| dc.description.abstract | Indonesia memiliki potensi sagu sekitar 50% dari produksi sagu dunia, dan sekitar 90% potensi sagu Indonesia ada di Papua, termasuk Papua Barat. Luas sebaran sagu di Provinsi Papua adalah sekitar 4 700 000 ha dan di Papua Barat sekitar 510 000. Tercatat sekitar 183 kabupaten yang tersebar di 27 provinsi dinilai potensial untuk pengembangan tanaman sagu. Total potensi pati sagu yang dapat dihasilkan di seluruh Indonesia dapat mencapai 6.84 juta ton/tahun. Berdasarkan data statistik perkebunan yang dihimpun oleh Kementerian Pertanian Republik Indonesia, bahwa pada tahun 2017 jumlah total luas tanaman menghasilkan sagu mencapai seluas 219 978 ha dan produksi pati sagu sebesar 489 643 ton. Sekitar 328 444 ton berasal dari perkebunan rakyat dan 161 199 ton berasal dari perkebunan swasta. Potensi sagu indonesia yang cukup tinggi dapat memacu pengembangan industri sagu indonesia.
Pengembangan industri sagu bukan hanya memberikan keuntungan, tetapi juga dapat memberikan dampak negatif terhadap lingkungan. Dampak lingkungan ini dapat disebabkan oleh penggunaan material dan energi untuk transportasi maupun proses pengolahannya. Proses ekstraksi untuk menghasilkan pati memerlukan air, sehingga lokasi ekstraksi pati umumnya berada di dekat sumber air, misalnya sungai dan rawa. Proses ini menghasilkan limbah cair sekitar 20 liter per kg pati yang dihasilkan. Industri pengolahan sagu dengan kapasitas yang besar dapat menyebabkan terjadinya akumulasi polutan organik akibat limbah bila tidak dikelola dengan baik. Penggunaan energi juga berpotensi menyebabkan emisi gas rumah kaca.
Saat ini pemerintah Indonesia telah memiliki komitmen untuk menurunkan emisi gas rumah kaca sebesar 26% dengan usaha sendiri dan 41% dengan bantuan internasional yang telah tertulis dalam Peraturan Presiden Nomor 61 Tahun 2011 tentang Rencana Aksi Nasional Penurunan Emisi Gas Rumah Kaca. Upaya penurunan emisi melalui perbaikan kinerja industri, khususnya agroindustri sagu, merupakan langkah yang strategis untuk ikut berperan mencapai target tersebut.
Life cycle assessment (LCA) merupakan metode yang dapat digunakan untuk menganalisis dampak lingkungan yang ditimbulkan oleh suatu produk di seluruh daur hidupnya, mulai dari pengadaan bahan baku, transportasi, proses produksi, konsumsi, hingga produk selesai digunakan. Penelitian mengenai dampak lingkungan akibat kegiatan agroindustri menjadi topik yang penting karena semakin menurunnya kualitas lingkungan.
Kajian LCA untuk produk pati sagu ini bertujuan untuk mengidentifikasi dan menghitung besaran input dan output material dan energi yang terlibat dalam daur hidup produk pati sagu, menghitung potensi dampak yang ditimbulkan dan menganalisis alternatif perbaikan untuk mengurangi kerusakan lingkungan. Batasan sistem yang dikaji meliputi tahap panen, transportasi dan ekstraksi (cradle to gate). Kajian LCA ini menggunakan metode berdasarkan pada ISO 14040 yang terdiri dari empat tahap, yaitu penetapan tujuan dan ruang lingkup, analisis inventori, analisis dampak dan interpretasi untuk upaya perbaikan. Pati sagu dihasilkan dengan tiga metode proses yang berbeda. Kajian ini merupakan studi kasus untuk produk pati sagu yang dihasilkan di Merauke yang mewakili metode proses tradisional, di Bogor yang mewakili metode proses semi mekanis, dan di Sorong yang mewakili metode proses mekanis. Kategori dampak utama yang dikaji berdasarkan karakeristiknya adalah pemanasan global, asidifikasi dan eutrofikasi.
