0
PERTAMINA PATRA NIAGA RJBT IDEA COMPETITION 2021
PEMANFAATAAN LIMBAH AMPAS KOPI (Co-fer) SEBAGAI ADSORBEN KARBON
PADA EMISI GAS INDUSTRI
Disusun Oleh :
Yusuf Syauqi Asy-Syahid; NIM S642108008 Dwi Putri Jeng Ivo; NIM S642008006 Hilda Anugrah Putri; NIM S642108002
Nurul Arifah Fauzi; NIM S642008015
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2021
i HALAMAN PENGESAHAN
1. Judul inovasi : Pemanfaataan Limbah Ampas Kopi (Co-fer) sebagai Absorben Gas Karbon pada Emisi Industri
2. Kategori : Inovasi Pengelolaan Lingkungan
3. Ketua/NIM : Yusuf Syauqi Asy-Syahid/ NIM S642108008 4. Anggota : 1. Dwi Putri Jeng Ivo/ NIM S642008006
2. Hilda Anugrah Putri/ NIM S642108002 3. Nurul Arifah Fauzi/ NIM S642008015 5. Pendamping/pembimbing
Nama lengkap dan gelar : Dr. Agr. Sc. Ernoiz Antriyandarti, S.P., M.P., M.Ec.
NIDN/NIDK : 198010242009122003
Surakarta, 17 Desember 2021
Ketua Pendamping/Pembimbing
Yusuf Syauqi Asy-Syahid NIM. S642108008
Dr. Agr. Sc. Ernoiz Antriyandarti, S.P., M.P., M.Ec.
NIP. 198010242009122003
ii DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN ... i
DAFTAR ISI ... ii
DAFTAR GAMBAR ... iii
DAFTAR TABEL... iv
BAB I . PENDAHULUAN ... 1
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Limbah Ampas Kopi ... 4
2.2 Adsorbsi Gas Karbon ... 5
BAB III METODE IMPLEMENTASI 3.1 Metode Penulisan ... 6
3.2 Teknik Pengumpulan ... 6
3.3 Metode Pencapaian ... 7
3.4 Analisis Biaya Perancangan ... 9
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Karakteristik Karbon Aktif ... 11
4.2 Analisis Gagasan Sebagai Solusi... 11
BAB V KESIMPULAN DAN REKOMENDASI 5.1 Kesimpulan ... 14
5.2 Rekomendasi ... 14 DAFTAR PUSTAKA
iii DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Karbon Aktif Ampas Kopi ... 4
Gambar 3.1. Proses Pengumpulan dan Analisis Data ... 6
Gambar 3.2 Proses Kerangka Dasar Berpikir ... 7
Gambar 3.3 Skema Alur penerapan Co-fer ... 9
Gambar 4.1 Alur proses pembuatan karbon aktif ... 11
Gambar 4.2 Rancangan Desain Filter Karbon ... 12
Gambar 4.2 Vessel Absorban ... 13
iv DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Komposisi Kandungan Ampas Kopi dan Jumlahnya ... 1 Tabel 1. 2 Jumlah Produksi Kopi di Indonesia dari Tahun 2013-2018 ... 2 Tabel 3.1 Tabel Analisis Biayan Perancangan Alat Filter Industri ... 10
1 BAB I . PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Upaya untuk mereduksi pencemaran udara, secara teoritis kita dapat menggunakan absorben kimia berupa karbon aktif. Adsorben atau bahan penyerap dari karbon aktif dapat diperoleh dari bahan organik termasuk ampas kopi. Karbon aktif adalah suatu jenis karbon yang telah mendapat perlakuan dengan uap dan panas sampai mempunyai afinitas yang kuat untuk menyerap berbagai bahan.
Prinsip pembuatan karbon aktif adalah karbonisasi. Karbonisasi adalah pemecahan bahan-bahan organik menjadi karbon. Karbonasi dilakukan pada suhu 400-900 ºC hasilnya didinginkan dan dicuci, untuk menghilangkan dan mendapatkan kembali bahan kimia pengaktif, disaring dan dikeringkan (Purba et al, 2021).
