Produktivitas Biodiesel Kemiri Reutealis Trisperma

Indonesia tidak dapat selamanya tergantung pada minyak bumi. Bahan Bakar Nabati (BBN) tampaknya merupakan jawaban masalah konsumsi energi masa depan, karena penggunaan BBN lebih ramah lingkungan dan diperkirakan akan semakin ekonomis dengan semakin langkanya Bahan Bakar Minyak (BBM). Pada gilirannya BBN akan memiliki prospek yang semakin baik untuk dikembangkan apalagi BBN merupakan sumber energi terbarukan yang didukung pengembangannya oleh pemerintah melalui regulasi dan kebijakan, pembiayaan serta penelitian dan pengembangan (Sambodo, 2008).
Biodiesel sebagai salah satu BBN yang dapat mensubstitusi solar, akan dapat berkembang dengan baik jika dan hanya jika produksi biodiesel dapat secara ekonomis berdaya saing dengan solar. Salah satu faktor penting yang menentukan daya saing tersebut adalah produktivitas lahan untuk menghasilkan biodiesel secara kontinu. Disamping itu dengan situasi harga BBM yang berkecenderungan meningkat akan menjadikan BBN semakin berdaya saing. Hal ini ditunjang oleh kelimpahan sumberdaya yang tersedia terutama lahan, iklim, tenaga kerja dan teknologi.
Untuk produksi biodiesel pada daerah yang sudah mengalami kelangkaan sumber daya lahan, pengembangannya harus berbasis pada tanaman yang sekaligus mampu berfungsi konservasi dan tidak bersaing dengan penyediaan bahan pangan. Hal ini karena hampir semua daerah di Indonesia memiliki lahan kritis yang memerlukan konservasi terutama pada daerah yang kepadatan penduduknya tinggi seperti di Jawa. Keunggulan produksi biodiesel adalah tanaman sumbernya sangat bervariasi (Tabel 1), yang sebagian besar merupakan tanaman pohon yang dapat berfungsi konservasi, dan bukan merupakan penghasil bahan pangan, serta memiliki potensi produksi yang tinggi.

Contoh, Kemiri Reutealis Trisperma merupakan tanaman yang dapat menghasilkan minyak nabati untuk biodiesel, yang dapat berfungsi sebagai tanaman konservasi, dan bukan merupakan penghasil minyak makan karena mengandung racun. Menurut hasil observasi cepat yang dilaksanakan Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Aneka Tanaman Industri (BALITTRI) kandungan minyak yang diekstraksi dari kernel dapat mencapai lebih dari 50% dan dari beberapa pohon mampu menghasilkan buah lebih dari 250 kg. Masalahnya adalah apakah benar Kemiri Reutealis Trisperma dapat menghasilkan biodiesel yang lebih dari 10 ton tiap ha dan dapat divisualisasi secara jelas dan ilmiah, sehingga dapat menjadi dasar para pengambil kebijakan dalam hal ini pemerintah dan swasta untuk dapat mengembangkan Kemiri Reutealis Trisperma. Berdasarkan atas masalah tersebut penelitian ini bertujuan untuk memberikan gambaran mengenai produktivitas Kemiri Reutealis Trisperma melalui simulasi dinamika sistem produksi tanaman.

