Bahan bakar yang diperoleh dengan proses BioForming

Salah satu pekerjaan yang pernah dilakukan Lee Edwards selama 25 tahun karirnya di British Petroleum (BP) adalah memimpin usaha raksasa energi tersebut membuat imej baru. Sekarang, sebagai CEO dari Virent Energy System, perusahaan biofuel yang telah berdiri selama 7 tahun di Madison, Wisconsin, dia telah bergerak jauh melampaui petroleum. Dengan proses eksklusif yang dinamakan BioForming, Virent mengklaim proses tersebut dapat mengkonversi gula dari jagung, switchgrass, dan tanaman pangan lainnya menjadi bahan bakar dengan densitas energi yang lebih tinggi daripada etanol.

Di samping resesi yang menimpa Amerika Serikat dan sejumlah negara di dunia, uang nampaknya terus mengalir bagi Virent. Venture capital diakui Edwards tetap berkembang, hanya lebih selektif. Kebanyakan investor mencari peningkatan teknologi yang telah dapat dibuktikan — proyek angin, solar, sejumlah akticitas berbahan bakar gas. Sejauh ini, perusahaan telah meraih 70 juta dolar dan banyak investor, termasuk Honda (HMC) dan Cargill. Perusahaan ini juga telah melakukan kontrak kolaborasi partnership dengan raksasa minyak Shell (RDSA).

Teknologi BioFarming bekerja dengan prinsip sederhana. Air gula masuk dan bergerak melalui sejumlah reaktor berkatalis, yang akan merengkah molekul-molekul gula dan mereaksikannya dengan bantuan katalis sehingga ada rekombinasi. Reaksi tersbut berlangsung kontinyu dan self-sustaining. Bahan bakar dari gula dengan proses reaksi berkatalis adalah suatu hasil dari proses kimia yang unik. Reaksi katalitik dari pemutusan ikatan gula dan kemudian merekombinasikannya menghasilkan energi lebih besar daripada yang dibutuhkan untuk melangsungkan suatu proses yang berkelanjutan. Hal ini berbeda dengan etanol, yang membutuhkan energi yang sangat besar untuk melakukan pemisahan final terhadap air.

Edwards berharap, pada tahun 2020, industri biofuel dapat menggantikan 15-20 persen bahan bakar dari fosil. Namun, ia juga mengatakan bahwa hal tersebut akan bergantung pada batas-batas tertentu, tergantung pada sifat biofuel itu sendiri. Jika biofuel hanya difokuskan pada etanol, angka tersebut menurutnya tidak akan bisa tercapai.

Perkembangan biofuel menurut Edwards memiliki masa depan yang cemerlang, hal ini didorong oleh beberapa faktor pendukung. Pertama adalah kebutuhan mendesak terhadap teknologi untuk mengkonversikan biomassa menjadi bahan bakan akan membuktikan harga yang kompetitif dengan minyak mentah. Kedua, dunia akan meminta alternatif terbarukan karena dampak karbon yang dihasilkan minyak mentah. Selain itu akan ada penyeimbangan kembali sekuritas energi dan lapangan pekerjaan yang banyak membantu distribusi feedstock.

Faktor-faktor tersebut menurutnya berarti bahwa dunia akan memiliki teknologi yang lebih baik dan dengan harga yang lebih kompetitif. Akan ada nilai tertentu dalam pasar pada waktu dampak karbon dari minyak mentah betul-betul dirasakan, yang akan menyeimbangkan persaingan. Dari segi kebijakan, masyarakat menginginkan kontrol yang lebih pada nasih energi dan biomassa adalah salah satu caranya.

Namun demikian, ada hal-hal yang masih menjadi kendala untuk mempercepat perkembangan bahan bakar terbarukan. Beberapa teknologi yang paling menjanjikan masih dalam tahap penelitian skala pilot atau laboratorium. Teknologi-teknologi ini masih harus dibuktikan kompetitivitasnya terhadap besar produksi dan biaya. Kemudian masih ada pekerjaan pada seluruh bagian upstream dari rantai value. Pada upstream minyak (fosil), proses yang dilakukan adalah drilling, mempompakan minyak, kemudian membawa minyak tersebut dengan tanker ke pemurnian minyak. Diperlukan rantai value yang sama sekali baru dalam hal logistik biomassa.

Perusahaan-perusahaan minyak besar juga tengah mengembangkan program energi alternatif. Namun, menurut Edwards, perusahaan-perusahaan tersebut sangat dipengaruhi oleh teori manajemen cash-flow dan portofolio capital-investment. Mereka tertarik, kemudian mundur, kemudian masuk lagi ke dalam program energi alternatif. Volatilitas dari manejemen cash-flow tersebut, mengingat mereka menginvestasikan milyaran dolar per tahunnya pada proyek upstream (minyak dan gas), dianggapnya bukan cara terbaik untuk mengkomersialisasikan energi.

Harga minyak pada tahun-tahun belakangan sangat tak bisa diprediksi. Jauh lebih mudah bagi industri biofuel untuk mendapatkan keuntungan saat minyak mentah berharga 140 dolar per barel daripada saat harganya menurun drastis menjadi 40 dolar. Hal yang sedang diupayakan industri biofuel ini adalah mengatakan: Anda tahu, kami ingin memutus hubungan dengan komuditas bernama minyak mentah dan membangun suatu komuditas baru bernama energi dari biomassa. Jika minyak mentah tetap pada 40 dolar selamanya, teknologi-teknologi biofuel ini hanya akan berhasil dengan kebijakan-kebijakan signifikan yang dipengaruhi oleh penyediaan lapangan pekerjaan, sekuritas energi, dan upaya-upaya untuk melestarikan lingkungan. Edwards mengatakan, yang perlu dipahami mengenai industri biofuel ini adalah pihaknya berusaha mengubah ekonomi yang dipengaruhi oleh minyak mentah menjadi ekonomi yang dipengaruhi oleh biomassa.

Sumber: http://money.cnn.com/2009/07/23/news/companies/biomass_alternative_energy.fortune/index.htm

Food Technology

Salah satu tujuan utama pengemasan makanan adalah untuk menjadikan makanan dapat tahan lama (awet). Akan tetapi, proses yang dilakukan untuk mencapai tujuran tersebut biasanya dapat menyebabkan kerusakan nutrien dan komponen – komponen sensori pada makanan. Oleh sebab itu, teknologi pengemasan makanan terus dikembangkan dengan tujuan menjadikan makanan dapat tahan lama dengan meminimalkan kerusakan nutrient dan komponen – komponen sensori pada makanan tersebut.

Aplikasi teknologi plasma dalam industri pengemasan makanan lahir sebagai bentuk perkembangan dalam teknologi pengemasan makanan yang baik karena memiliki beberapa keunggulan seperti proses yang cepat dan minim menyebabkan kerusakan pada makanan.

Berikut ini merupakan aplikasi teknologi plasma dalam pengemasan makanan:

1. Fungsionalisasi dan aktivasi permukaan

Pada kemasan makanan berbahan dasar polimer, kemudahan dicetak dan sifat anti asap merupakan properti khas yang harus dimiliki. Dengan teknologi plasma, kedua kriteria tersebut dapat dipenuhi melalui fungsionalisasi dan aktivasi permukaan. Dalam tahap ini, plasma berfungsi sebagai penyesuai energi permukaan dengan cara mengatur adhesifitas, sifat hidrofobik, dan hidrofilik. Dalam pengaturan sifak hidrofobik dan hidrofil, ada dua hal yang menjadi perhatian yaitu terbentuknya lapisan permukaan anti asap dan penggunaan cat berbahan dasar air ataupun tinta. Lamanya waktu yang dibutuhkan dalam perlakuan plasma terhadap kemasan menentukan adhesifitas yang diperoleh.

Penggunaan lapisan plasma juga berguna dalam meningkatkan derajat kebasahan permukaan yang berpengaruh juga terhadap energi permukaan tersebut. Dengan adanya plasma, energi permukaan meningkat 1,5 kali lipat. Hal ini sangat berguna dalam penggunaan cat berbahan dasar secara ekologis.

2. Pelapisan permukaan

Pengawetan makanan dalam kemasan bergantung pada sterilitas dan kualitas kemasan itu sendiri. Sebagai contoh, untuk makanan atau minuman yang sensitivitasnya terhadap udara cukup tinggi harus dikemas dalam botol yang memiliki lapisan penghalang yang kuat

Gambar 1: Ruang dalam rekator selama perlakuan dengan plasma

Pelapisan botol PET dari dalam menggunakan SiOx dan HMDSO (heksametildioksan) dengan bantuan argon plasma merupakan cara baru dalam produksi botol PET berkualitas tinggi sebagai kemasan minuman tertentu. Dengan menggunakan plasma, lapisan SiOx setebal 50 nm dapat diperoleh hanya dalam waktu kurang dari lima detik. Padahal proses ini memakan waktu hampir puluhan kali lipat lebih lama tanpa adanya plasma. Penggunaan plasma juga meningkatkan kemampuan kemasan dalam menghalangi terjadinya difusi gas dalam rentang skala 3 -10. Selain itu, kemasan yang dilapisi menggunakan plasma, memiliki kemungkinan hampir 0% dalam terjadinya microcrack akibat spora.

3. Sterilisasi plasma

Sterilisasi dalam pemrosesan makanan merupakan suatu proses pengawetan makanan dengan cara memanaskan makanan pada temperatur yang cukup tinggi dalam waktu tertentu untuk menghancurkan mikroba dan aktivitas enzim. Dengan proses sterilisasi,biasanya makanan dapat bertahan hingga lebih dari 6 bulan pada temperatur ruang.

Ada banyak alasan mengapa sterilisasi menggunakan plasma menjadi pilihan. Berikut beberapa alasannya.

• Waktu inaktivasi spora yang singkat
• Beban termal yang rendah
• Tidak ada penggunaan bahan kimia toksik dan berbahaya
• Tidak terbentuk produk yang toksik dan berbahaya pasca steriliasi
• Tidak ada perubahan sifat pada material makanan yang diproses, malah terjadi peningkatan kualitas material makanan
• Tidak perlu ada treatment lanjutan

Mekanisme sterilisasi dengan plasma:

1. Destruksi material genetic mikroorganisme melalui irradiasi UV
2. Pengikisan mikroorganisme atom per atom melalui fotodesorpsi intrinsik
3. Pengikisan mikroorganisme atom per atom melalui proses etching.

Alat sterilisasi berteknologi plasma yang biasa digunakan adalah ECR Plasma (Electron Cyclotron Resonance Plasma). Alat ini memanfaatkan prinsip gaya Lorentz dengan adanya pergerakan sirkular electron-elektron bebas sehingga membangkitkan medan magnet seragam yang statis.

Berikut ini merupakan skema ECR plasma:

Gambar 2 : Skema alat ECR Plasma

Sterilisasi meggunakan plasma berbeda karena agen aktif nya spesifik, seperti foton UV dan radikal. Keuntungan metode plasma adalah proses dapat dilakukan pada temperature rendah (500C), relative aman, dan mengawetkan keutuhan instrument dasar polimer, yang tak bisa dilakukan bila menggunakan autoklaf atau oven. Foton UV yang diemisikan akan di-reabsorpsi oleh gas ambient pada tekanan atmosfer.

