Serat mesokarp dan cangkang kernel yang lahir dari pengepresan sawit rutin menutup 100% kebutuhan uap dan listrik pabrik—bahkan sering berlebih. Angkanya tegas: potensi 40–59 TWh per tahun, biaya energi anjlok, emisi ditekan.
Di banyak pabrik kelapa sawit Indonesia, limbah padat dari stasiun pengepresan bukan masalah, melainkan bahan bakar. Serat mesokarp (fiber) dan cangkang kernel (shell) menyumbang sekitar 11–14% dan 5–7% bobot TBS/FFB (tandan buah segar/Fresh Fruit Bunches) yang diolah—data lapangan pada pabrik 30 t/jam memperlihatkan ~0,11–0,14 ton serat dan ~0,05–0,07 ton cangkang per ton FFB yang diproses (ResearchGate).
Pada skala nasional, 200,7 juta ton FFB Indonesia (2024) melahirkan kira‑kira 26–30 juta ton serat dan 12–16 juta ton cangkang per tahun. Massa biomassa lebih dari 40 juta ton/tahun ini adalah sumber energi yang sebagian besar belum dimanfaatkan; total residu padat (serat+cangkang+residu lain) secara teoretis bisa menghasilkan 40–59 TWh per tahun—melampaui target bioenergi 2025 sebesar 33 TWh (Palmoilmagazine.com).
Karakteristik bahan bakar limbah pengepresan
Cangkang memiliki nilai kalor bawah/LHV (Lower Heating Value, panas tersedia saat pembakaran dengan uap air tidak terkondensasi) yang tinggi dan kadar air/abu rendah: ~20,7 MJ/kg pada kondisi kering (0% moisture), dan ~17,3 MJ/kg pada kadar air 10% (ResearchGate). Serat sedikit lebih rendah di ~19,7 MJ/kg (kering), tetapi kelembapan tinggi 30–50% dapat menurunkannya ke ~8–11 MJ/kg; pada 40% kelembapan, serat turun ~10,8 MJ/kg (ResearchGate).
Cangkang praktis bebas mineral lempung sehingga meminimalkan klinker/abu; sedangkan serat memiliki abu moderat yang terbuang sebagai ash/char. Untuk boiler, serat lazim dikeringkan sebagian atau dicacah, sementara cangkang (sekitar 10–15% kadar air) relatif siap bakar. Banyak pabrik mencampur serat+cangkang; rasio kisi (grate) tipikal ~75% serat dan 25% cangkang (berat) untuk menyeimbangkan bulk heat dan burn‑time (ResearchGate).
Baca juga: Solusi Industri Kelapa Sawit
Operasi boiler dan kogenerasi uap‑listrik
Pabrik sawit modern memakai boiler biomassa yang menghasilkan uap ~18–21 bar (bar = satuan tekanan), untuk menggerakkan turbin uap back‑pressure (turbin yang mengalirkan uap sisa ke proses) (ResearchGate). Di PTPN IV Dolok Sinumbah (kapasitas 30 t/jam), pembakaran serat+cangkang memasok ~18 t/jam uap—cukup untuk proses—dan menutup seluruh kebutuhan listrik pabrik; beban 734 kW dipenuhi hanya dari biomassa (ResearchGate).
Contoh lain: pabrik Agro Mitra Madani (Jambi) membakar serat/cangkang menghasilkan 8.253 kWh selama 7 jam shift, melampaui kebutuhan 4.900 kWh dan menyisakan surplus 3.353 kWh (ResearchGate). Survei menunjukkan surplus daya sekitar ~9,7 kW per ton FFB feed; artinya pabrik 30 t/jam berpotensi ekspor ~130–170 kW kontinyu (≈1,4–2,6 MWh dalam 20 jam) di atas kebutuhannya (ResearchGate, ResearchGate).
Pengalaman Thailand senada: pabrik 45 t/jam mencatat surplus 2,83–4,22 MW tergantung mode operasi (Wiley Online Library). Dengan sizing tepat (~8–15 MW untuk pabrik 30 t/jam), boiler biomassa tak hanya menutup beban internal, tetapi juga rutin menghasilkan surplus multi‑megawatt.
