Evaluasi Penggunaan Energi dan Emisi Gas CO2 pada Rantai Pasok Daur Ulang Sampah Plastik

Transkripsi

1 Petunjuk Sitasi: Sirait, M. (2017). Evaluasi Penggunaan Energi dan Emisi Gas CO2 pada Rantai Pasok Daur Ulang Sampah Plastik. Prosiding SNTI dan SATELIT 2017 (pp. H ). Malang: Jurusan Teknik Industri Universitas Brawijaya. Evaluasi Penggunaan Energi dan Emisi Gas CO2 pada Rantai Pasok Daur Ulang Sampah Plastik Marudut Sirait Teknik Industri, Universitas Brawijaya Jln. MT. Haryono 165, Malang, Jawa Timur ABSTRAK Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk menilai dan mengevaluasi dampak lingkungan pada setiap rantai pasok daur ulang plastik jenis Polyethylene (PE) mulai dari proses transportasi pengambilan sampah plastik, proses sortir, pembersihan, proses daur ulang dan sampai distribusi hasil daur ulang, berupa biji plastik ke konsumen/perusahaan di Jawa Timur. Metode yang digunakan untuk mengevaluasi dampak lingkungan sepanjang rantai pasok daur ulang plastik adalah dengan pendekatan Life cycle assessment (LCA). Studi LCA ini digunakan untuk menila potensi kerusakan lingkungan untuk menghasilkan 1 ton biji plastik PE. LCA daur ulang plastik ini hanya fokus pada pengunaan energy dan emisi gas CO2 sebagai gas penyebab utama pemanasan global dan perubahan iklim. Selanjutnya, untuk mengekspresikan pengunaan energi dan emisi gas CO2 metode yang digunakan adalah metode single score, seperti energy demand dan metode global warming gas. Hasil penilaian menunjukkan bahwa, pengunaan energi paling besar sepanjang rantai pasok daur ulang plastik terdapat pada bagian proses produksi (proses pemanasan, pendinginan dan pemotongan) yaitu sebesar MJ diikuti pada proses distribusi biji plastik ke konsumer sebesar 6710 MJ, proses pengemasan sebesar MJ dan proses transportasi sebesar 616 MJ. Untuk emisi gas CO2, penghasil emisi gas CO2 terbesar juga terdapat pada proses produksi sebesar 1486 KgCO2eq, diikuti oleh proses distribusi ke kostumer sebesar 89,2 KgCO2eq, kemudian pada proses pengemasan sebesar 126 KgCO2 eq, dan yang terakhir adalah pada proses transportasi bahan baku dari supplier sebesar 45 KgCO2Eq. Kata kunci Daur ulang plastik, Pengunaan energy, Emisi Gas CO 2, life cycle assessment. I. PENDAHULUAN Sejak ditemukannya plastik pada tahun 1968, pengunaan plastik sangat luas di seluruh dunia sebagai bahan penganti bahan logam dan kayu untuk kebutuhan manusia. Plastik menjadi material primadona karena materialnya yang kuat, ringan dan murah. Implikasinya, plastik menjadi bahan utama pada pembuatan produk peralatan elektronik, industri otomotif, kemasan makanan, kemasan air mineral dan peralatan rumah tangga. Sebagai akibatnya, pengunaan plastik dari tahun ke tahun semakin meningkat di seluruh dunia yang mengakibatkan penumpukan sampah plastik dari berbagai produk dan kemasan. Saat ini Indonesia sebagai penghasil sampah plastik terbesar kedua dengan kontribusi sebesar 187 juta ton setelah negara China sebagai negara terbesar penghasil sampah plastik dengan kontribusi sebesar 263 juta ton (Hidayat, et al, 2016). Di Indonesia, menurut data dari Kementrian Lingkungan Hidup dan Kehutanan (KLHK, 2016) yang menyatakan bahwa plastik hasil dari 100 toko atau anggota Asosiasi Pengusaha Ritel Indonesia (APRINDO) dalam waktu satu tahun, sudah mencapai 10,95 juta lembar sampah kantong plastik. Hasilnya, sampah plastik, seperti botol air mineral, kantong plastik sangat mudah ditemui di berbagai tempat di Indonesia, sehingga sampah plastik menjadi persoalan serius bagi semua negara, termasuk Indonesia. Sampah plastik telah menjadi musuh serius bagi kelestarian lingkungan hidup karena telah membawa dampak yang negatif terhadap lingkungan tanah, air, laut dan udara. Sampah plastik telah menjadi sampah yang berbahaya dan sulit dikelola, karena untuk menguraikan sampah plastik dibutuhkan waktu puluhan bahkan ratusan tahun sampai sampah bekas plastik itu benar- H-108

