Pabrik Sawit: Ganti Boiler Saja? Apa Sekaligus Mencari Solusi untuk Bebas Problem Tandan Kosong Sawit dan Keuntungan Tambahan ?

Seiring dengan bertambah luasnya perkebunan sawit di Indonesia yang saat ini sekitar 17 juta hektar, maka demikian juga pabrik sawit yang dibutuhkan juga semakin banyak. Sekitar 10 tahun pabrik sawit di Indonesia sekitar 1.000 unit tetapi informasi terbaru berdasarkan data Kementerian Pertanian Republik Indonesia, jumlah Pabrik Kelapa Sawit (PKS) yang aktif beroperasi di Indonesia tercatat mencapai sekitar 1.200 hingga 1.500 unit pabrik. Lokasi pabrik sawit tersebut terutama di dua pulau besar di Indonesia yakni di Sumatera (52,69%) dan Kalimantan (42,71%) sedangkan sisanya di Sulawesi, Papua dan beberapa pulau lain relatif sangat kecil (masing-masing dibawah 3%). Sedangkan ditinjau dari kepemilikannya yakni mayoritas pabrik sawit di Indonesia ternyata perusahaan swasta besar (93%) dan hanya sisanya milik perusahaan negara (7%). Sebuah perusahaan swasta besar bisa memiliki belasan bahkan puluhan pabrik sawit tersebut. 

Dan salah satu peralatan utama untuk operasional pabrik sawit yakni boiler. Bahkan boiler ini, dengan mekanisme proses produksi pabrik sawit saat ini hukumnya wajib bagi pabrik sawit, lebih detail alasannya bisa dibaca disini. 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. 

Photo diambil dari sini

Rata-rata masa pakai (lifespan) yakni berupa umur teknis dan ekonomis boiler pabrik sawit adalah 20 tahun. Ketika masa pakai terlampaui investasi penggantian boiler baru menjadi lebih mengun-tungkan. Mayoritas PKS di Indonesia menggunakan jenis Water Tube Boiler (Boiler Pipa Air) (misalnya merek Takuma atau Vickers). Ketel uap jenis ini mengalirkan air di dalam ratusan pipa yang dipanaskan dari luar menggunakan bahan bakar limbah sawit berupa cangkang (shell) dan serabut (fiber). Karena pipa-pipa ini berinteraksi langsung dengan panas ekstrem dan kerak air, bagian internal inilah yang paling cepat aus. Tiga faktor utama yang mempengaruhi masa pakai boiler tersebut adalah kualitas air umpan (boiler feed water), karakteristik bahan bakar dan perawatan berkala. 

Ketika sampai masa penggantian boiler tersebut, sedangkan di sisi lain melihat banyaknya limbah tandan kosong sawit yang menggunung dan tidak dimanfaatkan, mungkin pihak pabrik sawit juga akan berpikir apakah bisa memanfaatkannya sebagai bahan bakar boiler. Tetapi dengan ukuran yang besar dan kadar air tinggi (>60%), bagaimana caranya ? Tentu ini sebuah pemikiran yang wajar dan inovatif ketika mendapati momentum penggantian boiler sekaligus menghadapi masalah limbah biomasa. Secara teknis sebagai limbah biomasa maka tentu bisa digunakan, tetapi secara ekonomis apakah treatment atau persiapan tandan kosong hingga siap digunakan sebagai bahan bakar bisa diterima ? Ini tantangannya.

Sebuah bukti yang teruji akan meyakinkan semua keraguan atau narasi yang cuma sebatas teori. Demikian juga dengan unit yang bisa mengolah tandan kosong tersebut sekaligus sebagai tambahan sumber energi bagi operasional boiler (cogeneration) pada pabrik sawit tersebut. Dengan penggunaan alat tersebut selain masalah limbah biomasa tandan kosong sawit bisa teratasi, juga cangkang sawit yang selama ini menjadi bahan bakar boiler bersama sabut bisa 100% langsung dijual dan menjadi sumber pendapatan. Tidak hanya itu, ternyata kandungan abu tandan kosong yang kaya kalium / potassium (30% up) juga potensial sebagai pupuk, termasuk untuk digunakan di perkebunan sawit tersebut, untuk lebih lengkap bisa dibaca disini. Mengunjungi dan melihat secara langsung unit tersebut beroperasi juga bisa dilakukan sebagai upaya pembuktian sehingga menambah keyakinan pabrik sawit yang tertarik dengan solusi tersebut. 

Selain faktor   teknis tentu faktor ekonomis akan menadi pertimbangan penting untuk implementasi peralatan tersebut. Dengan memperhatikan sejumlah faktor khususnya yang berjalan selama ini pada operasional usaha industri sawit tersebut maka analisa keekonomian yang lengkap dan akurat bisa dilakukan untuk mencapai keputusan penggunaaan alat tersebut. Dan di era ketika bahan bakar terbarukan, efisiensi, zero waste, dan peningkatan profit usaha, maka bagi pabrik sawit yang saat ini sedang dalam masa menjelang penggantian boilernya, peralatan ini, yang bekera sebagai sumber energi tambahan (cogeneration) bagi boiler pabrik sawit layak dipertimbangkan. 

