BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Pesatnya pertumbuhan populasi global dan taraf kehidupan masyarakat yang semakin modern berimbas pada peningkatan konsumsi energi (Zulkania, 2016).
Hingga saat ini, sumber energi primer masih mengandalkan bahan fosil seperti minyak, gas, dan batubara. Data total konsumsi energi global pada tahun 2018 menunjukkan penggunaan bahan bakar fosil mencapai 84,7% sedangkan sisanya 15,3% berasal dari energi non-fosil seperti nuklir, angin, solar, dan sebagainya (Ghosh & Ghosh, 2020). Puncak permintaan energi global diperkirakan akan terus meningkat hingga tahun 2040 (Correa et al., 2019). Lonjakan konsumsi energi fosil setiap tahunnya menyebabkan ketersediaan sumber energi menipis. Jika tidak dihentikan, produksi dan penggunaan bahan bakar minyak fosil dapat berkontribusi terhadap penurunan kualitas lingkungan, seperti timbulnya polusi udara, penipisan lapisan ozon, serta peningkatan suhu global yang berkelanjutan (Malode et al., 2021). Kondisi ini mendesak banyak negara termasuk Indonesia untuk segera mencari energi alternatif dengan kriteria mudah diperoleh, minim biaya produksi, ramah lingkungan, dan tentunya bersifat terbarukan (Yana et al., 2022). Dukungan Indonesia terhadap isu krisis energi tertuang dalam Peraturan Pemerintah Nomor 79 Tahun 2014 tentang Kebijakan Energi Nasional di mana Indonesia memiliki taget penerapan Energi Baru Terbarukan (EBT) minimal 23% pada tahun 2025 dan 31%
pada tahun 2050 yang diimbangi dengan pengurangan peran minyak bumi kurang dari 25% pada tahun 2025 dan kurang dari 20% pada tahun 2050 (Republik Indonesia, 2014). Salah satu energi alternatif yang berpotensi mengatasi krisis bahan bakar minyak bumi ialah bio oil yang dihasilkan dari limbah biomassa.
Bio oil merupakan produk yang dihasilkan dari pirolisis biomassa dalam bentuk cair (Wulandari et al., 2023). Bahan baku pembuatan bio oil diperoleh dari aneka limbah biomassa seperti residu pertanian dan perkebunan, limbah padat kota, mikroalga, dan lain sebagainya (Su et al., 2022). Indonesia memiliki potensi yang besar untuk memproduksi bio oil karena luasnya lahan pertanian dan perkebunan yang dapat dimanfaatkan limbahnya sebagai sumber biomassa (Simangunsong et al., 2017). Penggunaan bio oil dari biomassa tidak hanya berperan sebagai alternatif
energi, tetapi juga dapat mengurangi dampak emisi gas beracun seperti Nox dan Sox (Mallick et al., 2018). Di antara sekian banyaknya metode dalam proses konversi termokimia, pirolisis dianggap sebagai metode yang cukup menjanjikan untuk mengkonversi limbah biomassa menjadi bio oil (Gupta et al., 2019). Pirolisis merupakan suatu proses dekomposisi termal limbah biomassa menjadi produk gas, cair, dan padat tanpa adanya oksigen (Rizal et al., 2020). Adapun beberapa kelebihan dari metode pirolisis antara lain tingkat efisiensi konversi yang tinggi, bahan baku yang fleksibel dan mudah diperoleh, ramah lingkungan, dan dapat diproduksi dalam skala besar (Novita et al., 2021). Wong et al. (2021) juga menyatakan bahwa teknik pirolisis dapat memaksimalkan senyawa lignin dan selulosa yang dihasilkan dari tanaman untuk menghasilkan bahan bakar cair.
