1 BAB I
PENGANTAR
A. Latar Belakang
Batubara merupakan salah satu sumber energi yang melimpah di alam. Indonesia sendiri memproduksi 5,1% batubara yang ada di dunia (British Petroleum, 2007). Berdasarkan nilai kalornya dapat dibagi menjadi golongan very high rank, high rank, medium rank, dan low rank. Semakin rendah kualitas batubara maka semakin rendah nilai kalor yang terkandung didalamnya. Batubara jenis lignit memiliki nilai kalor yang rendah dikarenakan kadar karbon yang rendah, namun jumlah kadar air dan volatile matternya tinggi. Oleh karena itu harganya murah yaitu Rp5.690.830,00 per ton (ESDM, 2015). Menurut Kementerian ESDM (2013), sebanyak 29% cadangan batubara di Indonesia merupakan batubara kualitas rendah atau low rank coal (LRC). Sehingga diperlukan usaha untuk mengolah LRC menjadi bahan yang bernilai ekonomi lebih tinggi.
LRC merupakan batubara dengan maturity rendah, sehingga LRC mengandung zat organik alami (zat humus) yang lebih tinggi dibandingkan batubara peringkat yang lebih tinggi (World Coal Association, 2015). Zat humus yang terkandung memiliki berbagai manfaat antara lain sebagai stimulan pertumbuhan tanaman dan zat yang membantu perbaikan struktur tanah (Bimbingan Pupuk dan Pemupukan Indonesia, 2014). Oleh karena itu, asam humat dikenal juga sebagai conditioner tanah. Ekstraksi zat humus dalam LRC untuk menghasilkan asam humat dan asam fulvat yang harganya masing-masing adalah Rp 27.516.000,00 per ton dan Rp 110.993.830,00 ton (zauba.com, 2015). Oleh karena harganya relatif mahal, untuk memperbaiki tanah pertanian dan tanah perkebunan yang rusak, biasanya asam humat ditambahkan bersama dengan urea.
Kebutuhan pasar akan urea untuk sektor pertanian mengalami peningkatan sebesar 7,25% per tahunnya (Deptan, 2015). Namun dalam pemaikaiannya, efisiensi nitrogen dalam pupuk urea memiliki efisiensi yang
2 sangat rendah yaitu hanya sebanyak 30-40% yang diambil oleh tanaman dan 60% hilang dalam proses volatilisasi menjadi gas amoniak (De Datta, 1987).
Salah satu cara yang digunakan untuk mengurangi defisiensi ini adalah dengan menggunakan black urea, yaitu urea yang permukaannya dilapisi dengan asam humat. Penggunaan black urea ini dapat mengurangi pelepasan nitrogen ke udara sebanyak 35% dibanding urea biasa (Humic Growth Solution, 2015).
Banyaknya manfaat black urea dalam bidang perkebunan dan pertanian diiringi dengan kebutuhannya yang besar menjadi salah satu latar belakang pendirian pabrik black urea ini. Didukung ketersediaan batubara kualitas rendah yang melimpah dengan harga yang rendah, yaitu 5.690.830,00 per ton (ESDM, 2015) dan urea harga Rp 4.800.000,00 per ton (Berita Metro, 2015), sedangkan harga black urea yang cukup tinggi, yaitu Rp 55.004.484,00 per ton (zauba.com, 2015), maka adanya pabrik ini perlu dikaji.
B. Tinjauan Pustaka
Pupuk urea merupakan salah satu sumber nitrogen (N) utama bagi tanaman karena memiliki kandungan N yang tinggi, yaitu sekitar 46% (Pupuk Kaltim, 2015). Pupuk ini bersifat polar sehingga mudah larut dalam air dan menguap ke udara. Nitrogen yang diberikan ke dalam tanah hanya dapat diambil sekitar 30-40% oleh tanaman dan 60-70 % lainnya hilang dalam proses volatilisasi menjadi gas ammonia (De Datta, 1987). Dalam praktiknya, untuk mengurangi kehilangan nitrogen, petani sering melakukan pemupukan padi dua atau tiga kali dalam satu musim tanam. Hal ini mengakibatkan pemborosan pada penggunaan pupuk, sehingga perlu adanya efisiensi terhadap pemakaian pupuk pada tanaman. Efisiensi penggunaan pupuk urea dapat ditingkatkan antara lain dengan mengatur sifat-sifat tanah seperti kelembaban tanah serta menempatkan pupuk di bawah permukaan tanah untuk mengurangi penguapan gas ammonia yang terbentuk (Ardyati dkk., 2012).
