Journal of Natural Resources and Environmental Management
9 (3): 680-691. http://dx.doi.org/10.29244/jpsl.9.3.680-691 E-ISSN: 2460-5824 http://journal.ipb.ac.id/index.php/jpsl
Analisis Emisi GRK dan Konversi Energi pada Produksi Minyak Jarak ( Ricinus communis L.) dengan Metode Life Cycle Assessment (LCA)
GHG Emission Analysis and Energy Conversion in Castor Oil (Ricinus communis L.) Production with Life Cycle Assessment (LCA) Method
Medy Ramdhani a , Mohammad Yani b , Andes Ismayana b
a Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor, Kampus IPB Dramaga, Bogor, 16680
b Departemen  Teknologi  Industri  Pertanian  Bogor,  Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Institut  Pertanian  Bogor,  Kampus  IPB  Dramaga, Bogor, 16680
Article Info: Received: 12 - 10 - 2018 Accepted: 13 - 05 - 2019

## Keywords:
Castor oil, life cycle assessment, emission reduction
Corresponding Author: Medy Ramdhani Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor; Email: medyramdhani@gmail.com
Abstract : Castor  oil  (Ricinus  communis  L.)  is  a  renewable,  multifunction vegetable oil, used in wide range of chemical industry feedstock. Nowadays, a product derived from castor has able to replace petroleum-based chemical feedstock. In spite of its renewable characteristic, castor oil production has to meet the environmental sustainability. This study was conducted to determine numbers of input and output used, as well as, their impact to the environment in the production processes. Life Cycle Assessment (LCA) method was used to determine  the  input,  output  and  environmental  impacts  of  castor  oil production. The result is, that the needs for a ton of castor oil are: 0.97 ha of land, 1.06 kg of seeds for plantation, 0.27 tons of fertilizer, 7.7 liters of petrol, 219.71 liters of diesel, 2.43 tons of seeds for processing purpose, and 1 187.54 liters  of  water.  The  production  process  itself  emits  1.03  tons  CO 2-eq of greenhouse  gas  (GHG).  Reduction  to  environmental  pressure  could  be accomplished by replacing fossil fuel with castor cake during production to reduce 153.19 liters of diesel usage equals with 0.43 tons CO 2-eq emission for a ton castor oil.

## How to cite (CSE Style 8 th Edition):
Ramdhani M, Tani M, Ismayana A. 2019. Analisis emisi GRK dan konversi energi pada produksi minyak jarak ( Ricinus Communis L. ) dengan metode life cycle assessment (LCA). JPSL 9 (3): 680-691. http://dx.doi.org/10.29244/jpsl.9.3.680-691.

