0

LAPORAN AKHIR

PENELITIAN FUNDAMENTAL

KAJIAN PERUBAHAN METODE ANALISA LIFE CYCLE ASSESSMENT (LCA)

MENJADI EXERGETIC LIFE CYCLE ASSESSMENT (ELCA) PADA PRODUKSI

BIODIESEL SECARA KATALIS DARI BAHAN BAKU KELAPA SAWIT

Tahun ke 1 (satu) dari rencana 2 (dua) tahun

Ketua : Dr.Kiman Siregar, S.TP, M.Si NIDN: 0001057709Anggota : Syafriandi, S.TP, M.Si NIDN: 0029098005

Andriani Lubis, S.TP, M.Si NIDN: 0014058004

Dibiayai oleh Direktorat Penelitian Pengabdian kepada Masyarkat, Direktorat JenderalPendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, sesuai dengan SuratPerjanjian Penugasan Pelaksanaan Hibah Penelitian bagi Dosen Perguruan Tinggi

Batch-I Universitas Syiah Kuala Tahun Anggaran 2015 :035/SP2H/PL/Dit.Litabmas/II/2015 tanggal 5 Pebruari 2015

UNIVERSITAS SYIAH KUALA

November, 2015

i

ii

RINGKASAN

Penelitian Fundamentak ini berjudul “Kajian Perubahan Metode Analisa LifeCycle Assessment (LCA) Menjadi Exergetic Life Cycle Assessment (ELCA) PadaProduksi Biodiesel Secara Katalis Dari Bahan Baku Kelapa Sawit”. Pada tahunpertama penelitian ini bertujuan untuk melakukan kajian LCA produksi biodiesel darikelapa sawit di Propinsi Aceh, dengan melakukan inventarisasi data, melakukanpenilaian dampak lingkungan, serta melakukan interpretasi terhadap emisi dampaklingkungan dan analisa energi. Dan pada tahun kedua/tujuan jangka panjang penelitianini adalah membuat suatu metode baru untuk perhitungan emisi dengan memasukkansatu tambahan nilai exergetic dari proses penilaian siklus hidup/LCA tersebut menjadiexergetic life cycle assessment (ELCA), sehingga akan dihasilkan suatu persamaanhubungan antara nilai exergetic dengan nilai emisinya.

Hasil penelitian pada tahun pertama ini yang sudah dilakukan, yaitu :- Sistem database LCA Kelapa Sawit melalui life cycle inventory (LCI) berupa aliran

massa dan energi tentang produksi biodiesel dari minyak kelapa sawit dengan batasanmulai dari (1)persiapan lahan, (2)pembibitan, (3)penanaman, (4)pemupukan, (5)proteksi,(6)pemanenan, (7)pabrik kelapa sawit (produksi CPO), dan (8)produksi biodiesel.Pengambilan data primer sudah dilakukan pada perusahaan BUMN, yaitu PT.PN 1Lhoksukon-Aceh Timur, dan pada perusahaan swasta nasional, yaitu pada PT.SPS 1dan 2 di Nagan Raya, PT.Soxfindo di Nagan Raya, PT.Kurnia Tanah Subur diMeulaboh, PT.PKS di Biureun. Data primer dari petani kebun kelapa sawit juga sudahdiambil dari Kabupaten Nagan Raya, Kabupaten Aceh Barat, Kabupaten Aceh Timur,Kabupaten Biureun, dan Kabupaten Lhokseumawe.

- Model perhitungan dan analisa dampak terhadap input-output aliran massa dan energiuntuk 8 tahapan siklus hidup yang dikaji yaitu mulai dari persiapan lahan sampaiproduksi biodiesel (cradle to gate).

- Running pabrik biodiesel skala 1 ton per hari juga sudah diambil sebagian datanya diBRDST BPPT Puspitek Serpong Tangerang.

- Running program software MiLCA-JEMAI dengan versi terbaru, yaitu 1.1.2.50.Hasilnya : (1)Penggunaan kimia dalam bentuk pemupukan dan proteksi memberikankontribusi yang siknifikan pada dampak lingkungan pada produksi biodiesel dari CPO,yaitu berkisar antara 51,48 – 68,14, (2)Nilai emisi GHG sebelum produksi stabilsebesar 2.300,24 - 2.575,47 kg-CO2eq./ton-biodisel, (3)Nilai emisi GHG pada produksistabil sebesar 1.109,42 – 1.658,50 kg-CO2eq./ton-biodiesel, (4)Penurunan emisi CO2eq.pada produksi biodiesel dari CPO, jika dibandingkan dengan minyak solar sebesar37.83 – 49,96 %, (5)Nilai Net Energy Balance (NEB) sebesar 408.750,58 MJ/ton-biodiesel, Net Energy Ration (NER) sebesar 2,97dan Renewable Index (RI) sebesar0,80.

- Oral speaker dan artikel yang sudah dipresentasikan pada 1st International Conferenceon Science and Engineering (ICOSE) for Instrument, Environment and RenewableEnergy, 28-29 September 2015 UNRI Pekanbaru, dengan Judul : Evaluation ofEnvironmental Impact and Energy Consumption for Development of Oil PalmPlantation in Aceh Province.

- Invite Speaker dan artikel yang sudah dipresentasikan pada Workshop Indonesian LifeCycle Assessment Network (www.ilcan.or.id) di Puspitek Serpong, 24-25 November2015,dengan Judul : Life Cycle GHG Emission and Energy Consumption of BiodieselProduction From Crude Palm Oil Palm in Aceh Province.

iii

- Artikel yang sudah diterbitkan pada International Journal on Advanced ScienceEngineering Information Technology, Vol.5, No.5 (2015), ISSN : 2088-5344, denganjudul : Strategy to Reduce GHG Emission and Energy Consumption at ProcessProduction of Biodiesel Using Catalyst From Crude Palm Oil (CPO) and CrudeJatropha Curcas Oil (CJCO) in Indonesia.

- Draft artikel yang diusulkan pada jurnal nasional terakreditasi yaitu pada JurnalTeknologi Industri Pertanian Fateta IPB Bogor, dengan judul : Rasio Energi Bersihdan Siklus Hidup Emisi Gas Rumah Kaca (GRK) Pada Produksi BiodieselMenggunakan Katalis Dari Kelapa Sawit Melalui Metode Penilaian Siklus Hidup (LifeCycle Assessment).

iv

PRAKATA

Puji dan syukur alhamdulillah, Kami panjatkan kehadirat Allah SWT atas

terlaksananya kegiatan dan Laporan Akhir Penelitian Fundamental ini dengan judul

”Kajian Perubahan Metode Analisa Life Cycle Assessment (LCA) Menjadi

Exergetic Life Cycle Assessment (ELCA) Pada Produksi Biodiesel Secara Katalis

Dari Bahan Baku Kelapa Sawit”. Semoga kegiatan dan laporan akhir penelitian ini

dapat memberikan kontribusi yang baik bagi ilmu pengetahuan, khususnya tentang

penilaian dampak lingkungan pengembangan perkebunan dan produksi kelapa sawit,

serta dasar kegiatan penelitian untuk tahun berikutnya.

Kegiatan penelitian ini banyak mendapat dukungan dari berbagai pihak. Kepada

pihak-pihak yang terkait kami mengucapkan banyak terima kasih, yaitu:

1. Kementerian Ristek Dikti Republik Indonesia

2. Lembaga Penelitian Universitas Syiah Kuala

3. Ketua Laboratorium Pindah Panas dan Massa Jurusan Teknik Mesin dan Biosistem

Fateta IPB, yaitu Prof.Dr.Ir.Armansyah H.Tambunan,M.Agr

4. Kepala dan staf di BRDST BPPT Puspitek Serpong Tangerang

5. Prodi Teknik Pertanian Unsyiah dan laboratorium Instrumentasi dan Energi

6. Pimpinan dan staf PT.PN 1 Lhoksukon-Aceh Timur dan PT.PN VII Kertaja Lebak

Banten

7. Perusahaan swasta nasional, yaitu PT.SPS 1 & 2 di Nagan Raya, PT.Soxfindo-Nagan

Raya, PT.Kurnia Tanah Subur-Meulaboh, PT.PKS Biureun, dan petani kelapa sawit

atas kesediaannya memberikan data lapangan yang dibutuhkan untuk penelitian ini.

8. Seluruh staf di Program Studi Teknik Pertanian Unsyiah

9. Seluruh pihak yang turut membantu atas terlaksananya penelitian ini

Atas segalah bantuan dan partisipasinya, Kami ucapkan banyak terima kasih.

Akhirnya kami mohon maaf atas segala kekurangan dalam laporan akhir penelitian ini,

kritik dan saran akan sangat membantu dalam perbaikan kegiatan penelitian tahun

selanjutnya.

Banda Aceh, 09 Nopember 2015Penulis

Kiman Siregar*, Syafriandi, Andriani Lubis*e-mail : ksiregar.tep@unsyiah.ac.id

v

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL 0

HALAMAN PENGESAHAN i

RINGKASAN ii

PRAKATA iv

DAFTAR ISI v

DAFTAR TABEL vii

DAFTAR GAMBAR ix

DAFTAR LAMPIRAN xi

BAB 1. PENDAHULUAN 1

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA 3

2.1. Gambaran Umum Life Cycle Assessment (LCA) 3

2.2. State of the art LCA di dunia 3

2.3. State of the art LCA di Indonesia 4

2.4. State of the art Exergetic-Life Cycle Assessment (ELCA) 5

BAB 3. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN 6

3.1. Tujuan Penelitian 6

3.2. Manfaat Penelitian 7

3.3. Urgensi (Keutamaan) Penelitian 7

3.4. Temuan Yang Ditargetkan dan Kontribusi Terhadap Ilmu Pengetauan 7

BAB 4. METODE PENELITIAN 9

4.1. Tahapan Penelitian Yang Sudah Dilakukan 9

4.2. Sumber Data dan Lokasi Pengambilan Data 12

4.3. Metode Perhitungan 15

BAB 5. HASIL DAN PEMBAHASAN 23

5.1.Inventarisasi Data/ Life Cycle Inventory(LCI) 23

5.2. Penilaian Dampak/Life Cycle Impact Assessment (LCIA) 50

5.3. Analisa Energi (NEB,NER, dan RI) 65

vi

5.4. Penurunan Emisi CO2eq.Biodiesel-CPO Terhadap Diesel Fuel 77

5.5. Acidification 83

5.6. Waste landfill volume 85

5.7. Eutrophication 85

BAB. 6. RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA (Tahun Kedua 2016) 90

6.1. Pemikiran dan Target Tahun Kedua 87

6.2. Konsep Awal Analisa Eksergi Yang Akan Digunakan Tahun Kedua 87

BAB. 7. KESIMPULAN DAN SARAN 91

7.1. Kesimpulan 89

7.2. Saran 90

DAFTAR PUSTAKA 91

LAMPIRAN 94

vii

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Faktor karakteristik dampak emisi udara 16

Tabel 2. Deskripsi detail produksi biodiesel dari crude palm oil (CPO)

sepanjang siklus hidupnya untuk delapan tahapan sub-proses 24

Tabel 3. Data primer nilai massa dan energi untuk produksi 1 ton BDF

per ha per tahun dari CPO 26

Tabel 4. Nilai massa dan energy untuk produksi 1 ton BDF per ha per tahun

dari CPO untuk 1 – 5 tahun (rata-rata gabungan data primer

dan skunder) 27

Tabel 5. Dosis dan jenis pupuk untuk pemupukan bibit kelapa sawit 31

Tabel 6. Dosis pemupukan kelapa sawit berdasarkan umur tanaman 34

Tabel 7. Penilaian dampak untuk produksi 1 ton BDF per ha per tahun

dari CPO selama 1 – 5 tahun 51

Tabel 8. Persentasi nilai GWP untuk LCA dengan batasan cradle to gate

pada BDF-CPO 52

Tabel 9. Penilaian dampak untuk produksi 1 ton BDF per ha per tahun dari

CPO selama 1-5 tahun 55

Tabel 10. Persentasi nilai GWP untuk LCA dengan batasan cradle to gate

pada BDF-CPO 56

Tabel 11. Komposisi listrik Indonesia (Statistik PT.PLN (Persero) 2011) 58

Tabel 12. Komposisi listrik Jepang (Widiyanto et.al, 2003) 59

Tabel 13. Impact assessment sistem pembangkit listrik (GWP, acidification,

eutrophication, waste landfill volume, and energy consumption) 60

Tabel 14. Impact assessment jenis-jenis pupuk (GWP, acidification,

Eutrophication, waste landfill volume, and energy consumption) 61

Tabel 15. Harapan komposisi baru listrik Indonesia di tahun 2025 (skenario 5) 64

Tabel 16. Nilai impact assessment GWP sistem pembangkit listrik (Scenario 5) 65

Tabel 17. Nilai kalor per unit beberapa jenis bahan bakar 66

Tabel 18. Masukan energi untuk pupuk pospat dan potassium 67

Tabel 19. Masukan energi untuk beberapa jenis pupuk 67

Tabel 20. Masukan energi untuk pupuk nitrogen 67

Tabel 21. Persentasi nilai konsumsi energi pada LCA kelapa sawit dengan

viii

batasan cradle to gate 69

Tabel 21. Persentasi energi konsumsi dari LCA produksi biodiesel dari

bahan baku kelapa sawit 70

Tabel 23. Hasil LCIA untuk konsumsi energi bahan bakar fosil untuk

BDF-CPO pada tahun ke-6 73

Tabel 24. Hasil LCIA untuk konsumsi energi renewable fuel untuk BDF-CPO

pada tahun ke- 6 73

Tabel 25. Hasil LCIA untuk konsumsi energi keseluruhan untuk BDF-CPO

pada tahun ke-6 73

Tabel 26. Rata-rata nilai NEB, NER, dan RI 74

Tabel 27. Nilai HHV dan LHV berdasarkan literatur untuk CPO, biodiesel

dari CPO, serta minyak diesel 75

Tabel 28. Nilai kalor (MJ/kg) untuk beberapa input material lain dalam

proses produksi CPO 76

Table 29. Result of LCIA for acidification by BDF-CPO with sixt year 84

Table 30. Result of LCIA for waste landfill volume by BDF-CPO with sixt year 86

Table 31. Result of LCIA for eutrophication volume by BDF-CPO with sixt year 86

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Empat tahapan LCA 3Gambar 2. Fishbone diagram penelitian tahun 1 yang sudah dilakukan 9Gambar 3. Diagram alir penelitian tahun pertama yang sudah dilakukan 9Gambar 4. Batasan Penelitian yang dilakukan 11Gambar 5. Skema keseimbangan material dan energi (input dan output) 11Gambar 6. Sub-proses produksi biodiesel secara katalis dari bahan

baku CPO 12Gambar 7. Aliran energi, bahan baku, dan emisi/limbah selama proses

pengolahan biodiesel dari CPO 13Gambar 8. Tahapan perhitungan dengan software MiLCA-JEMAI

dalam penelitian ini 15Gambar 9. Display software MiLCA-JEMAI versi 1.1.2.50 16Gambar 10. Produksi biodiesel per ha dari CPO selama siklus hidupnya 25Gambar 11. Diagram umum secara sederhana pembuatan biodiesel 37Gambar 12. Alur proses produksi biodiesel secara umum dari bahan nabati 38Gambar 13. Proses pengolahan CPO untuk menjadi biodiesel melalui

reaksi katalis transesterifikasi 38Gambar 14. Proses produksi BDF-CPO dengan reaksi katalis

transesterifikasi dua tahap yang umum dilakukan di industri 39

Gambar 15. Proses flow diagram produksi biodiesel di BRDST BPPTPuspitek Serpong Tangerang kapasitas 1 ton BDF per hari 41

Gambar 16. Layout 3 dimensi pabrikasi biodiesel dengan kap.500 L/batchatau sekitar 1 ton per hari di BRDST BPPT Puspitek Serpong42

Gambar 17. Aliran keseimbangan massa pada proses produksi katalitik 42

Gambar 18. Reaktor esterifikasi 47

Gambar 19. Reaktor transesterifikasi 48

Gambar 20. Tangki pencucian 48

Gambar 21. Instalasi pengolahan biodiesel secara katalis, kap. 150 L/batch 49

Gambar 22. Total nilai GWP pada BDF-CPO sebelum produksi stabil 52

Gambar 23. Nilai emisi GHG produksi biodiesel dari bahan baku kelapa sawitpada sebelum dan sesudah produksi (umur 1-25 tahun) 53

Gambar 24. Nilai acidification produksi biodiesel dari bahan baku kelapa sawitpada sebelum dan sesudah produksi stabil (umur 1 - 25 tahun) 53

Gambar 25. Nilai eutrophication produksi biodiesel dari bahan baku kelapasawit pada sebelum dan sesudah produksi (umur 1 - 25 tahun) 54

Gambar 26. Nilai waste landfill pada produksi biodiesel dari bahan baku kelapa

x

pada sawit sebelum dan sesudah produksi stabil (umur 1 - 25 tahun) 54

Gambar 27.Total nilai emisi GHG pada BDF-CPO sebelum produksi stabil(umur 1-5 tahun) 56

Gambar 28.Product system pada MiLCA-JEMAI Kelapa Sawit untuktahun pertama, kedua dan ketiga pada penelitian ini 62

Gambar 29.Product system pada MiLCA-JEMAI Kelapa Sawit untuktahun keenam pada penelitian ini 63

Gambar 30.Nilai konsumsi energy untuk BDF-CPO sebelum produksi stabil 68

Gamabr 31. Nilai konsumsi energi non-renewable pada produksi BDF-CPO saatsebelum dan sesudah produksi stabil (umur 1 - 25 tahun) 69

Gambar 32.Nilai konsumsi energi untuk BDF-CPO sebelum produksi stabil(umur 1-5 tahun) 70

Gambar 33.Nilai Net Energy Balance (NEB) produksi biodiesel dari bahan bakukelapa sawit sepanjang siklus hidupnya (umur 1-25 tahun) 71

Gambar 34.Penurunan nilai emisi CO2eq. BDF-CPO sebelum produk stabil

terhadap diesel fuel 78

Gambar 35.Penurunan nilai emisi CO2eq. BDF-CPO sesudah produk stabil

terhadap diesel fuel 78

Gambar 36.Nilai gabungan penuruan nilai emisi CO2eq. (sebelum dan sesudah

produksi kelapa sawit stabil) 78

Gambar 37.Persentasi penurunan nilai emisi CO2eq. sebelum produksi stabil 79

Gambar 38.Persentasi penurunan nilai emisi CO2eq. setelah produksi stabil 79

Gambar 39.Total persentasi penurunan nilai emisi CO2eq. (sebelum dan sesudah

produksi stabil) 80

Gambar 40.Persentasi penurunan nilai emisi CO2eq. sebelum produksi stabil

(umur 1-5 tahun) 80

Gambar 41.Persentasi penurunan nilai emisi CO2eq. setelah produksi stabil(umur 6-25 tahun) 81

Gambar 42.Total persentasi penurunan nilai emisi CO2eq. (sebelum dansesudah produksi stabil) (umur 1-25tahun) 81

Gambar 43.Persentasi penurunan nilai emisi CO2eq. sebelum produksi stabil(umur 1-5 tahun) 82

Gambar 44.Persentasi penurunan nilai emisi CO2eq. setelah produksi stabil(umur 6-25 tahun) 82

Gambar 45.Total persentasi penurunan nilai emisi CO2 (sebelum dan sesudahproduksi stabil) (1-25tahun) 82

xi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Instrumen yang digunakan pada penelitian ini 94

Lampiran 2. Personalia Tenaga Peneliti 95

Lampiran 3. HKI dan Publikasi 105

Lampiran 4. Formulir Evaluasi Atas Capaian Kegiatan 130

Lampiran 5. LCI secara rinci untuk LCA Kelapa Sawit 135

Lampiran 6. Data perusahaan penghasil biodiesel di Indonesia 146

Lampiran 7. Diagram alir pengolahan TBS di PT.PN VIII Kebun KertajayaLebak Banten 147

Lampiran 8. Nilai massa dan persentasi keseimbangan material dan energidi Pabrik Kelapa Sawit (PKS) 148

1

BAB 1.PENDAHULUAN

Saat ini Indonesia sebagai negara penghasil crude palm oil (CPO) terbesar di

dunia, dimana ekspor CPO ini menjadi salah satu penyumbang terbesar pada neraca

perdagangan Indonesia. CPO juga merupakan bahan baku untuk produksi biodiesel

yang paling tinggi nilai produktivitasnya untuk per hektar lahan yang ada, yaitu bisa

mencapai 4,31ton (4400 liter) per ha (Siregar et.al.,2013). Dengan produksi CPO yang

besar ini, Indonesia memiliki potensi yang sangat besar untuk mengembangkan energi

terbarukan sebagai sumber energinya, khususnya biodiesel. Keamanan energi

merupakan sektor yang sangat penting dalam stabilitas ekonomi masing-masing negara,

khususnya Indonesia sebagai sebuah negara berkembang, untuk mendapatkan

pembangunan yang berkelanjutan. Meskipun biodiesel diklaim sebagai energi

terbarukan, tetapi sepanjang rantai prosesnya banyak menggunakan bahan agro-

chmeical dan sumber energi yang tidak terbarukan. Kondisi ini mengungkapkan bahwa

produksi biodiesel sesungguhnya masih mencemari lingkungan, namun seberapa besar

nilainya tersebut harus dianalisa dan dihitung, serta dapat dibandingkan dengan nilai

pencemaran lingkungan bahan bakar diesel. US EPA-NODA dan EU RED menyatakan

bahwa biodiesel dari minyak sawit hanya dapat menurunkan emisi GWP 17% dan 19%

dibandingkan dengan bahan bakar fosil, sedangkan persyaratan minimum US adalah

20% dan EU adalah 35%, sehingga CPO dari Indonesia sangat kesulitan untuk masuk

pasar global. Indonesia sangat berkepentingan untuk menjawab permasalahan ini secara

ilmiah, namun sampai saat ini Indonesia sangat sedikit mengeluarkan publikasi ilmiah

internasional untuk menjawab emisi minyak sawitnya. Metode life cycle assessment

(LCA) menjadi penting karena negara-negara maju, seperti Eropa dan Amerika, Jepang

melakukan kajian emisi dampak lingkungan proses industrinya dengan menggunakan

metode LCA ini, dimana metode ini mengacu pada International Standard

Organization (ISO) 14000-an.

Metode yang umum dilakukan dalam menilai siklus hidup suatu proses industri

dalam hal parameter dampak lingkungannya adalah melalui metode life cycle

assessment (LCA), yang terdiri dari empat tahapan ini, yaitu (1)Goal and scope

defenition (ISO-14041), (2)Life cycle inventory (ISO-14041), (3)Life cycle impact

assessment (ISO-14042), dan (4)Interpretation (ISO-14043). Metode LCA ini hanya

malakukan kajian dan analisa terhadap aliran massa dan energi atau untuk analisa energi

2

hanya pada analisa energy balance (keseimbangan energi) berupa input dan output pada

setiap tahapan proses yang dikaji, padahal analisa energi tidak mencerminkan kualitas

energi yang terjadi pada proses tersebut. Oleh karena itu perlu diselesaikan dengan

konsep eksergi. Sehingga metode baru yang diharapkan dengan penelitian ini, yaitu

exergetic life cycle assessment (ELCA) digunakan untuk menilai input exergy yang

diperlukan oleh sistem. ELCA menggunakan konsep exergy dari pendekatan siklus

hidup untuk memberikan dasar penilaian tentang efisiensi penggunaan sumber daya

yang digunakan dalam suatu proses. Analisa ELCA juga dapat menguraikan

ketergantung penggunaan energi terbarukan dan non-energi terbarukan dalam proses

produksi proses tersebut. Untuk menilai suatu proses agar mengalami keberlanjutan,

maka LCA perlu dilanjutkan dengan ELCA melalui tambahan analisa nilai exergy

sistem yang dinilai tersebut.

Perpanjangan dengan metode ELCA disajikan dimana emisi dijabarkan dalam

analisa exergy. Dalam kajian ini akan ditunjukkan bahwa metode LCA dapat dibuat

lebih sempurna lagi jika analisis LCA diperpanjang dengan penilaian siklus hidup

exergetic. Sampai sekarang konsep exergy belum banyak digunakan dalam LCA. Hal

ini dapat dilihat sebagai salah satu kekurangan metode LCA ini, karena sesungguhnya

ada hubungan langsung antara penggunaan exergy bahan bakar fosil dan mineral dengan

masalah lingkungan yang menyebabkan menipisnya sumber daya alam. Exergy

didasarkan pada hukum pertama dan kedua termodinamika dan didefinisikan sebagai

potensi diperoleh maksimal kerja dari bahan atau aliran energi dalam kaitannya dengan

lingkungan. Dalam analisis exergy yang terlihat dimana potensi kerja sumber daya alam

dalam kaitannya dengan lingkungan sekitarnya hilang, dimana irreversibilitas

mengambil tempat.

Sehingga tujuan akhir dari penelitian ini adalah membuat penilaian siklus hidup

produksi biodiesel dari minyak kelapa sawit dengan menambahkan analisa eksergi pada

tahap penilaian dampaknya, sehingga menjadi exergetic life cycle assessment (ELCA)

dengan batasan dari cradle to gate (buaian ke pintu/tahapan proses tertentu).

3

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Gambaran Umum Life Cycle Assessment (LCA)

LCA merupakan metode yang sistematis untuk menilai dampak lingkungan yang

terkait dengan setiap produk, proses dan kegiatan yang dibakukan dalam seri ISO-

14000 (Ciambrone, 1997). Empat tahapan yang berkaitan pada LCA dapat dilihat pada

Gambar 1. Life cycle inventory (LCI) adalah salah satu dari empat tahapan di LCA

yang memainkan peranan sangat penting. Hasil LCA sangat dipengaruhi oleh keandalan

dan kecukupan inventarisasi data objek yang sedang dinilai.

Gambar 1. Empat tahapan LCA

Penggunaan LCA untuk pertanian banyak dikembangkan pada budidaya

tanaman guna meningkatkan efisiensi dan mengurangi dampak lingkungan, serta

pemanfaatan energi biomasa sebagai energi alternatif pengganti energi fosil. Tujuan

LCA pada pertanian adalah untuk membuat suatu indikator sistem untuk pemanfaatan

energi secara efisien dan menyeluruh serta untuk mengetahui ketersediaan energi pada

produksi pertanian, menghitung kesetimbangan massa karbondioksida yang dilepaskan,

menghitung emisi lingkungan (udara, air, dan tanah) dari pertanian, transportasi, dan

energi yang dipakai pada tiap tahapan proses pertanian (Heller et al., 2007).

2.2. State of the art LCA di dunia

Hasil LCA dengan batasan dari buaian ke liang kubur yang dilakukan Sheehan,

et al. (1998) di USA pada bahan baku kacang kedelai menyebutkan bahwa penggunaan

biodiesel akan mengurangi emisi CO2 sebesar 78,45% untuk B100 dan 15,6% untuk

B20 jika dibandingkan dengan penggunaan diesel. Lord et al. (1998) mengatakan

4

bahwa pengolahan kelapa sawit mempengaruhi lingkungan air sebesar 47%, tanah 24%,

udara 8%, dan lainnya 21%. Siangjaeo et al. (2011) mengatakan perubahan stok karbon

yang diperkirakan berdasarkan Pedoman IPCC 2006 menyebutkan bahwa emisi gas

rumah kaca melalui siklus hidup dari minyak sawit dan produksi biodiesel di Thailand,

dimana untuk 1 juta liter produksi biodiesel per hari, kasus Krabi, Chonburi dan

Pathumthani mengakibatkan masing-masing perubahan stok karbon sebesar -709 Mg-

CO2eq/hari, -748 Mg-CO2eq/hari, dan -600 Mg-CO2eq/hari.

Lam et al. (2009) menemukan bahwa untuk menghasilkan 1 ton biodiesel jarak

pagar membutuhkan luas tanah 118% lebih tinggi dibandingkan biodiesel sawit. Rasio

energi keluaran terhadap energi input pada biodiesel sawit sebesar 2,27, nilai ini sedikit

lebih tinggi daripada biodiesel jarak pagar pada 1,92. Selain itu, penyerapan CO2 untuk

rantai siklus hidup biodiesel kelapa sawit adalah 20 kali lebih tinggi dari biodiesel jarak.

Yee et al. (2009) menemukan bahwa pemanfaatan biodiesel kelapa sawit menghasilkan

rasio energi sebesar 3,53. Rasio energi untuk biodiesel sawit ditemukan lebih dari dua

kali lipat dari biodiesel rapeseed, sehingga minyak kelapa sawit menjadi bahan baku

lebih berkelanjutan untuk produksi biodiesel dibandingkan dengan minyak rapeseed

(lobak). Yee et al. (2009) juga menemukan bahwa pembakaran biodiesel dari kelapa

sawit ditemukan lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan diesel.

2.3. State of the art LCA di Indonesia

Penelitian LCA biodiesel di Indonesia pernah dilakukan oleh Kamahara, et al

(2009), dengan bahan baku biodieselnya dari minyak kelapa sawit. Hidayanto et.al

(2011) menghasilkan persentasi distribusi impact assessment yaitu, untuk tahap

budidaya 79,7%, Pabrik Kelapa Sawit 1,03%, dan produksi biodiesel 19,27%. Wirawan

et al. (2009) mengatakan bahwa pencampuran biodiesel terhadap bahan bakar diesel

telah berkontribusi signifikan dalam mengurangi emisi SO2. Penelitian yang dilakukan

oleh Nazir et al. (2010) memperlihatkan bahwa biodiesel dari kelapa sawit lebih tinggi

konsumsi energi fosilnya dibandinkan dengan jarak pagar. Nazir et al. (2010) juga

mengatakan bahwa emisi GHG dan dampak lingkungan lebih tinggi pada biodiesel dari

minyak sawit daripada minyak jarak. Pramudita et al. (2012) melakukan life cycle

inventory tentang jarak pagar di Indonesia, serta Sekiguzi et al. (2011) melakukan LCA

biodiesel dari minyak jarak pagar, dengan mengambil beberapa data dari Pusat Induk

Jarak Pagar Pakuwon Sukabumi Indonesia.

5

Hasil penelitian Siregar et al. (2013) menyatakan bahwa produksi biodiesel dari

minyak kelapa sawit memberikan nilai GWP yang lebih tinggi dari jarak pagar.

Penggunaan agro-kimia, seperti pupuk, memberikan kontribusi signifikan terhadap nilai

GWP, yaitu sekitar 68,14% untuk kelapa sawit dan 37,56% untuk jarak pagar. Siregar et

al. (2013) juga menyatakan bahwa untuk LCA kelapa sawit, nilai emisi dan konsumsi

energi untuk kegiatan pra-panen lebih tinggi dibandingkan dengan kegiatan pasca

panen. Karakteristik emisi GWP dan konsumsi energi pada produksi biodiesel dari

minyak kelapa sawit lebih tinggi dari jarak pagar. Penggunaan pupuk organik dapat

mengurangi nilai GRK sepanjang siklus hidupnya sampai 37,4% untuk kelapa sawit dan

61,4% untuk jarak pagar. Siregar et al. (2013) juga memperoleh nilai GHG pada saat

produksi stabil adalah 1511,96 kg-CO2eq./ton-BDF_CPO dan 380,52 kg-CO2eq./ton-

BDF_CJCO dan jika dibandingkan minyak diesel dapat menurunkan nilai emisi CO2eq.

sebesar 49,27% untuk Biodiesel-CPO dan 73,06% untuk Biodiesel-CJCO.

2.4. State of the art Exergetic-Life Cycle Assessment (ELCA)

Eksergi secara umum didefinisikan sebagai energi minimum yang diperlukan

agar suatu proses dapat berlangsung, atau energi maksimum yang dapat diperoleh dari

suatu sumber energi (Bejan et al., 1996). Eksergi diistilahkan juga sebagai available

energy karena menyatakan jumlah energi yang dapat dimanfaatkan. Pernyataan ini

didasarkan pada hukum termodinamika kedua yang menjelaskan bahwa setiap proses

akan berlangsung secara spontan ke arah kesetimbangan dengan lingkungannya.

Analisis eksergi digunakan untuk mencapai penggunaan sumber energi yang lebih

efektif karena mampu mengetahui besarnya energi yang dapat dimanfaatkan pada setiap

posisi. Analisi eksergi dapat digunakan untuk mendesain sistem baru yang lebih efisien

energi ataupun untuk meningkatkan efisiensi pada sistem produksi biodiesel yang sudah

ada, sehingga sangat penting untuk menentukan seberapa tepat energi yang digunakan.

Cornelissen et al. (2002) mengatakan bahwa analisa sistem dengan kajian

exergetic merupakan instrumen yang lebih tepat untuk mengukur masalah lingkungan

dari penipisan sumber daya alam atau lebih tepat digunakan untuk menganilsa sistem

kendali lingkungan. Semakin tinggi kandungan eksergi, semakin jauh suatu sistem dari

lingkungan referensi termodinamika. Eksergi juga kadang-kadang diukur dalam

beberapa jenis eksergi, yaitu : eksergi kinetik, potensial, fisik, kimia dan eksergi nuklir

(Szargut, 2005).

6

BAB 3. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN

3.1. Tujuan Penelitian

Tujuan jangka panjang/akhir dari penelitian ini adalah membuat penilaian siklus

hidup (Life Cycle Assessment/LCA) produksi biodiesel dari minyak kelapa sawit dengan

menambahkan analisa eksergi pada tahap penilaian dampaknya, sehingga menjadi

exergetic life cycle assessment (ELCA) dengan batasan dari cradle to grave (buaian ke

liang kubur/habis digunakan). Untuk mencapai tujuan akhir tersebut, maka tujuan

khusus untuk setiap tahun dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

- Tahun 1 (2015) : (1)Melakukan inventarisasi data primer dari perkebunan kelapa sawit

rakyat, swasta nasional, dan BUMN/BUMD dengan target minimal dari 3 kabupaten

di Propinsi Banda Aceh, sehingga akan terbentuk data base. Serta inventarisasi data-

data sekunder dari berbagai jurnal-jurnal ilmiah nasional, internasional dan laporan-

laporan penelitian dari berbagai universitas dan lembaga penelitian; (2)Membuat

model dan perhitungan matematik dari data-data yang didapat tersebut melalui model

keseimbangan massa dan energi dari setiap tahapan proses produksi yang dikaji mulai

dari tahapan budidaya sampai biodiesel digunakan oleh konsumen. (3)Melakukan

penilaian dampak lingkungan (life cycle impact assessment) dengan salah satu

software yang sudah ada, dalam hal ini direncanakan menggunakan software MiLCA-

JEMAI dari Jepang, sebagai pembanding dari model yang dibuat.

- Tahun 2 (2016) : (1) Melakukan analisis sensitivitas dari berbagai penilaian dampak

yang sudah dihitung pada tahun pertama; (2)Menyempurnakan hasil perhitungan

dengan membuat model dan perhitungan matematik net energy balance (NEB), net

energy ratio (NER), dan renewable index (RI); (3)Membuat model matematik

perhitungan eksergi untuk setiap tahapan proses yang sedang dinilai dan

membandingkannya dengan nilai energi yang sudah didapat; (4)Terakhir melakukan

kesimpulan dan interpretasi dari berbagai database life cycle inventory (LCI), impact

assessment yang sudah dilakukan, sehingga terbentuk sistem exergetic life cycle

assessment produksi biodiesel secara katalis dari bahan baku kelapa sawit dengan

batasan cradle to grave.

7

3.2. Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini antara lain :

1. Memberikan informasi tentang penilaian siklus hidup CPO sampai terbentuk

biodiesel dengan reaksi katalis melalui metode LCA di Propinsi Aceh.

2. Memberikan suatu rekomendasi kepada pengusaha, pemerintah atau instansi terkait

tentang dampak lingkungan yang terjadi pada proses produksi biodiesel dari kelapa

sawit.

3. Akhirnya diharapkan dapat menjawab, mengcounter atau minimal dapat memberikan

masukan tentang tudingan masyarakat eropa tentang emisi tidak baik yang dihasilkan

oleh biodiesel Indonesia (khususnya dari bahan baku CPO), sehingga diharapkan

dapat membantu penjualan biodiesel Indonesia dan bahan bakunya di industri

nasional dan dunia internasional.

3.3.Urgensi (Keutamaan) Penelitian

Urgensi (keutamaan) penelitian ini adalah untuk mendapatkan suatu persamaan

hubungan antara nilai dampak emisi yang dihasilkan suatu proses dengan nilai exergy

yang ada dalam proses tersebut, sehingga untuk perhitungan yang lainnya akan lebih

mudah. Hal lain adalah untuk meyakinkan publik dunia internasional secara ilmiah,

khususnya negara-negara Eropa dan Amerika bahwa emisi yang dihasilkan oleh

produksi biodiesel dari minyak kelapa sawit di Indonesia, khusus di Sumatera (Propinsi

Aceh) bisa dijelaskan secara ilmiah sesuai dengan input data ril di lokasi Indonesia,

sehingga akan memperbaiki kondisi market penjualan CPO Indonesia di pasar

internasional.

3.4. Temuan Yang Ditargetkan dan Kontribusi Terhadap Ilmu Pengetauan

Temuaan akhir yang ditargetkan dari penelitian ini adalah membuat suatu

metode penilaian siklus baru melalui penambahan analisis eksergi pada tahapan impact

assessment. Dengan ditemukannya hubungan persamaan antara nilai eksergi dan

dampak emisi ke lingkungan, maka akan lebih mudah untuk melakukan penilaian

dampak yang akan ditimbulkan dari tahapan proses untuk memproduksi suatu produk

yang sedang dinilai (assessment). Luaran/target secara rinci yang diharapkan dari

penelitian adalah, sebagai berikut :

8

- Tahun 1 (2015) : (1)Database LCI kelapa sawit di Propinsi Banda Aceh; (2)Model fisik

perhitungan analisis dampak dan aliran massa dan energi untuk setiap tahapan siklus

hidup kelapa sawit; (3)Artikel di jurnal ilmiah nasional terakreditasi.

- Tahun 2 (2012) : (1)Model persamaan perhitungan eksergi untuk setiap tahapan siklus hidup,

dan model persamaan hubungan antara nilai eksergi dan nilai dampak emisi dari setiap

tahapan proses yang sedang dikaji. Serta membuat program komputer exergetic life cycle

assessment (LCA) untuk produksi biodiesel secara katalis dengan bahan baku kelapa sawit

dengan berbagai skenario perhitungan; (2)Artikel di jurnal internasional yang bereputasi tinggi.

9

BAB 4. METODE PENELITIAN

4.2. Tahapan Penelitian Yang Sudah Dilakukan

a. Tujuan dan Definisi Ruang Lingkup (ISO 14041)

Fishbone diagram penelitian yang sudah dilakukan diperlihatkan pada

Gambar 2 dan Gambar 3 yaitu tahapan pelaksanaan penelitian pada tahun pertama

dan tahun kedua.

Gambar 2. Fishbone diagram penelitian tahun pertama yang sudah dilakukan, sertarencana tahun kedua

Gambar 3. Diagram alir penelitian tahun pertama yang sudah dilakukan, serta rencanatahun kedua

Tahun KeduaTahun Pertama

Metode Baru(Exergetic Life CycleAssessment/ELCA)

Tempat(Peralatan)

Metode

Orang

Lingkungan

Bahan

Model fisik energi dan massa

Melakukan tahapanmetode LCA

Turun ke lapangan untukmengambil data-data primer

dan skunder

Pabrik Kelapa Sawit melakukanmethane capture atau tidak

Pabrik biodiesel menggunakan energiterbarukan atau tidak

Menghitung net energy balance

Menghitung net energy ratio

Menghitung renewable indexMelakukan analisa impact

assessment dengan softwareMiLCA-JEMAI sebagai

pembanding

Perkebunan rakyat

Perkebunan swasta nasional

Perkebunan BUMN/BUMD

Minimal di 3 lokasiperkebunan diPropinsi Aceh

Jurusan TeknikPertanian Unsyiah

Alsintan pada perkebunankelapa sawit, di PKS, danreaktor katalis di pabrik

biodiesel

Crude Palm Oil(CPO)

Katalis (KOH/NaOH) Metanol

(MeOH)

10

Berdasarkan Gambar 3, tahapan kegiatan yang sudah dilaksanakan pada tahun

pertama adalah menentukan tujuan dan definisi ruang lingkup (ISO 14041), yaitu :

Ada 3 hal yang menjadi tujuan dari penelitian ini, yaitu :

1. Tujuan aplikasi LCA ini adalah untuk menilai siklus hidup pengolahan biodiesel

secara katalis dari bahan baku CPO di Propinsi Aceh dengan batasan cradle to gate.

Secara keseluruhan dari penelitian ini diharapkan akan menghasilkan : global

warming potential, acidification, eutrophication, waste landfill volume, energy

consumption, energi rasio, serta jumlah emisi ke udara, air dan tanah.

2. Alasan kenapa melakukan penelitian ini adalah karena adalah klaim yang menurut

peneliti kurang sesuai terhadap kajian LCA biodiesel berbasi bahan baku kelapa

sawit, sehingga perlu dikaji secara ilmiah untuk siklus hidup produksi biodiesel

secara katalis dari bahan baku CPO di Propinsi Aceh dan di Indonesia umumnya. Hal

ini sangat penting untuk menjawab klaim negara-negara Eropa dan Amerika yang

menyebutkan bahwa produksi CPO dan biodiesel Indonesia merusak lingkungan atau

penurunan nilai emisi nya jika dibandingkan dengan bahan bakar diesel tidak

memenuhi syarat.

3. Hasil penelitian ini ditujukan untuk pemerintah (decition maker), pengusaha, ilmuan

dan akademisi, serta organisasi-organisasi nasional, internasional terutama yang

berhubungan dengan organisasi lingkungan dan pemanasan global.

b. Batasan dan Asumsi Penelitian

Batasan dalam penelitian ini seperti diperlihatkan pada Gambar 4 dengan

batasan dari cradle to gate yang terdiri dari delapan tahapan sub-proses. Unit

fungsional dari penelitian ini adalah 1 ton bio diesel fuel (BDF) per ha per tahun

kelapa sawit. Pada tahapan ini, alur dan batasan sistem ditentukan berdasarkan judul

dan tujuan penelitian, serta dilakukan identifikasi terhadap masukan, proses, dan

keluaran yang berhubungan dengan Life Cycle Assessment produksi biodiesel secara

katalis dari CPO. Kegiatan dari tahapan inventarisasi data pada penelitian ini adalah

mengidentifikasi semua sistem dan sub sistem, bahkan sampai menjadi sub-sub

sistem lagi sesuai dengan sistem turunan pada setiap stasiun pengolahan biodiesel,

dalam hal ini terdiri dari 8 tahapan sub-proses utama seperti diperlihatkan pada

Gambar 4. Dari Gambar 4 dapat dijelaskan beberapa hal yang dilakukan pada

penelitian ini :

11

1. Batasan penelitian ini dari cradle to gate, yang terdiri dari delapan tahapan utama

sub-proses yaitu dari persiapan lahan, pembibitan, penanaman, pemupukan,

proteksi, pemanenan, ekstraksi minyak mentah, dan produksi biodiesel.

