III. METODOLOGI PENELITIAN A. PELAKSANAAN PENELITIAN 1. Waktu dan Tempat Penelitian dilaksanakan di PT PG Rajawali II Unit PG Subang, Kecamatan Purwadadi, Subang, Jawa Barat. Tempat penelitian merupakan industri gula yang merupakan suatu industri bergerak pada bidang agroindustri dengan bahan baku tebu (Saccharum officinarum). Waktu pelaksanaan dilakukan selama dua bulan terhitung mulai bulan Mei - Juni 2012. 2. Jenis dan Sumber Data Target pengambilan data adalah bagian-bagian dari industri gula yang diperkirakan menghasilkan emisi gas rumah kaca. Pengukuran emisi GRK dilakukan dengan pengumpulan data primer dan sekunder dari industri gula yang bersangkutan. Data primer merupakan data yang didapat dari hasil wawancara langsung dengan orang yang ahli di bidang gula berbasis tebu dan penggunaan energi serta observasi lapang di beberapa industri gula tebu sementara data sekunder berupa data penggunaan energi seperti bahan bakar boiler, listrik, LPG, solar dan peralatan yang digunakan selama tahapan proses produksi. 3. Metode Pengumpulan Data a. Studi Pustaka Studi pustaka dilakukan untuk mengumpulkan dan menganalisis data sekunder yang telah didapatkan dari pihak-pihak terkait, buku-buku acuan, jurnal, dan literatur lainnya. Selain itu, studi pustaka juga dilakukan untuk menunjang atau memenuhi data yang kurang dari observasi lapangan. Studi pustaka pada penelitian ini dilakukan untuk mengetahui permodelan perhitungan emisi gas rumah kaca yang biasa dilakukan serta mengetahui dampak dari emisi dan cara penurunan emisi gas rumah kaca yang diakibatkan dari adanya proses produksi gula kristal. b. Observasi Lapangan Observasi dilakukan untuk mengidentifikasi serta mempelajari penggunaan energi yang dilakukan selama proses produksi untuk mendapatkan data primer. Observasi lapang dilakukan di beberapa lokasi terkait yaitu di pabrik pengolahan tebu menjadi gula kristal putih di PG Subang. c. Wawancara Wawancara dilakukan dengan para ahli di bidang gula dan penggunaan energi serta para tim peneliti yang melakukan tahapan proses dalam menghasilkan gula tebu. Wawancara dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan data atau informasi berupa data sekunder yang dibutuhkan dalam melakukan perhitungan emisi gas rumah kaca pada industri gula. d. Kuesioner Tujuan menyebar kuesioner adalah mendapatkan data atau informasi berupa data sekunder yang dibutuhkan dalam menganalisis kebutuhan energi. Kuesioner yang dibuat untuk penelitian 13
berisi tentang informasi mengenai penggunaan listrik, bahan bakar dan pengolahan serta jumlah limbah yang dihasilkan dalam suatu proses produksi gula. Kuesioner yang digunakan dalam penelitian dapat dilihat pada Lampiran 1. B. METODE PENGOLAHAN DATA Penurunan emisi GRK pada suatu industri dilakukan dengan beberapa tahapan, yaitu mengidentifikasi sumber CO 2 industri gula, mengklasifikasikan sumber emisi menjadi emisi langsung dan tidak langsung, mengidentifikasi data yang dibutuhkan, mengestimasikan faktor emisi, menghitung emisi yang dapat direduksi, dan menentukan target atau bagian yang dapat dilakukan penurunan emisi. Berikut ini adalah diagram metode yang dilakukan dalam penelitian ini (Gambar 3). Perencanaan dan identifikasi sumber emisi GRK Klasifikasi sumber emisi CO 2 Identifikasi data Perhitungan emisi Opsi penurunan emisi Laporan prakiraan emisi yang dapat diturunkan Gambar 3. Tahapan penelitian a. Tahap Perencanaan dan Identifikasi (Plan and Identify) Tahap perencanaan merupakan tahapan yang dilakukan untuk merencanakan kajian yang dilakukan. Komitmen dari manajemen puncak sangat dibutuhkan untuk menjalankan tahapan selanjutnya. Manajemen puncak dan tim harus sepakat dalam menentukan area atau bagian dari industri yang akan dilakukan efisiensi. Tahap identifikasi merupakan tahap mengidentifikasi bagianbagian dari industri yang memiliki potensi menghasilkan emisi gas rumah kaca, khususnya CO 2. Fokus dari tahap ini adalah sumber emisi atau energi yang digunakan dan jumlah yang dipergunakan pada industri tersebut. b. Tahap Klasifikasi Sumber Emisi CO 2 (Classification) Tahap klasifikasi merupakan tahapan setelah tahap perencanaan dan identifikasi. Pada tahap ini dilakukan pengelompokan emisi CO 2 berdasarkan sumbernya. Berdasarkan sumbernya emisi 14
