Blue Economy & Bioeconomy – Rumput Laut, Kelapa dan Nyamplung

Dengan garis pantai terpanjang kedua di dunia, berada di khatulistiwa sehingga beriklim tropis dan produsen kelapa terbesar di dunia maka menjaga dan terus mengembangkan kelapa sangat penting dan strategis bagi Indonesia, apalagi Indonesia yang sudah sejak dulu juga sudah terkenal dengan negeri nyiur melambai. Usia produktif pohon kelapa juga sangat panjang yakni 60 tahun sehingga bisa diwariskan lintas generasi. Pohon nyamplung yang mudah tumbuh dan banyak terdapat di kawasan pinggir pantai juga seharusnya dikembangkan, demikian juga potensi rumput laut juga harus ditingkatkan. Dengan perkembangan zaman untuk melakukan dekarbonisasi pada berbagai sektor kehidupan khususnya penggunaan energi terbarukan maka kelapa,nyamplung dan rumput laut bisa menjadi solusi jitu.

Minyak kelapa sama seperti minyak inti sawit (Palm Kernel Oil / PKO) memiiki kandungan asam laurat yang tinggi, sehingga sangat cocok untuk produksi Sustainable Aviation Fuel (SAF). Saat ini Indonesia sedang mencanangkan produksi SAF dari minyak sawit yakni minyak inti sawit tersebut menjadi 3% pada tahun ini (2026). Kebijakan ini dipercepat untuk mendukung target dekarbonisasi sektor penerbangan. Produksi minyak inti sawit berkisar 5 juta ton/tahun dengan penggunaan utama saat ini sebagai sangat beragam, mencakup industri makanan (margarin, cokelat, kue), kosmetik (sabun, sampo, lipstik), oleokimia (asam lemak, gliserol), hingga energi terbarukan (SAF)-masih tahap awal, serta produk non-makanan seperti pelumas. sedangkan potensi minyak kelapa sebesar 2,9 juta ton dengan penggunaan utama memasak (minyak goreng), industri makanan olahan (biskuit, margarin, es krim), kosmetik (sabun, sampo, pelembap), kesehatan (dikonsumsi langsung sebagai Virgin Coconut Oil (VCO)) dan farmasi (basis salep), perawatan kulit/rambut dan oleokimia. Mengapa minyak kelapa dan minyak inti sawit sangat cocok untuk produksi SAF, lebih detail baca disini.

Sebagai tambahan potensi bahan baku SAF dari kelapa bahwa di organisasi penerbangan sipil internasional / International Civil Aviation Organization (ICAO) telah memasukkan kelapa non-standar di dalam positive list ICAO – ICAO document – CORSIA Default Life Cycle Emissions Values for CORSIA Eligible Fuels, Edisi ke-6 pada tanggal 28 Oktober 20024. Kelapa non-standar itu meliputi kelapa tua berukuran sangat kecil, sudah bertunas, mulai membusuk atau berjamur dan yang pecah. Berdasarkan data dari sejumlah riset bahwa jumlah kelapa non standar di Indonesia diperkirakan mencapai 30% dari produksi kelapa Indonesia.  

Terkait kelapa, pemerintah semestinya membatasi atau melarang export kelapa bulat. Hal ini selain akan menghambat industri pengolahan kelapa dalam negeri juga lebih khusus pengembangan SAF tersebut, Selain itu upaya replanting kebun kelapa juga harus dilakukan. Luas kebun kelapa yang harus direplanting saat ini mencapai ratusan ribu hektar, seperti di Riau saja dengan area kebun kelapa 426.579 hektar (11,4% dari luas perkebunan di provinsi tersebut, lebih detail baca disini) perlu melakukan replanting kelapa 72 ribu hektar,  sedangkan kecepatan replanting sangat rendah sehingga produktivitas kelapa terus menurun. Sedangkan untuk pohon nyamplung dan rumput laut perlu sosialisasi hingga gerakan aksi nyata sehingga mampu memenuhi target produksi dan diharapkan. 

Sedangkan minyak nyamplung bisa dimanfaatkan untuk produksi biodiesel / FAME. Dari rencana pemerintah untuk meningkatkan campuran biodiesel dari B-40 ke B-50,ini berarti mensyaratkan minyak nabati khususnya minyak sawit menjadi hampir 60 juta ton/tahun. Sementara saat ini produksi minyak sawit mentah atau CPO berkisar 50 juta ton/tahun dan peningkatan 20% atau menjadi 60 juta ton/tahun tentu tidak mudah. Apalagi saat ini perluasan kebun sawit (ekstensifikasi) menjadi sorotan publik yang tajam dengan atensi publik yang luas. Sejumlah bencana alam khususnya dan terutama banjir Sumatera yang telah membawa korban jiwa ribuan manusia dengan ekstensifikasi kebun sawit sebagai tersangkanya, semakin menyulitkan upaya peningkatan produksi minyak sawit melalui perluasan lahan tersebut. Dan memang perluasan lahan (ekstensifikasi) tersebut harus selalu dalam koridor keberlanjutan / sustainibility, sehingga sawit bisa menjadi berkah dan bukan bencana.

Pohon nyamplung dengan produktivitas hampir sama dengan pohon sawit sangat menarik untuk dikembangkan untuk produksi biodiesel tersebut atau lebih praktisnya menambah 10 juta ton / tahun untuk mencapai proporsi B-50 tersebut. Sepanjang garis pantai Indonesia yang sangat panjang bisa sebagai lokasi perkebunan kelapa dan nyamplung. Selain itu dari rumput laut dari limbahnya juga bahan baku potensial untuk energi terbarukan tersebut, baik ethanol, biodiesel maupun SAF.