## PENDAHULUAN
Bahan baku industri kimia yang banyak digunakan saat ini merupakan produk turunan dari minyak bumi yang  ketersediaannya  terus  menurun,  harganya  terus  meningkat,  dan  menjadi  sumber  polutan  yang menyebabkan  gas  rumah  kaca  (GRK)  yang  berakibat  pada  pemanasan  global  (Carlsson et  al. 2011).  Oleh karena itu upaya-upaya untuk mencari alternatif bahan-baku pengganti terus dilakukan, salah satunya minyak nabati. Minyak nabati memiliki potensi untuk menggantikan fungsi yang sama dari produk turunan minyak bumi dengan kelebihan lebih ramah lingkungan dan dapat diperbaharui.
Minyak jarak merupakan salah satu jenis minyak nabati non-pangan yang dapat menghasilkan beragam produk turunan sebagai bahan dasar di banyak industri kimia, karena memiliki karakteristik yang unik  yaitu dapat bertahan pada temperatur tinggi dan rendah (Sallihu et al. 2014). Minyak jarak digunakan sebagai bahan-
baku  industri  seperti  farmasi,  kosmetik,  cat,  dan  pelumas.  Beberapa  penelitian  terkait  penggunaan  produk turunan minyak jarak diantaranya sebagai fatty acid methyl esters (FAMEs) (Canoira 2010), hyperbranched polyurethane berbahan  baku  minyak  jarak  sebagai  pelapis  (Thakur  dan  Karak  2013),  sebagai  pelumas (Elmunafi et al. 2015, Greco-Duarte et al. 2017), busa polyurethane untuk insulasi panas (Carrico et al. 2017). Dalam beberapa tahun terakhir, kebutuhan minyak jarak terus meningkat di pasar dunia. Berdasarkan data Food  and  Agricultural  Organitation (FAO),  tren  ekspor  minyak  jarak  secara  global  terus  meningkat,  dari angka 281.111 Ton pada tahun 2000 meningkat hingga 707.304 Ton pada tahun 2013 (FAO 2017).
Tanaman jarak sendiri selain dapat menghasilkan minyak jarak dari bijinya, juga mempunyai manfaat lain bagi  lingkungan,  salah  satunya  adalah  sebagai  tanaman  untuk  fitoremediasi,  sehingga  tanaman  ini  aman digunakan untuk menjerap kontaminan dalam tanah. Kontaminan yang dapat dijerap jarak kepyar diantaranya cadmium (Cd), tembaga (Cu), seng (Zn), timbal (Pb) dan nikel (Ni) (Rajkumar dan Freitas 2008; Huang et al. 2011;  Olivares et  al. 2012;  Bauddh  dan  Singh  2012;  Kiran  dan  Prasad  2017).  Selain  untuk  fitoremediasi, tanaman  jarak  berpotensi  untuk  digunakan  sebagai  bioindikator,  karena  kandungan  polutan  dapat  dengan mudah dideteksi pada bagian daun dan buah (Mendes et al. 2015).
Penggunaan  bahan  baku  terbarukan  sangat  penting  untuk  dikembangkan  untuk  menggantikan  sumber daya alam tak terbarukan. Selain itu dalam upaya produksinya, terdapat manfaat lain yang didapat seperti yang telah  dijelaskan  di  atas.  Namun  penggunaan  bahan  baku  terbarukan  tidak  selalu  memberikan  manfaat  yang setimbang,  karena  penggunaan  energi  dan  sumber  daya  mungkin  melebihi  manfaat  yang  didapatkan.  Oleh karena itu diperlukan sebuah kajian untuk mengetahui besaran material dan energi yang digunakan serta emisi yang dihasilkan dari penggunaan sumber daya dalam upaya menghasilkan minyak jarak.
Life Cycle Assessment (LCA) dapat digunakan sebagai metode ilmiah untuk mengidentifikasi material, sumber energi dan emisi muncul dari keseluruhan daur hidup sebuah produk, dimulai dari pengambilan bahan baku,  proses  produksi,  penggunaan,  perawatan,  hingga  penanganan  pasca  penggunaan  (Klöpffer  dan  Grahl 2014). LCA dapat membantu dalam: (1) mengidentifikasi peluang untuk memperbaiki kinerja lingkungan dari produk di berbagai titik dalam daur hidupnya, (2) menginformasikan kepada pengambil keputusan di industri, organisasi  pemerintah  atau  non-pemerintah  (3)  pemilihan  indikator  yang  relevan  dari  kinerja  lingkungan, termasuk teknik pengukuran dan pemasaran (SNI 2016).
LCA  membutuhkan  data  mengenai  input  dan  output  secara  lengkap,  meliputi  bahan  baku,  proses pembuatan,  distribusi,  transportasi,  konsumsi,  hasil  samping,  dan  dampak  lingkungan.  LCA  terdiri  dari beberapa elemen, di antaranya: (1) identifikasi dan mengukur faktor-faktor yang terlibat, (2) evaluasi faktor- faktor yang berpotensi berdampak terhadap lingkungan, dan (3) analisis untuk mengurangi dampak lingkungan (Klöpffer dan Grahl 2014).

## METODE

## Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan pada bulan September 2017 – Maret 2018 di fasilitas produksi PT. Bio Greenland dan  kebun  jarak  milik  petani  mitra  perusahaan,  Kabupaten  Sumbawa,  Provinsi  Nusa  Tenggara  Barat.  Titik data dapat dilihat pada Gambar 1.

## Gambar 1 Peta lokasi penelitian.

## Metode Pengumpulan Data
Penelitian  ini  dilaksanakan  berdasarkan  metode  yang  terdapat  dalam  ISO  14040-2006  Principles  and Framework LCA dan ISO 14044. Kedua standar ini menggantikan empat standar yang telah ada sebelumnya yaitu ISO 14040:1997, ISO 14041:1999, ISO 14042:2000 dan ISO 14043:2000 (Finkbeiner et al. 2006). Dalam kerangka ini dijelaskan bahwa LCA terdiri dari empat tahap utama yaitu (a) definisi tujuan dan ruang lingkup ( goal and scope definition ), (b) analisis inventori input dan output ( life cycle inventory analysis ), (c) perkiraan dampak lingkungan dari semua input dan output ( life cycle impact assessment ), dan (d) interpretasi hasil ( life cycle interptretation ).

## Penentuan Tujuan dan Ruang Lingkup LCA
Tujuan  pelaksanaan  kajian  LCA  minyak  jarak  untuk  memberikan  informasi  mengenai  kebutuhan material,  energi,  dan  dampak  lingkungan  dalam  daur  hidup  minyak  jarak  bagi  perusahaan  dan  akademisi. Dengan  informasi  ini  kemudian  disusun  alternatif  perbaikan  proses  produksi  untuk  mengurangi  dampak negatif bagi lingkungan.