Keluaran energi dan kinerja spesifik
Daya listrik skala dengan kapasitas olah: pabrik <30 t/jam umumnya 3–7 MW; 40–50 t/jam sekitar 13–16 MW; 60 t/jam 17–20 MW (ResearchGate). Pada salah satu pabrik 30 t/jam, estimasi kontribusi serat ~542 kW dan cangkang ~580 kW—menutup beban ~442 kW dan menyisakan ~130–170 kW; selama 20 jam, sisa ini ~1,4–2,6 MWh/hari, dengan ~648–686 kW (cangkang + biomassa lain) berpotensi dijual keluar (ResearchGate, ResearchGate).
Efisiensi kogenerasi tinggi menekan specific energy consumption/SEC (konsumsi energi spesifik) per ton FFB; salah satu laporan mencatat ~0,013 MWh/tFFB—sekitar 30–50% lebih baik daripada sebelumnya (ResearchGate). Sisa padat pasca‑bakar kecil: kasus Jambi di atas menghasilkan hanya 654 kg abu dalam 7 jam (~93 kg/jam), yang bisa dikumpulkan untuk dimanfaatkan kembali atau dibuang aman (ResearchGate).
baca juga: Screw Press Jadi Jantung Pabrik Sawit: Tekanan, Konfigurasi, dan Perawatan Menentukan OER
Dampak ekonomi pabrik
Membakar serat dan cangkang menurunkan biaya energi secara drastis karena bahan bakar ini pada dasarnya gratis (by‑product). Pada contoh Jambi, firing serat+cangkang menghasilkan ~1,7× beban pabrik; surplus 3,353 MWh/shift, jika dijual IDR 1.000/kWh, bernilai ~IDR 3,35 juta/hari (≈US$230/hari) (ResearchGate).
Studi kasus menegaskan return yang kuat: upgrade efisiensi di pabrik 45 t/jam menaikkan daya off‑take dari 2,83 menjadi 4,22 MW (Wiley Online Library), dan optimasi energi by‑product memberikan payback ~3,16 tahun (ResearchGate). Nilai tambah juga datang dari pasar: ekspor cangkang ~1,5 juta ton per tahun telah terjadi (Palmoilmagazine.com).
Manfaat lingkungan dan keberlanjutan
Serat dan cangkang adalah karbon biomassa: CO₂ pembakarannya setara dengan yang baru diserap pohon, sehingga siklusnya secara efektif netral karbon. Menggantikan batubara/gas menurunkan emisi; co‑firing cangkang di PLTU (potensi ~5 GW) dapat memangkas CO₂ ~10–15% per MWh (Palmoilmagazine.com). Sebaliknya, biomassa sawit yang tak terpakai menyebabkan “severe environmental pollution” dan mengancam keberlanjutan industri—pemanfaatan sebagai bahan bakar boiler menghilangkan polusi dari pembakaran terbuka/pelapukan (ScienceDirect).
Analisis daur hidup menunjukkan manfaat luas: daur ulang biomassa sawit “diperkirakan berkontribusi pada sustainability dan keberhasilan ekonomi industri” sekaligus mendukung target net‑zero 2060 Indonesia (ScienceDirect). Mengalihkan limbah ke energi memotong metana dari pembusukan/kolam limbah dan menghindari deforestasi untuk energi. Satu‑satunya by‑product adalah abu, yang bisa dimanfaatkan sebagai pembenah tanah. Ekspansi pemanfaatan biomassa (termasuk serat/cangkang) diperkirakan bisa menambah ~US$500 juta ke PDB Indonesia pada 2030 dan menciptakan ratusan ribu pekerjaan pedesaan (Palmoilmagazine.com).
Di tingkat pabrik, langkah ini selaras dengan kebijakan EBT. Target 23% energi terbarukan 2025 dan Perpres 112/2022 (percepatan listrik EBT) mendorong penggunaan bioenergi seperti ini (ESDM). Standar keberlanjutan (RSPO, ISPO) juga mengutamakan operasi zero‑waste. Dalam praktiknya, boiler serat/cangkang adalah pilihan paling hijau: lebih efisien daripada pembakaran terbuka, menggantikan bahan bakar impor, dan memastikan 100% biomassa dimanfaatkan.
Implementasi teknis di pabrik
Konfigurasi umum adalah chain‑grate atau fluidized‑bed boiler (jenis kisi atau unggun terfluidisasi yang andal membakar biomassa kasar). Tahapan kunci: penanganan bahan bakar (serat dipadatkan/dicacah agar pembakaran merata; cangkang disaring; benda asing/metal spike dihilangkan), pengendalian kelembapan (serat diaerasi/di‑drying, kadang pakai gas buang, menuju ~30%; cangkang 10–15% umumnya tanpa drying), dan rasio bakar (~75% serat / 25% cangkang berat) untuk stabilitas api (ResearchGate).
