Abstrak — Poly-L-Lactic  Acid atau  disingkat  PLLA  merupakan termoplastik biodegradable turunan  dari  sumber  daya terbarukan.  Kebutuhan  dunia  akan  plastik  yang  terus meningkat seiring dengan meningkatnya pencemaran lingkungan  yang  disebabkan  oleh  plastik.  Hal  ini  membuat PLLA  menjadi  alternatif  pengganti  plastik petroleum-based untuk  mengurangi  pencemaran  lingkungan.  Untuk  memenuhi kebutuhan bioplastik dalam negeri dan adanya peluang ekspor yang  masih  terbuka,  maka  dirancang  pabrik  PLLA  dengan kapasitas 20.000 ton/tahun dengan memanfaatkan limbah tetes tebu  yang  dihasilkan  oleh  pabrik  gula  sebagai  bahan  baku. Pabrik  direncanakan  berdiri  pada  tahun  2020  di  Lampung Tengah,  Sumatera  Selatan.    Proses  pembuatan  PLLA dilakukan  melalui  tiga  tahap,  yakni  proses  produksi  asam laktat,  pemurnian  asam  laktat,  dan  polimerisasi  asam  laktat. Tahap  produksi  asam  laktat  dilakukan  dengan  proses fermentasi dengan menggunakan bakteri Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii selama 26 jam pada kondisi 42 o C, tekanan  atmosfir,  dan  pH  6,9.  Tahap  pemurnian  dilakukan hingga  asam  laktat  mencapai  kemurnian  99%  dalam  kolom distilasi  reaktif.  Tahap  polimerisasi  asam  laktat  dilakukan dengan metode ring-opening-polymerization . Untuk mendirikan pabrik PLLA dari limbah tetes tebu ini diperlukan modal tetap (FCI)  sebesar  Rp  926.811.877.912,00  dan  modal  kerja  (WCI) sebesar  92.681,187.791,00.  Dari  perhitungan  analisa  ekonomi didapatkan nilai Pay Out Time (POT) 5,13 tahun dengan Break Event  Point (BEP)  sebesar  45,6%  dan Internal Rate of Returm (IRR) sebesar 13,19%.
Kata  Kunci —Asam  Laktat,  PLLA, Renewable  Resource , Ring Opening Polymerization , Thermoplastic Biodegradable.

## I. PENDAHULUAN
esadaran  penduduk  dunia  pada  lingkungan  semakin meningkat  seiring  meningkatnya  masalah  lingkungan yang  timbul  akibat  kegiatan  manusia  sehari-hari.  Salah  satu sumber  indikator  tersebut  adalah  meningkatnya  jumlah produk bioplastik dari tahun ke tahun. Data dari Badan Pusat Statistik  (BPS)  menyebutkan  bahwa  produksi  bioplastik diproyeksikan  akan  mencapai  1.200.000  ton  atau  1/10  dari total  produksi  bahan  plastik  pada  tahun  2010.  Jumlah  ini meningkat  seribu  kali  lipat  dari  produksi  bioplastik  pada tahun 1999, yaitu 2.500 ton atau 1/10.000 kali dari produksi bahan plastik
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi menghasilkan bahan-bahan plastik yang bersifat biodegradable seperti  kolagen,  kasein,  protein  dan  lipida yang  berasal  dari  hewan  dan  tumbuhan.  Akan  tetapi,  bahan yang  paling  potensial  adalah  plastik  yang  berbahan Polylactic  acid.  Polylactic  acid (PLA)  merupakan termoplastik biodegradale yang  berasal  dari  sumber  daya terbarukan.  PLA  dibentuk  melalui  proses  polimerisasi  asam
laktat,  yang  mana  asam  laktat  dapat  dibuat  melalui  proses fermentasi gula [1].
Tebu  merupakan  bahan  baku  utama  untuk  proses produksi  gula.  Kebutuhan  gula  di  Indonesia  cukup  tinggi, sehingga banyak pabrik gula yang tersebar di Indonesia guna mencukupi  kebutuhan  tersebut.  Dalam  operasionalnya, pabrik  gula  juga  menghasilkan  produk  samping  yaitu  tetes tebu  ( molasses ).  Tetes  tebu  diperoleh  dari  hasil  pemisahan sirup low  grade dimana  gula  dalam  sirup  tersebut  tidak dapat dikristalkan kembali. Pada proses produksi, tetes tebu yang  dihasilkan  sekitar  5-6%  dari feed tebu.  Tetes  tebu biasanya  dimanfaatkan  sebagai  bahan  baku  pada  industri fermentasi seperti bioetanol, alkohol, monosodium glutamate ,  asam  laktat,  dan  lainnya.  Tetes  tebu  merupakan hasil  samping  industri  gula  yang  mengandung  senyawa nitrogen,  unsur  mikro,  dan  kandungan  gula  yang  cukup tinggi  sehingga  sangat  cocok  menjadi  sumber  karbon  untuk fermentasi asam laktat [2].

