Memperkuat Upaya Keberlanjutan Dengan Mengurangi atau Menghilangkan Pemakaian Bahan Kimia Pada Pengolahan Air Umpan Boiler Pabrik Sawit

Saat ini sudah banyak perusahaan-perusahaan sawit yang telah memiliki sertifikat keberlanjutan (sustainability certificates) seperti ISPO (Indonesian Sustainable Palm Oil) dan RSPO (Roundtable on Sustainable Palm Oil). Dan untuk bisa memasarkan produk-produk sawit dan turunannya ke Eropa, Uni Eropa memberlakukan EUDR atau peraturan antideforestasi Uni-Eropa. Peraturan ini mewajibkan setiap pelaku usaha membuktikan bahwa sawit mereka tidak berasal dari lahan hasil penggundulan hutan setelah tanggal batas 31 Desember 2020. EUDR sendiri akan diberlakukan pada 30 Desember 2026 bagi perusahaan skala besar dan menengah. Sertifikasi keberlanjutan seperti ISPO dan RSPO tidak sama dengan kepatuhan terhadap EUDR, namun keduanya saling melengkapi. Hal ini karena ISPO atau RSPO berfungsi sebagai alat bantu penting untuk memperkuat ketertelusuran dan uji tuntas guna memenuhi regulasi anti-deforestasi Uni Eropa tersebut. Setelah memiliki sertifikat ISPO atau RSPO cukup menambahkan data geolokasi spasial terperinci untuk memenuhi standar EUDR sepenuhnya.

Seiring tren dekarbonisasi terus merambah berbagai sektor kehidupan, berbagai upaya yang selaras dan relevan dengan dekarbonisasi dan aspirasi akan menjadi perhatian, bahkan pilihan, dan bahkan kewajiban. Cepat atau lambat, upaya-upaya cerdas iklim (climate-smart) ini akan semakin diterima dan menjadi bagian integral dari kehidupan manusia. Misalnya, industri kelapa sawit saat ini juga sedang mengarah untuk pemakaian kendaraan listrik di sektor perkebunan. Penggunaan kendaraan listrik berpotensi memberikan nilai tambah, terutama bagi perusahaan yang telah memperoleh sertifikasi keberlanjutan seperti RSPO dan ISPO tersebut. Penggunaan kendaraan listrik memungkinkan perusahaan minyak sawit untuk mengklaim pengurangan penggunaan bahan bakar fosil dan menuai manfaat keberlanjutan.

Contoh lain adalah penggunaan pupuk organik atau pupuk hayati. Penggunaan pupuk hayati atau pupuk organik dapat memberikan beberapa efek positif bagi keberlanjutan lingkungan, karena pupuk ini dapat mengurangi penggunaan pupuk kimia hingga 25%. Upaya ini tidak hanya mengurangi polusi lingkungan dan risiko kesehatan, tetapi juga memperkaya keanekaragaman hayati dan mendukung pertanian cerdas iklim (climate-smart agriculture). Di era di mana keberlanjutan menjadi fokus perhatian dan "nilai jual" suatu produk (terutama untuk wilayah Eropa), upaya ini sangat efektif. Apalagi ditambah dengan ketatnya persaingan dengan minyak nabati lainnya , seperti minyak kedelai dan minyak biji bunga matahari. 

Hal tersebut juga menjadi sangat sejalan dengan pengolahan air khususnya pengolahan air umpan boiler (boiler feed water) yang mengurangi atau tanpa bahan kima. Hal tersebut juga akan mengurangi polusi lingkungan dan risiko kesehatan. Boiler juga bisa dikatakan “jantung” pabrik sawit yang menggunakan air menjadi uap air bertekanan tinggi (steam) untuk menjalankan proses produksi dan pembangkit listrik untuk pabrik sawit tersebut dan perumahan karyawannya. Sebagai mana lazimnya alat produksi, boiler juga memiliki masa pakai. Dan ketika masa pakai boiler tersebut terlampaui maka bukan hanya tidak ekonomis karena biaya perawatan dan operasional menjadi mahal tetapi juga berbahaya. Kualitas air yang baik dan terjaga akan membuat boiler memiliki umur pakai sesuai standard bahkan melampauinya. 

