NUSANTARA VIII KEBUN CISARUNI, GARUT JAWA BARAT
Oleh :
TAOPIK SETIAWAN F14104081
2010
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
NUSANTARA VIII KEBUN CISARUNI, GARUT JAWA BARAT
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh :
TAOPIK SETIAWAN F14104081
2010
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
Cisaruni, Garut Jawa Barat
Nama : Taopik Setiawan
NIM : F 14104081
Bogor, Agustus 2010
Menyetujui,
Dosen Pembimbing Akademik
Ir. Sri Endah Agustina, MS
NIP. 19590801 198203 2 003
Mengetahui,
Ketua Departemen Teknik Pertanian
Dr. Ir. Desrial, M.Eng
NIP. 19661201 199103 1 004
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan
skripsi yang berjudul “Audit Energi Pada Sistem Pengolahan Pucuk Teh Menjadi Teh Hitam Orthodox di PT. Perkebunan Nusantara VIII Kebun Cisaruni, Garut Jawa Barat”.
Skripsi ini tersusun atas bimbingan, dukungan dan doa yang begitu besar
dari kedua orang tua. Penulis mengucapkan terimakasih pada semua pihak yang
telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini. Ucapan terimakasih disampaikan
kepada :
1. Ir. Sri Endah Agustina, M.S sebagai dosen pembimbing akademik yang
telah memberikan bimbingan dan arahannya kepada penulis.
2. Prof. Dr. Ir. Hadi K. Purwadaria, M.Sc dan Dr. Ir. Leopold O. Nelwan,
M.Si selaku dosen penguji atas masukan-masukan yang membangun
bagi penulis.
3. Bapak Ir. Rahmat Supriadi selaku Administratur dan Ir. R. Diki
Abdulkadir, yang telah memberikan bimbingan dan kesempatan izin
penulis untuk melakukan penelitian di PT. Perkebunan Nusantara VIII
Kebun Cisaruni Garut.
4. Bapak Dasep Nurodin, Bapak Suhendar, Ibu Evi, Bapak Suryaman,
Bapak Dudung, Sofyan, Ato, Erik dan seluruh jajaran PT. Perkebunan
Nusantara VIII kebun Cisaruni yang telah banyak memberikan bantuan
kepada penulis.
5. Kakak Nurizati, M.Si dan Kairol Amri yang telah memberikan
dukungannya kepada penulis
6. Mochamad Arsyad atas dukungan serta kebersamaannya selama
penelitian di Perkebunan Cisaruni
7. Teman-teman Teknik Pertanian IPB 41, 42 dan 43 yang telah
agar kedepannya dapat lebih bermanfaat bagi penulis sendiri dan bagi pembaca.
Bogor, Agustus 2010
Taopik Setiawan. F14104081. Audit Energi Pada Sistem Pengolahan Pucuk Teh Menjadi Teh Hitam Orthodox di PT. Perkebunan Nusantara VIII Kebun Cisaruni Garut. Di bawah bimbingan Ir. Sri Endah Agustina, MS. 2010.
RINGKASAN
Indonesia saat ini memiliki cadangan minyak bumi sebesar 7998 MMSTB dan terbukti 4303 MMSTB dengan potensial sebesar 3695 MMSTB (PT Media Data Riset, status Februari 2010). Dengan tingkat produksi minyak 357 juta barel per tahun, minyak bumi Indonesia diprediksi akan habis dalam waktu 10 tahun. Mengingat hal tersebut, maka diperlukan suatu upaya konservasi untuk menurunkan/menekan laju penggunaan energi dan memelihara kelestarian sumber daya yang ada. Audit energi merupakan langkah awal dalam pelaksanaan konservasi energi. Audit energi adalah kegiatan untuk mengidentifikasi potensi penghematan energi dan menentukan jumlah energi dan biaya yang dapat dihemat dengan usaha konservasi energi dari suatu sistem, sarana maupun peralatan yang telah ada.
Kegiatan pada proses pengolahan pucuk teh menjadi bubuk teh di PT. Perkebunan Nusantara VIII kebun Cisaruni adalah pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox. Proses pengolahan teh hitam orthodox di kebun Cisaruni dibedakan menjadi dua tahapan, yaitu pengolahan basah dan pengolahan kering. Secara garis besar proses pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox di pabrik meliputi penerimaan bahan baku, pelayuan, penggilingan, fermentasi, pengeringan dan sortasi kering. PT. Perkebunan Nusantara VIII kebun Cisaruni mempunyai kapasitas produksi rata-rata teh kering 8.27 ton/hari pada bulan Maret 2010.
Tujuan penelitian yang dilakukan adalah melakukan audit energi dengan mengkaji bentuk, sumber dan aliran energi pada pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox di Perkebunan Cisaruni PT. Perkebunan Nusantara VIII. Serta mengetahui jumlah dan bentuk energi yang dibutuhkan untuk mengolah pucuk teh menjadi produk teh hitam orthodox dan mengidentifikasi tahapan proses yang kurang efisien sehingga upaya penghematan energi dapat segera dilakukan.
Penelitian dilakukan selama bulan Maret 2010 pada proses pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox di pabrik. Metode audit yang digunakan secara garis besar dilakukan dengan dua tahap, yaitu tahap pendahuluan (preliminary energy audit) dan tahap pemeriksaan menyeluruh (detailed energy
audit). Parameter yang diamati dalam penelitian ini adalah efisiensi
masing-masing sistem yang diaudit. Pengambilan data dilakukan setiap hari setiap jam sekali selama 24 jam. Adapun pengambilan data dilakukan dengan cara pengukuran disetiap tahapan proses pengolahan.
proses pelayuan dan pengeringan dengan rata-rata efisiensi pemanasan dan efisiensi sistem pengeringan berturut-turut sebesar 11.36% dan 6.62%. 1.98 MJ (5.88% dari total keseluruhan energi) energi listrik dan 0.056 MJ (0.17% dari total keseluruhan energi) energi tenaga manusia.
Dibandingkan dengan perkebunan lainnya di PT. Perkebunan Nusantara VIII seperti kebun Gedeh, Ciater dan Parakan Salak, besarnya konsumsi energi rata-rata untuk pengolah pucuk teh menjadi teh hitam di pabrik berturut-turut sebesar 20.97 MJ/kg teh, 20.81 MJ/kg teh dan 18.33 MJ/kg teh. Parakan Salak merupakan pengomsumsi energi terendah dibandingkan dengan kebun lainnya, karena sistem pengolahannya sudah menggunakan sistem CTC (crushing tearing cutting).
Pada bulan Maret 2010, konsumsi energi listrik di perkebunan Cisaruni paling banyak dikonsumsi pada tahap pelayuan sebesar 0.76 MJ/kg teh (38.5% dari total konsumsi listrik) dan terendah pada proses sortasi sebesar 0.35 MJ/kg teh (18% dari total konsumsi energi listrik). Sedangkan konsumsi energi bahan bakar padat paling besar terdapat pada proses pengeringan sebesar 27.64 MJ/kg teh (87.52% dari total konsumsi energi bahan bakar). Di perkebunan Cisaruni penggunaan bahan bakar padat berupa kayu bakar bisa menghemat energi panas sebesar 4.62% dibandingkan dengan penggunaan bahan bakar industrial diesel oil. Selain itu, secara ekonomi penggunaan kayu bakar lebih murah apabila dibandingkan dengan penggunaan bahan bakar minyak.
Tahapan produksi yang kurang efisien adalah tahap pengeringan dan pelayuan, karena pada tahapan ini energi yang paling dominan adalah penggunaan energi listrik dan bahan bakar. Dengan kapasitas produksi yang sama, konsumsi energi kebun Cisaruni lebih besar dari kebun lainnya. Ini mengidentifikasikan bahwa konsumsi energi listrik dan bahan bakar pada pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodok di kebun Cisaruni lebih boros.
Penulis dilahirkan di Tasikmalaya pada tanggal 30 Juli
1986 dari ayah bernama Dadang Setiawan dan ibu bernama
Yayah Sobariyah. Penulis merupakan anak tunggal. Tahun
2004, penulis lulus dari MAN Cipasung Tasikmalaya dan pada
tahun yang sama lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor
(IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan
pada tahun yang sama penulis masuk pada Departemen Teknik Pertanian,
Fakultas Teknologi Pertanian .
Selama kuliah, penulis aktif mengikuti beberapa lembaga kemahasiswaan
kampus, yaitu Badan Eksekutif Mahasiswa Tingkat Persiapan Bersama (TPB
IPB), sebagai staf Departemen Pengembangan Minat dan Bakat periode
2004-2005, sebagai staf Departemen Public Relation Himpunan Mahasiswa Teknik
Pertanian IPB periode 2005-2006, sebagai ketua Himpunan Mahasiswa
Tasikmalaya (HIMALAYA) periode 2006-2007, sebagai anggota International
Association of Students in Agricultural and Related Sciences (IAAS) periode
2006-2007.
Penulis pernah melaksanakan praktek lapangan pada tahun 2009 dengan
topik Mempelajari Proses dan Pengolahan Pucuk Teh Menjadi Teh Hitam
Orthodox di Kebun Cisaruni PTPN VIII. Dalam rangka menyelesaikan studinya,
penulis melakukan penelitian dengan mengambil judul Audit Energi Pada Sistem
Pengolahan Pucuk Teh Menjadi Teh Hitam Orthodox di Perkebunan Cisaruni
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan
skripsi yang berjudul “Audit Energi Pada Sistem Pengolahan Pucuk Teh Menjadi Teh Hitam Orthodox di PT. Perkebunan Nusantara VIII Kebun Cisaruni, Garut Jawa Barat”.
Skripsi ini tersusun atas bimbingan, dukungan dan doa yang begitu besar
dari kedua orang tua. Penulis mengucapkan terimakasih pada semua pihak yang
telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini. Ucapan terimakasih disampaikan
kepada :
1. Ir. Sri Endah Agustina, M.S sebagai dosen pembimbing akademik yang
telah memberikan bimbingan dan arahannya kepada penulis.