## II. BASIS DESAIN DATA
A. Kapasitas Produksi
Nilai perdagangan plastik biodegradable global meningkat  seiring  dengan  peraturan-peraturan  terhadap penggunaan  plastik  konvensional.  Tabel  2  menjelaskan estimasi  produksi  dan  konsumsi  PLA  Global  pada  tahun 2020 :
Dalam  upaya  mengurangi  kebutuhan  impor  PLA  di Indonesia sebesar 100% serta turut memenuhi 2% kebutuhan global,  ditetapkan  kapasitas  pabrik  PLLA  dari  tetes  tebu sebesar 20.000 ton/tahun.

## Pra Desain Pabrik Poly-L-Lactic Acid (PLLA) dari Tetes Tebu
Eriska Wahyu Kusuma, Ayu Larasati, Siti Nurkhamidah, dan Ali Altway Departemen Teknik Kimia, Institut Teknologi Sepuluh Nopember e-mail : dst_eureka@yahoo.co.uk; alimohad@chem-eng.its.ac.id
K Tabel 1.
Komposisi tetes tebu Komponen Persentase (%) Air 20 Sukrosa 32 Glukosa 14 Fruktosa 16 Nitrogenous material 10 SiO 2 0,5 K2O 3,5 CaO 1,5 MgO 0,1 P 2 O 5 0,2 Na 2 O 0,2 Impurities 2

## B. Lokasi Pabrik
Letak  dari  suatu  pabrik  mempunyai  pengaruh  besar terhadap  kelangsungan  atau  keberhasilan  pabrik  tersebut. Lokasi  pabrik  yang  tepat,  ekonomis  dan  menguntungkan, harga  produk  yang  semurah  mungkin  dengan  keuntungan yang  sebesar  mungkin.  Idealnya  lokasi  yang  akan  dipilih harus  dapat  memberikan  keuntungan  jangka  panjang  baik untuk  perusahaan  maupun  warga  sekitar,  serta  dapat memberikan kemungkinan untuk memperluas atau menambah kapasitasi pabrik tersebut.
Pada  pemilihan  lokasi  pendirian  pabrik Polylactic  Acid dari  tetes  tebu  ini,  telah  dilakukan  beberapa  pertimbangan yang diantaranya sebagai berikut:
1. Ketersediaan Bahan Baku
2. Lokasi Pemasaran
3. Sumber Energi Listrik dan Air
4. Sumber Tenaga Kerja
5. Aksesabilitas dan Fasilitas Transportasi
6. Hukum dan Peraturan
7. Iklim dan Topografi
Berdasarkan  pertimbangan  dari  beberapa  faktor  diatas, lokasi  pabrik  PLLA  dari  tetes  tebu  ini  akan  dibangun  di Lampung Tengah, Sumatera Selatan.

## C. Seleksi Proses
Bahan baku pembuatan PLLA ini adalah tetes tebu yang kemudian melewati tiga tahapan proses, yaitu produksi asam laktat, pemurnian asam laktat, dan polimerisasi asam laktat. a. Produksi Asam Laktat
Proses  produksi  asam  laktat  dapat  dilakukan  dengan proses  sintesis  kimia  ataupun  dengan  proses  fermentasi substrat.  Tabel  3  menjelaskan  perbandingan  antara  kedua proses ini .
Dari  dua  jenis  proses  produksi  asam  laktat  yang  ada, proses  yang  paling  efektif  digunakan  adalah  proses fermentasi  karena  bahan  baku yang digunakan untuk proses fermentasi  dapat  diperbaharui  dan  murah,  serta  kemurnian asam  laktat  yang  dihasilkan  dengan  proses  fermentasi    juga lebih tinggi.
Terdapat  dua  jenis  bakteri  yang  terlibat  dalam  proses fermentasi asam laktat yaitu homofermentatif dan heterofermentatif  [3].  Bakteri  homofermentatof  hanya menghasilkan asam laktat, sedngkan bakteri heterofermentatif  menghasilkan  asam  laktat,  ethanol,  dan CO 2 . Pada industri, umumnya yang digunakan adalah bakteri homofermentatif  untuk  mengurangi  produk  samping  yang terbentuk [4].