## Metode Analisis Data

## Analisis Inventori Daur Hidup
Analisis inventori merupakan bagian dari komponen LCA yang berisi informasi input dan output bahan baku, energi, limbah dan produk samping yang dihasilkan selama siklus daur hidup suatu produk. Tahapan analisis  inventori  dilakukan  dengan  menggunakan  pendekatan  metode  LCA  berupa  analisis  aliran  neraca energi, neraca massa dan emisi berdasarkan ketentuan ISO 14040 tahun 2006 (ISO 2006) yang dapat dilihat pada (Gambar 2). Data yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari data sekunder berdasarkan dokumen perusahaan  dan  publikasi  hasil  penelitian  terkait.  Sebagian  data  diperoleh  dari  hasil  perhitungan  dengan
beberapa  asumsi  dan  data  primer.  Berdasarkan  hasil  analisis  inventori  diperoleh  besaran  kebutuhan  bahan baku, energi dan emisi yang dihasilkan untuk memproduksi satu ton minyak jarak.

## Life Cycle Impact Assessement (LCLA)
Penilaian dampak lingkungan dilakukan sesuai dengan goal and scope definition yang telah ditentukan. Kategori dampak yang diamati dalam penelitian ini adalah peningkatan gas rumah kaca (GRK) dari emisi gas CO 2 , CH 4 , NO 2 dalam satuan ton CO 2-eq.

## Interpretasi Hasil
Interpretasi  hasil  adalah  langkah  terakhir  dalam  LCA.  Interpretasi  hasil  terdiri  dari  dua  langkah,  yaitu identifikasi  isu  penting  dan  evaluasi.  Pada  tahap  identifikasi  isu  penting,  interpretasi  hasil  dilakukan  untuk melihat konsistensi dalam inventarisasi input, output, dan penilaian dampak lingkungan. Pada tahap ini akan ditentukan bagian dari proses yang perlu/dapat dilakukan upaya penurunan emisi.
Data yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari hasil pengamatan, data wawancara langsung dengan karyawan pabrik, dokumen perusahaan serta data dari penelitian sebelumnya yang relevan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Goal and Scope definition
Kajian  LCA  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  besarnya  dampak  yang  ditimbulkan  dalam  memproduksi minyak jarak, terutama dampak terhadap pemanasan global. Untuk mengetahui dampak yang dihasilkan perlu diketahui input dan output baik energi maupun material yang digunakan dari seluruh rangkaian proses dalam menghasilkan  minyak  jarak,  serta  analisis  alternatif  perbaikan  efisiensi  produksi  dan  penurunan  dampak lingkungan.
Function dalam kajian LCA ini adalah sistem produksi minyak jarak dengan functional unit 1 ton minyak jarak. Reference flow yang diamati adalah material dan energi yang digunakan dalam produksi 1 ton minyak jarak. Scope dalam  kajian  produksi  minyak  jarak  mengacu  pada  pendekatan Cradle  to  Gate, yaitu  dari penanaman  tanaman jarak  hingga ekstraksi  minyak jarak yang  siap untuk didistribusikan untuk bahan baku industri selanjutnya (Gambar 2).

## Hasil Data inventori

## Tahap Budidaya
Budidaya dimulai dengan persiapan lahan dengan dua cara, yaitu dibakar dan ditumpuk. Umumnya petani di  daerah  Sumbawa  membakar  lahan  sisa  tanaman  musim  sebelumnya.  Metode  persiapan  lahan  ini  dipilih karena murah dan cepat. Namun disisi lain emisi yang dihasilkan cukup besar. Sementara petani di Lombok lebih memilih untuk menumpuk sisa tanaman dan dibiarkan hingga membusuk.
Setelah sisa tanaman dibersihkan, kemudian dibuat lubang tanam sedalam ±10 cm yang diisi dengan 2 buah biji jarak dengan jarak tanam 2x3 m. Di sekitar lubang tanam dibuat lubang untuk pupuk.
Pupuk yang digunakan adalah urea, KCL, dan SP-36 dengan aplikasi masing-masing 60 g, 30 g, dan 45 g. Kemudian 60 hari setelah tanam pada masa pemeliharaan dilakukan pemupukan kembali menggunakan urea dengan dosis 30 g.
Tanaman mulai berbuah pada umur 60 hari dan mulai dipanen pada umur 100 hari. Pemanenan dilakukan secara  manual  dengan  menggunakan  gunting  panen.  Buah  kemudian  dikeringkan  di  bawah  sinar  matahari selama 2-3 hari, kemudian dikupas dengan alat pengupas, dikemas dalam karung dan siap dikirim ke gudang perusahaan.  Petani  yang  menghasilkan  buah  kurang  dari  100  kg  umumnya  membawa  langsung  ke  gudang kemudian buah dikupas oleh pegawai pabrik di gudang.
Gambar 2 Batasan sistem kajian  cradle to gate LCA minyak jarak.
Tabel  1 Data input dan output unit process budidaya. Uraian 2015 2016 Input Output Input Output Material (ton) Benih 0.11 0.02 Urea 14.48 2.58 KCL 4.83 0.86 SP-36 7.24 1.29 Biji Jarak 241.30 43.00 Energi (kJ) Bensin 1 7916.30 980.40 Limbah (ton) Biomassa 335.75 59.83 Emisi (ton CO 2-eq ) 44.38 6.29