Briket Biomasa Tipe Press Hidroulik, Efisien untuk Kapasitas Kecil

Pabrik-pabrik pengolahaan kayu maupun penggergajian-penggergajian kayu yang menghasilkan limbah biomasa kayu tapi jumlahnya “nanggung” atau tidak terlalu banyak misalnya 5 - 10 ton/hari bisa mengolahnya menjadi produk bernilai tambah, yakni dengan dibuat briket. Briket dan pellet sebenarnya sama-sama menggunakan teknologi pemadatan biomasa (biomass densification), tetapi memang pellet jauh lebih populer dibandingkan briket. Penggunaan wood pellet biasanya untuk kapasitas besar seperti pembangkit listrik dengan permintaan puluhan bahkan ratusan ribu ton per tahunnya. Sedangkan briket (wood briquette) biasanya untuk kapasitas lebih kecil, dan ada juga wood briquette untuk pemakaian khusus yakni dengan diarangkan dan dipakai untuk BBQ. Dan pertanyaannya wood briquette tipe mana yang cocok untuk kapasitas limbah yang “nanggung” tersebut ? 

Dibandingkan wood pellet yang hanya menggunakan satu macam teknologi untuk produksinya  yakni roller press, pada produksi wood briquette ada 3 macam teknologi yakni piston press, mechanical press dan screw press, untuk lebih detail baca disini. Diantara ketiganya wood briquette tipe hidroulik adalah tipe briket yang paling cocok untuk mengolah limbah yang “sedikit” itu. Hal ini karena konsumsi listriknya paling irit, bisa bekerja secara otomatis dan stabil bahkan untuk operasi 24 jam non-stop. Industri penggerjian maupun pengolahan kayu, selain menjadikan unit produksinya bersih atau zero waste juga akan mendapat keuntungan tambahan yang juga berkontribusi pada energi terbarukan. 

Secara teknis produksi briket juga lebih mudah dibandingkan pellet, hal ini karena moisture content untuk produksi briket lebih longgar, demikian juga untuk ukuran partikelnya. Dan bahkan untuk bahan baku biomasa yang abrasif, pembriketan khususnya dengan teknologi piston press maupun hidroulik press akan bisa menghandle material tersebut secara efektif, dibandingkan pada teknologi  roller – press pada pemelletan. Tingkat keausan peralatan pada pemelletan untuk material tersebut akan jauh besar, sedangkan pada pembriketan jauh lebih kecil. Hal tersebut karena bidang kontak saat pengepressan / pemadatan pada pemelletan jauh lebih besar dibandingkan dengan pembriketan. Dan karena hal itu, maka pada pembriketan akan mudah mengganti komponen mesin tertentu yang aus akibat material abrasif, tidak seperti pemelletan yang harus mengganti die bahkan roller-nya. 

Seiring dengan era dekarbonisasi yang semakin kencang, penggunaan bahan bakar terbarukan khususnya biomasa seperti limbah-limbah kayu juga semakin marak. Dan dengan pembriketan khususnya briket tipe press hidroulik akan memudahkan handling dan pemakaiannya di tungku pembakaran. Boiler biomasa yang bahan bakarnya diumpankan secara manual akan mudah sekali menggunakan briket tipe press hidrolik ini.  Industri-industri kecil dan menengah yang menggunakan boiler kecil akan bisa menyerap produk briket tipe press hidrolik tersebut.      

Operasional Pabrik Sawit dengan Integrasi Pirolisis dan Unit Biogas untuk Zero Waste, Memaksimalkan Profit dan Berkelanjutan

Tujuan pabrik sawit  sehingga zero waste, profit maksimal dan berkelanjutan bisa tercapai salah satunya dengan integrasi pirolisis dan unit biogas. Hal ini karena hampir semua limbah padat dan limbah cair dari pabrik sawit bisa diolah menjadi produk-produk yang dibutuhkan pada industri sawit tersebut, baik di pabrik sawitnya untuk produksi CPO, maupun di perkebunan sawitnya untuk produksi TBS. Dengan pirolisis, limbah padat akan diubah menjadi biochar dengan excess energy berupa syngas dan biooil untuk bahan bakar boiler. Biochar sebelum diaplikasikan ke tanah-tanah perkebunan atau pertanian dimanfaatkan terlebih dahulu untuk meningkatkan produksi biogas.