2. Penelitian difokuskan pada keseimbangan massa (material input terhadap hasil

produk (output), dan nilai input energi terhadap nilai output energi (energi rasio).

3. Setiap tahapan sub-proses dianalisa sampah dan emisi yang dihasilkan.

Gambar 4. Batasan penelitian yang dilakukan

Gambar 5. Skema keseimbangan material dan energi (input dan ouput) pengolahanbudidaya kelapa sawit sampai terbentuk biodiesel

Pada Gambar 5 diperlihatkan flowchart analisa pengolahan budidaya tanaman

biodiesel dari kelapa sawit sampai terbentuk biodiesel. Untuk memperjelas batasan

sistem yang akan dikaji dari cradle to gate pada penelitian ini, selanjutnya pada

Gambar 6 diperlihatkan sub-proses produksi biodiesel dari CPO secara katalis.

12

Gambar 6. Sub-proses produksi biodiesel secara katalis dari bahan baku CPO

4.2. Sumber Data dan Lokasi Pengambilan Data

a. Sumber Data

Sumber data yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari data primer dan

data skunder, yaitu :

Data primer diperoleh dari (kumpulan data dan quisioner terlampir) :

- Pengambilan data primer ke Kabupaten Nagan Raya, yaitu : PT.Surya Panen Subur-

Nagan Raya & PT.Socfindo, dan beberapa data dari Petani Sawit di Kabupaten Nagan

Raya.

- Pengambilan data primer ke Meulaboh,yaitu : PT.Karya Tanah Subur-Meulaboh, dan

beberapa data dari Petani Sawit di Meulaboh-Aceh Barat

- Pengambilan data primer ke Lhoksukon, yaitu : PTPN 1 Tanjung Seumantoh dan PKS

(Pabrik Kelapa Sawit) PTPN 1, dan beberapa data dari Petani Sawit di Aceh Tamiang

- Pengambilan data primer ke Biureun, yaitu : ke PT.Blang Ketumba & PKS-Biureun,

dan beberapa data dari Petani Sawit di Kab.Biureun

- Pengambilan data primer ke Langsa, yaitu : PTPN 1 Cot Girek, Pabrik Kelapa Sawit,

dan beberapa data dari Petani Sawit di Aceh Timur.

- Perkebunan kelapa sawit di PTPN VIII Banten, serta dari Pabrik Kelapa Sawit (PKS)

Unit Kebun Kertajaya dengan kapasitas 30 ton TBS per jam yang dapat diambil data

primernya.

- Produksi biodiesel secara katalis dengan bahan baku CPO yang dilakukan secara

langsung dengan menggunakan alat produksi biodiesel di BRDST BPPT Puspitek

Serpong dengan kapasitas 1 ton per hari.

13

Data skunder diperoleh dari :

- Jurnal ilmiah nasional dan internasional

- Laporan hasil penelitian lembaga riset dan perguruan tinggi, seperti dari Universitas

Syiah Kuala (Unsyiah), Institut Pertanian Bogor (IPB), Institut Teknologi Bandung

(ITB), Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), Pusat Studi Kelapa Sawit

Indonesia, Lembagaga Perkebunan, Dinas Pertanian, dan lain-lain.

- Data dari perusahaan swasta yang bergerak dalam perkebunan kelapa sawit, serta

dalam pabrikasi CPO dan biodiesel

b. Proses Pengumpulan Data

Semua satuan fungsi dikonversikan ke dalam satuan energi dan massa. Aliran

diagram keseimbangan energi, keseimbangan massa, dan analisa emisi/limbah proses

pengolahan biodiesel dari CPO diperlihatkan pada Gambar 7.

Gambar 7. Aliran energi, bahan baku, dan emisi/limbah selama proses pengolahanbiodiesel dari CPO

Data yang dikumpulkan untuk melakukan analisis pengukuran dan pemanfaatan

energi dari proses produksi biodiesel secara katalis dari CPO dilakukan dengan empat

cara, yaitu:

1. Survei untuk memperoleh data mengenai aspek-aspek yang berhubungan dengan

objek yang dikaji dalam prosesnya, sumber terkait, serta parameter yang dipakai, dan

lain-lain yang berkaitan dengan penelitian.

2. Studi literatur untuk memperoleh data yang bersumber dari pustaka.

PREPARATION TRANSESTERIFICATION WASHING DRYING

DISTILLATION PURIFICATION

INPUT P R O S E S OUTPUT

BIODIESEL

GLYSEROL

MeOH

BAHAN BAKU(Biji Kelapa Sawit) EKSTRAKSI MINYAK

CPOENERGI

(Listrik, Mekanik,Thermal)

ALKOHOL(MeOH)

KATALIS(NaOH)

GLYSEROL

AMPAS

MeOH_sisa

EMISI/LIMBAH

EMISI KEUDARA

LIMBAHCAIR

LIMBAHPADAT

14

3. Konsultasi dan wawancara terhadap petugas-petugas yang berwenang memberikan

informasi-informasi yang dibutuhkan, termasuk instansi pemerintah, swasta dan

akademisi.

4. Pengukuran langsung di laboratorium dan di lapangan.

Dengan menggunakan empat model survei dan pengumpulan data tersebut

diharapkan validitas dan keakurasian data yang diperoleh pada penelitian ini dapat

dipercaya dan bisa dilakukan verifikasi data dengan cross-chek antar satu sumber

dengan sumber data lainnya.

Data-data yang dibutuhkan meliputi :

- Komposisi bahan baku CPO, kebutuhakm metanol, kebutuhan bahan tambahan lain :

jenis, jumlah/berat, nilai kalori, pemakaian, lama penyimpanan, dan lain-lain sesuai

batasan sistem yang dikaji. Analisa ini mengacu kepada energi balance dan mass

balance.

- Bahan bakar diesel dan transportasi : jenis, jumlah, dan kapasitas, dan lain-lain yang

berhubungan dengan kebutuhan untuk penelitian.

- Proses produksi : urutan proses, waktu proses, suhu masukan dan keluaran tiap

proses, jenis dan jumlah bahan bakar, jumlah dan alat bantu yang dibutuhkan.

- Limbah : jenis limbah yang dihasilkan per tahapan proses dan alternatif

pemnafaatannya, jumlah/berat, pengelolaan, dan pembuangan.

- Data yang diperlukan dikumpulkan dari sumber-sumber yang telah disebutkan

sebelumnya. Data yang diperoleh kemudian diseleksi berdasarkan reliability dan

kesesuaiannya dengan topik dan keperluan analisis. Variabel data yang sama namun

dengan nilai yang berbeda (dari sumber yang berbeda) akan dibandingkan dan

diseleksi berdasarkan pertimbangan-pertimbangan tertentu.

c. Prosedur Pengambilan Data dan Kalkulasi perhitungan

Beberapa data yang didapat dilakukan proses konversi dari beberapa sumber

data ke basis satuan energi (kJ) dan massa (kg) yang dapat dimengerti dan dipahami

oleh semua orang. Basis data dari hasil identifikasi sistem, disusun secara sistematis

sehingga mudah untuk dibaca, diedit dan di-update untuk kesempurnaan hasil

penelitian. Selanjutnya basis data yang sudah ada tersebut akan dihitung dengan

menggunakan software MILCA-JEMAI dari Jepang, serta perhitungan-perhitungan

secara manual berdasarkan rumus-rumus yang dikembangkan. Penggunaan software ini

15

didasarkan pada kedekatan kondisi Jepang dan Indonesia yang masih berada di kawasan

Asia.

4.3. Metode Perhitungan

a. Alat Perhitungan dan Analisis Dampak

Software MiLCA-JEMAI (Multiple interface life cycle assessment-Japan

enviromental management association for industry) merupakan versi 1.1.2.50 yang

berlisensi regular sampai 2018. Input data menggunakan data-data Indonesia yang telah

diinventarisasi pada tahapan LCI. Tahapan proses perhitungan yang dilakukan pada

penelitian ini seperti diperlihatkan pada Gambar 8. Software ini mengacu kepada

standar ISO 14040 sebagai standar international dalam kajian LCA, hal yang berbeda

adalah pada tahapan life cycle inventory menggunakan data-data yang ada di Propinsi

Aceh dan Indonesia umunya.

Gambar 8. Tahapan perhitungan dengan software MiLCA-JEMAI dalam penelitian ini

Tahapan pengoperasian dengan menggunakan software MiLCA JEMAI ini

terdiri dari : (1)Project information, (2)Product system, (3)Inventory analysis, (4)Impact

assessment, (5)Interpretation, (6)Reporting, dan (6)Expert review, display nya seperti

diperlihatkan pada Gambar 9.

16

Gambar 9. Display software MiLCA-JEMA Versi 1.1.2.50

Pada tahapan analisa dampak pada penelitian ini dianalisa 2 dampak, yaitu

dampak lingkungan dan energy consumption, yaitu :

1. Analisis dampak lingkungan

Beban lingkungan yang timbul dalam pengolahan biodiesel ini adalah : emisi

udara yang berpotensi pada terjadinya pemanasan global dalam bentuk gas efek rumah

kaca, acidification, eutrophication, dan waste landfill volume. Pada Tabel 1

diperlihatkan faktor karakterisasi dampak emisi udara.

Tabel 1. Faktor karakterisasi dampak emisi udara

VariabelEfek Rumah Kacaa

(CO2 equivalent)Acidificationb

(SO2 equivalent)Eutrophicationc

(PO4 equivalent)CO2 1 - -CH4 21 - -N2O 310 - -N - - 0,42SOx - 1 -NOx - 0,7 0,13

Sumber : IPCC, 2007a; Guinée et al., 2002b; Heijungs et al., 1992 dalam Haas et al., 2000c

Faktor karakterisasi untuk memprediksi potensi terjadinya pemanasan global

(global warming potential) dari kategori dampak tersebut adalah dengan mengkonversi

data emisi untuk memperkirakan dampak yang mungkin timbul untuk waktu beberapa

17

tahun ke depan. Dimana untuk potensi terjadinya dampak efek rumah kaca semua data

emisi udara dikonversikan menjadi setara dengan CO2 (CO2 equivalent), untuk

acidification semua data emisi udara dikonversikan menjadi setara dengan SO2 (SO2

equivalent), dan untuk eutrophication semua data emisi udara dikonversikan menjadi

setara dengan PO4 (PO4 equivalent).

Selanjutnya akan diindentifikasi emisi yang akan dikurangi dengan penggunaan

biodiesel maupun yang ditimbulkannya dengan pengembangan biodiesel ini, yaitu :

Emisi gas buang yang dikurangi akibat penggunaan biodiesel : emisi gas buang

dari penggunaan biodiesel akan meningkatkan kualitas udara lokal dengan mereduksi

emisi gas CO2 (0,025 kg CO2/MJ enerji pada biodiesel) dan gas berbahaya, seperti CO,

O3, NOx, SO2, hidrokarbon reaktif lainnya, serta asap dan partikel yang dapat terhirup.

Tahap pembangunan :

- Fisik kimia : Ganguan komponen fisik kimia terutama terjadi pada : (1)kualitas udara,

dimana selama proses pembangunan biodiesel, diperkirakan kualitas udara akan

menurun akibat kegiatan perataan tanah, mobilisasi dan pengoperasian alat berat, dan

pekerjaan konstruksi bangunan itu sendiri. Gangguan yang terjadi berupa peningkatan

debu di udara dan kebisingan; (2)penurunan kualitas air, dimana kegiatan

pembangunan ini dapat juga mengganggu kualitas air, karena diperkirakan pada saat

konstruksi akan terjadi air larian yang masuk ke badan air ini dengan membawa

berbagai polutan yang ada di lokasi pembangunan. Polutan yang mungkin terjadi

adalah ceceran bahan bakar dan pelumas alat-alat berat, sedimentasi dan sampah

domestik.

- Biologi : Bila kondisi lahan yang dipergunakan merupakan bagian dari kebun yang

mensuplai feedstock bagi industri biodiesel, maka diperkirakan tidak terjadi gangguan

yang nyata pada sub-komponen biota darat. Gangguan yang mungkin terjadi ialah

pada sub-komponen biota perairan (sebagai dampak turunan dari penurunan kualitas

badan air).

Tahap operasi

- Fisik kimia : Pengoperasian industri biodiesel akan menimbulkan limbah yang

berpotensi mencemari lingkungan, potensi pencemaran terutama terjadi akibat limbah

cair yang dikeluarkan dalam pengoperasian pabrik biodiesel. Air limbah pabrik harus

diproses dan dinetralisir sebelum dibuang ke lingkungan (badan air). Oleh sebab itu

18

perlu diatasi dengan melakukan biodegradasi terhadap komponen organik majemuk

limbah menjadi senyawa organik yang sederhana dalam suasana anaerob, sehingga

standar nilai ambang batas dapat disesuaikan dengan daya dukung lingkungan,

terutama terhadap media air. Limbah cair (buangan) yang berasal dari pabrik biodiesel

ini mengandung bahan organik majemuk seperti karbohidrat, protein, minyak dan

asam lemak.

- Biologi : Seperti halnya pada waktu dilaksanakan pembangunan pabrik biodiesel,

diperkirakan dampak yang terjadi pada tahap pengoperasian pabrik biodiesel terhadap

komponen biologi juga tidak besar. Mengingat limbah cair pabrik biodiesel akan

diolah di unit Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) kawasan yang juga mengolah

limbah cair dari kegiatan lainnya, misalnya ketika pabrik biodiesel terintegrasi dengan

pabrik bahan bakunya seperti Pabrik Kelapa Sawit yang terintegrasi dengan pabrik

biodieselnya.

2.Analisis dampak energi

Pada tiap tahapan sub-proses, yang pertama kali dihitung adalah kebutuhan

energi pada tiap proses. Kebutuhan energi diperoleh dengan menghitung konsumsi

bahan bakar. Untuk solar pada transportasi, massa solar yang dipakai dicari dengan

Persamaan 1. Kebutuhan ini banyak dikonsumsi pada pengangkutan kelapa sawit

dengan truk ke pabrik, dan proses pabrikasi di Pabrik Kelapa Sawit (PKS).Massa solar = ( )× ( )× . × ( )( ) (1)

Kebutuhan energi bahan bakar dan energi listrik dihitung dengan Persamaan 2

dan Persamaan 3.Energi bahan bakar = massa bahan bakar (kg) × nilai kalor( ) (2)Energi listrik = daya terpasang (watt) × waktu (jam) × (3)

Dengan menggunakan nilai pemakaian energi, banyaknya tiap senyawa yang

dilepaskan (emisi) dihitung dengan Persamaan 4.m = f × e (4)

Dimana : mij : massa senyawa i (emisi) dari sumber energi j pada proses k

(kg); fij: faktor emisi zat i pada kondisi k (kg/kJ); ej : energi yang dihasilkan

sumber energi j pada proses k (kJ).

19

Dari jumlah senyawa emisi yang dihasilkan, nilai potensi dampak (impact)

lingkungan dihitung dengan Persamaan 5.d = eq × m (5)

Dimana : dijy : potensi dampak y akibat emisi senyawa i pada proses j (kg y

eq.); eqiy: nilai ekuivalensi potensi dampak y akibat senyawa i (kg y eq./kg i); mij :

massa senyawa i (emisi) dari bahan bakar j pada proses k (kg i).

Nilai potensi dampak dan energi yang dibutuhkan tiap proses (energi yang

dihasilkan bahan bakar) kemudian dijumlahkan untuk mendapatkan nilai total

keseluruhan proses, mulai dari penanganan pra-panen, panen dan pasca panen, dan

sampai biodiesel dihasilkan dan digunakan. Dalam konteks LCA pengolahan

biodiesel ini, konsep keseimbangan energi, dimana energi masuk sama dengan

jumlah energi yang diserap (energy stored) dan energi yang keluar sistem, seperti

pada Persamaan 6.

(6)

Dengan asumsi keadaan kondisi steadi, sehingga tidak ada energi yang diserap

sistem maka persamaan diatas dapat disederhanakan menjadi Persamaan 7.

(7)

Dalam konteks pengolahan biodiesel yang sedang dikaji ini diperoleh

keseimbangan energinya seperti Persamaan 8.

(8)

Jika energi input diuraikan lagi untuk batasan sub-sistem yang dikaji seperti

diperlihatkan pada Gambar 7, hasilnya seperti Persamaan 9.

(9)

Jika energi proses mulai dari preparation-tranesterification-washing dan

seterusnya sampai terbentuk biodiesel adalah Epr, hasilnya pada Persamaan 10 .

(10)

Dan energi keluaran yang terdiri dari Persamaan 11.

(11) (11)

outputstoredinput EnergiEnergiEnergi

outputinput EnergiEnergi

outputprosesinput EnergiEnergiEnergi

21 E

NaOHMeOH

E

CPO

E

input EnergiEnergiEnergiEnergi

in

termalikmekanlistrikfosilnonfosilpr EnergiEnergiEnergiEnergiEnergiE

sisaoutEettout

out

sisaMeOHglyerol

E

biodiesel

E

output EnergiEnergiEnergiEnergi

_arg_

_

20

Jika diuraikan lagi bahwa katalis (NaOH) dapat didaur ulang 100% dan

metanol yang dihitung adalah metanol yang terpakai sehingga tidak ada methanol

sisa, maka persamaannya menjadi seperti Persamaan 12.

(12)Dan energi keluaran seperti Persamaan 13.

(13)Dari uraian persamaan-persamaan di atas selanjutnya dijelaskan 3 parameter

analisa energi untuk kelayakan produksi dan pengembangan biodiesel, seperti

Persamaan 14, 15, dan 16.

(14)

(15) (15)(16)

Jumlah energi yang dibutuhkan untuk produksi biodiesel relatif terhadap

kandungan energinya. Hipotesa ini dievaluasi dengan keseimbangan energi bersih

(Net Energy Balance). Bahan bakar minyak mempunyai NEB negatif, artinya lebih

banyak energi proses yang dibutuhkan daripada energi output yang dihasilkan.

Dalam konversi minyak mentah menjadi bensin, dimana Net Energy Ratio adalah

kurang sama dengan satu (= < 1). Renewable index adalah memperlihatkan seberapa

besar nilai energi terbarukan dalam siklus proses produksi biodiesel tersebut, jika

dibandingkan terhadap energi dari fosil, semakin besar nilai renewable index maka

akan semakin sustainable prosesnya atau keberlanjutan pengembangan produksi

biodiesel tersebut semakin bagus.

Dalam pengembangan biodiesel dari tanaman kelapa sawit, mempunyai jumlah

biomassa yang cukup besar. Biomassa yang dihasilkan ini dapat dijadikan untuk

bahan bakar boiler, pembangkit listrik biomassa (gasifier) dan lain sebagainya.

Selanjutnya diuraikan perhitungan biomassa kelapa sawit sebagai berikut :

- Biomassa tajuk tanaman kelapa sawit dihitung dengan metode non destruktif

menggunakan persamaan allometrik yang dikembangkan oleh Yulianti (2010) dari

persamaan Chave et.al. (2005) :

(17)

CPOinput EnergiEnergi

olglycerbiodieseloutput EnergiEnergiEnergi

input

output

Energi

EnergiNERRatioEnergyNet )(

prosesoutput EnergiEnergiNEBBalanceEnergyNet )(

1)(Re proses

renewable

Energi

EnergiRIIndexnewable

57.031.24exp69.2 HDyb

21

Dimana :

yb : Biomassa di atas tanah (ton/tanaman)

D : Diameter batang pada ketinggian 1.3 m (m)

H : Tinggi tanaman tanpa daun (m)

- Biomassa akar kelapa sawit menggunakan persamaan allometrik yang

dikembangkan oleh Syahrinudin (2005) :

(18)

Dimana :

ya : Biomassa akar kelapa sawit (ton/tanaman)

x : Umur tanaman (tahun)

b. Asumsi dan Batasan Perhitungan Penilaian Dampak

Beberapa asumsi yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :

- Transportasi pengangkutan bibit, TBS (Tandan Buah Segar), dan CPO hasil produksi

diperhitungkan dalam penelitian ini, yaitu dari areal pembibitan ke areal perkebunan,

dari areal perkebunan ke pabrik kelapa sawit (PKS), serta dari PKS ke pabrik

biodiesel. Jarak transportasi untuk perhitungan diasumsikan sekali jalan. Jarak

mengangkut bibit dari area pembibitan ke area penanaman 30 km dengan kapasitas

truk 5 ton, dengan rasio bahan bakar diesel 1:5 (1 liter untuk 5 km); dari area

pemanenan untuk mengangkut tandan buah segar (TBS) ke PKS sebesar 150 km

dengan kapasitas truk 10 ton dengan rasio bahan bakar diesel 1:7, dan dari PKS ke

pabrik biodiesel 200 km dengan kapasitas truk 10 ton.

- Transportasi material seperti pembelian pupuk dari toko sampai diangkut ke lahan

juga diperhitungkan.

- Pabrik Kelapa Sawit (PKS) diasumsikan sudah melakukan methane capture.

c. Skenario Penilaian Dampak

Penilaian dampak dibuat dan dianalisa dalam 5 skenario, yaitu :

1. Skenario 1 : Menggunakan data primer dari Perkebunan Kelapa Sawit di Aceh dan

PT.PN VIII Kebun Kertajaya Lebak Banten

2. Skenario 2: Perhitungan dilakukan untuk produksi sebelum stabil (1-5 tahun), serta

tidak memperhitungkan transportasi material yang digunakan dari tempat pembelian

material ke lokasi material tersebut dipergunakan.

56.008.0 xya

22

3. Skenario 3 : Perhitungan dilakukan per tahun, dari tahun ke 1 sampai tahun ke 5

(produksi sebelum stabil) dan dari tahun ke 6 sampai tahun ke 25 (produksi stabil).

Menggunakan data listrik Propinsi Aceh dan Indonesia, serta memperhitungkan

transportasi material yang digunakan dari tempat pembelian material ke lokasi

material tersebut dipergunakan.

4. Skenario 3 : Menggunakan pupuk organik untuk tahapan pemupukan, yang lainnya

sama dengan skenario 2.

5. Skenario 5 : Menggunakan 20% biodiesel sebagai pengganti solar untuk pembangkit

listrik, sesuai dengan target pemerintah pada tahun 2025.

23

BAB 5. HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1. INVENTARISASI DATA (Life Cycle Inventory/LCI)

Data yang diperoleh dalam studi ini terutama mengenai kondisi Propinsi Aceh,

yaitu dari data primer di PT.SPS & PT.Socfindo dan beberapa data dari Petani Sawit di

Kabupaten Nagan Raya, PT.KTS dan beberapa data dari Petani Sawit di Meulaboh, PTPN 1 dan

PKS (Pabrik Kelapa Sawit) PTPN 1 dan beberapa data dari Petani Sawit di Lhoksukon, PKS

Biureun dan beberapa data dari Petani Sawit di Biureun, Pabrik Kelapa Sawit PTPN 1 dan

beberapa data dari Petani Sawit di Langsa, serta PTPN VIII Lebak Banten yang dapat

diambil data primernya. Inventarisasi data secara langsung dilakukan secara

terdistrubusi yaitu dari perkebunan kelapa sawit swasta, pemerintah/BUMN, dan

masyarakat Petani Sawit, yang dijadikan sebagai data primer. Foto-foto survey

dilapangan diperlihatkan pada Lampiran 5. Kunci utama pada fase inventori adalah

jumlah pengumpulan data. Hal ini biasanya berkaitan dengan jumlah data sekunder.

Data skunder dalam penelitian ini bersumber dari jurnal-jurnal nasional dan

internasional, laporan praktek lapang mahasiswa tentang perkebunan kelapa sawit, jarak

pagar dan pengolahannya, skripsi, tesis, laporan penelitian yang masih relevan, serta

data-data rilis dari perusahaan perkebunan swasta nasional yang berhubungan dengan

budidaya dan produksi biodiesel. LCI secara rinci diperlihatkan pada Lampiran 6.

Deskripsi detail kajian LCA dengan batasan dari cradle to gate dengan delapan

tahapan sub-proses pada LCI yang dilakukan pada Kelapa Sawit seperti diperlihatkan

pada Tabel 2. Inventarisasi data energi dan massa untuk produksi 1 ton BDF per ha

pada perkebunan Kelapa Sawit di Propinsi Aceh, yaitu dari data primer di PT.SPS &

PT.Socfindo dan beberapa data dari Petani Sawit di Kabupaten Nagan Raya, PT.KTS

dan beberapa data dari Petani Sawit di Meulaboh, PTPN 1 dan PKS (Pabrik Kelapa

Sawit) PTPN 1 dan beberapa data dari Petani Sawit di Lhoksukon, PKS Biureun dan

beberapa data dari Petani Sawit di Biureun, Pabrik Kelapa Sawit PTPN 1 dan beberapa

data dari Petani Sawit di Langsa, serta PTPN VIII Lebak Banten yang dapat diambil

data primernya, serta PT.PN VIII (Persero) Jawa Barat Banten diperlihatkan pada Tabel

3 yang dipergunakan sebagai data primer. Dan rata-rata data keseluruhan (data primer

dan skunder) diperlihatkan pada Tabel 4 (Alamsyah, 2006; Wirawan, 2006; Wirawan,

2009; Nasir, 2010; Pahan, 2011; Lubis et al., 2011; Wicke, 2011; Siregar et al., 2012;

Siregar et.al., 2013).

24

Tabel 2. Deskripsi ditail produksi biodiesel dari crude palm oil (CPO) sepanjang siklushidupnya untuk delapan tahapan sub-proses

NoTahapanProses Deskripsi/Uraian Hasil inventarisasi data

1 PersiapanLahan

Lahan awal Hutan primer dan skunderKesuburan lahan SuburPohon, diamater > 60 cm 25 - 100 pohon/haPohon, diamater > 30 cm Sekitar 2500 pohon/haAlang-alang/rerumputan 10-30 rumpun/m2

Pengolahan lahan Kedalaman efektif tanah 50-150cm

Tanaman penutup tanah Kacang-kacangan2 Pembibitan Lama pembibitan 12 bulan

Sumber bibit Biji3 Penanaman Jarak tanam 9 m x 9 m x 9 m

Jumlah tanaman 136 pohon/haLubang tanam 50 cm x 40 cm x 40 cm

4 Pemupukan Jenis-jenis pupuk yangdigunakan

Pupuk N, P, K, Mg, B, pupukorganic

Intensitas pemupukan Sangat intensif5 Proteksi Hama tanaman Cukup banyak6 Pemanenan Mulai berproduksi 30 - 48 bulan

Jumlah produksi stabil 22 ton TBS/ha/tahunDapat/tidaknya dimakan Dapat dimakan

7 Pabrik KelapaSawit

Cara produksi CPO penggilingan (by milling)Rendemen TBS/biji ke CPO 21 - 24 %Nilai FFA (free fatty acid) < 2Biomassa hasil produksi Tandan kosong, serabut,

cangkang, kernel8 Produksi

BiodieselReaksi yang terjadi padaproduksi biodiesel

Transesterifikasion

Rendemen dari CPO keBiodiesel

92%

Sumber biodiesel CPO, Palm kernel

PengotorKatalis, sabun, air, gliserol,gliserida

Katalis Basa

Dari inventarisasi berbagai data diperoleh bahwa hasil produksi pada

perkebunan kelapa sawit rakyat sekitar 12 ton TBS per ha per tahun, namun untuk

perkebunan swasta dengan proses pembibitan, pemeliharaan dan pemupukan yang lebih

baik dapat menghasilkan produksi sekitar 32,67 ton TBS per ha per tahun, dengan rata-

rata sekitar 22,34 ton TBS per ha per tahun dengan varietas Lame, Langambi,

Simalungun, Dura, Tenera, Pisifera, dan lain-lain (Pahan, 2011; Lubis, 2011).

Berdasarkan data primer nilai produksi TBS Kelapa Sawit setelah produksi stabil yaitu

25

sebesar 21.5 ton per ha per tahun. Kelapa Sawit mulai berproduksi pada umur 30 bulan

Berdasarkan inventarisasi data primer dan skunder juga didapat bahwa Kelapa Sawit

akan memiliki produksi stabil mulai tahun ke - 6, sehingga dari tahun ke 1 sampai ke 5

produktivitasnya masih terus meningkat. Pada Lampiran 6 diuraian secara rinci hasil

LCI untuk delapan tahapan LCA pada kelapa Sawit.

Jumlah produki biodiesel dari Minyak Kelapa Sawit/Crude Palm Oil sepanjang

siklus hidupnya (selama 25 tahun) diperlihatkan pada Gambar 10. Dari gambar ini

dapat dilihat bahwa produksi Kelapa Sawit belum stabil sebelum tanaman berumur 5

tahun, dan setelah itu produksi tanaman stabil yaitu dengan memproduksi sekitar 4.31

ton biodiesel per ha per tahun. Pleanjai (2007) mengatakan bahwa untuk memproduksi

1 ton Bio Diesel Fuel (BDF) dibutuhkan sekitar 1.14 ton CPO atau rendemen sekitar

87.7 %, dan sekitar 6-7 ton Tandan Buah Segar (TBS) atau rendemen sekitar 15.38%.

Gambar 10. Produksi biodiesel per ha dari CPO selama siklus hidupnya

Saat ini di Indonesia ada beberapa pabrik biodiesel berbahan baku Minyak

Kelapa Sawit skala besar seperti : PT. Indo Bio Fuels (150.000 ton/tahun), PT Bio

Energi Nusantara (150.000 ton/tahun), PT Anugerah Inti Gemanusa (80.000 ton/tahun),

PT Sumi Asih (36.000 ton/tahun) dan PT RAP (500 ton/tahun). Secara keseluruhan

diperlihatkan pada Lampiran 7. Perkembangan terakhir PT. Eterindo Wahanatama

memproduksi 2 x 60 ton/hari biodiesel di Tangerang dan Gresik, dimana produksinya

sebagian besar diekspor dan sebagian lagi untuk memasok Pertamina; PT. Sumi Asih di

Tambun – Bekasi memproduksi 60 ton/hari biodiesel; PT. Ganesha Energi 77

memproduksi 20 ton/hari biodiesel di Perbaungan Sumatera Utara.

00.5

11.5

22.5

33.5

44.5

5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

ton

BDF

Produksi Biodiesel

Tahun ke

00.5

11.5

22.5

33.5

44.5

5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Jatropha curcas Palm oil

tonB

DF/h

a

Produksi Biodiesel

Year of

26

Table 3. Data primer nilai massa dan energi untuk produksi 1 ton BDF-CPO/ha/tahunNo Tahapan Proses Deskripsi/Uraian Satuan Hasil inventarisasi data

1 Persiapan Lahan Herbisida kg 0,861Solar L 0,703

2 Pembibitan Fungisida kg 0,774Insektisida kg 0,053Pupuk Meister kg 0,081Pupuk Kimia Urea 0,2 % L 1,123Pupuk organik kg 3,400TSP/SP36 kg 0,107Muriate of Photash (K) kg 0,001Dolomite kg 0,002N-P-K-Mg (Campuran) kg 0,618Listik untuk pompa air kWh 26,700Pestisida kg 0,183

Transportasi Solar L 4,8963 Penanaman TSP/SP36 kg 9,640

Pupuk organic kg 0,162Rock Phosphate kg 1,217

4 Pemupukan Urea kg 184,694untuk 5 tahun TSP/SP36 kg 74,645

Rock Phosphate kg 153,685Sulphate of Amonia (ZA) kg 45,633Muriate of Potash (K)/Kcl kg 202,001Kieserite (MgSO4) kg 119,020HGF-B (HGF-Borate) kg 7,676CuSO4 kg 3,651ZnSO4 kg 1,582LSD kg 54,759

5 Proteksi Herbisida kg 2,658untuk 5 tahun Pestisida kg 1,916

Curater 3G + Dipterek 95 sp kg 1,2056 Pemanenan

Transportasi Solar L 5,0277 Pabrik Kelapa

SawitListrik kWh 44,070Konsumsi steam kg 59,770Konsumsi air m3 0,852PAC Kg 0,027Flokulon Kg 0,00011NaOH Kg 0,023H2SO4/HCl kg 0,023Tanin Consentrate kg 0,010Poly Perse BWT 302 kg 0,010Alkaly BWT 402 kg 0,009Konsumsi cangkang kg 28,746

Transportation Solar L 4,7208 Pabrik Biodiesel

(Transesterifikasi)Produksi Biodiesel ton 1,000Metanol ton 0,269Listrik kWh 15,645NaOH ton 0,080Crude glycerol ton 0,082Konsumsi air L 1700,68Solar untuk Boiler L 14Listrik kWh 15,645

27

Tabel 4. Nilai massa dan energi untuk produksi 1 ton BDF per ha per tahun dari CPOuntuk tahun 1-5 (rata-rata gabungan data skunder dan primer)

No Tahapan proses Massa dan Energi Satuan Kelapa Sawit1 Pembukaan lahan Herbisida kg 1,216

Solar L 0,6752 Pembibitan Fungisida kg 0,774

Insektisida kg 0,053Pupuk Meister kg 0,081Pupuk kimia Urea 0,2 % L 1,123Pupuk organik kg 3,400TSP/SP36 kg 0,107Muriate of Photash (K) kg 0,001Dolomite kg 0,002N-P-K-Mg (campuran) kg 0,618Listrik untuk pompa air kWh 26,70Pestisida kg 0,183

Transportasi Minyak solar L 4,8963 Penanaman TSP/SP36 kg 9,640

Pupuk organic kg 0,162Rock Phosphate kg 1,217

4 Pemupukan Urea kg 184,694Untuk 5 tahun TSP/SP36 kg 74,645Produksi belum stabil Rock Phosphate kg 153,685

Sulphate Amonia (ZA) kg 45,633Muriate of Potash (K) kg 202,001Kieserite (MgSO4) kg 119,020HGF-B (HGF-Borate) kg 7,676CuSO4 kg 3,651ZnSO4 kg 1,582LSD kg 54,759

5 Proteksi Insektisida kg 2,658Untuk 5 tahun Pestisida kg 3,155

6 Pemanenan Solar L 5,0277 Pabrik kelapa

sawit/Ektraksi minyakListrik kWh 44,070Konsumsi steam kg 59,770Konsumsi air m3 0,852PAC kg 0,027Flokulon kg 0,0001Na OH kg 0,023H2SO4/HCl kg 0,023Tanin Consentrate kg 0,010Poly Perse BWT 302 kg 0,010Alkaly BWT 402 kg 0,009Konsumsi cangkang (shell) kg 28,746

Transportasi Solar L 4,720Pabrik Biodiesel(Transesterifikasi)

Metanol Ton 0,269

Listrik kWh 15,645NaOH Ton 0,080Crude glycerol Ton 0,082Konsumsi air L 1700,680Minyak solar untuk boiler L 14,000

28

Selanjutnya diuraikan, kegiatan-kegiatan yang umum dilakukan pada proses

produksi biodiesel dari kelapa sawit mulai dari pembukaan/persiapan lahan, dan

seterusnya sebagai berikut :

1. Tahapan Pembukaan Lahan

Persiapan lahan

Tanaman kelapa sawit sering ditanam pada berbagai kondisi areal sesuai dengan

ketersediaan lahan yang akan dibuka menjadi lahan kelapa sawit. Cara membuka untuk

tanaman kelapa sawit disesuaikan dengan kondisi lahan yang tersedia, yaitu :

1. Bukaan baru (new planting) pada hutan primer, hutan sekunder, semak belukar atau

areal yang ditumbuhi ilalang.

2. Konversi, yaitu penanaman pada areal yang sebelumnya ditanami dengan tanaman

perkebunan seperti karet, kelapa atau komoditas tanaman perkebunan lainnya.

3. Bukaan ulangan (replanting), yaitu areal yang sebelumnya juga ditanami kelapa

sawit.

Pembukaan lahan secara mekanis

Pembukaan lahan secara mekanis dilakukan pada areal hutan dan konversi yang

ditumbuhi oleh pohon-pohon besar. Pembukaan lahan secara mekanis ini terdiri dari

beberapa pekerjaan, yaitu:

- Menumbang : memotong pohon besar dan kecil dengan mengusahakan agar tanahnya

terlepas dari tanah.

- Merumpuk : mengumpulkan dan menumpuk hasil tebangan untuk memudahkan

pembakaran.

- Merencek dan membakar : memotong dahan dan ranting kayu yang telah ditumpuk

agar dapat disusun sepadat mungkin, setelah kering lalu dibakar. Pembakaran

dilakukan berulang sampai semua batang dan ranting menjadi abu.

- Pengolahan tanah secara mekanis.

2. Tahapan Pembibitan

Teknologi perbanyakan tanaman

Teknologi perbanyakan tanaman yang dapat dilakukan pada tanaman kelapa

sawit adalah dengan kultur jaringan dan secara konvensional.

29

- Pembiakan secara kultur jaringan : pada pembiakan secara kultur jaringan, bahan

tanaman kelapa sawit dapat diperoleh dalam bentuk bibit atau klon hasil pembiakan

secara kultur jaringan (tissue culture). Pengembangan kelapa sawit sistem kultur

jaringan dimaksudkan untuk mengatasi kelemahan yang terdapat pada bahan tanaman

kelapa sawit yang berasal dari biji yang umumnya memiliki keragaman dalam

produksi, kualitas minyak, pertumbuhan vegatatif, dan ketahanan terhadap hama

penyakit. Bibit kelapa sawit yang diperoleh dengan sistem kultur jaringan ini disebut

dengan klon kelapa sawit.

- Pembiakan secara konvensional (biasa) : benih kelapa sawit untuk calon bibit harus

dihasilkan dan dikecambahkan oleh lembaga resmi yang ditunjuk pemerintah. Proses

pengecambahan umumnya dilakukan sebagai berikut :

- Tangkai tandan buah dilepaskan dari spikeletnya.

- Tandan buah diperam selama 3 hari dan sekali-kali disiram air

- Memasukkan buah ke mesin pengaduk untuk memisahkan daging buah dari biji.

Mencuci biji dengan air, lalu direndam dalam air selama 6 - 7 hari. Selanjutnya

merendam biji tadi dalam Dithane M-45 konsentrasi 0,2 % selama 2 menit, lalu

dikeringkan.

- Memasukkan biji kelapa sawit tersebut ke dalam kaleng pengecambahan dan

disimpan di dalam ruangan bertemperatur 39 oC dengan kelembaban 60 – 70 %

selama 60 hari. Setiap 7 hari, benih dikeringanginkan selama 3 menit.

- Setelah 60 hari, direndam benih dalam air sampai kadar air 20 – 30 % dan

dikeringanginkan lagi. Lalu memasukkan benih ke dalam larutan Dithane M-45 0,2

% selama 1 - 2 menit. Menyimpan benih di ruangan bertemperatur 27 0C.

Tahapan penumbuhan bibit

Pembibitan kelapa sawit dengan benih yang telah dikecambahkan dapat

dilaksanakan dengan dua cara, yaitu : cara dua tahap (prenursery dan nursery), dan cara

satu tahap (langsung ke nursery). Melalui cara 1 atau 2, bibit baru siap dipindahkan ke

lapangan (kebun) apabila telah berumur 11 – 12 bulan. Lahan pembibitan harus

diratakan dan dibersihkan dari segala macam gulma dan dilengkapi dengan instalasi

penyiraman (springkle irrigation), serta dilengkapi dengan jalan-jalan dan parit-parit

drainase.

Dederan (prenursery), tahapannya adalah :

30

- Benih yang sudah berkecambah di deder dalam polybag kecil, kemudian diletakkan

pada bedengan-bedengan yang lebarnya 120 cm dan panjang bedengan secukupnya.

- Polybag diisi dengan 1,5 – 2,0 kg tanah atas yang telah diayak. Tiap polybag diberi

lubang untuk drainase.

- Kecambah ditanam sedalam 2 cm dari permukaan tanah dan berjarak 2 cm.

- Setelah bibit dederan yang berada di prenursery telah berumur 3 – 4 bulan dan

berdaun 4 – 5 helai, bibit dederan sudah dapat dipindahkan ke pesemaian bibit

(nursery).

Pesemaian bibit (nursery)

- Untuk penanaman bibit pindahan dari dederan dibutuhkan polybag yang lebih besar,

berukuran 40 cm x 50 cm atau 45 cm x 60 cm, dan diberi lubang pada bagian

bawahnya untuk drainase.

- Polybag diisi dengan tanah atas yang telah diayak sebanyak 15 – 30 kg per polybag,

disesuaikan dengan lamanya bibit yang akan dipelihara (sebelum dipindahkan)

dipesemaian bibit.

- Bibit dederan ditanam sedemikian rupa sehingga leher akar berada pada permukaan

tanah polybag besar dan tanah sekitar bibit dipadatkan agar bibit berdiri tegak.

Pemeliharaan (pada pembibitan)

Bibit yang yang telah ditanam di prenursery atau nursery perlu dipelihara

dengan baik agar pertumbuhannya sehat dan subur, sehingga bibit akan dapat

dipindahkan ke lapang sesuai dengan umur dan saat tanam yang tepat. Pemeliharaan

bibit meliputi : penyiraman, penyiangan, pengawasan dan seleksi, dan pemupukan.

- Penyiraman : Penyiraman bibit dilakukan dua kali sehari, kecuali apabila jatuh

hujan. Kebutuhan air siraman 2 liter/polybag/hari.

- Penyiangan : Gulma yang tumbuh dalam polybag dan di tanah antara polybag harus

dibersihkan, dikored atau dengan herbisida. Penyiangan gulma harus dilakukan 2-3

kali dalam sebulan.

