Ujang Misbahudin BIA0901001

SENYAWA FENOLIK DARI LIMBAH TANDAN KOSONG SAWIT SEBAGAI PENGHASIL BIOGAS Dalam mempelajari kimia organik bahan alam kita mengenal adanya metabolit sekunder, dimana untuk pengertian dari metabolit sekunder adalah senyawa metabolit yang tidak esensial bagi pertumbuhan organisme dan ditemukan dalam bentuk yang unik atau berbeda-beda antara spesies yang satu dan lainnya. Setiap organisme biasanya menghasilkan senyawa metabolit sekunder yang berbedabeda, bahkan mungkin satu jenis senyawa metabolit sekunder hanya ditemukan pada satu spesies dalam suatu kingdom. Misalnya pada kopi yang mengandung metabolit sekunder berupa kafein. Senyawa ini juga tidak selalu dihasilkan, tetapi hanya pada saat dibutuhkan saja atau pada fase-fase tertentu. Fungsi metabolit sekunder adalah untuk mempertahankan diri dari kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan, misalnya untuk sekunder digunakan organisme mengatasi hama untuk dan penyakit, dengan

menarik polinator, dan sebagai molekul sinyal. Singkatnya, metabolit berinteraksi lingkungannya. Senyawa metabolit sekunder diklasifikasikan menjadi 3 kelompok utama, yaitu:

Terpenoid (Sebagian besar senyawa terpenoid mengandung karbon dan hidrogen serta disintesis melalui jalur metabolisme asam mevalonat.) Contohnya monoterpena, seskuiterepena, diterpena, triterpena, dan polimer terpena.

Fenolik (Senyawa ini terbuat dari gula sederhana dan memiliki cincin benzena, hidrogen, dan oksigen dalam struktur kimianya.) Contohnya asam fenolat, kumarina, lignin, flavonoid, dan tanin.

Senyawa yang mengandung nitrogen Contohnya alkaloid dan glukosinolat Pada pengelompokan senyawa metabolit sekunder penulis

memfokuskan bahasan mengenai senyawa fenolik, dimana senyawa fenol merupakan senyawa yang sangat berbahaya, dan ketika adanya suatu pengolahan senyawa yang berbahaya menjadi suatu produk yang dihasilkannya bermanfaat bagi orang lain tentu akan memberikan nilai

tambah dari produk yang dihasilkan tersebut. Kimia organik bahan alam berkaitan erat pada proses diatas, dimana senyawa-senyawa yang berasal dari alam yang di anggap oleh sebagian orang tidak berguna ataupun tidak berfungsi untuk orang lain setelah melalui proses kimia dan melalui sintesis sehingga didapatkan baik kegunaan ataupun khasiat dari produk alam yang dihasilkan dari persenyawaan yang memang berasal dari alam. Pada akhirnya produk-produk yang berasal dari alam inilah yang kemudian banyak dipasarkan setelah melalui berbagai tahapan, baik itu dibuat untuk kebutuhan farmasi, medis, industri, pertanian, dan lain sebagainya. Dari berbagai bidang yang menarik untuk dikaji pada sektor kimia organik bahan alam, pada makalah ini lebih terfokus pada penggunaan fenol yang diambil dari tandan kosong kelapa sawit yang memproduksi biogas sebagai hasilnya melalui proses biodegradasi. Kajian ini menarik, dimana penggunaan dan pemanfaatan senyawa fenol yang toksik melalui proses biodegradasi yang dihasilkannya suatu biogas, dimana teknologi ini sudah cukup mapan dan terbukti dapat memproduksi energi non BBM yang sekaligus ramah lingkungan dan ini yang sangat ditunggu oleh banyaknya orang ditengah banyaknya teknologi yang dihasilkan tanpa memikirkan keadaan lingkungan dan kemapanaan produk yang dihasikan. Fenol terdapat pada limbah domestik dimana salah satunya berasal dari limbah tandan kosong sawit. Limbah fenol tergolong limbah berbahaya, bersifat racun dan korosif. Apabila mencemari perairan dapat menimbulkan rasa dan bau tidak sedap, serta pada nilai konsentrasi tertentu dapat menyebabkan kematian organisme di perairan tersebut. Selain itu apabila terminum dapat menimbulkan gangguan kesehatan pada manusia seperti gangguan pada otak, paruparu, ginjal dan limpa serta dapat menyebabkan kegagalan sirkulasi darah dan kematian akibat kegagalan pernafasan. Untuk itu diperlukan suatu pengolahan, sebagai usaha menurunkan kadar fenol dalam air limbah sehingga menjadi aman bagi lingkungan. Salah satu limbah organik penghasil fenol adalah limbah tandan kosong sawit yang dihasilkan dari proses degradasi senyawa lignin secara anaerob maupun secara aerob. Tandan kosong sawit (TKS)