 METODOLOGI

•  Proses Produksi Buah

Kemiri Reutealis Trisperma merupakan tanaman pohon dikotil yang dapat mencapai tinggi lebih dari 10 m dan diameter batang 1 m. Tanaman ini termasuk Famili Euphorbiaceae, dapat tumbuh di daerah tropika sampai subtropika pada ketinggian kurang dari 600 m di atas permukaan laut dengan daun lebar 6-10 cm. Area perakaran lateral Kemiri Reutealis Trisperma dapat mencapai dua kali diameter tajuknya, yang dapat mencapai lebih dari 5 m. Oleh karena itu, jarak tanam idealnya 8 m segitiga atau bujur sangkar.Bila digunakan jarak tanam segitiga maka populasi tanamannya 150 pohon tiap ha.
Buah Kemiri Reutealis Trisperma berada pada cabang paling ujung atau ranting atau pucuk (berbuah terminal), dengan 3 buah cabang pada setiap percabangan (triple branch). Percabangan dapat diperbanyak dengan pemangkasan untuk menghasilkan permukaan tajuk seluas mungkin agar produksi dapat optimal. Dengan sistem percabangan yang demikian, Kemiri Reutealis Trisperma membentuk kanopi seperti payung terkembang, semakin luas permukaan kanopi semakin banyak pucuk. Perkembangan cabang dan luas tajuk sejalan dengan perkembangan umur tanaman, dengan demikian pembentukan tajuk dapat diatur secara terencana. Percabangan dapat mencapai tingkat enam. Mengingat bahwa tanaman ini cenderung menjadi pohon besar, bila digunakan pembiakan vegetatif yang tidak memiliki akar tunjang maka kemungkinan pohon akan mudah tumbang.
Bila tanaman berasal dari biji, pada tahun ke-3 sudah mulai berbunga, walaupun terjadinya buah masih sangat sedikit. Pembuahan mulai banyak pada tahun ke-4, sedangkan bila tanaman berasal dari setek atau secara vegetatif lainnya pembuahan sudah mulai terjadi pada tahun ke-2, dan mulai banyak pada tahun ke-3. Pembuahan Kemiri Reutealis Trisperma terjadi umumnya melalui penyerbukan silang, walaupun ada sebagian yang menyerbuk sendiri. Untuk menjamin produksi mutu bahan tanam yang baik sesuai dengan pohon induknya, maka penyediaan benih dapat dilakukan melalui pembiakan vegetatif. Jalan lain adalah melalui pembangunan kebun induk terisolasi untuk menghasilkan benih komposit (intervarietas). Buah Kemiri Reutealis Trisperma tersusun dalam tandan yang rata-rata setiap tandan terdiri atas empat buah dengan tempurung yang keras yang di dalamnya rata-rata terdapat tiga biji Kemiri Reutealis Trisperma. Biji tersebut terbungkus oleh kulit yang di dalamnya terdapat kernel yang memiliki berat sekitar (70%) dari berat biji. Menurut hasil pengamatan rata-rata setiap 1 kg biji terdiri atas 120 biji.

•  Proses Produksi Biodiesel

Kernel yang telah dihasilkan dapat langsung diekstrak dengan mesin peras untuk menghasilkan minyak mentah. Menurut hasil percobaan yang dilaksanakan di BALITTRI, rendemen minyak mentah yang dapat diekstrak dapat mencapai tertinggi 59% dan terendah 48%. Produk samping dalam proses ini adalah bungkil kemiri Reutealis Trisperma yang dapat dijadikan briket atau pupuk organik yang lebih dahulu dapat menghasilkan gas methan (biogas).
Untuk menghasikan biodiesel, minyak mentah lebih lanjut diolah melalui proses filterisasi dan transesterifikasi. Rendemen biodiesel dalam proses tersebut mencapai 88-91% dari minyak mentah. Selain biodiesel dalam proses ini juga dihasilkan gliserol, bahan yang dapat digunakan dalam industri kimia. Secara garis besar ada tiga proses transesterifikasi yang bisa ditempuh untuk membuat biodiesel dari minyak mentah yaitu :

1.proses transesterifikasi dengan penghilangan free fatty acid (FFA) secara fisika.

2.proses transesterifikasi dengan penghilangan FFA melalui reaksi penyabunan.

3.proses esterifikasi dan transesterifikasi.

•  Metode Pendugaan

Pendugaan luas permukaan kanopi didekati dengan pengukuran panjang/lebar tajuk luar dan dalam serta tinggi dari sebuah kerucut terpancung untuk mendekati bentuk seperti penutup payung. Pengukuran menggunakan tape dan laser distance meter. Bila jumlah pucuk per m2 dapat dihitung dengan menggunakan pengamatan langsung maka dapat dihitung jumlah pucuk pada satu pohon dengan umur tertentu. Dengan menduga jumlah pucuk pada tanaman yang umurnya berbeda-beda maka dapat dibuat diagram pencar dan dapat diduga kurva kecenderungan jumlah pucuk pada berbagai umur. Untuk menentukan kurva terbaik dapat dilihat yang paling mendekati karakter perkembangan pucuk dan memiliki koefisien determinasi yang tinggi (lebih dari 95%).

Berdasarkan atas jumlah pucuk pada serangkaian waktu produktif pohon Kemiri Reutealis Trisperma (tahun 4-25) dapat ditentukan jumlah tandan buah dengan menentukan persen jumlah tandan dari jumlah pucuk yang ada. Dengan jumlah tandan yang telah diketahui tersebut dapat dihitung jumlah buah melalui pengamatan rata-rata jumlah buah per tandan. Melalui pengamatan jumlah biji per buah dapat ditentukan jumlah biji total. Berat biji dapat diketahui dengan menghitung jumlah biji per kg. Karena biji Kemiri Reutealis Trisperma dikupas untuk mendapatkan kernelnya, maka berat kernel dapat dihitung dengan diketahuinya persen berat kernel dari berat biji. Dalam proses ekstraksi biji Kemiri Reutealis Trisperma menjadi minyak mentah digunakan mesin pres. Berdasarkan atas rendemen hasil percobaan dapat ditentukan berat minyak mentah Kemiri Reutealis Trisperma. Berdasarkan percobaan rendemen biodiesel dapat dihitung berat biodiesel yang dapat dihasilkan dari proses filterisasi dan esterifikasi, yang kemudian dikonversi menjadi volume biodiesel berdasarkan massa jenis biodiesel hasil percobaan.

