisasi bisa dimanfaatkan seoptimal mungkin demikian juga limbah atau polusi asap juga bisa diminimalisir sekecil mungkin. Skema sederhana tungku karbonisasi seperti dibawah ini :

Input tungku karbonisasi terutama adalah tempurung kelapa, tetapi sabut, janjang, dan pelepah juga bisa digunakan. Alat penukar panas (heat exchanger) dipasang untuk mengambil atau memanfaatkan panas dari proses karbonisasi tersebut. Udara dari lingkungan setelah melalui alat penukar panas akan menjadi panas. Udara panas yang dihasilkan tersebut selanjutnya bisa dimanfaatkan sesuai keperluan seperti di atas. Pada produksi kopra putih dimana hanya dibutuhkan udara panas bersih, bukan dari asap atau gas sisa pembakaran (flue gas) bisa memanfaatkan udara panas tersebut, demikian juga pada produksi kelapa parut kering / dessicated coconut (DC).  Air kelapa yang masih banyak dibuang sehingga mencemari lingkungan juga sebaiknya diolah menjadi nata de coco atau cuka (vinegar). Proses perebusan air kelapa untuk kedua produk di atas juga bisa memanfaatkan panas dari tungku karbonisasi tersebut. Dengan ongkos atau biaya energi yang bisa dipangkas atau diminimalisir dengan cara tersebut, maka produk-produk olahan kelapa menjadi lebih kompetitif dan memberi tambahan keuntungan bagi produsennya. 

Pabrik Dessicated Coconut dan Pirolisis Kontinyu

Ada sekitar 20 pabrik dessicated coconut (kelapa parut kering) yang beroperasi di Indonesia atau diperkirakan lebih dari 100 unit di seluruh dunia. Dengan kapasitas rata-rata 2 ton/jam pabrik dessicated coconut tersebut membutuhkan kurang lebih 16.200 butir kelapa setiap jamnya. Produk samping yang dihasilkan yakni tempurung dan air kelapa. Tempurung kelapa yang dihasilkan sekitar 6 ton/jam dan air kelapa 4,2 ton/jam. Pabrik dessicated coconut membutuhkan listrik dan panas untuk sterilisasi daging buah dan pengeringan kelapa parutnya. Energi berupa listrik dan panas tersebut bisa dipenuhi dari pemanfaatan tempurung kelapanya.

Ada beberapa teknologi untuk memanfaatkan tempurung kelapa tersebut sehingga diperoleh produk berupa energi listrik dan panas tersebut. Teknologi yang populer saat ini adalah dengan boiler steam turbine, dengan teknologi ini tempurung kelapa dibakar dalam tungku pembakaran dan memanaskan air dalam boiler sehingga menghasilkan kukus (steam) untuk menggerakan turbine dan selanjutnya menghasilkan listrik melalui generator. Teknologi seperti ini sama seperti pada pabrik kelapa sawit. Pada pabrik kelapa sawit sabut (fiber) dan sebagian cangkangnya digunakan sebagai bahan bakar untuk menghasilkan listrik dan kukus (steam) tersebut juga digunakan untuk sterilisasi tandan buah segar sebelum diproses menjadi minyak.

Teknologi lain yang lebih baik adalah dengan pirolisis kontinyu. Hal tersebut selain menghasilkan listrik dan panas juga menghasilkan produk berupa arang. Arang tempurung kelapa adalah arang berkualitas tinggi dan banyak dibutuhkan sejumlah industri seperti industri arang briket dan arang aktif (activated carbon). Pada teknologi pirolisis tempurung tersebut tidak dibakar secara langsung, tetapi dipanasi dalam kondisi hampa udara. Produk pirolisis berupa syngas dan biooil digunakan untuk produksi listrik dan bisa juga panas, energi panas juga dihasilkan dari proses pirolisis itu sendiri yang eksotermis, sedangkan arang menjadi produk utama dari proses pirolisis tersebut. 

Menghidupkan Industri Kelapa Terpadu Bagian 6 : Integrasi Produksi Dessicated Coconut, Air Kelapa Kemasan, Dan Arang Tempurung

Pada dasarnya kampanye penyelamatan kebun kelapa (tree of life) adalah menghidupkan industri kelapa terpadu. Rusak dan tidak terpeliharanya perkebunan kelapa akibat tidak adanya pendanaan untuk menjaga, merawat dan mengembangkannya secara berkelanjutan (sustainable). 