## Tahap Transportasi
Transportasi dari lahan ke gudang dilakukan baik oleh petani sendiri maupun oleh pihak perusahaan. Jika jarak lahan budidaya jarak tidak terlalu jauh dari pabrik, dan hasil tidak terlalu banyak, para petani umumnya membawa sendiri biji yang telah dihasilkan ke gudang perusahaan dengan menggunakan sepeda motor. Dalam jumlah  besar  dan  jarak  yang  lebih  jauh,  petani  berkoordinasi  dengan  petugas  lapang  dari  perusahaan  untuk pengadaan  unit  transportasi  berupa  minibus  pikap  atau  truk.  Lokasi  petani  yang  bekerja  sama  dengan perusahaan berasal dari daerah Sumbawa, Lombok, Dompu, dan Bima.
Penentuan  jarak  angkut  dari  kebun  ke  pabrik  berdasarkan logbook kendaraan  perusahaan.  Setelah diketahui jarak kemudian ditentukan jenis kendaraan angkut yang digunakan. Dalam penentuan jenis angkutan, diasumsikan bahwa untuk pengiriman biji kurang dari 100 kg dan jarak dari kebun ke pabrik kurang dari 30 km, maka kendaraan angkut yang digunakan adalah sepeda motor, dengan asumsi rata-rata konsumsi bahan bakar  minyak  (bbm)  sebesar  30  km/l.  Untuk  berat  biji  lebih  dari  di  antara  101-1  500  kg,  maka  kendaraan angkut yang digunakan adalah minibus pikap dengan rata-rata konsumsi bbm sebesar 10 km/l. Untuk berat biji lebih dari 1 500 kg, maka diasumsikan kendaraan yang digunakan adalah truk, dengan konsumsi bbm 4 km/l.
Persiapan Lahan Penanaman CH4, N 2 O Pemeliharaan Pupuk Pemanenan Transportasi Penyimpanan Pemilahan Pengupasan Pemanasan Pengempaan Penyaringan Penyimpanan N 2 O CO 2 BBM Bungkil Tanah,sampah organik Listrik BBM CO2 Sludge Manufaktur Transporasi Manufaktur Transporasi Distribusi TPA Penggunaan Supplier Transportasi CO 2 Transportasi Generator Boiler
Tabel 2 Data input dan output unit process transportasi. Uraian 2015 2016 Input Output Input Output Energi (MJ) Bensin 2 343.00 4 539.81 Solar 223 270.90 4 9751.5 Emisi (ton CO 2-eq ) 16.71 4