 HASIL DAN PEMBAHASAN

•  Luas Permukaan Kanopi dan Jumlah Pucuk

Seperti telah dikemukakan sebelumnya bahwa ranting pohon Kemiri Reutealis Trisperma (pucuk) berkembang sejalan dengan umur tanaman. Semakin banyak pucuk yang terbentuk semakin luas permukaan kanopi. Seperti dikemukakan dalam metodologi bahwa pendugaan luas permukaan yang didekati dengan kerucut terpancung dan pengukuran kepadatan pucuk per m2 pada setiap umur tanaman yang kemudian dapat dihitung jumlah pucuk untuk setiap pohon. Terlihat bahwa jumlah pucuk yang berkembang terus sampai umur 25 tahun, dan diperkirakan masih terus dapat berkembang.
Berdasarkan pengamatan jumlah pucuk tersebut dapat diduga sebuah fungsi polinomial, jumlah pucuk sebagai fungsi dari umur tanaman. Hasilnya menunjukkan bahwa fungsi polinomial berpangkat dua memiliki koefisien determinasi yang tinggi dan diperkirakan lebih mendekati karakter perkembangan pucuk Kemiri Reutealis Trisperma dibandingkan dengan fungsi berpangkat tiga, walaupun koefisien determinasi sedikit lebih tinggi tetapi pada tahun ke-20 fungsi sudah menurun. Dengan demikian untuk menduga perkembangan jumlah pucuk digunakan fungsi polinomial berpangkat dua.
Seperti terlihat pada fungsi tersebut bahwa pada umur 25 tahun fungsi masih terus meningkat yang berarti bahwa produksi masih mampu terus meningkat. Berdasarkan pengamatan lapangan bila pohon hidup secara individu perkembangan tajuk secara horizontal terlihat terus meluas dan pembesaran terus terjadi hingga diameter batang lebih dari satu meter. Sedangkan pada tanaman yang berdampingan dengan tanaman lain tajuk pohon cenderung tidak meluas sebagaimana pohon individual, dan cenderung berkembang vertikal. Jika model persamaan ini akan digunakan untuk menganalisis umur tanaman lebih dari 25 tahun, maka perlu ada modifikasi dengan memberikan pembatas sesuai dengan perkembangan tajuk secara horizontal dengan pertimbangan bahwa ruang antar tanaman tidak mampu untuk menampung perkembangan tajuk lagi pada umur 25 tahun atau lebih.
Perkembangan ini menunjukkan bahwa perkembangan potensi buah dengan cepat dapat mencapai tingkat yang tinggi. Melalui manajemen penerapan teknologi pemeliharaan yang terus dikembangkan, sebagian besar pucuk dapat dirangsang untuk menghasilkan bunga untuk kemudian menjadi buah yang tersusun dalam tandan. Berdasarkan gambar terlihat bahwa pertumbuhan pucuk pohon baru mengalami perlambatan pada umur lebih dari 20 tahun. Hal ini menunjukkan bahwa tanaman ini sangat produktif pada masa investasi. Selain itu peremajaan dapat dilaksanakan secara bertahap dimulai dari pohon-pohon yang sudah mulai rapuh. Hal ini tentu sangat menguntungkan manajemen karena kontinuitas produksi lebih terjamin.

•  Produksi Tandan, Buah, Biji, dan Kernel

Tandan buah berada di pucuk pohon. Dengan pemeliharaan yang baik sebagian besar pucuk dapat berbuah dan jumlah buah pada setiap tandan dapat berkembang secara optimal. Dalam buah Kemiri Reutealis Trisperma terdapat dua sampai empat biji dan setiap kg terdiri atas 120 biji kering, sehingga dengan dasar ini dapat diketahui produksi biji. Melalui proyeksi perkembangan pucuk dapat diturunkan secara berantai hingga produksi biji. Sebelum diolah biji kering ini perlu dikupas kulitnya untuk diambil kernelnya.
Hasil proyeksi produksi biji dan kernel ini menunjukkan bahwa produktivitas kemiri Reutealis Trisperma sangat tinggi. Bila proyeksi ini dapat diwujudkan, maka Kemiri Reutealis Trisperma merupakan pohon yang dapat menghasilkan biomas bermanfaat dalam jumlah besar, sehingga selain menghasilkan minyak, kemiri Reutealis Trisperma juga dapat menghasilkan produk samping bahan bakar lainnya yaitu biogas dan briket dari cangkang buah, kulit kernel, bungkil kernel dan tandan buah. Selain itu juga dapat diproses menjadi pupuk organik