3 ammonia, alkilasi, pelindian, dan denitrifikasi. Ammonia yang dilepaskan urea setelah diaplikasikan ke tanah pertanian akan memberikan kontribusi pada hujan asam, nitrat yang teralkilasi menyebabkan pencemaran tanah, dan emisi gas nitrogen dioksida yang dihasilkan dari proses denitrifikasi akan menyebabkan kerusakan ozon. Data keefektivan pemupukan urea menunjukkan bahwa sepertiga sampai setengah dari jumlah urea yang diaplikasikan ke tanaman akan hilang, sehingga hal tersebut akan membahayakan kesehatan dan lingkungan (Sutanto, 1999).
Untuk mengatasi masalah tersebut, urea perlu dimodifikasi sehingga pelepasan nitrogen pada urea berjalan secara lambat dan dapat dimanfaatkan oleh tanaman secara efisien sehingga mengurangi kehilangan nitrogen dari dalam tanah ke atmosfer. Selain itu, modifikasi tersebut juga dapat menekan biaya produksi di sektor pertanian serta mengurangi bahaya terhadap kesehatan dan lingkungan. Modifikasi urea dapat dilakukan dengan cara melapisi urea menggunakan bahan yang sedikit larut dalam air sehingga diperoleh urea terlapisi (coated-urea). Pelapisan urea sudah banyak dilakukan dengan beberapa jenis bahan pelapis di antaranya adalah bahan polimer (polimer-coated-urea) (Salman, 1988), sulfur (sulfur-coated-urea) (Ardyati dkk, 2012), kombinasi polimer-sulfur, dan asam humat (black urea) (Suntari dkk, 2013).
Asam humat merupakan salah satu komponen dalam senyawa humus. Senyawa humus merupakan campuran senyawa kompleks yang memiliki sifat cukup tahan terhadap perombakan mikroorganisme, amorf, koloid (<1 µm, bermuatan), terbentuk dari proses humifikasi bahan organik oleh mikroba tanah, dan memiliki warna coklat kehitaman (Ariyanto, 2006). Senyawa ini dapat berperan sebagai stimulan pertumbuhan tanaman, zat yang membantu perbaikan struktur tanah (Bimbingan Pupuk dan Pemupukan Indonesia, 2014), adsorben dalam penanganan limbah logam (Sundari, 2005) serta bahan baku pembuatan tinta atau cat (Steelink, 1967).
4 Gambar 1. Struktur Kimia Asam Humat (Stevenson, 1982)
Asam humat memiliki kisaran berat molekul antara 10.000 – 100.000 (Dixon and Weed, 1989). Asam humat juga aktif dalam reaksi kimia. Asam humat mengandung gugus fungsional asam sehingga dapat larut dalam basa kuat, namun tidak larut dalam asam maupun air.
Selain asam humat, senyawa humus juga tersusun dari asam fulvat dan humin. Asam fulvat mengandung gugus fungsional asam dan basa sehingga dapat larut dalam basa kuat maupun asam kuat. Asam fulvat memiliki kisaran berat molekul antara 1.000 – 10.000 (Dixon and Weed, 1989). Asam fulvat juga aktif dalam reaksi kimia. Humin tidak larut dalam asam maupun basa. Selain itu, humin juga bersifat tidak aktif dalam reaksi kimia.
Gambar 2. Struktur Kimia Asam Fulvat (Stevenson, 1982) Asam humat dan asam fulvat mengandung unsur-unsur yang diperlukan tanaman, seperti karbon, oksigen, nitrogen, hidrogen dan sulfur dengan komposisi ditunjukkan pada Daftar I.