## Tahap Ekstraksi Minyak Jarak
Biji jarak yang diterima dari petani disimpan sementara di gudang penyimpanan. Pada saat diterima biji dikemas  ulang  dalam  karung  berkapasitas  20  kg  per  karung  untuk  memudahkan  penghitungan  stok  dan penyimpanan yang lebih efisien. Tidak ada perlakuan khusus dalam penyimpanan biji di dalam gudang.
Pada  saat  produksi  dilaksanakan,  biji  dari  gudang  ditimbang  ulang  sebelum  dimasukkan  ke  dalam konveyor menuju hopper#1 untuk memisahkan jika ada logam, kemudian pada hopper#2 biji dipisahkan dari sisa-sisa  ranting,  daun,  kulit  buah  dan  tanah.  Pada  tahap  selanjutnya  biji  jarak  menuju screener untuk memisahkan biji utuh dengan biji-biji yang pecah. Biji pecah penting untuk dipisahkan karena pada biji pecah kandungan minyak telah banyak berkurang.
Biji yang telah tersortir kemudian masuk ke dalam kettle atau tungku pemanas untuk meningkatkan suhu biji  jarak  hingga  70-90 o C  sehingga  kandungan  air  dalam  biji  berkurang.  Tungku  dipanaskan  dengan menggunakan  uap  yang  dihasilkan  oleh boiler .  Tungku  pemanas  terdiri  dari  beberapa  ruang  yang  akan meningkatkan suhu biji jarak secara bertahap. Hingga mencapai 90 o C. Biji yang telah dipanaskan kemudian dipindahkan  dengan screw  conveyor menuju expeller kemudian  biji  dikempa  dalam  tekanan  tinggi  untuk memisahkan  minyak  dengan  kernel.  Pada  tahap  ini  dihasilkan  minyak  jarak  yang  masih  kotor  dan  bungkil jarak. Bungkil jarak kemudian dipindahkan ke gudang penyimpanan khusus bungkil. Bungkil dikemas dalam karung kemudian disimpan.
Minyak  jarak  yang  dihasilkan  dari expeller masih  banyak  bercampur  dengan  material  yang  tidak diinginkan. Oleh karena itu minyak kembali dipanaskan kembali dalam heater tank kemudian dipompa dengan tekanan  tinggi  menuju  saringan,  menghasilkan  minyak  jarak  yang  telah  bebas  dari  kotoran  dan  sisa-sisa bungkil  yang  mengandung  sedikit  minyak  ( sludge ).  Minyak  yang  telah  bersih  kemudian  di  pompa  menuju tangki penyimpanan.
Kapasitas produksi terpasang PT. Bio Greenland mampu memproduksi 12 000 ton minyak jarak per tahun. Sumber  energi  yang  digunakan  untuk  menjalankan  pabrik  ini  berasal  dari  generator  diesel  dengan  daya 350kVA.  Pada  saat  beroperasi,  generator  diesel  mengonsumsi  bahan  bakar  solar  sebanyak  33  liter/jam. Sementara itu konsumsi bahan bakar boiler sebesar 32.6 liter/jam.
Tabel  3 Data input dan output unit process ekstraksi minyak jarak. Uraian 2015 2016 Input Output Input Output Material (ton) Biji Jarak 241.3 Air (l) 138 850.99 Minyak Jarak 98.88 Bungkil Jarak 120.07 Sludge 12.72 Limbah padat 9.63 Energi (MJ) Solar 680 647.64 84 559.50 Emisi (ton CO 2-eq ) 50.44 6.27
Sumber  energi  kompleks  industri  menggunakan  kombinasi  generator  diesel  dan  PLN.  Listrik  kantor dipasok dari PLN, sementara untuk operasional pabrik menggunakan generator.
Berdasarkan  data  inventarisasi,  input  yang  diperlukan  dalam  menghasilkan  satu  ton  minyak  jarak disajikan dalam Tabel  4.

## Analisis Dampak
Pemanasan  global  biasa  dikenal  juga  dengan  perubahan  iklim  yang  terjadi  akibat  efek  rumah  kaca. Pemanasan global merupakan fenomena terjadinya peningkatan suhu pada bagian bawah atmosfer.
Penilaian  dampak  GRK  dilakukan  berdasarkan  data  inventori  penggunaan  energi  dan  emisi  yang diperoleh  dengan  menggunakan  perhitungan  kadar  GRK oleh Intergovernmental  Panel  on  Climate Change (IPCC) (KLH 2012). Terdapat 3 jenis emisi golongan GRK yang dihasilkan dari  kegiatan produksi minyak jarak, yaitu CO 2 , CH 4 , dan N 2 O. Emisi CO 2 dihasilkan dari seluruh rangkaian produksi minyak jarak. Tahap budidaya emisi CO 2 terjadi pada  saat  persiapan  lahan  dengan  cara  membakar  sisa  biomassa,  penggunaan  pupuk  urea,  dan  penggunaan bahan  bakar  untuk  mesin  pengupas  buah.  Emisi  gas  CH 4 muncul  dari  aktivitas  pembakaran  sisa  biomassa, sementara emisi gas N 2 O terjadi pada saat pengolahan lahan, dan pembakaran sisa biomassa.
Total emisi GRK pada proses pembuatan minyak jarak pada tahun 2015 dan 2016 berturut-turur adalah 110.70  dan 16.63  ton  CO 2-eq .  dengan  jumlah  produksi  minyak  jarak  98.88  dan  17.77  ton,  maka  dalam menghasilkan satu ton minyak jarak, menghasilkan emisi rata-rata 1.03 ton CO 2-eq .
Gambar 3 memperlihatkan unit proses produksi menghasilkan emisi paling besar, yaitu 50.44 ton CO 2-eq . emisi paling besar muncul akibat penggunaan bahan bakar fosil sebagai sumber energi untuk menggerakkan generator dan boiler. Penghasil emisi terbesar kedua adalah unit proses budidaya, yaitu 43.55 ton CO 2-eq . Emisi N 2 O  akibat  pengolahan  lahan  merupakan  penyumbang  tertinggi,  menyusul  pembakaran  sisa  tanaman  jarak. Walaupun CO 2 yang dihasilkan dari pembakaran lahan tidak dihitung ( carbon neutral ) karena diasumsikan akan diserap kembali pada musim tanam selanjutnya (KLH 2012), namun N 2 O dan CH 4 yang lepas ke atmosfer akibat  pembakaran  lahan  cukup  besar.  Sementara  itu,  emisi  dari  unit  proses  transportasi  sangat  kecil  jika dibandingkan  dengan  unit  proses  produksi  maupun  budidaya,  yaitu  16.  71  ton  CO 2-eq ,  yang  berasal  dari penggunaan bahan bakar fosil.
Selain emisi gas rumah kaca, proses produksi minyak jarak juga meninggalkan limbah bungkil ( kernel ) jarak yang belum dapat dimanfaatkan, hanya disimpan dalam gudang Kandungan ricin yang beracun dalam limbah bungkil jarak tidak memungkinkan penggunaan langsung bungkil sebagai pupuk maupun pakan ternak. Diperlukan proses tambahan untuk menghilangkan kandungan ricin sebelum dapat dijadikan pupuk atau pakan ternak.  Hal  ini  berbeda  dengan  limbah kernel lain  seperti  jarak  pagar  atau  minyak  sawit  yang  dapat dimanfaatkan untuk sebagai bahan baku pupuk kompos.
Tabel  4 Input produksi untuk menghasilkan satu ton minyak jarak. Uraian Satuan Nilai Material Lahan Ha 0.97 Benih kg 1.06 Biji Jarak ton 2.42 Pupuk ton 0.27 Air MWh 1 187.54 Energi Bensin MJ 254.10 Solar MJ 8 350.50 Total MJ 8 604.60
Gambar 3 Emisi GRK dari setiap unit proses produksi minyak jarak.