Rata-rata masa pakai (lifespan) yakni berupa umur teknis dan ekonomis boiler pabrik sawit adalah 20 tahun dan dengan menjaga kualitas air diharapkan bisa 20% lebih lama yakni menjadi 24 tahun. Selain keuntungan aspek teknis dan lingkungan ternyata juga didapat keuntungan secara ekonomi. Pada pabrik sawit kapasitas 45 ton TBS/jam dengan teknologi elektrokimia akan bisa melakukan penghematan diperkirakan lebih dari 250 juta rupiah/tahun, bila ingin info lebih detail silahkan kontak kami. Saat ini berdasarkan data Kementerian Pertanian Republik Indonesia, jumlah pabrik sawit di Indonesia tercatat mencapai sekitar 1.200 hingga 1.500 unit pabrik. Padahal sekitar 10 tahun lalu jumlah pabrik sawit di Indonesia masih sekitar 1.000 unit. Hal ini bisa dimaklumi karena luasnya lahan kebun sawit juga bertambah atau saat ini hampir 17 juta hektar sehingga kebutuhan pabrik sawit juga meningkat.

Mengapa membuat perhitungan atau simulasi untuk pabrik sawit kapasitas 45 ton TBS/jam ? Hal tersebut karena kapasitas tersebut adalah kapasitas rata-rata pabrik sawit di Indonesia.  Sebagai contoh, salah satu perusahaan kelapa sawit terbesar yaitu PT Astra Agro Lestari (AALI) memiliki 32 pabrik kelapa sawit dengan total kapasitas 1.570 ton tandan buah segar/jam, atau rata-rata 49 ton tandan buah segar/jam, yang mendekati kapasitas 45 ton tandan buah segar/jam. Dan dengan jumlah pabrik di Indonesia katakan 1.500 unit dan setiap pabrik bisa melakukan penghematan 250 juta rupiah/tahun maka akan terjadi penghematan diperkirakan sebesar 375 milyar per tahun dari pengolahan air umpan boiler (boiler feed water treatment) ini, di samping keuntungan teknis dan lingkungan khususnya untuk memperkuat upaya keberlanjutan hingga memenuhi syarat EUDR.  

Treatment Air Umpan Boiler pada Pabrik Sawit yang Ramah Lingkungan & Lebih Sejalan Dengan Misi Keberlanjutan

Seiring trend dekarbonisasi yang terus merambah ke berbagai sektor kehidupan, maka berbagai upaya yang sejalan dan relevan dengan dekarbonisasi dan dengan misi keberlanjutan akan menjadi perhatian bahkan pilihan hingga kewajiban. Cepat atau lambat upaya-upaya cerdas iklim tersebut akan semakin diadopsi dan menjadi bagian tak terpisahkan dalam kehidupan manusia. Dan tak terkecuali di sektor industri hulu sawit (khususnya pabrik sawit / CPO). Dengan penggunaan bahan bakar biomasa untuk operasional boiler dengan output berupa uap air (steam) bertekanan tinggi untuk operasional pabrik sawit dan produksi listrik, sehingga dari sudut pandang (POV) iklim, industri sawit ini berkontribusi sekitar 1,4% emisi karbon di atmosfer.

Emisi dari industri sawit tersebut terutama berasal kehilangan karbon pada pembukaan lahan / land clearing / deforestasi, emisi dari pengeringan gambut, serta emisi dari limbah pabrik sawit (palm oil mill effluent / POME). Selain itu juga ada sumber emisi dari penggunaaan kendararaan untuk pengangkutan bahan baku dan produk minyak sawit serta untuk operasional perkebunan (pengolahan tanah, pemupukan, pemanenan, dsb) serta saat start up pabrik sawit. Dibandingkan sektor-sektor lain seperti energi yakni pembangkit listrik secara global adalah penyumbang emisi terbesar yakni 29%, selanjutnya industri (pabrik semen, baja, bahan kimia dsb) 21% dan transportasi (darat, laut dan udara)15%. Walaupun industri sawit secara kuantitatif global kecil yakni 1,4% tetapi dalam upaya NZE (Nett Zero Emission) maka tetap saja hal tersebut harus direduksi.

Termasuk juga pada sektor pengolahan air (water treatment). Dan pada pabrik sawit / pabrik CPO dimana steam yang dihasilkan dari boiler selain digunakan untuk pembangkit listrik juga untuk operasional proses pabrik sawit, sehingga merupakan pengolahan air (water treatment) khususnya untuk air umpan boiler (boiler feed water / BFW) sangat penting. Air tersebut diibaratkan darah bagi tubuh manusia. Pengolahan air (water treatment) yang ramah lingkungan dengan tanpa menimbulkan polusi sekunder dan tanpa bahan kimia diprediksi akan menjadi trend baru di era dekarbonisasi dan keberlanjutan ini. Tingginya spesifikasi kualitas air yang dipersyaratkan untuk air umpan boiler (BFW) tersebut sehingga mensyaratkan rangkaian unit peralatan (unit operation) water treatment. Selain harus bersih dan bening (kandungan TDS < 700 ppm), kesadahan rendah, hingga kandungan mineral juga harus sangat rendah dan demikian juga kandungan oksigennya.