Analisis inventori menunjukkan bahwa industri pengolahan pati memerlukan input berupa bahan baku (batang sagu), air dan sumber energi untuk menghasilkan output berupa produk utama (pati sagu), limbah cair dan padat, serta emisi ke udara. Bahan baku yang digunakan yaitu pohon sagu yang diperoleh dari hasil penebangan di hutan sagu. Emisi yang dihasilkan kemudian dikelompokkan menjadi 3 kategori dampak dengan satuan ekuivalen untuk memudahkan pengelompokan, yaitu pemanasan global dengan satuan CO2eq, asidifikasi dengan satuan SO2eq dan eutrofikasi dengan satuan PO4eq.
Kajian dampak daur hidup (LCIA) dilakukan dengan menganalisis neraca massa dan energi pada tahap analisis inventori daur hidup untuk mendapatkan nilai dan sumber dampak potensial dari setiap tahapan proses di seluruh daur hidup pati sagu, dengan menggunakan bantuan perangkat lunak SimaPro 9.1.1.1 dengan lisensi Faculty berdasarkan faktor karakterisasi dari metode Global-ReCiPe 2016 Midpoint (H) 1.04 untuk produk yang diklasifikasikan sebagai produk makanan olahan "pati". Tahap selanjutnya adalah interpretasi terhadap nilai dan sumber dampak potensial yang telah diperoleh sebagai bahan evaluasi untuk upaya perbaikan kinerja dan penurunan nilai dan sumber dampak potensial (hotspot) yang dihasilkan.
Kajian kualitatif yang komprehensif juga dilakukan untuk menilai tingkat keberlanjutan agroindustri pati sagu. Kajian keberlanjutan ini menggunakan teknik rapid appraisal yang mengaplikasikan prinsip multi dimensional scaling (MDS) yang meliputi dimensi lingkungan, sosial, ekonomi, sumber daya dan teknologi.
Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa produk pati sagu kering dengan metode proses tradisional menghasilkan dampak pemanasan global sebesar 12.56 kg CO2eq/ton pati sagu kering. Tahap panen pohon sagu berkontribusi paling besar, yaitu lebih dari 99% (12.55 kg CO2eq) karena hilangnya kemampuan pohon untuk menyerap karbon di udara akibat penebangan pohon sagu di hutan. Tahap transportasi dan ekstraksi hanya berkontribusi terhadap pemanasan global kurang dari 1%, karena aktivitas keduanya dilakukan sepenuhnya secara manual dan hanya memerlukan input energi berupa makanan. Metode proses ini tidak menimbulkan adanya dampak asidifikasi. Nilai dampak eutrofikasi adalah 4.32e-4 kg PO4eq/ton pati sagu kering, yang disebabkan oleh adanya buangan limbah cair ke lingkungan dari tahap ekstraksi.
Pada proses semi-mekanis, satu ton pati sagu menyebabkan dampak pemanasan global sebesar 82.2 kg CO2eq. Tahap panen menyumbang 11.28 kg CO2eq (14%); 1.19 kg CO2eq berasal dari pemakaian bensin pada chainsaw untuk menebang pohon, 10.09 kg CO2eq berasal dari karbon yang terlepas ke udara akibat penebangan pohon, dan 0.0000751 kg CO2eq berasal dari energi manusia untuk menebang pohon. Tahap transportasi menyumbang 9.61 kg CO2eq (12%) yang berasal dari pemakaian solar untuk kendaraan truk roda enam. Kontribusi terbesar yaitu 61.3 kg CO2eq (74%) berasal dari tahap ekstraksi. Analisis lebih lanjut terhadap proses ekstraksi menunjukkan bahwa tahap proses filtrasi berkontribusi 67% terhadap pemanasan global, disusul dengan tahap pengeringan sebesar 18% dan tahap pengupasan kulit sebesar 15%. Besarnya dampak asidifikasi pada proses semi mekanis adalah 0.37 kg SO2eq. Tahap panen menyumbang 0.0056 kg SO2eq (2%), tahap transportasi sebesar 0.05 kg SO2eq (14%) dan tahap ekstraksi menyumbang yang terbesar yaitu 0.32 kg SO2eq (85%). Tahap ekstraksi juga penyumbang terbesar (lebih dari 99%) terhadap dampak eutrofikasi, yaitu sebesar 0.00063 kg PO4eq. Dengan demikian, tahap ekstraksi merupakan hotspot bagi dampak pemanasan global, asidifikasi dan eutrofikasi pada produk sagu semi mekanis.
