Penilaian Daur Hidup Produksi Silikon dari Baggase.

Abstract

Baggase merupakan limbah padat yang dihasilkan dari proses produksi di pabrik gula, baggase setelah kering digunakan oleh pabrik gula sebagai bahan bakar ketel uap, hasil pembakaran baggase adalah abu baggase. Silika dioksida merupakan salah satu senyawa berharga yang ada didalam kandungan abu baggase. Silika dioksida merupakan bahan baku untuk pembuatan silikon, dengan demikian ada potensi lain untuk pengembangan pemanfatan baggase, selain digunakan untuk bahan bakar ketel uap di pabrik gula. Proses pembuatan silikon dari baggase belum dipublikasikan, namun proses ekstraksi pembuatan silika dioksida dari sekam padi dan pembakaran kembali abu baggase hasil pembakaran ketel uap di pabrik gula sudah dipublikasikan. Baggase yang dibakar di ketel uap pabrik gula, memiliki kandungan senyawa abu silika dioksida (SiO2) yang berbeda, hal ini akibat perbedaan suhu pembakaran yang digunakan dan penyebaran panas pembakaran serta penumpukan baggase di dalam ketel uap yang tidak merata. Rencana pembuatan silikon dari baggase ini dikembangkan dari proses pembuatan silika dioksida sekam padi atau pembakaran kembali abu baggase dari ketel uap pabrik gula. Pengaturan suhu pembakaran dapat meningkatkan kandungan silika dioksida (SiO2) yang lebih tinggi dan tingkat kemurnian silika dioksida (SiO2). Hal ini dikarenakan semakin tinggi kandungan silika dioksida (SiO2), maka kemurnian silikon semakin besar. Proses produksi silikon dari baggase diharapkan dapat mengurangi penggunaan bahan baku silikon hasil ekstraksi mineral batu dan pasir yang tidak dapat diperbahrui dari alam. Proses produksi silikon dari baggase diperkirakan memberikan kontribusi dampak potensial terhadap lingkungan, untuk itu dari rencana rancangan pengembangan produksi silikon dari baggase, diperlukan analisis penilaian daur hidup. Tujuan penelitian proses produksi silikon dari baggase untuk mendapatkan nilai emisi dari setiap tahapan, sumber emisi utama dari proses dengan menggunakan pendekatan analisis penilaian daur hidup (LCA) dan mengkaji kelayakan investasi pendirian industri. Penilaian daur hidup silikon dari baggase terbagi atas empat tahap. Pada tahap pertama menentukan tujuan dan ruang lingkup penilaian daur hidup. Tahap dua adalah analisis inventori daur hidup (LCI), analisis ini dilakukan dengan pendekatan neraca massa dan energi sebagai masukan (input) sedangkan untuk keluaran (output) adalah produk yang hilang sepanjang daur hidup. Tahap tiga adalah kajian dampak daur hidup (LCIA), neraca massa dan energi yang sudah ada didalam analisis inventori daur hidup (LCI) digunakan untuk mendapatkan nilai dan sumber dampak potensial dari setiap tahapan proses diseluruh daur hidup produk silikon, dengan menggunakan bantuan perangkat lunak simapro 8.1.16 PhD berdasarkan faktor karakterisasi dari metode IPCC 100a dan CML-IA baseline V3.03. Tahap empat adalah interpretasi daur hidup, nilai dan sumber dampak potensial yang didapatkan pada tahap tiga, digunakan sebagai bahan evaluasi untuk upaya perbaikan penurunan nilai dan sumber dampak potensial yang dihasilkan. Kajian kelayakan investasi produksi silikon dari baggase menggunakan discounted cash flow yang terdiri dari titik impas (BEP), presentase laju pengembalian modal tiap tahun dari penghasilan bersih (ROI), waktu pengembalian modal (POT) dan presentase laju pengembalian internal keuntungan rata-rata setip tahun (IRR). Hasil analisis penilaian daur hidup silikon dari baggase menunjukkan bahwa pada proses produksi, dihasilkan emisi CO2 sebesar 0.103 tCO2 atau 103 kgCO2 perjam atau 815.76 tCO2 pertahun dari kapasitas produksi 10.000 ton pertahun dengan kebutuhan baggase sebesar 45 519.96 ton pertahun. Sumber utama emisi CO2 berasal dari air limbah proses pencucian baggase sebesar 0.0917 kgCO2 perjam, proses penyaringan bahan baku yang tidak menjadi produk sebesar 0.011 kgCO2 dan penggunaan energi yang bersumber dari solar dan listrik PLN sebesar 0.00000925 kgCO2. Sebagai pembanding dari hasil penelitian lain menunjukan bahwa limbah baggase yang dimanfaatkan sebagai bahan bakar ketel uap di pabrik gula Subang Jawa Barat pada tahun 2014, dihasilkan emisi gas rumah kaca sebesar 91 929.66 tCO2 dari kapasitas limbah baggase sebesar 91 716.35 ton pertahun dan pabrik gula Karang Suwung Jawa Barat pada tahun 2013 dihasilkan emisi sebesar 59 235.54 tCO2 dari kapasitas baggase sebesar 59 143.20 ton/tahun. Nilai emisi CO2 yang dihasilkan dari pemanfaatan baggase menjadi silikon masih dibawah pemanfaatan baggase menjadi bahan bakar ketel uap. Dari hasil analisis penilaian daur hidup didapatkan nilai emisi CO2 dari pemanfaatan baggase menjadi bahan bakar ketel uap ternyata lebih besar 56 kali, bila dibandingkan baggase dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan silikon. Nilai emisi masih dapat dikurangi, dengan pendekatan teknologi yaitu penggunaan instalasi pengolahan air limbah (IPAL) untuk limbah cair dari proses pencucian dan penyaringan, penggunaan penangkap debu senyawa kimia asam klorida pada proses pengeringan tahap dua. Pendekatan manajeman proses dapat digunakan untuk mengurangi emisi yaitu dengan memanfaatkan produk samping hasil dari proses penyaringan sebagai bahan baku proses produksi silikon dari baggase, seperti silika dioksida (SiO2), Magnesium (Mg), asam klorida (HCl) dan Air (H2O). Berdasarkan hasil analisis kelayakan produksi silikon dari baggase diperoleh antara lain, nilai modal investasi total sebesar Rp 871 471 287 028. kapasitas produksi sebesar 10 000 ton pertahun, diperoleh nilai titik impas (BEP) 3 400 ton/tahun atau 34% atau Rp 255 000 000 000, nilai laju pengembalian modal (ROI) adalah 28%, nilai waktu pengembalian modal (POT) adalah 3.6 tahun dan nilai presentase laju pengembalian modal internal keuntungan rata-rata (IRR) adalah 28.25% dengan waktu operasional 330 hari. Hasil ini menunjukan produksi silikon dari baggase layak untuk didirikan. Proses rencana pengembangan produksi silikon dari baggase, berdasarkan hasil kajian analisis penilaian daur hidup produksi silikon dari baggase, merupakan alternatif terbaik dalam proses pemanfaatan baggase dibanding dengan pemanfaatan baggase menjadi bahan baku energi ketel uap pabrik gula. Upaya pemanfaatan baggase menjadi silikon diharapkan dapat mendukung pengelolaan pabrik gula dan industri silikon berkelanjutan.