2 Evaluasi Penggunaan Energi dan Emisi Gas CO2 pada Rantai Pasok Daur Ulang Sampah Plastik benar terurai (Boustead, I, 2005). Bahkan diperlukan waktu 1000 tahun untuk dapat terurai oleh tanah secara sempurna atau terdekomposisi. Juga pada saat terurai, partikel-partikel plastik akan mencemari tanah dan air tanah sehingga menurunkan kulitas tanah. Tindakan pembuangan sampah plastik ke laut juga membawa dampak yang merusak terhadap lingkungan biota laut, termasuk kematian ikan dan biota laut lainnya. Dampak lingkungan yang lain yang penting dikelola adalah pada polusi udara, terutama produksi gas pembentuk pemanasan global, seperti gas CO 2 selama proses produski dan transportasi palstik. Sebagai tambahan, selama proses produksi sampai tahap akhir, sampah plastik menghasilkan gas- gas pembentuk rumah kaca ke atmosfer yang menyebakan pemanasan global (Awaja F, Pavel D., 2005). Untuk merespon dan mengatasi persoalan sampah tersebut, sejumlah negara mulai mengurangi penggunaan plastik, khususnya kantong plastik seperti negara, Australia, Fiipina, Irlandia, Swedia, Denmark, Taiwan, Skotlandia, Hongkong, Finlandia, Jerman, dan Swiss. Indonesia melalui Kementrian Lingkungan Hidup (KLHK, 2016) menargetkan penurunan sampah plastik Indonesia sebesar 1.9 ton sampai pada tahun Juga berbagai metode dan strategi sudah diperkenalkan untuk mengurangi sampah plastik. Saat ini metode yang paling banyak digunakan dan paling efisien adalah dengan metode daur ulang (recycling) dan pembakaran sampah plastik (Shen L, Worrell E, Patel MK, 2010,). Faktor ekonomis juga mendorong munculnya usaha usahan untuk mendaur ulang sampah plastik (Awaja F, Pavel D., 2005). Di Indonesia, khususnya di Jawa timur banyak bermunculan usaha-usaha daur ulang plastik baik yang formal maupun yang tidak formal. Disisi lain, selain membawa dampak terhadap ekonomi, usaha daur ulang plastik juga membawa dampak negatif terhadap penurunan kulitas lingkungan sehingga perlu dikelola dengan manajemen yang baik. Untuk itu perlu dilakukan penilaian dan evaluasi dampak lingkungan terhadap usaha daur ulang plastik. Saat ini penelitian tentang penilaian dampak lingkungan terhadap pengunaan plastik dan daur ulang plastik sudah ada dilakukan, seperti penelitian mengenai analis dampak lingkungan pada sampah kantong plastik (Hidayat et al, 2015), juga Ilhandika et al,(2017) melakukan penilaian dampak lingkungan pada daur ulang sampah plastik. Tetapi saat ini belum ditemukan penelitian yang fokus melakukan penilaian dan evaluasi terhadap pengunaan energi dan emisi gas CO 2. pada daur ulang sampah plastic. Oleh karena itu, makalah ini mencoba melakukan evaluasi dan penilaian terhadap pengunaan energi dan polusi udara berupa gas emisi CO 2 yang dihasilkan pada setiap rantai pasok pada daur ulang sampah plastik. Hal ini sangat penting dalam mengurangi pengunaan energi dan menurunkan gas karbon untuk mengurangi dampak pada perubahan