Ampas kopi adalah bahan organik yang dapat dibuat menjadi arang aktif untuk digunakan sebagai adsorben atau bahan penyerap. Bahan baku yang berasal dari bahan organik dapat dibuat menjadi arang aktif karena mengandung karbon.
Kandungan hidrokarbon dalam biji kopi yaitu 19,9 %. Adapun komposisi kandungan ampas kopi dan jumlahnya dapat dilihat pada Tabel 1.1.
Tabel 1.1 Komposisi Kandungan Ampas Kopi dan Jumlahnya
Kandungan Jumlah (%)
Kafein 1,25
Asam Klorogenik 18,50
Gula 1,45
Karbohidrat 19,90
Peptida 6,00
Potassium 10,00
Mineral Lainnya 13,60
Sumber : Direktorat Jenderal Perkebunan, 2020
Ditinjau dari ketersediaan, kopi adalah salah satu komoditas andalan di Indonesia dalam sektor perkebunan yang memiliki permintaan yang tinggi.
Menurut data dari badan pusat statistik, pada tahun 2020 produksi kopi Perkebunan Besar dari tahun 2017 sampai 2019 mengalami fluktuasi (BPS, 2020).
Selain itu faktor semakin bekembangnya bisnis coffee di Indonesia membuat permintaan kopi akan bertambah.
2 Kopi memiliki peluang pasar yang besar, baik di dalam negeri maupun di luar negeri dan berperan baik sebagai sumber devisa Negara. Adapun data jumlah produksi kopi di Indonesia dari tahun 2013-2018 dapat dilihat pada Tabel 1.2.
Tabel 1. 2 Jumlah Produksi Kopi di Indonesia dari Tahun 2015-2020
Tahun Jumlah (ton)
2015 639.355
2016 663.871
2017 716.089
2018 2019 2020
713.921 752.511 765.415
Sumber : Badan Pusat Statistik, 2021
Menurut International Coffee Organization (ICO) menyebutkan tahun 2015 pertumbuhan peminum kopi di Indonesia mencapai 8% dibandingkan di dunia yang hanya sebesar 6%. Berdasarkan Pusat Data dan Sistem Informasi Pertanian Kementerian Pertanian tahun 2018 terdapat peningkatan konsumsi kopi nasional sebanyak 2,49%. Hal tersebut menunjukkan dengan peningkatan konsumsi kopi akan diikuti peningkatan jumlah ampas kopi. Kandungan berat pada powder kering ampas kopi sekitar 20% dari kandungan limbah kopi yang telah dikonsumsi (As’ad dan Aji, 2020).
Alternatif yang dapat dilakukan utuk menurunkan emisi dari gas buang industri adalah dengan menggunakan adsorben yang terbuat dari limbah ampas kopi. Adsorben atau sering disebut dengan arang adalah produk yang dihasilkan ketika limbah biomassa (diutamakan limbah pertanian) dipanaskan tanpa udara atau dengan udara yang sangat sedikit. Adsorben sebagai bahan yang mengandung banyak karbon memiliki kemampuan untuk menjadi penyerap zat karbon yang pencemar udara.
Guna mengurangi pencemaran udara tersebut maka perlu dilakukan perlindungan melalui upaya pengendalian terhadap sumber emisi gas buang pabrik industri. Konferensi perubahan iklim atau Conference of Parties di Paris tahun 2021 (COP26) lahir perjanjian global perubahan iklim menuju masyarakat rendah
3 karbon yang memiliki ketahanan terhadap perubahan iklim dengan mencegah kenaikan temperatur bumi agar tidak melebihi 2ο C. Indonesia mengadopsi perjanjian ini dan berkomitmen untuk mengurangi emisi gas karbon sebesar 29%
(Faradilla et al, 2016).
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana estimasi hasil penyerapan karbon pada alat Co-fer dengan asumsi efisiensi 90%?
2. Bagaimana rancangan anggaran biaya yang dibutuhkan untuk menerapkan alat Co-fer dan dampaknya kontribusi Indonesia terhadap dunia?