Sedangkan dari sektor rumput laut, selain untuk produksi agar, karaginan dan alginat yang banyak digunakan untuk produk pangan, dari limbah rumput laut bisa dihasilkan biofuel. Limbah industri rumput laut dapat mencapai 65-75% dari bahan baku segar yang diproses. Jumlah yang sangat besar ini seringkali terbuang sia-sia tanpa dimanfaatkan lebih lanjut yang dapat meningkatkan nilai tambah. Karena limbah rumput laut padat mengandung selulosa dalam prosentase tinggi dan hanya sedikit lignin, limbah ini berpotensi diolah menjadi bioethanol hingga bahan bakar penerbangan berkelanjutan (SAF). Rute proses yakni ATJ atau alcohol to jet fuel bisa digunakan untuk produksi bahan bakar penerbangan berkelanjutan (SAF) tersebut. Sementara ini limbah rumput laut biasanya dibuang di tempat pembuangan sampah, yang dapat menyebabkan masalah bau tidak sedap. Spesifikasi limbah industri dari spesies E. cottonii yakni kadar air 3,66%; abu 36,84%; protein 1,78%; karbohidrat 11,36%; selulosa 0%; hemiselulosa 12,86%; lignin 0%. Sedangkan spesifikasi limbah industri dari spesies Gracilaria sp. dan Gelidium sp.: selulosa 26,92%; hemiselulosa 16,11%; lignin 15,38%; abu 16,72%; kadar air 12,94%; NaCl 3,77%. 

Setelah usia produktif habis atau berakhir maka pohon kelapa dan pohon nyamplung tersebut ditebang. Batang pohon kelapa dan pohon nyamplung sangat cocok untuk kayu bangunan yang digunakan untuk perumahan. Hal ini sehingga akan menambah nilai ekonomi dan merupakan kebutuhan yang akan terus dibutuhkan. Bahkan upaya meningkatkan kualitas kayu juga bisa dilakukan dengan upaya rekayasa bahan kayu tersebut seperti dengan CLT (cross laminated timber) dan sebagainya. 

Dan seperti halnya sawit, baik kelapa dan nyamplung juga menghasilkan cangkang atau tempurung. Sama seperti halnya cangkang sawit yang bisa digunakan untuk bahan bakar demikian juga tempurung kelapa dan cangkang nyamplung. Bahkang cangkang sawit atau dikenal dengan PKS (palm kernel shell) adalah kompetitor utama wood pellet di pasar bahan bakar biomasa global. Tetapi karena kualitasnya tempurung kelapa lebih bagus atau lebih sesuai untuk produksi briket arang dan karbon aktif (activated carbon), maka umumnya tempurung kelapa dikarbonisasikan atau dibuat arang. Arang tersebut adalah produk antara atau bahan baku briket arang dan activated carbon tersebut. Lebih detail tentang produksi activated carbon dari tempurung kelapa baca disini. Sedangkan cangkang nyamplung karena belum banyak diproduksi maka pemanfaatannya juga masih terbatas, tetapi apabila jumlahnya besar seperti produksi cangkang sawit, maka bisa jadi akan seperti cangkang sawit, atau mungkin juga seperti pemanfaatan di tempurung kelapa. 

Selain itu baik produksi atau ekstraksi minyak kelapa dan minyak nyamplung akan dihasilkan bungkil. Bungkil kelapa dan bungkil sawit tersebut bisa sebagai pakan ternak, tetapi bungkil nyamplung butuh proses tambahan sehingga tidak beracun dan aman untuk pakan ternak tersebut. Pengembangan blue economy di pesisir laut Indonesia ini semestinya menjadi perhatian penting sebagai solusi ekonomi yang ramah lingkungan yang sesuai dengan kondisi dan potensi masyarakat Indonesia serta sejalan dengan concern masyarakat global untuk dekarbonisasi sebagai mitigasi perubahan iklim dan global warming. Selain juga mendukung ketahanan pangan dan pakan.   

Mengeksplorasi Pasar Produk-Produk Bioenergy dan Biocarbon di era Dekarbonisasi Global

Tuntutan untuk menurunkan suhu bumi dengan mengurangi konsentrasi gas rumah kaca melalui berbagai kesepakatan global seperti kesepakatan Paris dan Net Zero Emission (NZE) 2050 dengan ditindaklanjuti secara teknis melalui dekarbonisasi untuk berbagai sektor dan industri terus berlangsung. Hal inilah menjadi daya dorong untuk peningkatan bahan bakar terbarukan khususnya yang berbasis biomasa atau produk bioenergy yang memang selama ini telah dilakukan tetapi terjadi dinamika berupa fluktuasi permintaan dan harga. Bioenergy dengan sejumlah kelebihan dan keunikannya sebagai energi terbarukan tidak bisa tergantikan di era dekarbonisasi global ini dan walaupun dalam beberapa waktu mendatang sejumlah subsidi untuk bahan bakar biomasa atau bioenergy akan dihapuskan. 

