Mengolah Limbah Sawit jadi Bioplastik

KOMPAS/VINA OKTAVIA

Warga Desa Jatidatar Mataram, Kecamatan Bandar Mataram, Kabupaten Lampung Tengah, Lampung, Rabu (13/12/2017), memanfaatkan tandan kosong kelapa sawit sebagai media budidaya jamur merang. Selain sebagai media tanam, limbah tandan kosong kelapa sawit tersebut juga dapat diolah menjadi bioplastik. Kompas/Vina Oktavia

Teknologi pengolahan kelapa sawit dikembangkan. Hasilnya, ada sekitar 200 produk turunan bisa dibuat industri, termasuk bioplastik, dihasilkan dari tandan kosong kelapa sawit. Bioplastik bisa mereduksi plastik dari minyak bumi yang tak ramah lingkungan.

Kelapa sawit tergolong pesat pemanfaatannya. Pengembangan teknologi prosesnya telah mencapai tahap nirlimbah. Hampir 100 persen sumber daya hayati ini, mulai dari minyak mentah hingga limbahnya, dapat diolah menjadi produk komersial bernilai tambah ekonomi.

Belakangan ini, fokus penelitian lebih banyak diarahkan pada pengolahan limbah kelapa sawit yang meliputi tandan kosong, serat, cangkang, pelepah, dan batang pohon sawit. Jumlahnya mencapai 80-90 persen dari volume hasil perkebunan kelapa sawit.

Selama ini sebagian limbah kelapa sawit sudah dimanfaatkan. Sebagai contoh, cangkang dan serat kepala sawit digunakan sebagai bahan bakar pabrik. Adapun pelepahnya untuk mulsa.

Bagian lain yang saat ini dalam tahap optimalisasi pengolahannya, terutama adalah tandan kosong kelapa sawit (TKKS). Volume TKKS di Indonesia sangat melimpah, diperkirakan mencapai 27,6 juta ton. Sebagian besar TKKS ini belum dimanfaatkan, hanya ditimbun atau dimanfaatkan sebagai mulsa dan kompos.

Padahal, pada TKKS itu terkandung selulosa sekitar 40 persen atau 11 juta ton. Hal itu dapat menjadi bahan baku berbagai produk, seperti kertas, rayon, dan bioplastik.

Pusat Teknologi Agroindustri dan Bioteknologi Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) sejak tahun 1994 meneliti pemanfaatan serat tandan kosong kelapa sawit untuk menghasilkan kertas. ”Dari setiap kilogram TKKS, sekitar 40 persen di antaranya dapat diolah menjadi pulp sebagai bahan baku kertas karton, kertas koran, dan kertas buram untuk pembungkus,” kata Indra Budi, perekayasa dari Pusat Agroindustri BPPT.

Dari setiap kilogram TKKS, sekitar 40 persen di antaranya dapat diolah menjadi pulp sebagai bahan baku kertas karton, kertas koran, dan kertas buram untuk pembungkus.

Riset pemanfaatan TKKS belakangan juga banyak dilakukan untuk menghasilkan bioplastik. Hal itu dilakukan karena nilai tambahnya yang besar sekaligus untuk mereduksi penggunaan plastik dari bahan bakar fosil atau petrokimia yang sulit terurai di alam sehingga menimbulkan masalah global.

Apalagi sejauh ini jumlah penggunaan plastik dari bahan bakar fosil atau petrokimia terus meningkat. Dalam hal ini, Indonesia menjadi sorotan dunia sebagai negara terbesar kedua yang menyumbang volume sampah plastik di lautan, yaitu 187,2 juta ton, setelah China yang membuang 262,9 juta ton.

Riset bioplastik

Penelitian tentang bioplastik di Pusat Penelitian Kelapa Sawit dilakukan Tjahjono Herawan sejak 2010. Untuk menghasilkan bioplastik, ia mengolah selulosa atau serat dengan mencampur asam palmitat turunan dan minyak mentah kelapa sawit. ”Sayangnya, plastik transparan yang dihasilkan masih rapuh sehingga riset akan dilanjutkan untuk meningkatkan elastisitasnya,” kata Tjahjono.

Pembuatan bioplastik dari TKKS juga menjadi tema riset di Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia. ”Riset tersebut berkolaborasi dengan peneliti dari Universitas Kobe, Jepang, melalui proyek Satreps,” ungkap Yopi Sunarya, peneliti dari Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI.