Sumber:

1. http://itcanbeshown.com/NERS590/Plasma%20Sterilization.ppt
2. Dr. Anto Tri Sugiarto : Slide Kuliah Teknologi Plasma

Panjing Hengxing Chemicals Co., Ltd. Salah satu produsen pupuk ZK yang berdomisili di Cina

3. Proses Produksi ZK melalui dekomposisi KCl dengan MgSO4

Reaksi yang terjadi:

2KCl + 2MgSO4.xH2O + 5H2O -> K2Mg(SO4)2.6H2O + MgCl2
K2Mg(SO4)2.6H2O + 2KCl -> 2K2SO4 + MgCl2 + 6H2O

Proses produksi ZK melalui dekomposisi KCl dengan MgSO4  terdiri dari dua tahap konversi, yakni magnesium sulphate bereaksi dengan sylvite (KCl) membentuk schoenite (K2Mg(SO4)2.6H2O) terlebih dahulu sebelum membentuk produk akhir yaitu SOP (ZK). Skema proses yang biasa digunakan dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Diagram alir proses produksi ZK dengan melalui dekomposisi KCl dengan MgSO4

4. Proses Produksi ZK melalui Dekomposisi KCl dengan (NH4)2SO4

Reaksi yang terjadi:

2KCl + (NH4)2SO4 -> K2SO4 +2NH4Cl

Proses ini memiliki beberapa karakteristik, diantaranya yaitu konversi KCl menjadi pupuk K2SO4 atau K2SO4-(NH4)2SO4 pada temperatur 25ºC. Rasio K2O : N di pupuk dapat divariasikan dari 50 : 1 hingga 40 : 5. Selain itu NH4Cl dan KCl dapat direcover dengan proses kristalisasi dari larutan induk. PFD dari proses ini dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Diagram alir proses produksi ZK dengan melalui dekomposisi KCl dengan (NH4)2SO4

Pengaruh kadar NH4 di larutan induk terhadap kadar K2SO4 pada garam yang telah dikristalisasi direpresentasikan oleh grafik. Terlihat bahwa semakin rendah kandungan NH4 di larutan induk maka semakin besar pula yield produk yang dapat diperoleh.

Pengaruh kadar NH4 di larutan induk terhadap kadar K2SO4 pada garam yang telah dikristalisasi

5. Proses Hargreaves

Tidak banyak literatur yang membahas proses ini. Dalam proses ini KCl dikeringkan, diayak, dan diumpankan ke chamber reaksi. Gas SO2 panas dari Sulfur burner direaksikan dengan uap air dan udara (kondisi excess) di masukan ke dalam converter secara batch dan counter-current. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

4KCl + 2SO2 + O2 + 2H2O -> 2K2SO4 + 4HCl

6. Proses Mannheim dengan Mencampur Langsung KCl dengan H2SO4

Furnace Mainnheim

Proses ini menggunakan furnace Mannheim yang berupa bejana silindris yang memiliki 2 ruang bakar, yaitu combustion chamber dan reaction chamber. Temperatur operasi furnace Mannheim adalah sebesar 800ºC. Karakteristik dari proses ini yaitu:

1. Temperatur tinggi
2. Banyak problem pada material (tingkat korosi, dll)
3. Diperoleh by-product HCl

Reaksi yang terjadi adalah:

KCl + H2SO4 -> KHSO4 + HCl
KCl + KHSO4 ->  K2SO4 + HCl

Reaksi tahap pertama bersifat eksotermis dan terjadi pada temperatur yang rendah,  sedangkan reaksi tahap kedua bersifat endotermis dan berlangsung pada temperatur 550 – 600ºC. Produk ZK selanjutnya didinginkan di cooling drum. Residu H2SO4 dinetralkan dengan penambahan Ca(OH)2 dan CaCO3 sedangkan by-product HCl yang terbentuk didinginkan  di graphite heat exchanger dan selanjutnya dilakukan absorbsi 2 tahap dengan air.

Diagram alir proses Mannheim

Spesifikasi produk yang dihasilkan adalah sebagai berikut:

Emisi yang dihasilkan dikontrol dengan batasan HCl maksimum 5 ppm dan SO2 maksimum 800 ppm. Beberapa negara di dunia yang telah mendirikan pabrik ZK dengan proses Mannheim antara lain Belgia, Amerika Serikat, Indonesia, dan Cina.

7. Pemurnian Sumber Sulfat Alami seperti Langbeinite dan Kainite

Dasar pemurnian proses ini adalah reaksi kristal dan pertukaran ion. Proses pemurnian langbeinite dapat dilakukan dengan menggunakan Muriate of Potash (MOP) atau KCl dengan mencampurnya dengan langbeinite. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

4KCl + K2SO4.2MgSO4 -> 3K2SO4 + 2MgCl2

Bijih langbeinite dipisahkan dari KCl dan NaCl dengan pencucian selektif, pengapungan, dan penambahan agen pemisah. Selanjutnya bijih tersebut dihaluskan dengan ball mill dan dicampur dengan larutan MOP yang telah dilarutkan dan di-clarified terlebih dahulu pada unit terpisah. Produk ZK yang terbentuk berupa larutan garam dan kristal. Kristal dapat difiltrasi atau disenrifugasi kemudian dikeringkan, dan terakhir diayak untuk memperoleh ukuran produk yang sesuai. Sedangkan garam dapat dievaporasi, kristalisasi, dan terakhir difiltrasi. Campuran dari garam yang diperoleh dapat diumpankan kembali ke reaktor, sedangkan filtratnya dapat dibuang sebagai limbah.

Proses pemurnian bijih kainite yang hampir mirip dengan pemrosesan langbainite terdiri dari 4 tahap:

1. Persiapan bijih dan pengapungan
2. Produksi schoenite (K2SO4.MgSO4.6H2O) dan recovery-nya
3. Leaching schoenite menjadi ZK
4. Pengolahan larutan induk

Kainite dihaluskan bersama garam recycle di ball mill dan hydroclasifier. Overflow akan menuju ke thickner dan filter utama sedangkan underflow diolah dengan flotasi dan filtrasi. Cake dari filter utama akan diumpankan ke reaktor schoenite dan cyclone. Setelah 2 tahap pemisahan, Schoenite diumpankan ke reaktor leaching dan ZK yang terbentuk dipisahkan di thickner lalu di sentrifugasi dan dikeringkan, sedangkan overflow thickner di-recycle kembali. Spesifikasi produk yang terbentuk juga cukup baik, yakni kadar K2O minimal 50% dan kandungan chlorine kurang dari 1%.

Sumber:

K-UTEC AG Salt Technologies: www.k-utec.com
Manual of Fertilizer Processing, Francis T. Nielsson,
www.bodast.com

Potassium Sulphate (ZK) biasa digunakan sebagai pupuk pada tanaman

Potassium Sulphate (ZK) atau biasa disebut Sulphate of Potash (SOP) telah dikenal sejak abad ke-14 yang merupakan garam berwarna putih dan memiliki sifat tidak mudah terbakar serta larut di dalam air. ZK digunakan sebagai pupuk yakni sumber senyawa kalium dan sulfur pada tanaman perkebunan seperti rami, kapas, dan tembakau. Di Indonesia pupuk ini tidak disubsidi sehingga harganya relatif tinggi di pasaran. Bahan baku sulfat alami untuk pembuatan ZK yang berasal dari pertambangan antara lain adalah lanbeinite (K2SO4.2MgSO4), leonite (K2SO4.MgSO4.4H20), schoenite (K2SO4.MgSO4.6H2O), dan glaserite (K3Na(SO4)2). Pertambangan sumber batuan tersebut banyak terdapat di negara Rusia, Kanada, benua Eropa, Israel, negara-negara timur tengah, Cina, Thailand, Kongo, dan Amerika Serikat.

Pemilihan proes produksi yang digunakan di dalam suatu pabrik pupuk ZK bergantung pada ketersediaan bahan baku. Secara umum ada 7 proses produksi pembuatan pupuk ZK, yaitu:

1. Dekomposisi KCl dengan Na2SO4
2. Dekomposisi KCl dengan CaSO4
3. Dekompisisi KCl dengan MgSO4
4. Dekomposisi KCl dengan (NH4)2SO4
5. Proses Hargreaves yaitu mereaksikan gas SO2, O2, dan H2O dengan KCl
6. Proses Mannheim yaitu mencampur langsung KCl dengan H2SO4 dengan rasio mol tertentu
7. Pemurnian sumber sulfat alami seperti langbeinite dan kainit

1.   Proses Produksi ZK dengan Dekomposisi KCl dengan Na2SO4

Dewasa ini, sumber yang umum digunakan berasal dari Sodium Sulphate Na2SO4 yang dapat diperoleh dari hasil samping dari beberapa proses produksi yakni:

1. Pengolahan bijih chromium
2. Pemurnian flue gas
3. Pembuatan serat (viscose fibres)
4. Produksi HCl, pigmen silica, asam lemak, dan trimethylolpropane
5. Pengolahan limbah asam sulfat

Diagram alir proses ditampilkan pada Gambar 1.

Gambar 1. Diagram alir proses produksi ZK dengan melalui dekomposisi KCl dengan Na2SO4

Penjelasan proses:
Bahan baku yang digunakan adalah sodium sulphate baik dalam bentuk anhydrous (Na2SO4) maupun dalam bentuk hydrated (Na2SO4.10H2O). Selain itu digunakan juga potassium chloride (KCl) dalam bentuk larutan pada temperatur 20 – 25ºC. Umpan KCl, Na2SO4, dan recycle mother liquor yang mengandung kristalin glaserite K3Na(SO4)2 dan KCl, serta kondensat hasil kondensasi dari uap evaporator diumpankan ke reaktor. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

4Na2SO4 + 6KCl -> 2K3Na(SO4)2 + 6NaCl
2KCl + 2K3Na(SO4)2 -> 4K2SO4 + 2NaCl

Rasio mol Na2SO4 : KCl dibuat sangat berlebih yakni antara 1 : 6 sampai 1 : 10 untuk mendapatkan konversi yang tinggi (96 – 99%), sedangkan untuk rasio mol ZK : Na2SO4 dijaga 2 : 1. Beberapa variasi rasio mol (mr) bahan baku dan produk terhadap konversi yang diperoleh di dalam reaktor ditampilkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Pengaruh rasio mol reagent terhadap derajat konversi Na2SO4 menjadi K2SO4

Setelah bereaksi di reaktor, produk ZK dipisahkan di filter dan selanjutnya mother liquor yang terbentuk diuapkan di unit konsentrasi 2 tingkat secara bertahap dan diikuti dengan proses kristalisasi pada temperatur rendah (? 2ºC) untuk tahap 1. Setiap mother liquor yang sudah terpisah baik di tahap 1 maupun 2 akan dipisahkan di filter untuk selanjutnya di-recycle kembali ke reaktor, sedangkan uap dari unit konsentrasi akan dikondensasikan terlebih dahulu dan selanjutnya dikirim ke reaktor.