Pengembangan produksi bio oil berbahan biomassa bagase tebu dan sekam padi masih jarang dilakukan. Oleh karena itu, dalam penelitian ini digunakan campuran kedua bahan biomassa tersebut sebagai bahan baku pembuatan bio oil melalui proses pirolisis. Proses produksi bio oil berbahan biomassa bagase tebu dan sekam padi tentunya dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti komposisi bahan baku dan suhu pirolisis. Sehingga, pada penelitian ini akan dilakukan karakterisasi hasil bio oil bagasse tebu dan sekam padi berdasarkan perbandingan komposisi bahan baku dan suhu pirolisis.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan paparan di atas, dapat dirumuskan masalah penelitian sebagai berikut.
1. Bagaimana cara untuk mengolah limbah biomassa sekam padi dan bagas tebu menjadi bio-oil melalui proses pirolisis?
2. Bagaimana pengaruh perbandingan dari komposisi bahan baku terhadap hasil pirolisis campuran limbah biomassa sekam padi dan bagas tebu?
3. Bagaimana kandungan dan karakteristik senyawa hasil pirolisis campuran limbah biomassa dari sekam padi dan bagas tebu?
1.3. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini diantaranya sebagai berikut.
1. Mengetahui cara pengolahan limbah biomassa sekam padi dan bagas tebu menjadi bio-oil melalui proses pirolisis.
2. Mengetahui perbandingan dari komposisi bahan baku terhadap hasil pirolisi campuran limbah biomassa sekam padi dan bagas tebu.
3. Mengetahui kandungan dan karakteristik senyawa hasil pirolisis campuran limbah biomassa dari sekam padi dan bagas tebu.
1.4. Manfaat Penelitian
Manfaat yang didapatkan dari penelitian ini yaitu sebagai berikut.
1. Ditinjau dari segi ilmu pengetahuan dan teknologi
a. Mengembangkan inovasi baru dalam memproduksi bahan bakar terbarukan yang berfungsi untuk mensuplai kebutuhan energi
b. Mengaplikasikan proses fast catalytic pyrolysis untuk industri bahan bakar ramah lingkungan berbasis limbah organik (biomassa)
2. Ditinjau dari segi Masyarakat
a. Menghimbau masyarakat untuk lebih mempergunakan limbah organik (biomassa)
b. Meningkatkan pengetahuan masyarakat mengenai pengolahan limbah organik (biomassa) menggunakan proses fast catalytic pyrolysis.
3. Ditinjau dari segi pemerintah
a. Inovasi ini dapat dijadikan rekomendasi di bidang pemenuhan kebutuhan energi sebagai upaya penggunaan energi fosil, serta mengurangi jumlah limbah biomassa yang dapat mencemari lingkungan.
4. Ditinjau dari segi akademisi
a. Dapat dijadikan referensi dalam menambah wawasan ilmu pengetahuan b. Menjadi pedoman untuk penelitian penelitian selanjutnya
Referensi:
Afrah, B. D., Riady, M. I., Arsadha, J. P., Rimadhina, R., Cundari, L., & ‘izzah, R. Z.
(2024). Effect of Pyrolysis Temperature and Biomass Composition on Bio-Oil Characteristics. Ecological Engineering and Environmental Technology, 25(3), 264–274. https://doi.org/10.12912/27197050/181152
Arifah, Z., Setyawan, M., & Jamilatun, S. (2023). Effect of Temperature and Amount of Nickel Catalyst on Yield and Bio-Oil Composition in Pyrolysis of Sugarcane Bagasse. Agroindustrial Technology Journal, 7(3), 76–87.
https://doi.org/10.21111/atj.v7i3.10744
Arifin, L., Bakti, A., Iemaaniah, Z. M., Ita, S., & Salsabil, H. A. (2024). Sosialisasi Pemanfaatan Limbah Sekam Padi Sebagai Bahan Baku Pembuatan Biochar.
Lumbung Inovasi: Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat, 9(1), 72–80.
