p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934

## Analisa Dampak Lingkungan Terhadap Budidaya Tebu dengan
Life Cycle Assesment Menggunakan OpenLCA 1.10.3 (Studi Kasus : Pabrik Gula Madukismo, Yogyakarta)
Elvis Umbu Lolo 1 *, Widianto 2 , Richardus Indra Gunawan 3 , Yonathan Suryo Pambudi 4 , Alfred Dedu Ngalung 5
1,2,3,4,5 Prodi Teknik Lingkungan, Universitas Kristen Surakarta * Koresponden email: eumbulolo@yahoo.co.id
Diterima : 16 Juli 2022 Disetujui: 26 Juli 2022

## Abstract
The  Madukismo  sugar  factory  besides  having  a  positive  impact  also  has  a  negative  impact  on  the environment, especially the sugarcane cultivation stage. Thus, prevention efforts are needed through saving energy  and  material  use.  Life  cycle  assessment  is  a  method  to  identify  environmental  damage  of  an industrial process. The research only examines the sugarcane  plantation process, so the scope of LCA is gate to gate with a functional unit of production of 1 ton of sugar cane in 2021. The results of the research are  the  use  of  sugar  cane  land  of  0.246  ha,  water  7177.057  m 3 ,  sugarcane  seeds  0.531  kg  and  energy 173,999.43 MJ and environmental impacts of climate change (17035.15 kg CO 2 Eq), acidification potential (77.4615 kg SO 2 eq), eutrophication potential (65.33463 kg NOx Eq), human toxicity (13473.88 kg 1.4- DCB  eq)  and  photochemical  oxidation  (3.729051  kg  ethylene  eq).  Alternative  improvement  is  the application of NPK, ZA, urea and organic fertilizers as well as herbicides that must be in accordance with the instructions of the Ministry of Agriculture in terms of the amount and duration of fertilizer application. The  stage  of  cutting  and  transporting  sugar  cane  is  proposed by  train,  the  consideration  is  that  all  sugar cane-producing  areas  are  passed  by  rail.  The  next  problem  is  the  burning  of  open  land  after  sugar  cane harvest. With a large sugarcane area of 6318.11 ha, if burned, it will have an impact on the environment, the improvements made are by diverting post-harvest waste to replace the use of coal and wood in the sugar production process.
Keyword : environmental impacts, LCA, sugarcane plantation, Madukismo, Yogyakarta

## Abstrak
Pabrik gula Madukismo selain dampak positif juga memiliki dampak negatif bagi lingkungan khususnya tahap budidaya tebu. Sehingga, diperlukan upaya pencegahan melalui penghematan pemakaian energi dan material. Life Cycle Assessment (LCA) adalah metode untuk mengidentifikasi kerusakan lingkungan suatu proses industri. Penelitian hanya mengkaji proses budidaya tebu, sehingga ruang lingkup LCA adalah gate to gate dengan unit fungsional produksi 1 ton  tebu tahun 2021. Hasil penelitian adalah pemakaian lahan tebu  sebesar  0,246  ha,  air    7177,057  m 3 , bibit  tebu  0,531  kg  dan  energi  173.999,43  MJ  serta  dampak lingkungan climate  change (17035,15  kg  CO 2 Eq), acidification  potential (77,4615  kg  SO 2 eq), eutrophication  potential (65,33463  kg  NOx  Eq), human  toxicity (13473,88  kg  1.4-DCB  eq)  dan photochemical oxidation (3,729051 kg ethylene eq). Alternatif perbaikan adalah pemberian pupuk NPK, ZA, urea dan organik serta herbisida harus sesuai petunjuk Kementerian Pertanian baik jumlah dan durasi pemberian pupuk. Tahap tebang angkut tebu diusulkan menggunakan kereta api, pertimbangannya adalah daerah penghasil tebu semuanya dilalui rel kereta api. Permasalahan berikutnya adalah pembakaran lahan terbuka  pasca  panen  tebu.  Luas  lahan  tebu  yang  besar  6318,11  ha  jika  dibakar  akan  berdampak  bagi lingkungan,  perbaikan  yang  dilakukan  yaitu  dengan  mengalihkan  limbah  pasca  panen  untuk  mengganti pemakaian batubara dan kayu dalam proses produksi gula.
Kata Kunci : analisa dampak lingkungan, budidaya tebu, LCA, Madukismo, Yogyakarta