1.3 Tujuan
1. Mengestimasi hasil penyerapan karbon pada alat Co-fer dengan asumsi efisiensi 90%
2. Mengetahui rancangan anggaran biaya yang dibutuhkan untuk menerapkan alat Co-fer dan dampaknya kontribusi Indonesia terhadap dunia.
1.4 Batasan
1. Riset hanya dilakukan pada limbah kedai kopi (coffee shop) di Indonesia.
2. Data limbah kopi yang digunakan sebagai adsorben adalah rendemen ampas kopi yang sudah dikeringkan.
1.5 Manfaat
1. Bagi masyarakat umum, hasil risalah ini diharapkan dapat memberikan pengetahuan dan wawasan terkait pemanfaatan limbah ampas kopi.
2. Bagi pihak PT. Pertamina, hasil risalah ini diharapkan dapat memberikan masukan dan informasi tambahan dalam penetapan kebijakan terkait pengolahan limbah ampas kopi sebagai upaya mengurangi emisi gas rumah kaca.
3. Bagi akademisi dan kalangan mahasiswa, penelitian ini diharapkan dapat menjadi bahan informasi dan tambahan referensi untuk pengembangan penelitian yang sejenis.
4 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Limbah Ampas Kopi
Menurut Atabani et al, (2019) Limbah ampas kopi terdiri dari sejumlah besar organic senyawa (lebih dari 1.000 individu) seperti protein, karbohidrat, tanin, serat, kafein, selulosa, nitrogen non protein, asam lemak, asam amino, polifenol, mineral lignin dan polisakarida. Nilai kalor limbah ampas kopi basah menyumbang sekitar 8,4 MJ.kg -1(+ 2006 kcal/kg), sedangkan nilai kalor limbah ampas kopi kering berkisar berkisar antara 19,3–24,9 MJ.kg -1 (+ 4610 – 5947 kcal/kg).
Gambar 2.1 Karbon Aktif Ampas Kopi
Ampas kopi juga merupakan bahan organik yang dapat dibuat menjadi arang aktif untuk digunakan sebagai adsorben atau bahan penyerap. Bahan baku yang berasal dari bahan organik dapat dibuat menjadi arang aktif karena mengandung karbon. Hal tersebut sejalan dengan hasil pengujian karbon aktif pada ampas kopi menunjukkan bahwa hasil pengujian terkait kuliatas terdiri dari kadar air (4,4%), kadar abu (2,5%), kadar karbon (61,58%) dan daya serap terhadap I2 (mg/g) sebesar 832. Adapun pada kadar rendemen, kadar zat mudah menguap dan
nilai rehidrasi secara berturut-turut yaitu 34%, 66%, dan 52,82%
(Purba et al, 2021).
5 2.2 Adsorbsi Gas Karbon
Hasil pembakaran dari gas emisi industri menghasilkan karbon monoksida (CO), hindrokarbon, oksida nitrogen (NOx) dan sulfur (SOx), dan partikulat debu termasuk timbal (Pb). Karbon monoksida (CO) adalah gas berbahaya yang bersifat racun dan akan menghalangi masukknya oksigen jika terhirup kedalam paru-paru.
Gas CO dengan mudah akan tertangkap oleh darah dikarenakan gas CO dapat ikut bereaksi secara metabolisme dengan darah menyebabakan fungsi dari darah sebagai alat pengangkut oksigen terganggu (Purba et al, 2021).
Arang aktif atau karbon aktif adalah suatu jenis karbon yang telah mendapat perlakuan dengan uap dan panas sampai mempunyai afinitas yang kuat untuk menyerap berbagai bahan. Luas permukaan yang dimiliki karbon aktif sangat besar, berkisar 300 sampai 2500 m2/g dan dapat digunakan untuk menyerap hampir semua jenis pelarut organik pada suhu sekitar 35 ⁰C. Aktivasi adalah suatu perlakuan terhadap arang yang bertujuan untuk memperbesar pori yaitu dengan cara memecahkan ikatan hidrokarbon atau mengoksidasi molekul-molekul permukaan sehingga arang mengalami perubahan sifat, baik fisika maupun kimia yaitu luas permukaan bertambah besar dan berpengaruh terhadap daya adsorpsi (Purba, 2021).