Berdasarkan  perbandingan  spesifikasi  bakteri  pada table di atas, bakteri yang akan digunakan pada proses fermentasi asam  laktat  ini  adalah Lactobacillus  delbrueckii subsp. delbrueckii dengan  pertimbangan  jenis  substrat  dan  jenis bakteri homofermentatif.
b. Pemurnian Asam Laktat
Untuk  mendapatkan  hasil  yang  baik,  sebelum  memasuki proses  polimerisasi,  asam  laktat  yang  telah  dihasilkan  dari
Tabel 2.
Estimasi produksi dan konsumsi PLA Global tahun 2020 Tahun Produksi (kiloton/tahun) Konsumsi (kiloton/tahun) 2020 1009 1048 Tabel 3. Perbandingan proses produksi asam laktat] Tipe Proses Kelebihan Kekurangan Sintesis Kimia  Membutuhkan suhu  operasi  yang lebih rendah  Membutuhkan suhu operasi yang lebih rendah  Asam laktat yang dihasilkan kemurniannya medium  Membutuhkan  biaya yang besar Fermentasi  Bahan baku terbarukan dan murah  Menghasilkan asam laktat dengan kemurnian yang tinggi  Membutuhkan maintanance yang cukup  rumit  untuk bakteri yang akan digunakan Tabel 4. Bakteri asam laktat dan spesifikasinya Bakteri Spesifikasi Lactobacillus delbrueckii subsp. Delbrueckii  Digunakan pada substrat yang mengandung  banyak  sukrosa  seperti tetes tebu.
 Bakteri homofermentatif Lactobacillus delbrueckii subsp.
Bulgaricus  Digunakan pada substrat yang mengandung  banyak  laktosa  seperti pada dairy products.
 Bakteri homofermentatif
Lactobacillus amylophillus  Digunakan  pada  substrat  yang  berasal dari  pati  seperti  jagung,  kentang,  dan singkong  Bakteri homofermentatif Lactobacillus plantarum  Digunakan pada substrat yang
mengandung banyak glokosa
 Bakteri heterofermentatif sehingga terdapat  produk  samping  berupa  CO 2 dan ethanol.
Tabel 5. Perbandingan tipe proses pemurnian asam laktat Tipe Proses Kelebihan Kekurangan Presipitasi garam kation dengan asam kuat  Proses yang digunakan sederhana  Tingkat kemurnian yang dihasilkan  medium  (80- 85%) Esterifikasi- hidrolisis  Tingkat kemurnian  tinggi (85-95%)  Efisien karena hanya membutuhkan satu jenis alat  Membutuhkan biaya utilitas yang cukup tinggi. Proses pemisahan dengan membran dan elektrodialisis  Tingkat kemurnian  yang dihasilkan  tinggi (90-95%)  Membutuhkan biaya yang sangat tinggi.
 Proses  purifikasi  yang diperlukan rumit
 Maintenance
yang cukup rumit untuk membran.
proses fermentasi perlu dimurnikan terlebih dahulu. Tabel 5 menjelaskan  perbandingan  proses  pemurnian  asam  laktat yang pada umumnya digunakan.
Dari tiga macam jenis proses pemurnian asam laktat ini, proses  yang  akan  digunakan  adalah  proses  esterifikasi- hidrolisis.  Hal  ini  dikarenakan  proses  tersebut  dapat menghasilkan  asam  laktat  dengan  kemurnian  yang  tinggi. Selain  itu  proses  purifikasi  dengan  esterifikasi-hidrolisis membutuhkan  alat  yang  lebih  sedikit  dibandingkan  dengan purifikasi dengan proses elektrodialisis.
c. Proses Polimerisasi Asam Laktat
Asam  laktat  yang  telah  dimurnikan,  kemudian  akan melalui proses polimerisasi. Tabel 6 menjelaskan perbandingan  jenis  proses  polimerisasi  asam  laktat  yang umumnya digunakan.
Dari  keempat  proses  polimerisasi  tersebut,  yang  akan digunakan  adalah  proses ring-opening  polymerization karena  dapat  menghasilkan  polimer  dengan  berat  molekul tinggi tanpa menggunakan bahan yang beracun.