## Alternatif Penurunan Emisi
Salah  satu  alternatif  penurunan  emisi  gas  rumah  kaca  dalam  daur  hidup  minyak  jarak  yang  dapat dilakukan adalah dengan memanfaatkan limbah bungkil. Limbah bungkil jarak jumlahnya cukup besar, namun belum dimanfaatkan dengan optimal. Salah satu pilihan untuk memanfaatkan limbah bungkil jarak ini dengan cara  menggunakannya  sebagai  bahan  bakar  biomassa  untuk  menggerakkan  generator  listrik  dan  boiler menggantikan  solar.  Hal  ini  telah  diterapkan  pada  limbah  cangkang  kelapa  sawit  (Parinduri  2016).  Dengan demikian, limbah bungkil memiliki nilai ekonomis karena dapat menjadi bahan bakar biomassa menggantikan penggunaan solar. Selain itu pembakaran bahan bakar biomassa dianggap carbon neutral (Saidur et al. 2011) karena diasumsikan karbon yang dilepaskan akan diserap kembali pada musim tanam selanjutnya, sehingga menurunkan emisi GRK.
Penggunaan bungkil jarak sebagai bahan bakar dengan pirolisis memberikan keuntungan lebih banyak, karena  selain  energi  panas  saat  pirolisis  dapat  dimanfaatkan  untuk  mengoperasikan  boiler,  hasil  pirolisis berupa  minyak  dan  arang  dapat  dimanfaatkan  lebih  lanjut.  Minyak  hasil  pirolisis  dapat  digunakan  sebagai bahan  bakar  pencampur  solar,  atau  kembali  digunakan  untuk  proses  pirolisis  selanjutnya.  Kemudian  arang yang dihasilkan dapat dijadikan biorangpos, yaitu campuran arang dan kompos yang dapat digunakan sebagai media  tanam.  Arang  juga  berperan  sebagai  penyimpan  karbon  yang  stabil.  Diagram  alternatif  penggunaan biomassa sebagai sumber energi ditampilkan dalam  Gambar 4.
Penelitian yang telah mengkaji penggunaan bungkil jarak sebagai bahan baku arang dan minyak pirolisis diantaranya  Aldobouni et  al. (2015)  dimana  pirolisis  dilakukan  dalam  skala  laboratorium.  Pirolisis  bungkil dilakukan dalam oven elektrik pada suhu 400 o C, 450 o C, 500 o C dan 550 o C. produksi minyak pirolisis dan arang bervariasi dipengaruhi suhu dan lama pirolisis. Nilai High Heating Value (HHV) minyak yang dihasilkan adalah 26.57 MJ/Kg.
Menurut Aldabouni et al. (2015) suhu dan waktu yang paling optimal untuk mendapatkan hasil minyak paling tinggi adalah pada suhu 400 o C dengan lama proses 60 menit. Pada kombinasi suhu dan waktu ini dapat dihasilkan 63% minyak pirolisis dan sekitar 30% arang.
Sementara menurut penelitian Chen et al. (2014) pada suhu 400 o C dapat dihasilkan arang sekitar 37% dan  minyak  pirolisis  sekitar  36%. Perbedaan  hasil  dikarenakan  metode  penelitian  yang  digunakan  berbeda. Pada penelitian ini hasil arang maksimal dihasilkan pada suhu 200 o C mencapai 55%.
Menurut  Lehman et  al. (2006)  arang  merupakan  media  penyimpanan  karbon  dalam  tanah  yang  stabil dalam jangka panjang. Selain itu, penggunaan bio-arang memberikan keuntungan lain dengan meningkatkan kesuburan tanah yang akan meningkatkan hasil pertanian.
Untuk menghitung kebutuhan bungkil untuk menghasilkan energi setara dengan penggunaan pabrik saat ini,  perlu  diketahui  nilai  HHV  dari  bungkil  jarak.  Nilai  kalori  bungkil  jarak  menurut  beberapa  penelitian terdahulu disajikan dalam
.
Perhitungan  kebutuhan  biomassa  dihitung  dengan  menghitung  energi  yang  dihasilkan  dari  rata-rata konsumsi  solar  per  jam  dikalikan  dengan  ketetapan  konsumsi  solar  per  kilowatt  sebesar  0.21,  kemudian dibandingkan dengan bangkitan energi dari proses pirolisis bungkil jarak yang menggerakkan generator tenaga uap dengan asumsi efisiensi konversi energi bahan bakar biomassa menjadi listrik yang digunakan sebesar 0.2 (Harris et al. 2013)
Dengan  asumsi  rata-rata  nilai  kalori  bungkil  yang  digunakan  sebesar  22.27  MJ/kg,  maka  untuk menggantikan satu liter solar dapat menggunakan 4.40 kg atau 145.16 kg/jam bungkil jarak. Sementara untuk menggerakkan boiler pemanas biji jarak, dengan asumsi efisiensi boiler sebesar 0.7112 (Anam 2015) maka 1 liter solar dapat digantikan dengan 4.23 kg bungkil atau 127.21 kg/jam. Dengan asumsi arang yang dihasilkan sebesar 30% dari berat kering biomassa, maka potensi arang dalam penggunaan 1 kg bungkil jarak sebagai bahan  bakar  adalah  25  g  dengan moisture content rata-rata  15%.  Dengan  skenario  tersebut,  maka  jika menggunakan  data  produksi  tahun  2015  dan  2016,  penurunan  penggunaan  bahan  bakar,  limbah  dan  emisi disajikan  dalam  Jumlah  bungkil  yang  digunakan  masih  lebih  kecil  dari  bungkil  yang  dihasilkan,  sehingga kebutuhan  bahan  baku  untuk  bahan  bakar  generator  dan  boiler  dapat  dipenuhi  secara  mandiri.  Dengan penggantian bahan bakar tersebut maka emisi dari pabrik adalah nol dengan asumsi penggunaan bahan bakar biomassa adalah carbon neutral . Sehingga  secara keseluruhan mengurangi emisi sebesar 50.44 ton CO2-eq pada tahun 2015 dan 6.27 ton CO2-eq pada tahun 2016. Perubahan penggunaan bahan bakar, limbah dan emisi GRK per satu ton minyak jarak  yang dihasilkan disajikan dalam  Tabel  8, dengan input dan output lainnya tetap.