Ampas kopi adalah bahan organik yang dapat dibuat menjadi arang aktif untuk digunakan sebagai adsorben atau bahan penyerap. Bahan baku yang berasal dari bahan organik dapat dibuat menjadi arang aktif karena mengandung karbon.
Kandungan hidrokarbon dalam biji kopi yaitu 19,9 % (Purba et al, 2021).
Berdasarkan hal tersebut kandungan dalam ampas kopi bersifat ramah lingkungan dan terbarukan. Hal tersebut sesuai dengan konsep penelitian penulis terkait filter gas CO dengan menggunakan karbon aktif yang berbahan baku limbah ampas kopi (Purba et al, 2021).
6 BAB III METODE IMPLEMENTASI
3.1 Metode Penulisan
Metode yang digunakan yaitu merupakan penelitian eksperimen menggunakan metode dasar berupa metode kualitatif. Metode ini digunakan untuk membuktikan pengaruh ampas kopi sebagai adsorben karbon pada emisi industri.
3.2 Teknik Pengumpulan dan Analisis Data 1. Proses Pengumpulan dan Analisis Data
Berikut ini proses pengumpulan dan analisis data dapat dilihat pada gambar 3.1 di bawah ini:
Gambar 3.1. Proses Pengumpulan dan Analisis Data 2. Kerangka Berpikir
Meningkatnya kebutuhan hidup manusia berdampak pada meningkatnya jumlah pabrik Industri di Indonesia. Hal ini menunjukan adanya peningkatan emisi dari perusahaan-perushaan industri. Sehingga, menyebabkan bertambahnya jumlah gas buangan pabrik salah satunya adalah gas karbon. Gas Karbon yang dihasilkan oleh pabrik merupakan gas yang sulit terurai di udara dan menjadi penyebab penyakit pernapasan bagi kesehatan manusia. Selain itu gas buangan pabrik dapat meningkatkan pencemaran udara. Hal ini menimbulkan permasalahan terkait gas karbon yang dihasilkan oleh pabrik sehingga dapat merusak potensi sumber daya alam Indonesia.
Berdasarkan hal tersebut, dapat dihubungkan dan diperoleh sebuah gagasan dengan melakukan pemanfaatan limbah ampas kopi sebagai bahan baku pembuatan karbon aktif sebagai penyerap gas karbon. Adanya faktor dari generasi milenial yang tertarik dengan bisnis coffee shop sangat
Pengumpulan Data
Perumusan dan Analisis
Perancangan Alat Co-ffer
Penarikan
Kesimpulan Implementasi
7 mendukung dalam ketersediaan limbah ampas kopi sebagai bahan baku pada perancangan filter ini. Prinsip kerja dari Co-fer yaitu memanfaatkan bahan baku yang berasal dari limbah ampas kopi sebagai absorben karbon aktif.
Karbon aktif adalah suatu jenis karbon yang telah mendapat perlakuan dengan uap dan panas sampai mempunyai afinitas yang kuat untuk menyerap berbagai bahan. Proses pembuatannya karbon aktif dengan menggunakan metode karbonisasi. Karbonisasi yaitu pemecahan bahan-bahan organik menjadi karbon yang dilakukan pada suhu 600ºC. Limbah ampas kopi memiliki kandungan karbon sebesar 19,9 % dapat dikatakan layak untuk dijadikan karbon aktif. Pada perancangan ini, gas karbon yang merupakan gas yang diserap oleh karbon aktif pada pabrik dapat dihasilkan gas buangan pabrik yang memiliki konsentrasi gas karbon yang rendah. Berikut proses kerangka dasar berpikir bisa dilihat pada gambar 3.2:
Gambar 3.2 Proses Kerangka Dasar Berpikir 3.3 Metode Pencapaian
1. Pemulihan Gas Emisi Karbon
Dalam semua kasus proses dalam pekerjaan ini, target pemulihan karbon nominal adalah 90% dan target kemurniannya adalah 90%, tetapi keduanya dapat ditingkatkan atau diturunkan nanti, ketika mengalami optimasi proses.