## III. URAIAN PROSES
A. Tahap Produksi Asam Laktat
Pada  produksi  asam  laktat  digunakan  bahan  baku  tetes tebu  yang  mengandung fermentable  sugar ,  diantaranya sukrosa,  glukosa,  dan  fruktosa.  Sebelum  digunakan  untuk proses  fermentasi, molasses terlebih  dahulu  diencerkan dalam  Tangki  pengenceran molasses sehingga  konsentrasi fermentable sugar di dalamnya menjadi 60g/L. pH molasses
dikondisikan  menjadi  6,9  agar  fermentasi  dapat  berjalan optimum  dengan  penambahan  HCl.  Selanjutnya  larutan molasses encer dipompa menuju culture tank dan fermentor tank . Larutan molasses encer  ini  kemudian  di split menuju culture  tank dan fermentor tank dengan perbandingan 1:10. Bakteri  yang  digunakan  dalam  proses  fermentasi  adalah Lactobacillus  delbrueckii  subsp.  delbrueckii .  Bakteri  asam laktat  ini  digunakan  untuk  karena  dapat  memfermentasi sukrosa,  glukosa,  dan  fruktosa  sekaligus.  Bakteri  dibiakkan dalam culture  tank dengan  media  mengandung fermentable sugar sebanyak  65  g/L  dan  10  g/L yeast  extract .  Bakteri yang  diinokulasikan  ke  dalam  media culture  tank sebanyak 0.0003 g/L dan kemudian dijaga pada suhu 42 o C selama 15 jam.  Bakteri  yang  telah  dibiakkan  selanjutnya  diumpankan menuju fermentor tank [5].
Proses  fermentasi  dilakukan  dalam fermentor  tank berpengaduk  yang  bekerja  secara batch .    Media  yang digunakan  pada  proses  fermentasi  mengandung molasses dengan fermentable  sugar 65g/L  dan  10  g/L yeast  extract . Fermentasi  berlangsung  pada  suhu  42 o C  selama  26  jam dalam  pH  6,9.  Selama  proses  fermentasi  berlangsung,  pH dijaga  dengan  menambahkan buffering agent  Ca(OH) 2 , sehingga terjadi reaksi sebagai berikut [6]:
2C 3 H 6 O 3 +  Ca(OH) 2  Ca(CH 3 CHOHCOO) 2 + 2H 2 O

## B. Tahap Pemurnian Asam Laktat
Produk fermentor  tank sebagian  besar  berupa  air  dan kalsium laktat dipompa menuju  tangki asidifikasi. Di dalam tangki  asidifikasi,  kalsium  laktat  dikonversi  menjadi  asam laktat  dengan  penambahan  asam  kuat  H 2 SO 4 dengan  reaksi sebagai berikut:
Ca(CH 3 CHOHCOO) 2 + H 2 SO 4 2C 3 H 6 O 3 + CaSO 4
Reaksi antara kalsium laktat dan asam sulfat membentuk asam  laktat  dan  endapan  CaSO 4 yang  kemudian  dipisahkan dalam centrifuge. Perbedaan  densitas  antara  larutan  dengan endapan  CaSO 4 menyebabkan  larutan  terlempat  keluar  dan endapan  CaSO 4 turun  ketika  dilakukan  pemutaran  secara cepat  dalam centrifuge .  Larutan  yang  telah  terpisah  dari CaSO 4 kemudian  diumpankan  ke  dalam  evaporator  untuk dipekatkan  sebelum  mengalami  proses  pemurnian  lebih lanjut dalam kolom distilasi reaktif.
Evaporator yang digunakan adalah triple-effect evaporator untuk menghemat penggunaan steam . Pada suhu di atas 90 o C asam laktat akan mulai terpolimerisasi sehingga peralatan  non-reaktor  dijaga  suhunya  kurang  dari  90 o C. Evaporator  bekerja  dalam  keadaan  vakum  untuk  menjaga titik  didih  larutan  tidak  lebih  dari  90 o C.  Larutan  keluar evaporator memiliki konsentrasi 30%.