5 Daftar I. Komposisi Unsur dalam Asam Humat dan Asam Fulvat
Unsur Asam Humat Asam Fulvat
C 50-60 40-50 O 30-35 44-50 H 4-6 4-6 N 2-6 < 2-6 S 0-2 0-2 (Stevenson, 1982) Dikarenakan kandungannya yang baik untuk tanah, asam humat dan asam fulvat dapat digunakan sebagai pelengkap pupuk baik sebagai campuran maupun sebagai coating-agent. Asam humat dapat digunakan sebagai
coating-agent dalam pembuatan black urea dikarenakan sifatnya yang tidak larut dalam air sehingga mampu mengontrol pelepasan nitrogen dari urea. Asam humat berfungsi untuk menjaga pupuk tetap kering dengan cara melindungi pupuk dari kontak langsung dengan udara. Di samping itu, asam humat akan melapisi tanah di sekitar akar tanaman sehingga pupuk yang terikat asam humat selalu berada di sekitar perakaran dan pelepasan pupuk bersifat bertahap sesuai kebutuhan tanaman (Hermanto dkk, 2013).
Sumber asam humat dan asam fulvat salah satunya adalah dari batubara. Batubara merupakan salah satu bahan bakar fosil yang terbentuk dari sisa-sisa tanaman yang terjadi selama jutaan tahun. Berdasarkan maturitasnya, kualitas batubara diklasifikasikan menjadi 4 peringkat:
1. Antrasit (C94OH3O3)
Antrasit merupakan golongan batubara tua berkualitas sangat tinggi, yaitu memiliki nilai kalor lebih dari 7100 cal/gram dan kadar karbon tertinggi, yaitu 86% – 98%. Antrasit memiliki tekstur yang lebih keras, lebih padat dan lebih berkilau. Antrasit memiliki kandungan air yang rendah dan sulit teroksidasi. Hampir semua air dan karbon dioksida tidak ada dalam antrasit sehingga pembakarannya bersih, tidak mengandung emisi.
6 2. Bituminus (C80OH5O15)
Bituminus merupakan golongan batubara berkualitas tinggi dengan nilai kalor 6100 – 7100 cal/gram dan kadar karbon 45% – 86%.
3. Sub-bituminus (C75OH5O20)
Sub-bituminus merupakan golongan batubara berkualitas menengah dengan nilai kalor 5100 – 6100 cal/gram dan kadar karbon 35% – 45%. 4. Lignit (C70OH5O25)
Lignit merupakan golongan batubara muda berkualitas rendah, yang memiliki nilai kalor kurang dari 5100 cal/gram dan kadar karbon terendah, yaitu 25% – 35%. Lignit memiliki kandungan air yang tinggi dan mudah teroksidasi, sehingga untuk penambangan, penyimpanan dan transportasi lebih berbahaya dan membutuhkan biaya yang besar. Lignit juga rentan terhadap pembakaran dan memiliki emisi karbon yang tinggi. Oleh karena itu, lignit banyak digunakan untuk pembangkit listrik di sekitar kawasan penambangan. (ESDM, 2013)
Batubara kualitas rendah tidak banyak dimanfaatkan karena memiliki nilai energi yang rendah serta sulit dalam penyimpanan dan transportasi bahan. Padahal, batubara kualitas rendah merupakan sumber yang kaya akan senyawa humat. Batubara kualitas rendah tersusun dari bermacam-macam humus yang terdiri dari cincin aromatik dikelilingi oleh gugusan alipatik. Semakin tinggi peringkat batubara, kelompok peripheral luar seperti OH, COOH, CH3 akan hilang dan cincin aromatik menjadi lebih besar. Akibatnya kearomatikan dan kandungan karbon meningkat sedangkan kandungan oksigen menurun (Anonim, 2013).
Asam humat yang diekstrak dari pupuk kandang atau gambut biasanya tidak seefektif asam humat dari lignit dalam menyerap mikronutrien. Asam humat dari lignit yang belum teroksidasi merupakan zat pemicu pertumbuhan yang kurang baik. Asam humat yang diekstrak dari lignit yang telah teroksidasi memiliki keseimbangan yang baik antara efektivitas dan biaya yang rendah (Phelps Teknowledge, 2000). Batubara jenis lignit mengandung asam humat dan asam fulvat dengan kisaran sebesar 40-78% (Black Earth,
7 2012).