Pada proses mekanis nilai total dampak pemanasan global adalah 74.7 kg CO2eq. Tahap panen menyumbang 13.82 kg CO2eq (19%) yang berasal dari pengunaan bahan bakar pada mesin chainsaw dan cadangan karbon yang terlepas ke udara akibat adanya penebangan pohon. Tahap transportasi dan ekstraksi masing-masing menyumbang 0.8 kg CO2eq (1%) dan 60.1 kg CO2eq (80%). Analisis lebih lanjut terhadap proses ekstraksi menunjukkan bahwa tahap proses filtrasi berkontribusi 50% terhadap pemanasan global, disusul dengan tahap pengendapan sebesar 25% dan tahap pengeringan sebesar 13%. Sisanya berasal dari pengupasan kulit, pemarutan, dan pemisahan serat. Besarnya dampak asidifikasi pada proses sagu mekanis adalah 0.47 kg SO2eq per ton sagu kering. Tahap ekstraksi menyumbang lebih dari 99% (0.46 kg SO2eq), sedangkan tahap panen dan transportasi menyumbang kurang dari 1%, yaitu masing-masing 0.01 kg SO2eq. Tahap ekstraksi juga penyumbang terbesar untuk dampak eutrofikasi, yaitu lebih dari 98% (0.00438 kg PO4eq per ton sagu kering). Dari analisis tersebut diketahui bahwa tahap ekstraksi merupakan hotspot bagi dampak pemanasan global, asidifikasi dan eutrofikasi pada produk sagu yang dihasilkan dengan teknologi mekanis.
Pengurangan nilai pemanasan global yang signifikan diharapkan dapat dicapai melalui beberapa alternatif upaya perbaikan, yaitu dengan reboisasi, mendekatkan industri dengan lokasi sumber daya (hutan sagu) dan mengganti sebagian penggunaan bahan bakar solar dengan biomassa sebagai sumber energi. Di samping itu, untuk mengurangi dampak eutrofikasi yang ditimbulkan oleh limbah cair, maka industri harus membangun instalasi pengolahan air limbah.
Hasil analisis dengan Rap-Sago menunjukkan bahwa untuk dimensi lingkungan atribut pengungkit dengan nilai RMS (Root Mean Square) terbesar adalah atribut lokasi pembuangan limbah dengan nilai RMS 3.33%. Pada dimensi ekonomi atribut pengungkit yang memiliki nilai RMS terbesar adalah atribut kualitas pati sagu dengan nilai RMS sebesar 3.45%. Pada dimensi sosial atribut pengungkit yang memiliki nilai RMS terbesar adalah kerjasama dengan nilai RMS 1.93%. Pada dimensi sumber daya atribut pengungkit yang memiliki nilai RMS terbesar adalah kontinuitas bahan baku dengan nilai RMS 13.84%. Pada dimensi teknologi atribut pengungkit dengan nilai RMS terbesar adalah standar mutu pati sagu dengan nilai RMS 1.86%. Secara keseluruhan, hasil analisis multi dimensi menunjukkan bahwa agroindustri sagu berada pada status cukup berkelanjutan dengan nilai indeks 54.27 (berada pada skala 50.01 – 75.00). | id |
| dc.description.abstract | Sago plants as a source of carbohydrates have great potential in terms of land area, productivity, and the potential for developing derivative products. The potential for Indonesian sago is estimated to reach 50% of world sago production. About 90% of the potential for sago is in Papua, including West Papua. The distribution area of sago in Papua Province is around 4 700 000 ha and in West Papua about 510 000 ha. About 183 regencies spread across 27 provinces are considered potential for sago plant development. The total potential of sago starch that can be produced in Indonesia can reach 6.84 million tons/year. Statistical data of plantation by the Ministry of Agriculture of the Republic of Indonesia, shows that in 2017 the area of producing sago plants reached 219 978 ha with sago starch production of 489 643 tons; 328 444 tonnes came from smallholder plantations and 161 199 tonnes from private plantations. This high potential for sago can spur the development of the sago industry in Indonesia.