2. Perancangan Design Alat Co-fer (coffee Dregs Filter)
Desain Co-fer pada gas buangan pabrik yang dibuat berdasarkan diameter dan panjang hasil pemodelan. Diameter dan panjang Co-fer yang digunakan harus disesuaikan cerobong pembuangan setiap pabrik. Adanya
Permasalahan gas buangan pabrik industri
(karbon)
Potensi kekayaan alam yaitu kopi dan
terjadi peningkatan bisnis coffe
shop
Perumusan solusi permasalahan
CO seabagai emisi industri
Perancangan alat pengolahan emisi industri
dengan karbon aktif
(Co-fer)
Penurunan tingkat gas CO pada emisi
industri
8 pemasangan Co-fer yang berbahan karbon aktif diharapkan dapat mereduksi gas karbon yang dikeluarkan oleh pembakaran pabrik yang ada di Indonesia.
3.4 Kemudahan Penerapan
Berdasarkan gambar 3.3 pada skema alur di bawah ini, menunjukan bahwa sistematika pelaksanaan Co-fer untuk bahan baku pengambilan ampas kopi/limbah kopi, berasal dari coffee shop/umkm yang mengonsumsi kopi.
Dalam alur tersebut terdapat 2 tahapan proses dimana Tahap 1 (trial) merupakan proses awal pelaksanaan perancangan ini dengan sumber bahan baku berasal dari 5 coffee shop terbesar di Indonesia. Sedangkan, Tahap 2 merupakan tahap lanjutan dimana bahan baku ampas kopi sudah terjamin efisiensinya. Pada tahap 1(trial) menghasilkan ampas kopi dengan total umpan masuk 10.114,26 ton/tahun, sedangkan tahap 2/lanjutan menghasilkan total umpan masuk 58.800 ton/tahun. Selanjutnya dilakukan proses produksi dengan kandungan karbon aktif 19,9 % dari ampas kopi. Pada tahap 1 menghasilkan karbon aktif 2.022,85 ton/tahun dan tahap 2 menghasilkan karbon aktif 11.760 ton/tahun. Pada proses ini diharapkan penyaringan gas emisi alat Co-fer mampu menyerap karbon sebesar 90%. Sehingga dalam perancangan alat ini, diharapkan mampu menyerap karbon, pada tahap 1 sebesar 1820,57 ton/tahun dan tahap 2 sebesar 10.584 ton/tahun. Selain itu, residu dari hasil produksi Co- fer yang dihasilkan dalam bentuk padatan mampu diolah kembali menjadi kebutuhan proyek bangunan seperti campuran tambahan untuk membuat proyek jalan tol, aspal batako, semen, dan lain-lain. Dalam implementasi pembuatan Co-fer yang dapat dilakukan oleh Pertamina dapat dilihat pada skema alur dibawah ini:
9 Gambar 3.3 Skema Alur penerapan Co-fer
Keterangan:
= sumber bahan baku = Tahapan alur proses = Proses Perhitungan = Residu Keluaran Janji jiwa =
384 ton/tahun
Starbucks = 50.000 ton/tahun
Kopi Kulo = 0,46 ton/tahun
Jco = 33,28 ton/tahun
Kopi Kenangan = 153,6 ton/tahun
Coffee shop/UMKM lain penghasil limbah kopi Jumlah kopi tahap 1= 50.571,34 ton/tahun Limbah ampas kopi (20%) = 10.114 ton/tahun
Jumlah kopi tahap 2= 294.000 ton/tahun Limbah ampas kopi (20%) = 58.800 ton/tahun
PROSES PRODUKSI (Co-fer) Kandungan kadar karbon: 61,58% ampas kopi
(Purba, Darly Guntur Daris et al, 2021) Tahap 1, karbon aktif 6.228 ton/tahun Tahap 2, karbon aktif 36.209 ton/tahun
HASIL (hipotesis) Efisiensi penyerapan
karbon 90%, yaitu Tahap 1= 5605,5
ton/tahun Tahap 2= 32.588
ton/tahun gas emisi karbon yang diserap oleh
Co-fer
RESIDU Karbon Tahap 1= 623
ton/tahun Tahap 2= 3.621
ton/tahun
10 3.5 Analisis Biaya Perancangan
Pentingnya analisis biaya pada perancangan alat filter industri dapat dilihat pada Tabel 3.1:
