Biochar dan IoT di Perkebunan Sawit

Monitoring hingga tindakan perlu dilakukan untuk mendapatkan hasil optimal sesuai target yang diharapkan. Memastikan suplai hara dan air selalu mencukupi untuk kebutuhan tanaman adalah hal penting dilakukan. Variabel-variabel lain yang mempengaruhi proses penyerapan hara dan pertumbuhan tanaman perlu dimonitor dengan baik. Biochar sebagai tanah (soil amendment) untuk memperbaiki sifat-sifat tanah seperti struktur tanah, aerasi tanah, ketersediaan air dan hara, menekan perkembangan penyakit tanaman tertentu, menciptakan habitat yang baik untuk mikroorganisme simbiotik serta menurunkan kemasaman tanah. Biochar juga menjerap (adsorbsi) gas rumah kaca berupa karbon dioksida dari atmosfer sehingga mengurangi gas tersebut di atmosfer. Sensor-sensor menjadi penting digunakan untuk membaca variabel-variabel di atas. Seberapa banyak sensor dipasang dan jenisnya juga sangat tergantung pada tujuan yang dicapai. Penggunaan aneka macam sensor dengan jumlah yang banyak juga merupakan biaya tersendiri, sedangkan suatu produksi selalu mencari cara paling efisien sehingga memaksimalkan keuntungan. Penggunaan sensor yang efektif dan efisien menjadi kunci sukses memonitor kondisi aplikasi biochar di lapangan dengan periodisasi waktu yang ditentukan bahkan real time sepanjang waktu. 

IoT (Internet of Things) diprediksi akan menjadi trend dalam waktu tidak lama lagi dan  tidak bisa dihindari. Sejumlah area perkebunan yang lokasinya jauh di pelosok pedesaan seperti di perkebunan kelapa sawit, pada umumnya masih terkendala jaringan internet, kondisi ini membuat IoT belum dapat diaplikasikan ataupun masih belum optimal. Perkebunan sawit adalah salah satu lokasi ideal untuk aplikasi biochar untuk kapasitas besar demikian juga dengan IoT, untuk lebih detail baca disini. Sambil menunggu adanya jaringan internet di daerah tersebut yang disediakan oleh perusahaan telekomunikasi, sinyal satellite bisa digunakan walaupun dengan penggunaan data yang kecil sehingga informasi yang ditampilkan juga lebih sedikit dan sederhana. Hal tersebut membuat hanya informasi yang benar-benar penting yang perlu dimonitor apalagi pada lokasi perkebunan sulit dijangkau. Pada tahap seperti itu monitoring secara manual masih banyak dibutuhkan, sehingga informasi online dari satellite hanya membantu untuk verifikasi. Perangkat seperti drone juga bisa digunakan untuk memantau pertumbuhan atau kondisi kebun secara umum. 

Pada dasarnya IoT berikut perangkat pendukungnya seperti kecerdasan buatan dan big data adalah alat untuk membantu membuat keputusan khususnya bagi pengelola perkebunan seperti perkebunan kelapa sawit tersebut. Mengetahui kondisi perkebunan sehingga bisa mempertahankan level performa produktivitas perkebunan merupakan hal penting sebagai bagian menjaga performa perusahaan itu sendiri. Walaupun dengan perangkat IoT membantu sedemikian rupa tetapi hal penting yang tetap dibutuhkan adalah ilmu dasar hingga karakteristik pengelolaan perkebunan itu sendiri. Ilmu-ilmu tersebut akan sangat berguna untuk menganalisis data yang disajikan perangkat IoT lebih tajam dan akurat atau tepat sasaran. Pemilihan sensor, jumlah sensor hingga lokasi pemasangan sensor harus dilakukan secara efektif dan hal itu hanya bisa dilakukan dengan basic keilmuan yang memadai. Sejumlah analisa secara kimia juga pada umumnya juga belum bisa dilakukan secara sensoris tetapi menggunakan reagen dan sebagainya. Selain itu IoT juga merupakan hal baru sehingga sejumlah aktivitas atau praktek tertentu dalam pertanian atau perkebunan tertentu dan lebih khusus pada aplikasi biochar belum teridentikasi bagi pengembang IoT. Hal tersebut itulah sehingga perlu kerjasama antara peneliti, praktisi dan pengembang IoT sehingga produk perangkat IoT nantinya juga semakin efektif dan efisien.