2. Prof. Dr. Ir. Hadi K. Purwadaria, M.Sc dan Dr. Ir. Leopold O. Nelwan,
M.Si selaku dosen penguji atas masukan-masukan yang membangun
bagi penulis.
3. Bapak Ir. Rahmat Supriadi selaku Administratur dan Ir. R. Diki
Abdulkadir, yang telah memberikan bimbingan dan kesempatan izin
penulis untuk melakukan penelitian di PT. Perkebunan Nusantara VIII
Kebun Cisaruni Garut.
4. Bapak Dasep Nurodin, Bapak Suhendar, Ibu Evi, Bapak Suryaman,
Bapak Dudung, Sofyan, Ato, Erik dan seluruh jajaran PT. Perkebunan
Nusantara VIII kebun Cisaruni yang telah banyak memberikan bantuan
kepada penulis.
5. Kakak Nurizati, M.Si dan Kairol Amri yang telah memberikan
dukungannya kepada penulis
6. Mochamad Arsyad atas dukungan serta kebersamaannya selama
penelitian di Perkebunan Cisaruni
7. Teman-teman Teknik Pertanian IPB 41, 42 dan 43 yang telah
agar kedepannya dapat lebih bermanfaat bagi penulis sendiri dan bagi pembaca.
Bogor, Agustus 2010
I.PENDAHULUAN
A.LATAR BELAKANG
Energi merupakan unsur utama penggerak aktivitas kehidupan manusia, industri dan perekonomian suatu negara. Pertumbuhan perekonomian dunia dan kemunculan negara-negara industri baru dan sedang berkembang mendorong permintaan terhadap energi global meningkat. Permintaan dunia terhadap minyak akan meningkat sekitar 2 persen tiap tahunnya antara sekarang dan 2020. Berdasarkan proyeksi Departemen Energi Amerika Serikat (AS), penggunaan minyak dunia akan meningkat dari sekitar 94 juta barel per hari di tahun 2010 menjadi 102 juta barel per hari di tahun 2015, dan 110 juta barel per hari di tahun 2020 (Proyeksi Department of Energy USA, 2009).
Indonesia sendiri saat ini memiliki cadangan minyak bumi sebesar 7998 MMSTB dan terbukti 4303 MMSTB dengan potensial sebesar 3695 MMSTB (PT Media Data Riset, status Februari 2010). Dengan tingkat produksi minyak 357 juta barel per tahun, minyak bumi Indonesia diprediksi akan habis dalam waktu 10 tahun. Dan berdasarkan data Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral (status Mei 2010) cadangan minyak bumi Indonesia sebesar 8.2 miliar barel. Data mengenai penyediaan energi primer menurut jenis energinya dan pemakaian energi final di berbagai sektor disajikan pada Tabel. 1 dan Tabel 2.
Tabel 1. Penyediaan energi primer menurut jenis
Tahun Batu bara Minyak
bumi Gas Bumi
Tenaga Air
Panas
bumi Biomassa Jumlah
Jutaan BOE
Tabel 2. Pertumbuhan pemakaian energi final menurut sektor, barrel of oil equivalent (BOE)
Sektor 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Industri 251.895.942 252.158.714 245.108.900 275.308.517 263.294.377 262.687.070 280.187.757 300.675.120 360.688.169
Rumah tangga 296.573.110 301.347.223 303.032.794 309.046.165 314.114.684 313.772.025 312.715.871 319.333.000 317.032.982
Komersial 20.670.389 21.449.843 21.752.300 22.397.122 25.412.327 26.234.764 26.194.683 27.896.499 27.984.294
Transportasi 139.178.658 148.259.584 151.498.823 156.232.909 178.374.391 178.452.407 170.127.492 179.135.822 191.257.453
Lainnya 29.213.878 30.585.607 29.998.546 28.445.436 31.689.809 29.102.166 25.936.873 24.912.051 24.842.951
Konsumsi Energi Final 737.531.977 753.800.971 751.391.363 791.430.149 812.885.588 810.248.432 815.162.676 851.952.492 921.805.849
Pemanfaatan non energi 40.393.109 48.524.092 48.534.290 48.317.775 62.375.806 54.352.435 64.786.077 64.759.190 111.963.006
Dari Tabel 2 dapat dilihat bahwa konsumsi energi final dari tahun 2000 sampai tahun 2008 pemakaian terus meningkat baik di sektor komersial, transportasi, rumah tangga dan industri, sedangkan ketersediaannya terus menurun dan mengalami fluktuasi. Konsumsi energi final terbesar pada tahun 2008 pada sektor industri sekitar 921.805.849 BOE, sedangkan konsumsi energi pada sektor industri berdasarkan jenisnya disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Konsumsi energi pada sektor industri (BOE)
Tahun Biomass
*) Coal Briket Gas
Minyak
LPG Listrik *) Total
Kerosene
*) ADO
IDO
*)
Fuel
Oil Total
2000 58.981 36.060 85 86.826 4.219 37.171 8.008 25.581 74.979 1.073 20.850 278.854
2001 55.186 37.021 78 81.861 4.160 39.458 7.735 26.680 78.033 972 21.819 274.970
2002 52.305 38.698 83 80.508 3.955 38.828 7.311 25.596 75.690 1.093 22.578 270.955
2003 50.167 68.264 77 89.912 3.980 37.398 6.358 20.756 68.493 808 22.373 300.093
2004 46.917 55.344 80 85.076 4.012 42.986 5.862 21.859 74.718 1.101 24.719 287.954
2005 43.920 65.744 94 86.277 3.851 39.929 4.843 15.617 64.239 1.131 26.021 287.426
2006 46.676 89.043 94 82.845 3.394 35.027 2.627 16.154 57.203 1.453 26.736 304.052
2007 42.108 121.904 89 79.723 3.352 33.787 1.422 13.856 52.418 1.242 28.077 325.561
2008 44.235 159.696 157 90.845 2.676 35.371 849 9.961 48.856 1.124 29.405 374.319
Catatan : *) Energi yang digunakan pada industri produk teh
Gambar 1. Kebutuhan energi final per sektor
Intensitas penggunaan energi, terutama dari bahan bakar fosil mengakibatkan antara lain pemanasan global karena hasil pembakaran minyak fosil menghasilkan karbon dioksida (CO2), yakni gas rumah kaca yang menghambat radiasi panas ke angkasa ruang yang mempunyai efek meningkatnya CO2 di udara, serta pergantian musim yang tidak teratur. Adapun upaya yang perlu dilakukan untuk mengurangi pemanasan global atau peningkatan emisi gas rumah kaca, antara lain adalah penggunaan sumber-sumber energi lebih ramah lingkungan dan penghematan energi, melalui upaya konservasi
dan peningkatan efisiensi penggunaan energi.
Konservasi energi merupakan salah satu cara yang penting baik untuk menurunkan/menakan laju penggunaan energi maupun emisi gas rumah kaca (GRK), serta berusaha mengurangi eksploitasi sumber-sumber energi. Konservasi energi dapat dirasakan dalam waktu yang relatif singkat. Selain itu konservasi energi di sektor industri akan mengurangi biaya produksi sehingga akan memperkuat daya saing produk yang dihasilkan. Konservasi energi dirasakan perlu karena pemakaian energi di Indonesia tergolong boros.
tingkat yang lebih lengkap. Audit energi dapat membantu memberikan gambaran penggunaan energi pada proses dan identifikasi terjadinya pemborosan energi. Audit energi juga dimaksudkan untuk mengetahui kemungkinan perbaikan-perbaikan yang dapat dilakukan untuk meningkatkan efisiensi pemakaian energi.
PT Perkebunan Nusantara VIII (Persero), merupakan salah satu perusahaan yang berstatus sebagai Badan Usaha Milik Negara (BUMN) yang bisa menghasilkan keuntungan bagi negara. PT Perkebunan Nusantara VIII memiliki komoditi usaha diantaranya komoditi teh, karet, kina, kakao, sawit dan gutta percha.
Teh (Camelia sinensis L) adalah salah satu hasil pertanian dari sub sektor perkebunan yang merupakan komoditi usaha PTPN VIII, dalam proses pengolahan teh diperlukan beberapa sumber energi antara lain tenaga manusia, biomassa, industrial diesel oil (IDO), listrik dan bahan bakar minyak. Akan tetapi PTPN VIII, sebagaimana BUMN lainnya, didirikan dengan tujuan menghasilkan laba untuk kepentingan negara mengalami banyak kendala diantaranya adalah kenaikan biaya produksi akibat kenaikan tarif dasar listrik dan bahan bakar minyak terutama industrial diesel oil dan bahan bakar minyak lainnya.
Berdasarkan surat Keputusan Direktur Pemasaran dan Niaga PT Pertamina (Persero) No. Kpts –063/F00000/2008-S0 tentang Harga Jual Keekonomian Bahan Bakar Minyak Pertamina tanggal 29 April 2008, harga bahan bakar minyak non subsidi periode 1 Mei 2008 mengalami perubahan harga sebagai berikut : premium naik 6.4%, minyak tanah naik 9.4%, minyak solar naik 11.3%, minyak diesel naik 7.5%, minyak bakar naik 7.3% dan pertamina dex naik 8.7%. Sedangkan PT Perusahaan Listrik Negara (Persero) berencana menaikan Tarif Dasar Listrik (TDL) sebesar 15% pada tahun 2010 (Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral, status 26 April 2010).
menekan biaya produksi, langkah lain yang dapat dilakukan untuk menekan biaya produksi adalah dengan cara menakan biaya energi melalui upaya penghematan energi.
Berdasarkan penelitan yang dilakukan oleh Departemen Teknik Mesin PSG College of Technology, industri pengolahan pucuk teh menjadi bubuk teh di India dengan sistem pengolahan crushing tearing curling (CTC), bisa menghemat 20 persen energi listrik dan 40 persen energi panas untuk pelayuan dan pengeringan. Dalam proses pengolahan setiap kg teh dibutuhkan 12.6-21.6 MJ energi panas, 0.756-1.8 MJ energi listrik dan 0.396 MJ tenaga manusia.
