SEBAGAI BAHAN BAKU PEREKAT ALAM
II. KAYU SOLID
Kayu bulat hutan alam
53-72 Kayu bulat hutan
tanaman
35-50 1 Penggergajian
Kayu bulat karet 20-30 2 Papan
Sambung
Kayu bulat 34-45
3 Bilah sambung Kayu bulat 31-33
32-52 Kayu bulat (imajiner) Kayu gergajian 51-64 Papan sambung 70-80 4 Moulding Bilah sambung 70-80 III. Chip 87 - 97 (belum disaring) 47 - 56 Chip BBS (sudah disaring & kering udara Tabel 1. Lanjutan
Keterangan : Lampiran surat Direktur Jenderal Bina Produksi Kehutanan, Nomor: S. 948/VI-BPPHH/2004 Tanggal: 26 Oktober 2004 (Departemen Kehutanan, 2009)
Tabel 2. Data produksi dan limbah beberapa industri kayu solid dan kayu olahan primer
No Tahun
Kegiatan Kayu bulat Kayu lapis
Kayu gergajian Limbah industri kayu bulat limbah industri kayu lapis Limbah industri penggergajian 1 1 2 3 4 5 6 7 2 1998/1999 19,026,944 7,154,729 2,707,221 6,354,999 4,078,196 1,150,569 3 1999/200 20,619,942 4,611,878 2,060,163 6,887,061 2,628,770 875,569 4 2000 13,798,240 2,789,543 2,789,543 4,608,612 1,590,040 1,185,556 5 2001 11,155,400 2,101,485 674,868 3,725,904 1,197,846 286,819 6 2002 9,004,105 1,694,405 623,496 3,007,371 965,811 264,986 7 2003 11,423,501 6,110,556 762,604 3,815,449 3,483,017 324,107 8 2004 13,548,938 4,514,392 432,967 4,525,345 2,573,203 184,011 9 2005 24,222,638 4,533,749 1,471,614 8,090,361 2,584,237 625,436 10 2006 21,792,144 3,811,794 679,247 7,278,576 2,172,723 288,680 11 2007 20,614,208 3,453,350 525,209 6,885,145 1,968,410 223,214 Total 165,206,06 40,775,88 12,726,932 55,178,824 23,242,252 5,408,946 rata-rata 30,037,465 7,413,797 2,313,988 10,032,513 4,225,864 983,445 Keterangan : Diolah berdasarkan data rendemen Dephut (2009)
Potensi rata-rata limbah = 15,241,822 m /tahun3
Berdasarkan tabel tersebut tampak bahwa potensi limbah total dalam kurun waktu 1998-2007 yang terbesar dari industri kayu bulat. Limbah yang diproduksi dari kayu lapis menurun tajam pada tahun 2002, meskipun kemudian meningkat signifikan pada tahun 2003. Tidak stabilnya kondisi industri kayu lapis nasional merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi berfluktuasinya limbah yang diproduksinya. Pada industri kayu gergajian juga mengalami fenomena yang sama, di mana sejak tahun 2001 terjadi penurunan produksi kayu gergajian beserta limbahnya meskipun produksi sempat meningkat pada tahun 2005 dan selanjutnya produksi cenderung mengalami penurunan.Tabel 3 dan 4 berikut menyajikan data produksi kayu olahan dan limbah yang dihasilkannya.