Selain produk ZK juga diperoleh by-product berupa NaCl. Adapun spesifikasi produk ZK adalah sebagai berikut:
K2SO4: 96%-w
Cl- : 0,5%-w
Na+ : 0,2%-w

2.    Proses Produksi ZK dengan bahan baku KCl dan CaSO4

Ada 3 tahapan utama dalam metode proses ini, yaitu:

1. Pelarutan gypsum
2. Konversi satu tahap (T = 25ºC)
3. Siklus amoniak dalam proses

Diagram alir proses dapat dilihat pada gambar 3.

Gambar 3. Diagram alir proses produksi ZK dengan melalui dekomposisi KCl dengan CaSO4

Reaksi yang terjadi dalam proses ini antara lain:

CaSO4.2H2O + (NH4)2CO3 -> (NH4)2SO4 + CaCO3
2KCl + (NH4)2CO3 -> K2SO4 + 2NH4Cl

Adapun reaksi samping:

CaCO3 -> CaO + CO2
2NH4Cl + CaO + H2O -> CaCl2 + 2NH4OH
2NH4OH + CO2 -> (NH4)2CO3

Karakter dasar dari proses ini ialah adanya sistem recovery multistage untuk gas amoniak dan KCl, juga produk ZK yang dihasilka akan selalu mengandung amonium sulfat yang sangat dipengaruhi oleh komposisi mother liquor.

Akhir Bagian 1

Sumber:
Fertilizer Manual, 1967
Chemical Paper, B. U. Grzmil and B. Kic, 2005
http://www.k-utec.com/download/Te04-01.pdf, 2004

]]> http://majarimagazine.com/2009/07/teknologi-proses-produksi-pupuk-zk-bagian-1/feed/ 0 http://majarimagazine.com/2009/07/reaktor-nuklir-ap1000-china-pertama-di-dunia/ http://majarimagazine.com/2009/07/reaktor-nuklir-ap1000-china-pertama-di-dunia/#comments Fri, 24 Jul 2009 01:10:53 +0000 Inra Sumahamijaya http://majarimagazine.com/?p=1983

Pembangunan reaktor Nuklir di China

Pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir pertama kali di dunia yang berbasis pada teknologi reaktor AP1000 dari U.S. Westinghouse Electric diumumkan oleh China pada bulan April 2009 kemarin. Pembangunan yang dimulai dengan menuangkan 5200 meter kubik semen di pulau nuklir Sanmen provinsi Zhejiang. Dua unit plant akan dibangun dalam tiga tahap, dan reaktor pertama akan memulai operasi pada tahun 2013 kemudian dilanjutkan reaktor kedua pada 2014.

Selama berlangsungnya pengerjaan untuk dua unit reaktor tersebut, China juga akan mulai membangun dua lagi reaktor nuknir berbasis AP1000 di lokasi Haiyang provinsi Shandong, sebagaimana kontrak yang telah ditandatangani antara Westinghouse dengan State Nuclear Power Technology Pwer Corp (SNPTC) China.

Diluar empat unit reaktor yang sedang dibangun, sekarang negara tersebut telah memiliki total 11 unit pembangkit listrik tenaga nuklir yang sedang beroperasi. Tiga unit reakor diantaranya menggunakan teknologi dalam negri, dua unit menggunakan teknologi Russia, empat unit dengan teknologi dari Perancis dan sisanya menggunakan desain dari Kanada. Atas dasar pemenuhan kebutuhan dari permintaan yang terus meningkan dan kekhawatiran dari isu pemanasan global akhir-akhir ini, China sudah mulai mempercepat pembagunan plant nuklirnya hingga mencapai 60 GW pada tahun 2020.

Bagan reaktor AP1000

Walaupun negara tersebut menggunakan berbagai macam desain reaktor nuklir, AP1000 akan menjadi pemain utama dalam desain reaknot ini, menurut SNPTC. Empat buah reaktor yang sedang dibangun sekarang, menggunakan “self-reliance program” dari China sendiri. Hal ini berarti negara tersebut sepenuhnya mempercayakan teknologi AP1000 berdasarkan kemajuan teknologi dalam negri. Untuk lebih jauh lagi, China akan membangun reaktor AP1000 secara masal atas kuasa SNPTC. Untuk pembangunan di pulau Sanmen misalnya, SNPTC menharapkan pembangunan enam unit lagi reaktor nuklir.

Penuangan semen di Sanmen untuk reaktor China generasi ketiga juga menjadi batu loncatan utama bagi Westinghouse Electric. Toshiba Corp. (dibeli oleh Westnghouse pada tahun 2006) yang menjadi suplier reaktor pressurezed water pertama di dunia pada tahun 1957 untuk plant di Shippingport. Pa., dan sekarang teknologi perusahaan ini menjadi basis hampir setengah dari jumlah pembangkit listrik tenaga nuklir di dunia, termasuk penggunaan 60 persen teknologinya di U.S. Akan tetapi benerasi baru dari reaktor tersebut tidak terlihat sesukses generasi sebelumnya. Dan AP1000 hanyalah satu-satunya desain yang disertifikasi oleh Komisi Peraturan Nuklir (NRC) U.S. Faktanya Empat buah reaktor AP1000 tahun 2007 China seharga 5,3 Milyar U.S. Dollar merupakan reaktor pertama dari Westinghouse sejak tahun 1987.

Perhatian kepada desain AP1000 kini mulai meningkat. Di U.S., Westinghouse dengan AP1000nya telah menjadi teknologi pilihan dari sekitar 14 unit plant baru, termasuk enam unit yang telah ditandatangani kontraknya oleh perusahaan tersebut. Dilain pihak, UK yang persiapan plant nuklir generasi barunya menarik minat berbagai perusahaan di seluruh Eropa, kini sedang mengurus sertifikasi hanya untuk dua desain reaktor barunya. Yang pertama UK-EPR yang didesain oleh AREVA dan Electricite de France; dan desain lainnya menggunakan AP1000.

Sumber:
Power Magazine, vol.153 2009

Krisis perubahan iklim perlu segera diatasi

Bersama flu babi, perubahan iklim adalah suatu kondisi global yang kian ramai dibicarakan penduduk dunia. Di saat pengurangan emisi karbon ramai didengungkan, industri-industri seperti oil and gas dan pembangkit tenaga listrik dengan bahan bakar fosil, hampir mustahil ditekan karena ketergantungan masyarakat terhadap produk-produknya. Amerika Serikat dan beberapa negara lainnya bertaruh pada suatu gagasan bahwa teknologi dapat membuat industri batubara yang ‘kotor’ menjadi lebih bersih.

Setelah bertahun-tahun, usaha Amerika Serikat mengembangkan teknologi bagi pembangkit energi berbahan bakar karbon untuk mendorong emisi CO2 ke dalam tanah, bukannya melepas emisi tersebut begitu saja ke atmosfer, mengalami jalan buntu. Situasi telah menjadi sangat buruk sehingga ahli-ahli teknologi hijau menyebut perkembangan teknologi tahap ini sebagai “lembah kematian” (valley of death) bagi teknologi carbon capture and storage (CSS).

Namun, beberapa advokat CCS mengatakan bahwa investasi baru dalam teknologi pengurangan emisi berpotensi besar untuk mewujudkan impian ini menjadi kenyataan. Sarah Forbes, seorang senior di World Resources Institute mengatakan, “Emisi CO2 terus bertambah dan kita sedang menyaksikan akibat dari perubahan iklim. Jika CCS dapat ditambahkan ke dalam cara-cara untuk mengatasi perubahan iklim, waktu untuk menunjukkannya adalah sekarang–atau besok, mungkin.”

Undang-undang Iklim yang telah diluluskan oleh House of Representatives AS dan siap diperdebatkan di Senat akan menyediakan dana penelitian dan insentif untuk perusahaan-perusahaan untuk mengembangkan teknologi ini. Presiden Barrack Obama bulan kemarin telah mengumumkan satu milyar dolar untuk penelitian CSS, sebuah pembangkit listrik bertenaga batubara dengan emisi mendekati nol di Illinois bernama FutureGen.

Pemerintah Amerika Serikat bertaruh banyak dalam teknologi batubara bersih ini. Investasi AS dalam penelitian, pengembangan, dan penyebaran CCS direncanakan untuk dilipatgandakan dari 3,6 milyar dolar pada tahun 2009 menjadi 7,2 milyar dolar di tahun 2010, menurut sebuah laporan yang disusun Gallagher dan koleganya. Obama juga mengeluarkan paket stimulus yang mencapai sekitar 14 milyar dolar, atau hampir dua kali lipatnya, untuk efisiensi energi dan energi terbarukan.

Pendukung CCS mengatakan teknologi ini esensial untuk memerangi perubahan iklim. Sekitar setengah dari konsumsi energi di AS dihasilkan dari batubara dan proses pembakaran batubara bagi pembangkit listrik menghasilkan 80 persen emisi yang dihasilkan dari seluruh pembangkit listrik AS. Penghasil energi terbarukan seperti angin dan panas (gabungan keduanya mengasilkan kurang dari 2 persen produksi listrik AS) tidak akan berkembang cukup cepat untuk menggantikan batubara.

CCS bekerja dengan menangkap karbon dioksida dari pembangkit energi dan penghasil lainnya sebagai gas yang harus relatif murni, sebelum gas tersebut dapat disimpan. Penangkapan ini bukanlah suatu teknologi baru karena CO2 sudah secara rutin dipisahkan dan diambil sebagai produk sampungan dari proses industri. CO2 yang telah diambil harus disimpan (dalam bentuk kompres) dan dipindahkan ke tempat penyimpanan.

Teknologi CCS diharapkan dapat menjadi salah satu solusi dalam mengatasi perubahan iklim

CO2 dapat diinjeksikan secara langsung dalam formasi geologi seperti reservoir minyak dan gas, dalam pori-pori batuan atau dalam celah yang disebabkan oleh ekstraksi minyak dan natural gas. Tingkat keamanan dari pelucutan bergantung pada karakteristik tempa dan manajemen. Dalam Laporan Khusus Intergovernmental Panel of Climate Change (IPCC) mengenai CCS disimpulkan bahwa fraksi yang dihasilkan dari pemilihan dan manajemen reservoir geologi yang baik sangat mungkin bertambah sebanyak 99% pada 100 tahun dan mungkin bertambah sebanyak 99% pada 1000 tahun.

Namun, ada juga yang mengkritik pemerintah AS karena terlalu bergantung pada CCS dan batubara daripada menginvestasikan lebih banyak pada energi terbarukan dan efisiensi energi. Menurut Daniel Kessler, juru bicara Greenpeace CCS hanyalah suatu taktik yang digunakan sebagai janji pada rakyat AS untuk tetap membakar batubara selama-lamanya. Menurutnya, setiap dolar yang dihabiskan untuk CCS dapat diinvestasikan lebih bijaksana pada energi terbarukan. Ia juga menambahkan bahwa teknologi CCS tidak akan siap cukup cepar untuk mengatasi kegentingan krisis perubahan iklim.