Hal tersebut sangat terkait dengan prioritas suatu pemerintah dalam dekarbonisasi tersebut dari sejumlah opsi-opsi yang muncul. Produk-produk bioenergy bisa beranekaragam termasuk kualitasnya, tetapi semua memiliki segmen pasar tersendiri pada industri-industri tertentu. Selain itu aspek keberlanjutan (sustainibilty) dari sumber biomasa tersebut juga menjadi aspek penting dalam bisnis dan penggunaan bioenergy tersebut dan diberlakukan secara ketat seperti GGL, FSC, SBP, RED III, dan SURE. Kelompok-kelompok industri seperti semen, besi dan baja, kimia, bahkan sektor penerbangan, yang sebelumnya masih 100% menggunakan bahan bakar atau sumber energi berbasis fossil secara bertahap mulai beralih ke sumber energi terbarukan. 

Produk bioenergy seperti industrial wood pellet dan industrial wood briquette memiliki segmen terutama di industri pembangkit listrik dan pemakaian untuk bahan bakar boiler industri. Industrial wood pellet sangat populer dan diproduksi dalam kapasitas besar dibandingkan dengan industrial wood briquette. Terkait penghapusan subsidi dan pemberlakuan sertifikat keberlanjutan maka produsen bahan bakar biomasa dituntut untuk menghasilkan kualitas produk yang lebih baik dengan bahan baku yang tidak merusak lingkungan atau bisa dipertanggungjawabkan. Hal ini juga berlaku untuk bioenergy yang berasal dari limbah-limbah pertanian, yang umumnya belum ada sertifikat keberlanjutan pada kapasitas besar.

Pembangkit-pembangkit listrik biomasa yang beroperasi mendekati carbon neutral, selanjutnya bisa ditingkatkan lagi sehingga beroperasi carbon negative atau atmosphere carbondioxide removal (CDR) yakni menambah perangkat penangkap dan penyimpan karbondioksida (CCS / carbon capture and storage). Pembangkit listrik biomasa yang dilengkapi perangkat CCS tersebut populer disebut BECCS (Bio-Energy Carbon Capture and Storage). Diprediksi era BECCS tidak lama lagi dan negara-negara yang memiliki unit pembangkit listrik biomasa bisa dengan mudah meng-upgrade-nya menjadi BECCS. Perangkat CCS yang mahal dan pendapatan carbon credit yang rendah dari CDR masih menjadi kendala saat ini. Jepang yang memiliki sekitar 300 unit pembangkit listrik biomasa sangat berpotensi untuk meng-upgrade-nya menjadi BECCS. Dan sebagai pembangkit listrik biomasa maka kebutuhan bahan bakar akan selalu dibutuhkan seperti wood pellet dan PKS / cangkang sawit, dan untuk lebih detail baca disini. 

Salah satu contoh sukses BECCS adalah proyek Stockholm Exergi BECCS menggambarkan bagaimana infrastruktur pembangkit listrik biomassa yang ada dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan penyerapan karbon dioksida yang berkelanjutan. Proyek Stockholm ini berbasis bahan bakar biomassa dari sumber yang berkelanjutan, berhasil mendapatkan salah satu kesepakatan penyerapan karbon terbesar di dunia dengan Microsoft, serta kontrak signifikan senilai 500 juta SEK (~89 milyar rupiah).Model mereka mengintegrasikan penangkapan karbon dengan sistem pemanas distrik (District Heating), memaksimalkan efisiensi energi sekaligus mencapai penyerapan karbon dioksida yang permanen.

Demikian juga sejumlah industri besar lain seperti semen, alumunium dan kimia yang juga secara bertahap melakukan dekarbonisasi. Bahan bakar biomasa seperti wood pellet, dan limbah-limbah pertanian / perkebunan seperti PKS / cangkang sawit menjadi preferensi di sektor ini. Selain kandungan energi cukup tinggi, harga bahan bakar biomasa tersebut lebih terjangkau dibanding turunannya seperti torrefied biomass dan charcoal / biochar.  Dengan adanya transisi atau dekarbonisasi bertahap pada industri-industri tersebut maka kebutuhan bahan bakar biomasa juga terus meningkat. 

Sedangkan pada produk biocarbon seperti torrified biomass (biocoal) dan carbonized biomass (biochar / charcoal) mulai menjadi perhatian dan diperkirakan akan mencapai level produksi lebih massal dalam waktu tidak lama lagi. Pembangkit listrik biasanya menyukai biocoal karena kandungan energi lebih tinggi, hidrophobic sehingga bisa ditaruh ditempat terbuka seperti batubara dan lebih mudah dihancurkan (grindability index tinggi). Sedangkan biochar / charcoal terutama pada industri besi dan baja akan sangat cocok untuk menghasilkan low carbon steel bahkan green steel. Reduktor untuk blast furnace yang sebelumnya kokas dari batubara bisa digantikan oleh charcoal atau biochar tersebut. Charcoal atau biochar dengan kemurnian tinggi (fixed carbon >85%) dan impurities rendah dibutuhkan untuk reduktor blast furnace tersebut, dan untuk lebih detail tentang ini bisa baca disini dan disini.  

 

Sedangkan penggunaan biomasa untuk bahan bakar penerbangan berkelanjutan atau SAF (Sustainable Aviation Fuel) juga sangat dimungkinkan. Hal ini karena saat ini ada 3 proses produksi terkemuka untuk produksi SAF yakni HEFA (Hydro-processed Esters and Fatty Acids), FT (Fischer-Tropsch) dan ATJ (Alcohol to Jet Fuel). Biomasa melalui proses termokimia yakni pada FT (Fischer-Tropsch) dan biokimia yakni pada ATJ (Alcohol to Jet Fuel) bisa digunakan sebagai bahan baku atau feedstock.   Sedangkan bahan baku atau feedstock untuk proses HEFA bukan solid biomass tetapi vegetable oil, used cooking oil/minyak jelantah, lemak binatang dan sebagainya. Jadi aplikasi yang luas dari biomasa menjadi berbagai sumber energi penting di era dekarboniasi global maka hal itu menjadi daya dorong untuk produksi biomasa tersebut baik melalui sektor kehutanan maupun pertanian / perkebunan yang berkelanjutan.   

