Analisis Pemanfaatan Limbah Biomassa sebagai Basis Pengembangan Energi Terbarukan di Kabupaten Jember

Andika Prastika; Syah Sultan Ali Muzakhar

doi:10.32528/jp.v8i1.472

Authors

Andika Prastika Teknik Kimia Universitas Jember https://orcid.org/0009-0003-1606-9037
Syah Sultan Ali Muzakhar Teknik Kimia Universitas Jember

DOI:

https://doi.org/10.32528/jp.v8i1.472

Keywords:

biomassa, energi terbarukan, limbah

Abstract

Permasalahan energi dan lingkungan memiliki keterkaitan yang sangat erat, karena dalam proses produksi, distribusi, hingga konsumsi energi yang akan berimplikasi terhadap dampak lingkungan yang signifikan. Karakteristik wilayah yang dimiliki Kabupaten Jember berkorelasi pada melimpahnya potensi kekayaan sumber daya alam biomassa seperti tembakau, padi, jagung, kopi, dan kakao. Pemanfaatan limbah biomassa menjadi salah satu isu strategis dalam pengembangan energi terbarukan. Penelitian dilakukan di Kabupaten Jember dengan rentang waktu September 2022-Februari 2023. Pengolahan data dan informasi dilakukan dengan mengomparasikan kondisi nyata mengenai jumlah produksi dan limbah komoditi biomassa yang tersedia menggunakan software Origin Graph 2021. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemanfaatan sumber daya alam biomassa di Kabupaten Jember yang menyisakan limbah yang begitu banyak seperti limbah batang tembakau, tongkol jagung, kulit kopi, dan kulit kakao dapat dikonversi menjadi energi terbarukan seperti bioetanol, bio-oil, biochar, biobriket, dan biopelet.

References

A. Haris, L. B. Subagio, F. Santoso, and N. Wahyuningtyas, “Perubahan Sosial Ekonomi Masyarakat Desa Karangwidoro Pasca Alih Fungsi Lahan Pertanian Ke Perumahan,” JPG (Jurnal Pendidik. Geogr., vol. 5, no. 2, 2019, doi: 10.20527/jpg.v5i2.5284.

A. D. Mulawarman, “Tazkiyah: Metodologi Rekonstruksi Akuntansi Pertanian,” Assets J. Akunt. dan Pendidik., vol. 8, no. 2, 2019, doi: 10.25273/jap.v8i2.4656.

C. F. Nicholson et al., “Conceptual frameworks linking agriculture and food security,” Nature Food, vol. 1, no. 9. 2020. doi: 10.1038/s43016-020-00142-3.

R. Sinaga, L. P. Nainggolan, and K. P. Munthe, “STRATEGI PENGEMBANGAN AGRIBISNIS PRODUK BUNGA KRISAN (Chrysanthenum indicum L) DI KABUPATEN KARO,” J. AGROTEKNOSAINS, vol. 4, no. 1, 2020, doi: 10.36764/ja.v4i1.291.

C. M. Viana, D. Freire, P. Abrantes, J. Rocha, and P. Pereira, “Agricultural land systems importance for supporting food security and sustainable development goals: A systematic review,” Science of the Total Environment, vol. 806. 2022. doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.150718.

F. Martins, C. Felgueiras, M. Smitkova, and N. Caetano, “Analysis of fossil fuel energy consumption and environmental impacts in european countries,” Energies, vol. 12, no. 6, 2019, doi: 10.3390/en12060964.

A. Tursi, “A review on biomass: Importance, chemistry, classification, and conversion,” Biofuel Research Journal, vol. 6, no. 2. 2019. doi: 10.18331/BRJ2019.6.2.3.

I. Mawardi, Nurdin, Ariefin, R. Usman, and A. HS, “Peningkatan Karakteristik Biopellet Kayu Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Alternatif,” Pros. Semin. Nas. Politek. Negeri …, vol. 3, no. 1, 2019.

A. M. James, W. Yuan, M. D. Boyette, and D. Wang, “The effect of air flow rate and biomass type on the performance of an updraft biomass gasifier,” BioResources, vol. 10, no. 2, 2015, doi: 10.15376/biores.10.2.3615-3624.

M. N. Kholis and M. Sari, “Potensi Biomassa Limbah Pertanian dalam Produksi Bioetanol,” Conf. Innov. Appl. Sci. Technol. (CIASTECH 2018), vol. 46, no. 1, 2018.

N. Febrianti, F. Filiana, and P. Hasanah, “Potential of Renewable Energy Resources from Biomass Derived by Natural Resources In Balikpapan,” J. Presipitasi Media Komun. dan Pengemb. Tek. Lingkung., vol. 17, no. 3, 2020, doi: 10.14710/presipitasi.v17i3.316-323.