Pengambilan asam humat dan asam fulvat dari batubara dilakukan secara bertahap. Bongkahan batubara mula-mula dihaluskan dengan mortar hingga diperoleh serbuk batubara. Selanjutnya dilakukan ekstraksi untuk mengambil asam humat dan asam fulvat dari batubara. Terdapat beberapa macam proses ekstraksi asam humat dan asam fulvat dari bahan organik. a) Ekstraksi dengan Garam-Garam Netral dari Asam Mineral (Natrium
Pirofosfat)
Pada awalnya, garam netral banyak digunakan untuk mengisolasi asam humat dari tanah organik. Akan tetapi, cara ini sudah jarang dilakukan dikarenakan larutan tersebut hanya sedikit mengekstrak substansi-substansi senyawa humik dari tanah organik jika dibandingkan dengan larutan alkali (Muzakky dkk, 2003).
b) Ekstraksi dengan Alkali
Alkali atau basa yang sering digunakan dalam ekstraksi asam humat dari bahan organik adalah NaOH dan KOH. Asam humat dan asam fulvat memiliki sifat larut dalam basa, sehingga dengan ekstraksi basa, asam humat dan asam fulvat akan terambil dari bahan organik seperti batubara. Selanjutnya untuk memisahkan asam humat dan asam fulvat digunakan asam kuat. Berdasarkan sifat kelarutannya, asam fulvat akan ikut terbawa larutan asam sedangkan asam humat akan mengendap. Endapan asam humat yang diperoleh kemudian dikeringkan untuk memperoleh asam humat kering.
c) Oksidasi dan Ekstraksi dengan Alkali
Sebelum diekstraksi dengan alkali, batubara terlebih dahulu dioksidasi. Oksidasi batubara menyebabkan gugus asam dalam asam humat meningkat sehingga kelarutan bahan humat dalam solven alkali juga meningkat. Proses oksidasi yang terjadi pada bahan humat terdiri dari:
1. Oksidasi struktur alkil menghasilkan aldehid dan asam karboksilat. 2. Oksidasi gugus metil menghasilkan keton.
8 3. Oksidasi gugus fenol menghasilkan quinine.
Adanya gugus hidroksil berperan dalam mengaktifkan cincin aromatik selama oksidasi sehingga membentuk quinine.
Gambar 3. Reaksi yang Terjadi pada Proses Oksidasi (Fong et al, 2007) Pada proses oksidasi batubara, terbentuk dua fase produk yaitu padatan batubara teroksidasi yang mengandung asam humat dan larutan yang mengandung asam fulvat. Dengan oksidasi, gugus karboksilat dan gugus hidroksil dalam batubara teroksidasi bertambah banyak. Senyawa asam fulvat memiliki sifat dapat terlarut dalam asam sehingga asam fulvat yang terdapat dalam batubara ikut terbawa oleh campuran oksidator dan air. Pengambilan asam fulvat dari larutan tersebut dapat dilakukan dengan beberapa macam proses.
a) Pengambilan Asam Fulvat dengan Pengendapan
Senyawa yang digunakan sebagai zat pengendap adalah Ca(OH)2 (Rasmussen and Allen, 2001). Senyawa ini akan bereaksi dengan larutan hasil oksidasi yang terdiri dari asam fulvat, air dan H2O2 membentuk endapan CaO2 dan Ca-fulvat yang terlarut dalam air. Endapan CaO2 dipisahkan dari campuran Ca-fulvat dan air, kemudian campuran direaksikan dengan H2SO4 agar terbentuk asam fulvat dan sludge CaSO4. Asam fulvat dipisahkan dari sludge CaSO4.
9 Resin yang digunakan dalam pengambilan asam fulvat adalah XAD-8 (International Humic Substances Society, 2010). Larutan dimasukkan ke dalam kolom resin XAD-8, kemudian larutan diambil dan dilewatkan dalam resin H+- cation exchanger. Larutan dikeringkan dengan cara freeze drying untuk memperoleh asam fulvat. Resin XAD-8 dibilas dengan kolom distilled water kemudian dikembalikan dengan kolom NaOH dan
distilled water.
c) Pengambilan Asam Fulvat dengan Senyawa Amine Nitrate
Proses dilakukan dengan ekstraksi campuran asam dengan tri-n-octylamine nitrate (dalam pelarut kerosene) dan modifier, dalam hal ini adalah decanol (Pratt, 1981). Fase pertama yang mengandung campuran asam (asam fulvat, H2O2 dan air) dimasukkan ke dalam ekstraktor secara
counter-current dengan fase kedua yang mengandung amine nitrate. Amine nitrate mengekstrak asam fulvat dari fase pertama dan terjadi kesetimbangan antara fase pertama dan fase kedua, dimana fase pertama mengandung H2O2 dan air dan fase kedua mengandung amine nitrate dan asam fulvat. Fase kedua kemudian dicuci kembali dengan air sehingga diperoleh asam fulvat.