Tabel 3.1 Tabel Analisis Biaya Perancangan Alat Filter Industri No Nama Alat Jumlah
unit Material Biaya satuan (Rp)
Biaya keseluruhan
(Rp) Capital Cost
1 Vessels 3 Carbon
Steel 410.957.280
2,876,700,960
Compressor 2 Carbon
Steel 176.939.940
176,939,940
3 Separator 2 Carbon
Steel 291.094.740
582,189,480 4 Heat Exchangers 2 Carbon
Steel 232.590.405
232,590,405
5. Blowers 8 Carbon
Steel 69.919.815
559,358,520 6. Direct and
Indirect
- - -
1,000,000,000
7. Working Capital - - - 300,000,000
Total biaya - - 5,727,779,305
Annual Operating Costs
1. Electricity1 335 MW - 996,7 333,894,500
2. Maintenance 10% capital cost
- - 572,777,931
Total biaya - - - 906,672,431
Jumlah - - 6,634,451,736
Sumber: Analisis Data Primer, 2021
Rincian analisis capital cost pada perancangan alat yang digunakan yaitu carbon steel dengan kebutuhan (vessel, compressor, separator, heat exchangers) sejumlah 9 pasang dan kebutuhan blower sebanyak 8 alat. Total biaya yang dibutuhkan pada capital cost pada unit Co-fer yaitu Rp 5,727,779,305. Analisis Annual Operating Costs pada keperluan listrik (Electricity) sebesar 335 MW pada tegangan tinggi dengan daya 30.000 kVA ke atas (1-4/TT) dikenakan biaya Rp. 996,7/kWH. Sedangkan untuk biaya Maintenance sejumlah 10% dari capital cost. Jumlah keseluruhan biaya yang digunakan pada perancangan 2 alat Co-fer yaitu Rp 6,634,451,736.
11 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Produksi Karbon Aktif
Pada tahap awal limbah ampas kopi dibersihkan dari pengotor serta dikeringkan diudara kering terbuka. Setelah kering dimasukkan kedalam kedalam evaporator selama 4 jam dengan suhu 700 ͦ C untuk dibuat menjadi arang. Dilakukan pengayakan dengan mesin konveyor ukuran 200 mesh dengan abu yang telah dihasilkan. Setelah dihasilkan abu, ditambahkan larutan KOH dengan konsentrasi 10% kedalam abu ampas kopi, kemudian dipanaskan sampai dengan suhu 85 ͦ C dengan waktu 90 menit sambil dilakukan pengadukan.
Kemudian dilakukan penyaringan dalam keadaan dingin dan dilakukan ekstraksi kembali, dibuat larutan silikat dengan cara setelah selesai dicampurkan seluruh filtrat. Setelah larutan silikat ditampung, dibuat larutan HCl 1N dan ditambahkan kedalam larutan silikat secara perlahan-lahan. Dilakukan pengukuran pH sebelum penambahan KOH 1N dan sesudah penambahan HCl 1N hingga pH mencapai nilai 7 dan terbentuk endapan. Disaring dan dipanaskan didalam oven endapan yang terbentuk.
Gambar 4.1 Alur proses pembuatan karbon aktif 4.2 Perancangan Alat Co-fer
Filter gas karbon dengan menggunakan bahan baku limbah ampas kopi yang ramah terhadap lingkungan dan tidak memberikan dampak buruk terhadap lingkungan. Selain itu penggunaan ampas kopi dapat membantu dalam
12 menanggulangi limbah konsumsi masyarakat. Prinsip dari filter gas karbon adalah dengan menggunakan karbon aktif yang berbahan dasar limbah ampas kopi yang memiliki kemampuan untuk menyerap gas karbon. Penggunaan filter gas karbon diaplikasikan dengan menempatkan karbon aktif dalam suatu wadah yang diletakkan pada pabrik. Filter gas karbon yang diaplikasikan dengan menempatkan karbon aktif dari ampas kopi untuk diumpankan ke dalam absorben pada rancangan di bawah ini.