Biochar untuk Produktivitas Kelapa Berkelanjutan

Sabut kelapa menempati porsi 30% atau sekitar sepertiga dari berat buah kelapa. Bahan ini pada umumnya hanya ditinggal di kebun dan sebagian besar masih belum dimanfaatkan sehingga malah cenderung mencemari lingkungan. Dengan produksi kelapa Indonesia yang mencapai sekitar 2,9 juta ton per tahun atau 15,13 butir per tahun, maka potensi sabut kelapa yang dihasilkan sangat besar yakni sekitar. 1 juta ton basah (kadar air rata-rata 60%) atau 500 ribu ton kering (kadar air 10%). 

Jumlah sabut kelapa ini hampir tidak terpengaruh oleh kebijakan export kelapa bulat oleh pemerintah terutama untuk tujuan ke China akhir-akhir ini, seperti video ini. Banyak industri berbasis kelapa yang kesulitan mendapatkan pasokan bahan baku bahkan hingga menutup pabriknya. Industri-indstri seperti dessicated coconut, santan, arang tempurung dan briket arang, serta activated carbon sangat terpengaruh oleh kebijakan tersebut. Menjual produk olahan atau produk-produk turunan kelapa yang melalui proses industrialisasi jelas akan memberi nilai tambah lebih besar dan menciptakan lapangan kerja. Dan negara-negara maju juga tidak mengeksport bahan mentah, tapi barang jadi atau minimal barang setengah jadi. 

Industrialisasi produk berbasis kelapa sangat penting dilakukan. Seperti halnya kelapa sawit, produk-produk pengolahan kelapa terutama untuk produk pangan. Pemanfaatan untuk energi atau biofuel juga sangat dimungkinkan, seperti untuk bahan bakar penerbangan berkelanjutan atau SAF (Sustainable Aviation Fuel). Bahkan pada minyak sawit penggunaan untuk biofuel berupa campuran wajib minyak sawit dari CPO (crude palm oil) dalam biodiesel 40% (B40) tahun ini dan sedang dikaji menjadi 50% (B50) pada tahun 2026, serta minyak sawit dari PKO (palm kernel oil) untuk campuran 3% untuk bahan bakar penerbangan berkelanjutan atau SAF pada tahun 2026. Kandungan utama minyak kelapa berupa asam laurat sama seperti minyak kernel sawit atau PKO. Asam laurat yang terdiri 12  atom karbon (C) atau MCFA (medium chain fatty acid) sangat cocok untuk penggunaan bahan bakar penerbangan berkelanjutan atau SAF harus memiliki ikatan atom karbon atau ikatan C direntang C10-C15 , untuk lebih detail baca disini. 

Produktivitas kelapa terus menurun akibat kurang atau lambatnya program replanting, kasus serupa juga dialami oleh kelapa sawit untuk lebih detail baca disini, dan ini menjadi kendala tersendiri. Luas kebun kelapa yang perlu direplanting juga mencapai puluhan bahkan ratusan ribu hektar, sebagai contoh untuk provinsi Riau ditargetkan 43.388 hektar kebun kelapa akan diremajakan pada tahun 2025. Selain produktivitas kelapa bisa ditingkatkan dengan penggunaan bibit unggul, intensifikasi juga perlu dilakukan. Produktivitas kelapa yang tinggi dan harga jual yang tinggi menjadi dorong untuk replanting tersebut.  

Pemanfaatan atau produksi biochar dari sabut kelapa adalah solusi untuk meningkatkan produktivitas kelapa berkelanjutan. Penggunaan biochar juga bisa sangat mendukung untuk perkebunan kelapa organik. Walaupun pada umumnya pohon kelapa tidak dipupuk secara memadai bahkan tidak dipupuk sama sekali tetapi masih tetap berbuah, dengan biochar pemakaian pupuk akan semakin efisien. Hal ini karena biochar adalah sebagai slow release fertilizer agent. Terkait pemupukan, pada kelapa berbeda 180 derajat dengan kelapa sawit yang pemupukan harus dilakukan sehingga pohon sawit bisa berbuah dan ketergantungan dengan pupuk kimia yang tinggi. Bahkan pada perkebunan sawit komponen biaya tertinggi adalah pemupukan itu sendiri. Produk kelapa organik akan menghasilkan produk-produk turunan yang disukai dan harga jual tinggi. 

Potensi pendapatan dari karbon kredit juga akan sangat menarik. Untuk mendapatkan carbon credit atau BCR (Biochar Carbon Removal) credit maka aplikasi biochar termasuk proses produksi harus diverifikasi oleh lembaga karbon standar. Lembaga karbon standar seperti Puro Earth, Verra dan CSI mengembangkan suatu metodologi yang harus diikuti oleh produsen biochar untuk mendapatkan carbon credit tersebut.  