Setelah diperoleh asam humat dan asam fulvat secara terpisah, asam humat dilapiskan pada urea granul sehingga diperoleh produk utama yaitu
black urea, sedangkan asam fulvat diambil sebagai produk samping pabrik
black urea.
Riandi dan Subagyo (2015) melakukan prarancangan pabrik asam humat dari batubara kualitas rendah jenis sub-bituminus. Proses isolasi asam humat melalui tahap-tahap sebagai berikut:
1. Bongkahan batubara dihaluskan menjadi ukuran -80 mesh menggunakan
Lopulco mill.
2. Batubara halus dioksidasi menggunakan larutan H2O2 10% di dalam Reaktor Alir Tangki Berpengaduk (RATB) pada suhu 60oC dan tekanan 1 atm, kemudian batubara teroksidasi dipisahkan dari cairan menggunakan
10 cairan dikirim ke unit pengolahan limbah.
3. Padatan batubara teroksidasi diekstrak menggunakan NaOH 1 M di dalam RATB pada suhu 60oC dan pH 9. Asam humat bereaksi membentuk Na-humat yang larut dalam basa kemudian dimasukkan ke dalam rotary drum vacuum filter. Cairan yang mengandung Na-humat dilanjutkan ke tahap presipitasi, sedangkan sisa batubara dikirim ke unit utilitas untuk bahan bakar.
Asam humat diendapkan menggunakan HCl 6 M hingga pH-nya menjadi 1. Presipitasi dilakukan di sebuah tangki berpengaduk pada suhu 35oC dan tekanan 1 atm. Asam humat dipisahkan dari cairan menggunakan
rotary drum vacuum filter. Endapan asam humat dikeringkan dalam rotary dryer hingga kemurnian 80%, sedangkan cairan yang mengandung HCl, garam NaCl dan air dikirim ke unit pengolahan limbah.
C. Pemilihan Proses
Pemilihan proses sangat diperlukan dalam sebuah perancangan pabrik kimia. Dengan adanya tahap pemilihan proses, proses yang dijalankan pada pabrik merupakan proses yang efisien sehingga memberikan keuntungan optimum dalam aspek ekonomi maupun kerja pabrik kimia itu sendiri.
Dalam prarancangan pabrik asam humat, Riandi dan Subagyo (2015) membagi rangkaian proses menjadi tiga proses utama yaitu oksidasi batubara, ekstraksi, dan presipitasi. Pada proses oksidasi, digunakan larutan H2O2 10% sedangkan pada proses ekstraksi digunakan larutan NaOH dan pada presipitasi digunakan larutan HCl. Pabrik ini hanya memproduksi asam humat sedangkan asam fulvat tertinggal bersama residu. Hal ini sangat disayangkan karena jumlah asam fulvat yang tertinggal bersama residu tidak sedikit dan asam fulvat seharusnya dapat dijadikan produk samping mengingat manfaat asam fulvat yang cukup baik di bidang pertanian.
Pada prarancangan pabrik black urea ini, rangkaian proses terdiri dari empat bagian utama antara lain pengambilan senyawa humus dari batubara, pemisahan asam fulvat dari cairan oksidasi, presipitasi asam humat, serta
11 pelapisan urea dengan asam humat untuk memperoleh produk black urea. 1. Pengambilan Senyawa Humus dari Batubara
Pengambilan senyawa humus dari batubara dapat dilakukan dengan dua cara yaitu:
a) Isolasi dengan Garam-Garam Netral dari Asam Mineral Kelebihan:
- Metodenya sederhana Kekurangan:
- Hanya mampu sedikit mengektrak senyawa humat b) Isolasi dengan Alkali
Kelebihan:
- Yield yang dihasilkan lebih tinggi Kekurangan:
- Butuh waktu lama - Prosesnya panjang
Dari kedua cara tersebut, dipilih cara ekstraksi dengan alkali karena
yield asam humat yang lebih banyak. Jika digunakan NaOH untuk mengekstraksi batubara, yield asam humat maksimum yang diperoleh adalah 13,67% sedangkan jika menggunakan KOH, yield asam humat maksimum yang diperoleh adalah 20%. Selain itu, unsur kalium (K) dalam KOH juga dapat digunakan sebagai unsur hara tanah (Saudah, 2013). Oleh karena itu, larutan alkali yang dipilih untuk proses ekstraksi adalah KOH.