## 1. Pendahuluan
Pabrik  gula  merupakan  industri  dibidang pertanian  yang banyak berkembang  di  Indonesia  karena kebutuhan gula nasional dari tahun ke tahun meningkat untuk memenuhi berbagai kebutuhan masyarakat seperti industri makanan dan minum [1]. Karena industri gula merupakan industri yang mengolah bahan baku  menjadi  produk  lain  yang  memiliki  nilai  ekonomi  tinggi,  maka  industri  gula  juga  menghasilkan limbah, baik limbah padat, air limbah dan emisi gas buang. Salah proses dalam industri gula yaitu tahap budidaya  tebu.  Dari  beberapa  penelitian  terdahulu  menyatakan  bahwa  tahap  budidaya  tebu  merupakan
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
tahap  yang  memberikan  kontribusi  paling  tinggi  terhadap  pencemaran  lingkungan  dari  beberapa  tahap dalam  produksi  gula.Mengapa  tahap  budidaya  tebu  merupakan  tahap  yang  memberikan  dampak pencemaran  lingkungan  yang  paling  besar,  karena  pada  tahap  ini  terdapat  5  proses  kegiatan  yaitu pengolahan  tanah,  penanaman  bibit,  pemeliharaan  tebu,  panen  dan  angkut  tebu  dan  pembakaran terbuka.Kelima proses kegiatan ini membutuhkan energi dalam bentuk solar untuk traktor dalam mengolah tanah. Kemudian membutuhkan pestisida dan herbisida dalam tahap pemeliharaan tebu dimana pemberian pupuk  dalam  proses  budidaya  tebu  berpotensi  menimbulkan  emisi,  baik  terhadap  udara,  badan  air  (air permukaan), maupun tanah (asidifikasi tanah) dan pembakaran lahan tebu untuk menghilangkan sisa tebu pasca  panen,  sehingga  menghasilkan  emisi  berupa  CO 2 ,  N 2 O,  CO,CH 4 ,NH 4 + ,NO 3 - ,  NH 3 ,  SO 2 dan  PO 4 3- debu, Phosphat dan VOC ( Volatile Organics Carbons ).
Emisi  yang  dihasilkan  ini  merupakan  emisi  yang  memiliki  dampak  terhadap  pemanasan  global, sehingga perlu dikendalikan karena budidaya tebu dan  industry gula merupakan industry yang memiliki potensi pencemaran lingkungan baik udara, tanah dan air yang cukup besar. Hal ini sejalan dengan laporan Intergovernmental  Panel  on  Climate  Change (IPCC)  yang  telah  meluncurkan  laporan  khusus  tentang pemanasan global 1,5 derajat Celcius ( Special Report on Global Warming of 1.5C). Laporan ini memuat berbagai dampak akibat pemanasan global pada kesehatan manusia, ketahanan pangan, ekosistem, dan lain sebagainya. Dampak tersebut dapat dihindari dengan membatasi kenaikan temperatur 1,5 derajat Celcius (  C) diatas temperatur rata-rata sebelum masa pra-industri.
Dampak  perubahan  iklim  secara  global  telah  menjadi  perhatian  utama  masyarakat  internasional, termasuk  Indonesia.  Sebagai  negara  kepulauan  yang  memiliki  berbagai  sumber  daya  alam, keanekaragaman  hayati  yang  tinggi  serta  populasi  penduduk  yang  sangat  besar,  Indonesia  sangat  rentan terhadap  dampak negatif  pemanasan  global  yang  diakibatkan oleh  meningkatnya  konsentrasi  gas  rumah kaca  di  atmosfer  [2].  Ref.  [3]  menghasilkan  penelitian  yang  menyatakan  bahwa  tahap  budidaya  tebu menjadi  penghasil  emisi  gas  yang  menyebabkan  terjadi  efek  rumah  kaca  dan  menyebabkan  terjadinya pemanasan global jika dibandingkan dengan tahap lain pada budidaya tebu [3]. Penelitian Seabra (2011) menghasilkan hal  yang  serupa bahwa budidaya  tebu menyumbang  42% dari  total  emisi  gas  rumah  kaca yang dihasilkan  dalam  satu  proses  produksi gula.  Sehingga diperlukan  suatu usaha  pengendalian  sistem untuk mereduksi persoalan lingkungan yang diakibatkan oleh karena budidaya tebu, dengan mengelola hal- hal pokok yang terlibat, misalnya pemakaian energi dan sumber daya [4].
Di  Provinsi  Daerah  Istimewa  Yogyakarta,  terdapat  industri  gula  yaitu  pabrik  gula  Madukismo. Pabrik ini memiliki permasalahan yaitu menghadapi tantangan terus-menerus untuk menghasilkan produk gula  bermutu dalam  memenuhi  kebutuhan  gula  di  Provinsi  Daerah  Istimewa  Yogyakarta.  Permasalahan lain adalah bagaimana mengendalikan pencemaran lingkungan karena emisi yang dihasilkan selama proses produksi khususnya dalam tahap budidaya tebu.
Untuk  itu  peneliti  tertarik  untuk  melakukan penelitian  dengan  judul  Analisa  Dampak Lingkungan Tahap Budidaya Tebu dengan Life Cycle Assesment Menggunakan OpenLCA 1.10.3 (Studi Kasus : Pabrik Gula  Madukismo,  Yogyakarta).  Metode  yang  digunakan  untuk  mengetahui  dampak  lingkungan  salah satunya adalah dengan Life Cycle Assessment (LCA). LCA merupakan pendekatan dari hulu ke hilir atau cradle  to  grave  untuk  menilai  suatu  sistem  produk  secara  kuantitatif.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  1) menghitung  pemakaian  material  dan  konsumsi  energi  dalam  proses  budidaya  tebu,  2)  Mengidentifikasi proses budidaya tebu yang berkontribusi  terhadap pencemaran lingkungan, dan 3) Usulan perbaikan dalam usaha mereduksi dampak lingkungan pada proses budidaya tebu.

## 2. Metode Penelitian Waktu dan Lokasi Penelitian
Waktu dan lokasi penelitian dilaksanakan pada bulan April sampai bulan Juli 2022. Lokasi penelitian di Pabrik Gula Madukismo, Jl Padokan, Rogocolo, Tirtonirmol, Kecamatan Kasihan, Kabupaten Bantul, Yogyakarta.
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Gambar 1. Penelitian di Pabrik Gula Madukismo Yogyakarta Sumber: Data peneliti (2022)

## Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian yang dilakukan adalah dengan melakukan studi pustaka, survey lapangan pabrik gula Madukismo. Survei lapangan untuk mengetahui pola tanam tebu, sumber air selain hujan, pola angkut tebu,  mesin-mesin  yang  digunakan  pada  proses  pengolahan  tanah  dan  panen  angkut  tebu,  wawancara dengan karyawan dan pimpinan pabrik gula Madukismo untuk mendapat data produksi tebu dan pemakaian pupuk serta herbisida.Data yang diperoleh selanjutnya dianalisa dengan aplikasi openLCA untuk dilakukan analisa dan usulan perbaikkan.Unit fungsi yang dipakai adalah 1 ton tebu yang diproduksi dalam 1 tahun. LCA  dikerjakan  pada  empat  tahap  yang  berbeda  seperti  yang  diilustrasikan  pada Gambar  2 yaitu  (1) Penentuan tujuan dan ruang lingkup, (2) Analisa Inventori (3) Penilaian dampak (LCIA), (4) Interpretasi.
TUJUAN DAN RUANG LINGKUP ANALISIS INVENTORI PENILAIAN DAMPAK INTERPRETASI APLIKASI LANGSUNG: • PELAKSANAAN TINJAUAN KRITIS
• PROGRAM PERBAIKAN BERKELANJUTAN
• RENCANA KERJA PERBAIKAN BERKELANJUTAN
Tahap Budidaya Tebu PG Madukismo
Gambar 2. Kerangka kerja penilaian daur hidup [5]
Menurut ref. [6], aplikasi OpenLCA  dapat dijelaskan sebagai berikut:
Gambar 3. Fitur yang tersedia pada OpenLCA[7][6]
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
1. Flows ,  adalah  tempat  untuk  memasukkan  data  masuk  dan  keluar  proses  budidaya  tebu  pabrik  gula Madukismo. Hasilnya seperti terlihat pada Gambar 3 .
2. Basis data, pada penelitian ini basis data yang dipakai Agribalyse v3.0.1dan USDA yang tidak berbayar pada openLCA Nexus [8].
3. Tipe flow adalah produk dan reference flow property menggunakan mass.
Gambar 4. Database [9]

## 3. Hasil dan Pembahasan

## Goal and Scope Budidaya Tebu PG Madukismo
Sebelum menetapkan goal and scope , harus dijelaskan pengertian unit fungsional. Unit fungsional adalah kinerja terukur pada sistem produk yang dipakai sebagai unit rujukan yaitu ialah produksi 1 ton tebu yang  dihasilkan  dalam  1  tahun.  Tujuan  yang  akan  dicapai  adalah  mengetahui  hal  apa  saja  dan  berapa besarnya  dampak  pada  lingkungan  yang  dihasilkan  dari  penggunaan  material  dan  energi  dalam  tahap budidaya  tebu.  Scopenya  ialah  melakukan  analisis  pada  input proses  bahan dan pemakaian  bahan  bakar fosil pada semua tahapan dalam budidaya tebu sehingga ruang lingkup penelitian ialah gate to gate.
Bahan mentah Ekstraksi material Proses Material Produk Akhir Transportasi Operasi Pembongkaran Daur Ulang Gate to Gate Gate to Gate Gate to Gate Gate to Gate
Cradle to Gate Cradle to Cradle
Gambar 4 . Ruang lingkup LCA[10]
Pada Gambar 5 menunjukkan aliran input dan output tahap budidaya tebu pabrik gula Madukismo. Aliran input meliputi material dan energi yang terdiri dari solar, tanah, air, pupuk, bibit tebu, dan herbisida. Semua aliran input ini dipakai untuk menghasilkan tebu dengan mengolah lahan tebu dengan menggunakan traktor dan grapher loader sebanyak 30 unit dan excavator 1 unit. Selanjutnya dilakukan proses pembibitan tebu  dengan  luas  lahan  bibit  tebu  118,11  ha  dan  bibit  tebu  sebanyak  3293,21  ton.Bibit  tebu  sebanyak 3293,21 ton dipakai untuk menanam lahan tanam tebu dengan luas 6200 ha.
Pembibitan tebu dilanjutkan dengan tahap pemeliharaan tebu dengan menggunakan air, pupuk ZA, NPK, urea  serta  herbisida  ametryn  dan 2,4  diamin.  Air  yang digunakan  sebesar  138,10 m 3 per  ton  tebu sesuai dengan hasil penelitian [11]. Pupuk urea 128.200 kg, NPK 606.000 kg, ZA 1.518.750 kg, herbisida
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
ametrin 6.027 liter dan herbisida 2.4 diamin 5.927 liter. Tahap berikutnya adalah tebang angkut tebu dengan menggunakan truk dengan total jarak angkut sejauh 18001,8 km dengan konsumsi bahan bakar fosil jenis solar sebesar 27,69 liter per ton tebu sesuai hasil penelitian [12]. Total produksi tebu Tahun 2021 sebesar 3.283.301  ton  sehingga  kebutuhan  solar  sebesar  90.914.604,69  liter  solar.  Terakhir  adalah  tahap pembersihan lahan tebu dengan pembakaran lahan tebu. Output dari semua kegiatan budidaya tebu adalah produk gula sebanyak 21.626,58 ton,sampah,emisi ke udara, tanah, dan air.
Pengolahan Tanah
Penanaman Bibit Tebu Pemeliharaan Tebu
Panen dan Angkut Tebu Pembakaran lahan terbuka Input (material, energi & Air ) Output (Produk,Emisi & sampah ) Gate  to Gate Lahan Tebu Lahan Tebu baru Gambar 5. Scope Gate to Gate tahap budidaya tebu Pabrik Gula Makismo Yogyakarta