Pemkab Jember, “PPID Kabupaten Jember,” 2022, [Online]. Available: https://ppid.jemberkab.go.id/berita-ppid/detail/si-keren-aplikasi-produktivitas-kinerja-harian-asn-jember

C. R. Cardoso, M. R. Miranda, K. G. Santos, and C. H. Ataíde, “Determination of kinetic parameters and analytical pyrolysis of tobacco waste and sorghum bagasse,” J. Anal. Appl. Pyrolysis, vol. 92, no. 2, pp. 392–400, 2011, doi: 10.1016/j.jaap.2011.07.013.

B. Liu, Y.-M. Li, S.-B. Wu, Y.-H. Li, S.-S. Deng, and Z.-L. Xia, “Pyrolysis characteristic of tobacco stem,” 2013.

H. Chen, G. Lin, Y. Chen, W. Chen, and H. Yang, “Biomass Pyrolytic Polygeneration of Tobacco Waste: Product Characteristics and Nitrogen Transformation,” Energy and Fuels, vol. 30, no. 3, pp. 1579–1588, Mar. 2016, doi: 10.1021/acs.energyfuels.5b02255.

B. Onorevoli, G. P. da Silva Maciel, M. E. Machado, V. Corbelini, E. B. Caramão, and R. A. Jacques, “Characterization of feedstock and biochar from energetic tobacco seed waste pyrolysis and potential application of biochar as an adsorbent,” J. Environ. Chem. Eng., vol. 6, no. 1, pp. 1279–1287, Feb. 2018, doi: 10.1016/j.jece.2018.01.039.

Z. Yang et al., “Combustion behaviours of tobacco stem in a thermogravimetric analyser and a pilot-scale fluidized bed reactor,” Bioresour. Technol., vol. 110, pp. 595–602, Apr. 2012, doi: 10.1016/j.biortech.2011.12.119.

Z. Yıldız and S. Ceylan, “Pyrolysis of tobacco factory waste biomass: TG-FTIR analysis, kinetic study and bio-oil characterization,” J. Therm. Anal. Calorim., vol. 136, no. 2, pp. 783–794, Apr. 2019, doi: 10.1007/s10973-018-7630-z.

R. Rajauddin Amin, R. Rodiyana Sova, D. Intan Laily, and D. Kartika Maharani, “Artikel Review Studi Potensi Limbah Tembakau Menjadi Bio-Oil Menggunakan Metode Fast-Pyrolysis Sebagai Energi Terbarukan,” 2020.

M. Anwar, R. E. Prasteyo, I. F. Danasari, and D. H. Ningsih, “Identifikasi Peluang Usaha Pemanfaatan Limbah Tanamanjagung(Zea Maysl) Di Kabupaten Lombok Timur,” Lombok Timur, Jun. 2021.

S. S. Handayani, A. Amrullah, R. Tarnanda, and B. A. Rahayu, “Proses Degradasi Lignin Pada Limbah Batang Tembakau Sebagai Persiapan Produksi Bioetanol,” J. Pijar Mipa, vol. 13, no. 2, pp. 140–146, Sep. 2018, doi: 10.29303/jpm.v13i2.750.

V. Paasikallio, “Bio-oil production via catalytic fast pyrolysis of woody biomass,” 2016.

D. Hery Astuti, Y. Gilang Yuandana, K. Jurusan Teknik Kimia, F. Teknik, J. Timur Jl Raya Rungkut Madya, and G. Anyar, “Kajian Karakteristik Biochar Dari Batang Tembakau, Batang Pepaya Dan Jerami Padi Dengan Proses Pirolisis Study Biochar’s Characteristic From Tobacco Stem, Papaya Stem And Rice Straw With Pyrolysis Process,” 2018.

S. N. Azizah, E. Novita, and D. Purbasari, “Potensi Penerapan Produksi Bersih Pada Proses Pengolahan Kopi Arabika Di Agroindustri Maju Mapan Desa Kemiri Kecamatan Panti Kabupaten Jember,” Sep. 2019. doi: 10.25047/agropross.2019.128.

K. Simanihuruk and D. J. Sirait, “Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan Veteriner,” 2010.

Berita Jatim, “Ampas Tebu pun bisa Diubah jadi Biobriket,” https://beritajatim.com/gaya-hidup/ampas-tebu-pun-bisa-diubah-jadi-biobriket/, 2021.

R. P. Dewi, T. J. Saputra, and S. Widodo, “Studi Potensi Limbah Kulit Kopi Sebagai Sumber Energi Terbarukan Di Wilayah Jawa Tengah,” J. Mech. Eng., vol. 5, no. 1, Mar. 2021, doi: 10.31002/jom.v5i1.3946.

Radar Jember, “Olah Limbah Kulit Kopi menjadi Bahan Bakar Biopellet,” https://radarjember.jawapos.com/sinergi/23/09/2022/olah-limbah-kulit-kopi-menjadi-bahan-bakar-biopellet/, Sep. 2022.

S. Bahri and I. Ibrahim, “Pemanfaatan Limbah Ampas Kopi Menjadi Biomassa Pelet (Biopelet) Sebagai Sumber Energi Terbarukan,” 2022.

