4
d an K
n e
a t
t e
u k
H n
l i
i k
s a
a n
H K
n e
a h
h u
a t
l a
o g a n
n e n
P
Produksi Biodiesel dengan Proses Estrans dari Biji Tanaman Hutan
Pengolahan biodiesel dari tanaman hutan dilakukan dengan proses ESTRANS. Biji yang digunakan adalah biji jarak pagar, nyamplung, kesambi, kepuh, dan kemiri sunan. Biodiesel yang
dihasilkan telah diujicobakan pada kendaraan bermotor untuk mengetahui kelayakan operasionalnya.
Proses pembuatan biodiesel dengan proses ESTRANS didahului dengan pengeringan dan pengepresan biji yang menghasilkan crude oil/ minyak mentah. Minyak mentah kemudian dimurnikan dengan proses degumming dengan menambahkan asam fosfat (H3PO4) teknis sehingga diperoleh minyak murni/ PPO (pure plant oil).
Proses degumming dapat berbeda untuk beberapa jenis minyak mentah yang memiliki bilangan asam tinggi, antara lain dengan penambahan penggunaan bentonit/zeolit hingga diperoleh PPO dengan bilangan asam yang diinginkan.
Minyak lalu diproses menjadi biodiesel dengan proses este- rifikasi menggunakan pereaksi metanol teknis dalam kisaran 10-20% (v/v). Katalis yang digunakan adalah asam klorida (HCl) teknis atau asam sulfat (H2SO4) teknis sebanyak 1% (v/v) pada
Proses ESTRANS pada dasarnya dapat digunakan Biodiesel yang diproduksi dapat digunakan untuk semua untuk memproduksi biodiesel dari minyak murni yang mesin berbahan bakar solar seperti traktor, gergaji mesin, diperoleh dari biji tanaman hutan. Perbedaan hanya dan kendaraan bermotor. Namun untuk kendaraan pada jenis dan konsentrasi katalis, suhu dan waktu bermotor, regulasi saat ini hanya memperbolehkan yang digunakan dalam proses. komposisi 50% biodiesel yang digunakan.
utan Indonesia sebagai sumber plasma nutfah dan berbagai produk, menyimpan
H potensi untuk dapat dimanfaatkan sebagai pembuatan bahan bakar terbarukan.
Biji dari tanaman hutan yang memiliki
kandungan karbohidrat/pati dapat dimanfaatkan untuk pembuatan biodiesel.
Kondisi di atas membuka peluang untuk pengolahan biji-biji dari tanaman hutan menjadi bahan bakar terbarukan. Dengan ditemukan dan dipatenkannya proses ESTRANS (Esterifikasi-Transesterifikasi) untuk produksi biodiesel dari tanaman jarak pagar, maka proses serupa dapat dijadikan dasar dan terbukti dapat digunakan bagi produksi biodiesel dari biji-biji tanaman hutan lainnya seperti nyamplung, kesambi, kepuh, dan kemiri sunan.
D e s k r i p s i
Aplikasi
pada suhu 50-60 C dan lama proses 1 jam.o dinetralkan menggunaka Proses dilanjutkan dengan menetralisasi metil ester
n asam asetat hasil esterifikasi menggunakan natrium hidrogen
(CH3COOH) dan mencuci garam-garam sisa reaksi pada karbonat (NaHCO3).
suhu 60–70 C, kemudian didiamkan selama 3 jam untuk o
Proses selanjutnya adalah mencuci garam-garam sisa memperoleh biodiesel. Proses ini menghasilkan biodiesel reaksi pada suhu 60–70 C dan dilanjutkan dengan o yang keasamannya sesuai dan rendemen yang lebih mentransesterifikasi hasil esterifikasi menggunakan tinggi karena mampu menghindari proses terbentuknya pereaksi metanol teknis 10% (berat/berat) dan katalis sabun.
natrium hidroksida (NaOH) teknis atau kalium
o Biodiesel dari proses ESTRANS ini telah memenuhi hidroksida (KOH) pada suhu 50–60 C selama 1 jam.
standar SNI 04-7182-2006 tentang biodiesel.