The development of the sago industry not only provides benefits, but also has a negative impact on the environment. This environmental impact can be resulted from the use of materials and energy for transportation and processing. The extraction process to produce starch requires water, so the location for sago mills is generally near water sources, such as rivers and swamps. This process produces about 20 liters of liquid waste per kg of starch produced. Sago processing industry with a large capacity can lead to the accumulation of organic pollutants if not managed properly. Energy use also has the potential to cause greenhouse gas emissions.
Currently, the Indonesian government has committed to reduce greenhouse gas emissions by 26% with its own efforts and 41% with international assistance as written in Presidential Regulation Number 61 of 2011 concerning the National Action Plan for Reducing Greenhouse Gas Emissions. Efforts to reduce emissions through improved industrial performance, particularly the sago agro-industry, are strategic steps to play a role in achieving this target.
Life cycle assessment (LCA) is a method that can be used to analyze the environmental impact caused by a product throughout its life cycle, starting from raw material extraction, transportation, production processes, consumption, until the product disposal. Research on environmental impacts due to agro-industrial activities is an important topic due to the decline in environmental quality.
The LCA study for sago starch products aims to identify and calculate the amount of material and energy input and output involved in the life cycle of sago starch products, calculate the potential impact and analyze alternative improvements to reduce environmental damage. The system boundaries studied include the stages of harvest, transportation and extraction (cradle to gate). This LCA study uses a method based on ISO 14040 which consists of four stages, namely setting objectives and scope, inventory analysis, impact analysis and interpretation for improvement efforts. Sago starch is produced by three different processing methods. This study is a case study for sago starch products produced in Merauke which represents the traditional process method, in Bogor which represents the semi-mechanical process method, and in South Sorong which represents the mechanical process method. The main impact categories studied based on their characteristics are global warming, acidification and eutrophication.
Inventory analysis shows that the starch processing industry requires inputs in the form of raw materials (sago stalks), water and energy sources to produce output in the form of main products (sago starch), liquid and solid waste, and emissions to the air. The raw material used is the sago tree, which is obtained from logging in the sago forest. The resulting emissions are then grouped into 3 impact categories with equivalent units to facilitate classification, namely global warming with CO2eq units, acidification with SO2eq units and eutrophication with PO4eq units.
The life cycle impact assessment (LCIA) was carried out by analyzing the mass and energy balance at the life cycle inventory analysis stage to obtain the value and source of potential impacts from each process stage throughout the life cycle of sago starch, using the help of SimaPro 9.1.1.1 software based on characterization factors from the Global-ReCiPe 2016 Midpoint (H) 1.04 for products classified as "starch" processed food products with a Faculty license. The next stage is the interpretation of the value and sources of potential impacts that have been obtained to evaluate efforts to improve performance and reduce the value and sources of the resulting impacts.
A comprehensive qualitative study was also conducted to assess the level of sustainability of the sago starch agroindustry. This sustainability study uses a rapid appraisal technique that applies the principle of multi-dimensional scaling (MDS) which includes the dimensions of ecology, social, economy, resources and technology.
