SEMINAR TUGAS AKHIR 2014

“ANALISIS PRODUKSI EMISI CO2 PADA INDUSTRI GULA DI PT. PERKEBUNAN NUSANTARA X (PERSERO) Tbk.”

(STUDI KASUS DI PABRIK GULA LESTARI)

Oleh : Renda Avista (2410 100 049) Pembimbing I : Dr. Ridho Hantoro, S.T., M.T Pembimbing II : Nur Laila Hamidah S.T., M.Sc

KONSUMSI GULA MENINGKAT PENGGUNAAN ENERGI MENINGKAT

PENINGKATAN EMISI CO2 PEMANASAN GLOBAL

Sebagai negara dengan penduduk besar maka Indonesia akan menjadi salah satu konsumen gula terbesar, dengan perkiraan tingkat konsumsi sebesar 2,9 juta ton pada tahun 2013 dan akan meningkat pada tahun 2014 (Musrenbangtan, 2012)

PABRIK GULA

Emisi Gas Rumah Kaca yang dilepas ke atmosfer ini akan berdampak pada meningkatnya suhu rata-rata permukaan bumi sebesar 0,18oC ± 0,74oC selama seratus tahun terakhir (IPCC, 2006).

Meningkat Sebesar 52,868 Ton Gula Pasir

PERMASALAHAN DAN TUJUAN

Permasalahan yang akan dibahas pada penelitian

Tugas Akhir ini adalah tentang bagaimana menghitung jejak

karbon yang dihasilkan dari kegiatan produksi

gula dan cara mereduksi emisi yang telah

dihasilkan?

Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah menganalisis jejak

karbon dari kegiatan produksi gula selama musim produksi dan menentukan peluang

reduksi emisi CO2

RUANG LINGKUP

Penelitian dilakukan di Pabrik Gula Lestari untuk menghitung emisi yang diperoleh dari distribusi tebu

dari perkebunan sampai menjadi gula kristal.

Emisi CO2 dihitung dari proses transportasi bahan baku (tebu), pembakaran, dan penggunaan energi listrik

TINJAUAN PUSTAKA

PROSES PRODUKSI GULA

PROSES PERSIAPAN BAHAN BAKU

PROSES EKSTRASI (PENGGILINGAN)

PROSES PEMURNIAN

PROSES PENGUAPAN

PROSES KRISTALISASI

PROSES PEMISAHAN GULA

JENIS EMISI GAS RUMAH KACA

Emisi Gas Rumah Kaca (GRK)

Emisi CO2

Emisi CH4

Emisi N2O

o Berasal dari pembakaran bahan bakar fosil.

o Merupakan bagian terbesar dari emisi GRK mencapai 83 % dari total emisi.

o Berasal dari limbah industri, sampah

o Memiliki kemampuan mamancarkan panas 21 kali lebih besar dari CO2

o Berkontribusi sebesar 8.8%

o Berasal dari aktivitas penggunaan pupuk urea pada tanaman

o Berkontribusi menyebabkan pemanasan global kira-kira 6.1 %

Limbah

Listrik

Proses Produksi

Energi

POTENSI EMISI PADA INDUSTRI GULA

PERHITUNGAN EMISI GAS RUMAH KACA MENURUT IPCC

𝑬𝑬𝑬𝑬𝑬 𝑪𝑪𝟐 =𝑬𝑬 .𝑲𝑲𝑲𝑬𝑲𝑬𝑬𝑬 𝑳𝑬𝑬𝑳𝑳𝑬𝑳

𝑬𝑬𝑬𝑬𝑬 𝑪𝑪𝟐 = 𝚺𝐧 . 𝑬𝑬

Emisi Karbon Dari Konsumsi Listrik

Emisi Karbon Dari Pembakaran Bahan Bakar Fosil

𝑬𝑬𝑬𝑬𝑬 𝑪𝑪𝟐= 𝚺𝑬 × 𝑲𝑲𝑲𝑬𝑲𝑬𝑬𝑬 𝑩𝑩𝑩𝑩𝑲 𝑩𝑩𝑳𝑩𝑳 × 𝑬𝑬× 𝑱𝑩𝑳𝑩𝑳 𝑻𝑻𝑬𝑻𝑲𝑩 𝑲𝑻𝑲𝑲𝑩𝑳𝑩𝑩𝑲

Emisi Karbon Dari Transportasi

METODOLOGI PENELITIAN

EMISI CO2 YANG DIHASILKAN DARI KEGIATAN TRANSPORTASI PABRIK GULA LESTARI

Daerah Pemasok Tebu:• Malang• Nganjuk• Madiun• Kediri• Lamongan• Tuban• Blitar• Sidoarjo