Larutan  asam  laktat  30%  dari  evaporator  diumpankan ke  dalam  kolom  distilasi  reaktif.  Sebelum  diumpankan  ke dalam  kolom  distilasi,  larutan  asam  laktat  dicampur  dengan metanol  sebagai  reaktan  dalam static  mixer kemudian dipanaskan dalam heater hingga suhu mencapai 99 o C. Suhu tersebut merupakan suhu optimum reaksi pembentukan ester laktat.  Di  dalam  kolom  distilasi  terjadi  reaksi  sekaligus
Asam laktat Kalsium hidroksida Kalsium  laktat Air Kalsium laktat Asam sulfat Asam laktat Kalsium sulfat Tabel 6. Perbandingan tipe proses polimerisasi Tipe Proses Kelebihan Kekurangan Direct Polymerization  One-step  Sederhana  Murah  Berat molekul produk rendah  Yield rendah  Optical purity rendah Chani extension polymerization  Two-step  Berat molekul produk tinggi  Berbahaya bagi lingkunagn  Tidak food  grade maupun medical grade  Optical purity rendah Enzymatic polymerization  One-step  Ramah lingkungan
 Berat molekul tinggi  Teknologi yang belum dikembangkan  Yield rendah Ring-opening polymerization  Berat molekul produk tinggi
 Food  grade dan medical grade
 Yield tinggi
 Optical purity tinggi  Multi-step  Membutuhkan kemurnian lactide yang tinggi sehingga menaikkan cost .
pemisahan  produk.  Reaksi  yang  terjadi  adalah  sebagai berikut:
C 3 H 6 O 3 +     CH 3 OH C 4 H 8 O 3 +     H 2 O
Reaksi  yang  terjadi  merupakan  reaksi  bolak-balik sehingga  pemisahan  produk  secara  terus  menerus  dapat mendorong  reaksi  ke  arah  pembentukan  produk  sehingga konversi  reaksi  dapat  mencapai  100%.  Pemisahan  produk dilakukan dengan memanfaatkan titik didih metil laktat yang rendah,  sehingga  sebagian  besar  metal  laktat  teruapkan menjadi top  product kolom  sedangkan  komponen  lain  yang kurang  volatil  turun  menjadi bottom  product dan  dibuang sebagai waste .  Vapor  metil  laktat  kemudian  dikondensasi dalam  kondensor  dan  ditampung  dalam reflux  drum . Sebagian kecil metil laktat di reflux menuju kolom distilasi. Larutan  metil  laktat  yang  masih  mengandung  banyak air  kemudian  diumpankan  menuju  kolom  distilasi  reaktif  II untuk  dikonversi  menjadi  asam  laktat  melalui  reaksi hidrolisis  sekaligus  dipisahkan  dari  air  sebagai by-product . Larutan metil laktat terlebih dahulu dipanaskan dalam heater hingga  suhu  mencapai  97 o C  untuk  mendorong  terjadinya reaksi hidrolisis sebagai berikut:
C 4 H 8 O 3 +     H 2 O C 3 H 6 O 3 +     CH 3 OH
Methanol  dan  sisa  air  yang  terbentuk  langsung terpisahkan  menuju top  product sedangkan  asam  laktat menuju bottom  product .  Asam  laktat  yang  terbentuk  dalam bottom  product memiliki  konsentrasi  mencapai  99%  yang siap untuk dipolimerisasi.

## C. Tahap Polimerisasi Asam Laktat
Larutan  asam  laktat  pekat  99%  dari  kolom  distilasi kemudian  dipompa  menuju  reaktor prepolymer yang merupakan  reaktor  berpengaduk.  Di  dalam  reaktor  terjadi reaksi polycondensation pembentukan  polimer  asam  laktat dengan  berat  molekul  rendah  ( prepolymer )  dan  air  dengan bantuan  katalis  SnCl 2 .  Molekul  asam  laktat  memiliki  dua ujung dengan gugus yang berbeda yaitu gugus hidroksil dan gugus  fungsi  asam  yang  mana  dapat  mengakibatkan terjadinya reaksi esterifikasi intermolekuler dan intramolekuler.  Gugus  alkoksi  asam  laktat  bereaksi  dengan hidrogen  yang  terpecah  dari  gugus  hidroksil  asam  laktat terdekat membentuk rantai polimer [7] .
Pada  saat  yang  sama,  terjadi  pula  pembentukan  dimer siklik  ( lactide )  namun  dalam  jumlah  yang  kecil  dengan derajat polimerisasi 2. Lactide dapat terbentuk karena reaksi transesterifikasi  intramolekular  dari lactoyl  lactic  acid atau karena  degradasi  oligomer.  Karena  kesetimbangan  reaksi yang  kuat,  menyebabkan  rantai  polimer  yang  terbntuk tidak terlalu  panjang  sehingga  menghasilkan  berat  molekul  yang rendah  berkisar  antara  400  hingga  2500.  Penghilangan  air yang  terbentuk  sangat  penting  untuk  menggeser  reaksi cenderung ke arah pembentukan oligomer [7] . Produk yang terbentuk terdiri dari monomer asam laktat, prepolymer ,  oligomer,  dan  lactide  dalam  keadaan  lelehan viskus  ( melt )  kemudian  diumpankan  ke  dalam  reaktor depolimerisasi. Dalam proses ini terjadi reaksi transesterifikasi intramolekuler disebut juga dengan ‘ backbiting ’.  Prepolimer  berada  dalam  kesetimbangan dengan dimer siklik ( lactide ) [8].