No Tahun
kegiatan Vinir
Papan
partikel Serpih kayu
Limbah vinir*) Limbah papan partikel*) Limbah serpih kayu*) 1 2 8 9 10 11 12 13 2 1998/1999 134,063 282,347 495,982 113,283 125,644 255,431 3 1999/200 1,034,999 188,054 203,352 874,574 83,684 104,726 4 2000 668,842 200,034 19,885 565,171 89,015 10,241 5 2001 94,228 296,877 384,803 79,623 132,110 198,174 6 2002 4,361,044 6,731 22,024 3,685,082 2,995 11,342 7 2003 289,191 93,642 127,377 244,366 41,671 65,599 8 2004 155,374 244,070 316,673 131,291 108,611 163,087 9 2005 1,012,205 124,768 352,078 855,313 55,522 181,320 10 2006 255,759 40,655 556,967 216,116 18,091 286,838 11 2007 299,202 103,506 252,826 0 53,306 Total 8,304,907 1,477,178 2,582,647 7,017,646 657,344 1,330,063 Rata-rata 1,509,983 295,436 469,572 1,275,936 119,517 241,830
Tabel 3. Data produksi dan limbah yang dihasilkan beberapa industri kayu olahan (1)
*) 3
Potensi rata-rata limbah = 1,637,283 m /tahun
Berdasarkan Tabel 3 di atas limbah yang diproduksi dari industri vinir, tampak bahwa terjadi fluktuasi produksi yang sangat tajam, di mana produksi tertinggi terjadi pada tahun 2002 dan selanjutnya cenderung menurun. Sedangkan limbah yang diproduksi dari industri papan partikel justru mengalami titik terendah pada tahun 2002 dan puncak produksinya terjadi pada tahun 2001. Limbah yang diproduksi dari industri sangat berfluktusi dan tidak memiliki trend tertentu dengan produksi tertinggi pada tahun 2006 dan terendah pada tahun 2000. Fluktuatifnya limbah yang diproduksi kayu olahan (Tabel 3) ini juga dipengaruhi faktor suplai bahan baku ke industri selain juga faktor kondisi sosial, ekonomi, dan politik serta kebijakan pemerintah yang terjadi.
chipwood
Tabel 4. Data produksi dan limbah yang dihasilkan beberapa industri kayu olahan (2)
Tahun Pulp Olahan
lainnya moulding Limbah pulp*) Limbah moulding*) Limbah olahan lainnya*) 2 15 16 17 18 19 20 1998/1999 1,993,624 705,005 978,038 996,812 562,372 341,927 1999/200 1,194,283 647,854 634,465 597,142 364,817 314,209 2000 658,984 160,336 329,492 92,193 0 2001 702,121 37,384 139,134 351,061 80,002 18,131 2002 280,591 161,833 140,296 93,054 0 2003 4,662,337 726,502 321,653 2,331,169 184,950 352,353 2004 2,593,926 766,401 238,743 1,296,963 137,277 371,704 2005 988,192 360,298 272,668 494,096 156,784 174,745 2006 3,370,600 23,060 119,396 1,685,300 68,653 11,184 2007 4,881,966 2440983 0 0 Total 21,326,624 3,266,504 3,026,266 10,663,312 1,740,103 1,584,254 Rata-rata 3,877,568 816,626 605,253 1,938,784 316,382 176,028 *) 3
Potensi rata-rata limbah =2,431,194 m /tahun
Sumber data lain dari Asosiasi Asosiasi Pulp dan Kertas Indonesia (APKI) menyebutkan bahwa produksi pulp di Indonesia tahun 2008 diperkirakan mencapai 7,9 juta ton per tahun. Dimana menurut Rudatin (1989) Ruhendi .(2007 ), dari 15.000 ton pulp (berat kering) dari proses sulfat akan dihasilkan limbah lindi hitam sekitar 13.000 ton dengan konsentrasi lignin 18% berat padatan/berat larutan. Diperkirakan dari produksi pulp tersebut, akan diperoleh lignin dari lindi hitam sekitar 3,16 juta ton per tahun (Syahbirin , 2009).
Berdasarkan tabel di atas terlihat bahwa industri pulp menyumbang limbah paling tinggi dibandingkan dari industri kayu olahan lainnya dan moulding. Adapun pola produksi limbah komoditi tertentu yang terjadi pada kurun waktu 2000-2007 dimana produksi tersebut mengalami peningkatan tajam pada tahun 2003, meskipun sempat turun pada tahun 2004-2005 dan selanjutnya terjadi peningkatan pada tahun- tahun selanjutnya.