iklim dan pemanasan global yang menjadi masalah global saat ini. II. MATERIAL DAN METODE A. Material Material yang digunakan dalam penelitian ini adalah sampah plastik yang didapatkan dari berbagai daerah di Jawa Timur, seperti Malang, Pasuruan, Surabaya dan Sidoarjo. Bahan baku yang digunakan adalah sampah plastik yang dihasilkan dari plastik sebesar 1 ton yang diproduski pada perusahhan XYZ di kota Pasurauan Jawa Timur. B. Methodologi Untuk melakukan evaluasi dan penilaian terhadap dampak lingkungan pada setiap rantai pasok pada proses daur ulang plastik, pada makalah ini menggunakan pendekatan life cycle assessment ( LCA). Tahapan implementasi LCA mengikut ISO dan (Sirait, M, 2016) dengan tahap-tahap sebagai berikut. Tahap I, penentuan tujuan dan Skope, tahap II adalah analisa inventori, tahap III adalah penilaian dampak dan tahap IV adalah interpretasi. Selanjutnya, tiap tahap akan dijelaskan seperti berikut ini. 1. Tahap I : Penentuan Tujuan dan batas. Tujuan dari studi LCA ini adalah untuk menilai dan mengevaluasi pengunaan energy dan produski gas emisi CO2 pada setiap rantai pasok daur ulang plastik PE. Batasan untuk LCA ini adalah dimulai dari proses transportasi bahan baku dari supplier dari berbagai daerah di Jawa Timur, seperti Malang, Surabaya dan Pasuruan (Gambar 1). Selanjutnya unit yang akan digunakan dalam perhitungan adalah untuk menghitung dampak lingkungan 1 ton biji plastik PE yang dilakukan pada salah satu usaha di Jawa Timur. 2. Tahap II. Analisa Inventori H-109

3 Sirait. Tujuan dari inventori ini adalah untuk mengidentifikasi input ( bahan baku, energy), proses (mesin) dan Output ( limbah) yang dihasilkan selama proses pembentukan biji plastik. Proses Inventori pada tiap rantai pasok daur ulang plastik seperti pada table 1 dibawah ini. Tabel 1 Inventori rantai pasok daur ulang plastik Tahap Input Proses Output Sumber data Transportasi Energi, Gasolin Truk, Perhitungan Manufacturing Pemanasan Pendinginan Pemotongan Energi Listrik Mesin Pemanas Pompa Mesin Pemotong, Pengepakan, Disribusi Energi Truk, Tujuan dan Batasan Perhitungan Hischier R., 2007 Perhitungan Energi Transportasi 3.2 Ton sampah plastik Energi Proses Manufakturing Proses Pemanasan Proses Pendinginan Proses Pemotongan Transportasi Energi Transportasi Boundaries 1 Ton Biji Plastik Pengemasan Distribusi ke Konsumen Gambar 1 Frame Work LCA rantai pasok daur ulang plastik 3. Tahap III. Penilaian dampak. Karena malaklah ini fokus pada pengunaan energy dan produksi emisi gas CO 2, maka penilaian dampak yang akan dianalisa adalah jumlah pengunaan energi dan polusi udara emisi gas CO 2. Meode penilaian yang digunakan untuk menilai pengunaan energy dan polusi udara emisi gas CO 2 adalah dengan metode single score. Untuk Pengunaan energi adalah dengan metode energy demand dan global warming gas 4. Tahap. IV. Interpretasi. H-110

4 Evaluasi Penggunaan Energi dan Emisi Gas CO2 pada Rantai Pasok Daur Ulang Sampah Plastik Pada tahap ini akan dilakukan evaluasi dan interpretasi terhadap dampak lingkungan sebelum melakuakn pengambilan keputusan terhadap dampak lingkungan yang dihasilkan untuk produksi 1 ton biji plastik. III. HASIL DAN DISKUSI Hasil penilaian dan evaluasi pengunaan energy dan produksi emisi gas CO 2 setiap rantai pasok daur ulang plastik dapat dilihat pada gambar 1 dan gambar 2 dan kemudian dibahas seperti dibawah ini. A. Pengunaan Energi Pengunaan energi pada setiap