Gambar 4.2 Rancangan Desain Filter Gas Emisi Karbon
Proses alat yang kami rancang dimulai dari masuknya Fluegas pada bagian bawah absorber akan begerak menuju bagian atas dan akan ditangkap oleh karbon aktif dari ampas kopi pada bagian atas absorber. Sehingga molekul karbon pada fluegas akan didorong kembali menuju ke bawah menjadi heavy powder, sedangkan molekul pada fluegas yang tersisa akan dialirkan kembali menuju alat absorber ke-dua. Pada Alat absorber ke-dua tersebut gas karbon sisa dari fluegas akan ditangkap oleh karbon aktif berupa light powder. Dengan mengaplikasikan filter ini pada industri, sangat diharapkan gas karbon yang keluar dari saluran emisi gas industri pabrik dapat berkurang konsentrasinya.
Setelah melalui alat absorber, heavy powder yang ada di bawah akan menuju ke heat exchanger dengan tujuan untuk menurunkan suhu pada heavy
13 powder. Heavy powder yang suhunya sudah turun akan dialirkan menuju ke alat decanter agar masa jenis pada heavy powder dan light powder dapat dipisahkan.
Selanjutnya light powder yang sudah dipisahkan akan dialirkan kembali menuju alat absorber untuk menangkap emisi gas karbon yang masih tersisa, sedangkan heavy powder yang dikeluarkan dari decanter akan dialirkan menuju alat stripper. Pada alat stripper ini berfungsi untuk memisahkan antara heavy powder dan CO2 degan menggunakan sejumlah air yang diumpankan pada bagian atas alat stripper. Gas CO2 yang sudah dipisahkan menuju ke atas alat stripper dengan tekanan rendah akan dialirkan ke alat compressor sehingga memiliki tekanan yang tinggi. Dari tekanan udara tersebut diharapkan mampu dialirkan lagi menuju turbine guna menghasilkan aliran listrik yang bisa dimanfaatkan.
Gambar 4.3 Vessel Absorber
Pada heavy powder yang sudah dipisahkan akan menuju ke bagian bawah alat stripper, diharapkan mampu dipadatkan untuk digunakan sebagai campuran bahan aditif untuk keperluan industri lainnya. Pada alat stripper tersebut masih terdapat light powder yang tersisa sehingga dapat dimanfaat lagi sebagai aliran menuju heat exchanger guna menurunkan suhu pada aliran heavy powder.
Selanjutnya light powder tersebut dapat diumpankan kembali menuju alat absorber. Dalam semua kasus proses dalam pekerjaan ini, memiliki target pemulihan CO2 dengan efisiensi penyerapan dan target kemurniannya sebesar 90% (Radosz et al, 2008), tetapi keduanya dapat ditingkatkan atau diturunkan nanti, ketika mengalami optimasi proses.
14 BAB V KESIMPULAN DAN REKOMENDASI
5.1 Kesimpulan
1. Hasil dari perancangan alat diharapkan mampu menyerap 90% karbon pada tahap 1 sebesar 1820,57 ton/tahun dan tahap 2 sebesar 10.584 ton/tahun. Untuk residu yang dihasilkan pada tahap 1 sebesar 623 ton/tahun dan tahap 2 sebesar 3.621 ton/tahun.
2. Total biaya yang dibutuhkan pada perancangan alat Co-fer yaitu capital cost dan Annual Operating Costs. Total biaya yang dibutuhkan pada capital cost Co-fer yaitu Rp 5,727,779,305. Sedangkan, total biaya Annual Operating Costs Rp 906,672,431. Sehingga, jumlah keseluruhan biaya yang digunakan pada perancangan 2 alat Co-fer yaitu Rp 3.834.670.075. Selanjutnya perancangan alat ini diharapkan mampu mendukung Indonesia untuk berkontribusi pada Paris Agreement mengenai mitigasi emisi gas rumah kaca dan adaptasi perubahan iklim pada tahun 2030.