Operasi boiler menjaga kondisi uap ~18–21 bar sambil mengatur kecepatan grate dan aliran udara untuk pembakaran lengkap; removal abu berkala mencegah klinker (ResearchGate). Integrasi kogenerasi: uap bertekanan memberi makan turbin‑generator yang disetel pada beban pabrik; sistem kontrol mengatur throttle/bleed untuk memenuhi uap proses dan listrik; surplus uap bisa dikondensasikan untuk ekspor daya. Boiler biomassa semacam ini mencapai efisiensi termal sangat tinggi (40–50% tipikal) dan kehilangan karbon tak terbakar rendah; norma rekayasa memberi panduan ~7–10 GJ per ton serat (oven‑dry) dan ~9–11 GJ/ton cangkang kering.
Dalam operasi harian, boiler biomassa dapat berjalan kontinu—pabrik sering beroperasi >20 jam/hari—karena tidak bergantung pasokan energi eksternal. Neraca massa/energi yang diulas di atas menunjukkan kandungan panas serat+cangkang pada dasarnya setara dengan kebutuhan uap pabrik.
Baca juga: Limbah Klarifikasi Pabrik Sawit: Kontributor Terbesar POME, Kandungan & Solusi Pengolahannya
Catatan utilitas uap dan air pendukung
Di sisi utilitas, injeksi kimia proses dilakukan dengan presisi menggunakan perangkat seperti dosing pump untuk menjaga konsistensi operasi air‑uap.
Penghilangan oksigen terlarut membantu mencegah korosi pada sistem air‑umpan dan dapat didukung oleh program seperti oxygen scavengers pada loop boiler.
Pencegahan kerak pada permukaan perpindahan panas menjadi bagian dari kebersihan sirkuit uap, yang dapat dibantu oleh program scale control demi performa boiler yang stabil.
Kualitas kondensat setelah turbin juga krusial dalam praktik industri, dan pemolesan kondensat dengan unit seperti condensate polisher membantu menjaga kemurnian sirkuit tertutup.
Sumber data dan rujukan
Rincian rasio limbah (11–14% serat; 5–7% cangkang), keluaran pabrik 30 t/jam (~0,11–0,14 t serat; ~0,05–0,07 t cangkang per ton FFB), performa Jambi (8.253 kWh/7 jam; beban 4.900 kWh; surplus 3.353 kWh), rasio bakar 75/25, serta potensi ekspor daya tercantum pada ResearchGate terkait.
Data tekanan uap ~18–21 bar, pasokan ~18 t/jam uap, dan pemenuhan beban 734 kW berasal dari analisis pabrik PTPN IV Dolok Sinumbah (ResearchGate).
Skala nasional 200,7 Mt FFB, potensi 26–30 Mt serat dan 12–16 Mt cangkang, serta potensi 40–59 TWh/tahun dan ekspor cangkang ~1,5 Mt/tahun merujuk ke Palmoilmagazine.com.
Nilai kalor serat (~19,7 MJ/kg kering) dan cangkang (~20,7 MJ/kg kering; ~17,3 MJ/kg pada 10% moisture), serta penurunan energi serat pada kelembapan 30–50% (~8–11 MJ/kg) dan 40% (~10,8 MJ/kg) bersumber dari ResearchGate.
Surplus daya ~9,7 kW/ton FFB, kelas keluaran pabrik (<30 t/jam: 3–7 MW; 40–50 t/jam: 13–16 MW; 60 t/jam: 17–20 MW), SEC ~0,013 MWh/tFFB, dan payback ~3,16 tahun dilaporkan di ResearchGate.
Surplus 2,83–4,22 MW pada pabrik 45 t/jam, serta peningkatan off‑take pasca efisiensi terekam oleh Wiley Online Library. Kebijakan Perpres 112/2022 dan target 23% EBT 2025 tercantum pada ESDM.
Klaim lingkungan “severe environmental pollution” bila biomassa tak dimanfaatkan, manfaat daur hidup terhadap sustainability dan target net‑zero 2060, serta proyeksi nilai tambah ~US$500 juta dan penciptaan lapangan kerja luas bersumber dari ScienceDirect dan Palmoilmagazine.com.