Pembuatan bioplastik dari TKKS dilakukan dengan mengurai selulosa secara enzimatis menjadi gula monomer. Zat gula ini dicerna oleh mikroba atau kapang (yeast) menjadi asam laktat. Mikroba super menjadi kunci keberhasilan proses tersebut. Dalam hal ini, LIPI sudah berhasil merekonstruksi rekombinan mikroba itu memakai mikroba koleksi lokal. ”Target kami adalah mendapatkan hasil 40-50 gram per liter,” kata Yopi.

Selanjutnya, larutan asam dipolimerisasi menjadi poli asam laktat yang disebut bioplastik. Riset polimerisasi itu melibatkan peneliti di Pusat Penelitian Kimia LIPI, antara lain Yenny Meliana, Kepala Bidang Pengelolaan dan Diseminasi Hasil Penelitian.

Kelompok Penelitian Kimia Polimer LIPI telah menghasilkan komposit bioplastik dari bahan lignin TKKS yang berperan seperti lem yang mengikat sel-sel. ”Bioplastik dari lignin berwarna kecoklatan bisa dibuat polibag tanaman,” ujarnya.

Bioplastik juga dapat dibuat dari selulosa TKKS melalui reaksi esterifikasi untuk mengurai selulosa menjadi bahan plastik berukuran mikro dan nano, yaitu nano kristalin selulosa (CNC) dan nano fibril selulosa (NFC). Nano selulosa bisa meningkatkan kualitas dan sifat fisik bioplastik. Proses ini masih relatif baru dan membutuhkan teknologi tinggi, energi yang besar, dan rendemennya kecil.

Produk-produk bioplastik dari nano selulosa diarahkan pada produk-produk plastik yang memiliki nilai jual tinggi. Bioplastik dari kedua bahan ini lebih kuat dan berwarna transparan. ”Teknologi pembuatan bioplastik dari TKKS dihasilkan LIPI pada tahun 2015. Namun, saat ini belum ada industri yang menerapkannya,” kata Yenny.

Teknologi pembuatan bioplastik dari TKKS dihasilkan LIPI pada tahun 2015. Namun, saat ini belum ada industri yang menerapkannya.

Delignifikasi

Penelitian bioplastik juga dilakukan Isroi dari Pusat Penelitian Bioteknologi dan Bioindustri Indonesia di bawah Riset Perkebunan Nusantara. Ia menerapkan proses delignifikasi, yaitu mengurangi kandungan lignin pada selulosa memakai soda pada suhu dan tekanan tinggi.

Penguraian selulosa menjadi glukosa dilakukan melalui proses hidrolisis. Glukosa kemudian difermentasi menjadi polihidroksi alkanoat. Beberapa proses selanjutnya dilakukan hingga menjadi polietilen. Kelemahan proses ini memerlukan energi tinggi dan bahan kimianya relatif mahal dan prosesnya cukup panjang.

Selain itu, teknologi modifikasi serat selulosa juga dikembangkan untuk memperkecil ukuran serabut selulosa. Dalam 1 ton TKKS (bobot kering) bisa dihasilkan selulosa termodifikasi sampai 300 kilogram.

Bioplastik dengan kandungan selulosa mencapai 50 persen dapat dimanfaatkan untuk kemasan dan kantong plastik. Adapun bioplastik dengan kandungan 75 persen dapat digunakan sebagai pengganti styrofoam.

Saat ini pengembangan teknologi bioplastik sudah dalam uji coba skala pilot di pabrik plastik. Beberapa prototipe kemasan juga sudah dihasilkan, terutama untuk membuat kantong minyak goreng. Biji bioplastik juga sudah berhasil dibuat dalam skala percontohan.

Menurut Isroi, dalam waktu satu atau dua tahun ke depan, bioplastik dari TKKS ini sudah bisa diproduksi dalam skala industri dan secara komersial.

Terkait pengembangan industri bioplastik, Direktur Pusat Teknologi Kawasan Spesifik dan Sistem Inovasi BPPT Iwan Sudrajat mengatakan akan membangun pabrik percontohan bioplastik berskala kecil. Hal itu merupakan bagian dari pengembangan teknopolitan di Pelalawan, Riau, yang melibatkan industri kecil dan koperasi setempat.

Untuk itu, kerja sama dengan Riset Perkebunan Nusantara dan Masyarakat Kelapa Sawit Indonesia sedang dijajaki.

Saat ini bioplastik dengan bahan baku turunan pati telah muncul di pasaran dengan pangsa 39,1 persen dari volume total produksi plastik dunia. Menurut Asosiasi Bioplastik Eropa, permintaan bioplastik di dunia akan naik dari 1,7 juta ton pada 2014 menjadi 7,8 juta ton pada 2019. Hal itu diharapkan turut memacu pengembangan bioplastik.