merupakan limbah padat yang dihasilkan dari pabrik minyak sawit mentah (CPO) yang jumlahnya kira-kira sama dengan CPO dari hasil pengolahan kelapa sawit. Tandan kosong sawit (TKS) mengandung selulosa, hemiselulosa, dan lignin dengan komposisi berturut-turut 37%, 27% dan 16% (Pratiwi, 1989). Untuk mengatasi permasalahan tersebut diperlukan suatu langkah agar limbah tandan kosong sawit tidak membahayakan lingkungan, memberikan nilai tambah secara ekonomis, pemanfaatan dan pengembangan tandan kosong sawit diarahkan ke produk-produk yang lebih berguna seperti biogas (Susanto, 1999). Kelapa sawit adalah tumbuhan industri penting penghasil minyak masak, minyak industri, maupun bahan bakar (biodiesel). Klasifikasi botanis tanaman kelapa sawit adalah sebagai berikut : Kingdom Divisio Kelas Ordo Familia Genus Spesies : Plantae : Magnoliophyta : Liliopsida : Arecales : Arecaceae : Elaeis : Elaeis guineensis

Gambar Kelapa sawit Kelapa sawit yang mulanya berasal dari Afrika tropis. Habitat aslinya adalah daerah semak belukar. Sawit dapat tumbuh dengan baik di daerah tropis (15 LU 15 LS). Tanaman ini tumbuh sempurna di ketinggian 0-500 m dari permukaan laut dengan kelembaban 80-90%. Sawit membutuhkan iklim dengan curah hujan stabil, 2000-2500 mm setahun, yaitu daerah yang tidak tergenang air saat hujan dan tidak kekeringan saat kemarau. Pola curah hujan tahunan memperngaruhi perilaku pembungaan dan produksi buah sawit.

Indonesia adalah negara penghasil minyak kelapa sawit terbesar kedua di dunia setelah Malaysia, namun proyeksi ke depan diperkirakan akan menempati posisi pertama. Kalimantan Barat merupakan salah satu provinsi penghasil komoditi kelapa sawit. Menurut Pemerintah Provinsi Kalimantan Barat (2006), sampai dengan tahun 2004 luas areal penanaman kelapa sawit di Kalimantan Barat 367.619 Ha dengan komposisi tanaman muda (TBM) 94.808 Ha, tanaman menghasilkan (TM) 271.362 Ha. Dari industri pengolahan kelapa sawit dihasilkan berbagai macam limbah organik dalam bentuk padat dan cair. Limbah organik padat dari industri pengolahan kelapa sawit salah satunya berupa tandan kosong sawit. Limbah tandan kosong sawit merupakan penghasil limbah senyawa fenol yang dihasilkan dari proses degradasi senyawa lignin secara anaerob maupun secara aerob. Tandan Kosong Sawit (TKS) merupakan limbah padat yang dihasilkan dari pabrik minyak sawit mentah (CPO) yang jumlahnya kira-kira sama dengan CPO dari hasil

pengolahan kelapa sawit. Tandan kosong sawit mengandung selulosa, hemiselulosa, dan lignin dengan komposisi berturut-turut 37%, 27% dan 16%. Gambar tandan kosong kelapa sawit Lignin adalah polimer alami dan tergolong ke dalam senyawa rekalsitran karena tahan terhadap degradasi, atau tidak terdegradasi dengan cepat di lingkungan. Molekul lignin adalah senyawa polimer organik kompleks yang terdapat pada dinding sel tumbuhan dan berfungsi memberikan kekuatan pada tanaman. Lignin tersusun dari 3 jenis senyawa fenilpropanoid, yaitu: alkohol kumaril, alkohol koniferil, dan alkohol sinapil. Lignin terdapat dalam tandan kosong sawit dan berbagai biomassa lainnya sesuai dengan karakteristik dan