Metil ester hasil transesterifikasi kemudian
Proses pembuatan biodisel melalui ESTRANS harus didukung oleh perekayasaan alat yang efisien. Hal utama lainnya adalah ketersediaan bahan baku, yang harus dipastikan kontinyuitasnya. Oleh karenanya pengetahuan mengenai periodisasi berbuah berbagai tanaman hutan sangat penting untuk mengetahui jadwal pasokan bahan baku biji yang dapat digunakan pada periode tertentu.
Tantangan
Peneliti : R. Sudradjat
Unit kerja : Pusat Litbang Keteknikan Kehutanan dan Pengolahan Hasil Hutan (Pustekolah)
E-mail : [email protected] dan [email protected] Gambar : Koleksi Pustekolah
Status IPTEK: Paten ESTRANS pada jarak pagar dengan nomor paten ID P0027952, Proses pengajuan paten untuk pembuatan biodiesel dengan proses ESTRANS dari biji kesambi, kepuh dan nyamplung.
Keterangan
13
37 138
Mesin reaktor estran skala laboratorium
Produksi Biodiesel dengan Proses Estrans dari Biji Tanaman Hutan
Pengolahan biodiesel dari tanaman hutan dilakukan dengan proses ESTRANS. Biji yang digunakan adalah biji jarak pagar, nyamplung, kesambi, kepuh, dan kemiri sunan. Biodiesel yang
dihasilkan telah diujicobakan pada kendaraan bermotor untuk mengetahui kelayakan operasionalnya.
Proses pembuatan biodiesel dengan proses ESTRANS didahului dengan pengeringan dan pengepresan biji yang menghasilkan crude oil/ minyak kasar. Minyak kasar kemudan dimurnikan dengan proses degumming dengan menambahkan asam fosfat (H3PO4) teknis sehingga diperoleh minyak murni/ PPO (pure plant oil).
Proses degumming dapat berbeda untuk beberapa jenis crude oil yang memiliki bilangan asam tinggi, antara lain dengan penambahan penggunaan betonit hingga diperoleh PPO dengan bilangan asam yang diinginkan.
Minyak kemudian diproses menjadi biodiesel dengan proses esterifikasi minyak menggunakan pereaksi metanol teknis dalam kisaran 10 – 20% (berat/berat) dari berat minyak dan katalis asam klorida (HCl) teknis atau asam sulfat (H2SO4)
Proses ESTRANS pada dasarnya dapat digunakan Biodiesel yang diproduksi dapat digunakan untuk semua untuk memproduksi biodiesel dari minyak murni yang mesin berbahan bakar solar seperti traktor, gergaji mesin, diperoleh dari biji tanaman hutan. Perbedaan hanya dan kendaraan bermotor. Namun untuk kendaraan pada jenis dan konsentrasi katalis, suhu dan waktu bermotor, regulasi saat ini hanya memperbolehkan yang digunakan dalam proses. komposisi 50% biodiesel yang digunakan.
utan Indonesia sebagai sumber plasma nutfah dan berbagai produk, menyimpan
H potensi untuk dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku untuk pembuatan bahan bakar terbarukan. Biji dari berbagai tanaman hutan memiliki kandungan karbohidrat/pati yang dapat dimanfaatkan untuk pembuatan biodiesel.
Kondisi diatas membuka peluang pengolahan biji-biji dari tanaman hutan menjadi bahan bakar terbarukan. Dengan ditemukan dan
dipatenkannya proses ESTRANS (Esterifikasi- Transesterifikasi) untuk produksi biodiesel dari tanaman jarak pagar, maka proses serupa dapat dijadikan dasar dan terbukti dapat digunakan bagi produksi biodiesel dari biji-biji tanaman hutan lainnya seperti nyamplung, kesambi, kepuh, dan kemiri sunan.
D e s k r i p s i
Aplikasi
suhu 60 C dan lama proses 1 jam. Proses dilanjutkan (CH3COOH) o
dengan menetralisasi metil ester hasil esterifikasi dan mencuci menggunakan natrium hidrogen karbonat (NaHCO3). garam-garam
Dilanjutkan dengan mencuci dengan air garam- sisa reaksi pada suhu 60–70 C, kemudian didiamkan o
garam sisa reaksi pada suhu 60–70 C. o (aging) selama 3 jam untuk memperoleh biodiesel. Proses ini menghasilkan biodiesel yang keasamannya sesuai Proses selanjutnya adalah mentransesterifikasi hasil standar dan rendemen yang lebih tinggi karena mampu esterifikasi menggunakan pereaksi metanol teknis menghindari proses terbentuknya sabun.