Bioeconomy didefinisikan sebagai produksi berbasis pengetahuan dan menggunakan sumberdaya biologi atau makhluk hidup untuk menghasilkan produk-produk, proses-proses, dan jasa-jasa pada sektor ekonomi dalam kerangka sistem ekonomi berkelanjutan. 

Dessicated coconut atau kelapa parut kering memang tidak terlalu populer di Indonesia. Produk ini digunakan dalam industri pangan untuk campuran kue dan coklat sehingga memberi citarasa kelapa serta banyak kemudian menjadi makanan favorit di Eropa. Produk ini awalnya ditemukan di Sri Lanka dari eksperimen pengeringan kelapa parut oleh Henry Vavasseur pada tahun 1888. Ada 3 negara yang saat ini menjadi produsen dessicated coconut ini yakni Philipina, Sri Lanka dan Indonesia. Kebutuhan produk dessicated coconut ini juga terus meningkat yakni tercatat export dessicated coconut pada tahun 1990 sebesar 151 ribu ton dan pada tahun 2008 meningkat menjadi 248 ribu ton. Di Indonesia sendiri diperkirakan ada sekitar 20 pabrik dessicated coconut.

DC diproduksi dengan mengeringkan kelapa parut hingga kadar air mencapai maksimum 3%. Alat pengering (dryer) yang biasa digunakan untuk produksi DC adalah fluidized bed dryer. Alat pengering (dryer) ini memiliki kelebihan antara lain sensitivas yang tinggi untuk operasionalnya, sehingga biasa digunakan untuk produk pangan dan farmasi. Rotary dryer adalah tipe alat pengering yang juga populer di industri khususnya pada pengolahan biomasa seperti wood pellet dan briquette, untuk lebih detail bisa dibaca disini. Pengering jenis rotary dryer lebih cocok untuk material yang tidak terlalu sensitive terhadap panas, tidak mudah pecah ketika dijatuhkan dan material yang lebih berat. Hal itulah mengapa rotary dryer lebih sesuai untuk material seperti mineral, pupuk dan sebagainya. Rotary dryer bisa dikatakan untuk heavy duty processing load dan membutuhkan tempat lebih luas, sedangkan fluidize bed dryer untuk lighter-duty materials dan membutuhkan space ruang lebih kecil. 

Untuk pengeringan kelapa parut tersebut dibutuhkan energi panas dan untuk operasional peralatan pabrik tersebut seperti mesin parut, conveyor dan sebagainya dibutuhkan listrik. Kedua energi tersebut bisa dipenuhi yakni dengan menggunakan unit pirolisis kontinyu. Tempurung kelapa digunakan untuk bahan baku pirolisis kontinyu tersebut, sehingga didapat output berupa arang, syngas dan biooil. Arang tersebut bisa dijual untuk digunakan langsung, dibuat briket maupun arang aktif (activated carbon). Untuk produksi listrik, syngas digunakan untuk bahan bakar gas engine (internal combustion engine) yang mengubah dari energi panas ke energi mekanik selanjutnya menjadi energi listrik. Dan biooil bisa sebagai sumber panas baik untuk merebus atau sterilisasi daging buah kelapa maupun untuk sumber panas pengeringan kelapa parut dengan media pemanas tidak kontak secara langsung (indirect heating) dengan kelapa parutnya.

Dengan pola di atas maka industri kelapa terpadu tersebut mandiri energi atau tidak membutuhkan pasokan energi dari luar. Kondisi ini sangat menarik terutama untuk operasional di lokasi-lokasi terpencil. Praktek industri mandiri energi tersebut sudah lazim dilakukan pada industri kelapa sawit. Pabrik sawit biasanya membakar cangkang dan fiber (sabut) untuk produksi listrik dan kukus (steam). Mengapa selain listrik, pabrik sawit juga memproduksi kukus (steam)? Untuk lebih jelas bisa dibaca disini.

Saat ini sejumlah pabrik sawit bahkan telah menggunakan boiler yang efisien sehingga cukup dengan fiber saja dan cangkang bisa di export ke luar negeri. Padahal ada cara lebih baik atau lebih efisien untuk produksi listrik dan steam tersebut, yakni juga dengan pirolisis kontinyu, untuk lebih detail baca disini. Cangkang yang merupakan bahan bakar biomasa memiliki sifat-sifat yang mirip dengan wood pellet dengan harga yang lebih murah dan juga masih tersedia melimpah. Jepang dan Korea adalah dua negara di Asia yang paling mencolok dalam pemakaian energi biomasa terkait dengan mitigasi perubahan iklim dan pemanasan global.