Minyak Inti Sawit (PKO) dan Minyak Kelapa (CCO) Untuk Bio-Avtur (SAF)

Bio-avtur atau SAF (Sustainable Aviation Fuel) akan menjadi satu-satunya upaya dekarbonisasi pada sektor penerbangan hingga beberapa dekade ke depan. Tiga proses produksi terkemuka untuk produksi SAF yakni HEFA, FT dan ATJ.  Dan dari ketiga proses tersebut proses HEFA paling efisien dan paling kompetitif saat ini, diprediksi bertahan sampai 2030. Bahan baku atau feedstock untuk proses HEFA ini terutama adalah vegetable oil, used cooking oil/minyak jelantah, lemak binatang dan sebagainya. Proses HEFA juga telah disetujui oleh ASTM untuk digunakan sebagai bahan bakar penerbangan (bio-jet fuel) berdasarkan pada ASTM D7566-14. Pada tahun 2011 versi terbaru standard tersebut dipublikasikan bahwa memperkenankan hingga 50% produk bahan bakar penerbangan HEFA untuk ditambahkan pada bahan bakar jet konsensional atau bahan bakar dari minyak bumi (avtur). ASTM sendiri, sebagai suatu entitas, tidak memiliki wewenang atau menggerakkan proses pengembangan atau kualifikasi suatu teknologi SAF baru, melainkan hanya membuat kerangka kerja, proses, dan repositori  yang menjadi dasar bagi industri membuat metode pengujian, spesifikasi, klasifikasi, panduan, dan praktik untuk kebutuhan mereka sendiri. 

Bio-avtur atau SAF harus memiliki karakteristik dengan bahan bakar jet konvensional sehingga bisa digunakan dimana saja di seluruh dunia. Bahan bakar jet A terutama digunakan di AS dan jet A1 di seluruh dunia. Bahan bakarnya dapat dipertukarkan. Perbedaan utama antara kedua jenis ini adalah bahwa Jet A1 memiliki titik beku yang lebih rendah (-47oC, vs. -40oC) dan biasanya memiliki aditif penghilang statis (SDA) yang ditambahkan untuk membantu mengurangi penumpukan statis dalam bahan bakar selama penerbangan. Jet A1 adalah bahan bakar pilihan untuk penerbangan antarbenua. Mengingat volatilitas bahan bakar jet, komponen yang lebih disukai adalah hidrokarbon dalam kisaran parafin C10 hingga C15. Lebih jauh, untuk memenuhi spesifikasi titik beku (-47oC), parafin ini harus banyak bercabang untuk mencapai titik beku rendah tersebut. Hal ini sehingga bio-avtur atau SAF tersebut harus memiliki ikatan atom karbon atau ikatan C direntang C10-C15, dan pada rentang tersebut minyak inti sawit dan minyak kelapa paling sesuai karena tingginya komposisi asam laurat yang terdiri 12 atom C.  

HVO / HEFA - SPK (Hydro-processed Esters and Fatty Acids-Synthesized paraffinic kerosene) adalah parafin terbarukan (renewable paraffin) dengan sifat pembakaran yang mirip dengan parafin terbarukan lainnya seperti cairan Fischer-Tropsch, yang diproduksi melalui gasifikasi biomassa dan sintesis kimia. HVO / HEFA dapat diproduksi di fasilitas khusus yang menghasilkan 100% HVO, atau dapat diproses bersama (co-processing) dengan minyak fosil di kilang minyak. Dalam pemrosesan bersama, umpan berbasis bio yang biasanya 5-10% dicampur dengan umpan fosil. Proses HVO /HEFA selain untuk produksi renewable diesel (yang berbeda dengan biodiesel – FAME) juga dapat dimodifikasi untuk menghasilkan bio-avtur / SAF untuk aplikasi bahan bakar jet. AltAir Fuels memasok SAF berbasis HVO / HEFA dan memproduksi sekitar 13 juta liter per tahun.

HEFA diproduksi dengan hidrogenasi dan hidrocracking minyak nabati maupun lemak binatang menggunakan hidrogen dan katalis pada suhu dan tekanan tinggi. Pada hydroteating process ini, oksigen dilepaskan dari feedstock yang terdiri dari trigliserida dan / atau asam lemak ini. Hal ini akan menghasilkan hidrokarbon rantai lurus (paraffin) dengan berbagai properti dan ukuran molekul tergantung dari karakteristik bahan baku dan kondisi operasi proses yang dilakukan. Dengan tingginya kandungan laurat pada minyak inti sawit dan minyak kelapa maka yield akan tinggi karena kandungan minyak tersebut berada pada rentang bio-avtur yakni C10 - C15 . Hal ini berbeda apabila menggunakan vegetable oil yang rantai karbonnya lebih panjang misalnya CPO, minyak nyamplung atau minyak kanola. Apabila menggunakan minyak nabati dengan rantai panjang maka yield akan kecil dan perlu proses cracking extra untuk meningkatkan yield bioavtur atau SAF nya. 