Dengan  mengatur  tekanan  dan  suhu  dalam  reaktor depolimerisasi, maka lactide dapat dibentuk secara kontinyu dan  teruapkan.  Penguapan lactide dalam  reaktor  dapat menggerakkan  reaksi  depolimerisasi  ke  arah  kanan  untuk menghasilkan  net lactide sewaktu  reaktor  mencari kesetimbangan. Reaktor prepolimerisasi dapat berupa falling film evaporator karena  dapat  memaksimalkan surface  area antara liquid and vapor sehingga liquid lactide  dapat  lebih mudah  teruapkan.  Hal  ini  dapat  mempercepat  penghilangan lactide yang  terbentuk,  akibatnya  akan  mendorong terjadinya  reaksi.  Secara  umum, falling  film evaporator memiliki  waktu hold-up yang  relatif  kecil  dan  memiliki koefisien  transfer  panas  yang  tinggi,  keduanya  akan menurunkan  reaksi  degenerasi  yang  terjadi  selama produksi lactide. Prepolymer diumpankan  ke evaporator dari  atas, dengan  suhu  operasi  180-250 o C  dan  tekanan  vakum  antara 2-60  mmHg  selama  2,5  –  10  menit.  Ketebalan  film  yang digunakan  berkisar  antara  0,5  –  15  mm,  tipis  sehingga molekul  lactide  dapat  teruapkan  dalam  waktu  singkat.  Di dalam tube terjadi transfer panas serta reaksi depolimerisasi. Produk keluar dari bawah dimana vapor mengandung lactide keluar dari sistem [7].
Reaktan dalam jumlah kecil yang tidak bereaksi serta by- product yang  kurang  volatil  tertinggal  di  bagian  bawah reaktor  dan  kemudian  di purge .  Aliran vapor yang  keluar dari  reaktor  depolimerisasi  sebagian  besar  terdiri  dari lactide .  Sebagian  kecil  air,  asam  laktat,  dan  oligomer  ikut
Asam laktat Methanol Metil laktat Metil laktat Asam laktat
Metanol Air Air
Gambar 1. Diagram alir proses polimerisasi
Gambar 2. Reaksi direct polymerization
Gambar 3. Reaksi polycondensation pada kesetimbangan
Gambar 4. Reaksi pada depolimerisasi
teruapkan  bersama  uap lactide .  Sebuah  kondensor  parsial dihubungkan dengan reaktor depolimerisasi yang mana akan mengkondensasi  sebagian vapor .  Sebagian  besar lactide , dimer,  dan  oligomer  terkondensasi  dan  keluar  dari  sistem, sedangkan  air  dan  asam  laktat  tidak  tetap  dalam  keadaan vapor  dan  diumpankan  ke  proses  selanjutnya. Lactide yang terbentuk  terdiri  dari  tiga  stereoisomer  bentuk,  yaitu L- lactide, D-lactide , dan meso-lactide .