rantai pasok pada proses daur ulang plastik yang dimulai dari tahap transportasi bahan baku, tahap manufacturing (pemanasan, pendinginan, pemotongan), pengemasan dan distribusi ke pelanggan ditunjukkan pada gambar 1. Gambar 1 menjelaskan bahwa selama proses daur ulang palstik untuk memproduksi 1 ton biji plastik mengunakan beberapa sumber energi yang tidak dapat diperbaharui (non renewable energy), seperti sumber energy dari fosil, nuclear, biomas. Juga digunakan sumber energi yang dapat diperbaharui ( renewable energy) seperti energi dari air, biomas, angin, matahari, angin dan geothermal. Hasil penilaian mununjukkan jumlah energy yang dibutuhkan untuk semua tahapan rantai pasok daur ulang plastik untuk memproduksi 1 ton biji plastik adalah sebesar MJ dengan proses manufacturing memiliki kontribusi paling besar dengan kontribusi sebesar MJ dengan kontribusi masing-masing proses adalah sebagai berikut, proses pemanasan MJ, pendinginan 2960 MJ dan pemotongan 592 MJ ), proses distribusi 6710 MJ, proses pengemasan MJdan proses transportasi bahan baku dari supplier sebesar 616 MJ. Pegunaan energi, terutama energi listrik selama proses produksi biji plastik mengakibatkan pengunaan energi pada tahap ini menjadi pengguna energi yang paling besar. Sebaliknya pada tahap pengiriman bahan baku sampah plastik memiliki kontribusi paling kecil, karena pengunaan energy (bensin dan solar) paling sedikit disbanding dengan siklus yang lain. Penggunaan Energi Distribusi Total Renewable, Water Renewable, wind, solar, Renewable, Biomas Non Renewable, Biomas Non Renewable, Nuclear Packaging Pemotongan Pendinginan Pemanasan Non Renewable, Fosil Transportation Bahan Baku MJ Gambar 2 Penggunaan energy pada rantai pasok daur ulang plastik H-111

5 Sirait 3.2. Emisi Gas CO 2 Emisi Gas CO2 Distribusi Packaging Pemotongan Pendinginan Pemanasan CO2 Uptake Co2 From Land Transformation Biogenic Co2 Fosil Co2 Transportation KgCO2eq Gambar 3 Produksi emisi gas CO2 pada rantai pasok daur ulang sampah plastik Hasil penilaian dampak lingkungan berupa emisi gas CO 2 pada setiap rantai pasok untuk mendaur ulang plastik untuk menghasilkan 1 ton biji plastik ditinjukkan pada gambar 1 dibawah ini. Emisi gas CO 2 eqivalen didapatkan dari penjumlahan produksi CO 2 fosil, CO 2 Biogenik, CO 2 from land Transformation dan CO 2 Uptake. Dari hasil penilaian dengan Software Simparo 18, menunjukkan bahwa total emisi CO 2 yang dihasilakan selama siklus hidup produk untuk menghasilkan 1 ton biji plastik adalah sebesar 2099 KgCO 2eq, dimana penyumbang terbesar adalah pada proses manufacturing sebesar 1486 KgCO 2eq dengan kontribusi tiap proses sebagai berikut, yaitu proses pemanasan kontribusi 1279 KgCO 2eq, pendinginan dengan kontribusi 171 KgCO 2eq, dan kontribusi proses pemotongan sebesar 35 KgCO 2eq), disusul proses distribusi biji plastik sebesar 442 KgCO 2eq, kontribusi pengemasan sebesar 126 KgCO 2eq dan transportasi bahan baku sebesar 45 KgCO 2eq. Produksi terbesar polusi emisi gas CO 2 terdapat pada proses siklus proses manufaktur. Hal ini disebabkan pengunaan energi yag cukup besar selama proses pembentukan biji plastik. Disisi lain Proses transportasi bahan baku dari supplier mempunyai kontribusi paling kecil dari total jumlah emisi gas CO 2 selama siklus hidup daur ulang plastik disebabkan tahap ini mengunakan energi paling kecil dibanding dengan tahap lainnya. Sebagai tambahan peningkatan jumlah emisi gas CO 2 berbanding lurus dengan pengunaan energi. Dengan kata lain, semakin tinggi pengunaan energi maka emisi gas CO 2 juga akan meningkat. Sehingga untuk mengurangi emisi gas CO 2 adalah dengan cara mengurangi penggunaan energi secara efisien dan efektif. Pengurangan emisi gas CO 2 perlu diperhatikan karena emisi gas CO 2 merupaka gas utama pembentuk gas rumah kaca yang menyebabkan pemanasan global dan perubahan iklim di dunia. IV. PENUTUP Hasil penelitian ini dapat diambil kesimpulan sebagai berikut. 