Konversi ini biasanya melalui dua tahap yakni hydrotreatment lalu diikuti dengan hydrocracking/isomerisasi. Proses hydrotreatment ini biasanya dilakukan pada suhu 300 -390 C dan untuk treatment trigliserida, biasanya akan dihasilkan propana sebagai produk samping. Semakin banyak hidrogen ditambahkan semakin sedikit propana yang dihasilkan.  Produk akhir hidrokarbon rantai lurus tersebut bisa disesuaikan sesuai tipe bahan bakar tertentu misalnya untuk bio-avtur atau bio jet fuel atau SAF ini, yakni dengan isomerasi dan proses cracking tersebut. Hidrogen yang digunakan dalam produksi HEFA saat ini sebagian besar berasal dari sumber fosil atau blue hydrogen. Katalis untuk ini dapat berupa katalis hidroproses kilang sederhana (simple refinery hydro-processing catalysts). Katalis ini dapat disesuaikan untuk mengisomerisasi rantai parafin guna menurunkan titik leleh (melting point) produk. Jika perlu, tahap isomerisasi kedua digunakan untuk menjalankan tugas ini guna mencapai sifat aliran dingin bahan bakar jet yang dibutuhkan (jet fuel cold flow properties) yakni Jet A atau Jet A-1.

Saat ini Pertamina telah berhasil menghasilkan bio-avtur atau SAF dari minyak inti sawit atau olahan PKO yakni refined bleached deodorized palm kernel oil (RBDPKO) bernama bioavtur J2.4 atau mengandung bahan nabati berupa RBDPKO 2,4%. Produksi bioavtur ini dilakukan melalui metode co-processing Hydrotreated Esters and Fatty Acids (HEFA) dan memiliki kapasitas 9.000 barel per hari. Bioavtur J.24 tersebut telah sukses dilakukan uji terbang komersial pada pesawat Boeing 737-800 NG milik PT Garuda Indonesia (Persero) Tbk. (GIAA) pada 4 Oktober 2023. Dan untuk ke depan selain dari sekgi kuantitas yakni porsi minyak nabati (PKO) lebih besar bahkan juga penggunaan minyak nabati lainnya seperti minyak kelapa, minyak CPO, minyak nyamplung dan sebagainya, juga diharapkan kualitas bioavtur juga semakin baik . Selain itu ada juga rencana dari lembaga lain yakni produksi biovatur atau SAF dari minyak kelapa dengan kerjasama dengan Jepang.  

Dalam industri bahan bakar penerbangan, ASTM berfungsi sebagai standar internasional untuk kualitas bahan bakar jet, dan memainkan peran penting dalam memastikan keselamatan, kualitas, dan keandalan Bahan Bakar Penerbangan Berkelanjutan (SAF).  ASTM menetapkan persyaratan untuk kriteria seperti komposisi, volatilitas, fluiditas, pembakaran, korosi, stabilitas termal, kontaminan, dan aditif, antara lain untuk memastikan bahwa bahan bakar tersebut kompatibel saat dicampur. ASTM International (American Society for Testing and Materials) adalah organisasi internasional yang mengembangkan standar teknis untuk berbagai bahan, produk, proses, sistem, dan layanan. Bahan bakar jet harus memenuhi spesifikasi kualitas yang ketat agar memenuhi syarat untuk digunakan dalam industri penerbangan.  

Ada beberapa standar dari ASTM terkait bahan bakar jet ini, yakni pertama, ASTM D1655: Ini adalah spesifikasi bahan bakar jet konvensional yang menetapkan persyaratan untuk Jet A dan Jet A-1 yang diproduksi dari minyak bumi. Spesifikasi ini telah digunakan secara global oleh industri penerbangan sejak tahun 1959 untuk memastikan ketersediaan bahan bakar jet yang aman dan konsisten untuk semua pesawat. Kedua, ASTM D4054: Praktik standar ASTM ini mendefinisikan cakupan pengujian properti bahan bakar, rig, dan mesin yang perlu dipertimbangkan saat mengevaluasi bahan bakar jet sintetis baru. Praktik ini juga menjelaskan keseluruhan proses evaluasi dan peran penting produsen mesin dan pesawat untuk memastikan catatan keselamatan bahan bakar jet yang baik dipertahankan dengan bahan bakar baru ini. Ketiga, Jalur ASTM D7566: Sesuai ASTM D4054, jalur mencakup definisi komponen pencampuran bahan bakar jet sintetis sebagaimana didefinisikan oleh: bahan baku yang diizinkan; proses konversi dan atributnya; dan karakteristik akhir dari komponen murni. Semua ini dirinci baik dalam isi D7655 maupun Lampirannya. Jalur tersebut juga akan menentukan persyaratan pencampuran.

Agar jalur produksi SAF baru dapat dimasukkan dalam D7566, bahan bakar tersebut harus menjalani pengujian ekstensif untuk menentukan rasio campuran maksimum dengan bahan bakar jet konvensional dan menunjukkan bahwa campuran tersebut sesuai dengan tujuannya. Prosedur ini diuraikan dalam ASTM D4054, ‘Praktik Standar untuk Evaluasi Bahan Bakar Turbin Penerbangan Baru dan Aditif Bahan Bakar’.

Setiap batch bahan bakar jet perlu disertifikasi sebelum digunakan. Sementara bahan bakar jet konvensional disertifikasi sebagai bahan bakar D1655 (atau turunannya), SAF murni disertifikasi sesuai persyaratan spesifikasi ketat yang tercantum dalam Lampiran D7566 yang terkait dengan jalur produksi SAF. SAF bersertifikasi D7566 dicampur dengan bahan bakar jet konvensional hingga rasio campuran maksimum yang diizinkan. SAF campuran tersebut kemudian disertifikasi sesuai dengan persyaratan campuran D7566, dan dengan demikian secara otomatis menerima sertifikasi D1655, sehingga sepenuhnya sesuai dengan Jet A/A-1 (‘bahan bakar drop-in’) dan siap digunakan dalam infrastruktur dan peralatan bahan bakar jet yang ada. Singkatnya, ASTM sangat penting bagi industri bahan bakar penerbangan karena merupakan dasar standar internasional untuk kualitas bahan bakar jet, dan SAF khususnya.  

