PEMANFAATAN TANAMAN JARAK PAGAR SEBAGAI ALTERNATIF BAHAN BAKU PEMBUATAN BIODIESEL DAN PERTANAMAN CAMPURAN
(POLYCULTURE) MENGGUNAKAN METODE TUMPANGSARI (INTERCROPPING)
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala nikmat dan karunia-Nya, sehingga kami mampu menyelesaikan karya tulis ini dengan judul “PEMANFAATAN TANAMAN JARAK PAGAR SEBAGAI ALTERNATIF BAHAN BAKU PEMBUATAN BIODIESEL DAN PERTANAMAN CAMPURAN (POLYCULTURE) MENGGUNAKAN METODE TUMPANGSARI (INTERCROPPING)” , yang disusun dalam rangka mengikuti lomba karya tulis ilmiah agroindustri IPB.
Kami mengucapkan banyak terima kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu, serta memberikan masukan dan saran selama proses penulisan dan penyusunan ini berlangsung, Pimpinan Universitas Pancasila, seluruh dosen pengajar jurusan Teknik Industri Universitas Pancasila khususnya Ibu Nurul Retno P. S.Si.,MT selaku pembimbing dalam penulisan karya tulis ini. Ungkapan terima kasih juga kami sampaikan kepada orang tua serta rekan-rekan mahasiswa teknik industri universitas pancasila, dan pihak lain yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Kami menyadari bahwa dalam penulisan karya tulis ini masih banyak terdapat kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diperlukan demi
kesempurnaan karya tulis ini, dan akan kami terima dengan senang hati. Semoga hasil karya tulis ini dapat bermanfaat bagi semua pihak, terutama dalam mengatasi krisis bahan bakar minyak yang saat ini tengah melanda negara-negara khususnya Indonesia.
9. Saran………
h. Gambar 8. Prototipe pemerah minyak hidrolik-manual……….. 8
i. Gambar 9. Peralatan unit produksi biodiesel skala partai……….. 8
Salah satu masalah utama yang dihadapi oleh bangsa indonesia saat ini adalah masalah energi. Pasokan energi dalam negeri mengalami kendala yaitu tingkat produksi energi yang cenderung lebih rendah dibanding dengan tingkat konsumsi oleh masyarakat. Oleh karena itu harus dilakukan sebuah gagasan untuk melakukan balancing antara permintaan dan produksi energi oleh negara, salah satunya dengan mencari sumber energi alternatif lain yang lebih ekonomis, ramah lingkungan dan bersifat renewable. Hal ini mengingatkan kita akan
ketersediaan sumber tanaman penghasil minyak nabati yang banyak ditemukan di Indonesia dan dapat dimanfaatkan sebagai sumber bahan baku pembuatan biodesel. Salah satu tanaman yang berpotensi untuk dimanfaatkan sebagai bahan baku alternatif pembuatan biodiesel adalah tanaman jarak pagar (jatropha curcas).
Dari total 21,9 juta ha terdapat 15,3 juta ha lahan kritis dan 6,6 juta ha lahan yang berpotensi kritis. Sehingga masih banyak lahan-lahan yang dapat dikelola untuk tanaman jarak, karena tanaman ini dapat tumbuh pada lahan kritis. Kemudian bertambahnya jumlah penduduk miskin dari tahun ke tahun seharusnya menjadi perhatian pemerintah untuk meningkatkan lapangan pekerjaan agar mereka dapat mandiri. Dari total 37,4 juta jiwa, diantaranya 12,2 juta jiwa penduduk miskin di kota, dan 25,1 juta jiwa penduduk miskin yang berada di desa (Kantor Menteri Koordinator Kesejahteraan Rakyat 2008), sehingga
diharapkan dengan adanya program penanaman tanaman jarak pagar ini dapat menanggulangi masalah tersebut.