Produk biogas selanjutnya juga bisa untuk bahan bakar boiler pabrik sawit bersama dengan syngas dan biooil tersebut. Dengan cara itu maka cangkang sawit (Palm kernel shell/PKS)100% bisa dijual atau bahkan diexport sehingga memberi tambahan keuntungan bagi industri sawit yang bersangkutan. Dimana saat ini pada umumnya 30- 50% cangkang sawit digunakan untuk bahan bakar boiler dicampur dengan sabut (mesocarp fiber) dan sisanya dijual atau dieksport tersebut. Produksi biochar dengan pirProduk biogas selanjutnya juga bisa untuk bahan bakar boiler pabrik sawit bersama dengan syngas dan biooil tersebut. Dengan cara itu maka cangkang sawit (Palm kernel shell/PKS)100% bisa dijual atau bahkan diexport sehingga memberi tambahan keuntungan bagi industri sawit yang bersangkutan. Dimana saat ini pada umumnya 30- 50% cangkang sawit digunakan untuk bahan bakar boiler dicampur dengan sabut (mesocarp fiber) dan sisanya dijual atau dieksport tersebut. Produksi biochar dengan pirolisis bisa memanfaatkan sabut (MF) dan tandan kosong sawit (EFB). Skema integrasi seperti dibawah ini : 

Pemakaian biochar pada lahan-lahan perkebunan dan pertanian akan menghemat atau mengurangi penggunaan pupuk kimia. Dan lebih khusus lagi pada perkebunan kelapa sawit bahwa operasional terbesarnya adalah penggunaan pupuk kimia tersebut. Apabila penggunaan pupuk kimia bisa dikurangi maka akan terjadi penghematan pada biaya pupuk. Selain itu juga akan memberi manfaat lain bagi lingkungan atau mengurangi dampak lingkungan berupa meminimalisir limbah akibat pemakaian pupuk kimia yang berlebihan. Biochar akan membuat pupuk kimia menjadi slow release sehingga efisiensi penggunaan pupuk atau NUE (Nutrient Use Efficiency) akan meningkat dan apalagi biochar plus pupuk organik dari residue biogas maka pupuk kimia untuk kemampuan slow release akan semakin meningkat sehingga NUE semakin tinggi. Selain itu produk samping pirolisis lainnya yakni pyroligneous acid juga sangat bermanfaat bagi perkebunan sawit untuk pupuk orhabik cair dan biopestisida.  

Selain itu pendapatan lain yang bisa didapatkan adalah dari carbon credit atau BCR (biochar carbon removal) credit. Apalagi carbon credit ini saat ini juga menjadi motivasi kuat bagi para produsen untuk produksi biochar tersebut. Dan untuk bisa mendapatkan carbon credit tersebut produsen biochar harus mendaftarkan ke lembaga karbon standard dan mengikuti metodologinya. Beberapa lembaga karbon standar yang popular antara lain Puro Earth, Verra, dan CSI. Sedangkan untuk produksi biogas juga bisa mendapatkan carbon credit dari mekanisme methane avoidance, tetapi harga biogas dari methane avoidance biasanya lebih murah daripada carbon credit carbon removal atau carbon sequestration dengan biochar. Tetapi tentu kedua-keduanya bisa diakumulasikan dan memberi keuntungan lebih besar.

Potensi operasional pabrik sawit dengan integrasi pirolisis dan unit biogas untuk zero waste, memaksimalkan profit dan berkelanjutan sangat besar dan diprediksi akan menjadi trend karena keuntungan financial sejalan dengan keuntungan / manfaat lingkungan. Apalagi masalah-masalah lingkungan dan keberlanjutannya saat ini telah menjadi perhatian dunia. Dengan luas lahan sawit sekitar 17 juta hektar dan 5,5 juta hektar di Malaysia, maka potensi limbah biomasa khususnya EFB dan mesocarp fiber untuk produksi biochar dan juga limbah POME untuk produksi biogas sangat melimpah. Sedangkan secara global luas kebun sawit mencapai hampir 27 juta hektar. Pada tahun 2024 tercatat bahwa produsen top CPO Dunia yakni Indonesia 56% lalu Malaysia 26% dan Thailand 5%. Ada lebih dari 1.000 unit pabrik sawit di Indonesia dan sekitar 500 unit di Malaysia. 

Produksi Wood Pellet, Solusi Masalah Sampah Biomasa Kayu-Kayuan di Perkotaan

Pemilahan adalah 50% dari solusi untuk masalah sampah perkotaan. Pemilahan terbaik adalah di lokasi sampah itu dihasilkan seperti di rumah tangga di perumahan atau pemukiman warga. Dengan pemilahan maka pengolahan sampah selanjutnya akan jauh lebih mudah. Semakin baik pemilahan dilakukan maka semakin mudah pengolahan sampah tersebut bisa dilakukan. Keengganan masyarakat untuk memilah sampah membuat permasalahan sampah semakin pelik, rawan konflik sosial dan berlarut-larut. Walaupun sulit dan ribet, membudayakan pemilahan sampah harus terus dilakukan karena apabila tidak ditangani akan menjadi masalah lingkungan serius. Paradigma pengolahan sampah juga terus berubah sesuai kondisi, yakni terkait dampak lingkungan, ketersediaan tempat pembuangan sampah, jenis dan volume sampah, seperti dibawah ini.