- Pengawasan dan seleksi : Pengawasan bibit ditujukan terhadap pertumbuhan bibit

dan perkembangan gangguan hama dan penyakit. Bibit yang tumbuh kerdil,

abnormal, berpenyakit dan mempunyai kelainan genetis harus dibuang. Pembuangan

bibit (thinning out) dilakukan pada saat pemindahan ke main nursery, yaitu pada saat

bibit berumur 4 bulan dan 9 bulan, serta pada saat pemindahan bibit ke lapangan.

31

- Pemupukan : Pemupukan bibit sangat penting untuk memperoleh bibit yang sehat,

tumbuh cepat dan subur. Pupuk yang diberikan adalah Urea dalam bentuk larutan dan

pupuk majemuk. Dosis dan jenis pupuk yang diberikan dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5. Dosis dan jenis pupuk untuk pemupukan bibit

Umur bibit,minggu ke

Jenis pupuk Dosis Rotasi

4 – 5 Larutan urea 0,2 % 3-4 lt larutan/100 bibit 1 minggu6 – 7 s.d.a 4-5 lt larutan/100 bibit 1 minggu8 - 16 Rustica 15. 15. 6. 4 1 gram / bibit 1 minggu

17 – 20 Rustica 12.12.17.2 5 gram / bibit 2 minggu21 – 28 s.d.a 8 gram / bibit s.d.a29 – 40 s.d.a 15gram/ bibit s.d.a41 – 48 s.d.a 17gram /bibit s.d.a

3. Tahapan Penanaman

Syarat tumbuh tanaman kelapa sawit menghendaki curah hujan 1500 – 4000 mm

per tahun, tetapi curah hujan optimal 2000 – 3000 mm per tahun, dengan jumlah hari

hujan tidak lebih dari 180 hari per tahun. Di jawa, tanaman kelapa sawit berkembang di

daerah Banten Selatan yang iklimnya relatif cukup basah. Tanaman kelapa sawit

membutuhkan unsur hara dalam jumlah besar untuk pertumbuhan vegetatif dan

generatif. Karena itu, untuk mendapatkan produksi yang tinggi dibutuhkan kandungan

unsur hara yang tinggi juga. Selain itu, pH tanah sebaiknya bereaksi asam dengan

kisaran nilai 4,0 – 6,0 dan ber-pH optimum 5,0 – 5,5.

Penanaman dan penyulaman

Cara menanam bibit yang ada pada polybag sebagai berikut :

- Menyediakan bibit yang berasal dari main nursery pada masing-masing lubang

tanam yang sudah dibuat.

- Menyiram bibit yang ada pada polybag sehari sebelum ditanam agar kelembaban

tanah dan persediaan air cukup untuk bibit.

- Sebelum penanaman diberikan pupuk dasar pada lubang dengan menaburkan secara

merata berupa pupuk fosfat seperti Agrophos dan Rock Phosphate sebanyak 250

gram per lubang.

- Menimbun bibit dengan tanah galian bagian atas dengan memasukkan tanah ke

sekeliling bibit secara berangsur-angsur dan dipadatkan dengan tangan agar bibit

dapat berdiri tegak.

32

Jenis-jenis pekerjaan utama dalam proses penanaman adalah : pembuatan ajiran

tanaman; penanaman tanaman penutup tanah kacangan, dan penanaman kelapa sawit.

Uraiannya yaitu :

Pengajiran : Pada tahap pertama dibuat rancangan larikan (barisan) tanaman serta

pancang sebagai titik tanam, dimana bibit kelapa sawit akan ditanam. Letak ajir

(pancang) harus tepat, sehingga terbentuk barisan ajir yang lurus dilihat dari segala

arah, dan kelak setiap individu tanaman pun akan lurus teratur serta memperoleh tempat

tumbuh yang sama luasnya. Sistem jarak tanaman yang digunakan umumnya adalah

segitiga sama sisi dengan jarak 9 m X 9 m X 9 m. Dengan sisitem segitiga sama sisi ini,

Jarak Utara-Selatan tanaman adalah 7,82 m dan jarak antara setiap tanaman adalah 9 m.

Populasi (kerapatan) tanaman per hektar adalah 136-143 pohon.

Pembuatan lubang tanam : Lubang tanam harus dibuat beberapa minggu sebelum

penanaman agar tanah yang digali dan lubang tanam mengalami pengaruh iklim

sehingga terjadi perbaikan tanah secara fisika ataupun kimia dan dapat dilakukan

pemeriksaan lubang baik ukurannya maupun jumlah per hektarnya. Pembuatan lubang

yang dilakukan pada saat tanam atau hanya 1-2 hari sebelum tanam tidak dianjurkan.

Lubang tanam kelapa sawit biasanya dibuat dengan ukuran 60 cm x 60 cm x 60 cm,

tetapi ada juga yang hanya berukuran 50 cm x 40 cm x 40 cm. Pada saat menggali,

tanah atas ditaruh di sebelah dan tanah bawah di sebelah selatan lubang. Ajir

ditancapkan di samping lubang dan bila lubang telah selesai dibuat, ajir ditancapkan

kembali di tengah – tengah lubang. Apabila tanaman akan ditanam menurut garis tinggi

(kontur) atau dibuat teras melingkari bukit, letak lubang tanaman harus berada paling

dekat 1,5 m dari sisi lereng. Untuk penanaman kelapa sawit yang melingkari bukit,

biasanya dibuat teras – teras terlebih dahulu, baik teras individual maupun teras

kolektif.

Tanaman penutup tanah : Penanaman tanaman penutup tanah biasa dilaksanakan

pada perkebunan kelapa sawit. Tanaman penutup tanah adalah tanaman kacangan

(Legume cover crops) yang ditanam untuk menutup tanah yang terbuka di antara kelapa

sawit karena belum terbentuk tajuk yang dapat menutup permukaan tanah. Penanaman

tanaman kacangan penutup tanah bertujuan untuk memperbaiki sifat-sifat fisika, kimia

dan biologi tanah, mencegah terjadinya erosi, mempertahankan kelembaban tanah, dan

33

menekan tumbuhan pengganggu (gulma). Penanaman kacangan penutup tanah

sebaiknya dilaksanakan segera setelah pembukaan lahan selesai dilaksanakan.

Pemangkasan : Pemangkasan atau disebut juga penunasan adalah pembuangan daun –

daun tua atau yang tidak produktif pada tanaman kelapa sawit, pada tanaman muda

sebaiknya tidak dilakukan pemangkasan, kecuali dengan maksud mengurangi

penguapan oleh daun pada saat tanaman akan dipindahkan dari pembibitan ke areal

perkebunan. Adapu tujuan pemangkasan adalah sebagai berikut :

- Memperbaiki sirkulasi udara di sekitar tanaman sehingga dapat membantu proses

penyerbukan secara alami

- Mengurangi penghalangan pembesaran buah dan kehilangan brondolan buah terjepit

pada pelepah daun.

- Membantu dan memudahkan pada waktu panen

- Memperlancar proses metabolisme tanaman berjalan lancar, terutama proses

fotosintesis dan respirasi.

Penyulaman : Penyulaman dilakukan untuk mengganti tanaman yang mati atau tumbuh

kurang baik. Waktu menyulam yang baik adalah pada musim hujan. Bibit yang

digunakan harus seumur dengan tanaman yang disulam yaitu bibit berumur 10 – 14

bulan. Banyaknya sulaman biasanya sekitar 3 – 5 % setiap hektarnya.

4. Tahapan Pemupukan

Pemupukan tanaman bertujuan untuk menyediakan unsur – unsur hara yang

dibutuhkan tanaman untuk pertumbuhan generatif, sehingga diperoleh hasil yang

optimal. Untuk menentukan dosis pupuk yang tepat, sebaiknya dilaksanakan analisis

tanah dan daun terlebih dahulu. Dengan analisis tanah dan daun, maka ketersediaan

unsur – unsur hara di dalam tanah pada saat itu dapat diketahui dan keadaan hara

terakhir yang ada pada tanaman dapat diketahui juga. Berdasarkan hasil analisis dapat

ditentukan kebutuhan tanaman terhadap jenis – jenis unsur hara secara lebih tepat,

sehingga dapat ditetapkan dosis pemupukan yang harus diaplikasikan, seperti

diperlihatkan pada Tabel 6.

- Contoh dosis pemupukan pada tanaman yang sudah menghasilkan adalah sebagai

berikut :

Urea : 2,0 – 2,5 kg/ph/th → diberikan 2 x aplikasi

KCl : 2,5 – 3,0 kg/ph/th → diberikan 2 x aplikasi

34

Kiserit : 1,0 – 1,5 kg/ph/th → diberikan 2 x aplikasi

TSP : 0,75 – 1,0 kg/ph/th → diberikan 1 x aplikasi

Borax : 0,05 – 0,1 kg/ph/th → diberikan 2 x aplikasi

- Untuk tanaman yang belum menghasilkan, yang berumur 0 – 3 tahun, dosis

pemupukan per pohon per tahunnya adalah sebagai berikut :

Urea : 0,40 – 0,60 kg

TSP : 0,25 – 0,30 kg

KCl : 0,20 – 0,50 kg

Kiserit : 0,10 – 0,20 kg

Borax : 0,02 – 0,05 kg

Tabel 6. Dosis pemupukan kelapa sawit berdasarkan unsur tanaman

Jenis Pupuk Dosis (Kg/Pokok/Tahun) *)

Umur Tanaman 5 – 5 6 – 12 >12Sulphate of Amonia (ZA) 1,0 – 2,0 2,0 – 3,0 1,5 – 3,0Rock Phosphate (RP) 0,5 – 1,0 1,0 – 2,0 0,5 – 1,0Muriate of Potash (KCl) 0,4 – 1,0 1,5 – 3,0 1,5 – 2,0Kieserite (MgSO4) 0,5 – 1,0 1,0 – 2,0 0,5 – 1,5

*) Keterangan : Pupuk N, K, dan Mg diberikan dua kali aplikasi, pupuk P diberikan satu kali aplikasi, dan pupuk B(bila diperlukan) diberikan dua kali aplikasi per tahun (salah satu contoh dosis B adalah 0,05 – 0,1 Kg per pohonper tahun)

Cara pemberian pupuk diperhatikan secara seksama agar pemupukan dapat

terlaksana secara efisien. Untuk mencapai maksud tersebut, pemberian pupuk pada

Tanaman Menghasilkan harus dilaksanakan dengan cara sebagai berikut :

- Pupuk N ditaburkan merata pada jarak 50 cm sampai dipinggir luar piringan.

- Pupuk P, K, dan Mg ditabur secara merata dari jari – jari 1,0 m hingga jarak 3,0 m

dari pangkal pokok (0,75 – 1,0 m di luar piringan)

- Pupuk B ditaburkan secara merata pada jarak 30 – 50 cm dari tanaman pokok, dan

pemberian pupuk pada kelapa sawit diatur dua kali dalam setahun. Pemberian pupuk

yang pertama dilakukan pada akhir musim hujan dan pemberian pupuk kedua

dilakukan pada awal musim hujan.

- Pada tanaman belum menghasilkan pupuk N, P, K, Mg, B ditaburkan merata dalam

piringan mulai jarak 20 cm dari pokok sampai ujung tajuk daun.

5. Tahapan Proteksi

Penyiangan (pengendalian gulma)

35

Upaya pengendalian gulma telah dilaksanakan dengan menanami tanah di antara

tanaman kelapa sawit (gawangan) dengan tanaman kacang penutup tanah dan membuat

piringan di sekeliling tiap individu tanaman. Pengendalian gulma dapat dilakukan

dengan beberapa cara, antara lain sebagai berikut :

- Pengendalian gulma secara manual, yaitu pengendalian gulma dengan menggunakan

peralatan dan upaya pengendalian secara konvensional, misalnya dibabad, dibongkar

dengan cangkul, digarpu dan sebagainya.

- Pengendalian gulma secara kimia, yaitu pengendalian gulma dengan menggunakan

herbisida, baik yang bersifat kontak maupun sistemik.

- Pengendalian secara kultur teknis, yaitu pengendalian gulma dengan menggunakan

tanaman penutup tanah jenis kacangan.

6. Tahapan Pemanenan

Tanaman kelapa sawit mulai berbunga dan membentuk buah setelah umur 2-3

tahun. Proses pemasakan buah kelapa sawit dapat dilihat dari perubahan warna kulitnya.

Buah akan berubah menjadi merah jingga ketika masak. Pada saat buah masak,

kandungan minyak pada daging buah telah maksimal. Jika terlalu matang, buah kelapa

sawit akan lepas dan jatuh dari tangkai tandannya.

Proses pemanenan pada tanaman kelapa sawit meliputi pekerjaan memotong

tandan buah masak, memungut brondolan, dan mengangkutnya dari pohon ke tempat

pengumpulan hasil (TPH) serta ke pabrik. Kriteria panen yang perlu diperhatikan adalah

matang panen, cara panen, alat panen, rotasi dan sistem panen serta mutu panen.

- Kriteria matang panen : Kriteria matang panen merupakan indikasi yang dapat

membantu pemanen agar memotong buah pada saat yang tepat. Kriteria matang

panen ditentukan pada saat kandungan minyak maksimal dan kandungan asam lemak

bebas atau free fatty acid (ALB atau FFA) minimal. Pada saat ini, kriteria umum

yang banyak dipakai adalah berdasarkan jumlah brondolan, yaitu tanaman dengan

umur kurang dari 10 tahun, jumlah brondolan kurang lebih 10 butir dan tanaman

dengan umur lebih dari 10 tahun, jumlah brondolan sekitar 15 – 20 butir. Namun,

secara praktis digunakan kriteria umum yaitu pada setiap 1 kg tandan buah segar

(TBS) terdapat dua brondolan. Salah satu faktor penentu rendemen adalah dengan

menjaga nilai Free Fatty Acid (FFA) dari CPO ataupun CJCO supaya berada

dibawah 5%, sehingga proses pengolahan yang dilalui cukup sampai reaksi

36

transesterifikasi, karena jika FFA > 5% harus terlebih dahulu dilakukan proses

esterifikasi. Semakin pendek proses yang harus dilalui untuk menjadi biodiesel, maka

rendemen yang didapat akan semakin besar.

- Cara panen : Berdasarkan tinggi tanaman, ada tiga cara panen yang umum dilakukan

oleh perkebunan kelapa sawit di Indonesia. Untuk tanaman yang tingginya 2 - 5 m

digunakan cara panen jongkok dengan alat dodos, sedangkan tanaman dengan

ketinggian 5 - 10 m dipanen dengan cara berdiri dan menggunakan alat kampak siam.

Cara egrek digunakan untuk tanaman yang tingginya lebih dari 10 m dengan

menggunakan alat arit bergagang panjang. Untuk memudahkan pemanenan,

sebaiknya pelepah daun yang menyangga buah dipotong terlebih dahulu dan diatur

rapi di tengah gawangan.

- Persiapan panen : Untuk menghadapi masa panen dan agar proses dapat berjalan

dengan lancar, tempat pengumpulan hasil (TPH) harus disiapkan dan jalan untuk

pengangkutan hasil harus diperbaiki.

7. Tahapan Pabrik Kelapa Sawit (PKS)

Minyak sawit kasar yang dikenal dengan istilah CPO (Crude Palm Oil) adalah

minyak yang diperoleh dari ekstraksi dari bagian mesokrap buah. Sebagai minyak atau

lemak, minyak sawit adalah suatu trigliserida, yaitu senyawa gliserol dengan asam

lemak. Sesuai dengan bentuk bangun rantai asam lemaknya, minyak sawit termasuk

golongan minyak asam oleat – linoleat.

Tandan buah sawit (TBS) dari kebun akan langsung diolah. Proses yang

dilakukan meliputi proses sterilisasi, perontokan, pencacahan, dan pengepresan untuk

mendapatkan minyak sawit. Dari proses pengepresan akan dihasilkan fase cair (minyak)

dan fase padat berupa ampas. Fase cair merupakan fase minyak yang masih banyak

mengandung pengotor seperti serat-serat maupun pasir sehingga perlu dilakukan

penyaringan dan klarifikasi untuk memisahkan pengotor-pengotor tersebut. Diagram

alir pengolahan TBS menjadi CPO di PKS PT.PN VIII Unit Kebun Kertajaya

diperlihatkan pada Lampiran 5, dan keseimbangan material dan energi di proses PKS

nya diperlihatkan pada Lampiran 6, serta standar persentasi proses dari TBS sampai

terbentuk CPO diperlihatkan pada Lampiran 7.

8. Tahapan Produksi Biodiesel

37

Secara sederhana gambaran proses produksi biodiesel diperlihatkan pada

Gambar 11. Biodiesel dibuat dengan mereaksikan CPO dengan methanol melalui

reaksi transesterifikasi berkatalis menjadi senyawa ester dengan produk samping

gliserin. Dalam setiap unit energi yang digunakan untuk menghasilkan biodiesel maka

akan dihasilkan 3.2 unit energi. Hal ini berarti, penyerapan energi matahari menjadi

energi kimia dalam biodiesel adalah sangat efisien.

Gambar 11. Diagram umum secara sederhana pembuatan biodiesel

Penentuan saat panen sangat mempengaruhi kandungan asam lemak bebas

(ALB) minyak sawit yang dihasilkan. Apabila pemanenan buah dilakukan dalam

keadaan lewat matang, maka minyak yang dihasilkan mengandung ALB dalam

persentase tinggi (> 5%). Sebaliknya, jika pemanenan dilakukan dalam keadaan buah

belum matang, selain kadar ALB-nya rendah, rendemen minyak yang diperoleh juga

rendah. Secara umum nilai FFA dari CPO jika proses pemanenan dan pengolahan

dilakukan secara baik dan tepat berada dibawah 5 %, sehingga proses pengolahan

biodiesel dilakukan tanpa proses esterifikasi.

Pada Gambar 12 diperlihatkan secara umum proses poduksi biodiesel dari

Bahan Baku Nabati untuk menjadi biodiesel. Sedangkan pada Gambar 13 dan Gambar

14 diperlihatkan proses produksi biodiesel dari Bahan Baku CPO dengan tahapan tanpa

proses esterifikasi, karena nilai FFA kurang dari 5%.

- Methyl Ester(Biodiesel) 95 Kg (minimal)

- Gliserine 10 Kg- Metanol Recovery- Produk Lain

Reaksi menjadiMethyl Ester

- 100 Kg CPO- 14 Kg Metanol- Katalis

38

Gambar 12. Alur proses produksi biodiesel secara umum dari Bahan Baku Nabati

Gambar 13. Proses pengolahan CPO untuk menjadi biodiesel melalui reaksi katalis

transesterifikasi

Dan pada Gambar 15 diperlihatkan proses flow diagram produksi biodiesel

dengan kapasitas sekitar 1 ton per hari yang dilakukan pada penelitian ini di BRDST

BPPT Puspitek Serpong. Pada Gambar 16 diperlihatkan layout 3 dimensi pabrikasi

biodiesel dengan kapasitas 500 liter/batch atau sekitar 1 ton per hari di BRDST BPPT

Puspitek Serpong, dan Gambar 17 diperlihatkan aliran keseimbangan massa pada

proses produksi katalitik.

Preparation

Washing

D istillation

Purif ication

C PO

M ethanol

A lkalineC atalyst

M ethanol

D rying

G lycerol

Trans-esterif ication

B iodiesel

39

Gambar 14. Proses BDF-CPO dengan reaksi katalis transesterifikasi dua tahap yangumum dilakukan di industri

Selanjutnya untuk memperinci proses produksi pada Gambar 14 dan yang

umum dilakukan di industri produksi biodiesel untuk menganalisa aliran massa,

energi/panas, dan aliran limbah ke udara, limbah cair dan limbah padat per sub unit-sub

unit proses produksi biodiesel secara katalis berbahan baku CPO diuraikan sebagai

berikut :

1. Sub Unit Immersed Coil Heater (ICH-01)

Sub Unit ini berfungsi untuk memanaskan CPO sebelum memasuki sentrifuge.

Inputan pada Jalur 1 berupa : CPO, Air, dan Kotoran. Sedangkan output pada

Jalur 2 berupa : FFA, Trigliserida, Air, dan Kotoran.

2. Sub Unit Centrifuge 1 (C-01)

Sub unit ini berfungsi untuk memisahkan CPO yang akan direaksikan dari

kandungan air dan kotoran.

40

Inputan pada Jalur 2 berupa : FFA,Trigliserida, Air, dan Kotoran. Sedangkan

ouput pada Jalur 4 berupa : FFA, Trigliserida, Air , dan Kotoran, serta output pada

Jalur 3 berupa : Air, dan Kotoran.

3. Sub Unit Mixer 1 (M-01)

Sub unit berfungsi untuk mencampurkan larutan metanol dengan katalis basa

KOH.

Inputan pada Jalur 11 berupa : Metanol, dan Air, serta inputan pada Jalur 12

berupa : KOH (katalis), dan Air. Sedangkan ouput pada Jalur 13 berupa : Metanol,

Katalis KOH, dan Air, dan ouputan pada Jalur 17 berupa : Metanol, Katalis KOH, dan

Air.

4. Sub Unit Transesterifikasi 1 (T-01)

Sub unit ini berfungsi untuk mereaksikan trigliserida dengan metanol untuk

menghasilkan metil ester (biodiesel) dengan bantuan katalis KOH.

Inputan pada Jalur 10 berupa : FFA, Trigliserida, Metanol, dan Air, serta inputan

pada Jalur 13 berupa : Metanol, Katalis KOH, dan Air. Sedangkan output pada Jalur 14

berupa : Metil ester, FFA, Trigliserida, Metanol, Katalis KOH, Gliserol, Air, dan

Kotoran.

41

Gambar 15. Proses flow diagram produksi biodiesel di BRDST BPPT Puspitek Serpong (kapasitas 1 ton BDF per hari)

2,

T- 03

M

steam

Methanol StorageDrum

Catalyst DrumT - 01

T - 05

ef f luent

14steam

f inef iltration

Vacuum Dryer Tank

Washing TankT - 04

MixingTank

NaOH

MethanolMixingTank

4

OILHeaterTank

T -02

Steam

FilterReaktor

6

7

T - 06

12

11

9

15

F - 02

BiodieselStorage

5

MethanolStorage

Drain

13

Vacuum Dryer

E-03

Ef f luen

Fresh Feed Methanol

1

Steam

Water

T - 07Akumulator

E-02

P-01

P-03

P-02

P-04

P-05

P-06

P-07

F - 01

3

V-02

V-01

V-03

V-04

V-07

V-08

V-09

V-10

V-09

V-11

V-12V-13

V-14

V-15

V-17

V-16

42

Gambar 16. Layout 3 dimensi pabrikasi biodiesel dengan kapasitas 500liter/batch atau sekitar 1 ton per hari di BRDST BPPT Puspitek Serpong

Gambar 17. Aliran keseimbangan massa pada proses produksi katalitik

5. Sub Unit Centrifuge 2 (C-02)

Sub unit ini berfungsi untuk memisahkan lapisan metil ester dari gliserol,

air, kotoran, dan katalis. Inputan pada Jalur 14 berupa : Metil ester, FFA,

Trigliserida, Metanol, Katalis KOH, Gliserol, Air, dan Kotoran. Sedangkan output

pada Jalur 15 berupa : Gliserol, Katalis KOH, dan Ai, serta output pada Jalur 16

berupa : Metil ester, FFA, Trigliserida, Metanol, Katalis KOH, Gliserol, Air, dan

Kotoran.

43

6. Sub Unit Transesterifikasi 2 (R-02)

Sub unit ini berfungsi untuk mereaksikan trigliserida dengan metanol

untuk menghasilkan metil ester (biodiesel) dengan bantuan katalis KOH.

Inputan pada Jalur 16 berupa : Metil ester, FFA, Trigliserida, Metanol,

Katalis KOH, Gliserol, Air, dan Kotoran, serta inputan pada Jalur 17 berupa :

Metanol, Katalis KOH, dan Air. Sedangkan output pada Jalur 18 berupa : Metil

ester, FFA, Trigliserida, Metanol, Katalis KOH, Gliserol, Air, dan Kotoran.

7. Sub Unit Centrifuge 3 (C-03)

Sub unit ini berfungsi untuk memisahkan lapisan metil ester dari gliserol,

air, kotoran dan katalis.

Inputan pada Jalur 18 berupa : Metil ester, FFA, Trigliserida, Metanol,

Katalis KOH, Gliserol, Air, dan Kotoran. Sedangkan output pada Jalur 19 berupa :

Metanol, Katalis KOH, dan Air, serta output pada Jalur 20 berupa : Metil ester,

FFA, Trigliserida, Metanol, Katalis KOH, Gliserol, Air, dan Kotoran.

44

8. Sub Unit Tangki Pencucian (TP-01)

Sub unit ini berfungsi untuk menghilangkan sisa metanol dan katalis yang

masuk terlarut dalam metil ester.

Inputan pada Jalur 20 berupa : Metil ester, FFA, Trigliserida, Metanol,

Katalis KOH, Gliserol, Air, dan Kotoran, serta inputan pada Jalur 21 berupa : Air.

Sedangkan output pada Jalur 22 berupa : Metil ester, FFA, Trigliserida, Metanol,

Katalis KOH, Gliserol, Air, dan Kotoran.

9. Sub Unit Dekanter (D-01)

Sub unit ini berfungsi untuk memisahkan lapisan metil ester dari lapisan

air, sisa metanol, katalis, dan gliserol.

Inputan pada Jalur 22 berupa : Metil ester, FFA, Trigliserida, Metanol,

Katalis KOH, Gliserol, Air, dan Kotoran. Sedangkan output pada Jalur 23 berupa :

Air, Metanol, Katalis KOH, Gliserol, dan Kotoran, serta output pada Jalur 24

berupa : Metil ester, FFA, Trigliserida, Metanol, Katalis KOH, Gliserol, dan Air.

10. Sub Unit Evaporator

Sub unit ini berfungsi untuk menghilangkan kandungan air dan metanol

yang masih tersisa dalam metil ester. Inputan pada Jalur 24 berupa : Metil ester,

FFA, Trigliserida, Metanol, Katalis KOH, Gliserol, Air, dan Kotoran. Sedangkan

output pada Jalur 25 berupa : Air, dan Metanol, serta Dan output pada Jalur 26

45

berupa : Metil ester, FFA, Trigliserida, Metanol, Katalis KOH, Gliserol, Air, dan

Kotoran.

11. Sub Unit Cooler (C-01)

Sub unit ini berfungsi untuk menurunkan suhu biodiesel dari evaporator

untuk masuk ke tangki penyimpanan.

Inputan pada Jalur 26 berupa : Metil ester, FFA, Trigliserida, Katalis

KOH, Gliserol, dan Air. Sedangkan output pada Jalur 27 berupa : Metil ester,

FFA, Trigliserida, Katalis KOH, Gliserol, dan Air.

12. Sub Unit Heater (H-01)

Sub unit ini berfungsi untuk menaikkan suhu umpan yang akan masuk ke

Sub Unit Destilasi.

Inputan pada Jalur 28 berupa : Metanol, Katalis KOH, Gliserol, dan Air.

Sedangkan output pada Jalur 29 berupa : Metanol, Katalis KOH, Gliserol, dan

Air.

13. Sub Unit Destilasi Tray (DT-01)

Sub unit ini berfungsi untuk merecovery metanol sisa. Umpan masuk

terdiri dari metanol, air, gliserol, dan KOH.

Inputan pada Jalur 29 berupa : Air, Metanol, Gliserol, dan Katalis KOH,

serta Inputan pada Jalur 35 dan 32 berupa : Air, dan Metanol. Sedangkan output

46

pada Jalur 34 berupa : Air, Metanol, Gliserol, dan Katalis KOH, serta output pada

Jalur 30 berupa : Metanol, dan Air.

13.1. Sub Unit Kondensor

Sub unit ini berfungsi untuk menurunkan suhu uap metanol pada unit

destilasi.

Inputan pada Jalur 30 berupa : Metanol, dan Air. Sedangkan output pada

Jalur 31 berupa : Metanol, dan Air.

13.2. Sub Unit Reflux Drum

Sub unit ini berfungsi untuk membagi destilat yang dihasilkan dari

kondensor dengan komposisi tertentu, dimana sebagian menjadi hasil destilate dan

sebagian lagi diumpankan kembali ke unit destilasi.

Inputan pada Jalur 31 berupa : Metanol, dan Air. Sedangkan output pada

Jalur 32 dan 33 berupa : Metanol, dan Air.

13.3. Sub Unit Reboiler

Sub unit ini berfungsi untuk menguapkan metanol kembali yang kemudian

diumpankan kembali ke Sub Unit destilasi.

47

Inputan pada Jalur 34 berupa : Katalis KOH, Gliserol, Metanol, dan Air.

Sedangkan output pada Jalur 36 berupa : Katalis KOH, Gliserol, Metanol, dan

Air, serta output pada jalur 35 berupa : Metanol, dan Air.

Berikut adalah contoh ilustrasi bagian-bagian utama alat pengolahan

biodiesel yang dikembangkan oleh tim biodiesel ITB.

1. Reaktor Esterifikasi

Merupakan tangki berkapasitas total 250 liter yang dilengkapi dengan

pengaduk berputaran 200-300 rpm, pemanas berdaya 5 kW serta beberapa jendela

pengamat (sight glass) yang berguna untuk mengamati keadaan cairan didalam.

Reaktor ini terbuat dari baja tahan karat (stainless steel) SS 304 yang memiliki

ketebalan 3 mm. Reaksi yang terjadi pada reaktor ini bersifat asam dan temperatur

60 0C diperlukan bahan reaktor yang berupa baja tahan karat (Gambar 18).

Gambar 18. Reaktor Esterifikasi

2. Reaktor Transesterifikasi

Merupakan tangki berkapasitas total 250 liter yang dilengkapi dengan

pengaduk berputaran 200-300 rpm, pemanas berdaya 5 kW serta beberapa jendela

pengamat (sight glass) yang berguna untuk mengamati keadaan cairan didalam.

Reaktor ini terbuat dari baja tahan karat (stainless steel) SS304 yang memiliki

ketebalan 3 mm. Reaksi yang terjadi pada reaktor ini bersifat basa dan temperatur

60 0C diperlukan bahan reaktor yang berupa baja tahan karat (Gambar 19).

47

Inputan pada Jalur 34 berupa : Katalis KOH, Gliserol, Metanol, dan Air.

Sedangkan output pada Jalur 36 berupa : Katalis KOH, Gliserol, Metanol, dan

Air, serta output pada jalur 35 berupa : Metanol, dan Air.

Berikut adalah contoh ilustrasi bagian-bagian utama alat pengolahan

biodiesel yang dikembangkan oleh tim biodiesel ITB.

1. Reaktor Esterifikasi

Merupakan tangki berkapasitas total 250 liter yang dilengkapi dengan

pengaduk berputaran 200-300 rpm, pemanas berdaya 5 kW serta beberapa jendela

pengamat (sight glass) yang berguna untuk mengamati keadaan cairan didalam.

Reaktor ini terbuat dari baja tahan karat (stainless steel) SS 304 yang memiliki

ketebalan 3 mm. Reaksi yang terjadi pada reaktor ini bersifat asam dan temperatur

60 0C diperlukan bahan reaktor yang berupa baja tahan karat (Gambar 18).

Gambar 18. Reaktor Esterifikasi

2. Reaktor Transesterifikasi

Merupakan tangki berkapasitas total 250 liter yang dilengkapi dengan

pengaduk berputaran 200-300 rpm, pemanas berdaya 5 kW serta beberapa jendela

pengamat (sight glass) yang berguna untuk mengamati keadaan cairan didalam.

Reaktor ini terbuat dari baja tahan karat (stainless steel) SS304 yang memiliki

ketebalan 3 mm. Reaksi yang terjadi pada reaktor ini bersifat basa dan temperatur

60 0C diperlukan bahan reaktor yang berupa baja tahan karat (Gambar 19).

47

Inputan pada Jalur 34 berupa : Katalis KOH, Gliserol, Metanol, dan Air.

Sedangkan output pada Jalur 36 berupa : Katalis KOH, Gliserol, Metanol, dan

Air, serta output pada jalur 35 berupa : Metanol, dan Air.

Berikut adalah contoh ilustrasi bagian-bagian utama alat pengolahan

biodiesel yang dikembangkan oleh tim biodiesel ITB.

1. Reaktor Esterifikasi

Merupakan tangki berkapasitas total 250 liter yang dilengkapi dengan

pengaduk berputaran 200-300 rpm, pemanas berdaya 5 kW serta beberapa jendela

pengamat (sight glass) yang berguna untuk mengamati keadaan cairan didalam.

Reaktor ini terbuat dari baja tahan karat (stainless steel) SS 304 yang memiliki

ketebalan 3 mm. Reaksi yang terjadi pada reaktor ini bersifat asam dan temperatur

60 0C diperlukan bahan reaktor yang berupa baja tahan karat (Gambar 18).

Gambar 18. Reaktor Esterifikasi

2. Reaktor Transesterifikasi

Merupakan tangki berkapasitas total 250 liter yang dilengkapi dengan

pengaduk berputaran 200-300 rpm, pemanas berdaya 5 kW serta beberapa jendela

pengamat (sight glass) yang berguna untuk mengamati keadaan cairan didalam.

Reaktor ini terbuat dari baja tahan karat (stainless steel) SS304 yang memiliki

ketebalan 3 mm. Reaksi yang terjadi pada reaktor ini bersifat basa dan temperatur

60 0C diperlukan bahan reaktor yang berupa baja tahan karat (Gambar 19).

48

Gambar 19. Reaktor Transesterifikasi

3. Tangki Pencuci

Merupakan tangki berkapasitas total 250 liter yang dilengkapi dengan

pengaduk berputaran 10-30 rpm, pemanas berdaya 5 kW serta beberapa jendela

pengamat (sight glass) yang berguna untuk mengamati keadaan cairan didalam.

Reaktor ini terbuat dari baja karbon yang memiliki ketebalan 3 mm. Pada tangki

ini akan dilakukan pemisahan sisa katalis, sisa gliserol dan sisa metanol dari ester

metil (biodiesel) tepat setelah reaksi transesterifikasi. Proses pemisahan ini

dibantu dengan mengkontakan ester metil kotor dengan air, pengadukan lambat

dilakukan agar pengontakan lebih melekat (Gambar 20).

Gambar 20. Tangki Pencucian

49

4. Unit Pengering

Terdiri dari menara semprot (spray tower) yang dilakukan dalam keadaan

vakum. Biodiesel setelah proses pencucian masih mengandung air yang cukup

tinggi sehingga harus dikurangi sampai dengan dibawah 500 ppm. Disamping unit

pemrosesan utama tersebut unit penyedia daya dan unit penyimpan bahan baku

maupun produk juga harus dilengkapi. Daya listrik untuk menjalankan unit

pemroses ini disuplai oleh pembangkit listrik berpenggerak mesin diesel dengan

daya 10 kW. Unit penyimpan metanol, minyak nabati, asam sulfat akan

menggunakan tangki kimia terbuat dari polimer polipropilen begitu juga dengan

unit penyimpan produk biodiesel. Kalium hidroksida yang berupa padatan akan

tetap berada dalam kantung kemasannya dan diletakan pada suatu kontainer

plastik yang kedap udara luar. Pada Gambar 21 diperlihatkan instalasi pengolah

minyak nabati menjadi biodiesel secara katalis yang dimiliki Kelompok Studi

Biodiesel ITB.

Gambar 21. Instalasi pengolah biodiesel secara katalis, kapasitas 150 Liter/ batch

50

5.2. Penilaian Dampak (Life Cycle Impact Assessment/LCIA)

Pada kajian penelitian ini, penilaian dampak lingkungan (life cycle impact

assessment/LCIA) difokuskan pada global warming potential (GWP)_100-year

(GWP-IPCC-2007) dalam bentuk emisi gas rumah kaca (GRK) atau greenhouse

gases (GHG), Acidification (DAF-LIME-2006), Waste-landfill volume (LIME-

2006), Eutropication (EPMC-LIME-2006), dan konsumsi energi. Skenario analisa

dan perhitungan dibuat menjadi 5 skenari, sebagai berikut :

1. Skenario 1

Pada Tabel 7 diperlihatkan total penilaian dampak sebelum produksi stabil

pada produksi biodiesel dari kelapa sawit. Dari table dapat dilihat bahwa emisi

GHG dominan pada penggunaan agro-kimia dalam sub proses-pemupukan dan

proteksi, dimana total presentasinya sebesar 51,46 %. Penelitian yang dilakukan

oleh Pramudita (2011) dan Sekiguchi (2012) mengatakan bahwa nilai emisi GHG

pada ektrasi crude Jatropha curcas oil (CJCO) sebesar 1.34 kg-CO2eq./kg-CJCO

dan 0.08 kg-CO2eq./kg-BDF-CJCO) (biodiesel fuel dari CJCO). Pada penelitian

ini diperoleh nilai emisi GHG sebesar 588.4 kg-CO2eq./ton-BDF-CPO. Siangjaeo

et al. (2011) menyebutkan bahwa perubahan karbon stok yaitu -709, -748, dan -

600 Mg-CO2eq. per hari untuk 1 juta liter produksi biodiesel di Krabi, Chonburi,

dan Pathumthani.

Dari beberapa data skunder dan data primer diperoleh bahwa siklus hidup

kelapa sawit adalah 25 tahun (Pranowo, 2009; Ferry, 2009; Tjahjana et al., 2010).

Pada Gambar 22 dapat dilihat bahwa nilai emisi GHG paling tertinggi untuk

delapan tahapan sub proses yang dinilai pada produksi biodiesel dari bahan baku

kelapa sawit adalah pada sub proses pemupukan dan produksi biodiesel, dengan

nilainya masing-masing sebesar 902,9 kg-CO2eq./ton-BDF –CPO dan 602,1 kg-

CO2eq./ton-BDF-CPO. Dan total nilai emisi GHG emisi sebelum produksi stabil

adalah sebesar 2568.82 kg-CO2eq./ton-BDF-CPO. Jika dijabarkan persentasi

delapan tahapan sub proses produksi biodiesel dari bahan baku kelapa sawit pada

Gambar 22, maka diperoleh nilainya masing-masing sebesar 0,44 % untuk

persiapan lahan; 0,61 % untuk pembibitan; 0,91 % untuk penanaman; 35,15 %

untuk pemupukan; 16,31 % untuk proteksi; 1,23 % untuk pemanenan; 22,90 %

untuk pabrik kelapa sawit, dan 23,44 % untuk produksi biodiesel.

51

Tabel 7. Penilai dampak lingkungan untuk produksi 1 ton BDF-CPO padaproduksi belum stabil (umur 1 - 5 tahun)

Tahapan Proses Deskripsi/Uraian Satuan Kelapa Sawit(1) PersiapanLahan

GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 11.21Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 0.020Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 4.92E-06Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 1.02E-06Energy consumption,(fossil fuel) MJ 163.41

(2) Pembibitan GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 15.73Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 0.026Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 9.57E-05Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 1.93E-06Energy consumption,(fossil fuel) MJ 242.94

(3) Penanaman GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 23.46Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 0.04Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 0.00038Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 2.85E-06Energy consumption,(fossil fuel) MJ 387.40

(4) Pemupukan GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 902.90Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 1.02Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 0.0071Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 0.000058Energy consumption,(fossil fuel) MJ 18240.00

(5) Proteksi GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 393.38Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 0.69Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 0.00067Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 0.000069Energy consumption,(fossil fuel) MJ 6211.61

(6) Pemanenan GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 31.67Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 0.058Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 1.1E-08Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 9.47E-11Energy consumption,(fossil fuel) MJ 422.55

(7) PabrikKelapa Sawit

GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 588.34Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 0.98Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 0.00082Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 0.000064Energy consumption,(fossil fuel) MJ 7994.14

(8) ProduksiBiodiesel

GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 602.12Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 0.72Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 0.00031Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 0.000047Energy consumption,(fossil fuel) MJ 16169.11

Total GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 2568.82Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 3.55Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 0.0094Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 0.00024Energy consumption,(fossil fuel) MJ 49831.17

52

Gambar 22. Nilai emisi GHG produksi biodiesel dari bahan baku kelapa sawitsebelum produksi stabil (umur 1 – 5 tahun)

Lord et al. (2009) mengatakan bahwa persentasi dampak lingkungan

dalam perkebunan kelapa sawit terhadap air, tanah, udara, dan lainnya masing-

masing mempunyai persentasi sebesar, 47 %, 24 %, 8 %, dan 21 %. Analisa

perhitungan nilai emisi GHG pada produksi biodiesel dari bahan baku kelapa

sawit saat produksi sudah stabil diperlihatkan pada Gambar 23. Dari Gambar 23

memperlihatkan bahwa nilai emisi GHG saat produksi sudah stabil sebesar

1658.50 kg-CO2eq./ton-BDF. Grafik ini juga memperlihatkan bahwa nilai emisi

GHG meningkat hanya sampai tahun ke-5, selanjutnya akan stabil sampai tahun

ke-25. Dan jika perhitungan hanya difokuskan pada tiga tahapan, yaitu pra-panen,

panen dan pasca panen, hasilnya dapat dilihat pada Tabel 8. Dari tabel ini dapat

dilihat bahwa persentasi nilai emisi GHG masih dominan pada pra-panen, dengan

nilai sebesar 52,42 %, selanjutnya disusul nilai pasca panen, yaitu sebesar 46,34

%, dan sisanya proses panen, sebesar 1,23 %.

Tabel 8. Persentasi nilai emisi GHG pada LCA produksi biodiesel dari bahanbaku kelapa sawit

Tahapan Proses Persentasi (%)

Pra-panen 52.42

Panen 1.23

Pasca-panen 46.34

11,2 15,723,5

902,9

393,4

31,7

588,3

602,1

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

GHG emission

LandpreparationSeedling

Planting

Fertilizing

Protection

Harvesting

kg-C

O2e

q./t

onB

DF

53

Gambar 23. Nilai emisi GHG produksi biodiesel dari bahan baku kelapa sawitpada sebelum dan sesudah produksi (umur 1-25 tahun)

Trend yang sama dalam penilaian dampak lingkungan yang dilakukan

pada penelitian ini diperoleh pada nilai acidification, eutrophication, dan landfill

waste seperti diperlihatkan pada Gambar 24, Gambar 25, dan Gambar 26.