dibedakan menjadi dua bagian, yaitu emisi langsung (direct emissions) dan emisi tidak langsung (indirect emissions). Tahap klasifikasi ini diperlukan untuk membedakan perhitungan emisi CO 2 yang dihasilkan dari sumber yang berbeda-beda pula. c. Tahap Identifikasi Data (Gather Data) Tahap identifikasi data merupakan tahap pengelompokan data menjadi dua bagian, yaitu data aktifitas dan faktor emisi. Dua bagian tersebut dibutuhkan untuk menghitung emisi CO 2. Data aktifitas yang digunakan berupa data kuantitas yang berasal dari aktifitas yang menjadi sumber emisi secara langsung dan tidak langsung, sedangkan faktor emisi yang digunakan berdasarkan penggunaannya. d. Tahap Menghitung Emisi (Calculate the Emissions) Tahap ini dilakukan setelah mengumpulkan semua data yang dibutuhkan berupa data aktifitas dan faktor emisi. Perhitungan emisi dilakukan dengan mengelompokan berdasarkan sumber emisi GRK tersebut dan mengkonversi nilai emisi GRK menjadi setara dengan emisi karbondioksida. Berikut adalah formulasi perhitungan emisi CO 2 (Putt del Pino dan Bhatia 2002): Data aktivitas industri gula berupa data energi yang dikonsumsi seperti data penggunaan listrik, solar, dan LPG. Perhitungan emisi dilakukan dengan mengelompokan berdasarkan sumber emisi GRK dengan tetapan faktor emisi dari laporan IPCC (2006). Perhitungan ini menghasilkan nilai dengan satuan kg CO 2. Menurut UNFCCC (2006), faktor emisi untuk pembakaran bagas pada pabrik gula adalah sebesar 0,485 tco 2 /MWh. Biomassa digunakan sebagai bahan bakar pembangkit listrik untuk ketel uap/boiler. Perhitungan emisi yang dikeluarkan dari penggunaan bahan bakar bagas adalah sebagai berikut : Menurut (Putt del Pino dan Bhatia 2002), berikut adalah formulasi perhitungan emisi CO 2 dari penggunaan listrik : Perhitungan emisi selain dari sumber listrik menggunakan faktor emisi berdasarkan jenis bahan bakar yang telah ditentukan oleh IPCC. Faktor emisi yang digunakan pada penelitian ini disajikan pada Tabel 5 berikut : Tabel 5. Faktor emisi berdasarkan sumber emisinya Sumber Emisi Faktor Emisi (kg/tj) CO 2 CH 4 N 2 O LPG 63.100 5 0,1 Solar 74.100 10 0,6 Sumber : IPCC (2006) 15
Emisi yang berasal dari penggunaan energi, dilakukan dengan cara mengkonversi nilai data aktivitas ke dalam satuan energi terlebih dahulu. Konversi satuan energi berdasarkan bahan bakar yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 6. Tabel 6. Konversi satuan energi berdasarkan bahan bakar yang digunakan Bahan Bakar Kalor Satuan Solar 10,70 kwh/l 1.187,00 L/ton 12.668,00 kwh/ton LPG 7,40 kwh/l 1.850,00 L/ton 13.721,00 kwh/ton Sumber : AZoCleantech (2007) Perhitungan emisi metana (CH 4 ) yang berasal dari limbah cair dapat dilakukan dengan perhitungan yang berasal dari jumlah COD yang dihasilkan. IPCC (2006) menyatakan bahwa emisi gas metan (CH 4 ) yang berasal dari limbah cair industri dilakukan dengan perhitungan : ( ) Ket : TOW : Total bahan organik yang terdegradasi pada limbah cair industri (kg COD/tahun) Si : Komponen bahan organik yang hilang sebagai lumpur atau padatan (kg COD/tahun) EFi : Faktor emisi untuk industri (kg CH 4 /kg COD) Ri : Jumlah CH 4 yang dapat dihasilkam kembali Ket : EF : Faktor emisi dari setiap pengolahan limbah (kg CH 4 / kg COD) Bo : Kapasitas maksimum produksi CH 4 (0,25 kg CH 4 / kg COD) MCF : Faktor koreksi metan untuk pengolahan secara aerobik (0,3) Perhitungan emisi dinitrogen oksida (N 2 O) yang berasal dari limbah padat organik dapat dilakukan dengan perhitungan yang berasal dari jumlah kandungan nitrogen pada suatu bahan yang dikalikan dengan : Ket : Emisi N 2 O : Emisi N 2 O yang dihasilkan dari (Kg) FE : Faktor Emisi (0,01 kg N 2 O - N / Kg N) Menurut IPCC (2002) gas metana memiliki nilai GWP sebesar 23 dan gas nitrooksida memiliki nilai GWP sebesar 293. GWP merupakan nilai yang relatif sama dengan CO 2 maka konversinya sebagai berikut : 1 ton CH 4 = 23 ton CO 2 1 ton N 2 O = 293 ton CO 2 16
Maka perhitungan emisi yang setara dengan emisi karbon adalah sebagai berikut : E CO2 CH 4 = E CH4 x 23 ton CO 2 E CO2 N 2 O = E N2O x 293 ton CO 2 Total Emisi (tco 2 e) = EE Biomassa + E CO2 CH 4 + E CO2 N 2 O e. Tahap Penentuan Opsi Penurunan Emisi Tahap penentuan opsi penurunan emisi merupakan tahap pemberian opsi-opsi yang dapat dilakukan perusahaan untuk menurunkan emisi karbon yang dihasilkan. Penentuan opsi ini dilakukan setelah sumber emisi dan jumlah emisi yang dihasilkan diketahui. f. Tahap Penulisan Laporan Prakiraan Penurunan Emisi (Reporting) Penulisan laporan prakiraan penurunan emisi merupakan laporan estimasi yang dibuat untuk membantu industri dalam mengimplementasikan penurunan emisi CO 2. Laporan ini menjelaskan tahapan yang harus dilakukan pabrik gula dalam upaya penurunan emisi CO 2, opsi yang dapat dipilih untuk mengimplementasikan program tersebut, dan keuntungan yang didapatkan industri jika melakukan program ini. C. ANALISA DATA Analisis data dilakukan setelah pengolahan data selesai dikerjakan, yaitu setelah semua emisi GRK diketahui berdasarkan sumbernya. Analisis dilakukan secara kualitatif, yaitu dengan mempertimbangkan opsi yang dapat diberikan kepada pabrik gula agar mudah diimplementasikan sehingga penurunan GRK dapat dilakukan. 17