## Life Cycle Inventory (LCI)
Tahap  ini  peneliti  melakukan  perhitungan  dan  pengukuran  lapangan  termasuk  wawancara  untuk mendapat data yang valid pada tahap budidaya tebu di PG Madukismo. Dalam tahap life cycle inventory terdapat  lima  tahap  penting  yang  harus  dilakukan,  yaitu  menggambarkan  diagram  alir  proses  tahap budidaya tebu, menentukan input dan output dalam setiap unit proses pada tahap budidaya tebu, membuat daftar  data  aliran  sumber  daya  dan  energi  yang  masuk  dan  keluar  proses,  menentukan  satuan  dari  unit tersebut, dan mendokumentasikan deskripsi dari teknik pengumpulan data dan perhitungan yang dilakukan [13].  Dari  hasil  analisa,  peneliti  menentukan  ruang  lingkup  penelitian  adalah  gate  to  gate  sebab  analisa dilakukan pada proses budidaya tebu saja. Gate to gate dijelaskan pada Gambar 6 . Pada Gambar 6 terlihat budidaya tebu dimulai dari tahap pengolahan tanah dengan menggunakan tractor dan exavator untuk membuka lahan agar siap ditanami tebu, kemudian dilanjutkan tahap penanaman bibit tebu, kemudian tahap pemeliharaan tebu dengan memberikan pupuk yaitu NPK, urea, ZA dan filter cake serta herbisida yaitu ametrin dan 24-diamin, selanjutnya dilakukan pemanenan tebu dan diangkat ke pabrik  tebu  dengan  menggunakan  lorry,  truk,  wheel  loader  dan  grapher  loader. Lahan pasca  panen  tebu kemudian  dibakar  untuk  membersihkan  lahan  dari  sisa  daun  dan  batang  tebu.  Dari Gambar  6 dapat dihitung berapa kebutuhan solar, air, pupuk, herbisida dan jarak tempuh truk pengangkut dari lokasi panen ke pabrik tebu.
Berdasarkan neraca input, proses, dan output pada Gambar 6 diperoleh data inventori Pabrik Gula Madukismo,  seperti  terlihat  pada Tabel 1 , dimana  database  yang  digunakan  adalah database  agribalyse, USDA dan provider penyedia database dari ecoinvent . Sedangkan input dan output tahap budidaya tebu dapat dilihat pada Tabel 2 , terlihat bahwa output emisi gas NOx, CO, CO 2 , CH 4 , N 2 O, PO 4 3- , SO 2 , NO 2 dan  debu  dihasilkan  dari  pembakaran  bahan  bakar  minyak  untuk  pengolahan  lahan,  transportasi  lorry, traktor, mesin diesel untuk pengairan serta pembakaran lahan terbuka tebu pasca panen. Penggunaan pupuk urea pada budidaya tebu menyebabkan lepasnya CO 2 yang diikat selama proses pembuatan pupuk. Urea (CO(NH 2 )2) diubah menjadi amonium (NH 4 + ), ion hidroksil (OH - ), dan bikarbonat (HCO 3- ) dengan adanya air  dan  enzim  urease.  Mirip  dengan  reaksi  tanah  pada  penambahan  kapur,  bikarbonat  yang  terbentuk selanjutnya berkembang menjadi CO 2 dan air.
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Gambar 6. Input, proses, dan output tahap budidaya tebu Pabrik Gula Madukismo
Kategori  sumber  ini  perlu  dimasukkan  karena  pengambilan  (fiksasi)  CO 2 dari  atmosfer  selama pembuatan urea diperhitungkan dalam sektor industri. Emisi CO 2 dari penggunaan pupuk Urea dihitung dengan persamaan berikut:
CO 2 Emission = (M Urea x EF Urea ), dimana CO 2 Emission = Emisi C tahunan dari aplikasi Urea (ton CO 2 / tahun), M Urea = Jumlah pupuk Urea yang diaplikasikan, ton per tahun. EF Urea = faktor emisi, ton C per (Urea).
Default IPCC (Tier 1) untuk faktor emisi urea adalah 0,20 atau setara dengan kandungan karbon pada pupuk  urea  berdasarkan  berat  atom  (20%  dari  CO(NH 2 )2)  [14].  Kalkulasi  gas  buang  yang  dihasilkan dihitung  dengan  standar Intergovernmental  Panel  on  Climate  Change tahun  2006  pada  bidang  energi [15][16].
Tabel 1. Data LCI Pabrik Gula Madukismo Yogyakarta No. Material dan energi Database Provider database 1. Bahan bakar Minyak/solar agribalyse_v3_03062020 Light fuel oil/Ecoinvent 2. Lahan tebu agribalyse_v3_03062021 Transformasi annual crop/Ecoinvent 3. Bibit tebu agribalyse_v3_03062021 Sugarcane Ecoinvent 4. Air agribalyse_v3_03062021 Water, rain/Ecoinvent 5. Pupuk ZA agribalyse_v3_03062021 Ammonium sulfat, as N(GLO)/Ecoinvent 6. Pupuk Nitrogen (sebagai N) agribalyse_v3_03062020 Nitrogen fertilizer, as N (GLO)/Ecoinvent 7. Pupuk Phosphat (sebagai P) agribalyse_v3_03062020 Phosphate fertilizer, as P2O5(GLO)/Ecoinvent 8. Pupuk Urea agribalyse_v3_03062021 Urea (with 46% N)/Ecoinvent 9. Herbisida Ametrin agribalyse_v3_03062022 Ametryn/ecoinvent 10 Herbisida 2.4 Diamin (2.4 D.amines) agribalyse_v3_03062023 Ethylenediamine (GLO)/Ecoinvent 11. Transport USDA Transport, freght, lorry,unspecified (RER)/Ecoinvent Sumber : OpenLCA Nexus (2022) Tabel 2. Data masuk dan keluar tahap budidaya tebu Pabrik Gula Madukismo Yogyakarta Masuk Jumlah satuan Keluar Jumlah satuan bahan bakar Minyak/solar 4500,45 liter Tebu 6.496,25 kg Lahan tebu 0.246 Ha CO 8,181 kg Bibit tebu 0.531 ton CO 2 10,248,32 kg Air 7.177,06 m3 SO 2 42,66 kg Pupuk ZA 600 kg CH 4 137,24 kg Pupuk NPK 500 kg N 2 O 1216,73 kg Pupuk Urea 500 kg NOx 25,819 kg Herbisida Ametrin 2 liter PO 4 -3 4,015 kg Herbisida 2.4 Diamin (2.4 D.amines) 2 liter CO 2 biogenik 2,585 kg NO 2 3,134 kg Sumber: Hasil penelitian (2022)
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934