Gambaran potensi lignin tandan kosong kelapa sawit (TKKS) dan lignin serat TKKS berikut kemungkinan pemanfaatan lignin tersebut sebagai bio-perekat, adalah dengan anggapan TKKS tidak digunakan untuk hal lain seperti bahan bakar (terutama di pabrik CPO), pupuk organik/kompos, dan bahan baku pembuatan pulp/kertas (umumnya menggunakan proses semi kimia, karena sebagian besar lignin TKKS ikut terbawa pada produk pulp/kertas).
Mengenei limbah yang diproduksi oleh industri moulding, produksi limbah tersebut cenderung menurun dan tertinggi pada tahun 1998 dan untuk limbah dari kayu olahan lainnya relatif tidak stabil, dengan produksi tertinggi pada tahun 2004.
Berdasarkan perhitungan data limbah pada Tabel 2, 3, dan 4 maka dapat diprediksi lignin yang terkandung dalam limbah tersebut. Adapun rincian total potensi limbah adalah sebagai berikut :
Potensi limbah rata-rata per tahun 1 (Tabel 2) =15,241,822 m /tahun Potensi limbah rata-rata per tahun 2 (Tabel 3) =1,637,283 m /tahun Potensi limbah rata-rata per tahun 3 (Tabel 4) = 2,431,194 m /tahun Potensi limbah total limbah 1+limbah 2 +limbah 3 = 19,310,299 m /tahun
Selanjutnya, dengan asumsi yaitu berat jenis limbah (kayu) 0,50 (kering oven), kandungan selulosa dan lignin pada limbah tersebut berturut-turut sebesar 50% dan 25%, maka dapat diperkirakan potensi lignin sebesar 19,310,299 x 0,50 x 0,25 = 2,413,787,375 ton/tahun (sebesar 2,4 juta ton/tahun). Angka potensi lignin dibuat dengan anggapan segala limbah pengolahan kayu tersebut (Tabel 2,3 dan 4) tidak dipergunakan untuk bahan baku industri kayu, atau misalkan limbah penggergajian kayu dan limbah industri kayu lapis tetap utuh tidak digunakan sebagai bahan baku pembuatan papan partikel, MDF, dan pulp/kertas, dan sebagainya.
Jadi selain sektor kehutanan, biomassa dari sektor perkebunan juga berpotensi menghasilkan limbah yang cukup besar khususnya dari perkebunan kelapa sawit yaitu 4,604,647.95 ton/tahun (sebagai TKKS) dan 377,809.62 ton/tahun (sebagai serat) (Tabel 5) adalah dari usaha perkebunan kelapa sawit (TKKS).Peningkatan produksi limbah
dalam et al et al b 3 3 3 3
sawit/CPO) selama kurun waktu 2000-2007. Dari produksi limbah TKKS tersebut dapat diperkirakan potensi ligninnya (Tabel 5), lebih lanjut kecenderungan potensi produksi lignin TKKS dan serat disajikan pada Gambar 1 dan 2.