Apabila sampah perkotaan bisa dipilah dan diolah dengan baik maka lingkungan akan bersih dan sehat. Sebagai contoh pemilahan tersebut misalnya sampah daun-daunan dibuat kompos, sampah organik dari dapur dan sisa makanan untuk pakan atau peternakan magot, sampah kayu-kayuan berupa ranting, potongan kayu dan sebagainya untuk produksi wood pellet, dan sampah plastik untuk dipirolisis sehingga menjadi BBM atau naphta.  Dan untuk bisa diolah dengan memadai maka volume sampah juga harus mencukupi dan kontinyu. Hal ini karena pengadaan unit untuk pengolahan sampah juga cukup mahal. Pengolahan sampah juga sebaiknya ter-desentralisasi, sehingga tidak menumpuk di satu tempat saja.  Kapasitas produksi skala kelurahan atau kecamatan kelihatannya cukup baik dan sesuai untuk pembuatan unit pengolahan sampah tersebut.

Diantara sampah perkotaan tersebut adalah sampah kayu-kayuan berupa ranting, potongan kayu dan sebagainya yang bisa digunakan untuk produksi wood pellet atau pellet kayu. Sampah kayu-kayuan tersebut bisa berasal dari pemangkasan dan penebangan pohon, limbah industri pengolahan kayu maupun kayu-kayu yang menyumbat perairan seperti sungai. Penggunaan wood pellet atau pellet kayu tersebut bisa untuk memasak rumah tangga atau industri UMKM. Penggunaan wood pellet selain sebagai bahan bakar atau energi terbarukan yang ramah lingkungan, mudah penyimpanan dan penggunaan serta solusi mengatasi limbah biomasa dan mengurangi import LPG yang nilainya mencapai sekitar 63,5 trilyun setiap tahunnya.

Seiring inovasi yang terus dilakukan kompor-kompor masak berbahan bakar wood pellet semakin mudah digunakan, efisien, bersih dan aman. Bagi pemerintah daerah, produksi wood pellet dari sampah kayu-kayuan ini juga memberi banyak manfaat yakni sebagai solusi penanganan limbah tersebut, menciptakan lapangan kerja dan sosialisasi penggunaan energi terbarukan ramah lingkungan bagi masyarakat. Apabila hal ini sukses dilakukan maka ke depan pemanfaatan limbah-limbah kayu-kayuan tersebut bisa terus dikembangkan. 

Cogeneration pada Pabrik Sawit dengan Pirolisis, Langkah Awal Produksi dan Implentasi Biochar

Analoginya seperti halnya cofiring yang dilakukan pada pembangkit pembangkit listrik batubara dengan mencampur bahan bakar biomasa dengan rasio tertentu sebagai upaya dekarbonisasi sektor energi di pembangkit listrik. Sedangkan di pabrik sawit, cogeneration dengan pirolisis sebagai langkah awal inovatif memasuki era carbon negative dengan aplikasi biochar, produk utama pirolisis tersebut. Dan karena semua pabrik sawit memang menggunakan bahan bakar biomasa untuk operasional pabriknya maka sudah merupakan berbasis bahan bakar carbon neutral, tidak seperti pembangkit listrik batubara berbasis bahan bakar carbon positive karena berasal dari fossil.

Berbeda dengan cofiring yang mencampur bahan bakar batubara dan biomasa dengan rasio tertentu lalu dibakar bersama dalam tungku pembakaran seperti pulverized combustion, maka cogeneration dilakukan dengan menghasilkan energi secara terpisah tetapi output energinya untuk penggunaan atau khususnya boiler yang sama. Ini dilakukan karena bisa jadi jenis bahan bakarnya berbeda seperti bahan bakar padat dengan bahan bakar cair ataupun teknologi menghasilkan energi tersebut berbeda. Dengan cogeneration tersebut berarti tidak semua energi dihasilkan dari satu sumber energi atau energi dari cogeneration adalah sumber energi sekunder untuk memenuhi kebutuhan energi total, dan dalam hal cogeneration di pabrik sawit ini, energi dari pembakaran (combustion) masih menjadi energi primer-nya. 

Lalu kenapa kok tidak langsung full pyrolysis saja ? Lebih mudah, secara bertahap bagi pabrik sawit mengadopsi teknologi pirolisis dan karakteristiknya. Karena (slow) pyrolysis tujuannya untuk maximize solid / biochar maka produk samping berupa excess energy (syngas dan biooil) sebagai sumber bahan bakar boiler, nilai kalornya tidak sebanyak pembakaran (combustion) yang memang tujuannya untuk maximize heat. Hanya sekitar 1/3 excess energy tersebut berkontribusi (cogeneration) sebagai bahan bakar boiler. Dengan kata lain apabila langsung full pyrolysis maka jumlah biomasa sebagai bahan baku pyrolysis menjadi 3 kali lipat atau unit pyrolysis menjadi sangat besar sehingga semua limbah biomasa pabrik sawit terpakai, dan pabrik tidak bisa menjual cangkang sawitnya.

Keuntungan apa yang didapat oleh pabrik sawit apabila melakukan cogeneration dengan pyrolysis untuk produksi biochar antara produk biocharnya bisa untuk menghemat pemakaian pupuk di perkebunan sawit, mengatasi masalah limbah tandan kosong sawit sehingga pabrik sawit bisa zero waste, cangkang sawit yang selama ini digunakan untuk bahan bakar boiler bisa dijual sehingga menambah pendapatan, produktivitas tandan buah segar (TBS) kelapa sawit meningkat, aplikasi biochar di kebun sawit juga sebagai solusi iklim (carbon sequestration / carbon sink) sehingga bisa mendapat kompensasi carbon credit dan dengan pengelolaan limbah yang baik bahkan zero waste dan aplikasi biochar di kebun-kebun sawit maka perusahaan sawit akan mendapat citra yang baik pada aspek lingkungan dan keberlanjutan (sustainibility).