Audit energi perlu dilakukan di perkebunan Cisaruni untuk mengetahui kondisi sistem pengolahan secara keseluruhan dan melakukan analisa penggunaan energi pada sistem pengolahan tersebut agar lebih efisien. Efisiensi penggunaan energi selain akan menurunkan biaya produksi juga akan menurunkan emisi gas CO2, dan pada akhirnya dapat meningkatkan daya saing produk di pasar global. Selain itu juga perlunya audit energi di perkebunan Cisaruni yaitu dikarenakan beragamnya hasil audit energi di perkebunan lain di PT Perkebunan Nusantara VIII, sehingga acuan output energi dan efisiensi sebenarnya per kg teh kering belum bisa dipastikan dengan jelas.
B. TUJUAN PENELITIAN
Tujuan penelitian yang dilakukan adalah melakukan audit energi pada pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox di Perkebunan Cisaruni, PT. Perkebunan Nusantara VIII, Garut, Jawa Barat.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A.TANAMAN TEH
Tanaman teh (Thea sinensis L.) merupakan salah satu tanaman keras dikelola secara perkebunan yang termasuk family Theaceae, ordo Guttaferales dan kelas Thalaniflora (BENSON, 1959 dalam Taruna Gayo, 1981). Hasil tanaman teh ini berupa ranting muda dengan daun-daun, lazim disebut pucuk teh. Pucuk teh inilah yang selanjutnya akan diolah menjadi teh kering yang dikenal umum sebagai bahan minuman.
Gambar 2. Tanaman teh di kebun Cisaruni
Pucuk teh yang baru dipetik dari tanamannya mengandung kadar air sebesar 75-80 % dari berat total daun dan sisanya berupa bahan-bahan selain air yang umum disebut sebagai bahan kering. Sebagian bahan kering tersebut bersifat dapat larut dalam air, dan sebagian lainnya bersifat tidak dapat larut. Daun yang bermutu baik adalah daun yang kandungan tannin dan aktivitas enzimnya tinggi serta mempunyai sifat fisik jaringan daun yang kuat. Makin tua daun makin rendah kandungan tannin-nya dan makin tidak elastis (Pramono, 1993).
yang umum saat ini adalah sistem orthodox rotorvane. Sistem CTC (crushing,
tearing, curling) merupakan sistem pengolahan teh hitam yang relatif baru di
Indonesia. Pusat Penelitian Teh dan Kina Gambung (1994) dalam Setyamidjaja (2000), memberikan gambaran tentang kedua cara pengolahan tersebut :
Tabel 4. Perbandingan antara cara pengolahan teh hitam sistem orthodox dan sitem CTC
No Sistem orthodox Sistem CTC
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Derajat layu pucuk 44%-46% Ada sortasi bubuk basah
Tangkai/tulang terpisah, disebut badag
Diperlukan pengeringan ECP Cita rasa air seduhan kuat
Tenaga kerja banyak Tenaga listrik besar
Sortasi kering kurang sederhana Fermentasi bubuk basah 105-120 menit
Waktu proses pengolahan berlangsung lebih dari 20 jam
Derajat layu pucuk 32%-35% Tanpa dilakukan sortasi bubuk basah Bubuk basah ukuran hampir sama
Pengeringan cukup FBD
Cita rasa air seduhan kurang kuat, air seduhan cepat merah
Tenaga kerja sedikit Tenaga listrik kecil Sortasi kering sederhana
Fermentasi bubuk basah 80-85 menit
Waktu proses pengolahan berlangsung kurang dari 20 jam Sumber : PPTK Gambung (1994) dalam Setyamidjaja (2000)
Tabel 5. Perbedaan antara hasil pengolahan teh hitam sistem orthodox dan sitem CTC
No Uraian Orthodox CTC
1 2 3 4 Bubuk Cita rasa Penyajian Kebutuhan penyajian Agak pipih Kuat Lambat 400-500 cangkir/kg Butiran Kurang kuat Cepat 800-1000 cangkir/kg Sumber : Achmad Imron (2001) dalam Anonim (2010)
Komposisi kimia daun teh sangat berpengaruh terhadap mutu bubuk teh yang dihasilkan yaitu pada strength, warna, flavour dan rangsangan seduhan teh. Hal ini disebabkan oleh pengaruh reaksi enzimatis selama pengolahannya. Komposisi kimia daun teh segar dan teh hitam disajikan pada Tabel 6.
Tabel 6. Komposisi kimia daun teh dan teh hitam
Komposisi Daun segar (%) Teh hitam (%)
Selulosa dan serat kasar Protein
Khloropil dan pigmen Pati Tanin teh Tanin teroksidasi Kafein Asam amino Mineral Abu 34 17 1.5 8.5 25 0 4 8 4 5.5 34 16 1 0.25 18 4 4 9 4 5.5 Sumber : Nasution dan Wachyuddin (1985)
pemeliharaan, keadaan iklim, ketinggian, pengawasan mutu terhadap teh yang dihasilkan dan tata cara pengolahan. Pengolahan yang sebaik apapun tidak akan mendapatkan mutu bubuk teh hitam yang baik apabila mutu daunnya itu sendiri tidak baik.
B.PENGOLAHAN PUCUK TEH MENJADI TEH HITAM DI KEBUN CISARUNI PT. PERKEBUNAN NUSANATARA VIII
Kegiatan pada proses pengolahan teh di PT. Perkebunan Nusantara VIII kebun Cisaruni adalah pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox. Proses pengolahan teh hitam orthodox di kebun Cisaruni dibedakan menjadi dua tahapan, yaitu pengolahan basah dan pengolahan kering. Proses pengolahan teh hitam tersebut sudah menggunakan alat dan mesin. Sedangkan tenaga manusia hanya diperlukan untuk mengontrol mesin dan memindahkan bubuk basah atau kering selama proses pengolahan berlangsung. Kecuali pada proses sortasi, tenaga manusia masih sangat banyak diperlukan untuk menjaga kualitas bubuk teh hitam orthodox. Secara garis besar diagram alir proses pengolahan teh hitam orthodox disajikan pada Gambar 2.
Gambar 2. Bagan alir proses pengolahan pucuk teh di kebun Cisaruni (Sumber : PT. Perkebunan Nusantara VIII, kebun Cisaruni)
Bahan baku (pucuk teh)
Pelayuan
Penggilingan
Fermentasi
Pengeringan
Sortasi kering
Adapun tahapan pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox adalah sebagai berikut :
1. Penerimaan Bahan Baku
Mutu teh hitam hasil pengolahan terutama ditentukan oleh bahan bakunya yaitu daun segar hasil petikan. Mutu teh hitam yang baik sebenarnya akan lebih mudah dicapai apabila bahan segarnya (pucuk) bermutu baik. Secara fisik, pucuk yang bermutu adalah daun muda yang utuh, segar, dan berwarna kehijauan. Menurut beberapa ahli pengolahan, 75% mutu teh ditentukan di kebun (ketinggian tempat, jenis petikan, dan penanganan hasil petikan), sisanya (25%) ditentukan oleh proses pengolahan.
Tahap awal pada proses pengolahan adalah penerimaan bahan baku, yaitu penimbangan. Kemudian hasil penimbangan dicatat setelah itu diturunkan dengan bantuan monorail untuk mengangkut teh dari truk ke
withering trough.
2. Pembeberan dan Pelayuan
Aspek fisik pelayuan ialah suatu proses dimana pucuk teh melepaskan air yang dikandung ke udara bebas tanpa terjadi kerusakan pada pucuk teh, oleh karena itu udara pada ruangan pelayuan hendaknya kering dengan suhu tidak terlalu rendah. Pada proses pelayuan tahap pertama yang dilakukan adalah pembeberan pucuk yang mana pucuk disebar merata sampai palung
(trough) penuh dengan ketebalan ± 30 cm atau bisa disebut 30 cm pucuk per
3. Penggilingan dan Fermentasi Awal
Proses penggilingan pucuk teh dan fermentasi awal hasil gilingan merupakan tahap pengolahan untuk menyiapkan terbentuknya mutu, baik secara kimia maupun fisik. Secara umum proses penggilingan dan fermentasi awal adalah sebagai berikut :
3.1. Penggulungan
Pada proses penggulungan (rolling) akan membuat daun memar dan dinding sel rusak, sehingga cairan sel keluar di permukaan dengan merata, dan pada saat itu sudah mulai terjadi proses oksidasi enzimatis (fermentasi). Dengan adanya penggulungan, secara fisik daun yang sudah digulung akan memudahkan tergiling dalam proses penggilingan. Penggulungan dilaksanakan dalam alat penggulung yang disebut open top roller selama 30 – 40 menit yang mempunyai kapasitas 350 kg.
3.2. Penggilingan
Mesin penggilingan yang biasa dipakai dalam proses pengolahan teh hitam orthodox di PT. Perkebunan Nusantara VIII Kebun Cisaruni, Garut adalah press cap roller dan rotor vane. Pada proses penggilingan, gulungan akan tergiling menjadi partikel yang lebih kecil sesuai dengan yang dikehendaki konsumen, gulungan akan berukuran lebih pendek, cairan sel keluar semaksimal mungkin, dan dihasilkan bubuk basah sebanyak-banyaknya.
Proses penggilingan yang dilakukan di pabrik pengolahan teh hitam orthodox kebun Cisaruni yaitu program giling orthodox–rotorvane. Hasil penggilingan adalah bubuk basah yang kemudian dipisah-pisahkan menjadi beberapa jenis bubuk pada sortasi basah.
3.3. Sortasi bubuk basah
Sortasi bubuk basah bertujuan untuk memperoleh bubuk yang seragam, memudahkan sortasi kering, serta memudahkan dalam pengaturan proses pengeringan. Mesin sortasi basah yang biasa dipakai adalah rotor ball breaker.