10% (v/v) dan katalis natrium hidroksida (NaOH)
teknis 0,5% atau kalium hidroksida (KOH) pada suhu Biodiesel dari proses ESTRANS ini telah memenuhi 60 C selama 1 jam. Metil ester hasil transesterifikasi o standar SNI 04-7182-2006 tentang biodiesel.
kemudian dinetralkan menggunakan asam asetat
Proses pembuatan biodisel melalui ESTRANS harus didukung oleh perekayasaan alat yang efisien. Hal utama lainnya adalah ketersediaan bahan baku, yang harus dipastikan kontinyuitasnya. Oleh karenanya pengetahuan mengenai periodisasi berbuah berbagai tanaman hutan sangat penting untuk mengetahui jadwal pasokan bahan baku biji yang dapat digunakan pada periode tertentu.
Tantangan
Peneliti : R. Sudradjat
Unit kerja : Pusat Litbang Keteknikan Kehutanan dan Pengolahan Hasil Hutan (Pustekolah)
E-mail : [email protected] dan [email protected] Gambar : Koleksi Pustekolah
Status IPTEK: Paten ESTRANS pada jarak pagar dengan nomor paten ID P0027952, Proses pengajuan paten untuk pembuatan biodiesel dengan proses ESTRANS dari biji kesambi, kepuh dan nyamplung.
Keterangan
13
Mesin reaktor estran skala laboratorium
Glulam , Produk Kayu Majemuk untuk Mem perbaiki Kualitas dan Dimensi Kayu Inferior
berdasarkan nilai kekakuan bahan pelapis (yang Aspek-aspek yang perlu diperhatikan dalam membuat ditunjukkan oleh nilai elastisitas (E)-nya. Pelapis Kayu glulam:
dengan nilai E terendah diletakkan di bagian terdalam,
1. Bahan baku kayu, sedangkan kayu pelapis dengan E tinggi diletakkan
2. Perekat yg digunakan pada bagian luar.
3. Sistem sambungan Glulam dapat dibuat dari kayu-kayu tanaman yang 4. Peralatan yg mendukung bersifat inferior seperti sengon, jabon, karet, gmelina, 5. Teknik pembuatan akasia mangium atau campuran dari jenis-jenis
Glulam yang dihasilkan telah memenuhi standar tersebut. Peningkatan kekuatan glulam secara efisien
kualitas produk kayu laminasi Japan Agricultural diperoleh dengan pencampuran kayu berkualitas baik
Standard (JAS) 234: 2003.
pada bagian luar dan kayu inferior pada sumbu tengah glulam.
Glulam atau Glued Laminated Timber
merupakan salah satu jenis kayu komposit, dibuat dari susunan beberapa lapis kayu yang direkatkan satu sama lain menjadi satu kesatuan tanpa terjadi diskontinuitas. Hasil perekatan ini membentuk satu balok berukuran lebih besar, bisa berbentuk balok lamina lurus maupun lengkung. Arah serat seluruh lapisan dalam glulam paralel terhadap panjang balok.
Glulam dibuat dari papan yang sudah diawetkan dengan bahan pengawet yang direkomendasikan. Sejumlah 5 atau 6 lapis papan disusun dan direkatkan dengan cara
pengempaan dingin selama 1 jam menggunakan alat kempa dingin.
Perekatan yang digunakan adalah dengan perekat isosianat (Water Based Isocyanate Polymer, WBIP) dengan
pengaturan lapisan berdasarkan nilai kekakuan bahan pelapis (yang ditunjukkan oleh nilai elastisitas (E)-nya.
ebutuhan kayu di Indonesia baik untuk perumahan atau penggunaan lainnya terus
K meningkat seiring dengan pertambahan penduduk. Di lain pihak, jumlah kayu yang tersedia semakin menurun baik jumlah maupun kualitasnya karena berkurangnya pasokan kayu dari hutan alam.