Menjual Mesin Pengolah Kayu Sekaligus Mesin Pengolah Limbah Kayunya

Berbagai produk olahan kayu semakin beragam dan berkembang saat ini. Pemanfaatan kayu dioptimalkan fungsinya terutama yang berasal dari hutan produksi. Untuk meningkatkan kualitas dan kegunaan kayu tersebut maka perlu diolah secara khusus yang dilakukan di pabrik-pabrik pengolahan kayu. Hal tersebut juga termasuk pemilihan spesies tanaman kayu yang cocok untuk tujuan pemanfaatannya atau produk yang akan dibuat. Sejumlah produk pengolahan kayu adalah kayu lapis/plywood, blockboard, LVL, barecore, FJLB (Finger Joint Laminated Board), MDF (Medium Density Fibreboard), dan pulp & paper.

Pengolahan kayu dalam industri tersebut selalu membutuhkan sejumlah peralatan mulai dari paling sederhana yakni penggergajian kayu hingga yang prosesnya kompleks seperti pabrik pulp and paper. Selain pengerjaan atau proses produksi secara fisika atau mekanik juga proses kimia tergantung pada produk yang akan diproduksi. Penjual atau penyedia peralatan pengolahan atau mesin produksi tersebut pada umumnya satu set lengkap (complete line) sehingga bisa langsung digunakan dan menghasilkan ketika bahan bakunya telah siap. Semakin efisien dan berkualitas peralatan tersebut akan sebanding dengan harganya yang merupakan investasi tetap (fixed investment) pada industri pengolahan kayu tersebut. Faktor cost and benefit ratio sangat diperhatikan dalam pemilihan mesin atau peralatan tersebut terutama yang berorientasi export dengan volume produksi yang besar.  

Konsep zero waste pada industri-industri pengolahan kayu tersebut belum sepenuhnya dilakukan. Masih banyak industri pengolahan kayu yang limbahnya mencemari lingkungan dan bisa berdampak sosial. Hal ini termasuk pada para penjual atau penyedia mesin tersebut yang sebagian besar masih fokus pada penyediaan mesin atau peralatan produksi untuk produk utama tetapi belum pada aspek penanganan dan pengolahan limbahnya. Padahal dengan potensi limbah yang dihasilkan cukup besar maka pengolahan limbah tersebut menjadi penting dilakukan. Produksi pellet dan briket adalah salah satu solusi untuk mengatasi hal tersebut. Limbah-limbah kayu berupa potongan kayu, serbuk gergaji, dan kulit kayu bisa diolah menjadi briket dan pellet tersebut. Penjual atau penyedia mesin atau peralatan produksi yang inovatif dan berwawasan lingkungan berkelanjutan akan mengimplementasikan konsep tersebut.

Produksi briket dan pellet selain akan mengatasi masalah limbah juga akan memberikan keuntungan ekonomi. Dengan bahan baku briket dan pellet berasal dari limbah sendiri berarti biaya bahan baku bisa dikatakan nol rupiah sehingga pada akhirnya akan memberikan keuntungan besar. Produksi limbah hingga 1000 ton/bulan sangat cocok untuk produksi briket tersebut, sedangkan jika limbah sangat banyak misalnya 5000 ton/bulan maka produksi pellet lebih disarankan. Briket juga bisa diarangkan untuk menjadi produk briket arang yang banyak permintaan dari Turki, Arab Saudi dan Timur Tengah. Sedangkan pellet kayu (wood pellet) banyak digunakan untuk pembangkit listrik di luar negeri yang kebutuhannya diperkirakan terus meningkat seiring trend dekarbonisasi. Jika penjual mesin produksi atau pengolahan kayu juga menawarkan alat pengolah limbahnya seperti mesin pellet dan mesin bsin briket maka akan memudahkan bagi produsen produk kayu tersebut mengelola industrinya yang berwawasan lingkungan yakni zero waste dan memaksimalkan profit karena semua bagian kayu bisa dimanfaatkan secara optimal. 

Optimalisasi Produksi Wood Pellet dari Limbah-Limbah Kayu

Volume limbah perkayuan dari industri perkayuan di Indonesia diperkirakan mencapai 25 juta ton setiap tahunnya. Setiap pengolahan kayu akan menghasilkan limbah seperti serbuk gergaji, kayu serutan, potongan kayu dan sebagainya yang volumenya sekitar 40% dari bahan baku yang digunakan. Tetapi masih banyak limbah-limbah tersebut yang belum terolah sehingga malah mencemari lingkungan. Sedangkan perkembangan industri perkayuan Indonesia terus meningkat karena permintaan eksport yang tinggi walaupun sebenarnya realisasi industri kayu masih rendah.