1. Proses daur ulang plastik melibatkan beberapa rantai pasok, mulai dari proses pengiriman bahan baku, proses produksi, proses pengepakan dan proses pendistribusian produk jadi berupa biji plastik tipe PE. 2. Penilain dampak lingkungan yang fokus pada pengunaan energy dan polusi udara berupa emisi gas CO2 mengunakan metode LCA untuk menilai dampak lingkungan daur ulang plastik untuk sebesar untuk menghasilkan 1 ton biji plastik. H-112

6 Evaluasi Penggunaan Energi dan Emisi Gas CO2 pada Rantai Pasok Daur Ulang Sampah Plastik 3. Pengunaan energi pada rantai pasok daur ulang plastik adalah MJ dengan proses manufacturing memiliki kontribusi paling besar dengan kontribusi sebesar MJ dengan kontribusi masing-masing proses adalah sebagai berikut, proses pemanasan MJ, pendinginan 2960 MJ dan pemotongan 592 MJ ), proses distribusi 6710 MJ, proses pengemasan MJdan proses transportasi bahan baku dari supplier sebesar 616 MJ. 4. Produksi emisi gas CO2 selama proses daur ulang plastik adalah 2099 KgCO2eq, dimana penyumbang terbesar adalah pada proses manufacturing sebesar 1486 KgCO2 dengan kontribusi tiap proses sebagai berikut, yaitu proses pemanasan kontribusi 1279 KgCO2, pendinginan dengan kontribusi 171dan kontribusi proses pemotongan sebesar 35 KgCo2eq), disusul proses distribusi biji plastik sebesar 442 KgCO2eq, kontribusi pengemasan sebesar 126 KgCO2eq dan transportasi bahan baku sebesar 45 KgCo2eq. 5. Pengunaan energi sangat berhubungan dengan produski emisi gas CO2. Semakin tinggi energy yang digunakan akan menghasilkan polusi emisi gas CO2 jugan akan tinggi. DAFTAR PUSTAKA Awaja F, Pavel D., 2005, Recycling of PET. Eur Polym J. 41(7): Hidayat, A., Tama, I.P. and Kusuma, L., Analisis dampak lingkungan pada proses produksi kantong plastik dengan metode life-cycle assessment (lca). Jurnal Rekayasa dan Manajemen Sistem Industri, 3(9). Hischier R., 2007, Life Cycle Inventories of Packaging and Graphical Papers. ecoinvent-report No. 11. Part II - Plastics. Dübendorf: Swiss Center for Life Cycle Inventories. Boustead, I, 2005, PET Bottles. Brussels: Association of Plastics Manufacturers, Europe. Ilhamdika, M., Sirait, M. and Hamdala, I., 2017., Analisis dampak lingkungan dari proses daur ulang plastik dengan pendekatan life cycle assessment (LCA). Jurnal Rekayasa dan Manajemen Sistem Industri, 5(13), pp.p International Organization for Standardization, 2006, Environmental management --- Life cycle assessment --- Requirements and guidelines. Geneva. Kementrian Lingkungan Hidup dan Hutan Indonesia, 2016, Pengelolaan Sampah Plastik di Indonesia Sirait, M., 2016, Potensi Dampak Lingkungan Pada Proses Produksi Liquid Cristal Display (LCD) Komputer, Journal of Engineering and Management in Industrial System, 4(1), pp Shen L, Worrell E, Patel MK, 2010, Open-loop recycling: A LCA case study of PET bottle-to-fibre recycling. Resources, Conservation and Recycling.55(1): H-113