Arang tempurung kelapa adalah produk yang banyak dicari, sehingga harganya juga semakin meningkat setiap tahun menyesuaikan dengan hukum pasar, yakni supply-demand. Produksi arang tempurung tersebut akan memberikan tambahan penghasilan yang menarik dibandingkan hanya dibakar begitu saja sehingga menjadi abu dan membuat industri kelapa terpadu zero waste.

Industri DC biasanya skala atau kapasitas produksinya cukup besar sehingga dihasilkan juga air kelapa yang cukup banyak. Air kelapa tersebut bisa diolah menjadi air kelapa kemasan, yang juga membutuhkan listrik dan panas pada proses produksinya. Produksi listrik dan panas bisa dengan menggunakan sabut kelapa sebagai bahan bakarnya. Pembakaran sabut kelapa untuk memanasi boiler dan menghasilkan listrik, mirip dengan pabrik sawit. Kukus (steam) yang dihasilkan untuk memanaskan atau sterilisasi air kelapa tersebut. Permintaan air kelapa kemasan meningkat pesat yakni dari 484 ribu liter pada tahun 2009 menjadi 71,7 juta liter pada tahun 2015 atau 141 kali lipat.

Menghidupkan Industri Kelapa Terpadu

Ketiadaan pasar menyebabkan industri kelapa tidak berkembang, stagnan bahkan cenderung mati. Walaupun aneka produk bisa dihasilkan dari kelapa tetapi dengan serapan produk yang kecil tidak mampu menghidupkan industri perkelapaan. Hal ini membuat kondisi hulu atau perkebunan kelapa juga mengalami kemerosotan baik kualitas maupun kuantitas, bahkan ada ratusan ribu hektar perkebunan kelapa yang perlu diremajakan yang saat ini masih terlantar. Ketika produk yang dimaui pasar telah didapat seperti halnya CPO pada industi kelapa sawit maka tidak mustahil industri perkelapaan menggeliat dan bangkit serta diperhitungkan. Modernisasi teknologi juga perlu dilakukan sehingga industri perkelapaan menjadi industri modern walaupun kapasitas produksi tidak sebesar industri kelapa sawit. Faktor lain yang dibutuhkan untuk menghidupkan industri kelapa terpadu dan ini hampir sama dialami oleh semua industri pada umumnya yakni adalah ketersediaan energi. Sehingga untuk memenuhi kebutuhan energi tersebut seharusnya tidak semua buah kelapa diolah, tetapi sebagian digunakan untuk menghasilkan energi misalnya sabut kelapa, karena nilai ekonominya paling rendah.

Activated carbon (arang aktif) adalah produk yang memiliki potensi pasar sangat bagus dan dengan teknologi pirolisis kontinyu diikuti aktivasi maka produk tersebut bisa dihasilkan tanpa harus membutuhkan energi tambahan dari luar. Dengan demikian pabrik activated carbon bisa berdiri sendiri dengan menggunakan limbah tempurung kelapanya. Tetapi untuk mendapatkan tempurung kelapa tersebut maka harus ada yang mengolah buah kelapa tersebut. Produk seperti VCO, dessicated coconut, maupun santan bisa sebagai produk utama sehingga pengolahan buah kelapa tersebut. Air kelapanya bisa diolah menjadi minuman isotonik atau nata de coco. Penggunaan boiler berbahan bakar sabut (kalau di pabrik sawit,boiler efisien hanya menggunakan fiber) atau bahkan pelepah dan daun bisa digunakan untuk produksi listrik dan steam. Mirip dengan operasional di pabrik sawit juga, yakni listrik bisa untuk menggerakkan berbagai peralatan mekanik pengolahan kelapa dan steam juga sebagai sumber panas, jika proses pengolahan buah kelapa tersebut memang membutuhkannya.

Dengan pola diatas maka industri kelapa bisa dijalankan walaupun lokasinya di daerah terpencil sekalipun yang tidak ada jaringan listrik, tempat dimana perkebunan kelapa berada. Indonesia sebagai negeri rayuan pulau kelapa dengan luas kebun hampir 4 juta hektar dan terluas di dunia atau setara 1/3 kebun sawit seharusnya juga memimpin di industri kelapa dunia.InsyaAllah