B. Tujuan
Berdasarkan latar belakang permasalahan yang telah diuraikan sebelumnya, tujuan dari penulisan karya tulis ilmiah ini adalah:
1. Mengetahui potensi tanaman jarak pagar (jatropha curcas) sebagai bahan baku alternatif pembuatan biodiesel.
2. Pemanfaatan lahan sela antara tanaman jarak agar lebih optimal dan produktif. 3. Mengetahui dampak positif yang ditimbulkan dengan adanya realisasi program penanaman tanaman jarak pagar ini.
Di indonesia dikenal beberapa jenis tanaman jarak, antara lain jarak kepyar (ricinus communis), jarak bali (jatropha podagrica), jarak ulung (jatropha gossy pifolia), dan jarak pagar (jatropha curcas). Tanaman jarak pagar termasuk tanaman semak (shrub), dengan tinggi rata-rata 2 meter, bercabang tidak teratur, dan batangnya berupa kayu. Tanaman jarak pagar akan tumbuh dan berproduksi optimal di lahan kering pada daratan rendah beriklim kering dengan ketinggian 0 s.d 500 meter DPL degan curah hujan 300 s.d 1000 mm pertahun, serta suhu >20°C. Tanaman jarak pagar ini dapat tumbuh pada lahan-lahan marginal (lahan yang kurang produktif) yang miskin hara, namun harus memiliki drainase (parit) dan aerasi (pencampuran oksigen ke air) yang baik. Produksi optimal akan diperoleh pada lahan subur dengan perbandingan komposisi tanah, pasir, dan pupuk kandang sebesar 1 : 1 : 1 , PH tanah sekitar 5,5 – 6,5 serta tersedianya pasokan air pada musim kemarau (Iskandar et al.2007). Tanaman ini hidup di daerah tropis dan sub-tropis tersebar di Amerika, Asia dan Afrika (Prihandana, 2005). Umumnya, seluruh bagian dari tanaman ini mengandung racun sehingga semua jenis tanaman jarak ini hampir tidak memiliki hama. Tanaman jarak pagar ini mulai berbuah pada umur 5 bulan, dan mencapai produktivitas penuh pada umur 5 tahun. Buahnya berbentuk elips dengan panjang sekitar 1 inch (sekitar 2,5 cm) dan mengandung 2 – 3 buah biji. Usia Jatropha curcas apabila dirawat dengan baik, dapat mencapai 50 tahun. Berikut beberapa contoh buah dari berbagai tanaman jarak :
Gb.1 Buah Jarak Pagar
Gb.
2 Jarak kastor/kaliki Gb.3 Buah Jarak Gurita
Penanaman jarak pagar dapat dilakukan sebagai berikut :
1) Penanaman dilakukan pada awal atau sebelum musim hujan. Tinggi bibit dari persemaian sudah mencapai minimal 30 cm.
2) Lapangan dibersihkan dan dibuat lubang 30 cm x 30 cm x 30 cm, jarak tanam 2m x 2m, lalu dibiarkan selama 2 – 3 minggu.
3) Setelah bibit ditanam, bulan berikutnya dilakukan pembersihan gulma setiap bulan sampai 4 bulan berikutnya.
4) Pemupukan pada tahun pertama dilakukan 1/3 dosis dan tahun selanjutnya dengan dosis penuh. Dosis tersebut adalah 50 kg urea, 150 kg SP-36, dan 50 kg KCl / ha. Pada tanah yg kurang subur harus diberi kompos atau pupuk kandang sebanyak 2,5 – 5 ton / ha. Porsi urea dan KCl bisa ditingkatkan sampai maksimum 2 kali lipat.
5) Pemangkasan dilakukan sejak tanaman mencapai tinggi 1 m (umur 1 tahun).
Gambar 4. Pembuatan lubang tanaman jarak pagar
Panen biji perlu dilakukan secara benar agar tidak diperoleh biji hampa, kadar minyak rendah, dan bahkan akan menyebabkan minyak menjadi asam. Berikut beberapa cara penanganan biji di lapangan :
1) Panen dilakukan pada buah yang telah masak dengan ciri kulitnya hitam atau kulit buah terbuka.