## Life Cycle Impact Assesment (LCIA) proses budidaya tebu PG Madukismo
Penilaian dampak lingkungan (LCIA) adalah proses ketiga dengan maksud untuk mengkategorikan dan  menilai  dampak  yang  dihasilkan  bagi  lingkungan.  Penilaian  dampak  pada  penelitian  ini  memakai openLCA dengan metode CML 2001. Adapun kategori dampak yang dihasilkan dengan memakai metode CML 2001 ecoinvent dapat ditampilkan pada Tabel 3.
Tabel 3. Jenis dampak tahap budidaya tebu Pabrik Gula Madukismo Impact category Reference unit Result Climate change – GWP 100a kg CO 2 -Eq 17035,15 Acidification potential kg SO 2 -Eq 77,4615 Eutrophication potential kg NOx-Eq 65,33463 Human toxicity – HTP 100a kg 1,4-DCB-Eq 13473,84 Photochemical oxidation kg ethylene-Eq 3,729051 Sumber: Pengolahan data OpenLCA (2022)
Berdasarkan Tabel  3 dapat  dijelaskan  dampak  lingkungan  tahap  budidaya  tebu  pabrik  gula Madukismo sebagai berikut:
1. Climate change - GWP 100a
Lahan pertanian khususnya tebu, merupakan salah satu penghasil gas dinitrogen oksida (N 2 O), yang memberikan  kontribusi  terhadap  pemanasan  global  [17].  Dari  hasil  penelitian  yang  dilakukan  diperoleh hasil  gas  rumah  kaca  dari  tahap  budidaya  tebu  yaitu  CO 2 ,  CH 4 dan  N 2 O  masing-masing  10,248,32  kg, 137,24 kg dan 1216,73 kg. Dimana kegiatan pembakaran lahan terbuka pasca panen tebu dan pengolahan lahan untuk siap ditanam bibit tebu dengan traktor akan  menghasilkan gas antara lain CO 2 , CO dan SO 2 serta pemeliharaan tebu dengan menggunakan pupuk ZA, NPK dan urea akan menghasil emisi CH 4 dan N 2 O.  Jika  dibandingkan  dengan CO 2 maka N 2 O  merupakan gas  rumah  kaca  dengan  nilai GWP  terbesar yaitu 300 CO 2 eq jika dibandingkan dengan CO 2 dengan nilai 1. Hal ini terjadi karena proses denitrifikasi pupuk  ZA,  NPK,  dan  urea  yang  menghasilkan  gas  N 2 O  yang  dilepas  keudara  selama  pemupukan  pada proses pertumbuhan bibit tebu sampai tebu siap untuk dipanen. Gambar 7 adalah hubungan antara nilai GWP 100a dengan input material dan energi pada proses budidaya tebu pabrik gula Madukismo.
Gambar 7 . Hubungan antara impact kategori Climate Change dengan input material dan energi Sumber: Pengolahan data dengan openLCA (2022).
Dari Gambar 7 dapat  dijelaskan  bahwa  elemen  material  dan  energi  yang  berpengaruh  terhadap perubahan  iklim  /climate  change  adalah  pemakaian  pupuk  nitrogen,  pengolahan  lahan  tebu,  transport tebang angkut tebu, konsumsi bahan bakar fosil jenis solar, herbisida ametryn dan 2.4 diamin dan terakhir pemakaian pupuk urea berbasis nitrogen (ammonium sulfate) dengan nilai bervariasi dari 1.454 kg CO 2 eq sampai 5271 kg CO 2 eq 2. Acidification potential
Pulutan yang  memiliki  sifat  pengasaman  dihasilkan  dari  emisi  SO 2 dan  NO 2 yang dihasilkan  dari pembakaran  bahan  bakar  fosil  dan  pembakaran  sampah  organik  [18].  Dalam  penelitian  ini  tahap  panen angkut tebu dengan menggunakan truk/lorry jenis 190ps -235ps kapasitas 8 ton dengan bahan bakar solar dan jarak lokasi kebun tebu dengan pabrik madukismo bervariasi dengan jarak tempuh selama musim panen tahun  2021  sejauh  18.001,8  km.  Lokasi  kebun  tebu  pabrik  gula  madukismo  berada  di  propinsi  Daerah istimewa  Yogyakarta,  Porworejo,  Kebumen,  Klaten,Purbalingga,  Magelang,  Sragen,  dan  Temanggung.
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
Kondisi fisik masing-masing truk bervariasi mulai dari truk dengan kondisi mesin yang bagus sampai tidak bagus.
Selain proses tebang angkut, proses lain yang menggunakan BBM solar adalah proses pengolahan tanah akan tetapi pada tahap ini emisi yang dihasilkan relatip kecil jika dibandingkan dengan tahap tebang angkut tebu. Hasil pembakaran solar ini akan menghasilkan emisi SO 2 dan NO 2 sebesar 42,66 kg dan 3,124 kg yang berdampak pada pengasaman lingkungan. Tahap berikutnya yang menghasilkan emisi selain SO 2 adalah tahap pembakaran lahan pasca panen yang menghasilkan emisi NOx sebesar 25,819 kg dimana NOx memberikan kontribusi terhadap asidifikasi.
Gambar 8 . Hubungan antara impact kategori asidification potential dengan input material dan energi Sumber: Pengolahan data dengan openLCA (2022)
Hubungan antara nilai asidification potential dengan input material dan energi pada proses budidaya tebu  pabrik  gula  Madukismo  seperti  terlihat  pada Gambar  8 .  Dari Gambar  8 dapat  dijelaskan  bahwa elemen  material  dan  energi  yang  berpengaruh  terhadap asidification  potential adalah  pemakaian  bahan bakar  fosil  jenis  solar,  pupuk nitrogen,  transpor untuk pengolahan  lahan  dan  tebang  angkut  tebu,  pupuk phosphate berbasis P 2 O 5 , pupuk urea berbasis nitrogen dan faktor lainnya yaitu herbisida ametryn dan 2.4 diamin, dengan nilai 4,503 kg SO 2 eq sampai 25,203 kg SO 2 eq.