## Tabel 6 .
Proporsi penggunaan energi setelah menggunakan bungkil disajikan dalam Tabel  7. Diasumsikan seluruh penggunaan solar digantikan dengan bungkil jarak karena kebutuhan bungkil untuk menghasilkan energi dapat dipenuhi.
Gambar 4 Alternatif penggunaan biomassa sebagai sumber energi.
Tabel  5 Nilai kalor bungkil jarak. HHV (Mj/Kg) Referensi 19.12 Cao et al. (2016) 21.58 Sokoto & Bhaskar (2018) 20.50 Silva et al. (2014) 22.27 Chen et al. (2014)
Jumlah bungkil yang digunakan masih lebih kecil dari bungkil yang dihasilkan, sehingga kebutuhan bahan baku untuk bahan bakar generator dan boiler dapat dipenuhi secara mandiri. Dengan penggantian bahan bakar tersebut maka emisi dari pabrik adalah nol dengan asumsi penggunaan bahan bakar biomassa adalah carbon neutral . Sehingga secara keseluruhan mengurangi emisi sebesar 50.44 ton CO 2-eq pada tahun 2015 dan 6.27 ton CO 2-eq pada tahun 2016. Perubahan penggunaan bahan bakar, limbah dan emisi GRK per satu ton minyak jarak yang dihasilkan disajikan dalam Tabel  8, dengan input dan output lainnya tetap.
Tabel 6 Total penurunan penggunaan bahan bakar, limbah bungkil dan emisi GRK.
Satuan Tahun 2015 2016 Solar L 17 911.78 2 225.25 Bungkil ton 53.30 6.62 Arang ton 15.99 1.99 Reduksi emisi ton CO 2-eq 50.44 6.27 Tabel  7 Proporsi penggunaan sumber bahan bakar. Unit Process 2015 Bensin (l) Solar (l) Bungkil (kg) Budidaya 17 916.30 Trasnportasi 2 342.87 223 271.07 Ekstraksi 680 647.56 Unit Process 2016 Bensin (l) Solar (l) Bungkil (kg) Budidaya 851.40 Trasnportasi 4 539.86 49 751.35 Ekstraksi 84 559.50 Tabel  8 Perubahan penggunaan sumber energi, limbah dan emisi produksi per ton minyak jarak. Satuan BAU Alternatif Reduksi Energi Solar l 219.75 66.55 153.19 Limbah Bungkil Jarak ton 1.23 0.77 0.46 Emisi GRK ton CO 2-eq 1.03 0.60 0.43