2) Cara pemanenan yang efisien, yaitu buah diambil per malai dengan syarat jumlah buah yang matang lebih banyak dari buah mentah.
3) Buah sebelum disimpan terlebih dahulu dikeringkan untuk keperluan produksi minyak. Buah dapat langsung dikeringkan di bawah sinar matahari setiap hari sampai kulit buah mudah dipisahkan dari biji secara manual, tetapi untuk benih cukup diangin – anginkan atau dikeringkan di dalam oven suhu 600C.
4) Pemisahan kulit buah dilakukan dengan menggunakan tangan atau mesin. Selanjutnya, biji dikeringkan setiap hari sampai benar – benar kering (kadar air 7 – 10 %). Setelah kering, biji disimpan di dalam kantong plastik. Kantong – kantong plastik tersebut dimasukkan ke dalam karung plastik yang ditutup rapat menggunakan tali, kemudian disimpan di atas lantai beralas bata atau papan. Kemasan harus dihindarkan dari kontak langsung dengan lantai agar tidak lembab.
Tanaman ini seperti juga kelapa sawit menyimpan unsur minyak pada bijinya. Rendemen minyak (trigliserida) dalam inti biji jarak mencapai sekitar 35 % dan lebih besar dari pada rendemen kelapa sawit yang sekitar 22 % dari berat total biji. Minyak jarak dengan demikian lebih layak digunakan untuk biodiesel dibandingkan minyak kelapa sawit karena masa panen yang lebih cepat, tidak dikonsumsi oleh manusia dan harga jualnya bisa lebih murah. Berikut Tabel Perbandingan jarak pagar dengan kelapa sawit :
Tabel 1. Perbandingan kelapa sawit dengan jarak pagar
Jarak pagar selain ramah lingkungan juga menghasilkan limbah yang nihil karena daunnya dapat digunakan untuk makanan ulat sutra, antiseptik dan anti radang, getahnya dapat digunakan untuk protease (curcain) penyembuh luka dan pengobatan lain. Buah atau daging buah jarak pagar digunakan untuk bahan bakar, pupuk hijau dan produksi biogas. Biji jarak pagar dapat menghasilkan minyak biji, bungkil biji dan cangkang biji. Minyak biji akan menghasilkan produk biogas, bahan bakar, insektisida dan pengobatan. Bungkil biji dapat digunakan untuk pupuk, pakan ternak dan produksi biogas. Cangkang biji dapat digunakan untuk bahan bakar.
B. Potensi Pengguna
jarak (ricinus communis) kandungan asam lemak esensial dalam rninyak jarak pagar cukup tinggi sehingga minyak jarak pagar merupakan sebetulnya dapat dikonsumsi sebagai minyak makan asal saja racun yang berupa phorbol ester dan curcin dapat dihilangkan.
Dalam proses pengolahan biji jarak menjadi biodiesel, dilakukan dengan beberapa tahap yaitu :
1) Proses Pembuatan Crude Jatropha Oil (CJO)
a) Biji jarak dibersihkan dari kotoran dengan cara dicuci secara manual atau dengan mesin.
b) Biji direndam sekitar 5 menit di dalam air mendidih, kemudian ditiriskan sampai air tidak menetes lagi.
c) Biji dikeringkan dengan menggunakan alat pengering atau dijemur di bawah matahari sampai cukup kering, kemudian biji tersebut dimasukkan ke dalam mesin pemisah untuk memisahkan daging biji dari kulit bijinya.
d) Daging biji yang telah terpisah dari kulitnya, digiling dan siap untuk dipres. Lama tenggang waktu dari penggilingan ke pengepresan diupayakan sesingkat mungkin untuk menghindari oksidasi.
e) Proses pengepresan biasanya meninggalkan ampas yang masih mengandung 7 – 10 % minyak. Oleh sebab itu, ampas dari proses pengepresan dilakukan proses ekstraksi pelarut, sehingga ampasnya hanya mengandung minyak kurang dari 0,1% dari berat keringnya. Pelarut yang biasa digunakan adalah pelarut n – heksan dengan rentang didih 60 – 70 0C.
f) Tahap ini menghasilkan Crude Jatropha Oil (CJO), yang selanjutnya akan diproses menjadi Jatropha Oil (JO).