## 3. Eutrophication potential
Eutropikasi  adalah  adanya  bahan  organik  yang  berlebihan  pada  suatu  perairan  dan  menyebabkan pertumbuhan tanaman tertentu yang tidak terkendali misalnya enceng gondok. Salah satu bahan organik ini adalah dari penggunaan pupuk anorganik dalam budidaya pertanian yaitu phosphate (PO 4 -3 ). Dalam tahap budidaya tebu dipabrik gula Madukismo, menggunakan pupuk berbahan dasar Phosphor yaitu pupuk jenis NPK dengan jumlah sebesar 500 kg per Ha dengan  nilai PO 4 -3 sebesar 4,015 kg. Menurut ref. [19] dalam penelitiannya  yang  menyatakan  bahwa  penggunaan  pupuk  sintesis  (pupuk  berbasis  Nitrogen  dan Phosphate) menimbulkan polusi utama NOx, NH 3 , dan PO 4 3- yang berperan terhadap dampak lingkungan yaitu eutrofikasi.
Gambar  9 . Hubungan antara impact kategori eutrophication potential dengan input material dan energi Sumber: Pengolahan data dengan openLCA (2022)
Hubungan  antara  nilai  eutrophication  potential  dengan  input  material  dan  energi  pada  proses budidaya tebu pabrik gula Madukismo seperti terlihat pada Gambar 9 . Dari Gambar  9 dapat dijelaskan bahwa elemen material dan energi yang berpengaruh terhadap eutrophication potential adalah pemakaian pupuk nitrogen, transport untuk pengolahan lahan dan tebang angkut tebu, solar, lahan, pupuk phosphate
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
berbasis P 2 O 5 dan faktor lainnya yaitu herbisida ametryn dan 2.4 diamin, dengan nilai 5,313 kg NOx eq sampai 26,907 kg NOx eq.
4. Human toxicity - HTP 100a
Human  toxicity  adalah  zat  beracun  yang  dapat  mengganggu  pernafasan  manusia  yang  diakibatkan karena  senyawa  anorganik  yang  terbuang  kelingkungan  dan  diukur  dengan  satuan  1.4-dichlorobenzene [20]. Human toxicity dalam penelitian ini berasal dari tahap pembakaran lahan terbuka seluas 6318,11 Ha. Pembakaran ini meliputi pelepah dan pucuk tebu, sisa tebu dan rumput yang tersisa selama tebang angkut tebu. Tahap berikut yang memberikan dampak pada human toxicity adalah tahap panen angkut tebu dan pengolahan tanah karena menggunakan solar untuk  truk, excavator dan mesin diesel untuk pengairan.
Gambar 10 . Hubungan antara impact kategori human toxicity dengan input material dan energi Sumber: Hasil pengolahan data dengan openLCA
Hubungan antara nilai human toxicity dengan input material dan energi pada proses budidaya tebu pabrik gula Madukismo seperti terlihat pada Gambar 10 . Dari Gambar 10 dapat dijelaskan bahwa elemen material dan energi yang berpengaruh terhadap human toxicity yang terbesar adalah pemakaian lahan untuk budidaya tebu, pupuk nitrogen,urea dan pupuk phosphate berbasis P 2 O 5 , herbisida ametryn dan 2.4 diamin dan BBM jenis solar dengan nilai 878 kg 1,4-dichlorobenzene eq sampai 7877 kg 1,4-dichlorobenzene eq. 5. Photochemical oxidation
Photochemical Oxidation atau asap fotokimia bisa mengakibatkan persoalan pernapasan, iritasi mata, dan  lain  sebagainya  [21].  Dalam  penelitian  ini  menghasilkan  emisi  CO  sebesar  8,181  kg.  Terdapat  tiga tahap  dalam  budidaya  tebu  yang  berkontribusi  terhadap  Photochemical  Oxidation  yaitu  tahap  tebang angkut,  pengolahan  lahan  dan  pembakaran  lahan  terbuka  pasca  panen  tebu.  Ketiga  tahap  tersebut  dapat menghasilkan CO yang memberikan dampak terhadap Photochemical Oxidation.
Gambar 11 . Hubungan antara impact kategori photochemical Oxidation dengan input material dan energi Sumber: Pengolahan data dengan openLCA (2022)
Hubungan  antara  nilai  photochemical  Oxidation  dengan  input  material  dan  energi  pada  proses budidaya tebu pabrik gula Madukismo seperti terlihat pada Gambar 11 . Dari Gambar 11 dapat dijelaskan bahwa  elemen  material  dan  energi  yang  berpengaruh  terhadap  photochemical  Oxidation  yang  terbesar adalah pemakaian lahan untuk budidaya tebu, BBM jenis solar, pupuk nitrogen, phosphate dan transportasi serta herbisida ametryn dan 2.4 diamin dengan nilai 0.408 kg ethylene eq sampai 2,550 kg ethylene eq.
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934

## Interpretasi
Interpretasi adalah langkah terakhir dalam tahapan penelitian ini dengan aplikasi LCA. Interpretasi untuk  memperbaiki  tahap  budidaya  tebu  pabrik  gula  Madukismo  yang  berpotensi  memberikan  dampak negatip  bagi  lingkungan  hidup  dan  sosial.  Selain  itu  upaya  perbaikkan  berkelanjutan  yang  dilakukan bertujuan agar pabrik gula madukismo secara ekonomi dan bisnis menguntungkan.