The results of this study indicate that the dry sago starch product with traditional processing methods has a global warming effect of 12.56 kg CO2eq/tonne of dry sago starch. The harvest stage of sago trees contributed the most, at more than 99% (12.55 kg CO2eq) due to the loss of trees' ability to absorb carbon in the air due to cutting down sago trees in the forest. The transportation and extraction stages only contribute to global warming less than 1%, because both activities are carried out entirely manually and only require energy input in the form of food. This process method does not cause acidification effects. The value of the eutrophication impact is 4.32e-4 kg PO4eq/tonne of dry sago starch, which is caused by the discharge of liquid waste into the environment from the extraction stage.
In the semi-mechanical process, one tonne of sago starch causes a global warming impact of 82.2 kg CO2eq. The harvest stage contributed 11.28 kg CO2eq (14%); 1.19 kg CO2eq comes from using gasoline in chainsaw to cut trees, 10.09 kg CO2eq comes from carbon released into the air due to tree cutting, and 0.0000751 kg CO2eq comes from human energy to cut trees. The transportation phase contributed 9.61 kg CO2eq (12%) which came from the use of diesel for six-wheeled trucks. The largest contribution, namely 61.3 kg CO2eq (74%), came from the extraction stage. Further analysis of the extraction process shows that the filtration process stage contributes 67% to global warming, followed by the drying stage by 18% and the peeling stage by 15%. The magnitude of the impact of acidification in the semi-mechanical process is 0.37 kg SO2eq. The harvest stage contributed 0.0056 kg SO2eq (2%), the transportation stage was 0.05 kg SO2eq (14%) and the extraction stage contributed the largest, namely 0.32 kg SO2eq (85%). The extraction stage is also the largest contributor (more than 99%) to the impact of eutrophication, which is 0.00063 kg PO4eq. Thus, the extraction stage is the hotspot for the impact of global warming, acidification and eutrophication of semi-mechanical sago products.
In the mechanical process, the total value of the impact of global warming is 74.7 kg CO2eq. The harvest stage contributed 13.82 kg CO2eq (19%) from the use of fuel in the chainsaw engine and the carbon reserves released into the air due to tree cutting. The transportation and extraction stages contributed 0.8 kg CO2eq (1%) and 60.1 kg CO2eq (80%), respectively. Further analysis of the extraction process shows that the filtration stage contributes 50% to global warming, followed by a deposition stage of 25% and a drying stage of 13%. The rest comes from stripping, grating, and separating the fibers. The magnitude of the impact of acidification on the mechanical sago process is 0.47 kg SO2eq per tonne of dry sago. The extraction stage accounted for more than 99% (0.46 kg SO2eq), while the harvest and transportation stages contributed less than 1%, i.e. 0.01 kg SO2eq each. The extraction stage is also the biggest contributor to the impact of eutrophication, which is more than 98% (0.00438 kg PO4eq per tonne of dry sago). From this analysis it is shown that the extraction stage is the hotspot for the impact of global warming, acidification and eutrophication of sago products produced by mechanical technology.
A significant reduction in the value of global warming can expectedly be achieved through several alternative remedial efforts, namely by reforestation, bringing industry closer to the resource location (sago forest) and replacing some of the use of diesel fuel with biomass as an energy source. In addition, to reduce the eutrophication impact caused by liquid waste, the industry must build a wastewater treatment plant.
The results of the analysis by Rap-Sago show that in terms of ecological dimension the leverage attribute with the largest RMS (Root Mean Square) value is the attribute of the waste disposal location with an RMS value of 3.33%. In terms of economic dimension, the leverage attribute which has the highest RMS value is the quality attribute of sago starch with an RMS value of 3.45%. In terms of social dimension, the leverage attribute that has the greatest RMS value is cooperation with an RMS value of 1.93%. In the resource dimension, the leverage attribute that has the largest RMS value is the continuity of raw materials with an RMS value of 13.84%. In the technological dimension, the leverage attribute with the highest RMS value was the quality standard of sago starch with an RMS value of 1.86%. Overall, the results of the multi-dimensional analysis show that the sago agroindustry is in a fairly sustainable status with an index value of 54.27 (on a scale of 50.01 - 75.00). | id |