Estimasi industri kayu Indonesia sebenarnya bisa dioptimalkan hingga kapasitas produksi mencapai 91 juta meter kubik per tahun, tetapi realisasi pada 2022 industri hasil hutan ini hanya mampu memproduksi 42,19 juta meter kubik per tahun atau sekitar 48,7% dari kapasitas optimumnya. Faktor-faktor yang menjadi penyebab rendahnya realisasi industri perkayuan tersebut ada 3 faktor yakni, efisiensi industri perkayuan, masalah terkait dengan bahan baku dan ketersediaan pasar.

Efisiensi rendah industri perkayuan disebabkan karena penggunaan mesin-mesin tua atau cara tradisional untuk produksinya. Sedangkan masalah yang terkait dengan bahan baku disebabkan oleh berkurangnya area hutan karena banyaknya pembangunan yang membuat lahan hutan beralih fungsinya. Upaya untuk menjaga pasokan bahan baku kayu yang stabil dan berkelanjutan perlu dilakukan, diantaranya dengan program rehabilitasi lahan dan pembinaan terhadap masyarakat petani hutan rakyat. Pemetaan potensi kayu secara nasional juga perlu dilakukan sehingga industri bisa mendapatkan informasi terkait suplai bahan baku yang dibutuhkan. Ketersediaan pasar juga menjadi faktor penting berkembangnya industri perkayuan, sehingga kemampuan mengakses informasi dan mengidentifikasi aspek pasar baik domestik maupun internasional sangat dibutuhkan. 

Semakin meningkatnya industri perkayuan maka limbah-limbah perkayuan juga semakin banyak. Industri yang berwawasan lingkungan tentu sangat memperhatikan masalah limbah hingga idealnya bisa zero waste. Limbah-limbah tersebut adalah bahan baku wood pellet. Kebutuhan wood pellet terus meningkat seiring trend dekarbonisasi global. Seperti halnya industri perkayuan yang membutuhkan konsistensi untuk menjaga produk-produknya, demikian juga pada produksi wood pellet. Konsistensi campuran bahan baku wood pellet merupakan kunci kualitas wood pellet termasuk akan membuat produksinya menjadi optimal. 

Pada pabrik perkayuan besar produksi wood pellet bisa dilakuan cukup dengan menggunakan limbahnya sendiri, sehingga selain mengatasi masalah limbahnya sesuai konsep zero waste, juga sebagai pengembangan usaha baru.  Sedangkan pada industri perkayuan kecil – menengah karena limbah-limbah kayunya tidak mencukupi maka sebagian limbah kayu sebagai bahan baku wood pellet perlu mencari dari tempat lain. Pabrik wood pellet juga bisa  dibuat tersendiri yakni dengan bahan baku yang 100% berasal dari limbah-limbah pabrik perkayuan milik orang lain, artinya pabrik wood pellet tersebut tidak dimiliki oleh suatu industri pengolahan kayu. Jadi pada dasarnya pabrik wood pellet adalah pabrik atau instalasi pengolah limbah-limbah perkayuan yang menghasilkan produk bernilai jual tinggi dan sejalan dengan trend dekarbonisasi global.

 

Produksi Briket / Pellet Kotoran Sapi Sebagai Bahan Bakar dan Bioekonomi

Penggunaan energi terbarukan semakin meningkat seiring kesadaran global masalah lingkungan dan iklim. Bahan-bahan yang dulu dianggap limbah dan mencemari lingkungan, saat ini dengan konsep zero waste dan circular economy telah banyak diubah menjadi energi alternatif atau energi terbarukan. Industri-industri besar seperti pembangkit listrik, industri semen dan sebagainya telah mulai menggunakan energi terbarukan tersebut dalam rangka program penurunan emisi CO2 atau dekarbonisasi. Program dekarbonisasi ini semakin populer dan diaplikasikan pada berbagai lini kehidupan.

Sebagai contoh riil adalah industri semen di UAE yakni Gulf Cement Co, yang menggunakan energi terbarukan dari kotoran unta. Dari hasil ujicoba operasional didapat bahwa setiap 2 ton kotoran unta bisa menggantikan 1 ton batubara. Penggunaan kotoran hewan sebagai bahan bakar sebenarnya bukan hal yang baru bagi mereka, dari cerita nenek moyang kotoran sapi telah digunakan sebagai pemanas atau bahan bakar, tetapi untuk kotoran unta banyak yang belum terpikirkan. Gulf Cement Co saat ini menggunakan 50 ton/hari kotoran unta sebagai bahan bakar. UAE memiliki populasi unta sekitar 9000 ekor untuk produksi susu, balap dan kontes kecantikan. Setiap unta menghasilkan kotoran 8 kg/hari, lebih banyak atau berlebih daripada yang dibutuhkan petani. Melalui program pemerintah para peternak unta mengumpulkan kotoran-kotoran unta tersebut di tempat-tempat pengumpulan. 