PAO dan UCO Menjadi Bio-Jet Fuel

Dekarbonisasi telah masuk ke semua lini termasuk sektor transportasi udara. Bahan bakar pesawat terbang juga harus secara bertahap beralih dari bahan bakar fossil ke bahan bakar  terbarukan yang berkelanjutan. Tetapi dekarbonisasi di sektor ini masih lambat yakni saat ini hanya sekitar 0,01% penggunaan bahan bakar terbarukan berkelanjutan atau SAF (Sustainable Aviation Fuel) secara global untuk pesawat terbang tersebut. Penghalang-penghalang tersebut antara lain technological maturity atau kesiapan teknologi, sertifikasi untuk rute-rute proses konversi atau produksi SAF, scale up dan komersialisasi, gap perbedaan harga dengan bahan bakar fossil, dan kompetisi dengan biofuel sektor transportasi darat. Carbon Offsetting and Reduction Scheme for International Aviation (CORSIA) telah mencanangkan pengurangan emisi GRK untuk penerbangan global. Dengan menggunakan baseline pada 2019, diperkirakan sekitar 2,5 milyar ton emisi CO2 perlu di offset / dikurangi dalam rentang tahun 2021-2035 untuk mencapai pertumbuhan carbon neutral. CORSIA juga merencanakan implementasinya dalam tiga phase yakni pilot phase pada 2021 – 2023, phase pertama pada 2024 – 2026 dan phase kedua pada 2027 – 2035. Partisipasi negara-negara anggota bersifat sukarela (voluntary) pada dua phase pertama (2021-2026) dan wajib (mandatory) pada phase 2027 dan seterusnya, kecuali negara-negara yang paling kurang berkembang, negara-negara berkembang kecil dan negara-negara terkurung daratan.

Hingga saat ini, teknologi HVO / HEFA - SPK (Hydro-processed Esters and Fatty Acids-Synthesized paraffinic kerosene) berbahan baku minyak nabati termasuk minyak limbah adalah satu-satunya teknologi paling siap untuk konversi atau produksi SAF tersebut. Saat ini kesiapan teknologi (technology readiness level / TRL) dan kesiapan bahan baku (feedstock readiness level / FRL) pada level 9, artinya paling siap diantara rute teknologi konversi lainnya. Salah satu kelebihan dari teknologi HVO adalalah fleksibilitas penggunaan berbagai feedstock / bahan baku sehingga minyak limbah seperti PAO atau miko dari kolam pabrik sawit dan juga minyak jelantah atau minyak goreng bekas atau UCO (Used Cooking Oil) juga sangat potensial untuk dikonversi menjadi SAF dengan teknologi HVO tersebut. Tetapi faktanya walaupun dengan teknologi HVO bisa langsung dihasilkan SAF tetapi sebagian besar teknologi HVO tersebut digunakan untuk produksi bahan bakar mesin diesel untuk transportasi darat atau biasa disebut green diesel atau renewable diesel. Green diesel atau renewable diesel tersebut berbeda dengan biodiesel atau biodiesel FAME-based yang diproduksi dengan proses transesterifikasi. Dan green diesel atau renewable diesel dari HVO tersebut juga memiliki sejumlah keunggulan dibanding biodiesel FAME tersebut. 

Produksi dengan HVO juga sebenarnya bukan teknologi baru. Secara global ada sejumlah pabrik berteknologi HVO komersial yang berkapasitas besar yang menggunakan bahan baku dari minyak nabati. Pabrik-pabrik terbesarnya yakni Neste di Rotterdam dan Singapore dengan kapasitas 1,28 milyar liter per tahun dan Diamond Green Diesel di Lousiana yang berkapasitas 1,04 milyar liter per tahun. Produksi HVO lebih dekat dengan teknologi pemurnian minyak bumi daripada produksi diesel konvensional. Hal ini sehingga perusahaan minyak dan gas bumi bisa jadi lebih tertarik mengembangkannya daripada perusahaan sawit maupun perusahaan biodisel konvensional. Pabrik-pabrik sawit memiliki bahan baku / feedstock, sedangkan perusahaan minyak dan gas bumi mungkin akan lebih relevan pada pengembangan hilir tersebut karena kesiapan adaptasi teknologi dan  pengembangan produk akhir.

HVO diproduksi dengan hidrogenasi dan hidrocracking minyak nabati maupun lemak binatang menggunakan hidrogen dan katalis pada suhu dan tekanan tinggi. Pada hydroteating process ini, oksigen dilepaskan dari feedstock yang terdiri dari trigliserida dan / atau asam lemak ini. Hal ini akan menghasilkan hidrokarbon rantai lurus (paraffin) dengan berbagai properti dan ukuran molekul tergantung dari karakteristik bahan baku dan kondisi operasi proses yang dilakukan. Konversi ini biasanya melalui dua tahap yakni hydrotreatment lalu diikuti dengan hydrocracking/isomerisasi. Proses hydrotreatment ini biasanya dilakukan pada suhu 300 -390 C dan untuk treatment trigliserida, biasanya akan dihasilkan propana sebagai produk samping. Produk akhir hidrokarbon rantai lurus tersebut bisa disesuaikan sesuai tipe bahan bakar tertentu misalnya bio jet fuel atau SAF ini.  Saat ini HVO adalah biofuel paling umum ketiga di dunia setelah etanol dan biodiesel FAME. 