Integritas terhadap lingkungan juga menjadi perhatian European Commission of Environment. Sebagian terhadap masalah memastikan bahwa CO2 yang ditangkap dan disimpan tetap terisolasi dari atmosfer untuk waktu yang lama dan sebagian lagi dalam memastikan bahwa pengambilan, pengiriman, dan penyimpanan emisi ini tidak menyebabkan masalah kesehatan atau ekosistem. Walaupun komponen-komponen CCS seluruhnya diketahui dan dan disebarkan dalam skala komersial, sistem terintegrasinya masih baru, dan rambu-rambu yang jelas harus dikembangkan.

Masalah lainnya adalah biaya untuk menangkap dan menyimpan. Menangkat gas CO2 pada khususnya adalah variabel yang mahal. Flue gas dari batu bara atau pembangkit energi berbahan bakar fosil mengandung konsentrasi CO2 yang relatif rendah (10-12% untuk batu bara dan 3-6% untuk minyak) dan energi yang diperlukan untuk mengangkap gas pada konsentrasi serendah itu membutuhkan penalti berupa efisiensi dan biaya tambahan.

Meskipun masih banyak pro dan kontra mengenai rencana ini, beberapa negara sudah mulai dengan penelitiannya masing-masing. Di Cina, proyek serupa dengan nama GreenGen diharapkan untuk selesai sebelum FutureGen. Australia memiliki proyek dengan nama ZeroGen dan beberapa negara Eropa sedang bekerja pada teknologi serupa. Beberapa kalangan menganggap situasi ini sebagai perlombaan. Negara pertama yang dapat membuktikan CCS dapat berfungsi dapat mengekspor teknologi di negara lain. Namun baik Gallagher maupun Forbes setuju bahwa dengan perubahan iklim ini, dunia ada pada posisi perlu bekerja bersama-sama.

Sumber:
http://edition.cnn.com/2009/TECH/07/13/carbon.capture.storage/index.html#cnnSTCText
http://ec.europa.eu/environment/climat/ccs/what_en.htm

Kabel Superkonduktor

Korea Selatan mulai menginstal kabel distribusi listrik superkonduktor di dekat kota Seoul pada pertengahan tahun 2010. Bulan April kemarin, perusahaan kabel raksasa negara tersebut, LS Cable mulai memesan superkonduktor 344 sepanjang 50 miles dengan jenis second-generation high-temperature superconductors (HTS) dari American Superconduktor Corp (AMSC). Rencananya kabel tersebut akan digunakan pada sistem kabel 22,9 kV sebagai bagian dari jaringan penghantar listrik komersial Korea Electric Power Corp (KEPCO). Sistem kabel ini akan mencapai panjang 50 mil dan mampu menghantarkan listrik sebanyak 50 MW.

“Sebagaimana kasus di berbagai negara di seluruh dunia, permintaan kebutuhan listrik korea juga meningkat tajam dan kami mengandalkan berbagai sumber energi terbarukan untuk memenuhi kebutuhan tersebut,” kata Kim Ssang-su, CEO KEPCO. “Dengan kemampuan mereka membawa energi listrik dalam jumlah besar, kita akan melihat sesuatu yang menjanjikan dari teknologi kabel superkonduktor ini dan menanti penginstalan sistem pertamanya.”

Sebuah kabel yang dibuat dari kawat HTS didalamnya dapat menghantarkan listrik mencapai 10 kali lipat lebih banyak dibandingkan jumlah listrik yang dapat dihantarkan oleh kabel tembaga dengan diameter yang sama. Dengan mengganti kabel tembaga dengan kabel HTS dan dengan memanfaatkan jaringan terowongan bawah tanah yang sudah ada, suatu kota akan mendapatkan kepadatan arus listrik yang lebih tahan lama dan jaringan listrik yang lebih terjaga keamanannya tanpa menggali jalan-jalan kota. Superkonduktor 344 dari AMSC yang mulai diproduksi tahun 2007 ini memiliki sebuah fitur yang mampu mengurangi biaya produksinya, menurut keterangan perusahaan tersebut.

Korea selatan telah melakukan pengembangan dan komersialisasi sistem superkonduktor beberapa tahun, dengan menghabiskan biaya tidak kurang dari 100 juta U.S. Dollar pada program yang diberi nama Development of Advanced Power Systems by Applied Superconductivity technologies (DAPAS). Selama tahun 2006 dan 2007, negara tersebut melakukan berbagai percobaan sistem kabel superkonduktor pada panjang 30 meter dan 100 meter untuk jenis kabel superkonduktor 22,9 kV menggunakan kawat HTS generasi pertama AMSC. Instalasi kabel di Korea Selatan ini akan mengikuti beberapa pengaturan kabel superkonduktor menyesuaikan pada jaringan listrik U.S.

Pemegang rekor dunia untuk pertama kalinya menggunakan sistem superkonduktor ini adalah Long Island, U.S. pada bulan April 2008. Sistem kabel 138 kV sekarang sudah menjadi bagian sistem permanen penghantar listrik utama Long Island Power Authority (LIPA). Pada kapasitas penuh, sistem kabel LIPA dapat menghantarkan listrik mencapai 574 MW. Proyek superkonduktor lain kini sedang direncanakan untuk kota Mahattan, N.Y., dengan mendapat dana bantuan dari Department of Homeland Security U.S.

Sumber:
Power Magazine, vol.153 2009

Info tambahan: Klik disini untuk berlangganan Power Magazine

Sabun dibuat dengan reaksi penyabunan sebagai berikut:

Reaksi penyabunan (saponifikasi) dengan menggunakan alkali adalah adalah reaksi trigliserida dengan alkali (NaOH atau KOH) yang menghasilkan sabun dan gliserin. Reaksi penyabunan dapat ditulis sebagai berikut :

C3H5(OOCR)3 + 3 NaOH -> C3H5(OH)3 + 3 NaOOCR

Reaksi pembuatan sabun atau saponifikasi menghasilkan sabun sebagai produk utama dan gliserin sebagai produk samping. Gliserin sebagai produk samping juga memiliki nilai jual. Sabun merupakan garam yang terbentuk dari asam lemak dan alkali. Sabun dengan berat molekul rendah akan lebih mudah larut dan memiliki struktur sabun yang lebih keras. Sabun memiliki kelarutan yang tinggi dalam air, tetapi sabun tidak larut menjadi partikel yang lebih kecil, melainkan larut dalam bentuk ion.

Sabun pada umumnya dikenal dalam dua wujud, sabun cair dan sabun padat. Perbedaan utama dari kedua wujud sabun ini adalah alkali yang digunakan dalam reaksi pembuatan sabun. Sabun padat menggunakan natrium hidroksida/soda kaustik (NaOH), sedangkan sabun cair menggunakan kalium hidroksida (KOH) sebagai alkali. Selain itu, jenis minyak yang digunakan juga mempengaruhi wujud sabun yang dihasilkan. Minyak kelapa akan menghasilkan sabun yang lebih keras daripada minyak kedelai, minyak kacang, dan minyak biji katun.

Bahan Baku: Minyak/Lemak

Minyak/lemak merupakan senyawa lipid yang memiliki struktur berupa ester dari gliserol. Pada proses pembuatan sabun, jenis minyak atau lemak yang digunakan adalah minyak nabati atau lemak hewan. Perbedaan antara minyak dan lemak adalah wujud keduanya dalam keadaan ruang. Minyak akan berwujud cair pada temperatur ruang (± 28°C), sedangkan lemak akan berwujud padat.

Minyak tumbuhan maupun lemak hewan merupakan senyawa trigliserida. Trigliserida yang umum digunakan sebagai bahan baku pembuatan sabun memiliki asam lemak dengan panjang rantai karbon antara 12 sampai 18. Asam lemak dengan panjang rantai karbon kurang dari 12 akan menimbulkan iritasi pada kulit, sedangkan rantai karbon lebih dari 18 akan membuat sabun menjadi keras dan sulit terlarut dalam air. Kandungan asam lemak tak jenuh, seperti oleat, linoleat, dan linolenat yang terlalu banyak akan menyebabkan sabun mudah teroksidasi pada keadaan atmosferik sehingga sabun menjadi tengik. Asam lemak tak jenuh memiliki ikatan rangkap sehingga titik lelehnya lebih rendah daripada asam lemak jenuh yang tak memiliki ikatan rangkap, sehingga sabun yang dihasilkan juga akan lebih lembek dan mudah meleleh pada temperatur tinggi.

Jenis-jenis Minyak atau Lemak

Jumlah minyak atau lemak yang digunakan dalam proses pembuatan sabun harus dibatasi karena berbagai alasan, seperti : kelayakan ekonomi, spesifikasi produk (sabun tidak mudah teroksidasi, mudah berbusa, dan mudah larut), dan lain-lain. Beberapa jenis minyak atau lemak yang biasa dipakai dalam proses pembuatan sabun di antaranya :

1. Tallow. Tallow adalah lemak sapi atau domba yang dihasilkan oleh industri pengolahan daging sebagai hasil samping. Kualitas dari tallow ditentukan dari warna, titer (temperatur solidifikasi dari asam lemak), kandungan FFA, bilangan saponifikasi, dan bilangan iodin. Tallow dengan kualitas baik biasanya digunakan dalam pembuatan sabun mandi dan tallow dengan kualitas rendah digunakan dalam pembuatan sabun cuci. Oleat dan stearat adalah asam lemak yang paling banyak terdapat dalam tallow. Jumlah FFA dari tallow berkisar antara 0,75-7,0 %. Titer pada tallow umumnya di atas 40°C. Tallow dengan titer di bawah 40°C dikenal dengan nama grease.
2. Lard. Lard merupakan minyak babi yang masih banyak mengandung asam lemak tak jenuh seperti oleat (60 ~ 65%) dan asam lemak jenuh seperti stearat (35 ~ 40%). Jika digunakan sebagai pengganti tallow, lard harus dihidrogenasi parsial terlebih dahulu untuk mengurangi ketidakjenuhannya. Sabun yang dihasilkan dari lard berwarna putih dan mudah berbusa.
3. Palm Oil (minyak kelapa sawit). Minyak kelapa sawit umumnya digunakan sebagai pengganti tallow. Minyak kelapa sawit dapat diperoleh dari pemasakan buah kelapa sawit. Minyak kelapa sawit berwarna jingga kemerahan karena adanya kandungan zat warna karotenoid sehingga jika akan digunakan sebagai bahan baku pembuatan sabun harus dipucatkan terlebih dahulu. Sabun yang terbuat dari 100% minyak kelapa sawit akan bersifat keras dan sulit berbusa. Maka dari itu, jika akan digunakan sebagai bahan baku pembuatan sabun, minyak kelapa sawit harus dicampur dengan bahan lainnya.
4. Coconut Oil (minyak kelapa). Minyak kelapa merupakan minyak nabati yang sering digunakan dalam industri pembuatan sabun. Minyak kelapa berwarna kuning pucat dan diperoleh melalui ekstraksi daging buah yang dikeringkan (kopra). Minyak kelapa memiliki kandungan asam lemak jenuh yang tinggi, terutama asam laurat, sehingga minyak kelapa tahan terhadap oksidasi yang menimbulkan bau tengik. Minyak kelapa juga memiliki kandungan asam lemak kaproat, kaprilat, dan kaprat.
5. Palm Kernel Oil (minyak inti kelapa sawit). Minyak inti kelapa sawit diperoleh dari biji kelapa sawit. Minyak inti sawit memiliki kandungan asam lemak yang mirip dengan minyak kelapa sehingga dapat digunakan sebagai pengganti minyak kelapa. Minyak inti sawit memiliki kandungan asam lemak tak jenuh lebih tinggi dan asam lemak rantai pendek lebih rendah daripada minyak kelapa.
6. Palm Oil Stearine (minyak sawit stearin). Minyak sawit stearin adalah minyak yang dihasilkan dari ekstraksi asam-asam lemak dari minyak sawit dengan pelarut aseton dan heksana. Kandungan asam lemak terbesar dalam minyak ini adalah stearin.
7. Marine Oil. Marine oil berasal dari mamalia laut (paus) dan ikan laut. Marine oil memiliki kandungan asam lemak tak jenuh yang cukup tinggi, sehingga harus dihidrogenasi parsial terlebih dahulu sebelum digunakan sebagai bahan baku.
8. Castor Oil (minyak jarak). Minyak ini berasal dari biji pohon jarak dan digunakan untuk membuat sabun transparan.
9. Olive oil (minyak zaitun). Minyak zaitun berasal dari ekstraksi buah zaitun. Minyak zaitun dengan kualitas tinggi memiliki warna kekuningan. Sabun yang berasal dari minyak zaitun memiliki sifat yang keras tapi lembut bagi kulit.
10. Campuran minyak dan lemak. Industri pembuat sabun umumnya membuat sabun yang berasal dari campuran minyak dan lemak yang berbeda. Minyak kelapa sering dicampur dengan tallow karena memiliki sifat yang saling melengkapi. Minyak kelapa memiliki kandungan asam laurat dan miristat yang tinggi dan dapat membuat sabun mudah larut dan berbusa. Kandungan stearat dan dan palmitat yang tinggi dari tallow akan memperkeras struktur sabun.