Arya Darma, I. W., & Tenaya, I. G. N. P. (2022). Studi Kinetika dan Energi Aktivasi pada Proses Pirolisis Makroalga Ulva Lactuca (Selada Laut). Jurnal METTEK , 8(2), 153. https://doi.org/10.24843/mettek.2022.v08.i02.p10
Bahri, S., Fitriani, F., & Jalaluddin, J. (2021). Pembuatan Biofoam Dari Ampas Tebu Dan Tepung Maizena. Jurnal Teknologi Kimia Unimal, 8(1), 24.
https://doi.org/10.29103/jtku.v10i1.4173
Chan, Y. H., Loh, S. K., Chin, B. L. F., Yiin, C. L., How, B. S., Cheah, K. W., Wong, M. K., Loy, A. C. M., Gwee, Y. L., Lo, S. L. Y., Yusup, S., & Lam, S. S. (2020).
Fractionation and Extraction of Bio-Oil For Production of Greener Fuel and Value-Added Chemicals: Recent Advances and Future Prospects. Chemical Engineering Journal, 397, 125406. https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.125406 Correa, D. F., Beyer, H. L., Fargione, J. E., Hill, J. D., Possingham, H. P., Thomas-
Hall, S. R., & Schenk, P. M. (2019). Towards the implementation of sustainable biofuel production systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 107(March), 250–263. https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.03.005 Ghosh, S. K., & Ghosh, B. K. (2020). Fossil Fuel Consumption Trend and Global
Warming Scenario: Energy Overview. Global Journal of Engineering Sciences, 5(2), 3–8. https://doi.org/10.33552/gjes.2020.05.000606
Gupta, G. K., Gupta, P. K., & Mondal, M. K. (2019). Experimental process parameters optimization and in-depth product characterizations for teak
sawdust pyrolysis. Waste Management, 87, 499–511.
https://doi.org/10.1016/j.wasman.2019.02.035
Harimurti, S. (2020). Orientasi Ibu Rumah Tangga Dalam Memanfaatkan Bagasse Sebagai Campuran Media Tanam Di Lahan Pekarangan. Journal of Community Service, 2(1), 40–43.
Hasrizart, I. N. I. (2022). Respon Pemberian Mulsa Ampas Tebu Dan Pupuk Organik Cair Cangkang Kerang terhadap Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Pakcoy (Brassica Rapa Chineensis L.). JURNAL AGROFOLIUM, 1(11), 2029–2034.
Irawan, K. A., Setyo, B., & Suhaili, S. (2023). Keragaman Morfologi Pertumbuhan 7 Klon dan 2 Varietas Tanaman Tebu (Saccharum officinarum L.) di PT Perkebunan Nusantara X Ploso Klaten-Kediri. Gema Agro, 28(1), 42–51.
https://doi.org/10.22225/ga.28.1.6634.42-51
Khasanah, U., Ladini, T., Rusnadi, I., & Yunanto, I. (2023). Pirolisis Biji Karet Sebagai Energi Alternatif Berdasarkan Pengaruh Temperatur dan Jumlah Katalis Zeolit. Jurnal Pendidikan Tambusai, 7(3), 21852–21860.
Kusniawati, E. Sari, K. Putri, K. (2023). Pemanfaatan Sekam Padi Sebagai Karbon Aktif Untuk Menurunkan Kadar pH, Turbidity, TSS, dan TDS. Journal of Innovation Research and Knowledge, 2(10), 4183–4198.
KUSTIYAH, E., NOVITASARI, D., WARDANI, L. A., HASAYA, H., &
WIDIANTORO, M. (2023). Pemanfaatan Limbah Ampas Tebu untuk Pembuatan Plastik Biodegradable dengan Metode Melt Intercalation. Jurnal Teknologi Lingkungan, 24(2), 300–306. https://doi.org/10.55981/jtl.2023.993 Mallick, D., Mahanta, P., & Moholkar, V. S. (2018). Synergistic Effects in
Gasification of Coal/Biomass Blends: Analysis and Review. Energy, Environment, and Sustainability, 473–497. https://doi.org/10.1007/978-981- 10-7335-9_19
Malode, S. J., Prabhu, K. K., Mascarenhas, R. J., Shetti, N. P., & Aminabhavi, T. M.