## Analisa Perbaikan
Upaya perbaikan dalam LCA yaitu industri harus mengaplikasikan program Resource Efficiency and Cleaner  Production (RECP)  atau  efisiensi  sumber  daya  dan  produksi  bersih.  Program  ini  yaitu  konsep terintegrasi dan berkelanjutan penerapan pencegahan praktik lingkungan dan semua teknik produktivitas pada proses, produk dan layanan untuk meningkatkan efisiensi  dan mengurangi risiko terhadap manusia dan  lingkungan[22].  Upaya  untuk  memperbaiki  kinerja  dalam  tahapan  budidaya  tebu  di  pabrik  gula Madukismo Yogyakarta adalah:
a. Berdasarkan  perhitungan Life  Cycle  Assessment dengan  tool  openLCA  terlihat  bahwa  titik permasalahan  lingkungan  yang  terbesar  adalah  pada  proses  pemeliharaan  tebu  mulai  dari  tahap pembibitan  sampai  panen  karena  menggunakan  banyak  pupuk  dan  herbisida.  Perbaikan  yang dilakukan adalah:
- Input change, ialah menentukan input yang efisien dan menghasilkan bahaya kecil bagi alam dan kesehatan manusia misalnya:
1. pemberian pupuk NPK, ZA dan urea serta herbisida harus sesuai dengan petunjuk pemerintah dalam hal ini kementerian pertanian baik jumlah dan durasi pemberian pupuk.
2. Pemberian  pupuk  organik  untuk  mengurangi  ketergantungan  pada  pupuk  sintesis  dengan jumlah yang sesuai dengan ketentuan Teknik dinas terkait.
b. Hotspot  permasalahan  lingkungan  berikutnya  adalah  transportasi.  Tebang  angkut  tebu  masih menggunakan  truk  dengan  kapasitas  angkut  kecil  dan  dengan  jarak  angkut  yang  jauh  sehingga pemakaian bahan bakar fosil sangat besar dan berdampak pada emisi gas rumah kaca perbaikkan yang dilakukan adalah:
- Mengganti  teknologi,  yaitu  mengganti  teknologi  baru  yang  lebih  efisien  atau  menghasilkan lebih  sedikit  limbah  yaitu  dengan  menggunakan  kereta  api.  Pertimbangannya  adalah  daerah penghasil tebu semuanya dilalui rel kereta api. Dengan kereta api kapasitas angkut lebih besar dan cepat serta hemat BBM. Jalur rel kereta api lama dapat diaktifkan kembali dan menambah jalur kereta api baru.
c. Kemudian permasalahan berikutnya adalah pembakaran lahan terbuka pasca panen tebu. Dengan luas lahan tebu yang besar 6318,11 ha jika dibakar akan berdampak bagi lingkungan. Perbaikkan yang dilakukan adalah:
- Input  change  yaitu  dengan  mengalihkan  limbah  pasca  panen  untuk  mengganti  pemakaian batubara  dan  kayu  dalam  proses  produksi  gula.  Pemakain  batubara  dan  kayu  bakar  dalam pemanasan turbin untuk menghasilkan energi berpotensi untuk menimbulkan emisi gas rumah kaca  dan  debu  yang  memberikan  dampak  bagi  lingkungan  dan  manusia  sekitar  pabrik  gula Madukismo.

## 4. Kesimpulan
Sumber  daya  yang dipergunakan  baik material  dan  energi    pada  satu  siklus  hidup  di  Pabrik  Gula Madukismo dengan unit fungsional 1 ton tebu dalam 1 musim tanam dalam proses budidaya tebu adalah tanah  (0,246  ha),  air  (7.177,06  m 3 )  memproduksi  tebu  sebanyak  (6,496  ton)  serta  menggunakan  energi (173.999,43 MJ). Alternatif perbaikan adalah pemberian pupuk NPK, ZA, urea dan organik serta herbisida harus  sesuai  petunjuk  Kementerian  Pertanian  baik  jumlah  dan  durasi  pemberian  pupuk.  Tahap  tebang angkut tebu diusulkan menggunakan kereta api, pertimbangannya adalah daerah penghasil tebu semuanya dilalui rel kereta api. Permasalahan berikutnya adalah pembakaran lahan terbuka pasca panen tebu. Dengan luas  lahan  tebu  yang  besar  6318,11  ha  jika  dibakar  akan  berdampak  bagi  lingkungan,  perbaikan  yang dilakukan yaitu dengan mengalihkan limbah pasca panen untuk mengganti pemakaian batubara dan kayu dalam proses produksi gula.

## 5. Ucapan Terima kasih
Peneliti  menyampaikan  ucapan  terima  kasih  pada  Puslit  dan  PPM,  Solo  Technology  Christian University/Universitas  Kristen  Surakarta,  yang  telah  memberikan  hibah  penelitian  dana  internal  Tahun Akademik 2021/2022, sehingga peneliti dapat menghasilkan artikel penelitian ini. Terima kasih diberikan
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
buat  Bapak  Rendra  yang  telah  memberikan  pendampingan  selama  penelitian  di  PG  Madukismo Yogyakarta.

## 6. Singkatan
GWP Global Warming Potential RECP Resource efficiency and Cleaner Production IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change HTP Human Toxicity Potential BBM Bahan bakar minyak SNI Standar Nasional Indonesia ISO Internasional Standar Organisation