2) Proses Pembuatan Biodiesel
a) Reaksi Esterifikasi : CJO mempunyai komponen utama berupa trigliserida dan asam lemak bebas. Asam lemak bebas harus dihilangkan terlebih dahulu agar tidak mengganggu reaksi pembuatan biodiesel (reaksi transesterifikasi). Penghilangan asam lemak bebas ini dapat dilakukan melalui reaksi esterifikasi. Secara umum reaksi esterifikasi adalah sebagai berikut :
Gambar 5. Reaksi esterifikasi
Pada reaksi ini asam lemak bebas direaksikan dengan metanol menjadi biodiesel sehingga tidak mengurangi perolehan biodiesel. Tahap ini menghasilkan Jatropa Oil (JO) yang sudah tidak mengandung asam lemak bebas, sehingga dapat dikonversi menjadi biodiesel melalui reaksi transesterifikasi.
b) Reaksi Transesterifikasi : Reaksi transesterifikasi merupakan reaksi utama dalam pembuatan biodiesel. Secara umum reaksi transesterifikasi adalah sebagai berikut :
Gambar 6. Reaksi Transesterifikasi
Sampai pada tahap ini, pembuatan biodiesel menggunakan bahan baku alternatif tanaman jarak pagar telah selesai dan dapat digunakan sebagai bahan bakar alternatif pengganti minyak solar. Berikut ini beberapa gambar mengenai proses pembuatan biodiesel dari tanaman jarak :
Gambar 7. Tiga contoh alat pemerah minyak
Gb.8 Prototipe pemerah minyak hidrolik-manual (kap. 2 kg inti-biji/partai)
Gambar 9. Peralatan unit produksi biodiesel skala partai
berupa bahan stek yang dapat dijual atau untuk pengembangan perluasan areal. Pada tahun kedua setelah penebangan tanaman jarak yang berselang-seling berarti akan terdapat ruang tumbuh baru yang dapat dimanfaatkan sebagai media untuk penanaman tanaman sela. Perlakuan jenis tanaman sela seperti tomat, terung dan lombok besar keriting masing-masing memberikan pengaruh yang nyata pada pertumbuhan awal tanaman jarak pagar yang
meliputi: tinggi tanaman, panjang tanaman, jumlah daun, (luas daun,indeks luas daun lebar kanopi, jumlah tunas, panjang tunas, panjang batang tunas, dan jumlah buah. Nilai R/C dihitung dengan menjumlah pendapatan tanaman sela dengan asumsii penjualan stek hasil pemangkasan tanaman jarak pada umur 1 tahun. Sedangkan biaya produksi dihitung dengan menjumlah biaya produksi tanaman sela dengan biaya budidaya tanaman pokok jarak serta biaya sewa tanah Rp 1.000.000,-/tahun (khusus dihitung untuk tanaman jarak) (Widaryanto, 2008). Sistem penanaman jarak yang rapat telah mendapatkan R/C ratio di atas 1, yaitu dari hasil penjualan stek saja telah mendapatkan keuntungan sebesar Rp 1.332.000,-. Sedangkan R/C ratio yang didapatkan dari perlakuan tumpangsari dengan tanaman sela seperti tomat, terung dan lombok besar didapatkan nilai R/C rasio yang lebih tinggi dibanding dengan perlakuan kontrol.
