Upload
phungbao
View
227
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
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).
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 %
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
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
-
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
-
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
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