Pengangkutan Tebu Menggunakan Truk

Tempat Penyimpanan Tebu Sementara (Emplasemen)

Emisi CO2 yang berasal dari penggunaan bahan bakar solar untuk truk

𝑬𝑬𝑬𝑬𝑬 𝑪𝑪𝟐 = 𝚺𝑬 × 𝑲𝑲𝑲𝑬𝑲𝑬𝑬𝑬 𝑩𝑩𝑩𝑩𝑲 𝑩𝑩𝑳𝑩𝑳 × 𝑬𝑬 × 𝑱𝑩𝑳𝑩𝑳 𝑻𝑻𝑬𝑻𝑲𝑩 𝑲𝑻𝑲𝑲𝑩𝑳𝑩𝑩𝑲

HASIL EMISI CO2 DARI SEKTOR TRASNPORTASI

-

20,000.00

40,000.00

60,000.00

80,000.00

100,000.00

120,000.00

140,000.00

120

,052

.86

19,

356.

37 5

1,98

8.25

33,

753.

86

17,

477.

17

43,

755.

36

26,

740.

91

24,

389.

86

73.8

3

Emis

i CO

2 (t

CO2)

Asal Kota

Total Emisi CO2 (tCO2)

TotalEmisiCO2(tCO2)

EMISI CO2 YANG DIHASILKAN DARI PROSES PRODUKSI GULA DI PABRIK GULA LESTARI

PROSES EKSTRASI (PENGGILINGAN)

Cane Table

Emisi CO2

Emisi CO2

Dengan: �̇�1,2,3,4,5 = laju aliran massa tebu yang digiling (ton/jam) �̇�𝑎 = laju aliran massa air imbibisi (ton/jam) �̇�1,2,3,4 = laju aliran massa nira mentah (ton/jam) Emisi CO2 = emisi yang dihasilkan (tCO2)

PROSES PEMURNIAN

Dengan: �̇�𝑏 = laju aliran massa P2O5 (ton/jam) �̇�𝑐 = laju aliran massa Ca(OH)2 (ton/jam) �̇�𝑑 = laju aliran massa SO2 (ton/jam) �̇�𝑒 = laju aliran massa floculant (ton/jam) �̇�4,5,6,7,8 = laju aliran massa nira mentah (ton/jam) �̇�9 = laju aliran massa nira kotor (ton/jam) �̇�10 = laju aliran massa nira encer (ton/jam) �̇�11 = laju aliran massa blotong (ton/jam) �̇�12 = laju aliran massa nira tapis (ton/jam)

PROSES PENGUAPAN

Evaporator 1-2 Evaporator 3 Evaporator 4 Evaporator 5

Clear Juice Tank

Pompa

Exhaust Steam dari St. Gilingan

P-1 P-2 P-3 P-4

Emisi CO2Dengan: �̇�13,14,15,16 = laju aliran nira kental (ton/jam) �̇�17 = laju aliran nira kental tersulfitasi (ton/jam) �̇�𝑑 = laju aliran massa SO2 (ton/jam)

PROSES KRISTALISASI DAN PEMISAHAN GULA

Dengan : �̇�18 = laju aliran massa masakan A (ton/jam) �̇�19 = laju aliran massa stroop A (ton/jam) �̇�20 = laju aliran massa stroop untuk masakan C) �̇�21 = laju aliran massa stroop untuk masakan D �̇�22 = laju aliran massa gula A (ton/jam) �̇�23 = laju aliran massa klare gula kristal �̇�24 = laju aliran massa gula kristal (ton/jam) �̇�25 = laju aliran massa masakan C (ton/jam) �̇�26 = laju aliran massa stroop C (ton/jam) �̇�27 = laju aliran massa gula C (ton/jam) �̇�28 = laju aliran massa masakan D (ton/jam) �̇�29 = laju aliran massa tetes (ton/jam) �̇�30 = laju aliran massa gula D1 (ton/jam) �̇�31 = laju aliran massa kalre D (ton/jam) �̇�32 = laju aliran massa gula D2 (ton/jam)

Stasiun Masakan (Proses Kristalisasi)

Stasiun Putaran (Proses Pemisahan Gula)

Dengan menggunakan persamaan dibawah ini maka diperoleh hasil emisi CO2 dari proses produksi adalah sebagai berikut.

𝑬𝑬𝑬𝑬𝑬 𝑪𝑪𝟐 = 𝑬𝑬 .𝑲𝑲𝑲𝑬𝑲𝑬𝑬𝑬 𝑳𝑬𝑬𝑳𝑳𝑬𝑳

TOTAL KONSUMSI LISTRIK DAN HASIL EMISI CO2 DARI PROSES PRODUKSI GULA

-

2,000.00

4,000.00

6,000.00

8,000.00

10,000.00

12,000.00

14,000.00

12,

325.