Kotoran sapi juga telah digunakan sebagai sumber energi dari Amerika Serikat, Zimbabwe sampai ke China. Di Indonesia hal tersebut juga seharusnya bisa dilakukan. Dengan setiap ekor sapi menghasilkan kotoran rata-rata 15 kg per hari (hampir 2 kalinya unta), maka hal itu sama seperti kondisi di UAE di atas, volume kotorannya lebih banyak atau berlebih daripada yang dibutuhkan petani. Berlebihnya kotoran tersebut menjadi masalah lingkungan bahkan harus dibuang ke sungai dan sebagainya. Ratusan ton setiap hari kotoran sapi tersebut yang belum termanfaatkan di sejumlah daerah di Indonesia, padahal kotoran tersebut bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar terutama diolah menjadi briket atau pellet (terlebih dahulu dikeringkan). Pemadatan kotoran sapi menjadi briket atau pellet tersebut selain bertujuan untuk mendapatkan ukuran dan bentuk yang seragam, padat, memudahkan penyimpanan dan pemakaian, juga menghemat biaya transportasi. Dan untuk memenuhi kebutuhan bahan pabrik semen dibutuhkan seperti briket / pellet kotoran sapi dalam jumlah besar, sehingga dibutuhkan alat produksi kapasitas besar yang bekerja kotinyu. Diperkirakan kebutuhan pellet atau briket tersebut ribuan hingga puluhan ribu ton setiap bulannya.

Di pabrik semen ada 2 tempat yg membutuhkan energi panas : 1. calciner (tempat terjadi proses kalsinasi), 2. Rotary kiln (jantungnya pabrik semen, tempat pembuatan clinker). Energi terbarukan seperti briket atau pellet kotoran sapi, biasanya akan digunakan pada calciner dengan feeding point tersendiri. Sedangkan pada rotary kiln yang membutuhkan panas lebih tinggi saat ini umumnya pabrik semen masih menggunakan bahan bakar fossil. Penggunaan secara bertahap energi terbarukan akan mengurangi pencemaran lingkungan dan mengakselerasi program global dekarbonisasi. Pabrik semen sendiri bisa dikatakan sebagai industri yang mengolah dan memusnahkan limbah. Hal tersebut karena pabrik semen bisa mengolah limbah seperti slag dan fly ash sebagai bahan additif semen yang diproduksi - lebih detail bisa dibaca disini dan juga memusnahkan limbah yakni seperti penggunaan limbah kotoran sapi sebagai bahan bakar tersebut.  

Produksi Listrik dan Biochar dari Limbah Perkebunan Nanas

Selain bisa diolah menjadi briket atau lebih detail baca disini, limbah perkebunan nanas juga bisa digunakan untuk produksi listrik dan biochar. Penggunaan biochar pada lahan perkebunan nanas akan menambah kesuburan dan memperbaiki kualitas tanah sehingga juga akan meningkatkan produktivitas buah nanas tersebut. Penggunaan biochar pada lahan kering seperti pada perkebunan nanas akan semakin efektif sehingga manfaat semakin terasa. Biochar yang bisa bertahan hingga ratusan tahun di tanah akan memberi manfaat jangka panjang bagi pemilik perkebunan nanas. Era ke depan yang cenderung menuju pertanian yang efisien atau pertanian yang presisi juga akan semakin sedikit menghasilkan limbah atau bahkan zero waste. Limbah-limbah pertanian yang selama ini banyak menjadi masalah lingkungan akan direduksi dan diolah menjadi bahan-bahan yang bernilai tambah, ramah lingkungan dan berkelanjutan (sustainable) seperti produksi biochar.  

Pada perkebunan-perkebunan nanas besar jumlah limbah nanas yang dihasilkan juga banyak. Pirolisis limbah nanas tersebut selain menghasilkan biochar juga akan menghasilkan listrik. Listrik sebagai bentuk energi yang mudah dikonversi ke berbagai bentuk energi lainnya tentu sangat bermanfaat khususnya industri nanas tersebut. Pengolahan nanas bisa menggunakan listrik yang dihasilkan tersebut sehingga mengurangi bahkan mengeliminasi kebutuhan listrik eksternal. Tetapi bisa saja jika industri nanas tersebut lebih membutuhkan panas daripada listrik maka excess energy dari pirolisis tidak perlu dikonversi menjadi listrik tetapi cukup hanya panas dan ini lebih mudah dan sederhana. Hal-hal tersebut tentu juga semakin mengurangi biaya produksi produk-produk berbasis nanas tersebut, sehingga memberikan profit semakin besar.

Ada banyak produk-produk industri nanas antara lain manisan nanas, selai nanas, pasta nanas, keripik nanas, dodol nanas, sari buah nanas, probiotik sari nanas, jelly nanas, nanas kalengan, dan dried fruit. Sebagai sala satu buah yang cukup digemari di seluruh dunia permintaan buah nanas juga semakin meningkat. Dengan prediksi penduduk dunia mencapai hampir 10 milyar pada 2050 kebutuhan pangan khususnya buah juga akan meningkat. Kulit buah nanas juga biasa dimanfaatkan sebagai pakan ternak khususnya sapi, dan kotoran sapi digunakan untuk produksi biogas. Penambahan biochar pada kotoran sapi untuk biogas akan meningkatkan produksi biogas, lebih detail bisa dibaca disini dan sideproduct berupa digestate yang kemudian dikomposkan akan bermutu lebih baik dengan adanya biochar. Biochar menjadikan nutrisi hara dalam kompos tidak mudah tercuci tetapi lepas lambat (slow release). 