(2021). Recent advances and viability in biofuel production. Energy Conversion and Management: X, 10(December 2020), 100070.
https://doi.org/10.1016/j.ecmx.2020.100070
Mosebolatan Jabar, J. (2022). Pyrolysis: A Convenient Route for Production of Eco-
Friendly Fuels and Precursors for Chemical and Allied Industries. Recent Perspectives in Pyrolysis Research, November.
https://doi.org/10.5772/intechopen.101068
Nafisatul Ula, Fiddini Alham, F. H. S. (2024). Analisis Perbandingan Pendapatan Penggilingan Padi Statis dan Penggilingan Padi Mobile di Kecamatan Manyak Payed Kabupaten Aceh Tamiang. Jurnal Cakrawala Ilmiah, 10(6), 1779–1788.
Novita, S. A., Fudholi, A., & Doktoral. (2021). Parameter Operasional Pirolisis Biomassa. Agroteknika, 4 (1)(1), 53–67.
Nurfaritsya, S. A., Rusnadi, I., & Daniar, R. (2023). Pengaruh Variasi Temperatur dan Waktu Proses Pirolisis Tatal Kayu Karet untuk Pembuatan Bio-Char,Bio- Oildan Syngas sebagai Bahan Bakar. Jurnal Penndidikan Tambusai, 7(3), 24569–24576.
Putri Tarigan, M. Z., Bahri, S., Mulyawan, R., Muarif, A., & Luddin, J. (2023).
Pemanfaatan Limbah Ampas Tebu Untuk Pembuatan Arang Briket Dengan Menggunakan Bahan Perekat Lem K Dan Tepung Beras Ketan. Chemical Engineering Journal Storage (CEJS), 3(6), 798.
https://doi.org/10.29103/cejs.v3i6.11572
Rahayu, S., Sulviani, R., Kaulika, S. A., Syamsu, M., Hafidzanty, S., Safira, Y., &
Fadillah, M. (2024). Aplikasi Bioadsorben Ampas Tebu dalam Pembuatan Sabun Cuci Tangan dari Minyak Jelantah: Upaya Mewujudkan Masyarakat Hijau Rawamangun. E-DIMAS: Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat, 15(1), 41–48.
Rahmawati, S., Yerizam, M., & Dewi, E. (2023). Konversi Ampas Tebu dan Sabut Kelapa Menjadi Bioetanol dengan Metode Hidrolisis Enzimatik. Jurnal Pendidikan Tambusai, 7(3), 21942–21948.
Ramadhan, E., Doloksaribu, B., & Utary, C. (2024). Studi Eksperimental Perbandingan Kuat Tekan Batako dengan Menggunakan Bahan Tambah Styrofoam, Sekam Padi dan Abu Sekam Padi. Bomi Journal of Engineering and Technology, 01(1), 2024.
Republik Indonesia. (2014). Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No.79 Tahun 2014 Tentang Kebijakan Energi Nasional. Hukum Online, 1–60.
Reza, M. S., Taweekun, J., Afroze, S., Siddique, S. A., Islam, M. S., Wang, C., &
Azad, A. K. (2023). Investigation of Thermochemical Properties and Pyrolysis of Barley Waste as a Source for Renewable Energy. Sustainability (Switzerland), 15(2), 1–18. https://doi.org/10.3390/su15021643
Reza, M. S., Zhanar Baktybaevna, I., Afroze, S., Kuterbekov, K., Kabyshev, A., Bekmyrza, K. Z., Kubenova, M. M., Bakar, M. S. A., Azad, A. K., Roy, H., &
Islam, M. S. (2023). Influence of Catalyst on the Yield and Quality of Bio-Oil for the Catalytic Pyrolysis of Biomass: A Comprehensive Review. Energies, 16(14), 1–39. https://doi.org/10.3390/en16145547
Rezki, A. S., Wulandari, Y. R., Alvita, L. R., & Sari, N. P. (2023). Potential of Empty Fruit Bunches (EFB) Waste as Bioenergy to Produce Bio-Oil using Pyrolysis Method: Temperature Effects. Rekayasa Bahan Alam Dan Energi
Berkelanjutan, 7(1), 22–29.
https://rbaet.ub.ac.id/index.php/rbaet/article/view/2930
Rizal, W. A., Suryani, R., Wahono, S. K., Anwar, M., Prasetyo, D. J., Amdani, R.