Sebelum diektraksi dengan alkali, batubara terlebih dahulu dioksidasi. Beberapa jenis senyawa yang dapat digunakan sebagai oksidator yaitu HNO3, H2O2, dan KMnO4. Perbandingan performance dari ketiga oksidator tersebut ditunjukkan pada Tabel I-1.
Tabel I-1. Perbandingan Performance Oksidasi dengan HNO3, H2O2, dan KMnO4 Oksidator Weight losses (%) Moisture (%) Kandungan abu
(%)
Yield Asam Humat (%)
12
5% H2O2 32,23 19,58 13,34 2,4 0,46 33,82
5% KMnO4 9,05 12,73 1,57 18,55 1,95 6,11
(Fong et al, 2007) Dari Daftar II, terlihat bahwa HNO3 memberikan yield asam humat tertinggi dibanding yang lain. Akan tetapi, di sisi lain HNO3 hanya dapat sedikit melarutkan asam fulvat di dalam batubara. Selain itu, HNO3 juga menghasilkan gas berbahaya dalam jumlah tinggi. Oleh karena itu, dipilih oksidasi dengan larutan H2O2.
2. Pemisahan Asam Fulvat dari Cairan Oksidasi
Pada proses oksidasi batubara dengan H2O2, terbenftuk dua fase produk yaitu padatan oxidized coal yang banyak mengandung asam humat dan larutan berupa campuran H2O2 dan air. Senyawa asam fulvat memiliki sifat dapat terlarut dalam asam sehingga asam fulvat yang terdapat dalam batubara ikut terbawa oleh campuran H2O2 dan air. Pengambilan asam fulvat dari larutan tersebut dapat dilakukan dengan beberapa macam proses antara lain:
a) Pengendapan Asam Fulvat Menggunakan Ca(OH)2 Kelebihan:
- Proses pemisahannya lebih mudah - Bahan yang digunakan murah Kekurangan:
- Kapasitasnya rendah
b) Pengambilan Menggunakan Resin Kelebihan:
- Yield yang dihasilkan lebih tinggi - Kemurnian produk tinggi
Kekurangan:
- Harga resin mahal
- Tidak efisien untuk kapasitas besar - Prosesnya rumit
13
amine) Kelebihan:
- Ramah lingkungan
- Solven dapat digunakan kembali Kekurangan:
- Untuk menghasilkan yield tinggi, perlu dilakukan pengulangan berkali-kali
- Pemisahan larutan pada kedua fase sulit - Butuh waktu lama
- Harga solven mahal
Dari ketiga proses tersebut, dipilih pemisahan asam fulvat dengan cara pengendapan menggunakan Ca(OH)2 yang selanjutnya ditambahkan asam sulfat untuk memperoleh asam fulvat cair.
3. Presipitasi Asam Humat
Proses presipitasi asam humat dilakukan untuk memisahkan asam humat dari cairan ekstraksi yang mengandung KOH. Proses ini didasarkan pada salah satu sifat asam humat yaitu tidak larut dalam asam. Untuk mempresipitasi asam humat, digunakan larutan HCl sheingga diperoleh asam humat dalam bentuk endapan. Selanjutnya, endapan asam humat tersebut dipisahkan dari larutannya.
4. Pelapisan Urea dengan Asam Humat
Pelapisan urea dengan asam humat merupakan kunci utama perbedaan antara urea dengan black urea. Pelapisan ini berfungsi untuk mengurangi kecepatan pelepasan nitrogen sehingga dapat meningkatkan efisiensi penggunaan urea sebagai pupuk. Bahan pelapis urea terdiri dari tiga komponen yaitu asam humat sebagai slow release agent, kalsium karbonat untuk mempererat ikatan coating dan urea-bond liquid binder
sebagai gel perekat antara asam humat, kalsium karbonat dengan urea granul (Humic Growth Solution, 2015).