Bahan Baku: Alkali

Jenis alkali yang umum digunakan dalam proses saponifikasi adalah NaOH, KOH, Na2CO3, NH4OH, dan ethanolamines. NaOH, atau yang biasa dikenal dengan soda kaustik dalam industri sabun, merupakan alkali yang paling banyak digunakan dalam pembuatan sabun keras. KOH banyak digunakan dalam pembuatan sabun cair karena sifatnya yang mudah larut dalam air. Na2CO3 (abu soda/natrium karbonat) merupakan alkali yang murah dan dapat menyabunkan asam lemak, tetapi tidak dapat menyabunkan trigliserida (minyak atau lemak).

Ethanolamines merupakan golongan senyawa amin alkohol. Senyawa tersebut dapat digunakan untuk membuat sabun dari asam lemak. Sabun yang dihasilkan sangat mudah larut dalam air, mudah berbusa, dan mampu menurunkan kesadahan air. Sabun yang terbuat dari ethanolamines dan minyak kelapa menunjukkan sifat mudah berbusa tetapi sabun tersebut lebih umum digunakan sebagai sabun industri dan deterjen, bukan sebagai sabun rumah tangga. Pencampuran alkali yang berbeda sering dilakukan oleh industri sabun dengan tujuan untuk mendapatkan sabun dengan keunggulan tertentu.

Bahan Pendukung

Bahan baku pendukung digunakan untuk membantu proses penyempurnaan sabun hasil saponifikasi (pegendapan sabun dan pengambilan gliserin) sampai sabun menjadi produk yang siap dipasarkan. Bahan-bahan tersebut adalah NaCl (garam) dan bahan-bahan aditif.

1. NaCl. NaCl merupakan komponen kunci dalam proses pembuatan sabun. Kandungan NaCl pada produk akhir sangat kecil karena kandungan NaCl yang terlalu tinggi di dalam sabun dapat memperkeras struktur sabun. NaCl yang digunakan umumnya berbentuk air garam (brine) atau padatan (kristal). NaCl digunakan untuk memisahkan produk sabun dan gliserin. Gliserin tidak mengalami pengendapan dalam brine karena kelarutannya yang tinggi, sedangkan sabun akan mengendap. NaCl harus bebas dari besi, kalsium, dan magnesium agar diperoleh sabun yang berkualitas.
2. Bahan aditif. Bahan aditif merupakan bahan-bahan yang ditambahkan ke dalam sabun yang bertujuan untuk mempertinggi kualitas produk sabun sehingga menarik konsumen. Bahan-bahan aditif tersebut antara lain : Builders, Fillers inert, Anti oksidan, Pewarna,dan parfum.

Asam Sulfat

Nitrogen (N2) – Merupakan senyawa inert yang paling sering ditemukan di berbagai industri. Digunakan untuk berbagai macam kebutuhan mulai dari pelapis tangki (untuk mencegah kontak oksigen dengan bahan campuran mudah terbakar) sampai pengontrol temperatur pada reaksi eksotermik. Nitrogen juga digunakan sebagai kontainer solid pembawa gas ketika kondisi bahan kimia yang rentan terhadap udara.

Oksigen (O2) – The ultimate oxydizer. Digunakan dalam berbagai aplikasi oksidasi, pembakaran, peleburan logam, hingga pembuatan senyawa sintetis. Oksigen dalam bentuk cair digunakan dengan baik dalam hulu ledak di berbagai peluru kendali.

Etilen (C2H4) – Senyawa yang paling populer dalam industri pembuatan polimer. Etilen juga digunakan untuk mematangkan dan zat pewarna dalam buah.

Ammonia (NH3) – Pelarut yang sering digunakan sebagai scrubber berbagai zat pengotor dalam aliran pembuangan bahan bakar minyak bumi sebelum dilepaskan ke atmosfer. Ammonia juga digunakan sebagai bahan pendingin.

Asam Phospat (H3PO4) – Kegunaan senyawa ini yang paling utama ada dalam industri pembuatan pupuk. Kegunaan lainnya, biasa digunakan pada pembuatan minuman ringan dan berbagai produk makanan.

Sodium Hidroksida (NaOH) – Substansi alkali yang paling terkenal di industri. Digunakan dalam berbagai macam industri pembuatan pewarna dan sabun. Senyawa ini dapat digunakan sebagai bahan pembersih yang baik dan penetralisir asam. Senyawa ini juga dikenal dengan nama lye.

Propilen (C3H6) – Salah satu pelopor industri polimer.

Klorin (Cl2) – Digunakan dalam pembuatan bleaching agent dan titanium dioksida. Akan tetapi akhir-akhir ini penggunaan klorin mulai dibatasi dalam industri pembuatan bleaching agent.

Sodium Carbonat (Na2CO3) – Biasa dikenal dengan nama soda abu, senyawa ini digunakan dalam berbagai senyawa pembersih, pembuatan sabun, pembuatan gelas, pembuatan pulp, dan sebagai water softener dalam industri perminyakan.

Nitrobenzene (C6H5NO2) – Secara umum digunakan dalam pembuatan aniline dan zat aditif pada karet sebagai anti-oksidant (mencagah oksidasi).

Aluminum Sulfat (Al2(SO4)3) – Digunakan pada industri pembuatan kertas dan pada penanganan limbah cair sebagai pH buffer.

Methyl tert-Butyl ether (MTBE) – Senyawa yang terkenal dalam perannya sebagai aditif bensin (oxygenate – gasoline additive). Akan tetapi karena efeknya yang beracun, penggunaan MTBE mulai dikurangi dan digantikan dengan ethanol.

Asam Nitrat (HNO3) – Dikenal dengan nama air keras, senyawa ini digunakan dalam berbagai pembentukan senyawa sintetis, pembantukan senyawa-senyawa grup nitro, pembuatan zat pewarna dan berbagai bahan peledak.

Benzene (C6H6) – Dahulu dukenal dengan nama benzol, dua kegunaan terbesar dari senyawa ini adalah sebagai reaktan untuk memproduksi etilbenzene (digunakan untuk membuat styrene) dan cumene (digunakan untuk membuat phenol).

Formaldehid (HCHO) – Formalin yang kita kenal merupakan larutan 40 persen Formaldehid dan 60 persen air atau air dan metil alkohol. Formalin digunakan untuk berbagai aplikasi desinfektan, insektisida, fungisida dan deodoran. Belakangan ini ditemukan fakta bahwa formalin bersifat karsinogen.

Asam Klorida (HCl) – Senyawa ini diproduksi dalam berbagai industri sebagai produk samping reaksi klorin dengan hidrokarbon. Digunakan dalam jumlah besar untuk menyiapkan klorida, membersihkan logam dan beberapa proses industri lainnya.

Sumber:
- Cheresources.com
- Wikipedia.org
- Microsoft Student Encarta 2009

Oksigen terlarut (OT) atau Dissolved Oxygen (DO)

Oksigen merupakan parameter yang sangat penting dalam air. Sebagian besar makhluk hidup dalam air membutuhkan oksigen untuk mempertahankan hidupnya, baik tanaman maupun hewan air, bergantung kepada oksigen yang terlarut. Ikan merupakan makhluk air dengan kebutuhan oksigen tertinggi, kemudian invertebrata, dan yang terkecil kebutuhan oksigennya adalah bakteri.

Keseimbangan oksigen terlarut (OT) dalam air secara alamiah terjadi secara bekesinambungan. Mikoorganisme sebagai makhluk terkecil dalam air, untuk pertumbuhannya membutuhkan sumber energi yaitu unsur karbon (C) yang dapat diperoleh dari bahan organik yang berasal dari tanaman, ganggang yang mati, maupun oksigen dari udara.

Bahan organik tersebut oleh mikroorganisme akan duraikan menadi karbon dioksida (CO2) dan air (H2O). CO2 selanjutnya dimanfaatkan oleh tanaman dalam air untuk proses fotosintesis membentuk oksigen, dan seterusnya.

Oksigen yang dimanfaatkan untuk proses penguraian bahan organik tersebut akan diganti oleh oksigen yang masuk dari udara maupun dari sumber lainnya secepat habisnya oksigen terlarut yang digunakan oleh bakteri atau dengan kata lain oksigen yang diambil oleh biota air selalu setimbang dengan oksigen yang masuk dari udara maupun dari hasil fotosintesa tanaman air.

Apabila pada suatu saat bahan organik dalam air menjadi berlebih sebagai akibat masuknya limbah aktivitas manusia (seperti limbah organik dari industri), yang berarti suplai karbon (C) melimpah, menyebabkan kecepatan pertumbuhan mikroorganisme akan berlipat ganda, yang berati juga meningkatnya kebutuhan oksigen, sementara suplai oksigen dari udara jumlahnya tetap. Pada kondisi seperti ini, kesetimbangan antara oksigen yang masuk ke air dengan yang dimanfaatkan oleh biota air tidak setimbang, akibatnya terjadi defisit oksigen terlarut dalam air. Bila penurunan oksigen terlarut tetap berlanjut hingga nol, biota air yang membutuhkan oksigen (aerobik) akan mati, dan digantikan dengan tumbuhnya mikroba yang tidak membutuhkan oksigen atau mikroba anerobik. Sama halnya dengan mikroba aerobik, mikroba anaerobik juga akan memanfatkan karbon dari bahan organik. Dari respirasi anaerobik ini terbentuk gas metana (CH4) disamping terbentuk gas asam sulfida (H2S) yang berbau busuk.