Gambar 24. Nilai acidification produksi biodiesel dari bahan baku kelapa sawit

pada sebelum dan sesudah produksi stabil (umur 1 - 25 tahun)

0102030405060708090

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425

kg

-

SO2e /ton BDF

Tahun keOil palm

kg-S

O2e

/ton

-BD

F

05000

100001500020000250003000035000400004500050000550006000065000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

kg

-

CO2e /ton BDF

Tahun keOil palm

kg-C

O2e

/ton

-BD

F

54

Gambar 25. Nilai eutrophication produksi biodiesel dari bahan baku kelapa sawitpada sebelum dan sesudah produksi (umur 1 - 25 tahun)

Gambar 26. Nilai waste landfill pada produksi biodiesel dari bahan baku kelapasawit pada sebelum dan sesudah produksi stabil (umur 1 - 25 tahun)

2. Skenario 2

Pada Tabel 9 diperlihatkan hasil perhitungan untuk skenario 2, dimana

merupakan total dampak lingkungan untuk keseluruhan rata-rata data primer dan

data skunder untuk produksi sebelum stabil. Porsi terbesar dari persentasi nilai

emisi GHG terdapat pada penggunaan agro-chemical yaitu pada tahap pemupukan

dan tahap proteksi, yaitu 68,14%. Nilai emisi GHG paling siknifikan juga

disebabkan oleh tahap pemupukan dan produksi biodiesel. Nilai total emisi GHG

sebelum produksi stabil adalah 2.300,24 kg-CO2eq./ton-BDF untuk kelapa sawit.

Karena ada perbedaan input data sehingga hasil pada penilaian dampaknya juga

terjadi perbedaan.

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

m3/ton BDF

Tahun keOil palm

m3 /t

on-B

DF

0.000

0.001

0.002

0.003

0.004

0.005

0.006

0.007

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425

kg

-

PO4e /ton BDF

Tahun keOil palm

kg-P

O4e

/ton

-BD

F

55

Tabel 9. Penilaian dampak untuk produksi 1 ton BDF per ha per tahun dari CPOselama 1-5 tahun

Tahapan proses Penilaian dampak SatuanKelapasawit

1.Pembukaanlahan

GWP, 100-year GWP-IPCC, 2007 kg-CO2e 15,52Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2e 0,043Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0,000009Eutropication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4e 6,60E-08Energy consumption,fossiil fuel MJ 269,70

2.Pembibitan GWP, 100-year GWP-IPCC, 2007 kg-CO2e 29,14Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2e 0,18Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0,00014Eutropication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4e 1,06E-08Energy consumption,fossiil fuel MJ 590,50

3.Penanaman GWP, 100-year GWP-IPCC, 2007 kg-CO2e 11,71Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2e 0,03Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0,00028Eutropication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4e 1,67E-08Energy consumption,fossiil fuel MJ 251,10

4.Pemupukan GWP, 100-year GWP-IPCC, 2007 kg-CO2e 1408,00Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2e 4,45Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0,014Eutropication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4e 0,000032Energy consumption,fossiil fuel MJ 24330,00

5.Proteksi GWP, 100-year GWP-IPCC, 2007 kg-CO2e 159,35Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2e 0,62Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0,0029Eutropication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4e 2,31E-08Energy consumption,fossiil fuel MJ 2704,50

6.Pemanenan GWP, 100-year GWP-IPCC, 2007 kg-CO2e 1,73Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2e 0,0023Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 5,36E-09Eutropication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4e 1,81E-13Energy consumption,fossiil fuel MJ 224,80

7.Pabrik kelapasawit/Ektraksiminyak

GWP, 100-year GWP-IPCC, 2007 kg-CO2e 94,39Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2e 0,32Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0,000102Eutropication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4e 0,000005Energy consumption,fossiil fuel MJ 1447,00

8.Produksibiodiesel

GWP, 100-year GWP-IPCC, 2007 kg-CO2e 580,40Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2e 0,97Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0,00023Eutropication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4e 1,85E-08Energy consumption,fossiil fuel MJ 16490,00

Total GWP, 100-year GWP-IPCC, 2007 kg-CO2e 2300,24Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2e 6,61Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0,018Eutropication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4e 3,72E-05Energy consumption,fossiil fuel MJ 46307,60

56

Pada Gambar 27 dapat dibuat persentasi nilai dari delapan tahapan sub-

proses pada produksi biodiesel dari bahan baku kelapa sawit mulai dari

pembukaan lahan, pembibitan, penanaman, pemupukan, proteksi, pemanenan,

pabrik kelapa sawit, dan produksi biodiesel secara berurutan sebesar 0,67 %; 1,27

%; 0,51 %; 61,21 %; 6,93 %; 0,08 %, 4,1 %; dan 25,23 %. Jika dikelompokkan ke

dalam tahap pra-panen, panen, dan pasca panen, nilai persentasinya dapat dilihat

pada Tabel 10.

Gambar 27. Total nilai emisi GHG pada BDF-CPO sebelum produksi stabil(umur 1-5 tahun)

Tabel 10. Persentasi nilai GWP untuk LCA dengan batasan cradle to grave padaBDF-CPO

No Tahapan proses Persentasi (%) produksi BDF-CPO1 Pra-panen 70.592 Panen 0.083 Pasca panen 29.34

Dan jika analisa perhitungan dilakukan untuk tahapan produksi setelah

stabil (6 – 25 tahun), maka diperoleh nilai emisi GWP sebesar 1.109,42 kg-

CO2eq./ton-BDF-CPO. Nilai emisi GHG menurun dari tahun pertama sampai

tahun ke-5, dan stabil mulai dari tahun ke-6 sampai dengan tahun ke-25.

3. Skenario 3

Pada skenario 3 ini data yang digunakan adalah data pada skenario 2,

namun dilakukan dengan cara perhitungan yang berbeda, serta perlakukan yang

lebih mendekati kondisi ril di lapangan. Pada skenario ini perhitungan dilakukan

15.52 29.14 11.71

1408.0

159.35

1.7394.39

580.40

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

Global Warming Potential

100-year GWP (IPCC,2007) untuk Kelapa Sawit

Pembukaanlahan

Pembibitan

Penanaman

Pemupukan

Proteksi

Pemanenan

Pabrikkelapa sawit

Produksibiodiesel

kg-C

O2e

q./to

nBD

F

57

tahun per tahun dengan membagikan input material dan energi terhadap produksi

biodiesel di tahun tersebut, serta diperhitungkan transportasi material yang dibeli

dari pedagang sampai digunakan di lapangan. Rata-rata nilai nilai emisi GHG

sebelum produksi stabil (1-5 tahun) adalah 2.575,47 kg-CO2eq./ton-BDF-CPO.

Dan nilai emisi GHG pada saat produksi stabil adalah 1.511,96 kg-CO2eq./ton-

BDF-CPO. Perbedaan hasil ini memperlihatkan bahwa perlu untuk menjelaskan

metode perhitungan yang dilakukan terhadap hasil yang dihasilkan, karena kajian

LCA ini sangat tergantung kepada input data yang dimasukkan, serta metode

perhitungan yang dilakukan, namun kalau berbicara kondisi nyata yang lebih

sesuai dengan lapangan adalah hasil penilaian dampak pada skenario 3 ini.

Walaupun masih ada asumsi yang dilakukan bahwa input material dan energi

untuk produksi stabil adalah sama dari tahun ke 6 sampai tahun ke 25. Hal ini

dilakukan karena dari hasil survey di lapangan dan informasi dari beberapa

literaur menyebutkan bahwa input material dan energi sudah hampir sama dari

tahun ke 6 sampai tahun ke 25, kecuali ada kejadian-kejadian yang aneh pada

tanaman, maka daun tanaman akan diambil dan dibawa ke laboratorium

selanjutnya dilakukan analisa terhadap kondisi tanaman tersebut. Dari hasil

laboratorium ini akan didapat tentang keperluan nutrisi apa saja yang dibutuhkan

oleh tanaman untuk memperbaiki pertumbuhannya.

Perbedaan yang lebih besar juga dalam emisi gas rumah kaca adalah faktor

regional yang umumnya diluar kendali produsen bahan baku. Produksi pupuk

nitrogen cukup berbeda dari wilayah ke wilayah, dengan produk yang berbeda

yang diproduksi dan berbeda teknologi yang digunakan. Misalnya di Eropa lebih

banyak menggunakan pupuk nitrat berbasis amonium nitrat, kalsium nitrat, dll,

sedangkan di Amerika Utara pupuk amonium berbasis yang lebih umum (amonia

dan urea). Ada perbedaan besar dalam emisi gas rumah kaca yang berhubungan

dengan berbagai jenis pupuk dan ini memiliki dampak yang signifikan terhadap

siklus hidup emisi biodiesel. Faktor lain yang menyebabkan emisi adalah variasi

regional, seperti kondisi lingkungan dan jenis tanah yang dapat mempengaruhi

emisi gas rumah kaca bahan baku biodiesel. Hal ini juga mungkin terjadi untuk

hasil penelitian di Indonesia yang terdiri dari berbagai pulau, dimana setiap lokasi

mempunyai kondisi, tekstur dan iklim lingkungan yang berbeda-beda, sehingga

58

input material dan energi juga akan berbeda. Penelitian ini lebih mencerminkan

kondisi Aceh (Sumatera) dan Pulau Jawa (Banten). Khusus Indonesia juga belum

mempunyai standar LCA, sehingga tidak bisa melakukan normalisasi dan

mengambil nilai faktor emisi.

Karena kondisi Indonesia yang belum mempunyai basis data, sehingga

kondisi ini menjadi pertimbangan dalam menggunakan software perhitungan

dalam penelitian ini. Jepang sebagai basis software MiLCA-JEMAI diasumsikan

tingkat kedekatannya lebih dekat ke Indonesia. Tentu hasilnya akan berbeda, jika

menggunakan software SimaPro atau GaBi yang berbasis di Eropa dan Amerika,

walaupun semua software yang sudah mengacu kepada standar internasional yang

sudah disepakati yaitu ISO 14040-14044. Dalam penggunaan software MiLCA-

JEMAI ini diberikan input-input data yang sesuai dengan kondisi ril Indonesia,

khususnya Propinsi Aceh seperti penggunaan komposisi pembangkit listrik,

dimana komposisi listrik Jepang 34,3% dari nuklir, sedangkan Indonesia 38,5%

dari batubara, sehingga dalam perhitungan yang dimasukkan adalah komposisi

listrik Indonesia berdasarkan Statistik PT.PLN (Persero) per Desember 2011,

secara lengkap komposisi listrik Indonesia dan Jepang diperlihatkan pada Tabel

11 dan Tabel 12. Dari hasil penilaian dampak untuk global warming potential

dari pembangkit batubara lebih tinggi dibandingkan dengan pembangkit dari

nuklir, selengkapnya hasil impact assessment untuk emisi GHG, acidification,

eutrophication, waste landfill volume dan energy consumption diperlihatkan pada

Tabel 13.

Tabel 11. Komposisi listrik Indonesia (Statistik PT.PLN (Persero), 2011)A kind of a power plant and

a source of fuelPercentage

(%)Hydropower (PLTA) 7.23Fossil fuel-HSD 22.46Fossil fuel-IDO 0.03Fossil fuel-MFO 6.83Geothermal (PLTP) 2.44Coal 38.5Natural Gas 22.52%Solar power plant 0.0005

GWP (per kWh) Acidification (per kWh) Waste (per kWh) Eutrophication (per kWh) Energy consumption (per kWh)

UrutJenisPembangkit

GWPkg-CO2e Urut

JenisPembangkit

Acidificationkg-SO2e Urut

JenisPembangkit

Wastem3 Urut

JenisPembangkit

Eutrophicationkg-PO4e Urut

JenisPembangkit

EnergyConsm.(MJ)

1 Coal 0.337 1 Fossil fuel-IDO 0.003 1 Hydropower 2.8E-06 1 Nuclear 3.9E-07 1 Geothermal 10.0622 Fossil fuel-IDO 0.308 2 Natural gas 0.0004 2 Nuclear 2.2E-06 2 Geothermal 2.4E-07 2 Nuclear 7.5353 Fossil fuel-HSD 0.287 3 Coal 0.0002 3 Geothermal 5.2E-08 3 Hydropower 5.40E-08 3 Hydropower 4.3554 Fossil fuel-MFO 0.278 4 Fossil fuel-HSD 0.00016 4 Coal 1.2E-09 4 Coal 1.3E-10 4 Fossil fuel-IDO 3.9935 Natural gas 0.186 5 Fossil fuel-MFO 0.00014 5 Fossil fuel-MFO 1.4E-10 5 Fossil fuel-MFO 1.21E-12 5 Fossil fuel-MFO 3.8426 Nuclear 0.039 6 Nuclear 0.00013 6 Fossil fuel-IDO 1.3E-10 6 Fossil fuel-IDO 1.10E-12 6 Fossil fuel-HSD 3.7437 Hydropower 0.007 7 Hydropower 0.00006 7 Fossil fuel-HSD 1.2E-10 7 Fossil fuel-HSD 1.03E-12 7 Coal 3.6168 Geothermal 0.003 8 Geothermal 0.000005 8 Natural gas 0.0E+00 8 Natural gas 0.0E+00 8 Natural gas 3.545

59

Sistem rangkaian didalam pengerjaan pada software MiLCA-JEMAI untuk

tahun pertama, kedua dan ketiga untuk kelapa sawit diperlihatkan pada Gambar

28, dan pada Gambar 29 diperlihatkan kondisi tahun ke 6 (produksi stabil).

Tabel 12. Komposisi listrik Jepang (Widayanto et al.,2003)

4. Skenario 4

Dari beberapa uraian di atas dapat dilihat bahwa dampak akibat

penggunaan pupuk kimia sangat dominan, sehingga perlu dianalisa bagaimana

pengaruh penggunaan pupuk organik terhadap hasil impact assessment, jika

digunakan pupuk organik dalam tahapan sub-proses fertilizing. Hasilnya didapat

bahwa nilai GWP pada saat produksi stabil yang sebelumnya (skenario 3)

1.511,96 kg-CO2eq./ton-BDF-CPO menjadi 1211,97 kg-CO2eq./ton-BDF-CPO

pada skenario 4 ini. Karena penggunaan pupuk organik ini dapat menurunkan

nilai emisi GHG pada tahapan sub-proses fertilizing dari 307,28 kg-CO2eq./ton-

BDF-CPO menjadi 11,66 kg-CO2eq./ton-BDF-CPO. Nilai impact assessment dari

beberapa pupuk yang umum digunakan diperlihatkan pada Tabel 14. Dari Tabel

14 dapat dilihat bahwa pupuk organik merupakan paling rendah nilai dampaknya

untuk semua kategori yang dinilai yaitu GWP dalam bentuk emisi GHG,

acidification, eutrophication, waste landfill volume dan energy consumption.

A kind of a power plantand a source of fuel

Percentage(%)

Hydropower (PLTA) 9.6Fossil fuel 9.2Natural Gas 26.4Nuklir 34.3Coal 18.4Others 2.1

Jenis dan sumber bahan bakar Persentasi (%)Tenaga air (PLTA) 9.6Batubara 18.4Minyak bumi 9.2Natural gas 26.4Nuklir 34.3Lainnya 2.1

60

Tabel 13. Impact assessment sistem pembangkit listrik (GWP, acidification, eutrophication, waste landfill volume and energyconsumption)

GWP (per kWh) Acidification (per kWh) Waste (per kWh) Eutrophication (per kWh) Energy consumption (per kWh) NER

NoJenisPembangkit

GWPkg-CO2e No

JenisPembangkit

Acidificationkg-SO2e No

JenisPembangkit

Waste

m3 NoJenisPembangkit

Eutrophication kg-PO4e No

JenisPembangkit

EnergyConsm.(MJ)

EnergyRatio

1 Coal 0.337 1 Fossil fuel-IDO 0.003 1 Hydropower 2.8E-06 1 Nuclear 3.9E-07 1 Geothermal 10.062 0.362 Fossil fuel-IDO 0.308 2 Natural gas 0.0004 2 Nuclear 2.2E-06 2 Geothermal 2.4E-07 2 Nuclear 7.535 0.483 Fossil fuel-HSD 0.287 3 Coal 0.0002 3 Geothermal 5.2E-08 3 Hydropower 5.40E-08 3 Hydropower 4.355 0.834 Fossil fuel-MFO 0.278 4 Fossil fuel-HSD 0.00016 4 Coal 1.2E-09 4 Coal 1.3E-10 4 Fossil fuel-IDO 3.993 0.905 Natural gas 0.186 5 Fossil fuel-MFO 0.00014 5 Fossil fuel-MFO 1.4E-10 5 Fossil fuel-MFO 1.21E-12 5 Fossil fuel-MFO 3.842 0.946 Nuclear 0.039 6 Nuclear 0.00013 6 Fossil fuel-IDO 1.3E-10 6 Fossil fuel-IDO 1.10E-12 6 Fossil fuel-HSD 3.743 0.967 Hydropower 0.007 7 Hydropower 0.00006 7 Fossil fuel-HSD 1.2E-10 7 Fossil fuel-HSD 1.03E-12 7 Coal 3.616 1.008 Geothermal 0.003 8 Geothermal 0.000005 8 Natural gas 0.0E+00 8 Natural gas 0.0E+00 8 Natural gas 3.545 1.02

61

Tabel 14. Impact assessment jenis-jenis pupuk (GWP, acidification, eutrophication, waste landfill volume and energy consumption)

GWP (per kg) Acidification (per kg) Waste (per kg) Eutrophication (per kg) Energy consumption (per kg)

No Jenis PupukGWP

kg-CO2e

No Jenis PupukAcidific.kg-SO2e No Jenis Pupuk

Waste

m3 No Jenis PupukEutrophic.kg-PO4e No Jenis Pupuk

EnergyCnsm.(MJ)

1 Chemical-N15%,P2O5 15%, K 2.626

1 Chemical-N15%, P2O5 0.0036

1 Miscellaneousphosphatic 1.5E+01

1 Fusedphosphate 5.4E-07

1 Nitrogenous &phosphatic 45.585

2 Nitrogenous &phosphatic 2.382

2 Miscellaneousammonia 0.0034

2 Fusedphosphate 2.0E-05

2 Miscellaneousphosphatic 3.2E-07

2 Chemical-N15%, P2O5 43.621

3Nitrogen fertilizer 2.181

3 Miscellaneousphosphatic acid 0.0033

3 Phosphatefertilizer 1.6E-05

3 Chemical-N15%, P2O5 2.38E-07

3 Nitrogenfertilizer 42.593

4 Miscellaneousphosphatic acid 2.020

4 Fusedphosphate 0.00305

4 Chemicalfertilizer 1.53E-05

4 Chemical-N19%, P2O5 1.68E-07

4 Miscellaneousphosphatic 30.658

5 Miscellaneousammonia 1.891

5 Nitrogenfertilizer 0.00203

5 Compoundfertilizer 1.53E-05

5 Miscellaneousammonia 1.50E-07

5 Miscellaneousammonia 29.111

6 Phosphatefertilizer 1.222

6 Nitrogenous &phosphatic 0.00195

6 Mixedfertilizer 1.52E-05

6 Phosphatefertilizer 1.37E-07

6 Phosphatefertilizer 20.481

7Chemical fertilizer 1.008

7 Phosphatefertilizer 0.00177

7 Miscellaneouschemical 1.4E-05

7 Miscellaneouschemical 1.02E-07

7 Chemical-N19%, P2O5 18.112

8 Chemical-N 19%,P2O5 42% 1.005

8 Chemicalfertilizer 0.00141

8 Miscellaneousammonia 1.1E-05

8 Chemicalfertilizer 9.3E-08

8 Chemicalfertilizer 17.189

9 Miscellaneouschemical 0.987

9 Chemical-N19%, P2O5 0.00139

9 Nitrogenfertilizer 1.07E-05

9 Compoundfertilizer 8.57E-08

9 Compoundfertilizer 16.587

10Fused phosphate 0.984

10 Compoundfertilizer 0.00133

10 Nitrogenous &phosphatic 9.05E-06

10 Nitrogenous &phosphatic 8.02E-08

10 Miscellaneouschemical 16.580

11 Compoundfertilizer 0.961

11 Miscellaneouschemical 0.00127

11 Chemical-N15%, P2O5 7.67E-06

11 Mixedfertilizer 7.56E-08

11 Mixedfertilizer 15.692

12Mixed fertilizer 0.890

12Mixed fertilizer 0.00121

12 Potassicfertilizer 7.48E-06

12 Nitrogenfertilizer 6.87E-08

12 Fusedphosphate 11.692

13Potassic fertilizer 0.310

13 Potassicfertilizer 0.00072

13 Chemical-N19%, P2O5 3.66E-06

13 Potassicfertilizer 4.44E-08

13 Potassicfertilizer 4.947

14Organic fertilizer 0.080

14 Organicfertilizer 0.00016

14 Organicfertilizer 1.52E-06

14 Organicfertilizer 1.71E-08

14 Organicfertilizer 1.049

62

Gambar 28. Product system pada MiLCA-JEMAI kelapa sawit untuk tahun pertama, kedua, dan ke tiga pada penelitian ini

63

Gambar 29. Product system pada MiLCA-JEMAI kelapa sawit untuk tahun keenam (produksi stabil)

64

5. Skenario 5

Sesuai dengan target pemerintah bahwa untuk tahun 2025 akan

menggunakan biodiesel sebesar 20%, dan jika 20% tersebut diambil dari biodiesel

dari jarak pagar (BDF-CPO). Dan jika 20% penggunaan biodiesel tersebut

digunakan untuk menggantikan fossil fuel-HSD, maka komposisi pembangkit

listrik menjadi seperti diperlihatkan pada Tabel 15. Dengan memasukkan nilai

emisi GHG untuk Skenario 2, maka didapat nilai emisi GHG BDF-CPO

sepanjang siklus hidupnya sebesar 0,689 kg-CO2eq./kg-BDF-CPO atau 0,614 kg-

CO2eq./liter-BDF-CPO. Dan jika untuk memproduksi 1 kWh listrik tersebut

membutuhkan SFC (specific fuel consumption) sebesar 0,27 (normal Pembangkit

Listrik Tenaga Diesel), maka nilai emisi GHG nya untuk produksi 1 kWh listrik

sebesar 0,165 kg-CO2eq. atau lebih rendah dari fossil fuel, coal dan natural gas,

tapi masih lebih tinggi dari nuklir, hydropower dan geothermal, secara lengkap

diperlihatkan pada Tabel 16. Jika hal ini dilakukan sudah pasti Indonesia akan

dapat melakukan penurunan emisi pemanasan global secara nasional, dan hal ini

sudah pasti sangat mendukung kegiatan yang sudah disetujui Indonesia dalam

pertemuan COP21 di Prancis, dimana Indonesia sebagai salah satu Negara yang

diharapkan dapat memberikan kontribusi besar dalam mengurangi dampak emisi

pemanasan global.

Tabel 15. Harapan komposisi baru listrik Indonesia di tahun 2025 (skenario 5)

A kind of a power plant anda source of fuel

Percentage(%)

Hydropower (PLTA) 7.23Fossil fuel-HSD 2.46Fossil fuel-IDO 0.03Fossil fuel-MFO 6.83Geothermal (PLTP) 2.44Coal 38.5Natural Gas 22.52%Solar power plant 0.0005Bio Diesel_CJCO 20%

GWP (per kWh) Acidification (per kWh) Waste (per kWh) Eutrophication (per kWh) Energy consumption (per kWh)

UrutJenisPembangkit

GWPkg-CO2e Urut

JenisPembangkit

Acidificationkg-SO2e Urut

JenisPembangkit

Wastem3 Urut

JenisPembangkit

Eutrophicationkg-PO4e Urut

JenisPembangkit

EnergyConsm.(MJ)

1 Coal 0.337 1 Fossil fuel-IDO 0.003 1 Hydropower 2.8E-06 1 Nuclear 3.9E-07 1 Geothermal 10.0622 Fossil fuel-IDO 0.308 2 Natural gas 0.0004 2 Nuclear 2.2E-06 2 Geothermal 2.4E-07 2 Nuclear 7.5353 Fossil fuel-HSD 0.287 3 Coal 0.0002 3 Geothermal 5.2E-08 3 Hydropower 5.40E-08 3 Hydropower 4.3554 Fossil fuel-MFO 0.278 4 Fossil fuel-HSD 0.00016 4 Coal 1.2E-09 4 Coal 1.3E-10 4 Fossil fuel-IDO 3.9935 Natural gas 0.186 5 Fossil fuel-MFO 0.00014 5 Fossil fuel-MFO 1.4E-10 5 Fossil fuel-MFO 1.21E-12 5 Fossil fuel-MFO 3.8426 Nuclear 0.039 6 Nuclear 0.00013 6 Fossil fuel-IDO 1.3E-10 6 Fossil fuel-IDO 1.10E-12 6 Fossil fuel-HSD 3.7437 Hydropower 0.007 7 Hydropower 0.00006 7 Fossil fuel-HSD 1.2E-10 7 Fossil fuel-HSD 1.03E-12 7 Coal 3.6168 Geothermal 0.003 8 Geothermal 0.000005 8 Natural gas 0.0E+00 8 Natural gas 0.0E+00 8 Natural gas 3.545

65

Tabel 16. Nilai impact assessment GWP sistem pembangkit listrik (Scenario 5)

5.3. Analisa Energi (Net Energy Balance, Net Energy Ratio, danRenewable Index)

1. Energi Langsung dan Tidak Langsung

Energi memainkan peranan penting dalam analisis LCA ini. Seluruh sub-

proses dari suatu proses jelas memerlukan energi untuk dapat berlangsung. Selain

itu, emisi dari tiap sub-proses dihitung berdasarkan energi yang dikonsumsinya.

Yang paling penting, energi merupakan salah satu aspek yang paling disorot

dalam LCA. Latar belakangnya jelas, yaitu isu krisis energi yang disebabkan

penurunan cadangan bahan bakar fosil yang selama ini menjadi sumber energi

utama kegiatan manusia, serta tingginya dampak emisi pemanasan global akibat

pemaikaian bahan bakar fosil. Seberapa besar energi yang diperlukan dalam suatu

proses dan seberapa banyak pemanfaatan energi terbarukan adalah hal yang

penting. Proses yang baik tentu adalah proses dengan efisiensi tinggi dan efek

negatif yang rendah.

Energi yang dihitung dalam analisis ini mencakup energi untuk proses dan

energi yang dapat dihasilkan dari pemanfaatan waste. Energi untuk proses ini

mencakup energi konvensional dan energi terbarukan. Perbandingan antara

jumlah energi terbarukan terhadap total energi proses disebut renewability. Energi

pemanfaatan waste perlu dikalkulasi untuk dimanfaatkan dalam proses produksi

biodiesel. Waste akan memberikan sumbangan yang besar untuk dimanfaatkan

sebagai energi input proses produksinya.

NoJenis Sumber BahanBakar Pembangkit

GWPkg-CO2e/kWh

1 Coal 0.3372 Fossil fuel-IDO 0.3083 Fossil fuel-HSD 0.2874 Fossil fuel-MFO 0.2785 Natural gas 0.1866 Bio Diesel-CJCO 0.1657 Nuclear 0.0398 Hydropower 0.0079 Geothermal 0.003

66

a.Energi LangsungEnergi langsung adalah energi yang digunakan secara langsung pada

proses produksi berupa bahan bakar fosil. Energi langsung dalam penelitian ini

lebih rinci terdiri dari bahan bakar fosil, metanol, serta listrik dan uap. Bahan

bakar fosil yang banyak digunakan dalam produksi pertanian adalah bensin dan

solar. Nilai kalor bahan bakar disajikan pada Tabel 17.

Tabel 17. Nilai kalor per unit satuan beberapa jenis bahan bakar

b. Energi Tidak Langsung

Energi tidak langsung adalah energi yang digunakan untuk membentuk

barang, selain energi bahan bakar. Jumlah energi langsung dan tidak langsung

yang telah digunakan untuk memproduksi suatu barang disebut embodied energy.

Menurut Doering (1980) embodied energy adalah energi yang digunakan secara

tidak langsung pada produksi pertanian, dalam hal ini energi untuk mesin-mesin,

peralatan, bangunan dan bahan-bahan lain yang mendukung. Energi tidak

langsung terdiri dari :

Input pertanian (seperti pupuk, pestisida, dan herbisida),

Peralatan pertanian

Mesin-mesin pertanian

Bangunan dan bahan-bahan lainnya

Energi tidak langsung dari pupuk

Pupuk kimia yang digunakan dalam budidaya kelapa sawit dan jarak pagar

bersifat padat energi, karena memerlukan sejumlah bahan bakar fosil untuk

Nilai Kalor Masukan Produk Nilai Kalor TotalMJ/Unit MJ/Unit MJ/Unit

1 Gasoline 1 32.24 8.08 40.322 Diesel 1 38.66 9.12 47.783 Minyak Diesel 1 38.66 9.12 47.784 LPG 1 26.10 6.16 32.365 Gas Alam m3 41.38 8.07 49.456 Batubara Keras kg 30.23 2.36 32.597 Batubara Lunak kg 32.39 2.37 32.768 Kayu Keras kg 19.26 1.44 20.709 Kayu Lunak kg 17.58 1.32 18.90

10 Listrik kWH 3.60 8.39 11.99Sumber : Cervinka (1980)

UnitSatuanNo Sumber Energi

67

memproduksinya. Konsumsi energi untuk produksi pupuk sebagian besar

digunakan pada proses kimia. Besarnya energi masukan untuk produksi pupuk

diperlihatkan pada Tabel 18, Tabel 19, dan Tabel 20.

Energi tidak langsung dari pestisida

Untuk memproduksi pestisida dibutuhkan masukan energi langsung

seperti listrik dan panas, serta energi tidak langsung yang berasal dari bahan

bakar. Masukan energi tambahan dibutuhkan untuk memformulasikan pestisida,

pengepakan dan pengangkutan.

Tabel 18. Masukan energi untuk pupuk phospat dan potassium

Tabel 19. Masukan energi untuk beberapa jenis pupuk

Tabel 20. Masukan energi untuk pupuk nitrogen

2. Hasil Perhitungan NEB, NER, dan RI dengan software MiLCA-JEMAI

dan beberapa perhitungan

a. Skenario 1

Pada Gambar 30 diperlihatkan energi konsumsi pada tahapan proses

produksi biodiesel dari bahan baku kelapa sawit pada scenario 1. Nilai energi

Transportasi Distribusi Total(MJ/kg) (MJ/kg) (MJ/kg)

1 Phospate Rock 1.67 - 3.77 5.442 Normal superphospate (0-20-0) 2.51 0.84 6.28 9.633 Triple Superphospate ((0-46-0)/TSP) 9.21 0.84 2.51 12.564 Muriate of Potash (0-0-60) 4.6 - 2.09 6.69

Sumber : Stout (1990)

No Jenis PupukProduksi(MJ/kg)

No Jenis Pupuk MJ/kg1 Ammonia 57.202 Urea prilled 79.503 Ammonium nitrate prilled 73.404 Ammonium sulfate 60.005 Single superphosphate 8.506 Pottasium chloride, Nort America 4.307 Pottasium chloride, Europe 7.70

Sumber : Stout (1990)

Transportasi Penyimpanan Total(MJ/kg) (MJ/kg) (MJ/kg)

1 Anhydrous ammonia 48.97 0.84 0.42 50.232 Urea 56.93 1.67 1.26 59.863 Ammonium nitrate 58.18 2.09 1.26 61.53

Sumber : Pimentel (1980) dalam Nuryanto (1998)

No Jenis PupukProduksi(MJ/kg)

68

konsumsi yang paling tinggi untuk kedelapan tahapan proses tersebut adalah pada

tahapan pemupukan, yaitu sebesar 18.240,0 MJ/ton-BDF. Total nilai energi

konsumsi sebelum produksi stabil adalah sebesar 49.831,17 MJ/ton-BDF.

Berdasarkan Gambar 30, jika dipresentasikan untuk kedelapan tahapan proses

produksi biodiesel dari bahan baku kelapa sawit, maka didapat persentasi sebesar

0,33 % untuk persiapan lahan; 0,49 % untuk pembibitan; 0,78 % untuk

penanaman; 36,60 % untuk pemupukan, 12,47 % untuk proteksi; 0,85 % untuk

pemanenan, 16,04 % untuk pabrik kelapa sawit, dan 32,45 % untuk produksi

biodiesel.

Jika perhitungan dibagi pada pra-panen, panen, dan pasca panen, maka

hasilnya seperti diperlihatkan pada Tabel 21. Dari Tabel 21 dapat dilihat bahwa

persentasi paling besar adalah pada tahap pra-panen, nilai pada tahap ini paling

dominan dipengaruhi oleh fase pemupukan dan proteksi. Hal ini terjadi

penggunaan pupuk campuran N dan penggunaan N2O sangat besar pengaruhnya

pada nilai emisi GHG. James et al. (2006) menjelaskan bahwa jumlah energi yang

dibutuhkan untuk memproduksi biodiesel relatif terhadap kandungan energinya.

Siregar et.al. (2013) mengatakan bahwa pada produksi biodiesel dari jarak pagar

energi konsumsinya lebih besar pada produksi biodiesel baru pada tahap

pemupukan. Prueksakorn et al. (2006) juga mengatakan bahwa pada penelitian

yang dilakukannya diperoleh energi konsumsi lebih besar pada produksi biodiesel

dibandingkan dengna tahap pemupukan.

Gambar 30. Nilai energi konsumsi produksi biodiesel dari bahan baku kelapasawit sebelum produksi stabil ( umur 1 - 5 tahun)

163.4 242.9387.4

18240.0

6211.6

422.5

7994.1

16169.1

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

22000

24000

26000

28000

Energy consumption

Energy consumption, HHV(fossil fuel) for Palm oilLandpreparation

Seedling

Planting

Fertilizing

Protection

Harvesting

Palm oilmills

Biodieselproduction

MJ

/ton

-BD

F

69

Tabel 21. Persentasi energi konsumsi dari LCA produksi biodiesel dari bahanbaku kelapa sawit

Tahapan pengerjaan Persentasi (%)Pra-panen 50.66Panen 0.85Pasca panen 48.49

Pada Gambar 31 diperlihatkan konsumsi energi non-renewable fuel untuk

produksi sesusah stabil, dengan nilai sebesar 33.190,05 MJ/ton-BDF-CPO. Dari

grafik dapat juga dilihat bahwa nilai energi hanya meningkat sampai tahun ke-5,

dan akan stabil mulai dari tahun ke-6 sampai dengan tahun ke-25.

Gamabr 31. Nilai konsumsi energi non-renewable pada produksi biodiesel daribahan baku kelapa sawit saat sebelum dan sesudah produksi stabil(umur 1 - 25 tahun)

c. Skenario 2

Hasil perhitungan energi pada skenario 2 diperlihatkan pada Gambar 32.

Konsumsi energi terbesar untuk kelapa sawit adalah pada tahap pemupukan yaitu

24330,00 MJ/ton-BDF-CPO. Nilai total konsumsi energi pada kelapa sawit

sebelum produksi stabil 46.307,6 MJ/ton-BDF-CPO. Dari Gambar 32 ini juga

dapat diuraikan persentasi distribusi konsumsi energi untuk kelapa sawit mulai

dari pembukaan lahan, pembibitan, penanaman, pemupukan, proteksi,

pemanenan, pabrik kelapa sawit, dan produksi biodiesel masing-masing sebesar

0,58 %; 1,28 %; 0,54 %; 52,54 %; 5,84 %; 0,49 %; 3,12 % dan 35,61 %. Pada

Tabel 22 menunjukkan proporsi setiap tahapan jika dibagi menjadi pra-panen,

0150000300000450000600000750000900000

10500001200000135000015000001650000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

MJ/ton BDF

Tahun ke

Energy consumption,HHV(non -renewable fuel)

Palm oil

MJ/

ton-

BD

F

70

panen, dan pasca panen. Energi untuk bahan bakar fosil pada saat produksi stabil

sebesar 25.468.13 MJ/ton-BDF untuk kelapa sawit.

Tabel 22. Persentasi nilai konsumsi energi pada LCA kelapa sawit denganbatasan cradle to gate

No Tahapan proses Persentasi (%)1 Pra-panen 60.782 Panen 0.493 Pasca panen 38.73

Gambar 32. Nilai konsumsi energi untuk BDF-CPO sebelum produksi stabil(umur 1-5 tahun)

d. Skenario 3

Konsumsi energi untuk bahan bakar fosil pada saat produksi stabil sebesar

25.468,13 MJ/ton-BDF-CPO. Pada Tabel 23 diperlihatkan hasil running di

software MiLCA-JEMAI pada tahun ke-6 (produksi stabil) untuk konsumsi energi

bahan bakar fosil. Dari tabel ini dapat dilihat bahwa nilai equivalent adalah

perkalian antara hasil LCI dengan characterization factor. Characterization factor

ini biasanya dikeluarkan oleh IPCC atau otoritas suatu wilayah atau Negara

tertentu. Pada Table 24 diperlihatkan hasil running pada tahun ke-6 untuk kelapa

sawit untuk nilai konsumsi energi terbarukan (renewable fuel), serta pada Tabel

25 diperlihatkan hasil running pada tahun ke-6 kelapa sawit untuk nilai konsumsi

energi keseluruhan (all).

Pada Gambar 33 diperlihatkan nilai NEB BDF-CPO sepanjang siklus

hidupnya. Nilai NEB merupakan hasil nilai energi ouput dikurangi energi proses,

270 591 251

24330.0

2704.5

224.81447.0

16490.0

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

Energy consumption

Konsumsi energi untuk Kelapa Sawit

PembukaanlahanPembibitan

Penanaman

Pemupukan

Proteksi

Pemanenan

Pabrik kelapasawitProduksibiodiesel

MJ/

ton-B

DF

71

dimana energi output terdiri dari energi BDF-CPO ditambah energi glycerol,

sedangkan energi proses terdiri dari energi fossil ditambah energi terbarukan yang

dihitung mulai dari awal proses sampai biodiesel dihasilkan sesuai dengan batasan

pada penelitin ini. Dari hasil perhitungan pada penelitian ini diperoleh nilai NEB

diawal produksi masih negatif, karena belum banyak produksi yang dihasilkan

dibandingkan energi proses yang harus diberikan, namun seiring meningkatnya

produksi, maka nilai NEB nya menjadi positif, karena nilai energi produksi dalam

bentuk Bio Diesel yang dihasilkan sudah lebih besar dibandingkan energi proses

yang dibutuhkan untuk menghasilkan biodiesel tersebut. Nilai NEB yang positif

berarti energi surplus dihasilkan dalam proses produksinya, sehingga

keberlanjutan produksi biodiesel ini baik, semakin tinggi nilai NEB nya maka

keberlanjutan pengembangan biodiesel tersebut semakin baik.

Gambar 33. Nilai Net Energy Balance (NEB) produksi biodiesel dari bahan bakukelapa sawit sepanjang siklus hidupnya (umur 1-25 tahun)

Dari hasil perhitungan diperoleh nilai NER untuk kelapa sawit sebesar

1.041. Nilai NER ini diperoleh dari nilai energy output yang terdiri dari energy

BDF-CPO ditambah energy glycerol dibagi energy input yang terdiri dari energy

CPO. Walaupun sebenarnya nilai NER ini dapat lebih besar lagi nilainya, jika

energi biomassa yang dihasilkan diperhitungkan sebagai bagian dari energy

output. Dan apabila nilai energi biomassa yang dihasilkan diperhitungkan sebagai

energy output, maka untuk kelapa sawit diperoleh nilai NER menjadi 2.93. Nilai

NER pada kelapa sawit semakin besar jika biomassa yang dihasilkan oleh kelapa

-300000-250000-200000-150000-100000

-500000

50000100000150000200000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25MJ/ton BDF

Tahun ke-

Net Energy Balance (NEB)

Oil palm

72

sawit jauh lebih banyak. Dengan nilai NER lebih besar dari 1, menunjukkan

bahwa nilai energi yang dihasilkan lebih besar dibandingkan energi yang

dibutuhkan untuk menghasil energy biodiesel dari CPO tersebut. Nilai NER

menjadi salah satu pembeda antara Bahan Bakar Nabati (BBN) dengan Bahan

Bakar Minya Fosil (BBM), karena bahan bakar dari fosil biasanya mempunyai

nilai NER kurang dari 1.

Nilai RI merupakan indikator seberapa besar penggunaan renewable

energy dalam proses produksi biodiesel tersebut, jika nilai RI nya semakin besar

atau mendekati satu, maka semakin banyak energi terbarukan yang digunakan

dalam proses produksi biodiesel tersebut atau semakin sedikit energi fosil yang

digunakan, dan hal nilai RI ini perlu ditingkatkan agar proses produksinya lebih

ramah lingkungan.

e. Skenario 4

Rangkuman nilai NEB, NER, dan RI untuk skenario 2, skenario 3,

skenario 4 pada saat produksi stabil diperlihatkan pada Tabel 26. Nilai ini masih

dalam kategori layak untuk pengembangan biodiesel, salah satunya dapat dilihat

dari nilai NEB nya yang positif. James et al. (2006) menyebutkan bahwa nilai

NEB biofuel positif, karena disamping energi terbarukan yang melekat pada

bahan bakunya, juga ampasnya masih dapat digunakan sebagai sumber energi

dalam proses pengolahannya, dan karena sebagian besar analis energi pertanian

melihat energi matahari ditangkap oleh biomassa dengan bebas. Parameter NEB

dan NER merupakan metode untuk mengevaluasi keberlanjutan biofuel sejak

krisis energi tahun 1970-an di Amerika Serikat.