4. Fermentasi
Fermentasi atau proses oksidasi enzimatis merupakan proses oksidasi senyawa polifenol dengan bantuan enzim polifenol oxsidase. Fermentasi ini dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kadar air dalam bahan (hasil sortasi basah), suhu dan kelembapan relative, kadar enzim, jenis bahan, serta tersedianya oksigen. Di pabrik Cisaruni, fermentasi dilakukan pada ruang yang sama dengan kegiatan penggilingan dan sortasi basah.
5. Pengeringan
Tujuan utama pada proses pengeringan adalah menghentikan proses fermentasi senyawa polifenol dalam bubuk teh pada saat komposisi zat-zat pendukung kualitas mencapai keadaan optimal dan menentukan mutu akhir teh hitam yang dihasilkan. Dengan adanya pengeringan, kadar air dalam teh bubuk akan berkurang, sehingga teh kering akan tahan lama dalam penyimpanan. Proses pengeringan yang dilakukan di pabrik Cisaruni menggunakan mesin pengering jenis two stage dryer yang dilengkapi dengan trays konveyor. Teh yang keluar dari mesin pengering two stage dryer akan melewati jalur conveyor
dan ditampung dalam sebuah tong kemudian disimpan dalam jublag atau tong penampung yang lebih besar berdasarkan ukuran bubuk agar kondisi bubuk tidak terlalu panas yang nantinya akan masuk ke ruang sortasi kering.
6. Sortasi Kering
Meskipun telah dilakukan proses sortasi basah, bentuk dan ukuran partikel teh kering yang dihasilkan oleh mesin pengering masih heterogen, oleh sebab itu perlu dilakukan sortasi kering. Pada prinsipnya proses sortasi kering yang dilakukan di pabrik Cisaruni adalah kegiatan memisahkan bubuk teh kering menjadi jenis tertentu. Tujuannya adalah mendapatkan ukuran, warna partikel teh kering yang seragam sesuai dengan standar yang diinginkan oleh konsumen meliputi memisah-misahkan teh kering menjadi beberapa tingkat mutu (grade)
C. KEBUTUHAN ENERGI PADA PENGOLAHAN TEH HITAM 1. Jenis dan Sumber Energi pada Sistem Pengolahan Teh Hitam
a. Energi langsung
Peranan energi langsung sangat besar dalam suatu proses pengolahan, terutama untuk proses yang padat energi. Energi langsung merupakan bentuk energi yang digunakan secara langsung pada proses produksi yaitu bahan bakar fosil (Abdullah, dkk. 1996). Sumber energi langsung yang diberikan pada industri teh adalah bahan bakar berupa solar dan kayu bakar, listrik, dan tenaga manusia.
Nilai kalor total per unit beberapa bahan bakar yang merupakan penjumlahan nilai kalor dan input produksi disajikan pada Tabel 7.
Tabel 7. Nilai kalor per unit beberapa macam bahan bakar
Sumber energi Unit Nilai kalor (MJ/unit) Input produksi (MJ/unit) Total (MJ/unit) Gasoline IDO Diesel Minyak bumi LPG Gas alam Batu bara keras Batubara lunak Kayu keras Kayu lunak Listrik Liter Liter Liter Liter m3 kg kg kg kg kWh 32.24 38.66 38.66 26.10 41.38 30.23 30.39 19.26 17.58 3.60 8.08 9.12 9.12 1.16 8.07 2.36 2.37 1.44 1.32 8.39 40.32 47.78 47.78 32.26 49.45 32.59 32.27 20.70 18.90 11.99 Sumber : Cervinca dan Pimentel, 1980 dalam Somantri, 2002
b. Energi tidak langsung
Jumlah energi langsung dan tidak langsung yang digunakan untuk memproduksi suatu barang disebut embodied energy. Embodied energy
memproduksi suatu masukan produksi atau materi penyusun produk seperti alat dan mesin pertanian (manufakturing).
c. Tenaga manusia
Tenaga manusia yang digunakan sebagai sumber energi untuk produksi lazim disebut energi biologis. Sebagian besar operasi di bidang pertanian membutuhkan tenaga manusia untuk melakukan kerja mekanis. Walaupun pada operasi tersebut telah menggunakan alat bantu ternak dan motor, tenaga manusia tetap digunakan.
Batas kemampuan untuk mengubah energi makanan ke dalam bentuk kerja adalah 6 kkal/menit atau sama dengan 0.42 kW. Energi ini hanya dapat diubah menjadi energi panas 10-15%, maka dapat digunakan untuk kerja adalah 0.04 MJ/jam (Van Loon, 1978 dan Malcolm, 1991 dalam Somantri 2002). Kebutuhan energi manusia pada kegiatan pengolahan di pabrik menurut Stout, N.A (1990) dan Sholahudin (1999) dalam Somantri (2002) yaitu sebesar 1.4 kkal/menit atau 0.725 MJ/jam.
2. Hasil-hasil penelitian kebutuhan energi pada proses pengolahan teh hitam di PT Perkebunan Nusantara VIII
Tabel 8. Hasil-hasil penelitian konsumsi energi pada proses pengolahan teh dalam satuan MJ/kg teh kering
Kegiatan PTPN VIII Goalpara1)
PTPN VIII Gedeh Cianjur2)
PTPN VIII Ciater3)
PTPN VIII Parakan salak4)
Pelayuan pucuk 7.2981 8.80173 9.91084 1.24000
Penggilingan 1.0831 1.85223 1.41797 1.13000
Pengeringan 9.1070 8.77846 8.80763 15.67000
Sortasi kering 0.5103 1.53567 0.67200 0.29000
Sumber : 1) Mulyawan, 1997 2) Somantri, 2002 3) Kartikasari, 2002 4) Edi Purnomo, 2006
D. AUDIT ENERGI
Audit energi merupakan bentuk analisa energi untuk menghitung jumlah energi yang digunakan dalam setiap tahap di dalam suatu sistem secara keseluruhan (Abdullah, 1998). Audit energi adalah kegiatan untuk mengidentifikasi potensi penghematan energi dan menentukan jumlah energi dan biaya yang dapat dihemat dengan usaha konservasi energi dari suatu sistem, sarana maupun peralatan yang telah ada (KEPRES 43/1993, Konservasi Energi).
Bagian dari usaha konservasi energi adalah dengan cara mengetahui sumber-sumber pemborosan pemakaian energi, serta memberikan analisis dan jawaban mengenai tindakan yang bisa dilakukan terhadap pemakaian energi yang lebih tepat tanpa mengurangi produktifitas yang telah dicapai sebelumnya (PII, 1992).
Menurut KONEBA (1989) dalam Mulyawan (1997), metode audit energi terdiri dari dua tahapan yaitu audit energi awal (preliminary energi audit) dan audit energi terinci (detailed energy audit)
1. Audit energi awal (preliminary energy audit)
2. Audit energi terinci (detailed energy audit)
Audit energi terinci (detailed energy audit) adalah dengan melakukan penjajagan terhadap peralatan yang dipakai dalam suatu pabrik dan melakukan analisa, baik terhadap alat yang tetap digunakan secara kontinyu maupun alat yang bersifat tidak tetap.
Tahapan pada audit energi terinci yaitu : a. Evaluasi pengelolaan energi harian
b. Melakukan audit energi awal
c. Rencana pengembangan kegiatan pabrik
d. Pemilihan bagian-bagian yang akan diaudit secara rinci e. Persiapan kelengkapan kerja
f. Pemeriksaan data lapangan g. Evaluasi data yang dikumpulkan
h. Mengidentifikasi peluang konservasi energi i. Rencana pengembangan aktivitas peralatan j. Pengawasan penggunaan energi secara kontinyu k. Penyempurnaan pengelolaan energi secara menyeluruh
Tahapan audit energi yang dilakukan oleh Suryadi (1994) dalam kegiatan audit energi pada proses produksi pupuk urea di PT Pupuk Kujang adalah sebagai berikut :
1. Pengumpulan data awal
Pengumpulan data-data mengenai produksi dan energi (jenis, sumber, konsumsi dan kapasitas konsumsi)
2. Evaluasi awal
Melakukan perhitungan untuk mendapatkan konsumsi energi spesifik untuk listrik, panas dan mekanis dari suatu produk, dan membandingkan dengan data konsumsi energi secara internasional.
3. Pelaksanaan pengukuran energi
4. Evaluasi hasil pengukuran
Pelaksanaan konservasi energi akan didasarkan pada hasil perbandingan data spesifikasi dengan data hasil pengukuran sesungguhnya, sehingga dari tahapan ini akan dapat dihasilkan rekomendasi cara penghematan energi.
5. Realisasi
Pihak industri akan melaksanakan penghematan energi melalui penataan, modifikasi, atau penggantian peralatan proses energi sesuai dengan bagian yang direnovasi dan sesuai dengan kemampuan industri, sehingga pemborosan energi dapat diatasi.
6. Kontrol unjuk kerja
Setelah pelaksanaan pencegahan pemborosan terealisasi, tim audit akan melakukan control unjuk kerja untuk mencocokan potensi penghematan energi yang sudah dihitung sebelumnya.
Sedangkan menurut Wayne C. Turner (1992) dalam Suryadi (1994), langkah-langkah dalam audit energi adalah sebagai berikut :
1. Pengumpulan data
Teknik pengumpulan data ini meliputi teknik analisis pendahuluan, pengumpulan data tetapan-tetapan peralatan catatan lapangan, pengoperasian data terhadap persamaan yang telah ada dan uji coba peralatan.
2. Teknik analisis
Tahapan analisis meliputi analisa konsep penambahan biaya untuk tahapan tertentu bilamana diperlukan, analisis kesetimbangan massa dan energi, analisis energi yang masuk dan keluar pada sub sistem, analisis pindah panas, evaluasi muatan listrik dan pembuatan model dan simulasi.