kandungannya yang bervariasi. Bahan baku dalam bentuk selulosa, mudah difermentasi oleh bakteri anaerobik. Tetapi bila banyak mengandung lignin fermentasi menjadi lebih sulit, sehingga biogas yang dihasilkan juga sedikit. Limbah tandan kosong sawit ini merupakan penghasil fenol, yang tergolong limbah berbahaya, bersifat racun dan korosif. Apabila mencemari perairan dapat menimbulkan rasa dan bau tidak sedap, serta pada nilai konsentrasi tertentu dapat menyebabkan kematian organisme di perairan tersebut. Selain itu apabila terminum dapat menimbulkan pada gangguan kesehatan ginjal pada dan manusia serta seperti dapat gangguan otak, paru-paru, limpa

menyebabkan kegagalan sirkulasi darah dan kematian akibat kegagalan pernafasan. Untuk mengatasi permasalahan tersebut diperlukan suatu langkah agar limbah tandan kosong sawit tidak membahayakan lingkungan, memberikan nilai tambah secara ekonomis, pemanfaatan dan pengembangan tandan kosong sawit diarahkan ke produk-produk yang lebih berguna seperti biogas.

Struktur Lignin Biogas adalah gas yang dihasilkan dari proses penguraian (fermentasi) bahan-bahan organik oleh mikroorganisme pada kondisi tanpa oksigen (anaerobik). Pada fermentasi anaerobik diperlukan oksigen yang diperoleh dari CO2. Komposisi oksigen diperoleh dari reaksi-reaksi asam organik. Limbah tandan kosong sawit ini dimasukkan ke dalam reaktor dan difermentasi sehingga terjadi pemecahan lignin

oleh bakteri Serratia sp. Selanjutnya terjadi pendegradasian fenol yang akan menghasilkan slurry/scum (dapat dijadikan pupuk organik) dan menghasilkan gas metana (biogas). Menurut Direktorat Pengolahan Hasil Pertanian (2006), komponen biogas pada umumnya terdiri dari: 60% CH4 (metana), 38 % CO2 (karbon dioksida) dan 2 % N2, O2, H2, & H2S. Biogas dapat dibakar seperti elpiji, dalam skala besar biogas dapat digunakan sebagai pembangkit energi listrik, sehingga dapat dijadikan sumber energi alternatif yang ramah lingkungan dan terbarukan. Pengolahan Hasil Pertanian, 2006): Elpiji Minyak tanah Minyak solar Bensin Gas kota Kayu bakar 0,46 kg 0,62 liter 0,52 liter 0,80 liter 1,50 m3 3,50 kg Kesetaraan biogas dengan sumber energi lain 1 m3 Biogas setara dengan (Direktorat

Manfaat energi biogas adalah sebagai pengganti bahan bakar khususnya minyak tanah dan dipergunakan untuk memasak. Dalam skala besar, biogas dapat digunakan sebagai pembangkit energi listrik. Di samping itu, dari proses produksi biogas akan dihasilkan sisa yang dapat langsung dipergunakan sebagai pupuk organik pada tanaman/budidaya pertanian. Salah satu pengelolaan limbah yang mengkonversi limbah menjadi bahan baku adalah bioteknologi biogas, dimana pada bioteknologi ini mempunyai manfaat antara lain: Biogas yang dihasilkan merupakan komoditi substitusi yang bersifat dapat diperbarui (renewable) terhadap bahan bakar minyak yang bersifat tidak dapat diperbarui (non renewable) di dalam menyediakan kebutuhan energi. Bioteknologi biogas merupakan suatu teknologi terpadu, tepat guna dan murah karena modalnya terjangkau oleh rakyat kecil baik di kota, di desa, maupun di daerah transmigrasi. Jika diterapkan di daerah pingiran hutan, hal ini akan mengurangi keinginan masyarakat untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar

dengan cara menebang pohon. Dengan demikian kegiatan ini mempunyai dampak positif pada konservasi hutan. Pupuk yang dihasilkan baik dari slurry maupun sludge nya merupakan pupuk alam yang berguna untuk kesuburan tanah. Hal ini berarti konservasi hara.Bioteknologi ini dapat meningkatkan mutu kesehatan lingkungan melalui proses fermentasi yang dapat membunh sebagian besar kuman patogen dari tinja.