73

Table 23. Hasil LCIA untuk konsumsi energi bahan bakar fosil untuk BDF-CPO pada tahun ke-6Category 1 Category 2 Category 3 Elementary flow LCI result Unit Charact. factor Equivalent

Resources Ground Non-renewable energy crude oil, 44.7MJ/kg 361.62 kg 44.7 16164.64Resources Ground Non-renewable energy hard coal, 25.7MJ/kg 40.29 kg 25.7 1035.35Resources Ground Non-renewable energy metallurgical coal, 29.0MJ/kg 4.86 kg 29 140.90Resources Ground Non-renewable energy Natural Gas Liquids, 46.5MJ/kg 0.00001 kg 46.5 0.00039Resources Ground Non-renewable energy natural gas, 54.6MJ/kg 92.74 kg 54.6 5063.34

Total 22404.22

Table 24. Hasil LCIA untuk konsumsi energi renewable fuel untuk BDF-CPO pada tahun ke-6Category 1 Category 2 Category 3 Elementary flow LCI result Unit Charact. Factor Equivalent

Resources Ground Renewable energy primary energy from geothermics 1961.46 MJ 1 1961.46Resources Water Renewable energy primary energy from hydro power 81.06 MJ 1 81.06Resources Air Renewable energy primary energy from solar energy 2298.17 MJ 1 2298.17

Total 4340.68

Table 25. Hasil LCIA untuk konsumsi energi keseluruhan (total) untuk BDF-CPO pada tahun ke-6Category 1 Category 2 Category 3 Elementary flow LCI result Unit Charact. factor Equivalent

Resources Ground Non-renewable energy crude oil, 44.7MJ/kg 361.62 kg 44.7 16164.64Resources Ground Non-renewable energy hard coal, 25.7MJ/kg 40.29 kg 25.7 1035.35Resources Ground Non-renewable energy metallurgical coal, 29.0MJ/kg 4.86 kg 29 140.90Resources Ground Non-renewable energy Natural Gas Liquids, 46.5MJ/kg 0.00001 kg 46.5 0.00Resources Ground Non-renewable energy natural gas, 54.6MJ/kg 92.74 kg 54.6 5063.34Resources Ground Renewable energy primary energy from geothermics 1961.46 MJ 1 1961.46Resources Water Renewable energy primary energy from hydro power 81.06 MJ 1 81.06Resources Air Renewable energy primary energy from solar energy 2298.17 MJ 1 2298.17Resources Ground Non-renewable energy uranium,U3O8 0.00007 kg 454662.0 32.52

Total 26777.43

74

Tabel 26. Rata-rata Nilai NEB, NER dan RIParameter energi Skenario 2 Skenario 3 Skenario 4NEB 408750,58 146948,08 155041,89NER 2,97 1,041 1,041RI 0,80 0,162 0,06

Pada Tabel 27 diperlihatkan nilai HHV (hight heating value) dan LHV (low

heating value) berdasarkan literatur untuk CPO, biodiesel dari CPO, serta minyak

diesel. Nilai Kalor (HV) dari beberapa literatur yang ada memperlihatkan bahwa

diesel fuel masih mempunyai nilai kalor tertinggi, Misalnya pada Ndayishimiye, et.al

( 2011) menyebutkan bahwa nilai kalor diesel sebesar 45.0 MJ/kg, sedangkan nilai

kalor biodiesel dari CPO murni sebesar 39.8 MJ/kg, dan diesel dengan B5 (biodiesel

dari CPO 5%) mempunyai nilai kalor 44.8 MJ/kg, diesel dengan B10 (biodiesel dari

CPO 10%) mempunyai nilai kalor 44.5 MJ/kg, diesel dengan B20 (biodiesel dari

CPO 20%) mempunyai nilai kalor 43.4 MJ/kg, serta diesel dengan B30 (biodiesel

dari CPO 5%) mempunyai nilai kalor 41.5 MJ/kg.

Keakuratan penentuan nilai kalor untuk minyak nabati umumnya lebih baik

daripada biodiesel. Tapi untuk semua bahan bakar yang dipilih, kesalahan absolut

lebih rendah dari 5% yang merupakan akurasi yang baik. Kesalahan absolut rata-rata

yang diperoleh adalah 1,71% sedangkan dari kesalahan bias yang rata-rata (0,84%)

(Fassinou, et.al., 2010). Fassinou, et.al., 2010 juga menyebutkan bahwa kemungkinan

untuk menghitung HHV minyak apapun dapat dilakukan dengan hanya komposisi

asam lemak. Karena selalu terdapat hubungan antara HHV dan LHV, maka jika HHV

sudah ditemukan, maka nilai LHV pun pasti bisa dihitung.

Nilai kalor ini dijadikan sebagai input untuk perhitungan energi nya masing-

masing. Nilai kalor untuk beberapa input material, seperti biomassa pohonnya,

herbisida, dan lain-lain diperlihatkan pada Tabel 28.

75

Tabel 27. Nilai HHV dan LHV berdasarkan literatur untuk CPO, biodiesel dari CPO,serta minyak diesel

NamaProduk

Nilai Heating Value (HV) Reference KeteranganHHV LHV

CPO 39.74 MJ/kg 33.5 MJ/kg Demirbas, 200839.19 MJ/kg (HHVC)39.11 MJ/kg (HHVM)

Fassinou, et.al., 2010 C = perhitungan, M=pengukuran (ASTMD240)

39.4 MJ/kg (CV) Yusup, et al., 2010 Calorific Value39.2 MJ/kg (HC) Ndayishimiye,et.al, 2011 Heat of combustion39.9 MJ/kg (HV) Ndayishimiye,et.al, 2011 Preheated at 50, 60, 70

oCBiodieseldari CPO

39.837 MJ/kg 37.1 MJ/kg Benjumea, et.al.,2008 ASTM-D24040.334 MJ/kg41.24 MJ/kg Demirbas, 2008

39.8 MJ/kg (HV) Ndayishimiye,et.al, 2011 Biodiesel dari CPOmurni, ASTM-D240

Biodieseldari 5%-CPO

41.7 MJ/kg Benjumea, et.al.,2008 Plot grafik (HubunganHHV & LHV)

44.8 MJ/kg (HV) Ndayishimiye,et.al, 2011 95%-Diesel, ASTM-D240

Biodieseldari 10%-CPO

44.5 MJ/kg (HV) Ndayishimiye,et.al, 2011 90%-Diesel, ASTM-D240

Biodieseldari 20%-CPO

41.0 MJ/kg Benjumea, et.al.,2008 Plot grafik (HubunganHHV & LHV)

43.4 MJ/kg (HV) Ndayishimiye,et.al, 2011 80%-Diesel, ASTM-D240

Biodieseldari 30%-CPO

40.5 MJ/kg Benjumea, et.al.,2008 Plot grafik (HubunganHHV & LHV)

41.5 MJ/kg (HV) Ndayishimiye,et.al, 2011 70%-Diesel, ASTM-D240

Diesel 44.8 MJ/kg Wikepedia, 20109256 kCal/ltr (Gross HV) Suhartana, et.al, 20..45.0 MJ/kg (HV) Ndayishimiye,et.al, 2011 ASTM D-240

76

Tabel 28. Nilai kalor (MJ/kg) untuk beberapa input material lain dalam proses produksi dari CPOInput names Nilai Kalor (MJ/kg) Keterangan Reference

Herbisida 139.39 Cair Pimentel, 1980 dalam Nuryanto, 1998Solar 43.33 Nilai kalor (IPCC 1996, 1-23)Kayu lunak 17.58 Cervinka,1980 dalam Nuryanto, 1998Fungisida 139.39 Cair Pimentel, 1980 dalam Nuryanto, 1998Insektisida 139.39 Cair Pimentel, 1980 dalam Nuryanto, 1998Fertilizer Meister 58.18 Ammonium nitrat Pimentel 1980 dalam Nuryanto, 1998Urea 56.93 Pimentel 1980 dalam Nuryanto, 1998Organic Fertilizer 8.50 Single Superphosphate Stout, 1990 dalam Nuryanto, 1998TSP 9.21 Stout, 1990 dalam Nuryanto, 1998Muriate of Photash (K) 4.60 Stout, 1990 dalam Nuryanto, 1998Dolomite 61.53 Nuryanto, 1998N-P-K-Mg (mixing) 48.97 Pupuk Nitrogen Stout, 1990 dalam Nuryanto, 1998Listrik per kWH 3.60 Stout, 1990 dalam Nuryanto, 1998Pestisida 139.39 Cair Pimentel, 1980 dalam Nuryanto, 1998Nilai Kalor Ilalang 0.01 Houston 1972 dalam https://docs.google.com/:digilib.its.ac.idRock Phosphate(RP) 1.67 Stout, 1990 dalam Nuryanto, 1998KCl 6.69 Nuryanto, 1998Sulfat of Ammonia (ZA) 60.00 Nuryanto, 1998Kieseret (MgSO4) 6.00 Nuryanto, 1998HGF-B (HGF-Borate) 2.51 Normal Superphosphate Stout, 1990 dalam Nuryanto, 1998CuSO4 0.02 Ammonium nitrat http.google.com/digilib.its.ac.id/.../ITSZnSO4 0.08 Ammonium nitrat http.google.com/digilib.its.ac.id/.../ITSLSD 2.51 Normal superphosphate Stout, 1990 dalam Nuryanto, 1998Nilai Kalor steam 2.76 Pada 8.6 Bar http.google.com/hematbahanbakarindustri.blogspot.comNilai Kalor Air 0.0042 http.google.com/digilib.its.ac.id/.../ITSNaOH 17.94 http.google.com/digilib.its.ac.id/.../ITSCangkang Kelapa Sawit 15.24 Nuryanto, 1998Nilai Kalor CPO 39.74 Demirbas, 2008Nilai Kalor BDF_CPO 41.24 Demirbas, 2008Nilai Kalor CJCO 33.00 Singh & Padhli, 2009 dalam Marchetti, 2011Nilai Kalor BDF_CJCO 39.05 Suhartana, et.al, 20..Tandan kosong sawit 18.80 http://www.google.com//pemanfaatan-produk-samping-kelapaPelepah kelapa Sawit 15.72 Enreach, 2011 didalam devinuryadi.blogspot.comSerat kelapa Sawit 10.12 Nuryanto, 1998Nilai kalor buah jarak 21.20 www.engineringtoolbox.com (2011)Nilai kalor biji jarak kering 25.50 www.engineringtoolbox.com (2011)Nilai kalor arang kayu 29.60 www.engineringtoolbox.com (2011)

77

5.4. Penurunan Emisi CO2eq. Biodiesel-CPO terhadap Diesel Fossil (Solar)

a. Skenario 1

Pada Gambar 34, Gambar 35, dan Gambar 36 menunjukkan

perbandingan antara penurunan nilai CO2eq. pada produksi biodiesel dari kelapa

sawit terhadap diesel fuel (solar), masing-masing secara berurutan sebelum

produksi stabil, sesudah produksi stabil, dan secara total (gabungan). Gambar 34

dan Gambar 35 menunjukkan bahwa penurunan emisi CO2eq. lebih besar pada

saat produksi sudah stabil, hal ini terjadi karena pada saat produksi kelapa sawit

sudah stabil (umur 6 – 25 tahun) input energi dan massa hanya pada pemeliharaan

tanaman kelapa sawit, pemupukan dan pemanenan. Sedangkan tahapan persiapan

lahan, pembibitan, dan penanaman sudah tidak dilakukan lagi, karena sudah

masuk pada perhitungan saat produks kelapa sawit belum stabil. Gambar 36

memperlihatkan kombinasi (gabungan) penurunan nilai emisi CO2eq. sebelum

dan sesudah produksi kelapa sawit stabil. Dari Gambar 36 dapat dilihat bahwa

nilai penurunan emisi CO2eq. pada produksi biodiesel dari bahan baku kelapa

sawit adalah sebesar 37,83 %. US EPA NODA menyebutkan hanya sampai 17 %,

dan EU-RED hanya sampai 19 %. Penelitian yang dilakukan oleh Gomma et al.

(2011) menyebutkan bahwa produksi biodiesel dari jarak pagar bisa menurunkan

emisi CO2eq. sampai 66 %, jika dibandingkan terhadap diesel fuel, dan Siregar

et.al. (2013) menyebutkan bisa sampai 63,16 %. Prueksakorn et al. (2006)

menyatakan bahwa emisi CO2eq. atau greenhouse gases (GHG) emission sebesar

77% lebih rendah dibandingkan dengan diesel fuel. Pehnelt et al. (2013)

mengatakan bahwa nilai emisi GHG pada produksi biodiesel dari CPO tidak

hanya standar pada nilai sekitar 19 % dan 36 % sebagaimana yang dipublikasi

oleh Renewable Energy Directive (RED), tapi juga berada pada ambang batas 35

%. Penemuannya tentang akurasi emisi GHG yang dapat disimpan, yaitu sekitar

52 % untuk penggunaan pembangkit listrik dari bahan baku kelapa sawit, dan

untuk penggunaan biodieselnya untuk transportasi bisa mencapai antara 38.5 - 41

%, dan sangat tergantung pada pembanding diesel fuel yang digunakan. Gmunder

et al. (2009) mengatakan bahwa pengembangan listrik pedesaan dari jarak pagar

dapat membuat keadaan menjadi lebih ramah lingkungan, jika dibandingkan

dengan menggunakan diesel fuel (solar).

78

Gambar 34. Penurunan nilai emisi CO2eq. BDF-CPO sebelum produk stabilterhdapa diesel fuel

Gambar 35. Penurunan nilai emisi CO2eq. BDF-CPO sesudah produk stabilterhdapa diesel fuel

Gambar 36. Nilai gabungan penuruan nilai emisi CO2eq. (sebelum dan sesudahproduksi kelapa sawit stabil)

3.400

2.114

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

Fuel source

CO2 emissions reduction value of the fossil fuel

Diesel oil BDF-Palm oil -

kg

-

CO2/kg

37.83 %reduction

.

3.400

1.659

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

Fuel source

CO2 emissions reduction value of the fossil fuel

Diesel oil BDF-Palm oil -

kg

-

CO2/kg

51.22 %reduction

.

3.400

2.569

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

Fuel source

CO2 emissions reduction value of the fossil fuel

Diesel oil BDF -Palm oil -

kg

-

CO2/kg

24.45 %reduction

.

79

b. Skenario 2

Pada Gambar 37, Gambar 38, dan Gambar 39 menunjukkan

perbandingan antara penurunan nilai emisi CO2eq. biodiesel yang dihasilkan dari

CPO terhadap bahan bakar minyak diesel pada scenario 2 ini. Perbandingan antara

Gambar 37 dan Gambar 38 memperlihatkan hal yang sama juga bahwa

penurunan nilai emisi CO2eq. lebih besar pada saat produksi sudah stabil.

Gambar 39 menunjukkan total nilai penurunan emisi CO2, yaitu penjumlahan

sebelum dan sesudah produksi stabil dengan nilai sebesar 49,96 %.

Gambar 37. Persentasi penurunan nilai emisi CO2eq. sebelum produksi stabil

Gambar 38. Persentasi penurunan nilai emisi CO2eq. setelah produksi stabil

3.400

1.109

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

Sumber Bahan Bakar

Persentasi penurunan emisi CO2 terhadap bahanbakar minyak diesel sesudah produksi stabil

BBM Diesel BDF-CPO

kg

-

CO2/kg

67.37 %penurunan

3.400

2.300

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

Sumber Bahan Bakar

Persentasi penurunan emisiCO2 terhadap bahanbakar minyak diesel sebelum produksi stabil

BBM Diesel BDF-CPO -

kg

-

CO2/kg

32.35 %penurunan

80

Gambar 39. Total persentasi penurunan nilai emisi CO2eq. (sebelum dan sesudahproduksi stabil)

c. Skenario 3

Pada Gambar 40, Gambar 41, dan Gambar 42 menunjukkan

perbandingan antara penurunan nilai emisi CO2eq. biodiesel yang dihasilkan dari

CPO terhadap bahan bakar minyak diesel. Perbandingan antara Gambar 40 dan

Gambar 41 juga memperlihatkan bahwa penurunan nilai emisi CO2eq. lebih

besar pada saat produksi sudah stabil karena penggunaan material massa dan

energi sudah berkurang dan hanya digunakan untuk tahapan proses pemeliharaan,

pemupukan dan pemanenan. Sedangkan tahapan proses untuk pembukaan lahan,

pembibitan, dan penanaman sudah tidak dilakukan lagi. Gambar 42

menunjukkan total nilai penurunan emisi CO2eq., yaitu penjumlahan sebelum dan

sesudah produksi stabil dengan nilai sebesar 49,27 % untuk BDF-CPO terhadap

diesel fuel.

Gambar 40. Persentasi penurunan nilai emisi CO2eq. sebelum produksi stabil(umur 1-5 tahun)

3.400

2.575

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

Fuel source

CO2 emissions reduction value of the fossil fuelBefore stable productivity

Diesel oil BDF-Palm oil

kg

-

CO

2

/kg

24.251%reduction

3.400

1.705

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

Sumber Bahan Bakar

Total persentasi penurunan emisi CO2 terhadapbahan bakar minyak diesel

BBM Diesel BDF-CPO

kg

-

CO2/kg

49.86 %penurunan

81

Gambar 41. Persentasi penurunan nilai emisi CO2eq. setelah produksi stabil(umur 6-25 tahun)

Gambar 42. Total persentasi penurunan nilai emisi CO2eq. (sebelum dan sesudahproduksi stabil) (umur 1-25tahun)

d. Skenario 4

Pada Gambar 43, Gambar 44, dan Gambar 45 menunjukkan

perbandingan antara penurunan nilai emisi CO2 biodiesel yang dihasilkan dari

CPO terhadap bahan bakar minyak diesel. Perbandingan antara Gambar 43 dan

Gambar 44 juga memperlihatkan bahwa penurunan nilai emisi CO2eq. lebih

besar pada saat produksi sudah stabil. Gambar 45 menunjukkan total nilai

penurunan emisi CO2eq., yaitu penjumlahan sebelum dan sesudah produksi stabil

dengan nilai sebesar 49,96 %.

3.400

1.725

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

Fuel source

CO2 emissions reduction value of the fossil fueltotal productivity

Diesel oil BDF-Palm oil

kg

-

CO

2

/kg

49.27 %reduction

.

3.400

1.512

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

Fuel source

CO2 emissions reduction value of the fossil fuelAfter stable productivity

Diesel oil BDF-Palm oil

kg

-

CO2/kg

55.531%menurun

.

82

Gambar 43. Persentasi penurunan nilai emisi CO2eq. sebelum produksi stabil(umur 1-5 tahun)

Gambar 44. Persentasi penurunan nilai emisi CO2eq. setelah produksi stabil (umur6-25 tahun)

Gambar 45. Total persentasi penurunan nilai emisi CO2 (sebelum dan sesudahproduksi stabil) (1-25tahun)

3.400

1.078

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

Fuel source

CO2 emissions reduction value of the fossil fuelTotal productivity

Diesel oil BDF-Palm oil

kg

-

CO

2

/kg

68.29 %reduction

.

3.400

1.212

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

Fuel source

CO2 emissions reduction value of the fossil fuelAfter stable productivity

Diesel oil BDF-Palm oil

kg

-

CO2/kg

64.35 %reduction

.

3.400

0.542

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

Fuel source

CO2 emissions reduction value of the fossil fuelBefore stable productivity

Diesel oil BDF-Palm oil

kg

-

CO

2

/kg

84.06 %reduction

.

83

5.5. Acidification

Acidification adalah terjadinya penurunan pH pada tanah dan air akibat

pembentukan ion H+ (Wikipedia, 2011a dan 2011b). Terbentuknya kation ini

disebabkan oleh reaksi antara senyawa seperti aluminium sulfat, senyawa-

senyawa nitrogen dari pupuk, dan perembesan ion-ion kalsium, magnesium,

kalium, dan natrium ke dalam tanah. Potensi acidification dinyatakan dalam

satuan kg SO2 ekuivalen. Ini adalah pendekatan dalam impact category (j) untuk

midpoint – oriented approach. Pada Tabel 29 diperlihatkan hasil acidification

running software MiLCA-JEMAI pada tahun ke-6 (produksi stabil) untuk kelapa

sawit. Dari 10 gas yang merupakan bagian dari acidification yang dihasilkan

persentasi paling tinggi adalah sulfur dioxide (SO2). Tiga persentasi terbesar

untuk kelapa sawit secara berurutan adalah SO2, nitrogen oxides (NOx) sulfur

oxides (SOx) dengan persentasi masing-masing sebesar 66.36%, 27.0%, dan

6.16% (Tabel 29).

84

Table 29. Result of LCIA for acidification by BDF-CPO with sixt year

Category 1 Category 2 Category 3 Elementary flow LCI result UnitCharct.Factor Equivalent

Percent.(%) Rangking

Emissions Air Unspecified Ammonia 0.0000009 kg 5.99 0.0000057 0.00025 7Emissions Air Unspecified hydrogen chloride 0.0000002 kg 2.61 0.0000005 0.000024 8Emissions Air Urban air close to ground nitrogen dioxide 0.0025 kg 0.717 0.0018 0.08 5Emissions Air Urban air close to ground nitrogen oxides 0.013 kg 0.717 0.0091 0.41 4Emissions Air Unspecified nitrogen oxides 0.84 kg 0.717 0.6007 27.00 2Emissions Air Troposphere nitrogen oxides 0.0000000 kg 0.717 0.000000 0.00000 9Emissions Air Urban air close to ground sulfur dioxide 0.000045 kg 1 0.000045 0.00202 6Emissions Air Unspecified sulfur dioxide 1.48 kg 1 1.48 66.36 1Emissions Air Troposphere sulfur dioxide 0.0000000 kg 1 0.0000000 0.000000 10Emissions Air Unspecified sulfur oxides 0.14 kg 1 0.14 6.16 3

Total 2.23 100

85

5.6.Waste landfill volume

Waste landfill volume merupakan besarnya area (m3) yang harus

disediakan untuk menampung limbah yang dihasilkan dari kajian LCA yang

dinilai tersebut. Pada Tabel 30 diperlihatkan hasil waste landfill volume running

software MiLCA-JEMAI pada tahun ke- 6 (produksi stabil) untuk kelapa sawit.

Dari 3 waste yang merupakan bagian dari waste landfill volume yang dihasilkan

persentasi paling tinggi adalah sludge (landfill). Jika diurutkan hasil waste untuk

kelapa sawit dari yang terbesar yaitu sludge (landfill), metal waste (landfill), dan

sludge (landfill) masing-masing mempunyai persentasi 76,19 %, 23,81 %, dan

0.002 % (Table 30).

5.7.Eutrophication

Eutrophication adalah kenaikan jumlah spesies tertentu yang diikuti

penurunan jumlah spesies lain akibat adanya peningkatan senyawa-senyawa nitrat

dan fosfat. Eutrophication di perairan menyebabkan terjadinya penurunan jumlah

spesies air tertentu akibat meningkatnya jumlah fitoplankton sehingga terjadi

peningkatan persaingan untuk memperoleh nutrisi dan kesulitan memperoleh

oksigen (hipoksia). Ini sebenarnya juga terjadi di daratan, seperti bertambahnya

jumlah ilalang yang diikuti berkurangnya populasi tanaman lain (Wikipedia,

2011c). Potensi eutrophication akibat emisi dinyatakan dalam satuan kg PO43-

ekuivalen. Pada Tabel 31 diperlihatkan hasil eutrophication running software

MiLCA-JEMAI pada tahun ke-6 (produksi stabil) untuk kelapa sawit. Dari 6

kategori emisi yang merupakan bagian dari eutrophication yang dihasilkan, tiga

persentasi terbesar untuk kelapa sawit secara berurutan adalah N total, nitrogen

dioxide, chemical oxygen demand dengan persentasi masing-masing sebesar 68,18

%, 30,97 %, dan 0,67 %, sedangkan nilai P total hanya sebesar 0.008 % atau

urutan ke-5 (Tabel 31). Sehingga dibanyak literature nilai eutrphication disebut

juga dalam satuan Nitrat equivalent, karena dalam hasil ini juga dapat dilihat

bahwa yang dominan adalah persentasi nitrat nya. Perhitungan selengkapnya

diperlihatkan pada.

86

Table 30. Result of LCIA for waste landfill volume by BDF-CPO with sixt year

Category 1 Category 2 Category 3 Elementary flow LCI result Unit Charact. factor Equivalent Percent. (%) Rangking

Emissions Ground Soil managed metal wastes (landfill) 5.21 kg 0.0005 0.0026 23.81 2

Emissions Ground Soil managed slag (landfill) 0.00035 kg 0.00052 0.0000002 0.0016 3

Emissions Ground Soil managed sludge (landfill) 8.33 kg 0.001 0.0083 76.19 1

Total 0.011 100

Table 31. Result of LCIA for eutrophication volume by BDF-CPO with sixt year

Category 1 Category 2 Category 3 Elementary flow LCI result Unit Charact. factor Equivalent Percentage (%) Rangking

Emissions Air Unspecified ammonia 9.45E-07 kg 0.092 8.69E-08 0.099 4

Emissions Water Unspecified ammonium 1.46E-09 kg 0.202 2.95E-10 0.00034 6

Emissions Water Unspecified chemical oxygen demand 0.000592 kg 0.001 5.92E-07 0.67 3

Emissions Water Unspecified N total 0.00023 kg 0.26 5.98E-05 68.18 1

Emissions AirUrban air closeto ground nitrogen dioxide 0.0025 kg 0.011 2.72E-05 30.97 2

Emissions Water Unspecified P total 6.90E-08 kg 1 6.90E-08 0.079 5

Total 8.78E-05 100.00

87

BAB.6. RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA

6.1. Pemikiran dan Target Untuk Tahun Kedua

Penulis menyadari bahwa Laporan Tahun Pertama ini belum mencapai

tujuan akhir penelitian ini, yaitu melakukan pengkajian secara konsep exergy,

serta mencari hubungan antara exergy dengan perubahan dampak lingkungan,

karena perubahan dampak lingkungan itu adalah bagian dari keacakan, dimana

konsep ini sangat dekat kaitannya dengan penurunan konsep exergy yaitu dari

perubahan entrophy (keacakan) suatu sistem yang sedang dikaji. Sehingga masih

banyak hal yang harus diperbaiki untuk tahapan selanjutnya (tahun kedua), antara

lain :

1. Validasi dan penyempurnaan database untuk kondisi Propinsi Aceh,

karena sangat sulit sekali untuk mendapatkan data-data primer dari

perusahaan swasta, dan lainnya di lapangan.

2. Melakukan analisis sensivitas terhadap data-data yang sudah

dikumpulkan.

3. Menyempurnakan analisa dampak lingkungan dan kajian eksergi, serta

melakukan pembahasan secara menyeluruh.

4. Melakukan perhitungan secara model matematik secara manual.

5. Mengkaji hubungan antara nilai emisi dampak lingkungan terhadap

analisa exergy.

6. Output yang diharapkan pada tahun kedua nanti adalah mengikuti 2

seminar internasional, jurnal internasional bereputasi, dan Buku Ajar .

6.2. Konsep Awal Analisa Eksergi Yang Akan Digunakan Pada Tahun

Kedua

Cengel (2005) mengatakan bahwa analisis eksergi dapat dilakukan

dengan mengembangkan model keseimbangan eksergi berdasarkan model fisik

sistem termal dengan memanfaatkan konsep-konsep yang dikembangkan

Hukum I dan II Termodinamika. Dalam pengembangannya dapat dilakukan

dengan membuat keseimbangan eksergi untuk sistem tertutup dengan

menggabungkan persamaan keseimbangan energi dan keseimbangan entropi

88

pada sistem tertutup tersebut. Konsep kekekalan energi merupakan persamaan

awal yang mendasari keseimbangan eksergi, dimana energi masuk sama dengan

jumlah energi yang diserap (energy stored) dan energi yang keluar sistem, yaitu :

Dengan anggapan kondisi steadi, sehingga tidak ada energi yang diserap

sistem maka persamaan diatas dapat disederhanakan menjadi :

Selanjutnya persamaan keseimbangan entropi sistem dinyatakan dengan

persamaan berikut :

Dengan asumsi kondisi steadi sehingga tidak ada entropi yang diserap

(entropy stored) sebagaimana tidak ada energi yang diserap (energy stored),

maka persamaan keseimbangan entropi disederhanakan menjadi :

Kombinasi keseimbangan energi dan entropi menghasilkan persamaan

keseimbangan sebagai berikut :

Persamaan keseimbangan eksergi ini pada kondisi tidak steady. Eksergi

yang dikonsumsi sebanding dengan produksi entropi pada suhu keseimbangan

lingkungan.

Persamaan perubahan eksergi juga dapat diperoleh dari selisih

keseimbangan entropi yang dikalikan dengan suhu lingkungan ( T0) terhadap

keseimbangan energi.

outputstoredinput EnergiEnergiEnergi

outputinput EnergiEnergi

outputstoredgeneratedinput EntropiEntropiEntropiEntropi

outputgeneratedinput EntropiEntropiEntropi

outputconsumedinput ExergyExergyExergy

generatedconsumed EntropixtemperaturalEnviromentExergy

entropibalancexTenergibalanceexergyPerubahan 0

89

BAB.7. KESIMPULAN DAN SARAN

7.1.Kesimpulan

Kesimpulan sementara yang dapat diambil dari hasil penelitian ini adalah

sebagai berikut :

1. Sistem database/inventarisasi perkebunan kelapa sawit di Propinsi Aceh2. Penggunaan kimia dalam bentuk pemupukan dan proteksi memberikan

kontribusi yang siknifikan pada dampak lingkungan pada produksi biodieseldari CPO, yaitu berkisar antara 51,46 - 68,14 %.

3. Nilai emisi GHG sebelum produksi stabil berkisar antara 2.300,24 - 2.575,47kg-CO2eq./ton-biodiesel-CPO.

4. Nilai emisi GHG pada produksi stabil berkisar antara sebesar 1.109,42 -1.658,50 kg CO2eq.-/ton-biodiesel-CPO.

5. Penurunan emisi CO2eq. pada produksi biodiesel dari CPO, jika dibandingkandengan bahan bakar minyak diesel (solar) berkisar antara sebesar 37.83 -49.96 %.

6. Dari semua skenario diperoleh bahwa perhitungan setelah produksi stabillebih kecil dibanding sebelum stabil, padahal 4/5 atau 20 tahun dari 25 tahunsiklus hidup kelapa sawit berada pada kondisi ini, sehingga perlumemperhatikan metode perhitungan yang tepat, karena dari beberapa jurnalyang ada banyak melakukan perhitungan hanya sampai lima tahun pertama.

7. Dari penilaian dampak terhadap emisi GHG diperoleh bahwa pembangkitlistrik dari batubara untuk memproduksi 1 kWh listrik lebih besar nilainyadibandingkan pembangkit lain, seperti geothermal, hydropower (PLTA),natural gas, dan nuklir, sehingga perlu kajian lebih khusus tentang hal ini,begitu juga jika dibandingkan dari biodiesel dengan bahan baku dari CPO.

8. Penggunaan pupuk organik sangat berpengaruh sekali dalam penurunandampak nilai emisi GHG dalam tahapan sub-proses fertilizing.

9. Semua penilaian di atas baru sebatas perhitungan nilai CO2eq. yangdihasilkan per Bio Diesel Fuel (BDF) yang dihasilkan, dan belum mengkajitentang penyerapan yang dilakukan oleh tanaman kelapa sawit saatmelakukan fotosintesis, sehingga jika penyerapan CO2 saat fotosintesisdiperhitungkan maka nilai CO2eq. yang dihasilkan seharusnya akan semakinmenurun lagi, sehingga bahan bakar dari nabati dapat mencapai zeroemission.

10. Nilai Net Energy Balance (NEB) berkisar antara sebesar 408.750,58 MJ/ton-biodiesel, Net Energy Ration (NER) berkisar antara sebesar 2,97, danRenewable Index (RI) berkisar sebesar 0,80.

90

11. Produksi biodiesel dari bahan baku kelapa sawit mempunyai nilai NEBpositif, NER lebih besar dari 1, serta nilai RI mendekati 1, sehingga prosesproduksi ini layak untuk dilanjutkan.

7.2.SaranDari hasil penelitian pada tahun pertama ini, ada beberapa saran yang perlu

dilakukan, antara lain :1. Analisa energi perlu dilanjutkan dengan kajian analisa exergy, untuk

mendapatkan kualitas energi yang diperoleh pada tahun pertama ini, begitujuga kajian terhadap net energy balance dan net energy ratio, perlu dilanjutkandengan net exergy balance dan net exergy ratio.

2. Dari data hasil emisi GHG bahan bakar nabati dengan bahan bakar fosil yangdidapat pada penelitian ini, dimana dampak emisi yang ditimbulkan oleh bahanbakar nabati lebih rendah dibandingkan dengan bahan bakar fosil, maka perluperbaikan sistem pembangkit di Indonesia dengan menggantikan bahan bakarfosilnya menjadi bahan bakar nabati.

3. Melihat penggunaan pupuk kimia sangat besar pengaruhnya terhadap dampakemisi pemansan global, maka perlu dilakukan optimalisasi penggunaan pupukorganik dalam perkebunan kelapa sawit.

91

DAFTAR PUSTAKA

Bejan A, Tsatsaronis G, Moran M. 1996. Thermal Design and Optimization. NewYork : John Wiley & Sons, Inc.

Ciambrone DF.1997. Environmental Life Cycle Analysis, Florida: CRC PressLLC.

Cengel YA, Boles MA. 2002. Thermodynamics, An Engineering Approach.Second Edition. New York: Mc Graw Hill.

Cornelissen R, Hirsh G. 2002. The value of the exergetic life cycle assessmentbesides the LCA. Energy Conversion and Management, 43(9‐12):

1417‐1424.Department of Energy and Mineral Resources (DESDM). 2005. Blue Print

Pengelolaan Energi Nasional, Workshop Sosialisasi Blue PrintPengelolaan Energi Nasional 28-29 June 2005.

DESDM. 2006. Kebijakan Energi Nasional Dalam Konteks PengembanganBiofuel di Indonesia, Simposium Biodiesel Indonesia, 5 – 6 September2006. Jakarta.Indonesia.

DESDM. 2006. Pemanfaatan Biodiesel Sebagai Bahan Bakar Pembangkit Listrik.Laporan Penelitian Direktorat Energi Baru Terbarukan dan KonservasiEnergi, Departemen Energi dan Sumberdaya Mineral pada November2006. Jakarta. Indonesia.

Hidayatno A, Zagloel TY, Purwanto WW, Carissa, Anggraini L.2011. Cradle toGate Simple Life Cycle Assessment of Biodiesel Production In Indonesia,Makara, Teknologi, Vol.15, No.1, pp.9-6.

ISO 14040. 1997. Environmental Management–Life Cycle Assessment–Principlesand Framework, International Organisation for Standardisation, Geneva.

ISO 14041. 1998. Environmental Management–Life Cycle Assessment–Goal andScope Definition and Inventory Analysis, International Organisation forStandardisation, Geneva.

ISO 14042. 2000a. Environmental Management–Life Cycle Assessment–LifeCycle Impact Assessment, International Organisation for Standardisation,Geneva.

ISO 14043. 2000b. Environmental Management–Life Cycle Assessment–LifeCycle Interpretation, International Organisation for Standardisation,Geneva.

Kamahara H, Widiyanto A, Tachibana R, Atsuta Y, Goto N, Dainen H, Fujie K,Hasanudin U. 2009. Improvement Potential for Net Energy Balance ofBiodiesel Derived from Palm Oil : A Case Study from Indonesia Practiceand Carbon Footprint and Life Cycle Assessment: Current Status, ActionNeeded, and Future Prospect. J.Biomass and Bioenergy.Vol.34, p.1818-1824.

92

Lam MK, Lee TK, Mohamed AR. 2009. Life Cycle Assessment for TheProduction of Biodiesel: A Case Study in Malaysia for Palm Oil versusJatropha Oil.Society of Chemical Industry and John Wiley & Sons, Ltd, 5October 2009.

Lord S, Clay J. 1998. Environmental Impacts of Oil palm-PracticalConsiderations in Defining Sustainability for Impacts on the Air, Land andWater, USA.

Nasir N, Setyaningsih D. 2010. Life Cycle Assessment of Biodiesel Productionfrom Palm Oil and Jatropha Oil in Indonesia.7th Biomass Asia Workshop,November 29-Desember, 2010, Jakarta.Indonesia.

Pramudita D. 2011. Life Cycle Inventory Analysis of Postharvest Handling andExtraction of Jatropha Curcas Oil.Skripsi.IPB Bogor.

Page S, Siegert F, Rieley J, Dieter V Boehm H, Jaya A, Limin S. 2002. TheAmount of Carbon Released from Peat and Forest Fires in Indonesiaduring 1997. Nature. Vol. 420, November 2002.

Prueksakorn K and Gheewala SH. 2006. Energy and Greenhouse gas Implicationsof Biodiesel Production from Jatropha curcas L., The 2nd JointInternational Conference on Sustainable Energy and Environment (SEE2006), Bangkok-Thailand, 21-23 November 2006

Pleanjai S, Gheewala SH, and Garivait S. 2007. Environmental Evaluation ofBiodiesel Production from Palm Oil in a Life Cycle Perspective.Asian J.EnergyEnvironmental, Vol. 8, Issue 1 and 2, p.15-32.

PT. PLN (Persero) Reports.2011. Statistik PLN Indonesia 2011.Jakarta.PT.PN VIII (Persero) unit Kebun Kertajaya. 2011. Laporan Kebun dan Pabrik

Kelapa Sawit (PKS) Unit Kebun Kertajaya, Banten. Indonesia.Sheehan J, Camobrecco V, Duffield J, Graboski M, Shapouri H. 1998. Life Cycle

Inventory of Biodiesel and Petroleum Diesel for Use in an Urban Bus.NERL/SR-580-24089. Colorado: National Renewable Laboratory, USA.

Szargut J. 2005. Exegy Analysis : Technical and Ecological Application.Southampton (UK) : WITPress.

Siangjaeo S, Gheewala SH, Unnanon K, Chidthaisong A. 2011. Implications ofland use change on the life cycle greenhouse gas emissions from palmbiodiesel production in Thailand. Energy for Sustainable Develop-ScientDirect-Elsevier,Inc.

Siregar K, Tambunan AH, Irwanto AK, Wirawan SS, Araki T. 2012. AComparison of Life Cycle Inventory of Pre-harvest, Production of CrudeOil, and Biodiesel Production on Jatropha curcas and Palm Oil as AFeedstock for Biodiesel in Indonesia. Proceeding ofEcobalance2012,Yokohama 21 – 24 November 2012, Japan.

Siregar, K., Tambunan, A.H., Irwanto, A.K., Wirawan, S.S., Araki, T. 2013.Perbandingan Penilaian Siklus Hidup (Life Cycle Assessment) Produksi

93

Biodiesel Secara Katalis Dari Crude Palm Oil dan Crude Jatropha CurcasOil. Jurnal Teknologi Industri Pertanian. Vol 23 (2) : 129-141. IPB. Bogor.

Siregar, K., Tambunan, A.H., Irwanto, A.K., Wirawan, S.S., Araki, T. 2015. AComparison of Life Cycle Assessment on Oil Palm (Elaeis guineensisJacq.) and Physic nut (Jatropha curcas Linn.) as Feedstock for BiodieselProduction in Indonesia. Journal of Energy Procedia, Vol. 65 : 170-179.Elsevier.

Siregar K. 2013. Comparison of Emission and Energy for Biodiesel Productionfrom Oil Palm (Elaeis guineensis) and Jatropha Curcas (Jatropha curcasL.) Based on Life Cycle Assessment (LCA) in Indonesia. Disertasi.IPB.Bogor.

Sekiguchi T. 2012. Life Cycle Assessment of Bio Diesel Fuel Production by SMVmethod. Workshop of Life Cycle Assessment of Biodiesel Production UsingNon-Catalytic Super-heated Methanol Vapor Method, Bogor, 28 Oct 2011.

Tatang HS.2006. Bahan bakar terbarukan pensubstitusi minyak diesel fosil:Minyak-lemak atau biodiesel ester metil, Pusat Penelitian PendayagunaanSumber Daya Alam dan Pelestarian Lingkungan, Institut TeknologiBandung, 2006.

Tatang HS. 2008. Laporan Penelitian-Pemanfaatan Biodiesel Sebagai BahanBakar Pembangkit Listrik” pada Direktorat Energi Baru Terbarukan danKonservasi Energi, Departemen Energi dan Sumberdaya Mineral,Jakarta.Indonesia.

Tarigan AS. 1998. Aspek Keteknikan Pertanian di PT.Perkebunan Nusantara ILangsa, Aceh Timur (Komoditi Kelapa Sawit). Laporan Praktek Lapang,TEP, Fateta.IPB.Bogor.

Tambunan AH. 2010. Disain Pilot Plant Biodisel dengan Reaktor BubbleMethanol : Lokakarya Pengembangan dan Perekayasaan TeknologiBiodiesel. Jakarta : Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi, 21Oktober 2010.

Yee KF, Tan KT, Abdullah AZ, Lee KT. 2009. Life Cycle Assessment of PalmBiodiesel : Revealing facts and benefits for sustainability. 22 Mei 2009,Malaysia.

Wicke B, Sikkema R, Dornburg V, Faaij A. 2011. Exploring land use changesand the role of palm oil production in Indonesia and Malaysia, Elsevier :Land Use Policy, 1 June, 2010.