Masuknya zat terlarut lain dalam air mengganggu kelarutan oksigen dalam air

BOD dan COD

Untuk menentukan tingkat penurunan kualitas air dapat dilihat dari penurunan kadar oksigen terlatut (OT) sebagai akibat masuknya bahan organik dari luar, umumnya digunakan uji BOD dan atau COD.

Biological Oxygen Demand (BOD) atau kebutuhan oksigen biologis (KOB) menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh mikroorganisme hidup untuk memecah atau mengoksidasi bahan organik dalam air.

Oleh karena itu, nilai BOD bukanlah merupakan nilai yang menujukkan jumlah atau kadar bahan organik dalam air, tetapi mengukur secara relative jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk mengoksidasi atau menguraikan bahan-bahan organik tersebut. BOD tinggi menunjukkan bahwa jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk mengoksidasi bahan organik dalam air tersebut tinggi, berarti dalam air sudah terjadi defisit oksigen. Banyaknya mikroorganisme yang tumbuh dalam air disebabkan banyaknya makanan yang tersedia (bahan organik), oleh karena itu secara tidak langsung BOD selalu dikaitkan dengan kadar bahan organik dalam air.

BOD5 merupakan penentuan kadar BOD baku yaitu pengukuran jumlah oksigen yang dihabiskan dalam waktu lima hari oleh mikroorganisme pengurai secara aerobic dalam suatu volume air pada suhu 20 derajat Celcius.

BOD5 500mg/liter (atau ppm) berarti 500 mgram oksigen akan dihabiskan oleh mikroorganisme dalam satu liter contoh air selama waktu lima hari pada suhu 20 derajat Celcius.

Beberapa dasar yang sering digunakan untuk menentukan kualitas air dilihat dari kadar BOD adalah:

Erat kaitannya dengan BOD adalah COD. Dalam bahan buangan, tidak semua bahan kimia organik dapat diuraikan oleh mikroorganisme secara cepat.

Bahan organik dalam air bersifat:

• Dapat diuraikan oleh bakteri (biodegradasi) dalam waktu lima hari
• Bahan organik yang tidak teruraikan oleh bakteri dalam waktu lima hari
• Bahan organik yang tidak mengalami biodegradasi

Uji COD ini meliputi semua bahan organik di atas, baik yang dapat diuraikan oleh mikroorganisme maupun yang tidak dapat diuraikan. Oleh karena itu hasil uji COD akan lebih tinggi dari hasil uji BOD.

Referensi:
Henze,Mogenz.1995.Waste Water Treatment Biological and Chemical Process.Germany:Springer-verlagheidelberg
Effeni, Farid. Diktat Kuliah Pengolahan Limbah Industri.Surabaya:Teknik Kimia ITS

Salah satu cara yang potensial untuk mengurangi konsumsi batubara sekaligus mengurangi emisi gas rumah kaca dari pembakaran batubara adalah co-firing batubara dengan limbah biomassa.

Co-firing

Co-firing batubara dengan limbah biomassa dapat mengurangi emisi gas rumah kaca

Co-firing merupakan suatu proses pembakaran dua material yang berbeda secara bersamaan. Dengan menggunakan co-firing, emisi dari pembakaran suatu bahan bakar fosil dapat dikurangi. Co-firing merupakan salah satu metode alternatif untuk mengubah biomassa menjadi tenaga listrik, yaitu dengan cara substitusi sebagian batubara dengan biomassa di dalam suatu coal boiler. Biomassa dikenal sebagai zero CO2 emission, dengan kata lain tidak menyebabkan akumulasi CO2 di atmosfer, dan biomassa juga mengandung lebih sedikit sulfur jika dibandingkan dengan batubara. Oleh karena itu,co-firing batubara dan biomassa menyebabkan menurunnya emisi CO2 dan jumlah polutan NOx dan SOx dari bahan bakar fosil.

Dengan co-firing, dampak korosi pada dinding pembakar akan diminimalisir.

Selain itu, pembakaran batubara dan limbah biomassa secara bersamaan mengurangi korosi yang disebabkan oleh klorin. Biomassa apabila dibakara kana menghasilkan zat alkali klorida yang kemudian akan bereaksi dengan sulfur oksida dan aluminium silikat, dimana keduanya adalah hasil pembakaran dari batubara. Hasil reaksi akan berupa alkali sulfat dan alkali silikat serta HCl yang tidak bersifat korosif sehingga aman bagi alat-alat pembakar. Metode co-firing batu bara dan limbah biomassa ini telah didemonstrasikan, diuji, serta dibuktikan pada semua tipe boiler yang umum digunakan pada unit pembangkit listrik. Efisiensi yang dicapai dengan metode ini hampir mencapai 33 – 37%.

Hingga saat ini, terdapat tiga jenis konfigurasi co-firing yang telah digunakan, yaitu direct co-firing, indirect cofiring, dan parallel co-firing.

1. Direct Co-firing

Pada konfigurasi ini, biomassa (sebagai bahan bakar sekunder) dimasukkan bersamaan dengan batubara (sebagai bahan bakar primer) ke dalam boiler yang sama. Direct co-firing lebih umum digunakan karena paling murah. Pada direct co-firing sendiri, ada dua pendekatan yang dapat dilakukan. Yang pertama adalah pencampuran dan perlakuan awal terhadap biomassa dan batubara dilakukan bersamaan sebelum diumpankan ke pembakar. Yang kedua, perlakuan awal biomassa dan batubara dilakukan secara terpisah, kemudian baru diumpankan ke pembakar.



Proses Direct Co-firing (K-boiler)

2. Indirect Co-firing

Konfigurasi indirect co-firing mengacu pada proses gasifikasi biomassa, dimana gas hasil gasifikasi biomassa kemudian diumpankan ke dalam pembakar dan dibakar bersama batubara. Dengan menggunakan konfigurasi ini, abu dari biomassa akan terpisah dari abu batubara dengan tetap menghasilkan rasio co-firing yang sangat tinggi. Kekurangan dari indirect co-firing adalah biaya investasinya yang tinggi.



Proses indirect co-firing dengan menggunakan (a) pre-furnace PP, atau (b) gasifier RG untuk biomassa (K-boiler)

3. Parallel Co-firing

Parallel co-firing melibatkan suatu pembakar dan boiler terpisah untuk biomassa, dimana hasil pembakaran dari biomassa akan membangkitkan steam yang kemudian akan digunakan pada sirkuit power plant pembakaran batubara. Walaupun konfigurasi ini membutuhkan investasi yang lebih besar daripada direct co-firing, konfigurasi ini memiliki kelebihan tersendiri. Dengan menggunakan konfigurasi ini,sangatlah mungkin untuk digunakan bahan bakar dengan kandungan logam alkali dan klorin tinggi dan abu dari hasil pembakaran batubara serta biomassa akan dihasilkan terpisah.



Konfigurasi parallel co-firing (K-boiler)

Tantangan Menggunakan Biomassa sebagai Feedstock

Co-firing jerami dengan batubara telah dilakukan di DTI, Denmark.

Limbah biomassa yang umum digunakan dalam bidang energi adalah limbah pangan (jerami gandum, tandan kosong sawit, batang tebu, dll), limbah perhutanan, dan tanaman energi (ditanam khusus sebagai bahan bakar). Penggunakan biomassa dalam proses co-firing dengan batubara memiliki sebuah kendala. Biomassa memiliki karakteristik yang berbeda dengan batubara. Pada umumnya,analisis proksimat dari biomassa menunjukkan kandungan volatil sebesar 80% dan20% karbon tetap (basis kering dan basis bebas abu). Biomassa memiliki kelembaban yang tinggi sehingga nilai kalornya rendah. Kelembaban yang tinggi akan menyebabkan turunya temperatur pembakaran maksimum dan meningkatkan waktu tinggal yang dibutuhkan pada ruang pembakaran dan juga dapat menyebabkan terjadi pembakaran tidak sempurna. Biomassa juga mengandung abu yang l;ebih sedikit daripada batubara, akan tetapi kandungan logam alkali tinggi pada abu biomassa. Logam alkali merupakan salah satu penyebab terjadinya fouling di permukaan perpindahan panas.
Sebagian besar permasalahan yang timbul pada proses co-firing batubara dengan limbah biomassa berasal dari sifat fisik dan kimia biomassa, karena itu diperlukan pre-treatement terhadap biomassa sebelum digunakan dalam proses co-firing. Pilihan pre-treatment yang dapat dilakukan adalah drying, sizing, balling, pelletizing, briquetting, washing/leaching, torefaksi, torefaksi dengan pelletizing, dan pirolisis.

Referensi:

Maciejewska, A., et all . Co-firing of Biomass with Coal: Constraints and Role of Biomass Pre-treatment. DG JRC, Institute for Energy. 2006.
Veijonen et all.  Biomass Co-firing: An Efficient Way to Reduce Greenhouse Gas Emissions. European Bioenergy Network (EUBIONET).
Biomass Co-firing: A Renewable Alternative for Utilities. National Renewable Energy Laboratory, U.S. Department of Energy (DOE). 2000.
Abirama dan Mandolang. Torefaksi Jerami Padi dan Tandan Kosong Kelapa Sawit. Program Studi Teknik Kimia, Institut Teknologi Bandung. 2009.
Van Loo dan Koppejan. The Handbook of Biomass Combustion and Co-firing.

Kopi instan mengandung 2/3 kafein kopi asli

Kopi adalah salah satu minuman terfavorit dunia. Dengan sedikit kandungan kafein yang menyegarkan, rasanya yang beda dan aroma dari senyawa volatil seperti 4-(4-hydroxyphenyl)-2-butanone, akan membuat kopi terasa nikmat. Bagi anda yang tidak memiliki cukup waktu luang untuk menikmati seduhan biji kopi, kopi instan lah solusiya.

Kopi instan yang cukup stabil pertama kali diproduksi ilmuan jepang bernama Satori Kato, pada tahun 1901. Selama Perang Dunia II, kopi instan mulai terkenal diantara tentara-tentara U.S setelah Nestlé memasarkan brand Nescafé sejak tahun 1910an. Minuman ini kemudian dikembangkan lagi pada tahun 1963 ketika Kraft mulai mengenalkan Maxwell House freeze-dried instant cofee. Dan dalam beberapa tahun saja, kopi instan jenis freeze-dried sudah mendominasi pasar.

Dengan mengkesampingkan aroma dan rasanya, banyak orang menginginkan kopi karena sensasi menyegarkan dari suatu komponen alkaloid yang disebut caffeine. Menurut National Nutrient Database for Standard Reference, kopi instan memiliki sekitar dua per tiga kandungan kafein kopi asli. Untuk lebih tepatnya, 8 oz kopi asli akan mengandung 95mg kafein, sedangkan pada takaran yang sama kopi instan hanya mengandung 62mg kafein saja. Tapi, bagaimanapun juga kandungan kafein turut dipengaruhi oleh spesies biji kopi, kandungan biji dan proses pengolahannya.