Selama  polimerisasi  pembukaan  cincin,  berat  molekul dapat  tercapai  bergantung  pada  kemurnian lactide .  Gugus hidroksil  asam  laktat  dan  oligomer  yang  ada  merupakan pengotor. Semakin besar kandungan pengotor tersebut maka semakin  rendah  berat  molekul  yang  dapat  dicapai  dalam proses polimerisasi. Konsentrasi gugus hidroksil yang keluar dari  proses  depolimerisasi  masih  terlalu  besar  maka  harus dipisahkan  terlebih  dahulu  melalui  proses  distilasi.  Umpan vapor lactide dialirkan menuju kolom distilasi. Umpan vapor lactide yang  masuk  kolom distilasi terdiri dari L-lactide 96,73%,  air  2,78%,  dan  sisanya  berupa pengotor  yang  lebih volatile .  Pengotor  keluar  sebagai  top product  sedangkan L-lactide dan DL-lactide keluar  sebagai bottom product dengan konsentrasi L-lactide sebesar 99,7% Fraksi L-lactide diumpankan  ke  dalam  reaktor polimerisasi  dengan  kehadiran  katalis  Sn(Oct) 2 [9].  Katalis ini  akan  menginisiasi  pembukaan  cincin  dengan  menyerang rantai  rangkap  ( double  bond )  oksigen lactide terdekat. Material  hidroksil  dan nucleophilic beraksi  secara  simultan dengan radikal yang cincinnya terbuka akhirnya membentuk molekul air sebagai by-product . Katalis  bekerja  dengan  mekanisme coordination- insertion .  Pembentukan  radikal  bebas  oleh  katalis  terhadap gugus  fungsinya  mempercepat  propagasi  rantai  reaksi, mengakibatkan  pembentukan high  molecular  weight PLA [7].  Reaktor  ini  berupa  reaktor  berpengaduk  dengan konversi maksimal monomer adalah 95%. PLLA yang keluar reaktor  dalam  keadaan  leleh  dengan  viskositas  sebesar 10000 Pa.s.
PLLA  yang  keluar  reaktor  masih  mengandung  2,5% monomer  lactide.  Untuk  menghasilkan  produk  PLLA  yang stabil,  maka  kandungan  monomer  tersebut  harus  direduksi menjadi  1%  dengan  melakukan  proses  demonomerisasi. Sebelum masuk proses demonomerisasi, katalis dalam PLLA dideaktivasi  dengan  penambahan  asam  fosfat.  Selain  itu, ditambahkan stabilizer berupa  -topolone untuk  mencegah
polimer
mengalami degradasi
selama proses
demonomerisasi.  Pecampuran  dilakukan  dalam static  mixer dengan  waktu  tinggal  3-10  menit.  Setelah  itu,  campuran masuk ke dalam extruder yang dioperasikan dalam keadaan vakum untuk proses demonomerisasi. Proses demonomerisasi dilakukan untuk menghilangkan kandungan monomer dalam PLLA dengan prinsip degassing . Monomer lactide  yang  terkandung  di  dalam  lelehan  PLLA  akan menguap  kemudian  di recycle ke  kolom  distilasi.  PLLA keluar dari extruder memiliki kadar monomer 0.05%. Proses granulasi dilakukan dalam underwater granulation yang  tergabung  dalam  serangkaian  alat extruder . Proses  ini akan  mengubah melt menjadi  granul-granul  berbentuk  resin dengan  ukuran  15  mm.  Granul  keluar  dari  extruder dilewatkan screen untuk  memisahkan  ukuran  granul  yang kurang  dari  15  mm.  Granul  yang  kurang  sesuai  kemudian direcycle ke dalam extruder sedangkan yang ukuranya telah sesuai diumpankan ke dalam rotary dryer untuk dikeringkan. Produk  resin  PLLA  yang  telah  kering  kemudian  disimpan dalam storage dengan bantuan bucket elevator .

## IV. ANALISA EKONOMI
Analisa  ekonomi  dimaksudkan  untuk  dapat  mengetahui apakah suatu pabrik yang direncanakan layak didirikan atau tidak.  Pada  pra  desain  pabrik  PLLA  dari  tetes  tebu  ini dilakukan  evaluasi  atau  studi  kelayakan  dan  penilaian investasi.  Parameter  yang  perlu  ditinjau  dalam  analisa ekonomi antara lain:
1) Laju pengembalian modal ( Internal Rate of Return)
2) Waktu pengembalian modal ( Pay Out Time)
3) Titik impas ( Break Event Point)
A. Laju Pengembalian Modal (Internal Rate of Return/IRR)
Pada pabrik PLLA dari tetes tebu ini memiliki laju bunga (harga i) sebesar 13,19%. Harga i yang diperoleh lebih besar dari  harga  I  untuk  bunga  pinjaman  yaitu  9,75%  per  tahun. Dengan harga i = 13,19% yang didapatkan dari perhitungan menunjukkan  bahwa  pabrik  ini  layak  didirikan  dengan kondisi tingkat bunga pinjaman 9,75% per tahun.

## B. Waktu Pengembalian Modal (Pay Out Time/POT)
Pada  pabrik  PLLA  dari  tetes  tebu  ini  waktu pengembalian  modal  minimum  adalah  5,13  tahun.  Hal  ini menunjukkan bahwa pabrik ini layak untuk didirikan karena
Gambar 5. Sistem distilasi pemurnian lactide
Gambar 6. Break Event Point pada penelitian ini
POT  yang  didapatkan  5,13  tahun  lebih  kecil  dari  perkiraan usia pabrik.