94

LAMPIRAN – LAMPIRAN

Lampiran 1. Instrumen yang digunakan pada penelitian ini

Daftar Instrumen yang digunakan pada penelitian ini :

No Nama Barang/Alat Fungsi Keterangan1 1 set unit produksi

biodiesel secarakatalis

Untuk memproduksi bahan bakuCPO untuk menjadi biodiesel

Kapasitas 1 tonper hari, disewa

2 Crude Palm Oil(CPO)

Untuk bahan baku produksibidoesel

Diambial FFA <5

3 Methanol, dankatalis

Sebagai alat bantu untukmereaksikan CPO menjadibiodiesel

Menggunakankatalis basa

4 1 set alat ukur Untuk mengukur nilai viscosity,glycerol total, glycerol bebas,total acid number, kadar air, danester content

Disewa

5 Tandon Penguin,kap.300 LUntuk menampung bahan bakuCPO, dan biodiesel hasilproduksi

6 Cartridge filter Untuk saringan7 Jerigen 20 L Untuk penampung bahan bakar

dan kimia8 Solar Untuk bahan bakar boiler9 Listrik Sumber energy pompa dan

peralatan produksi biodiesel10 Kenderaanbermotor Alat transportasi saat

pengambilan data di lapanganDisewa

11 Software MiLCA-JEMAI Untuk melakukan perhitungandengan menggunakan software

Berlisensi sampai2018

12 Seperangkatkomputer Untuk melakukan pengolahandata

13 Termometer digital Untuk melakukan pengukuransuhu

95

Lampiran 2. Personalia tenaga peneliti beserta kualifikasinya

No Nama/NIDN InstansiAsal

Bidang Ilmu AlokasiWaktu

(jam/minggu)

Uraian Tugas

1 Dr.KimanSiregar, S.TP,M.Si/0001057709

JurusanTeknikPertanianFakultasPertanianUniversitasSyiahKuala

Pasca Panendan EnergiBaruTerbarukan

10 Melakukanperhitungandan analisaLCA,pembuatanmodel dansimulai kajianenergi daneksergi untukmenjadianalisa ELCA

2 Syafriandi, S.TP,M.Si/0029098005

JurusanTeknikPertanianFakultasPertanianUniversitasSyiahKuala

Pra-panen,danMekanisasiPertanian

7 Fokus padainventarisasidata, simulasidanpemrogramankomputer

3 Andriani Lubis,S.TP,M.Si/0014058004

JurusanTeknikPertanianFakultasPertanianUniversitasSyiahKuala

Mesin-mesinpertaniandan EnergiPertanian

7 Pengambilandata padaprosespengolahan diPabrik KelapaSawit danpabrikbiodiesel, sertapermodelanenergi proses

96

Lampiran 2 (Lanjutan). Biodata Ketua dan Anggota Peneliti

Ketua Peneliti :

A. Identitas Diri1 Nama Lengkap (dengan gelar) Dr.Kiman Siregar, S.TP, M.Si2 Jenis Kelamin L3 Jabatan Fungsional Asisten Ahli4 NIP/NIK/Identitas lainnya 1977050120060410045 NIDN 00010577096 Tempat dan Tanggal Lahir Janjimauli, 01 Mei 19777 E-mail kiman_siregar2004@yahoo.com8 Nomor Telepon/HP 0251-7521690/0812-83958489 Alamat Kantor Jl.Tgk.Hasan Krueng Kalee No.3 Kopelma

Darussalam Banda Aceh 2311110 Nomor Telepon/Faks 0651-7553205/0651-755320511 Lulusan yang telah dihasilkan S-1 : 5 orang; S2 : - orang, S-3 : - orang12 Mata Kuliah yang Diampu 1. Energi dan Elektrifikasi Pertanian

2. Teknik Pendinginan dan Pembekuan3. Termodinamika dan Pindah Panas4. Simulasi dan Pemodelan Matematika5. Matematika Teknik

B. Riwayat PendidikanS-1 S-2 S-3

Nama PerguruanTinggi

Institut PertanianBogor

Institut PertanianBogor

Institut Pertanian Bogor

Bidang Ilmu TEP-Energi danElektrifikasiPertanian

Ilmu KeteknikanPertanian-EnergiTerbarukan

Ilmu KeteknikanPertanian-Energi BaruTerbarukan

Tahun Masuk-Lulus 1997 - 2001 2001 - 2004 2009 - 2013JudulSkripsi/Tesis/Disertasi

Uji KinerjaMesin PengeringTipe Bak YangMenggunakanPenukar PanasPipa VertikalSebagai PenyediaPanas

Kajian PengeringanBeku DenganPembekuan VakumDan PenggunaanPanas Terbalik PadaSaat SublimasiUntuk Daging BuahDurian

Comparison of Emissionand Energy for BiodieselProduction from Oil Palm(Elaeis guineensis) andJatropha Curcas(Jatropha curcas L.)Based on Life CycleAssessment (LCA) inIndonesia

NamaPembimbing/Promotor

Dr. Armansyah,H. Tambunan;WahyuPurwanto, M.Sc(BPPT)

Dr. Armansyah, H.Tambunan;Dr.BambangHaryanto (BPPT)

Prof.Dr.ArmansyahH.Tambunan; Dr.AbdulKohar I.; Dr.Soni S.Wirawan (BPPT);Prof.Dr.Tetsuya Araki(TODAI-Japan)

C. Pengalaman Penelitian dalam 5 Tahun Terakhir (selain skripsi, tesis, disertasi)No Tahun Judul Penelitian Pendanaan

Sumber Jumlah (Rp)1 -

97

D. Pengalam Pengabdian Kepada Masyarakat dalam 5 Tahun TerakhirNo Tahun Judul Pengabdian Kepada Masyarakat Pendanaan

Sumber Jumlah (Rp)1 2009 Memperkenalkan Praktek Merakit Sendiri

Alat Penjernih Air untuk Skala RumahTangga di Dusun Sederhana Darussalam KotaBanda Aceh

DIPAUnsyiah

7.500.000,-

E. Publikasi Artikel Ilmiah Jurnal Dalam 5 Tahun TerakhirNo Judul Artikel Ilmiah Nama Jurnal Volume/Nom

or/Tahun1 Freeze Drying With Vacuum Freezing and Plate

Freezing With Back Heating Treatment atSublimation For Durian Pastes

Jurnal KeteknikanPertanian BearingTEP USU

Vol. 2, No.1,Juni 2006

2 Perbandingan Penilaian Siklus Hidup (LifeCycle Assessment) Produksi Biodiesel SecaraKatalis Dari Crude Palm Oil (CPO) dan CrudeJatropha Curcas Oil (CJCO)

Jurnal TeknologiIndustri Pertanian-IPB

Vol.23/No.2/Agustus 2013

3 A Comparison of Life Cycle Inventory of Pre-harvest, Production of Crude Oil, and BiodieselProduction on Jatropha curcas and Oil Palm asA Feedstock for Biodiesel in Indonesia

Proceeding ofEcoBalance2012-The 10th

InternationalConference onEcoBalance 2012

Vol.B2/No.1/November2013

F. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation) dalam 5 Tahun TerakhirNo Nama Pertemuan

Ilmiah/SeminarJudul Artikel Ilmiah Waktu dan

Tempat1 The 10th International

Conference on EcoBalance2012- “Challenges andSolutions For SustainableSociesty”

A Comparison of Life CycleInventory of Pre-harvest,Production of Crude Oil, andBiodiesel Production on Jatrophacurcas and Oil Palm as A Feedstockfor Biodiesel in Indonesia

20-23November2012,Yokohama-Jepang

2 Regional Conference andWorkshop of Life CycleThinking on Energy, Foodand Agriculture in AsiaLCA Agrifood Asia 2013

Comparison Between Life CycleAssessment of Biodiesel ProductionUsing Catalyst From Crude PalmOil and Crude Jatropha curcas Oil

24-26 Juni2013, Jakarta-Indonesia

3 International Conferenceon Sustainable RuralDevelopment (ICRSD)“Sustainable RuralDevelopment–Towards aBetter World”

Life Cycle GHG Emission andEnergy Consumption for Productionof Biodiesel Using Catalyst fromCrude Palm Oil and Curde JatrophaCurcas Oil in Indonesia

25-26Agustus2013,Purwokerto-Indonesia

4 Seminar Tahunan MAKSI(Masyarakat Perkelapa-Sawitan Indonesia)“Penguatan Penelitian danPengembangan Industri

Kaji-Banding Life Cycle Assessment(LCA) Kelapa Sawit (Elaeisguineensis) dan Jarak Pagar(Jatropha curcas L.) Sebagai BahanBaku Biodiesel di Indonesia

25 September2013, Bogor-Indonesia

98

Kelapa Sawit IndonesiaYang Berkelanjutan”

G.Karya Buku dalam 5 Tahun TerakhirNo Judul Buku Tahun Jumlah Halaman Penerbit1 -

H.Perolehan HKI dalam 5-10 Tahun TerakhirNo Judul/Tema HKI Tahun Jenis Nomor P/ID1 -

I. Pengalaman Merumuskan Kebijakan Publik/Rekayasa Sosial Lainnya dalam 5Tahun Terakhir

No Judul/Tema/Jenis Rekayasa SosialLainnya yang Telah Diterapkan

Tahun TempatPenerapan

ResponMasyarakat

1 -

J. Penghargaan dalam 10 Tahun Terakhir (dari pemerintah, asosiasi atau institusilainnya)

No Judul Penghargaan Institusi Pemberi Penghargaan Tahun1 -

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dandapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila dikemudian hari ternyataditemukan ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.

Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satupersyaratan dalam pengajuan Hibah Penelitian Fundamental.

Banda Aceh, 28 April2014

Pengusul,

Dr.Kiman Siregar, STP,

M.Si

99

Anggota Peneliti 1 :

A. Identitas diri

1 Nama Lengkap Syafriandi, S.TP, M.Si2 Jenis Kelamin Laki-Laki3 Jabatan Fungsional Lektor4 NIP/NIK 1980092920060410025 NIDN 00290980056 Tempat dan Tanggal lahir Medan, 29 September 19807 Email annida_tp@yahoo.com8 Alamat rumah Lamgapang residence9 Nomor Telepon/Hp 08137540417610 Alamat Kantor Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Pertanian

Universitas Syiah Kuala11 Nomor Telepon/Faks -12 Lulusan yang telah dihasilkan S-1= 8 orang; S-2= - orang; S-3= - orang13 Mata Kuliah yang Diampu 1.Rancangan Alat dan Mesin

2.Pengetahuan bahan3.Elektronika4.Perbengkelan5.Instrumen dan Kontrol otomatik6.Menggambar Rekayasa7.Rekayasa Material

B. Riwayat Pendidikan

S-1 S-2 S-3Nama Perguruan Tinggi USU IPBBidang Ilmu Teknik Pertanian Teknik PertanianTahun Masuk - Lulus 1999-2003 2009-2011JudulSkripsi/Thesis/Desretasi

Studi TentangPengeringan CabaiDengan AlatPengeringan PemanasListrik Buatan Lokal

Desain dan UjiKinerja MesinPengepras TebuDengan SumberTenaga PTOTraktor RodaEmpat

NamaPembimbing/Promotor

Ir. Darun, M.Si dan Ir.Saipul Daulay, MSi

Dr. Ir. WawanHermawan, MS,

100

dan Dr. Ir. RaditeP.A. M.Agr

C. Pengalaman Penelitian dalam 5 Tahun Terakhir

No Tahun Judul PenelitianPendanaan

Sumber Jumlah (Rp)1 2012 Desain dan Pengujian Alat

Penjatah Pakan Ikan PadaKolam Air Tawar

PNBPUnsyiah

15.000.000,-

2 2013 Modifikasi Mesin PenebarPakan Ikan Otomatis PadaKolam Air Tawar TipeBerjalan

Dosen Muda 15.000.000,-

D. Pengalaman Pengabdian Kepada Masyarakat dalam 5 Tahun Terakhir

No Tahun Judul Pengabdian KepadaMasyarakat

PendanaanSumber Jumlah (Rp)

1 2008

Penerapan Teknologi AlatPemetik Buah Mangga SistemFinger di Di Desa LampermaiKecamatan Barona Jaya AcehBesar

DIPA-UNSYIAH

7.500.000,-

2 2008

Memperkenalkan PraktekMerakit Sendiri AlatPenjernih Air untuk SkalaRumah Tangga di DusunSederhana KecamatanDarussalam Kota Banda Aceh

DIPA-UNSYIAH

7.500.000,-

E. Publikasi Artikel Ilmiah Dalam Jurnal dalam 5 Tahun Terakhir

No Judul Artikel Ilmiah Nama Jurnal Volume/Nomor/Tahun

1Uji Prototipe Mesin KeprasTunggul Tebu Terhadap Dayadan Kualitas Pemotongan

Jurnal Rona TeknikPertanian

Vol. 4 No. 1 April2012

2Analisis Kecepatan Maju Traktordan Putaran Pisau PemotongPada Pengeprasan Tebu Ratoon

Jurnal Rona TeknikPertanian

Vol. 5 No. 2 Oktober2012

F. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation) dalam 5 Tahun Terakhir

No Nama Pertemuanilmiah/Seminar

Judul Artikel Ilmiah Waktu danTempat

101

1 Seminar Nasional dan RapatTahunan Bidang Ilmu-ilmuPertanian BKS-PTN WilayahBarat.

Desain dan KinerjaMesin KeprasTunggul Tebudengan SumberTenaga PTO TraktorRoda Empat

3-5 April 2012,Medan

G. Karya Buku dalam 5 Tahun Terakhir

No Judul Buku Tahun JumlahHalaman

Penerbit

1 - - - -

H. Perolehan HKI dalam 5 – 10 Tahun Terakhir

No Judul / Tema HKI Tahun Jenis Nomor P/ID1 - - - -

I. Pengalaman Merumuskan Kebijakan Publik/Rekayasa Sosial Lainnya dalam 5Tahun Terakhir

No Judul/Tema/Jenis RekayasaSosial Lainnya yang TelahDiterapkan

Tahun TempatPenerapan

ResponsMasyarakat

1 - - - -

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dandapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyatadijumpai ketidak-sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.

Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satupersyaratan dalam pengajuan Penelitian fundamental.

Banda Aceh, 28 April 2014Pengusul,

Syafriandi, S.TP, M.Si

102

Anggota Peneliti 2 :

A. Identitas diri1 Nama Lengkap (dgn gelar) Andriani Lubis,STP, M.Si2 Jenis Kelamin P3 Jabatan Fungsional Lektor4 NIP 1980051420060420025 NIDN 00140580046 Tempat dan Tanggal lahir Sibolga, 14 Mei 19807 E-mail andriani_loebis@yahoo.com8 Nomor Telepon/Hp 0813706664079 Alamat Kantor Jl. Tgk.Hasan Krueng Kalee No.3

Darussalam10 Nomor Telepon/Fax 0651-7553205, Pes.437111 Lulusan yang telah

DihasilkanS-1= 10 orang; S-2= - orang; S-3= - orang

12 Mata Kuliah yang Diampu 1.Kekuatan Bahan2.Elemen Mesin3.Ergonomika

B. Riwayat PendidikanS-1 S-2 S-3

Nama PerguruanTinggi

UniversitasAndalas Padang

Institut Pertanian Bogor

Bidang Ilmu Teknik Pertanian Teknik Mesin Pertanian danPangan

Tahun Masuk - Lulus 1998 - 2003 2007 - 2010JudulSkripsi/Thesis/Disertasi

Analisis KinerjaPrototypeChopper untukPencacahanLimbah PelepahKelapa Sawit

Kajian Penggunaan MetodeRespon Permukaan untukOptimasi Pasca Panen (StudiKasus Perlakuan KonsentrasiPelilinan dan Suhu PenyimpananBuah Manggis)

NamaPembimbing/Promotor

Dr.HadiSuryanto, M.Eng

Dr. Emmy Darmawati, MSi

C. Pengalaman Penelitian Dalam 5 Tahun TerakhirNo Tahun Judul Penelitian Pendanaan

Sumber Jumlah (Rp)1 2012 Desain dan Uji Kinerja Mesin Penebar DIPA Unsyiah 15.000.000,-

103

Pakan Ikan Otomatis pada Kolam AirTawar

2 2013 Modifikasi Mesin Penebar Pakan IkanOtomatis pada Kolam Air Tawardengan Tipe Berjalan

DIPA Unsyiah 15.000.000,-

3 2013 Desain dan Pengujian Sistem Penjatah(Metering Device) Tipe Edge Celluntuk Penyaluarn Berbagai PupukButiran

DIPA Unsyiah 15.000.000,-

D. Pengalaman Pengabdian Kepada Masyarakat Dalam 5 Tahun TerakhirNo Tahun Judul Pengabdian Kepada

MasyarakatPendanaan

Sumber Jumlah (Rp)1 2011 Pembuatan Pestisida Organik di

Gampong Cot Cut, Kec. Kuta Baro,Kab.Aceh Besar

DIPAUnsyiah

5.000.000,-

2 2012 Pembuatan Pupuk Organik denganMenggunakan Ampas Kopi danJerami Padi di desa Cot RayaKecamatan Kuta Baro KabupatenAceh Besar

Mandiri 3.000.000,-

2 2013 IbM Kelompok Usaha TaniTambak Ikan di Kab. Aceh BaratDaya

Dikti 45.000.000,-

3 2013 IbM Usaha Kerupuk Kulit JangekDesa Kuta Tinggi dan DesaGuhang Kec. Blang Pidie Kab.Aceh Barat Daya

Dikti 45.000.000,-

E. Publikasi Artikel Ilmiah Dalam Jurnal dalam 5 Tahun TerakhirNo Judul Artikel Ilmiah Nama Jurnal Volume/Nomor

/Tahun1 Kajian Penggunaan Metode Respon

Permukaan untuk Optimasi Pasca Panenpada Perlakuan Konsentrasi Pelilinan danSuhu Penyimpanan Buah Manggis

Teknologi danIndustriPertanianIndonesia

3/2/2011

2 Pendugaan Umur Simpan Jamur TiramPutih Segar dalam Kemasan PlastikPolipropilen

Teknologi danIndustriPertanianIndonesia

3/3/2011

3 Optimasi Konsentrasi Pelilinan dan SuhuPenyimpanan Buah Manggis denganMenggunakan Metode Respon Surface

TeknologiPertanianAndalas

12/1/2012

4 Uji Performansi Traktor Roda Empat padaBerbagai Tingkat Transmisi GigiMenggunakan Bajak Piring (Disk Plow)

Rona TeknikPertanian

3/2/2011

5 Desain dan Uji Kinerja Mesin Penebar Tekonologi 1/3/2013

104

Pakan Ikan Otomatis pada Kolam AirTawar

PertanianAndalas

F. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation)dalam 5 Tahun TerakhirNo Nama Pertemuan

Ilmiah/SeminarJudul Artikel Ilmiah Waktu dan Tempat

1 Seminar Nasional danRapat Tahunan BidangIlmu-ilmu PertanianBKS-PTN Wilayah Barat.

Aplikasi Metode ResponSurface untuk OptimasiKuantitas Susut BobotBuah Manggis

3-5 April 2012 diMedan

G. Karya Buku dalam 5 Tahun Terakhir

No Judul Buku Tahun JumlahHalaman

Penerbit

1 -

H. Perolehan HKI dalam 5 – 10 Tahun Terakhir

No Judul/Tema HKI Tahun Jenis Nomor P/ID1 -

I. Pengalaman Merumuskan Kebijakan Publik/Rekayasa Sosial Lainnya dalam 5Tahun Terakhir

No Judul/Tema/Jenis RekayasaSosial Lainnya yang TelahDiterapkan

Tahun TempatPenerapan

ResponsMasyarakat

1 -

J. Penghargaan yang Pernah Diraih dalam 10 tahun Terakhir (dari pemerintah,asosiasi atau institusi lainnya)

No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi Penghargaan Tahun1 -

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dandapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyatadijumpai ketidak-sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima risikonya.

Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satupersyaratan dalam pengajuan Hibah Penelitian Fundamental.

Banda Aceh, 28 April 2014Pengusul

105

Lampiran 3. HKI dan PublikasiDaftar pulikasi atau output yang sudah dilakukan pada penelitian ini :

No Namapublikasi/Kegiatan

JudulArtikel/Publikasi

Output/Keterangan

1 Oral speaker pada 1st

International Conferenceon Science andEngineering (ICOSE) forInstrument, Environmentand Renewable Energy,28-29 September 2015UNRI Pekanbaru

Evaluation ofEnvironmental Impactand EnergyConsumption forDevelopment of OilPalm Plantation inAceh Province

Prosiding(menunggu terbit)

2 Invite Speaker padaWorkshop Indonesian LifeCycle AssessmentNetwork(www.ilcan.or.id) diPuspitek Serpong, 24-25November 2015

Life Cycle GHGEmission and EnergyConsumption ofBiodiesel ProductionFrom Crude Palm OilPalm in Aceh Province

Prosiding(menunggu terbit)

4 International Journal onAdvanced ScienceEngineering InformationTechnology

Strategy to ReduceGHG Emission andEnergy Consumptionat Process Productionof Biodiesel UsingCatalyst From CrudePalm Oil (CPO) andCrude JatrophaCurcas Oil (CJCO) inIndonesia

Vol.5, No.5 (2015),ISSN : 2088-5344(sudah terbit)

5 Jurnal Teknologi IndustriPertanian Fateta IPBBogor, JurnalTerakreditas Nasional

Rasio Energi Bersihdan Siklus HidupEmisi Gas RumahKaca (GRK) PadaProduksi BiodieselMenggunakan KatalisDari Kelapa SawitMelalui MetodePenilaian Siklus Hidup(Life CycleAssessment)

Draft artikel

106

Berikut artikel-artikel publikasi yang sudah dilaksanakan :

1. Pada Seminar Internasional di Pekanbaru-Riau

Berikut artikelnya :

Evaluation of Environmental Impact and Energy Consumptionfor Development of Oil Palm Plantation in Aceh Province

KIMAN Siregar1, a *, SYAFRIANDI1,b and ANDRIANI Lubis1,c

1 Agricultural Engineering Department of Syiah Kuala University Jl.Tgk.Hasan Krueng KaleeNo.3 Banda Aceh Province 23111, Indonesia

a*ksiregar.tep@unsyiah.ac.id, bannida_tp@yahoo.com, candriani_loebis@yahoo.com

Keywords: GHG Emission, energy consumption, crude palm oil, biodiesel

Abstract. Energy sector plays an important role for Indonesia in achieving its economicdevelopment goal. Indonesia is still heavily dependent on fossil based energy, which isaccounted for more than 90 % of its energy mix (including oil, gas and coal). The mostreliable alternative for substitution of the fossil fuel is biodiesel. Currently, environmentalconsideration becomes the most important issue in biodiesel production. Even though thesource of the energy is considered as carbon neutral, the production path can emit variousenvironmentally hazardous gasses. The US EPA-NODA states that palm oil basedbiodiesel can only reduce GWP emission by 17 % compared to fossil-fuel based. Theminimum requirement to enter global market is 20 % for US and 35 % for EU. Thiscondition could make barrier to Indonesia. Scientific approach through LCA (life cycleassessment) can be used as a tool to assess this issue. As one of the world’s largest CPOproducer in the world, Indonesia uses CPO to produce biodiesel. The results of this studyshow that biodiesel production from oil palm differend result of green house gas (GHG)depent on various of material input. The use of agro-chemicals, such as fertilizers,herbicides, insecticides and pesticides, give significant contribution to the total GHGvalue, which was 50.46 % for scenario 1. The emission and energy consumption due topre-harvest activity was higher compared to post harvest activity. The characteristics ofGHG emission value before stable productivity is 2568.82 kg-CO2eq./ton-BDF-CPO forscenario 1 and 2300.24 kg-CO2eq./ton-BDF-CPO. When the productivity has reachedstability, the GHG value is 1658.50 kg-CO2eq./ton-BDF-CPO for scenario 1 and 1711.96kg-CO2eq./ton-BDF-CPO for scenario 2. With if we compared to diesel fuel, CO2eq.emission is reduced up to 37.83 % for scenario 1 and 49.96 % for scenario 2.

IntroductionBiodiesel can be produced from various oil borne plants, such as palm oil, Jatropha

curcas, rapeseed, soybean, etc. Availability of the feedstock is one importantconsideration for effective production of biodiesel. Thereby, USA produced theirbiodiesel from soybean, Euoropean countries from rapeseed, while Indonesia mainly frompalm oil. Currently, environmental consideration becomes the most important issue inbiodiesel production. Eventhough the source of the energy is considered as carbon

107

neutral, the production path can emit various environmentally hazardous gasses.European countries claim that production of biodiesel from palm oil contributes carbonemission to atmosphere along its production path. Furthermore, EPA-NODA states thatpalm oil based biodiesel can only reduce GWP emission by 17 % compared to fossil-fuelbased. The minimum requirement to enter global market is is 20 % for US and 35 % forEU. This condition could make barrier to Indonesia as one of the world’s largest CPOproducer.

Sheehan et al. reported that biodiesel B100 from soybean will reduce CO2 emission by78.45 % compared to oil produced from fossil (fossil-fuel based) [1]. In regard to thisresult, Indonesia should analyze the equilibrium balance between carbon emissionproduced from biodiesel utilization and its biodiesel production path. This analysis shouldbe conducted for oil palm. Scientific approach through Life Cycle Assessment (LCA) canbe used as a tool to assess this issue. LCA has been widely used by America and Europefor other organic materials. Besides for emission analysis, LCA is also designed toanalyse all aspects related with energy. LCA is a systematic process which comprisesidentification, measurement, and assessment of environmental impact caused by a productduring its life cycle process or activity. LCA can be used to ensure that all environmentalimpacts has been considered for deciding action, calculating environmental impact thatmight occur, comparing process performance and developing data base for furtherresearch. In this regard, LCA can be used as a tool to support decision making onenvironmental improvement conducted by enterprise or government [2].

Other advantage taken from LCA is that it can be used for in comparing andevaluating products which have similar functions or uses. By using particular criteria,LCA can be a method on deciding whether one certain product has better qualificationthan others based on particular perspective [3]. The target of LCA is to compare thewhole environmental damage caused by product or particular activity and then select oneoption which have the least damage risk. This step is incorporated in Life Cycle ImpactAssessment (LCIA). LCI is one of four stages of LCA which have important role toconduct the assessment. The result generated from LCA is highly influenced by thevalidity and sufficiency of data inventory of the object being assessed. In Indonesian case,the data access that can be used in this LCA study is very limited. Collecting data processis the main focus in analyzing the stock and the most time consuming among otherprocess involved in LCA [3]. Number of LCA study on Indonesian biodiesel productioncome up with different result. This difference could be due to data inconsistency and didnot present the actual condition found in the field.

Life cycle assessment (LCA) is a systematic tool for assessing the environmentalimpacts associated with any products, processes and activities [1], which is standardizedin ISO 14000 series. The result of LCA is highly influenced by the reliability andsufficiency of data inventory of the assessed object. Data collection process is the mainfocus in inventory analysis and the most time-consuming process of all LCA process [4].The main feedstock for biodiesel production in Indonesia is oil palm. The objective ofthis study is to analysis of life cycle assessment of biodiesel production using catalystfrom Crude Palm Oil (CPO) in Aceh Province.It is expected that the research could givesolution and describe the net energy balance and net energy ratio for further developmentof biodiesel processing.

108

Material and methodResearch Boundaries and Assumptions

The system boundary for LCA study is shown in Fig.1, where cradle to gate consistsof eight sub-processes. The functional unit (FU) of this study is one ton of biodiesel fuel(BDF). LCI analysis was performed based on data collected from palm oil plantation inAceh Province. Catalytic transesterification experiment was conducted in a facility ownedby Agency for Technology Assessment and Application of Indonesia (Capacity = 1 tonBDF/day). Each stage of analysis and calculations was carried out before and after theplants yield the usable fruits. Based on the field survey, oil palm will have stableproductivity after 5th years from seed plantation. Transportation from seedling toplantation area and from plantation to palm oil mills and from palm oil mills to biodieselplant were also considered, palm oil mills assumed have implemanted methane capture,and excluding land use change.

Fig.1. The system boundary of this studyThe distance from seeding location to planting location is 30 km, truck capacity 5 ton,

fuel ratio 1 : 5 (1 liter for 5 km); the distance from harvesting area for transporting freshfruit bunch (FFB) to palm oil plant is 150 km, truck capacity is 10 ton with fuel ratio 1 :7, and the distance from palm oil plant to biodiesel plant is 200 km, truck capacity is 10ton. Material transportation such as fertilizer from the stores to location is calculated.Impact evaluation was made and analyzed in 2 scenarios, i.e.:1. Scenario 1 : Using primary data from PTPN 1 Lhoksukon-Aceh Timur, and private

company national in Aceh Propince, i.e.: PT.SPS 1 and 2 in Nagan Raya, PT.Soxfindoin Nagan Raya, PT.Kurnia Tanah Subur in Meulaboh, PT.PKS in Biureun, and oilpalm plantation from people, , i.e.: Kabupaten Nagan Raya, Kabupaten Aceh Barat,Kabupaten Aceh Timur, Kabupaten Biureun, dan Kabupaten Lhoksemumawe. So useddata primer from PTPN VIII Unit Kebun Kertajaya Lebak Banten

2. Scenario 2 : The same data but the calculation was conducted before stable production(1-5 years), and did not calculate the transportation to transport material used from thestore to the location of the material used.

Problem FormulationAccording to those aforementioned situations, scientific approach needs to be taken in

order to answer the problem related with global warming emission and othersenvironmental effect along its biodiesel production path from oil palm. Reducingemission value generated from oil palm for biodiesel production is important to bedetermined in order to meet the standard of global market. The following questions have

seed

ferti

lizer

pest

icid

es&

herb

icid

es

tran

spor

tatio

n(T

)

T

T

109

been formulated from the previous problem in systematic and structured study to providegood result:1. What is the emission distribution for planting, harvesting and post-harvesting of palm

oil based biodiesel? Which stage has significant effect? What kind of material input isthe most siqnificant increasing the global warming potential emission value?

2. How are the energy consumption, net energy balance, net energy ratio, and renewableindex of biodiesel production from palm oil?

3. How much is the potentialing in reducing greenhouse gas (GHG) emission generatedfrom palm oil-based biodiesel compared to diesel-fuel one?

Result and discussionLife cycle inventory

The data obtained in this study, especially represents the condition of Java andSumatra. The main key in the inventory phase is data collection. It usually relates thenumber of secondary data which obtained from national and international journal, studentfield practice report on palm oil, undergraduate thesis, graduate thesis, relevant researchreport, and also publication released from national private plantation companies. Thebiodiesel has marked an increased acceptance in the global market as an environmentallyfriendly diesel fuel [4]. However, to develop and continue the penetration of biodiesel inthe global market, various aspects must be examined and analyzed. Some of the keyissues such as improving efficiency of the production process, using feedstock,technology process, and managing agricultural land, have been reviewed.

LCI was conducted based on input-output analysis of mass and energy at eachproduction line, as shown in Figure 1. Stable productivity of oil palm at PTPN VIII isapproximately 21.5 tons per ha per year. Overall averaged data (primary and secondarydata) is has collected [5, 6, 7, 8, 9, 10]. Data inventory shows that production of smallholder’s palm oil plantation is around 10 tons FFB per ha per year. While private estatewith better seedling, maintenance and fertilization produces approximately 32.67 tonsFFB per ha per year, with average yield about 22.34 tons FFB per ha per year usingvarieties Lame, Langambi, Simalungun, Dura, Tenera, Pisifera [6,7]. Production amountof biodiesel from oil palm during its life cycle is 25 years. During stable production, palmoil can produce biodiesel up to 4.16 tons per ha per year. Pleanjai et al. said that 6-7 tonsFFB (yield 15.38 %) or 1.14 tons of CPO (yield 87.7 %) is needed in order to produce 1ton of biodiesel [11].

During the first five years growth, oil palm plantation needs more fertilizer, as well asother agro-chemicals for protection. Oil palm is more susceptible to plant pests. Dosesapplication will change continuously based on the plant’s requirement, which is analyzedand determined by soil and leaves nutrient needs. This analysis will give appropriateamount of fertilizer and agro-chemicals. The use of fertilizer in oil palm is higher,especially in the use of urea, rock phosphate, muriate of potash, and ammonia. Thisoccurs due to fundamental nature of oil palm which needs high fertilizers, especiallyfertilizer N, P, and K.

Life cycle impact assessmentScenario 1

110

Greenhouse gas (GHG) emission on this research is the source of global warmingpotential (GWP). Thus, the next analysis uses the term of greenhouse gases as globalwarming potential value. Five categories of environmental impacts are greenhouse gas(GHG), acidification, waste for landfill volume, eutrophication, and energy consumption(Table 1). Table 1 shows that total environmental impact before stable production forbiodiesel production from palm oil. Most of GHG emission produced from utilization ofagro-chemical is in the form of fertilizer and plant protection which is accounted by 50.46% of the total emission released from palm oil. Siangjaeo et al. (2011) mentioned thatcarbon stock changed by -709, -748, and -600 Mg-CO2eq. per day at 1 million litersbiodiesel production in Krabi, Chonburi, and Pathumthani, respectively.

Life cycle of oil palm is about 25 years. According to Figure 2, it can be seen that theGHG value for oil palm.The most significant environmental impact based on GHG valueis to fertilizing and biodiesel production. The total value of GHG emission before stableproduction is 2568.82 kg-CO2eq./ton-BDF for oil palm. Figure 2 shows that oil palm’sGHG value of eight sub-processes which consist of land preparation, seedling, planting,fertilizing, protection, harvesting, palm oil mills, and biodiesel production is 0.44 %, 0.61%, 0.91 %, 35.15 %, 15.31 %, 1.23 %, 22.90 %, and 23.44 %, respectively. Thepercentation of proportion of each stage including pre-harvest, harvest and post-harvest is52.42 %, 1.23 %, and 46.34 %, respectively.

Lord et al. stated that environmental impact towards aquatic, land, air and others ofpalm oil processing from operation to processing stage was 47 %, 24 %, 8 %, and 21 %,respectively [12]. The calculation analysis for stable production for GHG value is1658.50 kg-CO2eq./ton-BDF for oil palm. The trend of impact assessment including GHGemission, acidification, eutrophication, and landfill waste as shown in Figure 3, Figure 4,Figure 5, and Figure 6.

Fig.2. The value of GHG emission of oil palm before stable production (1-5years)

Scenario 2Table 2 displayes the result of total environmental impact from overall average

primary and secondary data before-stable production. The similar result with scenario 1 isalso gained using this scenario, in which the total environmental impact before-stableproduction in 5 categories for biodiesel production from palm oil. The greatest portion ofGHG value percentage also emerges from utilization of agro-chemical in fertilizer andplant protection is 68.14 % for palm oil. The most significant GHG value is also caused

11,2 15,7

23,5

902,9

393,4

31,7

588,3

602,1

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

GHG emission

LandpreparationSeedling

Planting

Fertilizing

Protection

Harvesting

Palm oilmillsBiodieselproduction

kg-C

O2e

q./t

onB

DF

111

by the fertilization phase and biodiesel production for palm oil. The total value of GHGemission before stable production is 2300.24 kg-CO2eq./ton-BDF from CPO. Due to theexistence of data input differences, it caused the differences in impact evaluations.

Table 1. Environmental impacts to produce 1 ton BDF from Oil palm and (1-5years) for scenario 1Input activities Input names Unit Oil palm

(1) LandPreparation

GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 11.21Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 0.020Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 4.92E-06Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 1.02E-06Energy consumption,(fossil fuel) MJ 163.41

(2) Seedling GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 15.73Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 0.026

Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 9.57E-05Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 1.93E-06Energy consumption,(fossil fuel) MJ 242.94

(3) Planting GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 23.46Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 0.04Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 0.00038Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 2.85E-06Energy consumption,(fossil fuel) MJ 387.40

(4) Fertilizing GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 902.90Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 1.02Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 0.0071Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 0.000058Energy consumption,(fossil fuel) MJ 18240.00

(5) Protection GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 393.38Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 0.69Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 0.00067Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 0.000069Energy consumption,(fossil fuel) MJ 6211.61

(6) Harvesting GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 31.67Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 0.058

Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 1.1E-08Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 9.47E-11Energy consumption,(fossil fuel) MJ 422.55

(7) Palm oil millsor Extraction oil

GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 588.34Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 0.98Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 0.00082Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 0.000064Energy consumption,(fossil fuel) MJ 7994.14

(8) Biodieselproduction

GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 602.12Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 0.72Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 0.00031Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 0.000047Energy consumption,(fossil fuel) MJ 16169.11

Total GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 2568.82Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 3.55Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 0.0094Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 0.00024Energy consumption,(fossil fuel) MJ 49831.17

112

Fig 3. The value of GHG emission of oil palm before and after stable production (1-25years)

Fig.4. The acidification value of oil palm before and after stable production (1-25 years)

Fig.5. The eutrophication value of oil palm before and after stable production (1-25 years)

Fig.6. The waste landfill volume value of oil palm and before and after stable production(1-25 years)

Figure 7 show that GHG value from palm oil. According to Figure 7, the percentagevalue of eight sub-process consisting of land preparation, seedling, planting, fertilizing,protection, harvesting, constructing palm oil plant, and biodiesel production is 0.67 %;

02000400060008000

1000012000140001600018000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

kg-C

O2e

/ton

BD

FYear of

GWP, 100-year GWP(IPCC, 2007)

0

5

10

15

20

25

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

kg-S

O2e

/ton

BD

F

Year of

Acidification, DAF(LIME,2006)

0,00000,00020,00040,00060,00080,00100,00120,00140,0016

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

kg-P

O4e

/ton

BD

F

Year of

Eutropication, EPMC(LIME,2006)

0,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

m3

/ton

BD

F

Year of

Waste,landfill volume(LIME,2006)

113

1.27 %; 0.51 %; 61.21 %; 6.93 %; 0.08 %, 4.1 %; and 25.23 %, respectively. Thepercentation of proportion of each stage including pre-harvest, harvest and post-harvest is70.59 %, 0.08 %, and 29.34 %, respectively. The calculation analysis for stableproduction is shown thats GHG at stable production is 1711.96 kg-CO2eq./ton-BDF foroil palm. The GHG value of oil palm decreases until the 5th year and becomes stable untilthe 25th year.

Fig.7. The total value of GHG emission of BDF-CPO before stable production (1-5years)

Energy AnalysisThe government has targeted biodiesel utilization by 20 % of the total energy source in

2025. If the portion (20 %) will substitute fossil fuel-HSD, power plant composition willbe changed. By entering GHG emission value used in scenario 2, GHG emission value ofBDF-CPO throughout its life cycle is 0.689 kg-CO2eq./kg-BDF-CPO or 0.614 kg-CO2eq./liter-BDF-CPO. The GHG emission value to produce 1 kWh electricity is 0.165kg-CO2eq. by assuming that SFC (specific fuel consumption) per 1 kWh electricity is0.27 (standard normal operational for Diesel Power Plant). This value is lower than fossilfuel, coal, and natural gas, but higher than nuclear, hydropower, and geothermal. In orderto use MiLCA-JEMAI software, data inputs corresponding to real condition in Indonesiaare included, such as the use of power plant composition. Japan relies on nuclear energy(34 %) as the source of electrical energy while Indonesia uses coal for about 38.5 % oftotal energy source and the calculation includes electricity in Indonesia based on statisticdata from PT.PLN in December 2011. From calculation the impact assesments of GHGemission, coal power plant releases more emission than nuclear.

Scenario 1Figure 8 show that energy consumption for oil palm. The largest energy consumption

for oil palm is fertilization sub-process i.e. 18,240.00 MJ/ton-BDF-CPO. The total valueof energy consumption before stable production for oil palm is 49,831.17 MJ/ton-BDF-CPO. Figure 8 shows that oil palm energy consumption during land preparation, seedling,planting, fertilizing, protection, harvesting, palm oil mills, and biodiesel production is0.33 %, 0.49 %, 0.78 %, 36.60 %, 12.47 %, 0.85 %, 16.04 %, and 32.45 %, respectively.The percentation of proportion of each stage including pre-harvest, harvest and post-harvest is 50.66 %, 0.85 %, and 48.9 %, respectively. Prueksakorn et al. also explainedthat energy consumption needed for transesterification is higher than fertilization [14]. Onthe contrary, greenhouse gas emissionis higher during fertilization sub-process. It occurs

15.52 29.14 11.71

1,408

159.35

1.7394.39

580.40

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

GHG Emission

Landpreparation

Seedling

Planting

Fertilizing

Protection

Harvesting

Palm oilmills

Biodieselproduction

kg-C

O2e

q./to

nB

DF

114

because of the N compound and the use of N2O has strong effects on GHG. James et al.explained that the amount of energy required to produce biodiesel is relative to the energycontent [4]. This is due to renewable energy characteristic on the feedstock it self, such asJatropha curcas and palm oil, where the waste still can be used as a source of energyduring processing and it also because most agriculture energy analyst believes that solarenergy is freely provided.

Table 3. Impact evaluation to produce 1 ton BDF from Oil palm (1-5 years) forscenario 2

Input Activity Input Names Unit Oil palm1. Land preparation GHG, 100-year GHG-IPCC, 2007 kg-CO2eq 15.52

Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2eq 0.043Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0.000009Eutrophication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4eq 6.60E-08Energy consumption,fossil fuel MJ 269.70

2.Seedling GHG, 100-year GHG-IPCC, 2007 kg-CO2eq 29.14Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2eq 0.18Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0.00014Eutrophication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4eq 1.06E-08Energy consumption,fossil fuel MJ 590.50

3.Planting GHG, 100-year GHG-IPCC, 2007 kg-CO2eq 11.71Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2eq 0.03Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0.00028Eutrophication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4eq 1.67E-08Energy consumption,fossil fuel MJ 251.10

4.Fertilizing GHG, 100-year GHG-IPCC, 2007 kg-CO2eq 1408.00Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2eq 4.45Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0.014Eutrophication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4eq 0.000032Energy consumption,fossil fuel MJ 24330.00

5.Protection GHG, 100-year GHG-IPCC, 2007 kg-CO2eq 159.35Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2eq 0.62Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0.0029Eutrophication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4eq 2.31E-08Energy consumption,fossil fuel MJ 2704.50

6.Harvesting GHG, 100-year GHG-IPCC, 2007 kg-CO2eq 1.73Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2eq 0.0023Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 5.36E-09Eutrophication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4eq 1.81E-13Energy consumption,fossil fuel MJ 224.80

7.Palm oil mill oroil extraction

GHG, 100-year GHG-IPCC, 2007 kg-CO2eq 94.39Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2eq 0.32Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0.000102Eutrophication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4eq 0.000005Energy consumption,fossil fuel MJ 1447.00

8.Biodieselproduction

GHG, 100-year GHG-IPCC, 2007 kg-CO2eq 580.40Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2eq 0.97Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0.00023Eutrophication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4eq 1.85E-08Energy consumption,fossil fuel MJ 16490.00

Total GHG, 100-year GHG-IPCC, 2007 kg-CO2eq 2300.24Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2eq 6.61Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0.018Eutrophication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4eq 3.72E-05Energy consumption,fossil fuel MJ 46307.60

115

Scenario 2The second scenario as shown in Figure 9 also, the value of energy consumption

for oil palm. The highest energy consumption for oil palm occurs at fertilization stage i.e.24,330.00 MJ/ton-BDF-CPO. The total value of energy consumption of oil palm beforestable production is 46,307.60 MJ/ton-BDF from CPO. According to Figure 9, it can alsobe described the percentage distribution of energy consumption of oil palm from landpreparation, seedling, planting, fertilization, protection, harvesting, palm oil mills, and theproduction of biodiesel, i.e. 0.58 %, 1.28 %; 0.54 %, 52.54 %, 5.84 %, 0.49 %, 3.12 %and 35.61 %, respectively. The percentation of proportion of each stage including pre-harvest, harvest and post-harvest is 60.78 %, 0.49 %, and 38.73 %, respectively. Energyfor fossil fuel during stable production is 25,468.13 MJ/ton-BDF for oil palm.