Tabel 5. Potensi limbah dan kandungan lignin dari perkebunan kelapa sawit
TKKS Serat Lignin TKKS Lignin serat
Tahun
(ton basah) (ton basah) (ton basah) (ton basah)
2000 2,376,672.47 222,848.81 451,567.77 24,513.37 2001 2,850,602.24 267,286.85 541,614.43 29,401.55 2002 3,266,786.13 306,310.35 620,689.36 33,694.14 2003 3,544,663.14 332,365.51 673,486.00 36,560.21 2004 3,676,917.07 344,766.30 698,614.24 37,924.29 2005 4,027,018.29 377,593.56 765,133.48 41,535.29 2006 5,890,612.90 552,333.59 1,119,216.45 60,756.69 2007 5,997,174.14 562,325.31 1,139,463.09 61,855.78 2008 5,954,758.03 558,348.17 1,131,404.03 61,418.30 2009* 6,328,579.10 593,399.52 1,202,430.03 65,273.95 2010 6,737,343.89 631,727.37 1,280,095.34 69,490.01 Rata-rata 4,604,467.95 377,809.62 874,883.11 47,493,05
Keterangan : - Lignin dalam TKKS dan serat: 19% dan 11% (Srekala ., 1997)
TKKS berdasarkan 33.95% tandan buah segar, dan berdasarkan 8.98% mesocarp Potensi rata-rata lignin limbah TKKS dan serat =932,376.16 ton
et al -
-
Berdasarkan grafik tersebut tampak bahwa terdapat pola kecenderungan peningkatan jumlah lignin yang terkandung dalam TKKS (Gambar 1). Hal ini seiring dengan semakin meningkatnya produksi kelapa sawit dari hasil perluasan kebun sawit ataupun hasil produksi perkebunan tersebut adalah yang dalam masa produktif. Selama kurun waktu 2000-2010, diperkirakan keseluruhan potensi lignin TKKS dan lignin serat mencapai 922,376.16 ton per tahun (Tabel 5). Selanjutnya dari data tersebut (2000- 2010) dapat diperoleh persamaan regresi dengan R (0,938) yang cukup baik, yang dapat digunakan untuk menduga kemungkinan produksi pada tahun-tahun mendatang (Gambar 1). Kemungkinan lignin dari TKKS yang diproduksi pada tahun 2020, 2025 dan 2030 adalah 177,623,039, 178,062,614 dan 178,502,189 ton basah.
2
data riil Kecenderungan
Gambar 1. Pola produksi lignin dariTKKS tahun 2000-2010
Pola produksi lignin dari serat juga memiliki kecenderungan yang semakin meningkat dari tahun 2000-2010 (Gambar 2). Berdasarkan data produksi selama 10 tahun tersebut dapat diperoleh persamaan regresi dengan R yang juga mendekati 1 (0.938), yang berarti model ini layak untuk digunakan sebagai pendugaan produksi lignin pada tahun yang akan datang. Kemungkinan produksi lignin yang terkandung dalam serat pada tahun 2020, 2025 dan 2030 masing-masing adalah 9.658.298, 9.706.018 dan 9.706.018 ton basah. Keseluruhan pendugaan potensi lignin tersebut pada tahun 2020-2030 (Gambar1 dan 2) juga dengan anggapan (seperi diuraikan sebelumnya) bahwa TKKS tidak dipergunakan untuk bahan bakar, pupuk kompos, dan pulp/kertas (menggunakan proses semi-kimia).
2
data riil
Kecenderungan
Gambar 2. Pola produksi lignin dari serat TKKS tahun 2000-2010
KESIMPULAN DAN SARAN
1. Lignin merupakan salah satu komponen utama penyusun dinding sel kayu atau bahan berserat ligno-selulosa lain, disamping komponen holoselulosa. Diharapkan lignin tersebut (sebagai polifenol) bermanfaat sebagai bahan baku untuk sintesa perekat alami (bio perekat).
2. Total potensi limbah dari sektor kehutanan Indonesia (kurun waktu 1998-2007), khususnya industri perkayuan (mencakup antara lain penggergajian, vinir/kayu lapis, pulp/kertas/MDF, papan partikel, LVL, dan papan blok) mencapai 19,310,229 (sekitar 19,3 juta) m per tahun. Limbah tersebut juga merupakan bahan berserat ligno-selulosa sehingga dengan demikian komponen lignin dapat pula dimanfaatkan untuk bio-perekat, dengan potensi 2,431,323 ton/tahun.
3. Sektor perkebunan (khusunya usaha perkebunan kelapa sawit) menghasilkan limbah yang disebut tandan kosong kelapa sawit (TKKS) dengan potensi sebesar 4,604,647.95 ton/tahun (2000-2010).Limbah TKKS juga merupakan bahan berserat ligno-selulosa, dimana berpotensi pula menghasilkan lignin TKKS, dan lignin serat secara keseluruhan sebesar 932,376.22 ton/tahun, yang juga dapat dimanfaatkan untuk bio-perekat.