Sejumlah peralatan seperti ion exchanger, activated carbon filter, RO membrane dan de-aerator digunakan untuk menghasilkan air umpan boiler (BFW) tersebut. Untuk proses pengolahan air yang ramah lingkungan dan lebih sejalan dengan misi keberlanjutan, maka metode elektrokimia menjadi solusi. Dengan mekanisme menggunakan prinsip reaksi redoks (reduksi & oksidasi) sel-sel elektrokimia akan menghasilkan ion-ion yang mampu untuk sterilisasi, penghilang bau, pencegahan kerak, perlindungan karat, mendekompisisi senyawa organik yang tidak mudah terurai, menghilangkan ion logam berat, menghilangkan sisa klorin, menghilangkan sisa insektisida dan sebagainya. Penggunaan metode ini juga akan menghemat atau memperpanjang masa pakai ion exchanger, activated carbon filter dan terutama RO membrane. 

Hal ini selain memberi manfaat lingkungan dan keberlanjutan juga manfaat atau keuntungan ekonomis. Membuat perbandingan secara teknis-ekonomis juga bisa dilakukan antara metode konvensional dengan bahan kimia dengan metode elektrokimia ini. Silahkan menghubungi kami jika ingin membuat perbandingan tersebut dan kami akan buatkan simulasinya.  Dan selain sejumlah peralatan pengolahan air untuk air umpan boiler (boiler feed water) yang masa pakai lebih lama atau awet termasuk periode pembersihannya lebih jarang, peralatan penting lainnya yang bisa dihemat atau masa pakai akan lebih lama yakni boiler. Boiler yang memiliki masa pakai kisaran 15 – 20 tahun juga bisa lebih lama 30% atau bahkan lebih, tergantung sejumlah faktor-faktor kondisi air tersebut. 

Terkait dekarbonisasi dan misi keberlanjutan tersebut, bahkan saat ini industri sawit juga mulai mengarah pada kendaraan listrik (electric vehicle) di sektor perkebunan. Penggunaan kendaraan listrik (electric vehicle) tersebut berpotensi memberikan nilai tambah terutama bagi perusahaan yang telah mengantongi sertifikasi keberlanjutan seperti RSPO (Roundtable on Sustainable Palm Oil) dan ISPO (Indonesia Sustainable Palm Oil). Penggunaan kendaraan listrik tersebut membuat perusahaan sawit bisa mengklaim pengurangan bahan bakar fossil dan mendapat manfaat dari aspek keberlanjutan. Bahkan apabila secara teknis kendaraan listrik tersebut ketika mengisi baterai-nya berasal dari sumber energi terbarukan yakni dari produksi listrik pabrik sawit yang menggunakan bahan bakar biomasa (sabut dan cangkang) sebagai sumber energinya. Dan bukan dari PLN yang menggunakan bahan bakar fossil seperti batubara. 

Not Only Reduce Steam Cost, but Also Reduce Water Treatment Cost for Boiler Feed Water and Even Also Increase Revenue with EFB Cogeneration

Walaupun limbah biomasa berlimpah di pabrik sawit, tetapi penggunaan boiler yang efisien juga dibutuhkan. Penggunaan limbah biomasa yang efisien sesuai dengan jenis / spesifikasinya juga akan memberikan keuntungan tambahan bagi pabrik sawit. Semakin lama limbah-limbah biomasa tersebut semakin beragam pemanfaatannya bahkan idealnya hingga zero waste. Selain sabut (mesocarp fibre) yang biasanya digunakan 100% dan ditambah sejumlah cangkang sawit / PKS (palm kernel shell) dan kadang juga sedikit tandan kosong sawit / EFB (emty fruit bunch), boiler yang efisien akan mengoptimalkan jenis dan jumlah biomasa tersebut. Misal cangkang sawit sebagai komoditas yang bisa dijual penggunaannya sesedikit mungkin untuk bahan bakar boiler, sehingga semakin banyak yang bisa dijual yang menambah keuntungan pabrik sawit tersebut. 