PAO dihasilkan sebagai limbah atau produk samping pabrik sawit. PAO akan selalu dihasilkan karena pabrik sawit tidakmungkin mempunyai tingkat efisiensi 100% dan semakin tidak efisien pabrik sawit maka semakin besar minyak yang menjadi limbah atau produk samping berupa PAO tersebut. Diperkirakan saat ini ada 1 juta liter PAO di Indonesia dan 0,5 juta liter di Malaysia atau total mencapai 1,5 juta liter. Sedangkan untuk UCO atau minyak jelantah / minyak goreng bekas dengan penggunaan minyak goreng mencapai 1,55 juta ton/tahun dengan asumsi 10% bisa te-recovery sebagai minyak jelantah atau UCO maka dihasilkan 155 ribu ton/tahun. Selain bagian upaya untuk mengatasi limbah baik di pabrik sawit maupun rumah tangga yang mencemari lingkungan tersebut, produksi SAF atau bio-jet fuel tersebut juga telah berkontribusi pada dekarbonisasi sektor transportasi udara. Dengan teknologi HVO / HEFA yang mampu mengolah minyak limbah seperti PAO dan UCO maka semakin banyak PAO dan UCO bisa diolah akan semakin baik. 

Pirolisis SBE : Solusi Penanganan Limbah yang Menguntungkan

Spent Bleaching Earth (SBE) yang merupakan limbah padat yang dihasilkan dari proses bleaching pada industri pengolahan CPO menjadi minyak goreng dan oleokimia semakin meningkat seiring produksi produk turunan sawit atau industri hilir sawit seperti minyak goreng dan oleokimia. Jumlah bleaching earth yang digunakan pada umumnya berkisar 0,5-2,0% dari total CPO yang dimurnikan, tergantung pada kualitas CPO yang akan diolah pada proses pemurnian. SBE termasuk dalam limbah bahan beracun berbahaya (B3) kategori 2 dari sumber spesifik khusus dengan kode limbah B413.  SBE dikategorikan sebagai limbah B3 karena mengandung minyak yang tinggi serta memiliki karakteristik yang mudah menyala dan bersifat korosif. SBE bisa dikategorikan sebagai limbah non-B3 apabila kandungan minyaknya di bawah 3%.

Penggolongan status SBE sebagai limbah B3 di Indonesia berbeda dengan status SBE di Malaysia yang juga merupakan produsen minyak sawit terbesar ke dua di dunia. Limbah SBE yang dihasilkan oleh industri refinery Malaysia tidak digolongkan sebagai limbah B3 namun tetap dikategorisasikan sebagai limbah padat hasil pabrik refinery yang pengolahannya diatur dalam Solid Waste Regulation (SWR) agar limbah tersebut dapat dimanfaatkan kembali menjadi produk bernilai ekonomi tinggi. 

Menurut Gabungan Industri Minyak Nabati Indonesia (GIMNI, 2021) menyebutkan dengan kapasitas refineri / pemurnian minyak sawit / CPO antara 600 ton sampai 2.500 ton per hari, dan dengan asumsi penggunaan bleaching earth (BE) sebesar 1%-2%, rerata akan menghasilkan SBE berjumlah 6-50 ton per hari. Dan menurut Direktorat Jenderal Pengelolaan Sampah, Limbah, Bahan Beracun dan Berbahaya (PSLB3) Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan menyebutkan SBE yang dihasilkan dari proses pemurnian minyak nabati di Indonesia pada tahun 2019 mencapai 779 ribu ton. Dari jumlah tersebut, sebanyak 51,47% (401 ribu ton) SBE diolah, sedangkan sisanya sekitar 48,39% (378 ribu ton) disimpan atau ditimbun. Jumlah yang sangat besar dan berpotensi mencemari lingkungan. 

SBE memiliki kandungan minyak sekitar 20-40%, sehingga mempunyai potensi untuk dimanfaatkan. Selain itu SBE juga mengandung  warna, gum/getah, logam yakni Silika, Alumunium oksida, Ferioksida, Magnesia, logam lain dan air. Pada dasarnya pengolahan SBE dilakukan memisahkan minyak dari padatannya.  Minyak yang bisa dipisahkan tersebut selanjutnya bisa digunakan sebagai bahan baku biodiesel bahkan bahan bakar pesawat terbang (bio-jet fuel) seperti halnya POME / PAO dan UCO. Dengan jumlah SBE yang tidak terolah mencapai sekitar 378 ribu ton per tahun, potensi minyak yang bisa diambil mencapai sekitar 115 ribu ton per tahunnya.   

Dengan pirolisis maka proses pemisahan fraksi padat dan cair dari SBE mudah dilakukan demikian juga recovery minyak bisa dimaksimalkan, demikian juga SBE tersebut menjadi limbah non-B3 karena kandungan minyaknya di bawah 3%. Lebih khusus lagi dengan pirolisis kontinyu maka volume limbah SBE yang mencapai 50 ton per hari pada unit refinery CPO tersebut bisa dengan mudah dilakukan. Besarnya potensi nilai ekonomi yang bisa didapatkan dari pemanfaatan SBE sayang sekali jika tidak dioptimalkan. Peluang pasar produk olahan dari limbah SBE juga diperkirakan akan cemerlang di masa depan, seiring dengan perkembangan preferensi pasar yang menuntut tersedianya produk yang eco-friendly dan sustainable.