## C. Titik Impas (Break Event Point/BEP)
Analisa  titik  impas  digunakan  untuk  mengetahui besarnya  kapasitas  produksi  dimana  pabrik  tidak  laba  atau rugi,  artinya  total  penjualan  sama  dengan  total  ongkos produksi.  Beberapa  komponen  yang  merupakan  komponen total  production  cost digunakan  untuk  mencari  BEP,  yang dinyatakan  dalam  pengeluaran  tetap  (FC), variable  cost (VC) dan semi variable cost (SVC). Pada pabrik PLLA dari tetes tebu ini memiliki nilai BEP sebesar 45,6%pabrik PLLA dari  tetes  tebu  ini  waktu  pengembalian  modal  minimum adalah  5,13  tahun.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  pabrik  ini layak  untuk  didirikan  karena  POT  yang  didapatkan  5,13 tahun lebih kecil dari perkiraan usia pabrik.

## V. KESIMPULAN
Setelah  ditinjau  dari  aspek  teknis  dan  ekonomi  yang telah dilakukan, Pabrik Poly-L-Lactic Acid dari tetes tebu ini layak  didirikan  pada  tahun  2020  dengan  estimasi  umur pabrik selama 10 tahun.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] W.J.  Groot  and  T.  Borén,  “Life  cycle  assessment  of  the manufacture of lactide and PLA biopolymers from sugarcane in Thailand,” International Journal of Life Cycle Assessment , Vol.  15,  No.  9  (2010),  970–984.  doi:  10.1007/s11367-010- 0225-y.
[2] L.  Nurjannah,  “Tetes  Tebu  Sebagai  Alternatif  Sumber Karbon  untuk  Produksi  Asam  Laktat  oleh  Lactobacillus
Delbrueckii  Subsp.  Bulgaricus.”,  Undergraduate  Thesis, Dept  of  Biochemistry,  Institut  Teknologi  Pertanian,  Bogor, Indonesia (2012)
[3] A.  N. Vaidya, R. A. Pandey, S. Mudliar, M. Suresh Kumar, T. Chakrabarti,  and S. Devotta, “Production and recovery of lactic  acid  for  polylactide  -  An  overview,” Critical  Reviews in  Environmental  Science  and  Technology ,  Vol.  35,  No.  5,
(2005), 429–467. doi: 10.1080/10643380590966181.
[4] H.W.  Ryu,  Y.J.  Wee,  and  J.N.  Kim,  “Biotechnological production  of  lactic  acid  and  its  recent  applications,” Food Technology and Biotechnology , Vol. 44, No. 2 (2006), 163– 172. doi: citeulike-article-id:7853424
[5] J. M. Monteagudo, L. Rodríguez  J. Rincón, and  J. Fuertes, “Kinetics  of  Lactic  Acid  Fermentation  b  y  Lactobacillus delbrueckii Grown on Beet Molasses,” Journal  of Chemical Technology and Biotechnology , Vol. 68, No. 3 (1997), 271- 276.
[6] S.S. Patil, S.R. Kadam, K.B. Bastawde, J.M. Khire JM, D.V. Gokhale, “Production of lactic acid and fructose from media with  cane  sugar  using  mutant  of  Lactobacillus  delbrueckii NCIM 2365,” Letters in Applied Microbiology , Vol. 43, No. 1 (2006), 53–57. doi: 10.1111/j.1472-765X.2006.01907.x.
[7] A.  Colli,  A.S.  Awan,  A.  Lombardo,  T.J.  Echtermeyer,  T.S. Kulmala,  A.C.  Ferrari,  “Graphene-Based  Mim  Diode  and Assocated  Methods  ,“  US  Patent  9.202,945  B2,  Dec  1 st , (2017).
[8] S.M.  Davachi  and  B.  Kaffashi,  “Polylactic  Acid  in Medicine,” Journal  Polymer-Plastics  Technology  and Engineering , Vol. 54 (2015), 37–41. doi: 10.1080/03602559.2014.979507.
[9] Y.  Yu,  G.  Storti,  and  M.  Morbidelli,  “Kinetics  of  ring- opening  polymerization  of  l,  l  -lactide,” Industrial  and Engineering  Chemistry  Research ,  Vol.  50,  No.  13  (2011), 7927–7940. doi: 10.1021/ie200117n.