Semua produksi kopi instan mencakup proses pemanggangan biji kopi dan memasaknya didalam air panas. Sebelum hasinya diproses lebih lanjut menjadi kopi instan, oksigen dan partikel-partikel tidak latur didalamnya dipisahkan terlebih dahulu. Setelah itu, hasil masakan kopi dikeringkan dengan beberapa jenis metode untuk menghasilkan kopi instan.

Metode Pengeringan

Salah satu metode yang paling sering digunakan untuk mengeringkan kopi adalah menggunakan spray-drying. Kopi disemprotkan melalui nozzle untuk memproduksi tetesan-tetesan sebesar 300 µm yang akan jaruh ke drying tower, kopi sudah berbentuk bubuk pada saat tetesan tersebut mencapai dasar. Drying tower dijaga pada tekanan tinggi dan temperatur mendekati 270 derajad C. Produk kopi yang bagus akan dibasahi untuk membentuk butiran yang lebih besar sebelum masuk ke bagian pengemasan.

Freeze Dryer

Metode lainnya adalah dengan roses freeze-drying. Hasil masakan kopi pertama-tama dibekukan kemudian dihancurkan untuk membentuk butiran yang diinginkan. Standard & Alternative Products (SAAP), salah satunya menentukan butiran kopi standar sekitar diameter 3mm. Butiran yang terlalu besar atau terlalu kecil akan dilelehkan dan dibekukan kembali. Butiran yang beku dengan ukuran yang sudah sesuai akan diletakkan pada tempat dengan tekanan rendah dengan temperatur -50 derajad C, dan air dipisahkan dengan cara sublimasi ketikan drying chamber mulai menghangat.

Apapun prosesnya, produk akhir biasanya dikemas pada kondisi bebas oksigen menggunakan karbon dioksida atau nitrogen. Proses pengemasan seperti ini dilakukan karena kehadiran oksigen akan mempengaruhi rasa dan aroma kopi. Kopi instan biasanya memiliki kandungan oksigen yang sangat kecil dan kandungan air antara 1 sampai 4 persen. Kandungan air tersebut menyebabkan mikroba tidak dapat berkembangbiak. Kondisi-kondisi tersebutlah yang menyebabkan kopi instan dapat bertahan selama dua tahun sebelum batas kadaluarsanya.

“Sekarang, perusahaan besar kopi instan sudah menggunakan freeze-drying pada proses utamanya”, menurut Daniel Gedance, president dari SAAP. “Walaupun biaya utama kopi instan berasal dari biaya yang menyangkut distribusinya, biaya produksi kopi instan dengan menggunakan proses freeze-drying akan 35 persen lebih tinggi dibandingkan dengan proses spray-drying“, beliau menambahkan. Proses Freeze-drying menjadi lebih mahal dikarenakan oleh metode ini membutuhkan biji kopi berkualitas dengan jumlah yang lebih banyak dibandingkan dengan proses spray-drying.

Keterangan lengkap mengenai Teknologi Pengeringan Bahan Makanan.

Sumber:
American Chemical Society
Wikipedia
Chemical & Engineering News

Jean-Louis Elementary- Zero Carbon School

Sebuah bangunan yang berbeda dari biasanya, mungkin itu kesan pertama bagi orang yang melihat sekolah SD Jean-Louis di Perancis. Sekolah ini adalah sekolah pertama yang mampu memproduksi energi dengan jumlah yang sama dengan energi yang sekolah tersebut konsumsi. Dengan kata lain, sebuah sekolah “Zero Energy“, dimana para siswanya juga dididik betapa pentingnya melindungi planet kita ini.

Back-to-school tahun 2007

Konstruksi dimulai pada tahun 2005, sekolah yang mendapatkan penghargaan pemenang pertama pada kategori “Enviromental Quality of Construction” pada acara tahunan Enviromental Awards ke 10 Perancis tahun 2006, memakan biaya total 7 milyar Euro. Hasilnya, bangunan bertingkat 2 dengan 5 ruang kelas TK dan 7 ruang kelas SD dibuka tepat waktu sebelum tahun ajaran 2007-2008. Didalam sekolah yang memiliki luas fasilitas 3000 meter persegi, terdapat taman bermain seluas 800 meter persegi dan lahan untuk menanam berbagai sayuran dan buah. Sekolah ini juga mendapatkan penghargaan pertama pada kategori “Enviromental Policy – Clean Energy” pada acara Oxygen Awards bulan November 2006.

Inovasi ide pembuatan bangunan

Konsep utama dibalik pembuatan sekolah ini adalah untuk menciptakan bangunan yang dapat memproduksi energi sebanyak atau mungkin lebih dari energi yang dibutuhkan oleh sekolah tersebut selama beroperasi. Sekolah ini didesain agar menghadap matahari pada saat musim dingin, untuk mendapatkan panas yang cukup sebagai pengganti penghangat ruangan. Untuk mengurangi penggunaan lampu penerangan, lorong dan ruang kelasdi lantai atas dilengkapi dengan dinding dan lantai kaca, dan sekolah tersebut juga menggunakan banyak jendela besar untuk memaksimalkan penggunaan cahaya penerangan alam. Sebagai tambahan, sebanyak 650 meter persegi panel surya digunakan pada atap dan gerbang sekolah tersebut.

Walaupun demikian, lokasi yang berada pada pinggiran kota paris membuat sekolah ini tidak dapat bergantung sepenuhnya pada radiasi matahari dimusim dingin. Maka dari itu,digunakan double flux system yang menakjubkan untuk mengembalikan panas dari udara sekitar, sebelum panas tersebut lolos keluar. Space heating, digunakan dengan cara mengekstrak aliran air tanah pada kedalaman 70 meter dibawah sekolah tersebut.

Tentu saja, disini air-lah yang memainkan peranan penting. Sekolah ini memiliki tanah permeable yang melapisi, sehingga aliran air tanah akan terisi kembali setiap kali hujan. Bagian atas dari bangunan sekolah ditutupi dengan tumbuh-tumbuhan, didesain untuk mengisolasi bangunan dan memperlambat penguapan air hujan. Setelah di recovery, sebagian air digunakan untuk berkebun. Pada akhirnya, tiga perempat dari air panas digunakan untuk kamar mandi dan toilet, dengan pemanas yang berasal dari 30 meter persegi panel surya di atap gedung.

Siswa yang Eco-educated

Sekolah ini tidak hanya bergantung pada teknologinya dalam mengimbangi kebutuhan enegi. Konsumsi energi juga bergantung pada kebiasaan penghuni sekolah. Untuk menghindari penggunaan kendaraan bermotor di sekitar sekolah, sebuah “walking bus” diletakkan disuatu tempat untuk semua siswa yang berangkat kesekolah jalan kaki. Diperpustakaan, sebuah layar TV plasma enampilkan secara real-time konsumsi elektrik dan produksi elektrik dari gedung sekolah ini, sehingga siswa mampu mengontrol “energi behaviour” mereka oleh mereka sendiri.

Sedikit konsumsi, hasilkan lebih – Sebuah tantangan untuk seluruh kota
Sekolah ini mengkonsumsi setengah dari energi yang diperlukan oleh bangunan tradisional, tapi ini hanya sebagian kecil dari program besar yang dicanangkan dikota Limeil-Brévannes. Sebenarnya, program utamanya adalah dalam lima tahun untuk membangun distrik baru, “Quartier des Temps Durables” (”The Sustainable Time Zone“). Dengan lokasi di bekas lahan kosong industri, area tersebut akan mengutamakan pengembangan ketahanan dan standar ecological.

Sebuah contoh yang baik untuk diterapkan.

Sumber:
Disadur dari planete-energies.com

kakao

Kakao merupakan salah satu komoditas ekspor yang dapat memberikan kontribusi untuk peningkatan devisa Indonesia. Indonesia merupakan salah satu negara pemasok utama kakao dunia setelah Pantai Gading (38,3%) dan Ghana (20,2%) dengan persentasi 13,6%. Permintaan dunia terhadap komoditas kakao semakin meningkat dari tahun ke tahun. Hingga tahun 2011, ICCO (International Cocoa Organization) memperkirakan produksi kakao dunia akan mencapai 4,05 juta ton, sementara konsumsi akan mencapai 4,1 juta ton, sehingga akan terjadi defisit sekitar 50 ribu ton per tahun (Suryani, 2007). Kondisi ini merupakan suatu peluang yang baik bagi Indonesia karena sebenarnya Indonesia berpotensi untuk menjadi produsen utama kakao dunia.

Namun, kualitas biji kakao yang diekspor oleh Indonesia dikenal sangat rendah (berada di kelas 3 dan 4). Hal ini disebabkan oleh, pengelolaan produk kakao yang masih tradisional (85% biji kakao produksi nasional tidak difermentasi) sehingga kualitas kakao Indonesia menjadi rendah. Kualitas rendah menyebabkan harga biji dan produk kakao Indonesia di pasar internasional dikenai diskon USD200/ton atau 10%-15% dari harga pasar. Selain itu, beban pajak ekspor kakao olahan (sebesar 30%) relatif lebih tinggi dibandingkan dengan beban pajak impor produk kakao (5%), kondisi tersebut telah menyebabkan jumlah pabrik olahan kakao Indonesia terus menyusut (Suryani, 2007). Selain itu para pedagang (terutama trader asing) lebih senang mengekspor dalam bentuk biji kakao (non olahan).

Peningkatan produksi kakao mempunyai arti yang strategis karena pasar ekspor biji kakao Indonesia masih sangat terbuka dan pasar domestik masih belum tergarap. Permasalahan utama yang dihadapi perkebunan kakao dapat diatasi dengan penerapan fermentasi pada pengolahan biji pasca panen dan pengembangan produk hilir kakao berupa serbuk kakao.

Coklat

Proses fermentasi akan menghasilkan kakao dengan cita rasa setara dengan kakao yang berasal dari Ghana. Selain itu, kakao Indonesia memiliki kelebihan tidak mudah meleleh sehingga cocok untuk blending.

Fermentasi merupakan suatu proses produksi suatu produk dengan mikroba sebagai organisme pemroses. Fermentasi biji kakao merupakan fermentasi tradisional yang melibatkan mikroorganisme indigen dan aktivitas enzim endogen. Fermentasi biji kakao tidak memerlukan penambahan kultur starter (biang), karena pulp kakao yang mengandung banyak glukosa, fruktosa, sukrosa dan asam sitrat dapat mengundang pertumbuhan mikroorganisme sehingga terjadi fermentasi.
Tahapan pengolahan pasca panen kakao yaitu buah hasil panen dibelah dan biji berselimut pulp dikeluarkan, kemudian dikumpulkan pada suatu wadah. Jenis wadah yang digunakan dapat bervariasi, diantaranya drying platforms (Amerika), keranjang yang dilapisi oleh daun, dan kontainer kayu. Kontainer disimpan di atas tanah atau di atas saluran untuk menampung pulp juices yang dihasilkan selama fermentasi (hasil degradasi pulp). Pada umumnya, dasar kontainer memiliki lubang kecil untuk drainase dan aerasi. Kontainer tidak diisi secara penuh, disisakan 10 cm dari atas dan permukaan atas ditutupi dengan daun pisang yang bertujuan untuk menahan panas dan mencegah permukaan biji dari pengeringan. Fermentasi dalam kotak dapat dilakukan selama 2 – 6 hari, isi kotak dibalik tiap hari dengan memindahkannya ke kotak lain.