95

831

.71

1,8

37.5

4

877

.48

876

.79

385

.44

11,

053.

91

745

.88

1,6

47.9

0

786

.92

786

.30

299

.87

Emis

i CO

2

Stasiun Produksi

Emisi CO2 Dari Proses Produksi

KonsumsiListrik (MWh)

Emisi CO2(tCO2)

EMISI CO2 YANG DIHASILKAN DARI KEGIATAN PEMBAKARAN UNTUK KETEL PABRIK GULA LESTARI

Heat and Power• Bagasse• Moulding• Solar

Emisi CO2

Pembakaran

KONSUMSI BAHAN BAKAR KETEL YANG MENGHASILKAN EMISI CO2

18,9

71.2

9

29,8

58.2

8

17,9

78.3

5

28,8

98.7

2

28,1

63.2

3

16,4

49.9

4

283.

26

179.

29

77.6

6

20.9

8

157.

82

0 7.30

7.69

6.19

5.92

5.34

3.23

0

50

100

150

200

250

300

0.00

5,000.00

10,000.00

15,000.00

20,000.00

25,000.00

30,000.00

35,000.00

Emis

i CO

2 M

ould

ing

dan

Sola

r (tC

O2)

Emis

i CO

2 Ba

gass

e (t

CO2)

Bulan

Emisi CO2 Dari Pembakaran

Emisi CO2dariBagasse(tCO2)

Emisi CO2dariMoulding(tCO2)

Emisi CO2dari Solar(tCO2)

PROSENTASE PRODUKSI EMISI CO2 DARI KEGIATAN PRODUKSI GULA

Pembakaran 29%

Proses Produksi

3%

Transportasi 68%

Prosentase Hasil Emisi CO2

Total Emisi CO2 Pabrik Gula Lestari

REDUKSI EMISI CO2 PABRIK GULA LESTARI

REDUKSI EMISI CO2 DARI SEKTOR TRANSPORTASI

Reduksi dari sektor transportasi dapat dilakukan dengan menggunakan armada truk dengan kapasitas pengangkut tebu lebih banyak. Jika Pabrik Gula Lestari menggunakan armada truk dengan keseluruhan mampu mengangkut tebu sebanyak 8 ton per truk, maka Pabrik Gula Lestari mampu mereduksi emisi CO2 sebesar 96,672.45 tCO2

SEBELUM DIREDUKSI

SETELAH DIREDUKSI DENGAN MENGUBAH JENIS TRUK YANG DIGUNAKAN OLEH PABRIK GULA LESTARI

-

20,000.00

40,000.00

60,000.00

80,000.00

100,000.00

120,000.00 107

,560

.95

16,

728.

50

44,

178.

34

29,

462.

29

15,

071.

09

37,

690.

58

22,

789.

64

21,

121.

14

72.0

4

Emis

i CO

2(tC

O2)

Asal Daerah

Total Emisi CO2 (tCO2)

Total EmisiCO2 (tCO2)

REDUKSI EMISI CO2 DARI PROSES PRODUKSI

Reduksi dari proses produksi dapat dilakukan dengan mengaudit mesin-mesin Pabrik Gula Lestari, kali ini peneliti mengaudit motor listrik yang paling banyak digunakan untuk proses produksi. Pada penelitian ini diambil sampel 22 motor listrik yang digunakan di setiap stasiun proses produksi.

# Perhitungan Pembebanan dan Effisiensi Motor Listrik Pada Stasiun Penggilingan #

Dari ke 22 Motor yang telah dihitung diperoleh penghematan energi listrik dengan meningkatkan effisiensi motor listrik yang digunakan Pabrik Gula Lestari sebesar 205,322.44 kWh dari penggunaan listrik sebenarnya.

Jika semua motor listrik ditingkatkan effisiensinya maka dapat dilakukan penghematan listrik sebesar 4,776,181.72 kWh selama musim giling 2013, dan mampu mereduksi emisi sebesar 4,283.28 t CO2 dari total sebelumreduksi adalah 15,320.76 tCO2

REDUKSI EMISI CO2 DARI PROSES PEMBAKARAN

UNTUK KETEL

Dari hasil perhitungan kinerja dua ketel yang digunakan oleh Pabrik Gula Lestari diperoleh effisiensi Ketel Yoshimine sebesar 66% sedangkan Ketel Takuma sebesar 67%.

𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 𝐵𝐵𝐸𝐵𝐸𝐵 =𝑄 × (ℎ𝑔 − ℎ𝑓)𝑞 × 𝐻𝐻𝐻

× 100%

𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 𝐵𝐵𝐸𝐵𝐸𝐵 =71750 × (735.25 − 105.1)

38020 × 1776× 100%

𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 𝐵𝐵𝐸𝐵𝐸𝐵 = 0.67 × 100%

𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 𝐵𝐵𝐸𝐵𝐸𝐵 = 67%

EFFISIENSI KETEL TAKUMA EFFISIENSI KETEL YOSHIMINE 𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 𝐵𝐵𝐸𝐵𝐸𝐵 =

𝑄 × (ℎ𝑔 − ℎ𝑓)𝑞 × 𝐻𝐻𝐻

× 100%

𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 𝐵𝐵𝐸𝐵𝐸𝐵 =55417 × (735.25 − 105.1)

29792 × 1776× 100%

𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 𝐵𝐵𝐸𝐵𝐸𝐵 = 0.66 × 100%

𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 𝐵𝐵𝐸𝐵𝐸𝐵 = 66%

Dari hasil effisiensi sedemikian rupa dapat mempengaruhi kapasitas bahan bakar yang digunakan, semakin rendah efisiensi dari suatu ketel maka bahan bakar yang dibutuhkan akan semakin banyak. Untuk mengurangi emisi CO2 maka dapat dilakukan dengan meningkatkan efisiensi dari ketel yang digunakan. Untuk ketel Yoshimine dapat dilakukan pergantian ketel karena usi penggunaannya hampir 30 tahun. Sedangkan untuk ketel Takuma masih dapat ditingkatkan efisiensinya sebesar 70%. Dengan meningkatkan dan mengganti ketel maka dapat mereduksi emisi CO2 sebesar 9,296.44 tCO2

Beroperasi Sejak Tahun 1986 Beroperasi Sejak Tahun 1996

Berdasarkan hasil penelitian dan analisa yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulansebagai berikut, • Jumlah emisi CO2 yang dihasilkan untuk memproduksi gula di

Pabrik Gula Lestari selama musim giling 2013 sebesar 493,983.76 tCO2, dengan jumlah emisi yang dihasilkan dari sektor transportasi sebesar 337,588.48 tCO2, untuk proses produksi menghasilkan emisi sebesar 15,320.79 tCO2, sedangkan untuk proses pembakaran menghasilkan emisi CO2 sebesar 141,074.49

• Peluang reduksi dapat dilakukan dengan meningkatkan efisiensi dari mesin-mesin Pabrik Gula Lestari serta mengurangi jarak tempuh kendaraan atau mengangkut tebu lebih banyak dalam satu truk.

• Dari peluang reduksi emisi CO2 diperoleh peluang reduksi dari sektor transportasi sebesar 96,672.45 tCO2, untuk proses produksi gula sebesar 4,283.28 tCO2, dan dari proses pembakaran sebesar 9,296.44 tCO2.

KESIMPULAN

• Sugiyanto, Catur. 2007. Permintaan Gula Di Indonesia. Jurnal Pembangunan No.2, Vol. 8, hal.113-127.

• Musyawarah Perencanaan Pembangunan (Musrenbangtan). 2012. Kegiatan 2013 Untuk Terwujunya Swasembada Gula Tahun 2014 : Jakarta

• Mubyarto. 1984. Masalah Industri Gula di Indonesia. Fakultas Ekonomi. Universitas Gajah Mada : Yogyakarta

• Rida, Siti Anugrah BR S. 2012. Potensi Penurunan Emisi Gas Rumah Kaca Pada Industri Gula (Studi Kasus PT PG RAJAWALI II Unit PG SUBANG). Bogor : Teknologi Industri Pertanian IPB

• IPCC. 2006. Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Vol.2: Energy, Chapter 2 : Stasionary Combustion. Washington D.C, USA

• Wiedmann, Thomas. dan John Barrett. 2011. A greenhouse gas footprint analysis of UK Central Government. Article Environmental Science & Policy, Volume 14, Issue 8, hal. 1041-1051

• Rencana Usaha Penyediaan Tenaga Listrik PT. PLN (Persero) 2013-2022. • Klenk, Ingo , Birgit Landquist, Oscar Ruiz de Imaña. 2012. The Product Carbon Footprint of EU

Beet Sugar. Sugar Industry Journal, Volume 62, Issue 137 • United Nation Environment Programme. 2006. Pedoman Efisiensi Energi Untuk Industri di

Asia. www.energyefficiencyasia.org. 15 Mei 2014 (12.45)

DAFTAR PUSTAKA