Z., Suwanto, A., & Februanata, N. (2020). Pirolisis Limbah Biomassa Serbuk Gergaji Kayu Campuran : Parameter Proses dan Analisis Produk Asap Cair.
Jurnal Riset Teknologi Industri, 14(2), 353.
https://doi.org/10.26578/jrti.v14i2.6606
Sari, F. R., Mayub, A., & Nursa, E. (2023). Conversion of Oil Palm Empty Fruit Bunches Using the Pyrolysis Into Bio-Oil and Its Characterization for Biopesticide. EduChemia (Jurnal Kimia Dan Pendidikan), 8(2), 196–208.
https://doi.org/10.30870/educhemia.v8i2.21661
Septarini, S., Amni, Z., & Amnia, W. (2023). Pengolahan Limbah Organik Rumah Tangga Untuk Produksi Bio-Oil Sederhana. SJME KINEMATIKA, 8(2), 158–
167. https://doi.org/10.20527/sjmekinematika.v8i2.281
Suryani, A. D., Eurika, N., & Priantari, I. (2024). Pemanfaatan Limbah Bagasse Tebu Sebagai Upaya Mengatasi Permasalahan Lingkungan: Literatur Review.
Jurnal Sains Riset, 14(1), 369–377. https://doi.org/10.47647/jsr.v14i1.2314 Simangunsong, B. C. H., Sitanggang, V. J., Manurung, E. G. T., Rahmadi, A.,
Moore, G. A., Aye, L., & Tambunan, A. H. (2017). Potential forest biomass resource as feedstock for bioenergy and its economic value in Indonesia.
Forest Policy and Economics, 81(May 2016), 10–17.
https://doi.org/10.1016/j.forpol.2017.03.022
Wijayanti, H., Ratnasari, D., & Hakim, R. (2020). Studi Kinetika Pirolisis Sekam Padi untuk Menghasilkan Bio-oil sebagai Energi Alternatif. Buletin Profesi Insinyur, 3(2), 83–88. https://doi.org/10.20527/bpi.v3i2.67
Wong, H. R., Kembaren, A., Hasibuan, M. I., Pulungan, A. N., & Sihombing, J. L.
(2021). Review Artikel: Studi Potensi Biomassa Menjadi Bio-Oil Menggunakan Metode Pirolisis sebagai Energi Baru Terbarukan. Prosiding Seminar Nasional Kimia & Pendidikan Kimia#2 - 2021, 39–46.
Wulandari, Y. R., Silmi, F. F., Ermaya, D., Sari, N. P., & Teguh, D. (2023).
Pengaruh Suhu Pirolisis Jerami Padi Terhadap Variabel KomposisiProduk Pirolisis Menggunakan Reaktor Batch. Inovasi Teknik Kimia, 8(3), 167–172.
Yana, S., Nizar, M., Irhamni, & Mulyati, D. (2022). Biomass waste as a renewable energy in developing bio-based economies in Indonesia: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 160(5), 112268.
https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112268
Yuliatun, S., Muzdalifah, M., & Nurfita, E. (2023). Pengaruh Komposisi Arang Ampas Tebu dan Abu Ketel Terhadap Kualitas Bio-Briket Arang. Indonesian Sugar Research Journal, 3(1), 46–55. https://doi.org/10.54256/isrj.v3i1.107 Zulkania, A. (2016). Pengaruh Temperatur Dan Ukuran Partikel Biomassa
Terhadap Bio-Oil Hasil Pirolisis Ampas Tebu / Baggase. Teknoin, 22(5), 328–
336. https://doi.org/10.20885/teknoin.vol22.iss5.art2