Teknologi pengolahan kayu komposit seperti glulam, memungkinkan perbaikan kualitas kayu inferior sekaligus meningkatkan ukuran/dimensinya. Glulam dapat menjadi solusi pemanfaatan kayu hutan tanaman (HTI dan hutan rakyat) yang berkualitas rendah sehingga dapat digunakan untuk keperluan furniture dan struktural yang lebih baik. Di masa yang akan datang, penggunaan kayu glulam
diprediksi akan semakin penting peranannya sebagai solusi dari permasalahan rendahnya kualitas dan dimensi kayu.
D e s k r i p s i
Berkurangnya dimensi dan kualitas kayu solid yang tersedia saat ini, membuat produk kayu glulam menjadi semakin penting di masa datang. Kombinasi antara berbagai jenis dan sifat kayu serta pemilihan perekat yang tepat merupakan faktor kritis dalam pengembangan produk kayu glulam. Selain itu, untuk dapat
digunakan sebagai bahan struktur skala besar, teknologi pembuatan glulam dalam dimensi yang lebih besar juga menjadi tantangan di masa yang akan datang.
Tantangan
Peneliti : Nurwati Hajib, Abdurachman, Efrida Basri, Han Roliadi dan Edy Sarwono
Unit kerja : Pusat Litbang Keteknikan Kehutanan dan Pengolahan Hasil Hutan (Pustekolah) E-mail : [email protected] dan
[email protected] Gambar : Koleksi Pustekolah Info detil : www.pustekolah.org
Keterangan
Glulam dapat dimanfaatkan sebagai bahan bangunan dan konstruksi seperti perumahan, gimnasium, jembatan, hanggar pesawat udara, kapal laut, dan lain-lain. Setiap penggunaan akan bergantung kepada jenis kayu/ kombinasi jenis kayu, perekat, dan dimensi/jumlah lapisan dari glulam.
Aplikasi
14
39 140
Pengukuran dimensi glulam
Glulam , Produk Kayu Majemuk untuk Mem perbaiki Kualitas dan Dimensi Kayu Inferior
Pelapis dengan nilai E terendah diletakkan di bagian Aspek-aspek yang perlu diperhatikan dalam membuat terdalam, sedangkan kayu pelapis dengan E tinggi glulam:
diletakkan pada bagian luar. 1. Bahan baku kayu,
2. Perekat yang digunakan dan sistem perekatannya Glulam dapat dibuat dari kayu-kayu tanaman yang 3. Sistem sambungan
bersifat inferior seperti sengon, jabon, karet, gmelina, 4. Peralatan yang mendukung akasia mangium atau campuran dari jenis-jenis 5. Teknik pembuatan
tersebut. Peningkatan kekuatan glulam secara efisien
diperoleh dengan pencampuran kayu berkualitas baik Glulam yang dihasilkan telah memenuhi standar pada bagian luar dan kayu inferior pada sumbu tengah kualitas produk kayu laminasi Japan Agricultural
glulam. Standard (JAS) MAFF nomor 1152:2007.
Glulam atau Glued Laminated Timber
merupakan salah satu jenis kayu komposit, dibuat dari susunan beberapa lapis kayu yang direkatkan satu sama lain menjadi satu kesatuan tanpa terjadi diskontinuitas. Hasil perekatan ini membentuk satu balok berukuran lebih besar, bisa berbentuk balok lamina lurus maupun lengkung. Arah serat seluruh lapisan dalam glulam paralel terhadap panjang balok.
Glulam dibuat dari papan yang sudah diawetkan dengan bahan pengawet yang direkomendasikan. Sejumlah 5 atau 6 lapis papan disusun dan direkatkan dengan cara
pengempaan dingin selama 1 jam menggunakan alat kempa dingin.
Perekatan yang digunakan adalah dengan perekat isosianat (Water Based Isocyanate Polymer, WBIP) atau TRF (Tannin Resorcinol Formaldehyde) dengan pengaturan lapisan
ebutuhan kayu di Indonesia baik untuk perumahan atau penggunaan lainnya terus
K meningkat seiring dengan pertambahan penduduk. Di lain pihak, jumlah kayu yang tersedia semakin menurun baik jumlah maupun kualitasnya karena berkurangnya pasokan kayu dari hutan alam.