## 7. Daftar Pustaka
[1] A.  D.  Astuti,  “Potential  Analysis  Of  Environmental  Impact  Of  Sugarcane  Plantation  Using  Life Cycle  Assessment  (Lca)  Approach,” J.  Litbang ,  vol.  XV,  no.  1,  pp.  51–64,  2019,  [Online]. Available: https://ejurnal-litbang.patikab.go.id/index.php/jl/article/download/127/115
[2] Kementerian  Lingkungan  Hidup  dan  Kehutanan  RI,  “Laporan  Inventarisasi  Gas  Rumah  Kaca (GRK)  dan  Monitoring,  Pelaporan  dan  Verifikasi  (MPV),”  2020.  [Online].  Available: http://ditjenppi.menlhk.go.id/reddplus/images/adminppi/dokumen/igrk/LAP_igrk2020.pdf
[3] L.  Mashoko,  C.  Mbohwa,  and  V.  M.  Thomas,  “LCA  of  the  South  African  sugar  industry,” J. Environ. Plan.
Manag. , vol. 53, no. 6, pp. 793–807, 2010, doi: https://doi.org/10.1080/09640568.2010.488120.
[4] J. E. A. Seabra, I. C. Macedo, H. L. Chum, C. E. Faroni, and C. A. Sarto, “Life cycle assessment of Brazilian sugarcane products: GHG emissions and energy use,” Biofuels, Bioprod. Biorefining , vol.
5, no.
5, pp. 519–532, 2011, [Online]. Available:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/bbb.289
[5] ISO  14040, Environmental  Management-Life  Cycle  Assesment-Principle  And  Framework .  2016. [Online]. Available: https://www.iso.org/standard/37456.html
[6] M. S. Dr A. Ciroth, C. Di Noi, T. Lohse, openLCA 1.9 Comprehensive User Manual , 1.103. Berlin: GreenDelta, 2019. [Online]. Available: https://www.openlca.org/
[7] Anonim, “OpenLCA,” GreenDelta , 2013. https://www.openlca.org/ (accessed Jul. 04, 2021).
[8] Greendelta, “openLCA Nexus,” 2019. https://nexus.openlca.org/ (accessed Jun. 13, 2022).
[9] GreenDelta GmbH, “openLCA Nexus,” Greendelta , 2021. https://nexus.openlca.org/ (accessed Jun. 26, 2021).
[10] A. A. R. Setiawan, “Application of LCA In Energy And Material Industries Arief A.R. Setiawan Pusat  Penelitian  Kebijakan  Manajemen  Iptek  &  Inovasi,  Lembaga  Ilmu  Pengetahuan  Indonesia arief_ars_ti01@yahoo.com  Workshop  Penerapan  LCA  di  Industri  Bidang  Energi  dan  Material,” 2020.
[11] C. Balaji, A., Karthikeyan, B., Sundar Raj, “Life Cycle Assessment of Electricity Generation from Baggase in Mauritius,” J. Clean. Prod. , vol. 16, no. 1, pp. 1727–1734, 2008.
[12] C.  Witayapairot,  W.,  Yossapol,  “Life  Cycle  Assessment  of  Sugar  Production  in  Northeastern Thailand,” 2009.
[13] K. Siregar, “ILCAN Training Series of Life Cycle Assessment (ITSoLCA)  – LCA PROPER,” in Indonesia Life Cycle Assesment network , 2021, pp. 23–24.
[14] Badan Lingkungan Hidup kota surabaya, “Laporan Akhir ‘Inventarisasi Emisi  Gas Rumah Kaca (GRK),’” Surabaya, 2016. [Online]. Available: https://lh.surabaya.go.id/fileupload/ebook/GRK.pdf
[15] IPCC, Guidelines  for  National  Greenhouse  Gas  Inventory  Volume  2  Energy .  2006.  [Online]. Available: https://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/2006gl/vol2.html
[16] Kementerian Lingkungan Hidup Dan Kehutanan Republik Indonesia, Peraturan Direktur Jenderal Pengendalian  Perubahan  Iklim  Nomor :  P5  /  PPI  /  Set  /  Kum  I  /  12  /  2017,  Tentang  Pedoman Penghitungan Emisi Gas Rumah Kaca Untuk Aksi Mitigasi Perubahan Iklim Berbasis Masyarakat .
Indonesia, 2017. [Online]. Available:
http://ditjenppi.menlhk.go.id/reddplus/images/adminppi/perdirjen/p5.pdf
[17] A. Wihardjaka, “Emisi Gas Dinitrogen Oksida dari Tanah Sawah Tadah Hujan yang diberi Jerami Padi dan Bahan Penghambat Nitrifikasi,” J.  Biol.  Indones. , vol. 6, no.  2,  p. 211, 2010,  [Online]. Available:
https://e- journal.biologi.lipi.go.id/index.php/jurnal_biologi_indonesia/article/download/3160/2744
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934
[18] A. D. Astuti, “ Potential Analysis Of Environmental Impact Of Sugarcane Plantation Using Life Cycle Asssesment (LCA) Approach,” J. Litbang Kabupaten Pati , vol. 15, no. 1, p. 53, 2019, doi: https://doi.org/10.33658/jl.v15i1.127.
[19] T. Mungcharoen, “Sustainability Asessment of Bio-Product/Biofuel in Thailand,” Proceeding Thai- German Bio-economy Conf. , 2016.
[20] J. W. Chandra, Vineet V.Sarah L. Hemstock, Onesmus N. Mwabonje, Antoine De Ramon N’Yeurt, “Life Cycle Assessment of Sugarcane Growing Process in Fiji,” Springer Verlag , vol. 20, no. 6, p. 11, 2018, doi: https://dx.doi.org/10.1007/s12355-018-0607-1.
[21] E. U. Lolo, R. I. Gunawan, A. Y. Krismani, and Y. S. Pambudi, “Penilaian Dampak Lingkungan Industri  Tahu  Menggunakan  Life  Cycle  Assessment  (Studi  Kasus:  Pabrik  Tahu  Sari  Murni Kampung  Krajan,  Surakarta),” Serambi  Eng. ,  vol.  6,  no.  4,  pp.  2337–2347,  2021,  doi: https://doi.org/10.32672/jse.v6i4.
[22] Anonim,  “Resource  Efficient  and  Cleaner  Production  (RECP),” United  Nations,Industrial Development  Organisation ,  2020.  https://www.unido.org/our-focus-safeguarding-environment- resource-efficient-and-low-carbon-industrial-production/resource-efficient-and-cleaner- production-recp (accessed Jul. 11, 2021).