3. Evaluasi biaya peralatan
4. Membuat laporan hasil perhitungan konsumsi energi
hasil audit yang baku, laporan efektifitas pengelolaan peralatan dan laporan tinjauan (review) tiap tahap proses.
Menurut Philippines National Oil Company (1986) dalam Rachmat (2001), metode audit energi dapat dibagi menjadi beberapa tingakatan yaitu :
1. Primary audit atau preliminary audit
Terdiri dari kegiatan pencatatan dan analisis pemakaian energi dengan cara melaukan tinjauan singkat pada fasilitas pabrik dan dengan kebutuhan dan pembelian bahan bakar minyak. Pemeriksaan secara visual dilakukan untuk menentukan peluang penghematan energi dan membuat rencana analisis energi yang lebih rinci. Preliminary audit dikerjakan 1 sampai 3 hari tergantung pada kerumitan pabrik.
2. Detailed audit atau maxi audit
Terdiri dari catatan lengkap pemakaian energi untuk menghitung pemakaian energi dan efisiensi. Hal ini mengharuskan penggunaan alat-alat pengukuran. Detailed audit ini dapat dikerjakan dalam waktu satu minggu atau lebih.
3. Plant survey mini audit
III.METODOLOGI PENELITIAN
A.WAKTU DAN TEMPAT
Penelitian ini dilaksanakan di Labolatorium Energi dan Elektrifikasi Pertanian, Departemen Teknik Pertanian, IPB dan pabrik Cisaruni, PT. Perkebunan Nusantara VIII, Garut, Jawa Barat. Sedangkan waktu pelaksanaan penelitian adalah selama periode bulan Maret 2010 sampai dengan Mei 2010.
B.PENDEKATAN MASALAH DAN BATASAN SISTEM
Kegiatan audit energi pada sitem pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox ini dilakukan di lima unit, yaitu unit penerimaan bahan baku, pelayuan, penggilingan dan fermentasi, pengeringan dan sortasi kering. Batasan sistem yang dibuat dalam penelitian ini, antara lain sebagai berikut :
1. Seluruh kegiatan yang dilakukan di pabrik dan berhubungan langsung dengan pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox.
2. Seluruh input energi tenaga kerja yang terkait langsung dengan proses pengolahan diperhitungkan, kecuali pegawai administrasi dan petugas keamanan di pabrik Cisaruni.
3. Seluruh input energi listrik dan bahan bakar pada setiap unit proses diperhitungkan
Gambar 4. Bagan alir proses, peralatan dan masukan energi pada pengolahan teh di Perkebunan Cisaruni, Garut, Jawa Barat
C.PARAMETER YANG DIUKUR
Sebelum dilakukan pengumpulan data pada penelitian ini maka terlebih dahulu dilakukan penentuan parameter yang akan diukur. Adapun parameter yang akan diukur meliputi :
1. Penggunaan energi berasal dari bahan bakar
Data yang dibutuhkan meliputi data konsumsi bahan bakar, nilai kalor bahan bakar dan jumlah produksi teh kering.
2. Penggunaan energi listrik
Data yang dibutuhkan meliputi data jumlah pemakaian listrik, efisiensi, tegangan listrik, arus listrik, faktor daya listrik dan jumlah produksi teh kering dan daya terpasang pada peralatan produksi.
Tenaga manusia dan listrik
Tenaga manusia, listrik dan bahan
bakar
Tenaga manusia dan listrik
Tenaga manusia, listrik dan bahan
bakar
Tenaga manusia dan listrik
Penerimaan bahan baku
Pelayuan pucuk segar
Penggilingan & fermentasi
Pengeringan
Sortasi kering
Tahapan proses Masukan energi Alat/mesin
Two stage drier dan
Heat exchanger Monorail
Withering trough
Alat/mesin penggilingan
3. Penggunaan tenaga manusia
Data yang dibutuhkan meliputi data jumlah karyawan yang bekerja pada unit pengolahan, jumlah jam kerja karyawan, nilai unit tenaga manusia dan jumlah produksi pucuk teh dan jumlah produksi teh kering.
4. Efisiensi penggunaan energi
Setelah dilakukan pengukuran disetiap proses, perhitungan efisiensi penggunaan energi pada pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox dilakukan dengan membandingkan energi input dan output atau kapasitas pengukuran dengan kapasitas terpasang.
D.METODE AUDIT ENERGI DAN METODE PENGAMBILAN DATA
Metode audit energi yang akan dipakai pada penelitian kali ini mengacu pada penelitian yang dilakukan oleh PT. KONEBA (1989). Sehingga audit energi ini terdiri dari dua tahapan :
1. Tahap pendahuluan (preliminary energy audit)
Pada tahap ini dilakukan pengelempokan sumber data yang diperlukan seperti kondisi dan pola produksi, kemudian mengidentifikasi data-data tersebut. Setelah itu dilakukan analisis data untuk menentukan metode pengambilan data dalam satu bulan, satu minggu, dan satu hari dengan tiga kali ulangan. Sehingga data tersebut dapat dievaluasi pada tahap pemeriksaan menyeluruh
(detailed energy audit).
2. Pemeriksaan menyeluruh (detailed energy audit)
Setelah ditentukan metode pengambilan data yaitu data diambil dalam dua tahap dimana setiap tahap data diambil pada jam sebagai berikut disajikan pada Tabel 9.
Tabel 9. Waktu pengambilan data proses audit energi pada pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox
Tahapan proses Tahap I Tahap II
Penerimaan bahan baku 09.00; 10.00; 11.00 11.00; 12.00; 13.00 Pelayuan 09.00; 17.00; 01.00 11.00; 17.00; 03.00 Penggilingan & fermentasi 01.00; 04.30; 08.00 03.00; 06.30; 10.00 Pengeringan 03.00; 07.30; 12.00 05.00; 09.30; 14.00 Sortasi 04.00; 09.00; 15.00 06.00; 11.00; 17.00
Selanjutnya akan dilakukan pemeriksaan menyeluruh dengan melakukan penjajagan (surveying) terhadap peralatan yang dipakai di pabrik Cisaruni dan melakukan analisa, baik terhadap alat yang tetap digunakan secara kontinyu maupun alat yang bersifat tidak tetap.
Tahapan selanjutnya dari pemeriksaan menyeluruh ini adalah melakukan pemeriksaan dan pencatatan atau pengambilan data. Pengambilan data untuk audit ini dilakukan dengan 2 (dua) cara, yaitu :
1. Pengumpulan data primer
Waktu pengumpulan data primer ditentukan setelah dilakukan preliminary
energy audit. Sedangkan pengambilan data dilakukan dengan tiga kali
ulangan. Pengumpulan data pada tahap pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox di pabrik dilakukan sebagai berikut :
1.1. Pada penerimaan bahan baku pucuk teh segar, pengumpulan data dilakukan dengan cara mendata jumlah tenaga kerja, jumlah jam kerja, konsumsi energi listrik dan berat pucuk segar.
1.2. Pada tahap pelayuan pucuk teh segar, pengumpulan data dilakukan dengan cara pengukuran jumlah jam kerja, jumlah tenaga kerja, konsumsi bahan bakar, konsumsi energi listrik, suhu ruang pelayuan, dan berat pucuk segar.
1.4. Pada tahap pengeringan pengumpulan data dilakukan dengan pengukuran jumlah jam kerja, jumlah tenaga kerja, konsumsi bahan bakar, konsumsi energi listrik, pengukuran suhu udara luar, suhu udara yang masuk ke alat pengering, suhu udara yang keluar dari alat pengering, dan lama proses pengeringan.
1.5. Tahap sortasi kering, pengumpulan data dilakukan dengan cara pengukuran jumlah jam kerja, konsumsi energi listrik, jumlah tenaga kerja, berat teh kering yang dihasilkan.
2. Pengumpulan data sekunder
Pengambilan data sekunder dilakukan apabila pengumpulan data primer tidak mungkin dilakukan. Pengumpulan data sekunder bertujuan untuk mendukung data primer.
E.ALAT DAN BAHAN
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah pucuk teh segar, pucuk layu, pucuk tergiling, bubuk fermentasi, bubuk teh hitam kering dan bahan bakar padat padat yang diperoleh dari PT. Pekebunan Nusantara VIII, Kebun Cisaruni, Garut, Jawa Barat. Adapun peralatan yang akan digunakan dan diamati unjuk kerjanya adalah withering trough, pengering tipe two stage drier dan heat exchanger, elektromotor-elektromotor penggerak mesin-mesin yang ada di pabrik.
Alat-alat ukur yang digunakan untuk mendapatkan data adalah : stop
watch, kWh-meter, tang ampere, termometer alkohol bola basah-bola kering,
anemometer, halogen moisture analyzer dan termokopel yang terpasang pada alat pengering dan heat exchanger.
F.PERHITUNGAN DAN ANALISIS DATA
kegiatan pelayuan pucuk segar, penggilingan dan fermentasi, pengeringan, sortasi kering, dan pengemasan. Perhitungan terhadap masukan energi yang digunakan, dilakukan dengan memasukan variabel pada persamaan yang telah ditentukan dan semua satuan dalam MJ/kg teh kering.
1. Energi bahan bakar
Besarnya energi yang berasal dari bahan bakar untuk proses produksi dalam kegiatan prapanen untuk setiap kg pucuk teh didekati dengan menggunakan persamaan :
Sedangkan dalam kegiatan pengolahan (proses produski teh kering) didekati dengan persamaan :
Sehingga total energi bahan bakar yang tersimpan tiap kg teh kering dapat dijabarkan sebagai berikut :
dimana :
= Jumlah energi yang berasal dari bahan bakar pada kegiatan pra
panen untuk tiap kg pucuk teh (MJ/kg).
= Jumlah energi yang berasal dari bahan bakar pada kegitan
pengolahan untuk tiap kg teh kering (MJ/kg).