Teknologi pengolahan kayu komposit seperti glulam, memungkinkan perbaikan kualitas kayu inferior sekaligus meningkatkan ukuran/dimensinya. Glulam dapat menjadi solusi pemanfaatan kayu hutan tanaman (HTI dan hutan rakyat) yang berkualitas rendah sehingga dapat digunakan untuk keperluan furniture dan struktural yang lebih baik. Di masa yang akan datang, penggunaan kayu glulam diprediksi akan semakin peranan penting sebagai solusi dari permasalahan rendahnya kualitas dan dimensi kayu.
D e s k r i p s i
Berkurangnya dimensi dan kualitas kayu solid yang tersedia saat ini, membuat produk glulam menjadi semakin penting di masa datang.
Kombinasi antara berbagai jenis dan sifat kayu serta pemilihan perekat yang tepat merupakan faktor kritis dalam pengembangan produk glulam. Selain itu, dapat digunakan sebagai bahan struktur skala besar, teknologi pembuatan glulam dalam dimensi yang lebih besar juga menjadi tantangan di masa yang akan datang.
Tantangan
Peneliti : Nurwati Hajib, Abdurachman, Efrida Basri, Han Roliadi dan Edi Sarwono
Unit kerja : Pusat Litbang Keteknikan Kehutanan dan Pengolahan Hasil Hutan (Pustekolah) E-mail : [email protected] dan
[email protected] Gambar : Koleksi Pustekolah Info detil : www.pustekolah.org
Keterangan
Glulam dapat dimanfaatkan sebagai bahan bangunan dan konstruksi seperti perumahan, kapal laut, dan lain-lain.
Setiap penggunaan akan bergantung kepada jenis kayu/kombinasi jenis kayu, perekat, dan dimensi/jumlah lapisan dari glulam.
Aplikasi
14
Pengukuran dimensi glulam
Tree Length Logging untuk Eksploitasi di Hutan Alam Produksi Lahan Kering
Tree length logging merupakan teknik pemanenan kayu dimana kayu yang dipotong dan disarad mulai pangkal hingga batang di atas cabang pertama. Berbeda dengan sistem pemanenan sortimen kayu pendek (short wood), pemotongan hingga di atas cabang pertama ini mampu meningkatkan rendemen penyaradan kayu dari 60,45 %
D e s k r i p s i
Aplikasi
Teknik tree length logging efektif untuk eksploitasi kayu dibawah diameter 80 cm pada pada pengusahaan hutan produksi alam kering. Untuk peningkatan efisiensi pemanfaatan kayu di atas cabang
pertama dan cabang-cabang, diperlukan kombinasi dengan penggunaan portable sawn timber dan chipper di lapangan.
egiatan pemanenan kayu pada hutan alam saat ini telah bergeser pada hutan bekas tebangan siklus
K kedua dengan potensi yang semakin terbatas.
Hal ini menuntut kegiatan pemanenan kayu dapat dilakukan lebih efisien dan seminimal mungkin menghasilkan limbah kayu di hutan. Selain itu,
mengingat permudaan alam merupakan bagian penting dari kegiatan eksploitasi di masa datang, maka
pemanenan juga dituntut untuk meminimalkan dampak pada tegakan tinggal.
Teknik pemanenan dengan tree length logging
merupakan alternatif teknik yang dapat diterapkan untuk memaksimalkan volume kayu yang diangkut ke tempat pengumpulan. Penerapan teknik ini juga mampu mengurangi kerusakan semai dan pancang akibat adanya gerakan menyapu kiri-kanan (sweeping action) selama penyaradan dengan metode whole tree logging.
15
41 142
Pengeluaran kayu hasil tree length logging Pemotongan bagian nujung hasil penyaradan tree length di TPn
cabang pertama ini mampu meningkatkan rendemen penyaradan kayu dari 60,45 % menjadi 81,76 %, dengan adanya tambahan sortimen batang di atas cabang pertama sebesar 21,31 %.