Photo diambil dari sini

Apakah bisnis utilitas seperti membeli steam dari perusahaan lain dibutuhkan? Bisnis utilitas seperti menjual steam, panas atau listrik memang mulai bermunculan, lebih detail baca disini. Perusahaan – perusahaan tertentu banyak yang terbantu dan terima bersih produk utilitas sesuai keinginan mereka. Mereka tidak mau repot-repot mengoperasikan boiler termasuk mencari bahan bakarnya. Tetapi bagi pabrik sawit yang dalam operasionalnya menghasilkan banyak limbah biomasa yang bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar akan lebih praktis dan efisien untuk mengoperasikan sendiri boilernya. Dan itu telah menjadi praktek umum di pabrik sawit sejak lama. Hal ini sehingga bekerjasama dengan perusahaan utilitas untuk mendapatkan steam dan listrik, bukan solusi efektif. Solusi efektifnya adalah penggunaan boiler yang efisien seperti dijelaskan di atas.

Selain itu terkait air umpan boiler untuk meningkatkan efisiensi atau merngurangi biaya dan ramah lingkungan, maka teknologi AOP yakni alat elektrokimia digunakan. Dengan metode ini, selain tidak menggunakan bahan kimia sehingga ramah lingkungan, juga akan meningkatkan umur pakai bagi membran RO (reverse osmosis) yang merupakan janung unit pengolahan air tersebut. Tidak hanya membran RO yang akan memiliki masa pakai lebih lama, tetapi juga activated carbon filter dan ion exchange resin, yang merupakan tahapan pengolahan air tersebut. Selain ramah lingkungan teknologi ini juga lebih sejalan dengan misi keberlanjutan. 

Dan terkait operasiona boiler bahkan untuk meningkatkan volume cangkang sawit yang bisa dijual maka kogenerasi tandan kosong sawit bisa dilakukan. Dengan cara ini tandan kosong yang selama ini menjadi imbah biomasa yang mencemari lingkungan dan sebagian besar pabrik sawit belum mengolahnya lalu dibakar untuk menghasilkan panas dan abu potassium. Kandungan potassiumnya di atas 30% pada abu tersebut akan menjadi pupuk berkualitas yang bisa dijual atau digunakan di kebun sendiri. Sedangkan panas dari pembakaran tandan kosong digunakan untuk tambahan energi bagi boiler (kogenerasi). Dengan cara itu maka 100% cangkang sawit bisa dijual bahkan diexport. 

Jika pemakaian cangkang sawit untuk bahan bakar boiler tersebut mencapai 50% maka dengan penggunaan teknologi tersebut berarti akan ada 50% cangkang yang bisa direcovery atau diambil kembali atau 100% cangkang bisa dijual atau bahkan diexport. Misalnya suatu pabrik sawit dalam kondisi biasa bisa menjual PKS sebanyak 2.000 ton/bulan maka dengan penggunaan teknologi tersebut pabrik sawit tersebut menjadi bisa menjual PKS sebanyak 4.000 ton/bulan. Tentu peningkatan volume pasokan cangkang yang sangat signifikan untuk menambah pendapatan, untuk lebih detail baca disini.  

OPT Briquette dan EFB Briquette untuk Konsumsi Boiler Biomasa Industri Kapasitas Menengah

Semakin berkembangnya bisnis utilitas yakni khuususnya penyeadiaan steam/kukus dan listrik untuk industri berbasis energi terbarukan khususnya biomasa maka kebutuhan akan bahan bakar biomasa semakin besar, lebih detail baca disini. Demikian juga apabila industri tersebut melalui unit utilitasnya untuk produksi steam dan listriknya berbasis bahan bakar biomasa tersebut. Selain bahan bakar biomasa, kualitas air sebagai bahan baku steam dan produksi listrik tersebut (dengan steam turbine)juga sangat penting dan harus menjadi perhatian. Kualitas air yang baik akan membuat performa optimum produksi steam dan listrik tersebut dan peralatan (boiler, heat exchanger, steam turbine dan cooling tower) tahan lama dan juga sebaliknya. Kualitas air yang baik ibarat darah yang sehat bagi tubuh kita sehingga seluruh organ bekerja optimal.

Limbah padat industri sawit adalah bahan baku potensial bahan bakar biomasa tersebut. Limbah padat tersebut adalah tandan kosong sawit / EFB (Empty Fruit Bunch) dan batang sawit / OPT (Oil Palm Trunk). Limbah tandan kosng sawit / EFB dihasilkan dari operasional pabrik sawit dengan prosesntase sekitar 22% dari tandan buah segar (TBS), sedangkan limbah batang sawit dihasilkan dari program replanting / peremajaan kebun sawit yang jumlahnya juga sangat berlimpah, untuk lebih detail baca disini. Pemanfaatan kedua limbah biomasa tersebut untuk produksi bahan bakar biomasa khususnya biomass briquette akan sangat bagus. Tetapi mengapa diolah menjadi briquette ? 