5.2 Rekomendasi
1. Perlu adanya kerja sama dengan UKM bidang coffee shop dalam memperoleh ampas kopi sebagai bahan baku yang digunakan pada filter gas karbon.
2. Dengan adanya penyerapan limbah ampas kopi diharapakan mampu memanfaatkan limbah ampas kopi yang dihasilkan oleh banyak coffe shop, sehingga selain mengurangi limbah rancangan ini juga dapat mendukung UKM terutama Coffee shop.
3. Metode ini dapat dikembangkan lagi pada industri lebih besar sehingga dapat mendukung pengurangan polutan udara.
15 DAFTAR PUSTAKA
Atabani, Abdul Aziz, Marcimek., Arvindrnarayan, Sudarman., Shobana, Sutha., Kumar, Gopalakrishnan., Al Muhatseb, Ala’a., dan Cadir Mehmet. (2019).
Valorization of Spent Coffee Grounds Into Biofuels and Value-Added Products : Pathway Towards Integrated Bio-Refinery. Fuel, 254.
Anissa Rizky Faradilla, Hernani Yulinawati, E. S. (2016). Karbon Dioksida Pada Emisi Kendaraan Bermotor, Seminar Nasional Cendekiawan, pp. 1–8.
As’ad, M. H. dan Aji, J. M. M. (2020). Factors Affecting The Preference of Modern Coffee Shop, Jurnal Sosial Ekonomi Pertanian, 13(2), pp. 182–199.
Darly Guntur, A. P. dan T. R. F. (2021). Perancangan Design “Co Filter” Teknologi Penyisihan Gas CO Pada Kendaraan Bermotor di Kota Medan, Jurnal Pembagunan Perkotaan, 9, pp. 15–20.
Badan Pusat Statistik.(2018). Statistik Kopi Indonesia 2018. Jakarta Pusat: Badan Pusat Statistik.
Badan Pusat Statistik. (2019). Jumlah kendaraan bermotor dari tahun 2013-2018.
Jakarta Pusat: Badan Pusat Statistik.
Dwi, K., dan Joko, S. (2015). Pemanfaatan Limbah Padat Kopi Sebagai Bahan Bakar Alternatif Dalam Bentuk Briket Berbasis Biomassa. Seminar Nasional Sains dan Teknologi Terapan III, Inst.Adi Tama, pp. 247–260.
Direktorat Jenderal Perkebunan.(2019). Outlook Komoditas Pertanian Perkebunan, Journal of Chemical Information and Modeling, 53(9), pp. 1689–1699.
Faradilla, A.R., Yulinawati, H., dan Endro, S. (2016). Pemanfaatan Fly Ash Sebagai Adsorben Karbon Monoksida dan Karbon Dioksida Pada Emisi Kendaraan Bermotor. Seminar Nasional Cendekiawan 2016, pp. 1–8.
Hull, Richard dan Keith, Paul. (2007). Bench Scale Assesment of Combustion Toxicity – A Critical Analysis of Current Protocol. Fire Safety Journal, 42, pp. 340–365.
Purba, D. G. D., Ginting, A. P. dan Sinuhaji, T. R. F. (2021). Perancangan Design “Co Filter” Teknologi Penyisihan Gas Co pada Kendaraan Bermotor di Kota Medan (Berbasis Filtrasi-Adsorpsi Menggunakan Karbon Aktif dari Ampas Kopi), Jurnal Pembangunan Perkotaan, 9(1), pp. 15–20.
Radosz, Maciej., Hu , Xudong., Krutkramelis, Kaspars., Shen Youqing. (2008). Flue- Gas Carbon Capture on Carbonaceous Sorbents: Toward a Low-Cost Multifunctional Carbon Filter for “Green” Energy Producers. America Chemical Society 47: 3783-3794.