Penerapan teknik pemanenan tree length logging ini mampu
mengurangi kerusakan tegakan tinggal bila dibandingkan dengan sistem whole tree logging. Teknik ini juga mampu meningkatkan efisiensi pemanenan yang ditunjukan dengan peningkatan angka faktor eksploitasi hingga
mencapai 0,94.
Penerapan teknik ini pada pengusahaan-pengusahaan hutan alam produksi lahan kering perlu didorong untuk meningkatkan efisiensi pemanenan. Peningkatan efisiensi pemanenan dari penerapan teknik ini juga memunculkan peluang perubahan kebijakan tentang faktor eksploitasi yang harus direspon oleh pemerintah.
Tantangan
Peneliti : Maman Mansur Idris, Sukanda, Yuniawati
Unit kerja : Pusat Litbang Keteknikan Kehutanan dan Pengolahan Hasil Hutan (Pustekolah)
E-mail : [email protected], [email protected] dan [email protected];
Gambar : Koleksi Pustekolah Info detil : www.pustekolah.org
Keterangan
Petugas grading sedang mengukur kayu untuk menentukan kayu produksi dan limbah
Tree Length Logging untuk Eksploitasi di Hutan Alam Produksi Lahan Kering
Tree length logging merupakan teknik pemanenan kayu dimana kayu yang dipotong dan disarad mulai pangkal sampai cabang pertama. Berbeda dengan sistem pemanenan sortimen kayu pendek, dalam metode ini pohon yang ditebang dipotong dari pangkal hingga diatas cabang pertama. Pemotongan hingga diatas
D e s k r i p s i
Aplikasi
Teknik tree length logging efektif untuk eksploitasi kayu kurang dari diameter 80 cm pada pengusahaan hutan produksi alam kering. Untuk peningkatan efisiensi pemanfaatan kayu di atas cabang pertama dan cabang-cabang lain, diperlukan
kombinasi dengan penggunaan portable sawn timber dan chipper di lapangan.
egiatan pemanenan kayu pada hutan alam saat ini telah bergeser pada hutan bekas tebangan siklus
K kedua dengan potensi yang semakin terbatas.
Hal ini menuntut kegiatan pemanenan kayu dapat dilakukan lebih efisien dan seminimal mungkin menghasilkan limbah kayu di hutan. Selain itu,
mengingat permudaan alam merupakan bagian penting dari kegiatan eksploitasi di masa datang, maka
pemanenan juga dituntut untuk meminimalkan dampak pada tegakan tinggal.
Teknik pemanenan dengan tree length logging
merupakan alternatif teknik yang dapat diterapkan untuk memaksimalkan volume kayu yang diangkut ke tempat pengumpulan. Penerapan teknik ini juga mampu mengurangi kerusakan semai dan pancang akibat adanya gerakan menyapu kiri-kanan (sweeping action) selama penyaradan dengan metode whole tree logging.
15
Pengeluaran kayu hasil tree length logging
Pemotongan bagian nujung hasil penyaradan tree length di TPn
menjadi 81,76 %, dengan adanya tambahan sortimen batang di atas cabang pertama sebesar 21,31 %.
Penerapan teknik pemanenan tree length logging ini mampu
mengurangi kerusakan tegakan tinggal bila dibandingkan dengan sistem whole tree logging. Teknik ini juga mampu meningkatkan efisiensi pemanenan yang ditunjukan dengan peningkatan angka faktor eksploitasi hingga
mencapai 0,94.
Penerapan teknik ini pada pengusahaan hutan alam produksi lahan kering perlu didorong untuk meningkatkan efisiensi pemanenan. Peningkatan efisiensi pemanenan dari penerapan teknik ini juga memunculkan peluang perubahan kebijakan tentang faktor eksploitasi yang harus direspon oleh pemerintah.
Tantangan
Peneliti : Maman Mansyur Idris, Sukanda dan Yuniawati
Unit kerja : Pusat Litbang Keteknikan Kehutanan dan Pengolahan Hasil Hutan (Pustekolah)
E-mail : [email protected], [email protected] dan [email protected];
Gambar : Koleksi Pustekolah Info detil : www.pustekolah.org
Keterangan
Petugas grading sedang mengukur kayu untuk menentukan kayu produksi dan limbah