Urgensi Aplikasi Biochar pada Perkebunan Sawit di Indonesia

Banyaknya tanah-tanah masam di Indonesia yang dipergunakan untuk area perkebunan sawit membuat produktivitas buah sawit atau TBS yang dihasilkan tidak maksimal. Tanah-tanah masam dengan pH rendah tersebut membuat penyerapan unsur hara ke tanaman rendah dan begitu pula aktivitas mikroba tanah yang banyak berperan untuk kesuburan tanah. Kondisi ini seharusnya tidak boleh dibiarkan karena selain membuat budidaya perkebunan sawit tidak optimal juga pupuk yang digunakan juga akan banyak. Hal tersebut membuat biaya operasional budidaya perkebunan sawit menjadi tinggi. Biochar adalah produk pirolisis biomasa yang efektif dan efisien mengatasi masalah tersebut. Dengan jumlah limbah biomasa yang dihasilkan pabrik sawit atau pabrik CPO yang berlimpah sebagai bahan baku biochar seharusnya upaya perbaikan kualitas tanah perkebunan tersebut mudah dilakukan dan bahkan telah menjadi standar operasional perkebunan tersebut. Tetapi faktanya tidak demikian.

Mengapa biochar belum digunakan untuk perbaikan kualitas tanah sehingga meningkatkan produksi buah sawit atau TBS tersebut ? Masih kurangnya informasi dan edukasi tentang manfaat dan penggunaan biochar adalah faktor utamanya. Hal tersebut tentu saja membuat aplikasi biochar di perkebunan sawit belum dilakukan walaupun pabrik sawit mempunyai limbah biomasa berlimpah seperti tandan kosong sawit dan fiber yang umumnya belum dimanfaatkan dan menimbulkan masalah lingkungan. Prioritas untuk mengolah tandan kosong sawit dibanding produk lainnya seperti pellet tankos (EFB pellet) atau kompos juga perlu pertimbangan tersendiri. Pilihan terbaik tentu saja berdasarkan kajian yang komprehensif sesuai karakteristik bisnis atau usaha yang ingin dibangun. Mempertimbangkan tidak hanya manfaat ekonomi yang jangka pendek, tetapi juga manfaat lingkungan dan jangka panjangnya.  

Secara kuantitatif peningkatan produksi buah sawit atau TBS meningkat minimal 20% dengan aplikasi biochar adalah sesuatu yang wajar. Dan peningkatan produksi buah 20% juga akan menghasilkan keuntungan yang besar. Sejumlah komoditas pertanian lain bisa ditingkatkan produktivitasnya 30%, 40% bahkan lebih dari 100%. Masih rendahnya produktivitas buah sawit di Indonesia, bisa ditingkatkan dengan aplikasi biochar tersebut yang terutama sangat efektif perbaikan kualitas tanah perkebunan sawit tersebut. Apalagi sekitar 80% komponen biaya produksi minyak sawit (CPO) adalah berasal di perkebunannya, dan 20% di sektor pengolahannya (pabrik sawit). Biaya operasional perkebunan pabrik sawit terutama pupuk juga bisa dikurangi dengan penggunaan biochar tersebut. Prioritas pengembangan BBN (bahan bakar nabati) juga semakin baik jika volume bahan baku BBN meningkat seperti CPO. Hal ini semakin terlihat strategisnya peran biochar tersebut. Selain itu dari aspek perubahan iklim, biochar juga akan menyerap konsentrasi CO2 di atmosfer atau mengurangi konsentrasi gas rumah kaca, sebagai solusi masalah dunia saat ini.

Tipikal water tube boiler

 

Sedangkan dari sisi pabrik sawit, keuntungan lain yang didapat dari produksi biochar tersebut adalah penggunaan excess energy dari proses pyrolysis atau produksi biochar bisa sebagai sumber energi bagi boiler. Boiler feed water (BFW) juga akan mengalami preheating dua kali ketika digunakan untuk pendingin pada kondenser pyrolysis dan selanjutnya economizer pada boiler.  Dengan cara tersebut energi yang dibutuhkan boiler semakin berkurang. Ketika sumber energi boiler menggunakan sumber energi dari pyrolysis tersebut, ini berarti cangkang sawit (PKS/palm kernel shell) bisa diambil dan digunakan untuk hal lain bahkan bisa langsung dijual untuk pasar lokal maupun export. Kendala utama pengembangan usaha pada industri sawit terutama ketersediaan sumber energi. Jika sumber energi tersedia pengembangan usaha berbasis kelapa sawit sangat terbuka dan bervariasi, seperti produksi turunan CPO, pengolahan lanjut cangkang sawit, produksi PKO, produksi turunan PKO, pembangkit listrik biomasa dan sebagainya.