= Konsumsi bahan bakar pada pra panen yang ke-i (lt)
= Konsumsi bahan bakar pada proses pengolahan yang ke-j (lt)
= Nilai kalor bahan bakar jenis ke-i (MJ/lt)
= Nilai kalor bahan bakar jenis ke-j (MJ/lt)
= Jumlah produksi pucuk (kg)
= Jumlah produksi teh kering (kg)
= 1,2, 3……….
2. Energi listrik
Besarnya energi litrik yang digunakan untuk memproduksi tiap kg teh kering didekati dengan persamaan (Anwar, 1990 dalam Mulyawan 1997) :
Dimana nilai D untuk listrik 1 fasa menggunakan persamaan (PT. Koneba, 1987 dalam Mulyawan 1997) :
Nilai D untuk listrik tiga fasa menggunakan persamaan (PT. Koneba, 1987 dalam Mulyawan 1997) :
dimana :
= Energi listrik yang digunakan untuk produksi teh (MJ/kg)
= Daya motor/mesin terukur (kW)
= Waktu pemakaian alat (jam)
= Efisiensi alat/elektromotor
= Jumlah produksi teh kering (kg)
= Tegangan (volt)
= Arus (ampere)
= Faktor daya
3. Energi tenaga manusia
Besarnya tenaga manusia selama kegitan pra panen pada proses produksi teh didekati dengan persamaan :
Sehingga total energi manusia yang digunakan untuk memproduksi setiap kg teh kerig adalah :
dimana :
Etm (tot) = Jumlah tenaga manusia total yang dibutuhkan (MJ/kg) Etm1 = Tenaga manusia selama pra panen tiap kg pucuk teh (MJ/kg) Rtm2 = Tenaga manusia selama pengolahan tiap kg pucuk teh (MJ/kg) JK = Jumlah jam kerja (jam)
NE = Nilai unit kalor tenaga manusia Q1 = Jumlah produksi pucuk (kg) Q2 = Jumlah produksi teh kering (kg)
4. Analisis energi dalam proses pengeringan
Dalam produksi teh, penggunaan energi terbesar berdasarkan beberapa referensi terjadi pada tahap pengeringan mengkonsumsi energi bahan bakar dan listrik. Alat yang digunakan dalam proses ini yaitu pengering dilengkapi dengan alat pindah panas (heat exchanger) dan main fan penghembus udara.
Gambar 5. Kurva psikometrik chart untuk pengeringan Keterangan :
(1)-(2) = proses pemanasan udara (1)-(3) = proses pengeringan Tud = suhu udara
Tp = suhu pengeringan
Untuk menghitung massa uap air dicari dengan mengurangi berat bahan awal (wo) dengan berat akhir bahan (wl) :
dimana :
= Massa air yang diuapkan (kg)
= Berat awal bahan (kg)
= Berat akhir bahan (kg)
Laju perpindahan uap air dapat dicari setelah mendapatkan massa air yang diuapkan dengan persamaan :
dimana :
= Laju perpindahan uap air (kg/jam)
= Lama pengeringan (jam)
Aliran udara pengering yang dibutuhkan untuk menguapkan sejumlah air dari bahan menggunkan persamaan (Taib et al. dalam Nasution, 1992) :
dimana :
= Jumlah udara pengering yang dibutuhkan (m3/jam)
= Volume spesifik udara luar (m3/kg udara kering)
= Volume spesifik udara setelah dipanaskan (m3/kg udara kering)
= Kelembaban mutlak udara setelah dipanaskan (kg/kg udara
kering)
= Kelembaban mutlak udara keluar (kg/kg udara kering)
= Jumlah panas sensibel yang ditambahkan (kJ/jam)
= Entalpi udara luar (kJ/kg udara kering)
= Entalpi udara setelah dipanaskan (kJ/kg udara kering)
Dengan mengasumsikan panas laten dalam bubuk teh sama dengan panas laten pengupan air bebas, maka kebutuhan energi yang diperlukan untuk menguapkan air dari bubuk teh didekati dengan persamaan (Brooker et al., 1974 dalam Kartikasari, 2002).
dimana :
= Energi yang dibutuhkan untuk menguapakan air dari bubuk
teh (kJ/jam)
= Entalpi udara lingkungan pada keadaan jenuh (kJ/kgoC)
Sedangkan besarnya energi yang diperoleh dari pembakaran bahan bakar ( ) pada burner dan energi yang tersedia pada burner (Q4) yaitu :
dimana :
= Energi hasil pembakaran (MJ/jam)
= Laju konsumsi bahan bakar (liter/jam)
= Nilai kalor bahan bakar (MJ/jam)
= efisiensi burner
5. Efisiensi disetiap tahapan proses pengolahan 5.1.Efisiensi pelayuan
Sugiarti (1997) mendefinisikan efisiensi pelayuan ( ) merupakan
perbandingan antara energi (panas) yang digunakan untuk menaikkan suhu dan menguapkan air bahan (QT) dengan panas yang diterima udara pelayu (Qup). Untuk perhitungan digunakan persamaan berikut :
dimana :
= efisiensi pelayuan (%)
QT = panas total yang digunakan untuk memanaskan (menaikan suhu) dan menguapkan air bahan dari kadar air awal hingga kadar air akhir (kJ)
Qup = panas udara pelayu (kJ)
dimana :
Qps = panas digunakan untuk memanaskan/menaikan suhu bahan (kJ) Quap = panas yang digunakan untuk menguapkan air dari bahan (kJ) mt = massa pucuk teh basah (kg)
Tk = suhu ke luar tumpukan bahan (oC)
hfg = panas laten penguapan pada suhu Tk (kJ/kgoC)
Penurunan kadar air bahan selama pelayuan diukur berdasarkan total berat air yang diuapkan dibagi periode pelayuan.
dimana :
W = Laju pengauapan kadar air bahan (kg uap air/jam) M = total berat air yang diuapkan (kg)
t = periode pelayuan (jam)
Panas jenis pucuk teh dihitung berdasarkan persamaan nilai Willey and Son (1963) dalam Sugiarti (1997) :
dimana :
KA1 = Kadar air basis basah (%)
Untuk menentukan besarnya panas yang diberikan oleh udara panas pada bahan yang dilayuakan (Qup) digunakan persamaan :
dimana :
V = laju aliran udara (m3/jam)
ρ = massa jenis udara pelayuan (kg/m3) Cp = panas jenis udara pelayuan (kJ/kgoC)
Efisiensi proses penggilingan dimana elektromotor yang digunakan untuk menggerakan mesin dapat dihitung dengan rumus berikut :
dimana :
= Efisiensi penggilingan (%)
= Daya terukur motor listrik (kW)
= Daya terpasang motor listrik (kW)
5.3.Efisiensi proses pengeringan
Nilai efisiensi pada proses pengeringan dapat dibedakan atas efisiensi penggunaan panas, efisiensi pemanasan udara dan efisiensi pengeringan total. Nilai efisiensi dalam proses pengeringan dihitung dengan menggunkan persamaan-persaman berikut (Rachmat, 1987) :
Menurut Sucipto (1987) efisiensi pengeringan total dinyatakan dalam persamaan berikut :
dimana :
= Efisiensi pemanasan (%)
= Efisiesni sistem (%)
5.4. Efisiensi proses sortasi
Nilai efisiensi pada proses sortasi dimana motor listrik yang digunakan untuk menggerakan mesin-mesin yang ada diruang sortasi dihitung dengan rumus sebagai berikut :
dimana :
= Daya terukur motor listrik (kW)
= Daya terpasang motor listrik (kW)
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A.HASIL AUDIT ENERGI
Proses pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox meliputi kegiatan penerimaan pucuk teh di pabrik, pembeberan, pelayuan, turun layu, penggilingan dan fermentasi, pengeringan dan sortasi yang bertujuan untuk menghasilkan bubuk teh hitam berkualitas tinggi yang siap dikemas kemudian dipasarkan. Dalam setiap proses ini memerlukan masukan-masukan energi yang dapat dibagi menjadi tiga bentuk yaitu : energi langsung seperti bahan bakar minyak, bahan bakar padat berupa kayu bakar dan energi listrik, energi tak langsung yang biasa disebut dengan energi embodied berupa energi yang digunakan untuk manufacturing peralatan/mesin dan energi tenaga manusia.
Perhitungan audit energi pada proses pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox di PT Nusantara VIII, Kebun Cisaruni Garut Jawa Barat hanya dilakukan di bagian proses pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox yang meliputi perhitungan energi bahan bakar minyak, bahan bakar padat berupa kayu bakar, energi listrik serta energi tenaga manusia.
kayu, 0.06 MJ/kg (0.17%) berupa energi tenaga manusia. Detil hasil audit pada setiap tahapan proses dapat dilihat pada Gambar 5 dan Tabel 10. Hasil ini diperoleh dengan menghitung konsumsi energi pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox pada bulan Maret 2010. Perhitungan audit energi di Perkebunan Cisaruni tidak memperhitungkan nilai energi embodied karena tidak tersedianya data yang mendukung.
Konsumsi energi pada setiap tahapan proses pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox di Perkebunan Cisaruni disajikan pada Gambar 5.
Keterangan :
Ma : Tenaga manusia Li : Listrik
Bp : Bahan bakar padat
[image:46.612.107.516.149.588.2]Masukan energi dalam satuan MJ/kg teh kering
Gambar 6. Bagan alir konsumsi energi pada proses pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox di Perkebunan Cisaruni bulan Maret 2010
Penerimaan pucuk teh di pabrik
Pembeberan
Pelayuan
Turun layu
Penggilingan dan fermentasi
Pengeringan
Sortasi kering
Ma = 0.0065
Ma = 0.0062
Ma = 0.0128
Ma = 0.0090
Bp = 27.6425
Ma = 0.0135 Ma = 0.0082
Bp = 3.9433
Li = 0.7599
Li = 0.4022
Konsumsi energi pada pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox dengan kapasitas produksi teh hitam kering sebesar 231.675 ton, pada bulan Maret 2010 di Perkebunan Cisaruni disajikan pada Tabel 10 berikut ini.