4. Potensi lignin dari limbah sektor kehutanan dan limbah sektor perkebunan adalah dengan anggapan limbah tersebut tetap utuh, tidak dimanfaatkan untuk hal lain, seperti bahan bakar, pupuk kompos/organik, pulp/kertas/MDF, dan sebagainya.
3
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.2010. http://en.wikipedia.org/wiki/Bioadhesion. [17 Juni 2010].
Departemen Kehutanan. 2009. Lampiran Surat Direktur Jenderal Bina Produksi Kehutanan, No : 948/VI-BPPHH/2004 Tanggal 26 Oktober 2004. www.dephut.go.id. [16 Juni 2010].
Goring, D.A.I.1989. : The lignin Paradigm. Wolfgang G.
Glasser and Simo Sarkanen (Eds). ACS Symposium Series, American Chemical Society Washington, DC, pp: 2-7.
Haygreen, J.H., and Jim L. Bowyer. 1989.Hasil Hutan dan Ilmu Kayu “Suatu Pengantar”. Diterjemahkan Sutjipto A. Hadikusumo, Soenardi Prawirohatmodjo (editor). Gajah Mada University Press.
Kabar Indonesia. 2008. Kertasku dari Hutanku. [terhubung berkala] http://www.kabarindonesia.com. [17 Juni 2010].
K o n t a n o n l i n e . 2 0 0 8 . H a r g a k e r t a s n a i k , p r o d u k s i p u l p i k u t terkerek.http://www.kontanonline.co.id. [17 Juni 2010].
Ruhendi, S.,D.N.Koroh, F. A. Syamani, H.Yanti, Nurhaida, S.Saad, T.Sucipto. 2007 . Analisis Perekatan Kayu. Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
Ruhendi, S.2010. Perekatan Kayu Komposit. Modul Mata Kuliah Bioadhesive. Mayor Teknologi Serat dan Komposit. Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor 2009/2010.
Ruhendi, S.D.J.Priyono, T.Karliati.2007 . Polimer, perekatan dan dasar-dasar adhesi kayu. Departemen Hasil Hutan. Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor.
Sjöström E. 1995. Edisi 2, Sastrohamidjojo,
penerjemah; Prawirohatmodjo, penyunting. Yokyakarta: Gajah Mada University Press. Terjemahan dari:
Sreekala,M.S., M.G.Kumaran and S.Thomson. 1997. Oil palm fibers: morphology, chemical composition, surface modification and mechanical properties.
66:821-835.
Sucipto, T. 2009. Perekat lignin. Karya Tulis Departemen Kehutanan, Fakultas Pertanian. Universitas Sumatera Utara.
Syafii, W.2010. Utilization of technical lignin. Bahan kuliah mata kuliah Pemanfaatan komponen kimia hasil hutan. Departemen Hasil Hutan Institut Pertanian Bogor.
Lignin Properties and Materials
Kimia Kayu, Dasar-dasar Penggunaan. Wood Chemistry.
Journal of Applied Polymer Science
a
b
hasil hutanVol. 17 No. 2, Oktober 2011: 111 – 123 BULETIN
Syahbirin, Gustini, A.A. Darwis, A. Suryani, W. Syafii. 2009. Pengaruh nisbah pereaksi (lignin eupcalyptusnatrium bisulfit) dan ph awal reaksi sulfonasi terhadap
karakteristik natrium lignosulfonat. 19(2): 101-106.
Van der Klashorst, G.H. 1989. Wood Adhesives “Chemistry and Technology”: Lignin formaldehyde wood adhesives. A.Pizzi (Eds). Volume 2. Marcel Dekker, Inc. New York and Basel, pp: 155-189.
J. Tek. Ind. Pert.