Kompasiana, “Tahukah Kamu bahwa dari Kulit Biji Kakao bisa menjadi Cookies yang Lebih Nikmat,” https://www.kompasiana.com/vdpsiaasindonesia/5ec6b3c5097f3678310df3c2/tahukah-kamu-bahwa-dari-kulit-biji-kakao-bisa-menjadi-cookies-yang-lebih-nikmat, 2020.

I. G. M. T. Pradana, B. A. Harsojuwono, and A. Hartiati, “Karakteristik Papan Partikel Kulit Buah Kakao (Theobroma Cacao L.) Pada Variasi Konsentrasi Perekat Polyvinyl Acetate,” J. REKAYASA DAN Manaj. AGROINDUSTRI, vol. 6, no. 1, 2018, doi: 10.24843/jrma.2018.v06.i01.p08.

Pratiwi, Eka P, M. Yatim, and L. Edahwati, “Pemanfaatan Limbah Kulit Buah Cokelat Sebagai Bioethanol,” Semin. Nas. Tek. Kim. Soebardjo Brotohardjono, no. ISSN 1978-0427, 2010.

G. Perkins, T. Bhaskar, and M. Konarova, “Process development status of fast pyrolysis technologies for the manufacture of renewable transport fuels from biomass,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 90. Elsevier Ltd, pp. 292–315, Jul. 2018. doi: 10.1016/j.rser.2018.03.048.

A. Hadiyane, A. Rumidatul, and Y. Hidayat, “Aplikasi Teknologi Biopelet Limbah Kopi sebagai Bahan Bakar Alternatif dalam Rangka Pengembangan Desa Mandiri Energi di Desa Jatiroke Kawasan Sekitar Hutan Pendidikan Gunung Geulis ITB,” Pengabdi. Kpd. Masy., vol. 5, no. 3, 2021.

S. Ghysels et al., “Integrating anaerobic digestion and slow pyrolysis improves the product portfolio of a cocoa waste biorefinery,” Sustain. Energy Fuels, vol. 4, no. 7, pp. 3712–3725, Jul. 2020, doi: 10.1039/d0se00689k.

B. Sudia et al., “Potensi Limbah Padi Sebagai Sumber Energi Alternatif Di Provinsi Sulawesi Tenggara,” Din. J. Ilm. Tek. Mesin, vol. 12, no. 1, 2020, doi: 10.33772/djitm.v12i1.14820.

A. M. Shoaib, R. A. El-Adly, M. H. M. Hassanean, A. Youssry, and A. A. Bhran, “Developing a free-fall reactor for rice straw fast pyrolysis to produce bio-products,” Egypt. J. Pet., vol. 27, no. 4, 2018, doi: 10.1016/j.ejpe.2018.08.002.

N. Van Hung et al., “Rice Straw Overview: Availability, Properties, and Management Practices,” in Sustainable Rice Straw Management, 2020. doi: 10.1007/978-3-030-32373-8_1.

S. Solihudin, R. Rustaman, and H. Haryono, “Pembentukan Karbon Konduktif dari Sekam Padi dengan Metode Hidrotermal Menggunakan Larutan Kalium Karbonat,” Chim. Nat. Acta, vol. 8, no. 1, 2020, doi: 10.24198/cna.v8.n1.25076.

N. Q. Diep et al., “Comparison of the potential for ethanol production from rice straw in Vietnam and Japan via techno-economic evaluation,” Int. Energy J., vol. 13, no. 3, 2012.

Fitriani, S. Bahri, and Nurhaeni, “Produksi Bioetanol Tongkol Jagung ( Zea Mays ) dari Hasil Proses Delignifikasi,” J. Nat. Sci., vol. 2, no. 3, 2013.

V. Menon and M. Rao, “Trends in bioconversion of lignocellulose: Biofuels, platform chemicals & biorefinery concept,” Progress in Energy and Combustion Science, vol. 38, no. 4. 2012. doi: 10.1016/j.pecs.2012.02.002.

K. Eisenhuber, A. Jäger, J. Wimberger, and H. Kahr, “Comparison of different pretreatment methods for straw for lignocellulosic bioethanol production,” Agron. Res., vol. 11, no. 1, 2013.

T. Y. Nguyen, C. M. Cai, R. Kumar, and C. E. Wyman, “Overcoming factors limiting high-solids fermentation of lignocellulosic biomass to ethanol,” Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., vol. 114, no. 44, 2017, doi: 10.1073/pnas.1704652114.

K. K. Cheng, J. Wu, Z. N. Lin, and J. A. Zhang, “Aerobic and sequential anaerobic fermentation to produce xylitol and ethanol using non-detoxified acid pretreated corncob,” Biotechnol. Biofuels, vol. 7, no. 1, 2014, doi: 10.1186/s13068-014-0166-y.

C. Du, Y. Li, H. Zong, T. Yuan, W. Yuan, and Y. Jiang, “Production of bioethanol and xylitol from non-detoxified corn cob via a two-stage fermentation strategy,” Bioresour. Technol., vol. 310, 2020, doi: 10.1016/j.biortech.2020.123427.