Tabel 10. Konsumsi energi pada pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox di Perkebunan Cisaruni pada bulan Maret 2010
Kegiatan Energi listrik MJ/kg t.k Energi bahan bakar MJ/kg t.k Energi manusia MJ/kg t.k Energi total MJ/kg t.k Pembeberan 0.760 0.007 4.72
Pelayuan 3.943 0.008
Turun layu 0.006
Penggilingan 0.402 0.013 0.42
Pengeringan 0.458 27.643 0.009 28.11
Sortasi 0.355 0.013 0.37
Penerangan 0.001 0.001
Total 1.976 31.586 0.056 33.618
Keterangan : t.k (teh kering)
Perbandingan konsumsi energi rata-rata pada pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam antara Perkebunan Cisaruni Garut dengan beberapa kebun lain di PTPN VIII dapat dilihat pada Tabel 11.
Tabel 11. Perbandingan konsumsi energi rata-rata pada proses pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam di PTPN VIII dalam MJ/kg teh kering.
Kegiatan Gedeh1) Kapasitas 8910 kg/hari Ciater2) Kapasitas 11550 kg/hari
Parakan Salak3)
Kapasitas
10890 kg/hari
Cisaruni
Kapasitas
8910 kg/hari
Pelayuan pucuk 8.80173 9.91084 1.24000 4.7241
Penggilingan 1.85223 1.41797 1.13000 0.4151
Pengeringan 8.77846 8.80763 15.6700 28.1092
Sortasi kering 1.53567 0.67200 0.29000 0.3683
Total 20.96809 20.80844 18.33000 33.6182
[image:47.612.101.507.548.703.2]1.1Penerimaan bahan baku, pembeberan, pelayuan dan turun layu
Mutu teh hitam orthodox hasil pengolahan terutama ditentukan oleh bahan bakunya yaitu daun segar hasil petikan. Pucuk teh segar hasil petikan yang telah sampai ke pabrik diturunkan, kemudian dengan bantuan mono-rail
pucuk teh tersebut diangkut ke withering trough. Pada proses penerimaan pucuk teh ini, tenaga manusia dan listrik sangat berperan penting. Jumlah pemakaian tenaga kerja manusia berdasarkan perhitungan kapasitas kerja 110 kg kering per harian kerja pada proses penerimaan pucuk teh segar tergantung dari jumlah pucuk segar yang dipetik. Dalam Tabel 12 disajikan pemakaian tenaga kerja penerimaan bahan baku dan meber di Perkebunan Cisaruni.
[image:48.612.142.508.351.566.2]
Tabel 12. Pemakaian tenaga kerja penerimaan bahan baku dan meber berdasarkan kapasitas kerja 110 kg teh kering per harian kerja dengan standar kapasitas pucuk teh 4050 kg
Jumlah pucuk teh segar (ton)
Pemakaian tenaga kerja (orang)
Energi (MJ/jam)
15-20 4 2.51
20-25 5 3.14
25-30 6 3.77
30-35 7 4.40
35-40 9 5.65
40-45 10 6.28
45-50 11 6.91
50-55 12 7.54
55-60 14 8.79
Total konsumsi energi manusia pada tahapan penerimaan bahan baku adalah 0.007 MJ/kg teh kering, sedangkan konsumsi energi listrik untuk menjalankan elektromotor yang terpasang pada mono-rail sebesar 0.09 MJ/kg teh kering pada bulan Maret 2010.
terjadi kerusakan pada pucuk teh tersebut, oleh karena itu udara pada ruang pelayuan harus dikontrol dengan baik dan optimum pada suhu 26.7oC atau 80oF. Alat yang digunakan untuk melayukan pucuk teh adalah withering trough yang terdiri dari unit pemanas udara, bak pelayu, dan kipas. Prinsip kerja alat pelayuan adalah melewatkan udara segar dan hangat melalui pucuk teh sampai mencapai derajat layu tertentu.
Pada tahap pelayuan dan turun layu pucuk teh, input energi berasal dari bahan bakar padat berbentuk kayu bakar yang menghasilkan energi panas, tenaga manusia dan listrik. Besarnya konsumsi energi total masing-masing pada bulan Maret 2010 berdasarkan sumber energinya adalah 3.94 MJ/kg teh kering berupa energi bahan bakar padat kayu, 0.014 MJ/kg teh kering berupa energi manusia dan 0.760 MJ/kg berupa energi listrik. Sedangkan konsumsi energi total pada tahap ini adalah 4.72 MJ/kg teh kering.
Konsumsi energi pada tahapan proses pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam di pabrik Cisaruni, apabila dibandingkan dengan kebun lain di PTPN VIII berdasarkan hasil penelitian Lili Somantri (2002) di Perkebunan Gedeh yang mempunyai kapasitas produksi rata-rata hampir sama dengan Perkebunan Cisaruni sebesar 8.27 ton per harinya. Menunjukan konsumsi energi tertinggi pada tahap ini yaitu 8.80 MJ/kg teh kering dibandingkan dengan penelitian yang lainnya di PTPN VIII. Hal ini karena di Perkebunan Gedeh sumber energi panas yang dihasilkan masih berasal dari bahan bakar solar dan kandungan air dalam pucuk yang dihamparkan terlalu tebal serta kelembaban udara luar yang tinggi. Besar kecilnya energi pada tahap pelayuan tergantung dari banyaknya penggunaan bahan bakar yang dipakai untuk menghasilkan udara panas pada proses pelayuan selain penggunaan udara luar.
1.2 Penggilingan dan fermentasi
cap roller, rotorvane, ball breaker sifter dan humidifier. Semua peralatan itu digerakan oleh motor listrik yang mana sumber energinya berasal dari listrik.
Perkebunan Cisaruni pada tahap penggilingan dan fermentasi konsumsi total energi pada bulan Maret 2010 sebesar 0.42 MJ/kg teh kering. Input energi pada tahap ini berasal dari penggunaan tenaga manusia dan listrik dengan besar masing-masing 0.40 MJ/kg teh kering energi listrik dan 0.013 MJ/kg teh kering energi manusia pada bulan Maret 2010. Apabila dibandingkan dengan perkebunan lainnya, konsumsi energi total pada proses penggilingan di kebun Cisaruni dengan kapasitas 8.27 ton teh kering per hari lebih kecil dibandingkan dengan perkebunan lainnya, hal ini karena efisiensi rata-rata elektromotor yang digunakan pada proses penggilingan diatas 58 persen.
Banyaknya pucuk tua yang terambil dalam pemetikan atau tidak sesuai dengan standar yang telah ditentukan akan mempengaruhi konsumsi energi pada tahap ini karena penggulungan, penghancuran dan pengayakan akan berlangsung lebih lama. Hal ini dapat diketahui dari analisis pucuk yang dilakukan untuk mengetahui nilai pucuk yang akan diolah.
1.3 Pengeringan
Pada tahap pengeringan dimana kadar air dalam bubuk teh akan berkurang, memiliki input energi yang digunakan terdiri dari tenaga manusia, bahan bakar dan listrik. Perkebunan Cisaruni konsumsi energi total bulan Maret 2010 pada tahap ini sebesar 28.11 MJ/kg teh kering. Sedangkan besarnya konsumsi energi berdasarkan sumber energinya masing-masing pada tahap ini adalah 0.46 MJ/kg teh kering energi listrik, 27.64 MJ/kg teh kering energi bahan bakar padat berupa kayu bakar dan 0.009 MJ/kg teh kering energi manusia.
kebun Cisaruni bisa menghemat energi panas yang bersumber dari bahan bakar industrial diesel oil untuk pengeringan sebesar 29.13% dari total penghematan energi panas, dengan kondisi sekarang 100% menggunakan bahan bakar padat sebagai sumber energi panasnya.
Pada tahap pengeringan ukuran partikel bubuk teh yang dikeringkan akan mempengaruhi besarnya energi yang dibutuhkan, disamping efisiensi mesin pengering yang digunakan. Semakin kecil ukuran bubuk teh yang dikeringkan maka makin luas permukaan bubuk teh yang bersentuhan dengan udara panas, sehingga laju penguapan air berjalan semakin cepat. Dengan demikian konsumsi energi akan lebih kecil. Mesin yang digunakan pada tahap pengeringan di Perkebunan Cisaruni, yaitu two stages drier (TSD).
1.4 Sortasi Kering
Meskipun telah dilakukan proses sortasi pada tahap sortasi basah, bentuk dan ukuran partikel teh kering yang dihasilkan oleh mesin pengering masih heterogen, oleh sebab itu pada tahap sortasi kering akan dipisahkan kembali berdasarkan ukuran dan warna bubuk teh. Alat yang digunakan pada tahap ini yaitu midelton, vibro, druck roll, winower, vibro separator, fan blower dan konveyor.
Input energi pada tahap ini yaitu tenaga manusia dan listrik. Penggunaan tenaga listrik dimaksudkan untuk menjalankan alat/mesin yang terdapat di ruang sortasi, sedangkan tenaga manusia bertugas sebagai operator alat/mesin dan memindahkan bubuk teh ke alat/mesin yang lainnya yang tidak dipasang konveyor. Besarnya konsumsi energi total pada bulan Maret 2010 berdasarkan sumber energinya masing-masing pada tahap ini adalah 0.36 MJ/kg teh kering energi listrik dan 0.013 MJ/kg teh kering energi manusia pada bulan Maret 2010.