Pemanfaatan Kulit Kayu (Bark) Untuk Energi, Pertanian dan Bahan Kimia

Photo diambil dari sini

Pada sejumlah industri pengolahan kayu seperti kayu lapis, barecore dan sebagainya limbah kulit kayu masih banyak yang belum dimanfaatkan. Kulit kayu tersebut bisa dimanfaatkan secara langsung sebagai sumber bahan bakar misalnya untuk pengeringan kayu itu sendiri dan inilah umumnya yang dilakukan saat ini, tetapi seringkali akibat jumlahnya yang berlebih ternyata tidak semuanya bisa termanfaatkan. Kulit kayu (bark) juga bisa digunakan untuk energi dalam bentuk lain, yakni dengan dibuat pellet seperti halnya wood pellet, tetapi karena nilai kalorinya tidak cukup tinggi akibat kandungan abu yang besar, maka cenderung dihindari. Pada proses produksi wood pellet untuk premium grade, kulit (bark) ini juga dipisahkan pada proses pengelupasan kulit (debarking) karena untuk mendapatkan kadar abu yang kecil yakni kurang dari 1%. Tentu ada banyak pilihan proses untuk memanfaatkan atau mengolah limbah kulit kayu tersebut, yang pada akhirnya dipilih adalah yang memberikan manfaat terbesar.

Hampir semua industri pengolahan membutuhkan energi baik berupa panas, listrik atau mekanik, sehingga kebutuhan energi sangat besar demikian juga usaha pertanian membutuhkan pupuk berkualitas tinggi untuk produktivitas hasil pertanian. Melihat potensi kebutuhan pasar yang besar tersebut maka pemanfaatan limbah kulit kayu sebaiknya diarahkan untuk kedua hal tersebut. Dengan (slow) pirolisis maka akan dihasilkan sejumlah produk yang bermanfaat dan bernilai ekonomi tinggi. Produk utamanya adalah arang, kemudian sejumlah produk samping yakni biooil, syngas dan pyrolysis acid (biomass vinegar) atau asap cair.  Arang selain bisa digunakan energi, tetapi karena kandungan abu-nya cukup tinggi penggunaan untuk pertanian lebih efektif. Arang pertanian (biochar)   memiliki banyak keunggulan pada pertanian, walaupun secara nutrisi arang (biochar) rendah tetapi kandungan karbon yang tinggi membuat material tersebut berpori-pori yang mampu menahan pupuk (slow release) dari pencucian, menjaga kelembaban tanah, menaikkan pH tanah dan rumah mikrorganisme penyubur tanah. Pada akhirnya penggunaan arang (biochar) untuk pertanian tersebut akan meningkatkan produktivitas dan kualitas hasil pertanian.

Sedangkan produk samping berupa biooil dan syngas, keduanya bisa langsung dibakar untuk menghasilkan energi. Pada tahap lebih lanjut biooil juga bisa dimurnikan menjadi grade bahan bakar yang lebih bagus seperti bensin atau solar (minyak diesel). Demikian juga syngas dengan diproses lanjut menggunakan katalis tertentu akan menjadi produk bahan kimia yakni metanol atau etanol. Bagaimana dengan pyrolysis acid (biomass vinegar)? Pyrolysi acid (biomass vinegar) atau asap cair pada porsi tertentu bisa digunakan untuk pengawet kayu, anti rayap dan pengental getah karet. Bau yang tidak enak pada karet akan sangat tereduksi drastis apabila menggunakan biomass vinegar sebagai bahan pengentalnya. Produk-produk tersebut juga lebih alami dan ramah lingkungan karena menggunakan bahan baku yang terbarukan, bukan dari sumber kelompok fossil. Pada prakteknya biasanya sejumlah bahan dari bahan baku fossil masih dibutuhkan dalam prosentase tertentu, tetapi secara bertahap tentu hal ini bisa dikurangi seiring kecenderungan penggunaan dari sumber terbarukan.

Sebuah pabrik pengolahan kayu yang efisien dan zero waste tentu menjadi idaman bagi pemilik pabrik. Zero waste juga sangat bagus dari perspektif lingkungan. Pemilik pabrik bisa mengintegrasikan pengolahan pemanfaatan limbah kulit kayu tersebut dalam sistem produksi yang sudah ada ataupun menjualnya ke pihak lain karena sudah cukup sibuk dan kewalahan dengan operasi harian yang dilakukan. Banyaknya limbah kulit kayu dari pabrik-pabrik pengolahan kayu yang belum termanfaatkan bahkan cenderung mencemari lingkungan dan prospek menarik dari produk-produk yang dihasilkan pengolahan limbah kulit kayu, bisa mendorong berbagai pihak untuk menjadikannya suatu usaha atau bisnis.