Gambar 10. Pola tata letak tanaman jarak dan tanaman sela C. Potensi Manfaat / dampak
Selain potensi pengguna, ada beberapa manfaat serta dampak jika program penanaman tanaman jarak ini direalisasikan, antara lain:
1) Sebagai tanaman untuk program reboisasi lahan kritis/tandus/non-produktif. Budidaya tanaman jarak pagar akan mampu mengurangi lahan kritis/tandus/non-produktif di Indonesia seluas + 1,5 juta ha jika minyak jarak pagar dapat mengganti kebutuhan solar sebanyak + 5 juta liter.
2) Menarik para investor luar guna menanamkan modalnya untuk membudidayakan tanaman jarak pagar di Indonesia.
3) Menyerap cukup banyak tenaga kerja/mengurangi jumlah pengangguran.
4) Mendorong peningkatan kesejahteraan masyarakat, melalui peningkatan pendapatan, baik dari hasil penjualan bibit jarak maupun minyak jarak.
5) Mengembalikan fungsi lingkungan, khususnya menghijaukan kembali kawasan gundul, mengembalikan fungsi lahan kritis sekaligus menjaga kelestarian sumber mata air.
KESIMPULAN
2. Metode intercropping adalah salah satu cara pemanfaatan lahan sela antara pohon jarak, tanaman yang memungkinkan sebagai intercropping tersebut antara lain tomat, terung dan lombok besar keriting.
3. Dampak positif terhadap masyarakat adalah terciptanya lapangan pekerjaan baru sehingga mengurangi jumlah pengangguran dan kemiskinan, serta sebagai salah satu cara untuk menarik investor asing.
SARAN
Agar hasil produksi pohon jarak itu maksimal, maka lebih baik pohon jarak di tanam di lahan yang memiliki tingkat kesuburan yang tinggi dan akan lebih baik lagi jika untuk kedepannya dilakukan studi tentang rekayasa genetika terhadap tanaman jarak ini. Sehingga pemerintah harus terus mendukung para peneliti untuk melakukan riset lebih lanjut tentang rekayasa genetik pohon jarak.
DAFTAR PUSTAKA
Warsana,SP.M.Si. 2009. Introduksi Teknologi Tumpangsari Jagung Dan Kacang Tanah. Iskandar.M.P.(et.al). 2007. Analisis Sosial Ekonomi Pembibitan Dan Budidaya Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L) Sebagai Sumber Bahan Bakar Alternatif (Biodiesel) Yang Ramah Lingkungan.
Syahirah.I. 2011. A Researcher Biodiesel.
M.Syakir. 2010. Prospek Dan Kendala Pengembangan Jarak Pagar (Jatropha curcas L) Sebagai Bahan Bakar Nabati Di Indonesia.
I Ketut.A.(et.al). 2008. Pengembangan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L) Mendukung Kawasan Mandiri Energi Di Nusa Denida, Bali.
Edy Purwanto. 2010. Melalui Gerakan Reboisasi 10 Juta Hektar Lahan Kritis Dengan Tanaman Jarak.
Eko.W. 2007. Optimalisasi Pemanfaatan Lahan Dengan Penanaman Rapat Dan Tumpangsari Dengan Tanaman Sayuran Pada Pertanaman Jarak (Jatropha curcas L) Sebelum Mencapai Kestabilan Produksi.
Prihandana, 2005. Proses Pengolahan Dan Pemanfaatan Minyak Jarak Menjadi Biodiesel Pada Berbagai Skala Industri.
Rahman.M. 2011. Teknik Metabolic Engineering Untuk Peningkatan Produktifitas Biodiesel Dari Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L)
Soerawidjaja.H.(et.al). 2005. Prospek,Status & Tantangan Penegakan Industri Biodiesel Di Indonesia.
Hambali.E. 2006. Prospek Pengembangan Tanaman Jarak Pagar Untuk Biodiesel Dan Produk Turunan Lainnya.