•  Produksi Minyak Mentah dan Biodiesel

Dengan mesin peras ulir, Minyak Mentah kemiri Reutealis Trisperma (MMKRT) dapat diekstrak dari kernelnya. Hasil MMKRT ini lebih lanjut diolah melalui proses transesterifikasi untuk dihasilkan biodiesel kemiri Reutealis Trisperma (BDKRT). Dalam proses itu dihasilkan juga gliserol sebagai produk samping. Gliserol merupakan bahan baku industri yang dapat diproses lebih lanjut menjadi gliserin yang nilainya jauh lebih tinggi. Proses produksi ini dapat dirancang sebagai siklus sehingga menjadi industri yang bersih dengan konsep (zero waste).
Potensi produksi MMKRT ternyata juga sangat tinggi, karena selain produktivitas kernelnya yang tinggi, rendemennya juga tinggi. Selain kuantitas produktivitasnya yang tinggi, hasil analisis laboratorium menunjukkan bahwa kualias MMKRT yang dihasilkan juga dapat memenuhi syarat untuk diolah menjadi BDKRT dengan proses produksi yang efektif dan efisien. Kualitas dari BDKRT yang dihasilkan dari proses transesterikasi ternyata juga dapat memenuhi syarat Standar Nasional Indonesia (SNI), hanya perlu untuk diamati lebih lanjut tentang terjadinya penurunan kualitas akibat penundaan penggunaan minimum enam bulan. Gliserol atau gliserin yang dihasilkan sebagai produk samping, beratnya sekitar 12% dari MMKRT yang perlu analisis lebih lanjut kualitasnya.

 KESIMPULAN DAN IMPLIKASI KEBIJAKAN

•  Kesimpulan

Simulasi produksi biomas kemiri Reutealis Trisperma sebagai bahan baku produksi minyak mentah dan biodiesel menunjukkan potensi produktivitas yang sangat tinggi sehingga memberikan harapan yang optimistik. Gambaran potensi ini masih berdasarkan atas kinerja tanaman yang belum tersentuh pemuliaan dan tidak ada penerapan inovasi pemeliharaan yang berarti Produktivitasnya akan dapat ditingkatkan melalui penelitian pemuliaan sehingga diperoleh tanaman unggul dan diterapkan teknologi sebagai pendukung untuk mendorong pemanfaatan potensi genetik tanaman unggul tersebut.

Kandungan minyak mentah dan biodiesel Kemiri Reutealis Trisperma juga sangat tinggi (rendemen minyak mentah lebih dari 50% dari kernel dan biodiesel 88% dari minyak mentah), jauh melebihi rata-rata produktivitas biodiesel dari tanaman penghasil biodiesel yang lain. Kualitas biodiesel yang dihasilkan juga dapat memenuhi persyaratan SNI. Yang perlu dicermati adalah konsistensi dan stabilitas kualitas biodieselnya bila digunakan setelah tersimpan lebih lama.

 IMPLIKASI KEBIJAKAN

•  Program penelitian prioritas untuk kemiri Reutealis Trisperma adalah

1.Evaluasi dan seleksi in situ plasma nutfah kemiri Reutealis Trisperma untuk memperoleh aksesi tanaman terpilih dengan produktivitas yang tinggi dan mutu biodiesel yang memenuhi syarat SNI (2009-2010), untuk selanjutnya dilaksanakan penelitian menuju pelepasan varietas unggul.

2.Sistem perbanyakan vegetatif kemiri Reutealis Trisperma untuk menghasilkan tanaman dengan perakaran kuat dan karakter produksi yang diinginkan serta ekonomis (2009-2010).

3.Sistem produksi tanaman yang produktif, ramah lingkungan dan efisien (2010).

•  Program Pengembangan Prioritas

1.Untuk menyelamatkan aksesi yang telah terpilih dari seleksi in situ harus segera dikembangkan kebun plasma nuffah di BALITTRI melalui pembiakan vegetatif dari tanaman asalnya.

2.Pendaftaran kemiri Reutealis Trisperma ke Pusat Perlindungan Varietas Tanaman Departemen Pertanian harus segera, untuk menghindari klaim berbagai pihak mengingat tanaman ini memiliki potensi yang sangat tinggi sebagai penghasil biodiesel.

3.Pengembangan kebun induk untuk menghasilkan benih komposit dapat dilaksanakan untuk percepatan pelepasan varietas.