Fig.8. The energy consumption value of oil palm before stableproduction (1-5 year)

Fig.9. The energy consumption value of BDF-CPO before stable production (1-5years)

The summary value of net energy balance (NEB), net energy ratio (NER), andrenewable index (RI) for scenario 1 and 2 during stable production is shown in Table 4.This value is still in the viable category for biodiesel development, one of which can beseen from the NEB value which shows positive value. James et al. stated that NEB valueof biofuel is positive due to renewable energy inherent in the raw materials, the waste canstill be used as an energy source in the treatment process, and because most ofagricultural energy analysts realize that the sun energy is freely captured by biomass [4].NEB and NER parameter are regarded as the method for evaluating the sustainability ofbiofuels since the energy crisis of the 1970‘s in the United States. The NER value of palmoil on scenario 1 is higher than scenario 2. The RI value on the first scenario is higher

163.4 242.9387.4

18240.0

6211.6

422.5

7994.1

16169.1

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

22000

24000

26000

28000

Energy consumption

Energy consumption, HHV(fossil fuel) for Palm oilLandpreparation

Seedling

Planting

Fertilizing

Protection

Harvesting

Palm oilmills

Biodieselproduction

MJ

/ton

-BD

F

270 591 251

24,330

2,705225

1,447

16,490

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

Energy consumption

LandpreparationSeedling

Planting

Fertilizing

Protection

Harvesting

Palm oilmillsBiodieselproduction

MJ/

ton-

BD

F

116

than the second scenario. It occurs due to added biomass energy as a renewable energygenerated in the life cycle of biodiesel production from oil palm.

Table 4. The average value of NEB, NER and RIItem Scenario 1 Scenario 2

Oil palm Oil palmNEB (net energy balance) 408,750.58 146,948.08NER (net energy ratio) 2.97 1.041RI (renewable index) 0.80 0.162

GWP (CO2eq.) emissionScenario 1

The emission reduction in CO2eq. emissions is higher at stable productivity due tolower input energy and mass which only used for maintenance, fertilizing and harvesting.The sub-processes of land preparation, seedling, and planting are not carried out in thisphase. The combination values of CO2eq.emission before and after stable production forbiodiesel fuel from crude palm oil (BDF-CPO) is 37.83 %. Pehnelt et al. concluded themore accurate GHG emission saving value of palm oil feedstock for electricity generationand biodiesel by 52 % and between 38.5 - 41 %, respectively, depending on the fossil fuelcomparator [13].Scenario 2

The emission reduction value produced in biodiesel from palm oil, also display higherreduction of CO2eq. emission in stable productivity state due to decreasing of energyinput and mass which only used in maintenance, fertilizing, and harvesting. The sub-process of land preparation, seedling, and planting are not carried out in this phase. Thecombination values of CO2eq. emission before and after stable production for crude palmoil (BDF-CPO) is 49.96 %.Conclusion

Utilization of agrochemical in form of fertilizer and plant protection generatesignificant contribution to environmental impact of biodiesel production from CPO is50.46 %. The characteristics of GHG emission value before stable productivity is 2568.82kg-CO2eq./ton-BDF-CPO for scenario 1 and 2300.24 kg-CO2eq./ton-BDF-CPO. Whenthe productivity has reached stability, the GHG value is 1658.50 kg-CO2eq./ton-BDF-CPO for scenario 1 and 1711.96 kg-CO2eq./ton-BDF-CPO for scenario 2. With if wecompared to diesel fuel, CO2eq. emission is reduced up to 37.83 % for scenario 1 and49.96% for scenario 2.

AknowledgmentThis research was supported by DGHE, Ministry of Education and Culture of

Indonesia, under Fundamental Research Scheme with Syiah Kuala University(No.035/SP2H/PL/Dit.Litabmas/II/2015, 15 February 2015).

References[1] Sheehan J, Camobrecco V, Duffield J, Graboski M, Shapouri H. 1998. Life Cycle

Inventory of Biodiesel and Petroleum Diesel for Use in an Urban Bus.NERL/SR-580-24089. Colorado: National Renewable Laboratory, USA.

117

[2] Cowell SJ. 1999. Use of Environmental Life Cycle Assessment to EvaluateAlternatif Agricultural Production Systems, Proceeding 52nd Plant ProtectionConference: 40-44. New Zealand. http://www.hortnet.co.nz. (Accessed July 30,2011).

[3] Searcy C. An introduction to life cycle assessment. [Internet] Accessed 30 July 2011from http://www.i-clps.com/lca/; 2000.

[4] James AD, Shapouri H, Wang M. 2006. Assessment of Biofuels. Renewables-BasedTechnology: Sustainability Assessment. John Wiley & Sons, Ltd. ISBN: 0-470-02241-8.

[5] Alamsyah R. 2010. Studi Proses Mekanisme Pengadukan Dengan Metode Static-Mixer Untuk Meningkatkan Efisiensi Transesterifikasi Minyak Sawit MenjadiBiodiesel, Disertasi. Pascasarjana. IPB. Bogor.

[6] Pahan I. Panduan lengkap kelapa sawit-manajemen agribisnis dari hulu hingga hilir[Complete guide oil palm-agribusiness management from up stream to downstream].Depok : Penebar Swadaya.; 2011.[Bahasa Indonesia]

[7] Lubis RE, Widanarko A. 2011. Buku Pintar Kelapa Sawit.Agromedia.Jakarta.Indonesia.

[8] Wicke B, Sikkema R, Dornburg V, Faaij A. 2011. Exploring land use changes and therole of palm oil production in Indonesia and Malaysia, Elsevier : Land Use Policy, 1June, 2010.

[9] Pardamean M. 2011. Sukses Membuka Kebun dan Pabrik Kelapa Sawit. PenebarSwadaya. Depok, Jakarta.Indonesia.

[10] Siregar K, Tambunan AH, Irwanto AK, Wirawan SS, Araki T. 2012. A Comparisonof Life Cycle Inventory of Pre-harvest, Production of Crude Oil, and BiodieselProduction on Jatropha curcas and Palm Oil as A Feedstock for Biodiesel inIndonesia. Proceeding of Ecobalance 2012 conference,Yokohama 21 – 24 November2012, Japan.

[11]Pleanjai S, Gheewala SH, and Garivait S. 2007.Environmental Evaluation ofBiodiesel Production from Palm Oil in a Life Cycle Perspective.Asian J.EnergyEnvironmental, Vol. 8, Issue 1 and 2, p.15-32.

[12] Lord S, Clay J. 2009. Environmental Impacts of Oil palm-Practical Considerations inDefining Sustainability for Impacts on the Air, Land and Water, USA.

[13] Pehnelt G, Vietze C (2013) Recalculating GHG emissions saving of palm oil

biodiesel. Environ Dev Sustain, 15: 429-479. Doi: 10.1007/s10668-012-9387-z.

118

2. Pada Seminar Workshop Indonesian Life Cycle Assessment Network(www.ilcan.or.id) di Puspitek Serpong, 24-25 November 2015

119

Berikut artikelnya :

Life Cycle GHG Emission and Energy Consumption of BiodieselProduction From Crude Palm Oil in Aceh Province

Kiman Siregar1*, Syafiandi2, Andriani Lubis3, Armansyah H.Tambunan4

1,2,3Agricultural Engineering of Dept., Syiah Kuala University (Unsyiah), Banda Aceh- Indonesia4Mechanical and Biosystem of Dept., Bogor Agricultural University (IPB), Bogor-Indonesia

*Corresponding author : ksiregar.tep@unsyiah.ac.id

AbstractEnergy sector plays an important role for Indonesia in achieving its economic

development goal. Indonesia is still heavily dependent on fossil based energy, which isaccounted for more than 90 % of its energy mix (including oil, gas and coal). The mostreliable alternative for substitution of the fossil fuel is biodiesel. Currently, environmentalconsideration becomes the most important issue in biodiesel production. Even though thesource of the energy is considered as carbon neutral, the production path can emit variousenvironmentally hazardous gasses. The US EPA-NODA states that palm oil basedbiodiesel can only reduce GWP emission by 17 % compared to fossil-fuel based. Theminimum requirement to enter global market is 20 % for US and 35 % for EU. Thiscondition could make barrier to Indonesia. Scientific approach through LCA can be usedas a tool to assess this issue. As one of the world’s largest CPO producer in the world,Indonesia uses CPO to produce biodiesel. The results of this study show that biodieselproduction from oil palm differend result of green house gas depent on various ofmaterial input. The use of agro-chemicals, such as fertilizers, herbicides, insecticides andpesticides, give significant contribution to the total GHG value, which was 55.28 % forscenario 1. The emission and energy consumption due to pre-harvest activity was highercompared to post harvest activity. The characteristics of GHG emission value beforestable productivity is 2612.19 kg-CO2eq./ton-BDF for scenario 1 and 2393.12 kg-CO2eq./ton-BDF. When the productivity has reached stability, the GHG value is 1669.38kg-CO2eq./ton-BDF for scenario 1 and 1723.16 kg-CO2eq./ton-BDF for scenario 2. Withif we compared to diesel fuel, CO2eq. emission is reduced up to 37.83 % for scenario 1and 49.96 % for scenario 2.

Keywords: GHG Emission, energy consumption, crude palm oil, biodiesel

IntroductionBiodiesel can be produced from various oil borne plants, such as palm oil, Jatropha

curcas, rapeseed, soybean, etc. Availability of the feedstock is one importantconsideration for effective production of biodiesel. Thereby, USA produced theirbiodiesel from soybean, Euoropean countries from rapeseed, while Indonesia mainly frompalm oil. Currently, environmental consideration becomes the most important issue inbiodiesel production. Eventhough the source of the energy is considered as carbonneutral, the production path can emit various environmentally hazardous gasses.

120

European countries claim that production of biodiesel from palm oil contributes carbonemission to atmosphere along its production path. Furthermore, EPA-NODA states thatpalm oil based biodiesel can only reduce GWP emission by 17 % compared to fossil-fuelbased. The minimum requirement to enter global market is 35 %. This condition couldmake barrier to Indonesia as one of the world’s largest CPO producer.

Sheehan et al. reported that biodiesel B100 from soybean will reduce CO2 emission by78.45 % compared to oil produced from fossil (fossil-fuel based) [1]. In regard to thisresult, Indonesia should analyze the equilibrium balance between carbon emissionproduced from biodiesel utilization and its biodiesel production path. This analysis shouldbe conducted for oil palm. Scientific approach through Life Cycle Assessment (LCA) canbe used as a tool to assess this issue. LCA has been widely used by America and Europefor other organic materials. Besides for emission analysis, LCA is also designed toanalyse all aspects related with energy. LCA is a systematic process which comprisesidentification, measurement, and assessment of environmental impact caused by a productduring its life cycle process or activity. LCA can be used to ensure that all environmentalimpacts has been considered for deciding action, calculating environmental impact thatmight occur, comparing process performance and developing data base for furtherresearch. In this regard, LCA can be used as a tool to support decision making onenvironmental improvement conducted by enterprise or government [2].

Other advantage taken from LCA is that it can be used for in comparing andevaluating products which have similar functions or uses. By using particular criteria,LCA can be a method on deciding whether one certain product has better qualificationthan others based on particular perspective [3]. The target of LCA is to compare thewhole environmental damage caused by product or particular activity and then select oneoption which have the least damage risk. This step is incorporated in Life Cycle ImpactAssessment (LCIA). LCI is one of four stages of LCA which have important role toconduct the assessment. The result generated from LCA is highly influenced by thevalidity and sufficiency of data inventory of the object being assessed. In Indonesian case,the data access that can be used in this LCA study is very limited. Collecting data processis the main focus in analyzing the stock and the most time consuming among otherprocess involved in LCA [3]. Number of LCA study on Indonesian biodiesel productioncome up with different result. This difference could be due to data inconsistency and didnot present the actual condition found in the field.

Life cycle assessment (LCA) is a systematic tool for assessing the environmentalimpacts associated with any products, processes and activities [1], which is standardizedin ISO 14000 series. The result of LCA is highly influenced by the reliability andsufficiency of data inventory of the assessed object. Data collection process is the mainfocus in inventory analysis and the most time-consuming process of all LCA process [4].The main feedstock for biodiesel production in Indonesia is oil palm. The objective ofthis study is to perform and compare life cycle assessment of biodiesel production fromcrude palm oil (CPO) in Aceh Propince.It is expected that the research could givesolution and describe the net energy balance and net energy ratio for further developmentof biodiesel processing.

121

Material and methodResearch Boundaries and Assumptions

The system boundary for LCA study is shown in Fig.1, where cradle to gate consistsof eight sub-processes. The functional unit (FU) of this study is one ton of biodiesel fuel(BDF). LCI analysis was performed based on data collected from palm oil plantation inAceh Propince. Catalytic transesterification experiment was conducted in a facility ownedby Agency for Technology Assessment and Application of Indonesia (Capacity = 1 tonBDF/day). Each stage of analysis and calculations was carried out before and after theplants yield the usable fruits. Based on the field survey, oil palm will have stableproductivity after 5th years from seed plantation. Transportation from seedling toplantation area and from plantation to palm oil mills and from palm oil mills to biodieselplant were also considered, palm oil mills assumed have implemanted methane capture,and excluding land use change.

Fig.1. The system boundary of this study

The distance from seeding location to planting location is 30 km, truck capacity 5 ton,fuel ratio 1:5 (1 liter for 5 km); the distance from harvesting area for transporting freshfruit bunch (FFB) to palm oil plant is 150 km, truck capacity is 10 ton with fuel ratio 1:7,and the distance from palm oil plant to biodiesel plant is 200 km, truck capacity is 10 ton.Material transportation such as fertilizer from the stores to location is calculated. Impactevaluation was made and analyzed in 2 scenarios, i.e.:3. Scenario 1 : Using primary data from PTPN 1 Lhoksukon-Aceh Timur, and private

company national in Aceh Propince, i.e.: PT.SPS 1 and 2 in Nagan Raya, PT.Soxfindoin Nagan Raya, PT.Kurnia Tanah Subur in Meulaboh, PT.PKS in Biureun, and oilpalm plantation from people, , i.e.: Kabupaten Nagan Raya, Kabupaten Aceh Barat,Kabupaten Aceh Timur, Kabupaten Biureun, dan Kabupaten Lhoksemumawe. So useddata primer from PTPN VIII Unit Kebun Kertajaya Lebak Banten

4. Scenario 2 : The calculation was conducted before stable production (1-5 years), anddid not calculate the transportation to transport material used from the store to thelocation of the material used.

Problem FormulationAccording to those aforementioned situations, scientific approach needs to be taken in

order to answer the problem related with global warming emission and othersenvironmental effect along its biodiesel production path from oil palm. Reducing

cradle to gate for oil palm

landpreparation planting harvesting palm oil

millsbiodiesel

plant 1 tonBDF

kernel

CPOFFB

shellempty fruit bunches(EFB)fibers

plant readyto harvest

seedling

to be planted

fertilizing

protection

emission(Es) (Es) (Es) (Es) (Es)

(Es)

(Es)

(Es)

mass, energy

TT

mass, energy mass, energy

mass, energy

mass, energy mass, energy mass, energy mass, energy

Shell, EFB

122

emission value generated from oil palm for biodiesel production is important to bedetermined in order to meet the standard of global market. The following questions havebeen formulated from the previous problem in systematic and structured study to providegood result:4. What is the emission distribution for planting, harvesting and post-harvesting of palm

oil based biodiesel? Which stage has significant effect? What kind of material input isthe most siqnificant increasing the global warming potential emission value?

5. How are the energy consumption, net energy balance, net energy ratio, and renewableindex of biodiesel production from palm oil?

6. How much is the potentialing in reducing greenhouse gas (GHG) emission generatedfrom palm oil-based biodiesel compared to diesel-fuel one?

Result and discussionLife cycle inventory

The data obtained in this study, especially represents the condition of Java andSumatra. The main key in the inventory phase is data collection. It usually relates thenumber of secondary data which obtained from national and international journal, studentfield practice report on palm oil, undergraduate thesis, graduate thesis, relevant researchreport, and also publication released from national private plantation companies. Thebiodiesel has marked an increased acceptance in the global market as an environmentallyfriendly diesel fuel [4]. However, to develop and continue the penetration of biodiesel inthe global market, various aspects must be examined and analyzed. Some of the keyissues such as improving efficiency of the production process, using feedstock,technology process, and managing agricultural land, have been reviewed.

LCI was conducted based on input-output analysis of mass and energy at eachproduction line, as shown in Figure 1. Stable productivity of oil palm at PTPN VIII isapproximately 21.5 tons per ha per year. Overall averaged data (primary and secondarydata) is has collected [5, 6, 7, 8, 9, 10]. Data inventory shows that production of smallholder’s palm oil plantation is around 12 tons FFB per ha per year. While private estatewith better seedling, maintenance and fertilization produces approximately 32.67 tonsFFB per ha per year, with average yield about 22.34 tons FFB per ha per year usingvarieties Lame, Langambi, Simalungun, Dura, Tenera, Pisifera [6,7]. Production amountof biodiesel from oil palm during its life cycle is 25 years. During stable production, palmoil can produce biodiesel up to 4.16 tons per ha per year. Pleanjai et al. said that 6-7 tonsFFB (yield 15.38 %) or 1.14 tons of CPO (yield 87.7 %) is needed in order to produce 1ton of biodiesel [11].

During the first five years growth, oil palm plantation needs more fertilizer, as well asother agro-chemicals for protection. Oil palm is more susceptible to plant pests. Dosesapplication will change continuously based on the plant’s requirement, which is analyzedand determined by soil and leaves nutrient needs. This analysis will give appropriateamount of fertilizer and agro-chemicals. The use of fertilizer in oil palm is higher,especially in the use of urea, rock phosphate, muriate of potash, and ammonia. Thisoccurs due to fundamental nature of oil palm which needs high fertilizers, especiallyfertilizer N, P, and K.

Life cycle impact assessment

123

Scenario 1Greenhouse gas (GHG) emission on this research is the source of global warming

potential (GWP). Thus, the next analysis uses the term of greenhouse gases as globalwarming potential value. Five categories of environmental impacts are greenhouse gas(GHG), acidification, waste for landfill volume, eutrophication, and energy consumption(Table 1). Table 1 shows that total environmental impact before stable production forbiodiesel production from palm oil. Most of GHG emission produced from utilization ofagro-chemical is in the form of fertilizer and plant protection which is accounted by 50.46% of the total emission released from palm oil. Siangjaeo et al. (2011) mentioned thatcarbon stock changed by 709, -748, and -600 Mg-CO2eq. per day at 1 million litersbiodiesel production in Krabi, Chonburi, and Pathumthani, respectively.

Life cycle of oil palm is about 25 years. According to Figure 2, it can be seen that theGHG value for oil palm.The most significant environmental impact based on GHG valueis to fertilizing and biodiesel production. The total value of GHG emission before stableproduction is 2568.82 kg-CO2eq./ton-BDF for oil palm. Figure 2 shows that oil palm’sGHG value of eight sub-processes which consist of land preparation, seedling, planting,fertilizing, protection, harvesting, palm oil plants, and biodiesel production is 0.44 %,0.61 %, 0.91 %, 35.15 %, 15.31 %, 1.23 %, 22.90 %, and 23.44 %, respectively. Thepercentation of proportion of each stage including pre-harvest, harvest and post-harvest is52.42 %, 1.23 %, and 46.34 %, respectively.

Lord et al. stated that environmental impact towards aquatic, land, air and others ofpalm oil processing from operation to processing stage was 47 %, 24 %, 8 %, and 21 %,respectively [12]. The calculation analysis for stable production for GHG value is 1658.50 kg-CO2eq./ton-BDF for oil palm. The trend of impact assessment of GHGemission before and after stable production as shown in Figure 3.

Fig.2. The value of GHG emission of oil palm before stable production (1-5years)

Scenario 2Table 3 displayes the result of total environmental impact from overall average

primary and secondary data before-stable production. The similar result with scenario 1 isalso gained using this scenario, in which the total environmental impact before-stableproduction in 5 categories for biodiesel production from palm oil. The greatest portion ofGHG value percentage also emerges from utilization of agro-chemical in fertilizer andplant protection is 68.14 % for palm oil. The most significant GHG value is also causedby the fertilization phase and biodiesel production for palm oil. The total value of GHG

11,2 15,723,5

902,9

393,4

31,7

588,3602,1

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

GHG emission

LandpreparationSeedling

Planting

Fertilizing

Protection

Harvesting

Palm oilmills

kg-C

O2e

q./t

onB

DF

124

emission before stable production is 2300.24 kg-CO2eq./ton-BDF from CPO. Due to theexistence of data input differences, it caused the differences in impact evaluations.

Table 1. Environmental impacts to produce 1 ton BDF from Oil palm and (1-5years) forscenario 1

Input activities Input names Unit Oil palm

(1) LandPreparation

GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 11.21Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 0.020Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 4.92E-06Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 1.02E-06Energy consumption,(fossil fuel) MJ 163.41

(2) Seedling GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 15.73Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 0.026Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 9.57E-05Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 1.93E-06Energy consumption,(fossil fuel) MJ 242.94

(3) Planting GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 23.46Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 0.04Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 0.00038Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 2.85E-06Energy consumption,(fossil fuel) MJ 387.40

(4) Fertilizing GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 902.90Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 1.02Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 0.0071Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 0.000058Energy consumption,(fossil fuel) MJ 18240.00

(5) Protection GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 393.38Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 0.69Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 0.00067Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 0.000069Energy consumption,(fossil fuel) MJ 6211.61

(6) Harvesting GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 31.67Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 0.058

Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 1.1E-08Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 9.47E-11Energy consumption,(fossil fuel) MJ 422.55

(7) Palm oil millsor Extraction oil

GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 588.34Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 0.98Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 0.00082Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 0.000064Energy consumption,(fossil fuel) MJ 7994.14

(8) Biodieselproduction

GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 602.12Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 0.72Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 0.00031Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 0.000047Energy consumption,(fossil fuel) MJ 16169.11

Total GHG, 100-year GHG (IPCC, 2007) kg-CO2eq 2568.82Acidification, DAF(LIME,2006) kg-SO2eq 3.55Waste,landfill volume(LIME,2006) m3 0.0094Eutrophication, EPMC(LIME,2006) kg-PO4eq 0.00024Energy consumption,(fossil fuel) MJ 49831.17

125

Fig 3. The value of GHG emission of oil palm before and after stable production (1-25years)

Figure 4 show that GHG value from palm oil. According to Figure 4, the percentagevalue of eight sub-process consisting of land preparation, seedling, planting, fertilizing,protection, harvesting, constructing palm oil plant, and biodiesel production is 0.67 %;1.27 %; 0.51 %; 61.21 %; 6.93 %; 0.08 %, 4.1 %; and 25.23 %, respectively. Thepercentation of proportion of each stage including pre-harvest, harvest and post-harvest is70.59 %, 0.08 %, and 29.34 %, respectively. The calculation analysis for stableproduction is shown thats GHG at stable production is 1109.42 kg-CO2eq./ton-BDF foroil palm. The GHG value of oil palm decreases until the 5th year and becomes stable untilthe 25th year.

Fig.4. The total value of GHGemission of BDF-CPO before stable production (1-5years)

Energy AnalysisThe government has targeted biodiesel utilization by 20 % of the total energy source in

2025. If the portion (20 %) will substitute fossil fuel-HSD, power plant composition willbe changed. By entering GHG emission value used in scenario 2, GHG emission value ofBDF-CPO throughout its life cycle is 0.689 kg-CO2eq./kg-BDF-CPO or 0.614 kg-CO2eq./liter-BDF-CPO. The GHG emission value to produce 1 kWh electricity is 0.165kg-CO2eq. by assuming that SFC (specific fuel consumption) per 1 kWh electricity is0.27 (standard normal operational for Diesel Power Plant). This value is lower than fossilfuel, coal, and natural gas, but higher than nuclear, hydropower, and geothermal. In orderto use MiLCA-JEMAI software, data inputs corresponding to real condition in Indonesiaare included, such as the use of power plant composition. Japan relies on nuclear energy(34 %) as the source of electrical energy while Indonesia uses coal for about 38.5 % oftotal energy source and the calculation includes electricity in Indonesia based on statistic

02000400060008000

1000012000140001600018000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

kg-C

O2e

/ton

BD

F

Year of

GWP, 100-year GWP(IPCC, 2007)

15.52 29.14 11.71

1,408

159.35

1.7394.39

580.40

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

GHG Emission

Landpreparation

Seedling

Planting

Fertilizing

Protection

Harvesting

Palm oilmills

Biodieselproduction

kg-C

O2e

q./to

nB

DF

126

data from PT.PLN in December 2011. From calculation the impact assesments of GHGemission, coal power plant releases more emission than nuclear.

Table 3. Impact evaluation to produce 1 ton BDF from Oil palm (1-5 years) for scenario 2

Input Activity Input Names Unit Oil palm1. Land preparation GHG, 100-year GHG-IPCC, 2007 kg-CO2eq 15.52

Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2eq 0.043Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0.000009Eutrophication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4eq 6.60E-08Energy consumption,fossil fuel MJ 269.70

2.Seedling GHG, 100-year GHG-IPCC, 2007 kg-CO2eq 29.14Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2eq 0.18Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0.00014Eutrophication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4eq 1.06E-08Energy consumption,fossil fuel MJ 590.50

3.Planting GHG, 100-year GHG-IPCC, 2007 kg-CO2eq 11.71Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2eq 0.03Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0.00028Eutrophication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4eq 1.67E-08Energy consumption,fossil fuel MJ 251.10

4.Fertilizing GHG, 100-year GHG-IPCC, 2007 kg-CO2eq 1408.00Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2eq 4.45Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0.014Eutrophication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4eq 0.000032Energy consumption,fossil fuel MJ 24330.00

5.Protection GHG, 100-year GHG-IPCC, 2007 kg-CO2eq 159.35Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2eq 0.62Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0.0029Eutrophication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4eq 2.31E-08Energy consumption,fossil fuel MJ 2704.50

6.Harvesting GHG, 100-year GHG-IPCC, 2007 kg-CO2eq 1.73Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2eq 0.0023Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 5.36E-09Eutrophication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4eq 1.81E-13Energy consumption,fossil fuel MJ 224.80

7.Palm oil mill or oilextraction

GHG, 100-year GHG-IPCC, 2007 kg-CO2eq 94.39Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2eq 0.32Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0.000102Eutrophication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4eq 0.000005Energy consumption,fossil fuel MJ 1447.00

8.Biodiesel productionGHG, 100-year GHG-IPCC, 2007 kg-CO2eq 580.40Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2eq 0.97Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0.00023Eutrophication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4eq 1.85E-08Energy consumption,fossil fuel MJ 16490.00

Total GHG, 100-year GHG-IPCC, 2007 kg-CO2eq 2300.24Acidification, DAF-LIME,2006 kg-SO2eq 6.61Waste,landfill volume-LIME,2006 m3 0.018Eutrophication, EPMC-LIME,2006 kg-PO4eq 3.72E-05Energy consumption,fossil fuel MJ 46307.60

Scenario 1Figure 5 show that energy consumption for oil palm. The largest energy

consumption for oil palm is fertilization sub-process i.e. 18,240.00 MJ/ton-BDF-CPO.The total value of energy consumption before stable production for oil palm is 49,831.17

127

MJ/ton-BDF-CPO. Figure 5 shows that oil palm energy consumption during landpreparation, seedling, planting, fertilizing, protection, harvesting, palm oil mills, andbiodiesel production is 0.33 %, 0.49 %, 0.78 %, 36.60 %, 12.47 %, 0.85 %, 16.04 %, and32.45 %, respectively. The percentation of proportion of each stage including pre-harvest,harvest and post-harvest is 50.66 %, 0.85 %, and 48.9 %, respectively. Prueksakorn et al.also explained that energy consumption needed for transesterification is higher thanfertilization [14].

On the contrary, greenhouse gas emissionis higher during fertilization sub-process. It occurs because of the N compound and the use of N2O has strong effects onGHG. James et al. explained that the amount of energy required to produce biodiesel isrelative to the energy content [4]. This is due to renewable energy characteristic on thefeedstock itself, such as Jatropha curcas and palm oil, where the waste still can be usedas a source of energy during processing and it also because most agriculture energyanalyst believes that solar energy is freely provided.

Scenario 2The second scenario as shown in Figure 6 also, the value of energy consumption for

oil palm. The highest energy consumption for oil palm occurs at fertilization stage i.e.24,330.00 MJ/ton-BDF. The total value of energy consumption of oil palm before stableproduction is 46,307.60 MJ/ton-BDF from CPO. According to Figure 6, it can also bedescribed the percentage distribution of energy consumption of oil palm from landpreparation, seedling, planting, fertilization, protection, harvesting, palm oil mills, and theproduction of biodiesel, i.e. 0.58 %, 1.28 %; 0.54 %, 52.54 %, 5.84 %, 0.49 %, 3.12 %and 35.61 %, respectively. The percentation of proportion of each stage including pre-harvest, harvest and post-harvest is 60.78 %, 0.49 %, and 38.73 %, respectively. Energyfor fossil fuel during stable production is 25,468.13 MJ/ton-BDF for oil palm.

Fig.5. The energy consumption value of oil palm before stableproduction (1-5 year)

163.4 242.9387.4

18240.0

6211.6

422.5

7994.1

16169.1

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

22000

24000

26000

28000

Energy consumption

Energy consumption, HHV(fossil fuel) for Palm oilLandpreparation

Seedling

Planting

Fertilizing

Protection

Harvesting

Palm oilmills

Biodieselproduction

MJ

/ton

-BD

F

128

Fig.6.The energy consumption value of BDF-CPO before stable production (1-5years)

The summary value of net energy balance (NEB), net energy ratio (NER), andrenewable index (RI) for scenario 1 and 2 during stable production is shown in Table 4.This value is still in the viable category for biodiesel development, one of which can beseen from the NEB value which shows positive value. James et al. stated that NEB valueof biofuel is positive due to renewable energy inherent in the raw materials, the waste canstill be used as an energy source in the treatment process, and because most ofagricultural energy analysts realize that the sun energy is freely captured by biomass [4].NEB and NER parameter are regarded as the method for evaluating the sustainability ofbiofuels since the energy crisis of the 1970‘s in the United States. The NER value of palmoil is higher than Jatropha curcas due to higher produced biomass. The RI value on thesecond scenario is higher than the third and fourth scenario. It occurs due to addedbiomass energy as a renewable energy generated in the life cycle of biodiesel productionfrom oil palm and Jatropha curcas.

Table 4. The average value of NEB, NER and RIItem Scenario 3 Scenario 3

Oil palm Oil palmNEB 408,750.58 146,948.08NER 2.97 1.041RI 0.80 0.162

GWP (CO2eq.) emissionScenario 1

The emission reduction in CO2eq. emissions is higher at stable productivity due tolower input energy and mass which only used for maintenance, fertilizing and harvesting.The sub-processes of land preparation, seedling, and planting are not carried out in thisphase. The combination values of CO2eq.emission before and after stable production forbiodiesel fuel from crude palm oil (BDF-CPO) is 37.83 %. Pehnelt et al. concluded themore accurate GHG emission saving value of palm oil feedstock for electricity generationand biodiesel by 52 % and between 38.5 - 41 %, respectively, depending on the fossil fuelcomparator [13].Scenario 2

The emission reduction value produced in biodiesel from palm oil, also display higherreduction of CO2eq. emission in stable productivity state due to decreasing of energy

270 591 251

24,330

2,705225

1,447

16,490

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

Energy consumption

LandpreparationSeedling

Planting

Fertilizing

Protection

Harvesting

Palm oilmillsBiodieselproduction

MJ/

ton-

BD

F

129

input and mass which only used in maintenance, fertilizing, and harvesting. The sub-process of land preparation, seedling, and planting are not carried out in this phase. Thecombination values of CO2eq. emission before and after stable production for crude palmoil (BDF-CPO) is 49.96 %.Conclusion

Utilization of agrochemical in form of fertilizer and plant protection generatesignificant contribution to environmental impact of biodiesel production from CPO is50.46 %. The characteristics of GHG emission value before stable productivity is 2568.82kg-CO2eq./ton-BDF-CPO for scenario 1 and 2300.24 kg-CO2eq./ton-BDF-CPO. Whenthe productivity has reached stability, the GHG value is 1658.50 kg-CO2eq./ton-BDF-CPO for scenario 1 and 1711.96 kg-CO2eq./ton-BDF-CPO for scenario 2. With if wecompared to diesel fuel, CO2eq. emission is reduced up to 37.83 % for scenario 1 and49.96 % for scenario 2.

References[1] Sheehan J, Camobrecco V, Duffield J, Graboski M, Shapouri H. 1998. Life Cycle

Inventory of Biodiesel and Petroleum Diesel for Use in an Urban Bus.NERL/SR-580-24089. Colorado: National Renewable Laboratory, USA.

[2] Cowell SJ. 1999. Use of Environmental Life Cycle Assessment to EvaluateAlternatif Agricultural Production Systems, Proceeding 52nd Plant ProtectionConference: 40-44. New Zealand. http://www.hortnet.co.nz. (Accessed July 30,2011).

[3] Searcy C. An introduction to life cycle assessment. [Internet] Accessed 30 July 2011from http://www.i-clps.com/lca/; 2000.

[4] James AD, Shapouri H, Wang M. 2006. Assessment of Biofuels. Renewables-BasedTechnology: Sustainability Assessment. John Wiley & Sons, Ltd. ISBN: 0-470-02241-8.

[5] Alamsyah R. 2010. Studi Proses Mekanisme Pengadukan Dengan Metode Static-Mixer Untuk Meningkatkan Efisiensi Transesterifikasi Minyak Sawit MenjadiBiodiesel, Disertasi. Pascasarjana. IPB. Bogor.

[6] Pahan I. Panduan lengkap kelapa sawit-manajemen agribisnis dari hulu hingga hilir[Complete guide oil palm-agribusiness management from up stream to downstream].Depok : Penebar Swadaya.; 2011.[Bahasa Indonesia]

[7] Lubis RE, Widanarko A. 2011. Buku Pintar Kelapa Sawit.Agromedia.Jakarta.Indonesia.

[8] Wicke B, Sikkema R, Dornburg V, Faaij A. 2011. Exploring land use changes and therole of palm oil production in Indonesia and Malaysia, Elsevier : Land Use Policy, 1June, 2010.

[9] Pardamean M. 2011. Sukses Membuka Kebun dan Pabrik Kelapa Sawit. PenebarSwadaya. Depok, Jakarta.Indonesia.

[10] Siregar K, Tambunan AH, Irwanto AK, Wirawan SS, Araki T. 2012. A Comparisonof Life Cycle Inventory of Pre-harvest, Production of Crude Oil, and BiodieselProduction on Jatropha curcas and Palm Oil as A Feedstock for Biodiesel inIndonesia. Proceeding of Ecobalance 2012 conference,Yokohama 21 – 24 November2012, Japan.

130

[11]Pleanjai S, Gheewala SH, and Garivait S. 2007.Environmental Evaluation ofBiodiesel Production from Palm Oil in a Life Cycle Perspective.Asian J.EnergyEnvironmental, Vol. 8, Issue 1 and 2, p.15-32.

[12] Lord S, Clay J. 2009. Environmental Impacts of Oil palm-Practical Considerations inDefining Sustainability for Impacts on the Air, Land and Water, USA.

[13] Pehnelt G, Vietze C (2013) Recalculating GHG emissions saving of palm oilbiodiesel. Environ Dev Sustain, 15: 429-479. Doi: 10.1007/s10668-012-9387-z.

[14] Prueksakorn K and Gheewala SH. 2006. Energy and Greenhouse gas Implicationsof Biodiesel Production from Jatropha curcas L., The 2nd Joint InternationalConference on Sustainable Energy and Environment (SEE 2006), Bangkok-Thailand, 21-23 November 2006.

3. Artikel yang sudah diterbitkan pada International Journal on AdvancedScience Engineering Information Technology, Vol.5, No.5 (2015), ISSN :2088-5344, dengan judul : Strategy to Reduce GHG Emission and EnergyConsumption at Process Production of Biodiesel Using Catalyst From CrudePalm Oil (CPO) and Crude Jatropha Curcas Oil (CJCO) in Indonesia.

131

Lampiran 4. Formulir Evaluasi Atas Capaian Kegiatan

FORMULIR EVALUASI ATAS CAPAIAN LUARAN KEGIATANKetua : Dr.Kiman Siregar,S.TP,M.SiPerguruan Tinggi : Universitas Syiah KualaJudul : Kajian Perubahan Metode Analisa Life Cycle Assessment

(LCA) Menjadi Exergetic Life Cycle Assessment (ELCA)Pada Produksi Biodiesel Secara Katalis Dari Bahan BakuKelapa Sawit

Waktu kegiatan : tahun ke 1 (satu) dari rencana 2 (dua) tahun

Luaran yang direncanakan dan capaian tertulis dalam proposal :No Luaran yang

direncanakanCapaian

1 Database LCI kelapasawit di PropinsiBanda Aceh

Sudah dilakukan, ada dalam laporan akhirpenelitian pada Bagian Bab. Pembahasan dan Hasil,pada Sub bab. Inventarisasi Data/Life cycleinventory (LCI)

2 Model fisikperhitungan analisisdampak dan aliranmassa dan energiuntuk setiap tahapansiklus hidup kelapasawit

Sudah dilakukan, ada dalam laporan akhirpenelitian pada Bagian Bab. Pembahasan dan Hasil,pada Sub bab. Analisa Dampak/Life cycle impactassessment (LCIA) dan Analisan Energi (netenergy balance, net energy ration, dan renewableindex)

3 Artikel di jurnalilmiah nasionalterakreditasi

Jurnal Teknologi Industri Pertanian Fateta IPBBogor, Jurnal Terakreditas Nasional (Draft artikel)

4 - Oral speaker pada 1st International Conference onScience and Engineering (ICOSE) for Instrument,Environment and Renewable Energy, 28-29September 2015 UNRI Pekanbaru, Judul :Evaluation of Environmental Impact and EnergyConsumption for Development of Oil PalmPlantation in Aceh Province, Prosiding (menungguterbit)

5 - Invite Speaker pada Workshop Indonesian LifeCycle Assessment Network (www.ilcan.or.id) diPuspitek Serpong, 24-25 November 2015, judul :Life Cycle GHG Emission and EnergyConsumption of Biodiesel Production From CrudePalm Oil Palm in Aceh Province, Prosiding(menunggu terbit)

6 - Jurnal internasional : International Journal onAdvanced Science Engineering InformationTechnology, judul : Strategy to Reduce GHGEmission and Energy Consumption at Process

132

Production of Biodiesel Using Catalyst FromCrude Palm Oil (CPO) and Crude Jatropha CurcasOil (CJCO) in Indonesia, Vol.5, No.5 (2015), ISSN: 2088-5344 (sudah terbit)

1. PUBLIKASI ILMIAH

KeteranganArtikel Jurnal Ke-1Nama Jurnal Yang Dituju Jurnal Teknologi Industri Pertanian Fateta IPB

BogorKlasifikasi Jurnal Jurnal Nasional TerakreditasiImpact factor jurnal -Judul artikel Rasio Energi Bersih dan Siklus Hidup Emisi Gas

Rumah Kaca (GRK) Pada Produksi BiodieselMenggunakan Katalis Dari Kelapa Sawit MelaluiMetode Penilaian Siklus Hidup (Life CycleAssessment)

Status naskah- Draft artikel V- Sudah dikirim ke jurnal- Sedang ditelaah- Sedang direvisi- Revisi sudah dikirim

ulang- Sudah diterima- Sudah terbitArtikel Jurnal Ke-2Nama Jurnal Yang Dituju International Journal on Advanced Science

Engineering Information TechnologyKlasifikasi Jurnal Jurnal InternasionalImpact factor jurnal -Judul artikel Strategy to Reduce GHG Emission and Energy

Consumption at Process Production of BiodieselUsing Catalyst From Crude Palm Oil (CPO) andCrude Jatropha Curcas Oil (CJCO) in Indonesia

Status naskah- Draft artikel- Sudah dikirim ke jurnal- Sedang ditelaah- Sedang direvisi- Revisi sudah dikirim

ulang- Sudah diterima- Sudah terbit Vol.5, No.5 (2015), ISSN : 2088-5344 (sudah terbit)

133

2. BUKU AJARBuku ke-1Judul : -Penulis : -Penerbit : -

3. Pembicara Pada Pertemuan Ilmiah (Seminar/Simposium)Nasional Internasional

Pertemuan Ilmiah-1Judul Makalah Evaluation of Environmental Impact

and Energy Consumption forDevelopment of Oil Palm Plantationin Aceh Province

Nama Pertemuan Ilmiah 1st International Conference onScience and Engineering (ICOSE)for Instrument, Environment andRenewable Energy

Tempat Pelaksanaan Universitas Riau, PekanbaruIndonesia

Waktu Pelaksanaan 28-29 September 2015-Draft makalah --Sudah dikirim --Sedang Diriview --Sudah Dilaksanakan VPertemuan Ilmiah-2Judul Makalah Life Cycle GHG Emission and

Energy Consumption of BiodieselProduction From Crude Palm OilPalm in Aceh Province

Nama Pertemuan Ilmiah ILCAN Workshop on Life CycleAssessment Research in Indonesia

Tempat Pelaksanaan BPPT LIPI Puspitek SerpongTangerang

Waktu Pelaksanaan 24-25 November 2015-Draft makalah-Sudah dikirim-Sedang Diriview-Sudah Dilaksanakan V

4. Sebagai Pembicara Kunci (keynote speaker)Nasional Internasional

Bukti undangan dari panitiaJudul makalahPenulisPenyelenggaraWaktu Pelaksanaan

134

Tempat PelaksanaanDraft MakalahSudah dikirimSedang diriviewSudah dilaksanakan

5. Undangan Sebagai Visiting Scientist Pada Perguruan Tinggi LainNasional Internasional

Bukti undanganPerguruan tinggi pengundangLama kegiatanKegiatan penting yang dilakukan

6. Capaian luaran lainnyaHKI (Uraikan status kemajuan mulai dari

pengajuan sampai “granted”)TEKNOLOGI TEPAT GUNA -REKAYASA SOSIAL -JEJARING KERJASAMA -PENGHARGAAN -LAINNYA (Tuliskan) -

Jika luaran yang direncanakan tidak tercapai, uraikan alasannya : -

Banda Aceh, 09 Nopember 2015Ketua,

Dr.Kiman Siregar,S.TP,M.SiNIP. 197705012006041004

135

Lampiran 5. LCI secara rinci untuk LCA kelapa sawit

NoStage of eight sub-

processInput of material and

energy Unit Value Reference

1 Land preparation Natrium Arsenit cc/tree 20 Anonim, 2006Diesel fuel ltr/ha.yearTracktor MJ/kg 69.83 Costa, 2009

Provision Stubled land m2/kg BDF 0.0676 Nazir et al.,2010

2 SeedlingThe amount received

sprouts Grain 200 Pahan,2011a Growing seedlings Dithane M-45 0.2% %/menit 2 Anonim, 2006