2. Konsumsi energi berdasarkan sumber energi
Tabel 13. Perbandingan konsumsi energi di Perkebunan Cisaruni Garut pada proses pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox di Pabrik dalam MJ/kg teh kering
Input energi Gedeh1) 8910 kg/hari
Ciater2) 11550 kg/hari
Salak(3 10890 kg/hari
Cisaruni 8910 kg/hari
Tenaga manusia 2.5203 0.0054 1.2500 0.0563
Bahan bakar*) 14.4265 22.8316 17.5000 31.5858
Listrik 10.3130 4.4490 3.1800 1.9761
Catatan : *) untuk kebun Cisaruni bahan bakar yang digunakan berupa bahan bakar padat kayu, sedangkan kebun Gedeh, kebun Ciater, kebun Parakan Salak menggunakan industrial diesel oil
Sumber : 1). Somantri, 2002 2) Noviyanti, 2002 3). Edi Purnomo, 2006
Konsumsi energi saat audit energi di Perkebunan Cisaruni Garut terbesar pada proses pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox yaitu berasal dari penggunaan energi bahan bakar padat berupa kayu bakar sebesar 31.5858 MJ/kg teh kering. Sedangkan untuk konsumsi energi terendah berasal dari penggunaan tenaga manusia sebesar 0.0563 MJ/kg teh kering.
Kegiatan pengolahan pucuk teh di pabrik menentukan kualitas bubuk teh kering berkualitas yang dihasilkan. Oleh karena itu, kegiatan ini membutuhkan suatu penanganan dan pengontrolan khusus untuk menghindari kerusakan pada waktu proses pengolahan tersebut. Input energi dari proses pengolahan ini berasal dari penggunaan energi listrik, bahan bakar solar, bahan bakar padat berupa kayu bakar dan tenaga manusia.
2.1Tenaga Manusia
dipindahkan dengan tenaga manusia. Secara keseluruhan konsumsi tenaga manusia pada proses pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox di Perkebunan Cisaruni cukup kecil, namun dalam proses pengolahan teh mutlak diperlukan.
Hasil perhitungan menunjukan, energi tenaga manusia yang diperlukan di Perkebunan Cisaruni Garut pada bulan Maret 2010 sebesar 0.0563 MJ/kg teh kering atau 0.17 persen dari keseluruhan energi untuk mengolah pucuk teh menjadi teh hitam orthodox di Pabrik. Dari keseluruhan jumlah tersebut penggunaan terbesar energi tenaga manusia yaitu pada kegiatan sortasi sebesar 0.01345 MJ/kg teh kering atau 23.90 persen dari keseluruhan energi tenaga manusia dalam proses pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox di pabrik. Dalam Tabel 14 disajikan kebutuhan energi manusia pada masing-masing tahap proses pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam.
Tabel 14. Kebutuhan energi manusia pada masing-masing proses pengolahan Kegiatan MJ/kg teh kering Prosentase (%)
Pembeberan 0.0065 12
Pelayuan 0.0082 15
Turun Layu 0.0062 11
Penggilingan dan Fermentasi 0.0128 23
Pengeringan 0.0090 16
Sortasi 0.0135 24
Jumlah 0.0563 100
2.2Bahan Bakar Minyak
Konsumsi solar di Perkebunan Cisaruni pada bulan Maret 2010 sebesar 308 liter dengan total penggunaan satu bulan 16 jam dan setiap 1 liter solar bisa menghasilkan 3.2 kWh. Total daya input bahan bakar solar 3 generator 206.7236 kW dengan output daya listrik sebesar 61 kW, sehingga didapatkan efisiensi generator 29.51 persen. Kecilnya nilai efisiensi ini disebabkan karena umur generator yang sudah tua, sehingga mempengaruhi terhadap performa atau kinerja dari generator itu sendiri seperti pembakaran yang tidak sempurna dan kebocoran pada ruang bakar. Kebutuhan energi keseluruhan dari bahan bakar solar pada proses pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam sebesar 0.0514 MJ/kg teh kering, dengan input energi dari bahan bakar solar sebesar 11907.28 MJ.
2.3Bahan Bakar Padat
Bahan bakar padat yang digunakan untuk proses pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox di Perkebunan Cisaruni Garut adalah berupa kayu jenis karet (Hevea brasiliensis), teh (Camellia sinensis,) mahoni
(Swietenia macrophylla), albasiah/jeungjing (Albizia falcataria) dan jati
(Tectona grandis). Kayu-kayu tersebut merupakan biomass yang diperoleh
dari pihak ke dua yaitu limbah pengolahan kayu dan kayu masyarakat, selain itu juga jenis kayu teh diperoleh dari kebun sendiri hasil replanting di Perkebunan Cisaruni.
Bahan bakar padat berupa kayu digunakan sebagai sumber energi untuk memanaskan udara pada tahap pelayuan dan pengeringan, dimana bentuk energi panas yang dihasilkan digunakan untuk menguapkan air dari daun dan bubuk teh. Kayu-kayu tersebut sebelumnya diperkecil dengan cara dipotong-potong menjadi ukuran ± 40 cm, dicampur dan dikeringkan secara alami sebelum dimasukan ke ruang bakar untuk dibakar secara konvensional, dimana di ruang bakar dipasang firebar (roster) sebagai tempat pembakaran. Udara primer dialirkan melalui bagian bawah firebar dan dihisap oleh
induced draught fan (ID fan).
yang merupakan salah satu alat yang dapat digunakan untuk menghitung nilai kalor bahan bakar padat. Adapun nilai kalor beberapa jenis kayu bakar yang digunakan di Perkebunan Cisaruni disajikan pada Tabel 15.
Tabel 15. Nilai kalor beberapa jenis kayu yang digunakan di pabrik Cisaruni
Sumber energi Nilai kalor
(kJ/kg) (MJ/kg)
Kayu mahoni (Swietenia macrophylla) 19389 19.39
Kayu jati (Tectona grandis) 18882 18.88
Kayu karet (Hevea brasiliensis) 18544 18.54
Kayu albasiah (Albizia falcataria) 18450 18.45
Kayu teh (Albizia falcataria) 18093 18.09
Campuran :
18544 18.54 Kayu teh (60%)
Kayu karet (30%) Kayu mahoni (2,5%) Kayu jati (2,5%) Kayu albasiah (5%)
Kebutuhan energi total dari bahan bakar padat pada proses pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam orthodox di Perkebunan Cisaruni pada bulan Maret 2010 sebesar 31.59MJ/kg teh kering. Dari jumlah tersebut penggunaan energi dari bahan bakar padat terbesar terjadi pada tahap pengeringan sebesar 27.6425 MJ/kg teh kering atau 87.52 persen dari total keseluruhan penggunaan bahan bakar padat. Selain itu bahan bakar padat digunakan pada tahap pelayuan sebesar 3.9433 MJ/kg teh kering atau 12.48 persen dari total keseluruhan penggunaan bahan bakar padat.
Penggunaan bahan bakar padat di kebun Cisaruni sebagai sumber energi panas untuk proses pelayuan dan pengeringan bisa menghemat energi panas sebesar 4.62 persen dari energi panas sebelumnya berupa bahan bakar
Tabel 16. Konsumsi energi bahan bakar padat Maret 2010
Kegiatan MJ/kg teh kering Prosentase (%)
Pelayuan pucuk teh 3.9433 12.48
Pengeringan bubuk teh 27.6425 87.52
Jumlah 31.5858 100
Jumlah konsumsi bahan bakar padat pada tahap pelayuan lebih kecil dibandingkan dengan tahap pengeringan, hal ini disebabkan karena penggunaan bahan bakar padat sebagai energi untuk memanaskan udara pada tahap pelayuan lebih sedikit dan digunakan selama 4-7 jam. Jumlah bahan bakar padat yang dibutuhkan selain dipengaruhi oleh lama proses pelayuan, juga dipengaruhi oleh kandungan air dalam pucuk, tebal hamparan pucuk pada withering trough, temperatur udaradan faktor kelembaban udara luar.
Pada saat penelitian dilakukan, keadaan cuaca di Perkebunan Cisaruni sedang musim hujan sehingga cuaca cukup lembab dan kandungan air dalam pucuk tinggi. Hal ini mengakibatkan perbedaan panjang tahap pelayuan pucuk teh hingga membutuhkan waktu yang lebih lama untuk memperoleh kelayuan pucuk teh yang telah ditentukan.
Pada tahap pengeringan bubuk teh dengan kadar air 26-27 persen menjadi bubuk teh kering dengan kadar air ± 3 persen, membutuhkan bahan bakar padat lebih banyak untuk memanaskan udara agar kadar air bubuk yang ada di mesin pengering menjadi turun. Lamanya waktu pengeringan di pabrik Cisaruni membutuhkan waktu 14-20 jam/hari.
energi yang murah, tersedia setempat (tidak perlu impor), dan adanya keuntungan terhadap pembangunan dan lingkungan.
Penggunaan bahan bakar padat sebagai sumber energi bersih tersebut dapat mengurangi dampak negatip terhadap lingkungan, karena bisa mengurangi emissi CO2 yang ditimbulkan oleh bahan bakar minyak fosil. Pada saat ini Perkebunan Cisaruni sudah melakukan konversi energi yang bisa menurunkan laju penggunaan energi minyak fosil serta berusaha menurunkan emisi gas rumah kaca (GRK), sehingga biaya produksi pun bisa berkurang.
2.4Listrik
Kebutuhan energi listrik di Perkebunan Cisaruni dipenuhi dari dua sumber yaitu PLN yang memiliki daya 415 kVA dan 3 buah generator pembangkit listrik yang memiliki daya masing-masing 150 kVA. Energi listrik terutama digunakan untuk proses pengolahan pucuk teh menjadi teh hitam di pabrik yaitu untuk menggerakan motor listrik.
Penggunaan solar sebagai bahan bakar untuk menjalakan generator pembangkit listrik mulai dikurangi dan bisa dihemat sebesar 95.86 persen, sehingga sumber energi listrik lebih banyak bersumber dari PLN. Akan tetapi energi listrik di perkebunan Cisaruni masih bisa dihemat sebesar 26.75 persen dengan digantinya sumber energi panas menjadi bahan bahan bakar padat, karena penggunaan energi listrik untuk menjalankan burner pada tahap pelayuan dan pengeringan sudah tidak digunakan.
Tabel 17. Konsumsi energi listrik pada bulan Maret 2010
Kegiatan Energi MJ/kg teh kering Prosentase (%)
Pelayuan 0.760 38.5
Penggil