Fermentasi biji kakao akan menghasilkan prekursor cita rasa, mencokelat-hitamkan warna biji, mengurangi rasa-rasa pahit, asam, manis dan aroma bunga, meningkatkan aroma kakao (cokelat) dan kacang (nutty), dan mengeraskan kulit biji menjadi seperti tempurung. Biji yang tidak difermentasi tidak akan memiliki senyawa prekursor tersebut sehingga cita rasa dan mutu biji sangat rendah. Fermentasi pada biji kakao terjadi dalam dua tahap yaitu fermentasi anaerob dan fermentasi aerob. Keberadaan asam sitrat membuat lingkungan pulp menjadi asam sehingga akan menginisiasi pertumbuhan ragi dan terjadi fermentasi secara anaerob. Fermentasi aerob diinisiasi oleh bakteri asam laktat dan bakteri asam asetat. Produk fermentasi yang dihasilkan berupa etanol, asam laktat, dan asam asetat yang akan berdifusi ke dalam biji dan membuat biji tidak berkecambah.

Selama fermentasi terjadi pula aktivitas enzimatik, enzim yang terlibat adalah endoprotease, aminopeptidase, karboksipeptidase, invertase (kotiledon dan pulp), polifenol oksidase dan glikosidase. Enzim-enzim ini berperan dalam pembentukan prekursor cita rasa dan degradasi pigmen selama fermentasi. Prekursor cita rasa (asam amino, peptida dan gula pereduksi) membentuk komponen cita rasa di bawah reaksi Maillard (reaksi pencoklatan non-enzimatis) selama penyangraian.

Untuk menghentikan proses fermentasi, biji kakao kemudian dikeringkan. Pengeringan dilakukan sampai kadar air menjadi 7 – 8 % (setimbang dengan udara berkelembaban 75 %). Kadar air kurang dari 6 %, biji akan rapuh sehingga penanganan serta pengolahan lanjutnya menjadi lebih sulit. Kadar air lebih dari 9 % memungkinkan pelapukan biji oleh jamur. Pengeringan dengan pemanas simar surya dapat memakan waktu 14 hari, sedangkan dengan pengeringan non surya memakan waktu 2 – 3 hari.

Setelah pengeringan, biji disortir untuk membersihkan biji dan dilanjutkan dengan penyangraian pada suhu 210 C selama 10 – 15 menit. Tujuan dari penyangraian adalah untuk mensterilisasi biji serta pembentukan cita rasa dari prekursor cita rasa (hasil fermentasi) melalui reaksi Maillard.

Pada saat panen, petani coklat Indonesia memiliki kecenderungan untuk mengolah biji coklat tanpa fermentasi dengan cara merendam biji dalam air untuk membuang pulp dan dilanjutkan dengan penjemuran, dengan demikian biji siap dijual tanpa memerhatikan kualitas. Langkah tersebut diambil petani untuk mendapatkan hasil penjualan yang cepat karena jika melalui fermentasi diperlukan waktu inkubasi sehingga petani harus menunggu untuk mendapatkan keuntungan dari penjualan, sedangkan fermentasi merupkan kunci penting untuk memberikan cita rasa coklat. Dengan demikian, pengetahuan mengenai pentingnya fermentasi pada biji kakao perlu disebarluaskan pada petani coklat.

Produk yang melalui proses fermentasi sehingga diperoleh cita rasa coklat yang sesungguhnya dengan cost production yang relatif rendah. Fermentasi dapat dilakukan secara tradisional dan tidak memerlukan treatment khusus, hanya diperlukan wadah fermentasi dari kayu, ruang penyimpanan, lahan untuk menjemur, dan mesin penyangrai.

Sumber:

• TK-4231 / Industri PanganPengolahan Cokelat/Kakao (1), Dr. Tatang H. Soerawidjaja
• Suryani, Dinie, Zulfebriansyah, 2007. Komoditas Kakao : Potret dan Peluang Pembiayaan. Economic Review : 210 . Desember 2007.
• Carl E Hansen, Margarita del Olmo and Christine Burri. 1998. Enzyme Activities in Cocoa Beans During Fermentation. J Sci Food Agric: 77, 273È281.

Jarak pagar (Jatropha curcas) adalah salah satu bahan baku biodiesel yang potensial untuk digunakan di Indonesia.

Hingga saat ini Indonesia masih sangat bergantung pada bahan bakar berbasis fosil sebagai sumber energi. Data yang didapat dari Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral menunjukkan bahwa dengan persediaan minyak mentah di Indonesia, yaitu sekitar 9 milyar barrel, dan dengan laju produksi rata-rata 500 juta barrel per tahun, persediaan tersebut akan habis dalam 18 tahun. Untuk mengurangi ketergantungan terhadap minyak bumi dan memenuhi persyaratan lingkungan global, satu-satunya cara adalah dengan pengembangan bahan bakar alternatif ramah lingkungan.

Pemilihan biodiesel sebagai bahan bakar alternatif berbasis pada ketersediaan bahan baku. Minyak rapeseed adalah bahan baku untuk biodiesel di Jerman dan kedelai di Amerika. Sedangkan bahan baku yang digunakan di Indonesia adalah crude palm oil (CPO). Selain itu, masih ada potensi besar yang ditunjukan oleh minyak jarak pagar (Jathropa Curcas) dan lebih dari 40 alternatif bahan baku lainnya di Indonesia.

Rancangan fasilias produksi biodiesel (INBT 2008)

Indonesia adalah penghasil minyak sawit terbesar kedua setelah Malaysia dengan produksi CPO sebesar 8 juta ton pada tahun 2002 dan akan menjadi penghasil CPO terbesar di dunia pada tahun 2012. Dengan mempertimbangkan aspek kelimpahan bahan baku, teknologi pembuatan, dan independensi Indonesia terhadap energi diesel, maka selayaknya potensi pengembangan biodiesel merupakan potensi pengembangan biodiesel sebagai suatu alternatif yang dapat dengan cepat diimplementasikan.

Walaupun pemerintah Indonesia menunjukkan ketertarikan yang besar terhadap pengembangan biodiesel, pemerintah tetap bergerak  pelan dan juga berhati-hati dalam mengimplementasikan hukum pendukung bagi produksi biodiesel. Pemerintah memberikan subsidi bagi biodiesel, bio-premium, dan bio-pertamax dengan level yang sama dengan bahan bakar fosil, padahal biaya produksi biodiesel melebihi biaya produksi bahan bakar fosil. Hal ini menyebabkan Pertamina harus menutup sendiri sisa biaya yang dibutuhkan.

Sampai saat ini,  payung hukum yang sudah disediakan oleh pemerintah untuk industri biofuel, dalam bentuk Keputusan Presiden ataupun Peraturan Perundang-undangan lainny, adalah sebagai berikuti:

1. Peraturan Presiden No. 5/2006 tentang Kebijaksanaan Energi Nasional
2. Instruksi Presiden No. 1/2006 tentang Pengadaaan dan Penggunaan Biofuel sebagai Energi Alternatif
3. Dektrit Presiden No. 10/2006 tentang Pembentukan team nasional untuk Pengembangan Biofuel

Peraturan Presiden Nomor 5 Tahun 2006 tentang Kebijakan Energi Nasional menyebutkan pengembangan biodiesel sebagai energi terbarukan akan dilaksakan selama 25 tahun, dimulai dengan persiapan pada tahun 2004 dan eksekusi sejak tahun 2005. Periode 25 tahun tersebut dibagi dalam tiga fasa pengembangan biodiesel. Pada fasa pertama, yaitu tahun 2005-2010, pemanfaatan biodiesel minimum sebesar 2% atau sama dengan 720.000 kilo liter untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar minyak nasional dengan produk-produk yang berasal dari minyak castor dan kelapa sawit.

Fasa kedua (2011-2015) merupakan kelanjutan dari fasa pertama akan tetapi telah digunakan tumbuhan lain sebagai bahan mentah. Pabrik-pabrik yang dibangun mulai berskala komersial dengan kapasitas sebesar 30.000 – 100.000 ton per tahun. Produksi tersebut mampu memenuhi 3% dari konsumsi diesel atau ekivalen dengan 1,5 juta kilo liter. Pada fasa ketiga (2016 – 2025), teknologi yang ada diharapkan telah mencapai level ‘high performance’ dimana produk yang dihasilkan memiliki angka setana yang tinggi dan casting point yang rendah. Hasil yang dicapai diharapkan dapat memenuhi 5% dari konsumsi nasional atau ekivalen dengan 4,7 juta kilo liter. Selain itu juga terdapat Inpres Nomor 1 Tahun 2006 tentang Penyediaan dan Pemanfaatan Bahan Bakar Nabati (Biofuel) sebagai bahan bakar lain. Hal-hal ini menunjukkan keseriusan Pemerintah dalam penyediaan dan pengembangan bahan bakar nabati. (Rahayu, 2006)

Hingga Mei 2007, Indonesia telah memiliki empat industri besar yang memproduksi biodiesel dengan total kapasitas 620.000 ton per hari. Industri-industri tersebut adalah PT Eterindo Wahanatama (120.000 ton/tahun – umpan beragam), PT Sumi Asih (100.000 ton/tahun – dengan RBD Stearin sebagai bahan mentah), PT Indo BBN (50.000 ton/tahun – umpan beragam), Wilmar Bioenergy (350.000 ton/tahun dengan CPO sebagai bahan mentah), PT Bakrie Rekin Bioenergy (150.000 ton/tahun) dan PT Musim Mas (100.000 ton/tahun). Selain itu juga terdapat industri-industri biodiesel kecil dan menengah dengan total kapasitas sekitar 30.000 ton per tahun, seperti PT Ganesha Energy, PT Energi Alternatif Indonesia, dan beberapa BUMN.

Produser biodiesel di Indonesia

Peluang untuk mengembangkan potensi pengembangan biodiesel di Indonesia cukup besar, mengingat saat ini penggunaan minyak solar mencapai sekitar 40 % penggunaan BBM untuk transportasi. Sedang penggunaan solar pada industri dan PLTD adalah sebesar 74% dari total penggunaan BBM pada kedua sektor tersebut. Bukan hanya karena peluangnya untuk menggantikan solar, peluang besar biodiesel juga disebabkan kondisi alam Indonesia. Indonesia memiliki beranekaragam tanaman yang dapat dijadikan sumber bahan bakar biodiesel seperti kelapa sawit dan jarak pagar. Pada saat ini, biodiesel (B-5) sudah dipasarkan di 201 pom bensin di Jakarta dan 12 pom bensin di Surabaya.

Sumber:

APEC Biofuels – http://www.biofuels.apec.org/
Biofuel Indonesia – http://www.biofuelindonesia.com/
Biodiesel AUSTINDO – http://bahasa.biodieselindonesia.com/indexx.php
Syamtori, Stanley. Biodiesel di Indonesia – http://dest-online.com/blog_stanley/2008/03/02/biodiesel-di-indonesia/