Keunggulan briquette dibandingkan pellet, selain secara teknis adalah skala bisnisnya. Secara teknis, produksi briquette mensyaratkan ukuran partikel lebih longgar, demikian juga kadar air. Konsumsi energi per ton produksi briquette juga lebih kecil dibandingkan dari produdsi pellet. Hal inilah sehingga produksi EFB briquette dan OPT briquette lebih cocok untuk sebuah pabrik sawit yang dikonsumsi oleh industri kapasitas menengah. Sebuah pabrik sawit dengan kapasitas 45 ton/jam TBS akan menghasilkan EFB sekitar 10 ton/jam, dengan operasinal pabrik sawit 20 jam/hari maka sehari akan dihasilkan sekitar 200 ton. Dengan kadar air sekitar 60% berarti setelah pengeringan akan dihasilkan sekitar 100 ton/hari (kadar air 10%) atau 2.500 ton/bulan. 

Demikian juga apabila menggunakan bahan baku limbah batang sawit / OPT yang tergantung pada rasio atau persentase lahan yang direplanting setiap tahunnya. Replanting sendiri adalah upaya untuk terus menjaga produktivitas perkebunan sawit itu sendiri, selain penggunaan bibit unggul dan intensifikasi, untuk lebih detail baca disini. Misalkan dengan luas lahan 10.000 hektar dan setiap tahun dilakukan replanting seluas 5% lahan atau 500 hektar. 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. Dengan luasan 500 hektar berarti 25.000 biomasa batang sawit kering (kadar air 10%) setiap tahunnya atau bisa diolah menjadi OPT briquette dengan kapasitas sekitar 2.000 ton/bulan. 

Boiler biomasa sebagai alat pengguna produk biomass briquette (EFB briquette / OPT briquette) bisa menggunakan berbagai teknologi pembakaran seperti moving grate, stoker, reciprocating grate dan sebagainya. Pilihan tersebut tergantung pada biaya atau harga boiler tersebut dan juga tingkat efisiensi-nya. Dan selain bahan bakar biomasa tersebut untuk sejalan dengan program dekarbonisasi dan sustainibilty, air untuk operasional boiler yakni boiler feed water ataupun air pendingin bagi alat penukar panas (heat exchanger / condensor) sangat penting. Hal tersebut diibaratkan seperti darah bagi tubuh manusia sehingga apabila darahnya sehat maka semua organ akan berfungsi dengan baik dan optimal. Apabila darah kotor disirkulasikan ke seluruh tubuh, misalnya karena gagal ginjal, maka organ-organ tubuh juga otomatis akan rusak dan tidak lama manusia akan menemui kematiannya. 

Untuk menjaga kualitas air pada produksi steam melalui boiler, boiler feed water / demin water harus benar-benar sesuai dengan spesifikasi operasional boiler tersebut. Semakin tinggi tekanan boiler maka dibutuhkan kualitas air semakin tinggi atau air yang semakin murni. Dan apabila steam tersebut digunakan untuk produksi listrik maka setelah steam menggerakkan turbine maka steam perlu dikondensasikan dengan alat penukar panas (heat exchanger / condensor) sehingga berubah fase menjadi cair lagi dan masuk ke boiler lagi. Alat penukar panas tersebut membutuhkan air pendingin yang terus digunakan berulang kali, sehingga perlu cooling tower. Tidak hanya boiler feed water / demin water yang perlu memenuhi spesifikasi teknis yang dipersyaratkan, demikian juga air pendingin untuk kondenser ini. Dengan volume air disirkulasi hingga ribuan ton per jam dan beroperasi 24 jam per hari (sama seperti operasional boiler) di cooling tower tersebut maka sejumlah masalah air pada cooling tower perlu diatasi secara efektif dan efisien. Sejumlah masalah air yang terjadi pada cooling tower bisa dibaca disini. 

Selain untuk produksi listrik, demikian juga apabila steam tersebut digunakan untuk proses dalam pabrik tertentu. Apabila steam tersebut kemudian dikondensasikan lalu menjadi cair dan masuk ke boiler lagi, hal tersebut berarti membutuhkan cooling tower sama seperti pada produksi listrik di atas. Water treatment technology yang efisien dan ramah lingkungan sehingga tidak menghasilkan polusi sekunder dan mudah dalam operasional dan perawatan akan sejalan dengan visi dekarbonisasi dan sustainibility tersebut. Dan dengan visi dekarbonisasi dan sustainibilty akan semakin optimal atau semakin ideal pada unit utilitas tersebut yakni dengan penggunaan energi terbarukan berbasis biomasa dan penggunaan water treatment techology yang ramah lingkungan tersebut.