Proses pelapisan urea dengan senyawa asam humat dapat dilakukan dengan menyemprotkan asam humat dalam bentuk cair atau padat
14 (Schofield, 2013). Proses penyemprotan dengan asam humat fase cair dapat menghasilkan coating yang lebih mudah menempel pada permukaan urea dan seragam ketebalannya. Sedangkan penyemprotan asam humat pada fase padatan (powder) akan menghasilkan ketebalan coating yang kurang seragam dibanding pada fase cair dan membutuhkan jumlah asam humat yang lebih banyak.
Akan tetapi, urea merupakan senyawa higroskopis sehingga kehadiran air perlu dihindari karena akan membuat urea menjadi larut (Science Lab, 2013). Oleh karena itu, dalam proses pelapisan ini digunakan asam humat pada fase padat (powder) yang kering dari air untuk melapisi urea.
D. Market Analysis
Analisis pasar diperlukan untuk mengetahui kuantitas ketersediaan, permintaan, dan perkembangan produk dari kompetitor. Ketiga hal tersebut dapat dihubungkan untuk menentukan kapasitas produksi dari pabrik ini.
Black urea sebagai slow release fertilizer memiliki efisiensi yang lebih tinggi dibanding urea. Lapisan asam humat pada black urea menjadikannya tahan terhadap air dan juga berperan sebagai conditioner tanah. Oleh karena itu, target pemasaran untuk produk ini adalah pada bidang pertanian dan perkebunan (Deptan, 2015).
Kebutuhan urea pada bidang pertanian mengalami peningkatan 7,25% setiap tahunnya, namun hal tersebut tidak diiringi dengan produksi urea dari dalam negeri yang hanya mengalami peningkatan sebanyak 1,68% setiap tahunnya (Deptan, 2015).
15 Gambar I-1. Kebutuhan dan Produksi Urea di Indonesia (Deptan, 2015)
Di Indonesia, pabrik black urea masih jarang ditemukan. Akan tetapi, di bidang agrikultur sendiri, black urea sudah mulai dikenal. Beberapa perusahaan black urea yang ada di dunia ditunjukkan pada Tabel II-2.
Tabel II-2. Perusahaan Black Urea di Dunia
Nama Perusahaan Kapasitas (ton/tahun)
Shanghai Bosman Industrial Co., Ltd. 100.000
Shenhyang Humate Technology Co., Ltd. 180.000
(www.made-in-china.com) Dari Gambar 4, dapat terlihat jumlah produksi urea masih kurang, sehingga peluang industri pupuk di Indonesia sangat terbuka lebar. Black urea dapat menjadi solusi pemenuhan kebutuhan urea yang belum terpenuhi karena dengan penggunaan black urea dapat mengurangi 35% kuantitas urea yang dibutuhkan (Humic Growth Solution, 2015).
Sebagai bahan baku, urea dibeli dari PT. Pupuk Kalimantan Timur khususnya dengan mengambil 25 % kapasitas produksi urea dari plant 5 yaitu sebesar 342.000 ton/tahun dari jumlah total produksi urea 1,15 juta ton/tahun (Pupuk Kalimantan Timur, 2015). Dari produksi urea tersebut, dapat diperkirakan kapasitas produksi black urea dari pabrik ini. Pelapisan urea dengan asam humat akan meningkatkan berat urea sebanyak 10% (Humic Growth Solution, 2015) sehingga kapasitas produksi black urea dari pabrik ini adalah sebesar 370.000 juta ton/tahun.
0 2.000.000 4.000.000 6.000.000 8.000.000 10.000.000 12.000.000 14.000.000 16.000.000 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 J um la h (t o n/ta hu n) Tahun Kebutuhan Pupuk Produksi Pupuk
16 Bahan baku pada pabrik ini adalah urea dengan harga US$ 450/ton (pupukkaltim.com) dan batubara lignit dengan harga US$ 59,59/ton (ESDM, 2016) sedangkan harga jual produk utama black urea adalah sebesar US$700/ton. Di samping itu, terdapat produk samping yaitu larutan asam fulvat 8% dengan harga jual US$120/ton dan larutan KCl 3% dengan harga jual US$30/ton. Dari harga tersebut, terlihat bahwa proses produksi pada pabrik black urea ini dapat meningkatkan harga jual bahan baku.