Fungicide L 0.5 In Tatang, 2008

Antibiotik L 0.5 In Tatang, 2008

Water ltr/polybag.day 2 Anonim, 2006ltr/polybag.day 1 Pardamean, 2011

Planted in aseedbed sprouts

Selection in seedbed(7.5%) Trees 185 Pahan, 2011

0 to 3 month Fertilizer Mesiter gr/seedling 5 Pahan, 2011Week of :

4 to 6 A solution of urea 0.2 % gr/seed 2.1 In Tatang, 2008

6 to 7 A solution of urea 0.2 % gr/seed 2.7 In Tatang, 2008

8 to16 A solution of urea 0.2 % gr/seed 1 In Tatang, 200817 to20 A solution of urea 0.2 % gr/seed 5 In Tatang, 2008

21 to 28 A solution of urea 0.2 % gr/seed 8 In Tatang, 2008

29 to 40 A solution of urea 0.2 % gr/seed 15 In Tatang, 2008

41 to 48 A solution of urea 0.2 % gr/seed 17 In Tatang, 20081 to 3 month(weeks 1 and 3) A solution of urea 0.2 % cc /seed 0.1 Pahan,20111-3 bulan ( weeks 2and 4) A solution of urea 0.2 % cc /seed 0.1 Pahan,2011When charging theland on polybag TSP gr/polybag 0.2 Lubis et al.,2011Week to 4 Urea gr/polybag 0.06 Lubis et al.,2011

Air L/polybag 0.03 Lubis et al.,2011

5 Urea gr/polybag 0.06 Lubis et al.,2011

Air L/polybag 0.03 Lubis et al.,20116 Urea gr/polybag 0.06 Lubis et al.,2011

Air L/polybag 0.03 Lubis et al.,2011

7 Urea gr/polybag 0.06 Lubis et al.,2011

Air L/polybag 0.03 Lubis et al.,20118 Urea gr/polybag 0.06 Lubis et al.,2011

Air L/polybag 0.03 Lubis et al.,2011

9 Urea gr/polybag 0.06 Lubis et al.,2011

Air L/polybag 0.03 Lubis et al.,201110 Urea gr/polybag 0.06 Lubis et al.,2011

Air L/polybag 0.03 Lubis et al.,2011

MOP gr/polybag 0.03 Lubis et al.,2011

11 Urea gr/polybag 0.06 Lubis et al.,2011Air L/polybag 0.03 Lubis et al.,2011

MOP gr/polybag 0.03 Lubis et al.,2011

b Main nurseryControl stadiumbeetles in seedlings Insekticide 10E gr/polybag/month 4 Lubis et al.,2011

Selection inseedbed (10%) Big polybag Tree 170 Pardamean, 2011

Content of soil kg/polybag 20 Pardamean, 2011

For 100 kg of soil SP36 Kg SP36/soil 300 Pardamean., 2011

SP36 per polybag gr/polybag 5 Pardamean, 2011

Week to 12 SP36 per polybag gr/polybag 0.06 Lubis et al.,2011Lime-dolomite gr/polybag 0.1 Lubis et al.,2011

13 N-P-K-Mg (mix) gr/polybag 0.008 Lubis et al.,2011

15 N-P-K-Mg (mix) gr/polybag 0.008 Lubis et al.,2011

136

17 N-P-K-Mg (mix) gr/polybag 0.01 Lubis et al.,2011

19 N-P-K-Mg (mix) gr/polybag 0.01 Lubis et al.,2011

21 N-P-K-Mg (mix) gr/polybag 0.014 Lubis et al.,201123 N-P-K-Mg (mix) gr/polybag 0.014 Lubis et al.,2011

25 N-P-K-Mg (mix) gr/polybag 0.014 Lubis et al.,2011

27 N-P-K-Mg (mix) gr/polybag 0.014 Lubis et al.,2011

29 N-P-K-Mg (mix) gr/polybag 0.02 Lubis et al.,201131 N-P-K-Mg (mix) gr/polybag 0.02 Lubis et al.,2011

33 N-P-K-Mg (mix) gr/polybag 0.03 Lubis et al.,2011

35 N-P-K-Mg (mix) gr/polybag 0.03 Lubis et al.,2011

37 N-P-K-Mg (mix) gr/polybag 0.03 Lubis et al.,201139 N-P-K-Mg (mix) gr/polybag 0.03 Lubis et al.,2011

41 N-P-K-Mg (mix) gr/polybag 0.036 Lubis et al.,2011

43 N-P-K-Mg (mix) gr/polybag 0.036 Lubis et al.,2011

45 N-P-K-Mg (mix) gr/polybag 0.036 Lubis et al.,201147 N-P-K-Mg (mix) gr/polybag 0.036 Lubis et al.,2011

49 N-P-K-Mg (mix) gr/polybag 0.036 Lubis et al.,2011

51 N-P-K-Mg (mix) gr/polybag 0.036 Lubis et al.,2011

Nursery time Month 9 Pardamean, 2011Total of nursery time Month 10-12 Pardamean, 2011

3 monthCRF Meister MX 20-6-14+3 gr/seed 50 Pahan,2011

9 month NPK 15-15-6,4 gr/seed 30 Pahan,2011

0 - 3 month Water L 12240 Pahan,2011

3 - 6 month water L 24480 Pahan,2011

L/polybag/day 2 Pardamean., 20116 - 12 month water L 73440 Pahan,2011

L/polybag/day 3 Pardamean, 2011

Seed ready to plant Include 10% for inset Tree 150 Pahan,2011Total of seed/ha tree/ha 136 Anonim, 2006

tree/ha 136 Pahan,2011

tree/ha 136 Pardamean, 2011

Pump 5 hours/day, 60 HP kWh 223.8 Pahan,2011pest apoginia(Pesticide) Aldicarb (Temik) gr/seed 4 In Tatang, 2008Killed of jangkrik(Pesticide)

Carbamyl+BHC (Sevidol4/4 G) gr/seed 5 In Tatang, 2008

Seed Seeds 200 Pahan, 2011

Pre-nursery Seed for pre-nursery Seeds 185 Pahan, 2011per week in 3month

N15P15K6Mg4 g/1000 seeds22.5

Meister g/seed 5 Pahan, 2011

SP36 g/100 kg soil 325 Pahan, 2011TSP g/seed 100 Lubis et al., 2011

MOP g/500 seeds 30 Lubis et al., 2011per week in 3

month Urea g/400 seeds 56 Fauzi et al., 2012

g/500 seeds 320 Lubis et al., 2011

g/seed 3.2 BB Pengkajian, 2008

Main nursery Seed for main nursery Trees 170 Pahan, 2011

week 4 - 15N15P15K6Mg4

g/polybag 2.5Pardamean, 2011;Sunarko, 2009

week 16 - 17N15P15K6Mg4

g/polybag 5Pardamean, 2011;Sunarko, 2009

week 18 - 20N15P15K6Mg4

g/polybag 7.5Pardamean, 2011;Sunarko, 2009

week 22 - 24N15P15K6Mg4

g/polybag 10Pardamean, 2011;Sunarko, 2009

week 26, 28, 30, 32N12P12K17Mg2

g/polybag 10Pardamean, 2011;Sunarko, 2009

week 34, 36, 38, 40 N12P12K17Mg2 g/polybag 15 Pardamean, 2011;

137

Sunarko, 2009

week 42, 44, 46, 48N12P12K17Mg2

g/polybag 20Pardamean, 2011;Sunarko, 2009

week 50, 52N12P12K17Mg2

g/polybag 25Pardamean, 2011;Sunarko, 2009

Kieseritg/polybag 55

Pardamean, 2011;Sunarko, 2009

g/seed 30 BB Pengkajian, 2008

week 17N15P15K6Mg4

g/seed 1Sastrosayono, 2003;BB Pengkajian, 2008

week 18, 20N12P12K17Mg2

g/seed 5Sastrosayono, 2003;BB Pengkajian, 2008

week 22, 24, 26, 28,30, 32

N12P12K17Mg2g/seed 8

Sastrosayono, 2003;BB Pengkajian, 2008

week 30 - 40N12P12K17Mg2

g/seed 15Sastrosayono, 2003;BB Pengkajian, 2008

week 42 - 48N12P12K17Mg2

g/seed 17Sastrosayono, 2003;BB Pengkajian, 2008

total N15P15K6Mg4 g/seed 8 Lubis et al., 2011

total N12P12K17Mg2 g/seed 226 Lubis et al., 2011total N15P15K6Mg5 g/seed 44 Allorerung et al., 2010

total N12P12K17Mg2 g/seed 200 Allorerung et al., 2010

3 monthCRF Meister MX 20-6-14+3 g/seed 50 Pahan, 2011

9 month NPK 15-15-6,4 g/seed 30 Pahan, 2011

ZA g/seed 22 Fauzi et al., 2012

TSP g/seed 30 Lubis et al., 2011SP36 g/seed 30 Allorerung et al., 2010

Dolomite g/seed 50 Lubis et al., 2012

total 12 month Water liter/seed 720 Pahan, 2011

total 12 month liter/seed 756.44 Fauzi et al., 2012total 12 month liter/seed 730 Sunarko, 2009

total 12 month liter/seed 742.66 Lubis et al., 2011

total 12 month liter/seed 730.00 BB Pengkajian, 2008

3 Plantingfertilization in theplanting hole TSP for mineral soil gr/hole 250 Lubis et al.,2011

TSP for peatland 300 Lubis et al.,2011

planting distance m3 9 x 9x 9 Anonim, 2006average Total seed tree/ha 136 Anonim, 2006

143 Lubis et al.,2011

Fertilizer ofAgrophos & RockPhosphate gr/hole 250 Anonim, 2006

Rhizobium compost gr/hole 10 Pahan,2011

Manuring nuts :Beforetransplanting Lime- agriculture kg/ha 400 Lubis et al.,2011

The cropping TSP kg/ha 6 Lubis et al.,2011

Rock Phosphate kg/ha 10.2 Lubis et al.,2011Cultivation:

Fertilizer (total(seedling toplantation)

Urea kg/kg BDF 0.265797 Nazir et al., 2010

KCl kg/kg BDF 0.399267 Nazir et al., 2010

DAP kg/kg BDF 0.072647 Nazir et al., 2010Boron kg/kg BDF 0.074327 Nazir et al., 2010

Total seedling toplantation Chemical Herbicide kg/kg BDF 1.57E-07 Nazir et al., 2010Total seedling toplantation Pesticide kg/kg BDF 4.82E-07 Nazir et al., 2010Total seedling toplantation Fertilising Broadcaster Ha/kg BDF 0.00014 Nazir et al., 2010Cover CropsPlanting

Rock Phosphatekg/ha 281.25 Pardamean, 2011

Rock Phosphate g/hole 500 Pardamean, 2011

g/hole 1000 Sastrosayono, 2003

138

g/hole 500 Sunarko, 2009

g/hole 250 BB Pengkajian, 2008

g/hole 500 Allorerung et al., 2010TSP g/hole 125 Pahan, 2011

g/hole 100 Fauzi et al., 2012

g/hole 250 Lubis et al., 2011

Meister g/hole 300 Pahan, 2011Cupri sulfat g/hole 15 Fauzi et al., 2012

kg/ha 190 Sastrosayono, 2003

Kg/ha 30 Pahan, 2011

kg/ha 200 Fauzi et al., 2012kg/ha 150 Lubis et al., 2011

kg/ha 40 Allorerung et al., 2010N15P15K6Mg4 kg/ha 63 Pardamean, 2011

kg/ha 40 Fauzi et al., 2012Dolomit kg/ha 400 Pahan, 2011

kg/ha 400 Lubis et al., 2011

Urea kg/ha 15 Pahan, 2011

kg/ha 15 Lubis et al, 2011TSP kg/ha 330 Pahan, 2011

kg/ha 215 Lubis et al., 2011

Glyfosate l/ha 0.753 Pahan, 2011

4 Fertilizing

1 month Urea kg/ha 15 Lubis et al.,2011

TSP kg/ha 30 Lubis et al.,2011Rock Phosphate kg/ha 51 Lubis et al.,2011

3 month TSP kg/ha 60 Lubis et al.,2011

Rock Phosphate kg/ha 102 Lubis et al.,2011

6 month TSP kg/ha 120 Lubis et al.,2011Rock Phosphate kg/ha 204 Lubis et al.,2011

12 month Rock Phosphate kg/ha 150 Lubis et al.,2011

Age of plant :

1 to 5 yearsSulphate of Amonia (ZA) kg/tree/year 1.5 In Tatang, 2008

Rock Phosphate (RP) kg/tree/year 0.75 InTatang, 2008

Muriate of Potash (KCl) kg/tree/year 0.7 In Tatang, 2008

Kieserite (MgSO4) kg/tree/year 0.75 In Tatang, 20086 to 12 yeasr In Tatang, 2008

Sulphate of Amonia (ZA) kg/tree/year 2.5 In Tatang, 2008

Rock Phosphate (RP) kg/tree/year 1.5 In Tatang, 2008

Muriate of Potash (KCl) kg/tree/year 1.75 In Tatang, 2008Kieserite (MgSO4) kg/tree/year 1.5 In Tatang, 2008

> 12 years Sulphate of Amonia (ZA) kg/tree/year 2.25 In Tatang, 2008

Rock Phosphate (RP) kg/tree/year 0.75 In Tatang, 2008

Muriate of Potash (KCl) kg/tree/year 1.75 In Tatang, 2008Kieserite (MgSO4) kg/tree/year 1 In Tatang, 2008

The plant yielding : InTatang, 2008

2x aplications Urea kg/tree/year 2.25 In Tatang, 20082x aplications kg/tree/year 2 Pahan,I.,2011

2x aplications KCl kg/tree/year 2.75 InTatang, 2008

2x aplications Kiserit kg/tree/year 1.25 In Tatang, 2008

kg/tree/year 1 Pahan,I.,2011TSP kg/tree/year 0.875 In Tatang, 2008

1.5 Pahan,2011

2x aplications Borax kg/tree/year 0.75 In Tatang, 2008

2x aplications MOP kg/tree/year 1.25 Pahan,2011Not producing plants (year to 1, 2 and 3) :

Urea kg/tree/year 0.5 In Tatang, 2008

KCl kg/tree/year 0.7 In Tatang, 2008

139

Kiserit kg/tree/year 0.15 In Tatang, 2008

TSP kg/tree/year 0.475 In Tatang, 2008

Borax kg/tree/year 0.035 In Tatang, 2008Plantation : Urea kg N/ha.year 79 Wicke et al.,2008

Urea MJ/kg 2 Costa, 2009

Nitrogen (N) MJ/kg 49 Costa, 2009

Ammonium sulphate kg N/ha.year 70 Wicke et al.,200870 In Tatang, 2008

Triplesuperphospate (P2O5) MJ/kg 0.014 Kamahara et al.,2010

Phosphorus (P2O5) MJ/kg 17.430 Costa, 2009

Rock Phosphate (RP) MJ/kg 0.069 Kamahara et al.,2010Muriate of Potash (KCl) MJ/kg 0.246 Kamahara et al.,2010

Kieserite (MgSO4) MJ/kg 0.038 Kamahara et al.,2010

Dolomite MJ/kg 0.022 Kamahara et al.,2010

Herbiside MJ/kg 0.014 Kamahara et al.,2010Potassium (K2O) MJ/kg 10.38 Kamahara et al.,2010

Calcium (CaO) MJ/kg 2.32 Kamahara et al.,2010Organic fertilizer (fronds &EFB) kg N/ha.thn 31 Wicke et al.,2008

Year to 1 (month of2, 6 dan 8) : Urea (3x aplications) kg/tree 0.7 Pahan,2011

2x applications kg/tree 1.2 Pahan,2011

5x applications kg/tree 1.35 Suyatno, 1994

3x applications Muriate of Photash (K) kg/tree 0.5 Pahan,2011

2x applications kg/tree 2 Pahan,20114x applications kg/tree 1 Suyatno, 1994

3x applications Rock Phospate (P) kg/tree 0.45 Pahan,2011

2x applications kg/tree 3 Pahan,2011

3x applications kg/tree 1.75 Suyatno, 19943x applications CuSO4 kg/tree 0.1 Pahan,2011

2x applications ZnSO4 kg/tree 0.015 Pahan,2011

2x applications LSD kg/tree 1.75 Pahan,2011

2x applications Kieserite (Mg) kg/tree 0.25 Pahan,20112x applications kg/tree 1.1 Pahan,2011

4x applications kg/tree 0.7 Suyatno, 1994

3x applications HGF-Borate kg/tree 0.03 Pahan,2011

2x applications kg/tree 0.050 Pahan,2011Months to 8 : kg/tree 0.02 Suyatno, 1994

3x applications RP kg/tree 0.15 Pahan,2011

Years to 2 : Urea kg/tree 1 Pahan,2011

2x applications kg/tree 1.55 Pahan,20113x applications kg/tree 1.5 Suyatno, 1994

MOP kg/tree 1.2 Pahan,2011

2x applications kg/tree 2.75 Pahan,2011

3x applications kg/tree 1.75 Suyatno, 1994Rock Phospate kg/tree 0.9 Pahan,2011

2x applications kg/tree 1.5 Pahan,2011

Months to 20 : kg/tree 1 Suyatno, 1994

CuSO4 kg/tree 0.075 Pahan,2011ZnSO4 kg/tree 0.05 Pahan,2011

LSD kg/tree 0.5 Pahan,2011

Kieserite kg/tree 0.5 Pahan,2011

2x applications kg/tree 1.7 Pahan,20113x applications kg/tree 1.5 Suyatno, 1994

HGFB kg/tree 0.06 Pahan,2011

2x applications kg/tree 0.06 Pahan,2011

2x applications kg/tree 0.08 Suyatno, 1994Years to 3: Urea kg/tree 2 Pahan,2011

2x applications kg/tree 2.15 Pahan,2011

2x applications kg/tree 1.5 Suyatno, 1994

140

MOP kg/tree 2 Pahan,2011

2x applications kg/tree 3.45 Pahan,2011

2x applications kg/tree 1.75 Suyatno, 1994Rock Phospate kg/tree 2 Pahan,2011

2x applications kg/tree 1.75 Pahan,2011

Months to 28 : kg/tree 1 Suyatno, 1994

CuSO4 kg/tree not doing Pahan,2011ZnSO4 kg/tree not doing Pahan,2011

LSD kg/tree not doing Pahan,2011

Kieserite kg/tree 1 Pahan,2011

2x applications kg/tree 2.15 Pahan,20112x applications kg/tree 1.5 Suyatno, 1994

HGFB kg/tree 0.06 Pahan,2011

2x applications kg/tree 0.1 Pahan,2011Years to 4 (12, 16,18, 20,25) Urea kg/tree 2.4 Pahan,2011

MOP kg/tree 2.5 Pahan,2011

Rock Phospate kg/tree 1.1 Pahan,2011CuSO4 kg/tree not doing Pahan,2011

ZnSO4 kg/tree not doing Pahan,2011

LSD kg/tree not doing Pahan,2011

Kieserite kg/tree 1 Pahan,2011HGFB kg/tree 0.06 Pahan,2011

Age of 3 - 5 years Urea (2x applications) kg/tree 1.325 Pahan,2011

2x applications kg/tree 1.325 Lubis et al.,2011

2x applications ZA kg/tree 2 Pahan,20112x applications kg/tree 2 Lubis et al.,2011

2x applications Rock Phosphate (RP) kg/tree 1.125 Pahan,2011

2x applications kg/tree 1.125 Lubis et al.,2011

2x applications TSP kg/tree 0.9 Pahan,20112x applications kg/tree 0.9 Lubis et al.,2011

2x applications MOP kg/tree 1.85 Pahan,2011

2x applications Kieserite (MgSO4) kg/tree 0.95 Pahan,2011

2x applications kg/tree 0.95 Lubis et al.,20112x applications janjang ash kg/tree - Pahan,2011

2x applications HGFB kg/tree 0.075 Pahan,2011

Year of 6 to 15 : Urea (2x applications) kg/tree 2 Pahan,2011

2x applications ZA kg/tree -Rock Phosphate (RP) kg/tree 2.375 Pahan,2011

2x applications kg/tree 2.375 Lubis et al.,2011

TSP kg/tree 2 Pahan,2011

2x applications kg/tree 2.125 Lubis et al.,20112x applications MOP kg/tree 2.5 Pahan,2011

Kieserite (MgSO4) kg/tree 1.5 Pahan,2011

2x applications kg/tree 1.5 Lubis et al.,2011

2x applications janjang ash kg/tree 3 Pahan,20112x applications kg/tree 3 Lubis et al.,2011

Age> 15 years : Urea (2x applications) kg/tree 2 Pahan,2011

2x applications kg/tree 2 Lubis et al.,2011

2x applications Rock Phosphate (RP) kg/tree 2.125 Pahan,20112x applications kg/tree 2.125 Lubis et al.,2011

2x applications TSP kg/tree 1.5 Pahan,2011

2x applications kg/tree 1.5 Lubis et al.,2011

MOP kg/tree 1.875 Pahan,2011Kieserite (MgSO4) kg/tree 1.75 Pahan,2011

2x applications kg/tree 1.75 Lubis et al.,2011

janjang ash kg/tree 2.5 Pahan,2011

2x applications kg/tree 2.5 Lubis et al.,2011Cultivation :

fertilizer Urea kg/kg BDF 0.266 Nazir et al.,2010

141

KCl kg/kg BDF 0.399 Nazir et.al.,2010

DAP kg/kg BDF 0.073 Nazir et.al.,2010

Boron kg/kg BDF 0.074 Nazir et al.,2010Fertilising Broadcaster Ha/kg BDF 0.000142 Nazir et al.,2010

Total fertilizing : N kg/ton FFB 50 `

P kg/ton FFB 14 Hidayatno et al., 2011

K kg/ton FFB 35 Hidayatno et al., 2011Mg kg/ton FFB 9 Hidayatno et al., 2011

B kg/ton FFB 1 Hidayatno et al., 2011Not producingplants ZA (total) kg/tree 4.35 Pardamean, 2011

total Urea kg/tree 2.45 Pahan, 2011

total kg/tree 4.25 Fauzi et al., 2012

total kg/tree 4.35 Lubis et al., 2011total kg/tree 1.5 BB Pengkajian, 2008

total kg/tree 4.35 Allorerung et al., 2010

total TSP kg/tree 1.8 Pardamean, 2011

total kg/tree 3.125 Pahan, 2011total kg/tree 2.5 Fauzi et al., 2012

total kg/tree 1.8 Allorerung et al., 2010

total RP kg/tree 0.5 Pardamean, 2011

total kg/tree 3.75 Lubis et al., 2011total SP36 kg/tree 0.825 BB Pengkajian, 2008

total MOP kg/tree 4.25 Pardamean, 2011

total kg/tree 4.1 Pahan, 2011

total kg/tree 4.5 Lubis et al., 2011total kg/tree 4.75 Allorerung et al., 2010

total KCL kg/tree 3.8 Fauzi et al., 2012

total kg/tree 1.05 BB Pengkajian, 2008

total Kieserit kg/tree 3.7 Pardamean, 2011total kg/tree 2.475 Pahan, 2011

total kg/tree 1.85 Fauzi et al., 2012

total kg/tree 3.7 Lubis et al., 2011

total kg/tree 0.45 BB Pengkajian, 2008total kg/tree 3.7 Allorerung et al., 2010

total HGF-B kg/tree 0.1 Pardamean, 2011

total kg/tree 0.105 Pahan, 2011

total kg/tree 0.1 Fauzi et al., 2012total kg/tree 0.1 Lubis et al., 2011

total kg/tree 0.1 Allorerung et al., 2010

average N kg/ha/year 108 Sunarko, 2009

average P kg/ha/year 150.4 Sunarko, 2009average K kg/ha/year 74.4 Sunarko, 2009

average Mg kg/ha/year 36 Sunarko, 2009

total Borax kg/tree 0.105 BB Pengkajian, 2008

The plant yielding Urea (year 3 – 8) kg/tree/year 2 Pardamean, 2011year 9 - 13 kg/tree/year 2.75 Pardamean, 2011

year 14 - 20 kg/tree/year 2.5 Pardamean, 2011

year 21 - 25 kg/tree/year 1.75 Pardamean, 2011

average kg/tree/year 1.56 Sastrosayono, 2003average kg/tree/year 1.91 Pahan, 2011

average kg/tree/year 2.26 Fauzi et al., 2012

average kg/tree/year 1.91 Lubis et al., 2011

average kg/tree/year 2.25 BB Pengkajian, 2008average kg/tree/year 2.08 Allorerung et al., 2010

year 3 - 8 SP-36 kg/tree/year 1.5 Pardamean, 2011

year 9 - 13 kg/tree/year 2.25 Pardamean, 2011

year 14 - 20 kg/tree/year 2 Pardamean, 2011year 21 - 25 kg/tree/year 1.25 Pardamean, 2011

average kg/tree/year 0.875 BB Pengkajian, 2008

142

average kg/tree/year 1.62 Allorerung et al., 2010

average RP kg/tree/year 2.10 Lubis et al., 2011

average kg/tree/year 1.29 Sastrosayono, 2003average TSP kg/tree/year 2.10 Pahan, 2011

average kg/tree/year 1.41 Fauzi et al., 2012

year 3 - 8 MOP kg/tree/year 1.5 Pardamean, 2011

year 9 - 13 kg/tree/year 2.25 Pardamean, 2011year 14 - 20 kg/tree/year 2 Pardamean, 2011

year 21 - 25 kg/tree/year 1.25 Pardamean, 2011

average kg/tree/year 2.08 Pahan, 2011

average kg/tree/year 2 Fauzi et al., 2012average kg/tree/year 1.90 Sastrosayono, 2003

average kg/tree/year 1.62 Allorerung et al., 2010

average KCL kg/tree/year 2.75 BB Pengkajian, 2008

year 3 - 8 Kieserit kg/tree/year 1 Pardamean, 2011year 9 - 13 kg/tree/year 1.5 Pardamean, 2011

year 14 - 20 kg/tree/year 1.5 Pardamean, 2011

year 21 - 25 kg/tree/year 1 Pardamean, 2011

average kg/tree/year 1.54 Pahan, 2011average kg/tree/year 1.25 Fauzi et al., 2012

average kg/tree/year 1.10 Sastrosayono, 2003

average kg/tree/year 1.41 Lubis et al., 2011

average kg/tree/year 1.25 BB Pengkajian, 2008average kg/tree/year 1.16 Allorerung et al., 2010

average HGF-B kg/tree/year 0.0102 Pahan, 2011

average N kg/ha/year 134.95 Sunarko, 2009

average P kg/ha/year 139.45 Sunarko, 2009average K kg/ha/year 323.65 Sunarko, 2009

average Mg kg/ha/year 139.45 Sunarko, 2009

average Bo kg/ha/year 5.07 Sunarko, 2009

average Borax g/tree/year 0.050 Sastrosayono, 2003average kg/tree/year 0.075 BB Pengkajian, 2008

5 Protection Herbisida Kg 2.227796 Costa, 2009

Insecticides Kg 1.606174 Costa, 2009Pest of oryctes ontree of palm Insekticide Curater 3G gr/year 7.5 Lubis et al.,2011

Fungicide Kg/ha 0.849038 Costa, 2009

Dipterek 95 sp kg/ha 1 Tarigan,1998

Control of reeds :Herbicide GlifosatAmofosat 480 AS L/ha 6.5 Pahan,2011Herbisida Imazapir Assault250 AS L/ha 2.5 Pahan,2011

Handsprayer Solo/CP-15 Pcs 1 Pahan,2011Control weed ferns: Herbicide Ally gr/ha 75 Pahan,2011

Herbisida Herbatop L/ha 1.5 Pahan,2011

Handsprayer Solo/RB-15 Buah 1 Pahan,2011

Chemical Herbicide kg/kg BDF 1.57E-07 Nazir et al.,2010Pesticide kg/kg BDF 4.82E-07 Nazir et al.,2010

Plant protection Field sprayer Ha/kg BDF 0.000142 Nazir et al.,2010

Herbicide Glyfosate g/l water 8.75 Pardamean, 2011

l/ha 6.5 Pahan, 2011ml/ha/rotation 8 Sunarko, 2009

Imazapir Assault l/ha 2.5 Pahan, 2011

Ally gr/ha 75 Pahan, 2011

Herbatop l/ha 1.5 Pahan, 2011Herbicide

total Paraquat kg/ton FFB 0.2 Hidayatno et al. 2011

total Glyposate kg/ton FFB 0.4 Hidayatno et al. 2011

total Diesel liter/ton FFB 0.33 Hidayatno et al. 2011total Water m3/ton FFB 1400 Hidayatno et al. 2011

143

6 Harvesting Diesel fuel/Truk MJ/kg 62.8 Costa, 2009

Harvesting activity MJ/kg 15 Costa, 2009Dump Truck, Kap. 5 tonFFB pcs/ha 1 Pahan,2011

1 Lubis et al.,2011Whell tractor 20-30 tonFFB/day pcs/ha 1 Pahan,2011

1 Lubis et al.,2011

Wood Chopping Mobile chopper kg/kg BDF 4.533 Nazir et al.,2010

Transportation Tractor/trailer t.km/kg BDF 0.0533 Nazir et al.,2010Lorry > 16 ft t.km/kg BDF 0.032 Nazir et al.,2010

Freight t.km/kg BDF 0.111197 Nazir et al.,2010

Labour MJ/kg BDF 0.004 Nazir et al.,2010

Productivity Minimum ton FFB/ha/year 12 Pahan,2011Maximum ton FFB/ha/year 32.67 Pahan,2011

7 Palm oil mills Tractor/Trailer t.km/kg BDF 0.00196 Nazir et al.,2010

Lorry > 16ft t.km/kg BDF 0.377 Nazir et al.,2010

Freight t.km/kg BDF 0.00327 Nazir et al.,2010Diesel fuel on FFB kg/ton 1.4 Kamahara et al.,2010

Cap. 30 tonFFB/hour Electricity consumption kWh/ton FFB 13.00 PT.PN VIII, 2011

Electricity MJ/k BDF 0.07 Nazir et al.,2010Diesel fuel MJ/kg 0.28 Kamahara et al.,2010

Diesel fuel MJ/kg BDF 0.089 Nazir et al.,2010

Power and steam MJ/kg BDF 4.967 Nazir et al.,2010

Steam consumption Kg 501 PT.PN VIII, 2011Water consumption m3/ton FFB 1.5 PT.PN VIII, 2011

PAC gr/ton FFB 47.32 PT.PN VIII, 2011

Flokulon gr/ton FFB 0.2 PT.PN VIII, 2011

Na OH gr/ton FFB 40.41 PT.PN VIII, 2011H2SO4/HCl gr/ton FFB 41.25 PT.PN VIII, 2011

Tanin Consentrate gr/ton FFB 16.89 PT.PN VIII, 2011

Poly Perse BWT 302 gr/ton FFB 16.89 PT.PN VIII, 2011

Alkaly BWT 402 gr/ton FFB 16.16 PT.PN VIII, 2011Shell consumption kg/ton FFB 50.6 PT.PN VIII, 2011

Cap. 45 ton FFB/hour :Station acceptancefruit : Capasity ton 0.4 - 40 Marpaung, 2010

Weightbridge Capasity ton 125 Marpaung, 2010

Loading ramp Elictricity consumption kWh/ton FFB 4.48 Marpaung, 2010

kWh/ton FFB 0.133 Situmorang, 2008Boiling station Elictricity consumption kWh/ton FFB 2.617 Situmorang, 2008

Thresher Station Elictricity consumption kWh/ton FFB 2.83 Marpaung, 2010

kWh/ton FFB 0.033 Simarmata,2001

kWh/ton FFB 0.93 Situmorang, 2008Pressing station Elictricity consumption kWh/ton FFB 5.47 Marpaung, 2010CompressionStatiun Elictricity consumption kWh/ton FFB 8.54 Situmorang, 2008Clarification tank Elictricity consumption kWh/ton FFB 2.35 Marpaung, 2010

Oil station Elictricity consumption kWh/ton FFB 5.982 Situmorang, 2008

Station hoarding oil Elictricity consumption kWh/ton FFB 0.073 Situmorang, 2008Excerpts of oilstation Elictricity consumption kWh/ton FFB 0.683 Situmorang, 2008

Station depericarper Elictricity consumption kWh/ton FFB 1.157 Situmorang, 2008

Kernel station Elictricity consumption kWh/ton FFB 7.54 Marpaung, 2010

Elictricity consumption kWh/ton FFB 0.073 Situmorang, 2008Boiler Elictricity consumption kWh/ton FFB 8.86 Marpaung, 2010Steam turbinStation Elictricity consumption kWh/ton FFB 6.67 Marpaung, 2010

Elictricity consumption kWh/ton FFB 15.80 Simarmata,2001

Elictricity consumption kWh/ton FFB 8.30 Situmorang, 2008

Station a steam Elictricity consumption kWh/ton FFB 9.89 Situmorang, 2008

144

boiler

Station of generator Elictricity consumption kWh/ton FFB 11.11 Marpaung, 2010

Elictricity consumption kWh/ton FFB 17.0 Simarmata2001Demint Plant Elictricity consumption kWh/ton FFB 1.815 Situmorang, 2008Stasiun of WaterTreatment Plant Elictricity consumption kWh/ton FFB 4.383 Situmorang, 2008Stasiun hopper ofEFB Elictricity consumption kWh/ton FFB 15.395 Situmorang, 2008Palm oil mills tofabricationbiodiesel Energy transportation MJ/kg 0.214 Kamahara et al.,2010

8 Biodiesel production

Minimum Biodiesel production ton 2.252Maximum 6.13

Raw material kg/kg 1.05 Kamahara et al.,2010

Glycerin kg/kg 0.167 Kamahara et al.,2010

Methanol kg/kg 0.135 Kamahara et al.,2010Caustic potash kg/kg 9.15 Kamahara et al.,2010

Electricity kWh/ton BDF 307 Kamahara et al.,2010

MJ/kg 3.211 Kamahara et al.,2010

kWh/ton BDF 36.82 Nazir et al.,2010Methanol production MJ/kg 0.378 Kamahara et al.,2010

Methanol MJ/kg 19.7 Kamahara et al.,2010

kg/kg BDF 0.0989 Nazir et al.,2010

NaOH kg/kg BDF 0.01 Nazir et al.,2010Feedstock of methanol MJ/kg 4.521 Kamahara et al.,2010

Glycerin MJ/kg 18.05 Kamahara et al.,2010

Steam MJ/ton BDF 1360 Kamahara et al.,2010

Steam kg/kg BDF 0.18 Nazir et al.,2010Laboratorium scale Optimum alkali basa % 0.5 – 1.0 Alamsyah,2010

Input TG Ton 0.01001 Alamsyah,2010

Ton 1.04566 Sigalingging, 2008

Input Methanol Kg 4.35 Alamsyah,2010Kg 523.96 Sigalingging, 2008

Input catalys(KOH/NaOH) Kg 0.1 Alamsyah,2010

11.04 Sigalingging, 2008

Output of Product biodiesel Ton 0.00924 Alamsyah,2010

Ton 1.0073 Sigalingging, 2008Output on bottom layer(crude glycerol) Kg 3.81 Alamsyah,2010

Kg 110.49 Sigalingging, 2008

Loss Ton 0.00141 Alamsyah,2010Avarage temperaturereaction oC 60 Alamsyah,2010

Average of intial heating Menit 11 Alamsyah,2010Average of Metil Esterpercentage % 96.73 Alamsyah,2010

% 96.33 Sigalingging, 2008Average of water flow oncondensor mL/det 150 Alamsyah,2010Average of total water forwashing L 30 Alamsyah,2010

Pump static-mixer kWh/ton BDF 23.674 Alamsyah,2010

Motor blade agitator kWh/ton BDF 23.674 Alamsyah,2010

Heater kWh/ton BDF 293.561 Alamsyah,2010MJ/ton BDF 1056.820 Alamsyah,2010

Scale 1 ton BDF(Scale up) Mixed Methanol Pump kWh/ton BDF 0.185 Sigalingging,2008

Reaktor 1 CirculationPump kWh/ton BDF 1.1 Sigalingging,2008Reaktor 2 CirculationPump kWh/ton BDF 1.1 Sigalingging,2008

Drying Circulation Pump kWh/ton BDF 2.2 Sigalingging,2008

145

Vacuum Pump kWh/ton BDF 2.2 Sigalingging,2008

Evaporator Pump kWh/ton BDF 0.666 Sigalingging,2008

Distilation Feed Pump kWh/ton BDF 0.666 Sigalingging,2008Reflux Pump kWh/ton BDF 1.232 Sigalingging,2008

Cooling Tower Pump kWh/ton BDF 2.498 Sigalingging,2008

Hot Water Pump kWh/ton BDF 0.248 Sigalingging,2008

Mixing Catalyst kWh/ton BDF 0.55 Sigalingging,2008Mixer 3 Reactor 1 kWh/ton BDF 1.5 Sigalingging,2008

Mixer 4 Reactor 2 kWh/ton BDF 1.5 Sigalingging,2008

Total listrik MJ/ton BDF 56.32 Sigalingging,2008

Heat MJ/ton BDF 1129.77 Sigalingging,2008

146

Lampiran 4.Data perusahaan penghasil biodiesel di Indonesia

No Name of CompanyInstalled Capacity**

LocationMT/Year kL/Year

1 PT. Indo Biofuels Energy *) 60,000 68,966 Cilegon, Banten2 PT. Anugrah Inti Gemanusa *) 40,000 45,977 Gresik, East Java3 PT. Eterindo Nusa Graha *) 40,000 45,977 Gresik, East Java4 PT. Wilmar Bio Energi Indonesia *) 1,050,000 1,206,897 Dumai, Riau

5 PT. Darmex Biofuels *) 150,000 172,414 Bekasi, West Java6 PT. Pelita Agung Agrindustri *) 200,000 229,885 Bengkalis, Riau7 PT. Musim Mas *) 850,000 977,011 North Sumatera and

Batam8 PT. Sintong Abadi *) 30,450 35,000 Asahan, North

Sumatera9 PT. Multi Energi Nabati *) 20,000 22,989 Bekasi, West Java

10 PT. Cemerlang Energi Perkasa *) 400,000 459,770 Dumai, Riau11 PT. Bioenergi Pratama Jaya *) 66,000 75,862 East Kutai, East

Kalimantan12 PT. Ciliandra Perkasa *) 250,000 287,356 Dumai, Riau13 PT. Wilmar Nabati Indonesia *) 690,000 793,103 Gresik, East Java14 PT. Sinar Alam Permai *) 41,400 47,586 Kumai, Central

Kalimantan15 PT. Petro Andalan Nusantara 130,500 150,000 Dumai, Riau16 PT. Primanusa Palma Energi 20,880 24,000 Pluit, North Jakarta17 PT. Sumi Asih OleoChemical 100,000 114,943 Bekasi, West Java18 PT. Eternal Buana Chemical

Industries40,000 45,977 Tangerang, Banten

19 PT. Pasadena Biofuels Mandiri 8,909 10,240 Bekasi, West Java20 PT. Wahana Abdi Tritatehnika Sejati 11,484 13,200 North Jakarta21 PT. Alia Mada Perkasa 9,570 11,000 Kosambi, Tangerang

22 PT. Damai Sentosa Cooking 120,000 137,931 Surabaya23 PT. Oil Tanking Merak 504,000 579,310 Cilegon, Banten24 PT. Tjengkareng Djaya 72,000 82,759 Daan Mogot, Jakarta

25 PT. Energi Alternatif 7,000 8,046 Tanjung Priok, NorthJakarta

Total installed capacity 4,912,193 5,646,199Total active production 3,887,850 4,468,793

Source : Directorate Of New, Renewable Energy And Energy Conservation- MinistryOf Energy And Mineral Resources Republic Of Indonesia, 2013

Note : * Producing active; ** : Based on the business license Niaga Biofuel

147

Lampiran 7. Diagram alir pengolahan TBS di PTPN Kebun Unit Kertajaya VIIILebak Banten Indonesia

Loading Ramp weighing-machine

Sterilizer

Tresher

Press CakeEmpty Bunch Hooper

Sand Trap

Vibrating Screen

Crude Oil tank

Settling Tank

CBC

Depericarper

Nut Hopper

Ripple Mill

FibreCyclone

Boiler

Shell

Oil

Oil

CrudeOil Cake To

Fuel

FuelShell l

T=130-130oC: P=2,8=3,0 Kg/Cm2

Sludge

Kernel Drier

LTDS I

Grading Drum

LTDS II

Penyimpanan

Transport

Transport

Oil Tank

Purifier

Vacum Drier

Storage Tank

Sludge Tank

Brush Strainer

Sand Cyclone

Separator

Decanting Basin

Deoiling Pond

T=90-950C

T=90-950C

T=90-950C

Oil Sludge

T=90-950C

Oil

Kernel

Kernel

Digester

T=90-95OC

T=90-95C, P=30-50 bar

Empty bunch to Fruits to

T=90-950C

Fiber

Shell

T=90-95OC

T=90-95OC

T=40-450C

Land Aplication

148

Lampiran 8. Nilai massa dan persentasi keseimbangan material dan energy diPabrik Kelapa Sawit (PKS) PTPN Kebun Unit Kertajaya VIII

17,817,110 kg100 %

15,941,681 kg 1,875,429 kg89.47 % 10.53 %

4,155,900 kg 11,785,781 kg23.325 % 66.149 %

1,260,686 kg 9,513,089 kg 1,012,006 kg7.08 % 53.39 % 5.68 %

50,427 kg 42,201 kg4 % 6,997,218 kg 2,515,871 kg 4.17 %

39.27 % 14.12 %38,703 kg 15,281 kg

3.07 % 1.51 %

1,483,841 kg 1,434,574 kg8.33 % 8.05 %

4,078,803 kg 721,623 kg

22.89 % 4.05 %

288,843 kg 131,253 kg

1.62 % 0.74 %

3,790,160 kg 590,370 kg

21.27 % 3.31 %

Kernel

Kernel Losses

Kernel

CPO

Oil Losses

CPO

Rendemen potential(%)

Losses (%)

Rendemen Actual(%)

Fruit fail

TBS (Fresh FruitBunch)

Water content

NOS

Water content

NOS

Fruit flesh Seed

Fiber

Empty FruitBunch

Bunches of fruit boiled

Pure brondol palm

WaterCondensate

Dirty brondol palm

Petals fruit

Water