## SIMPULAN
LCA minyak jarak dibatasi pada cradle to gate , dimana terdapat 3 unit process yang diamati, yaitu tahap budidaya, transportasi dan ekstraksi minyak jarak. Untuk menghasilkan 1 ton minyak jarak, diperlukan input berupa bahan baku biji jarak sebesar 2.42 ton, energi 8 604.60 MJ. Penggunaan energi terbesar terdapat pada unit process ekstraksi minyak sebesar 67%.
Emisi GRK dalam produksi 1 ton minyak jarak sebesar 1.03 ton CO 2-eq . Emisi terbesar berasal dari unit process ekstraksi minyak jarak (41.62%), budidaya (38.81%) dan transportasi (19.57%).  Alternatif penurunan emisi  dapat  dilakukan  dengan  pemanfaatan  limbah  bungkil  sebagai  bahan  bakar  biomassa.  Simulasi perhitungan penggantian bahan bakar solar menjadi biomassa, didapatkan penurunan emisi sebesar 50.44 ton CO 2-eq pada tahun 2015 dan 6.27 ton CO 2-eq pada tahun 2016, atau sebesar 0.43 ton CO 2-eq per ton minyak jarak yang dihasilkan menjadi 0.60 ton CO 2-eq per ton minyak jarak yang dihasilkan.

## DAFTAR PUSTAKA
[FAO] Food and Agricultural Organization. 2017. FAOSTAT [internet]. [diunduh pada 14 Agu 2017]. Tersedia pada: http://www.fao.org/faostat/en/#data/TP.
[ISO]  International  Standard  Organization.  2006. ISO  14040  Enviromental  Management  –  Life  Cycle Asessment – Principles and Framework. Switzerland (CH): ISO.
[KLH]  Kementerian  Lingkungan  Hidup.  2012. Pedoman  Penyelenggaraan  Inventarisasi  Gas  Rumah  Kaca Nasional Buku II Volume 3 Metodologi Penghitungan Tingkat Emisi Dan Penyerapan Gas Rumah Kaca Pertanian, Kehutanan, Dan Penggunaan Lahan Lainnya. Jakarta: Kementrian Lingkungan Hidup. Aldobouni IA, Fadhil  AB, Saied  IK. 2015. Conversion  of de-oiled castor seed cake into bio-oil and carbon adsorbents. Energy  Sources,  Part  A:  Recovery,  Utulization,  and  Environmental Effect. 37(24):  2617- 2624.
Anam  BK.  2015.  Potensi  Peningkatan  Efisiensi  Boiler  dan  Pengurangan  Penggunaan Industrial  Diesel  Oil (IDO) pada Pabrik Gula [tesis]. Bogor: Institut Pertanian Bogor.
Bauddh  K,  Singh  RP.  2012.  Growth,  tolerance  efficiency  and  phytoremediation  potential  of  Ricinus
Communis  (L.)  and  Brasica  Juncea  (L.)  in  salinity  and  drought  affected  cadmium  contaminated  soil.
Ecotoxicology and Environmental Safety. 85: 13-22.
Canoira L, Galean JG, Aicantara R, Lapuerta M, Garcia-Contreras R. 2010. Fatty Acid Methyl Esters (FAMEs) from  Castor  Oil:  production  process  assessment  and  synergetic  effects  in  its  properties. Renewable Energy. 35:208-217.
Cao  L,  Yuan  X,  Jiang  L,  Li  C,  Xiao  Z,  Hunag  Z,  Chen  X,  Zeng  G,  Li  H.  2016.  Thermogravimetric Characteristic and Kinetics Analysis of Oil Cake and Torrefied Biomass Blend. Fuel. 175;129-136. Carlsson AS, Yilmaz JL, Green AG, Symne Sten, Hovfander P. 2011. Replacing fossil oil with fresh oil – with what and for what. European Journal of Lipid Science and Technology. 113:812-831.
Carrico  CS,  Fraga  T,  Carvalho  VE,  Pasa  VMD.  2017.  Polyurethane  Foams  for  Thermal  Insulation  Uses Produced from Castor Oil and Crude Glycerol Biopolyols. Molecules. 22(7): 1091.
Chen GL, Chen GB, Li YH, Wu WT. 2014. A study of thermal pyrolysis for castor meal using taguchi method.
Energy. 71; 62-70.
Elmunafi MHS, Yusof NM, Kurniawan D. 2015. Effect of cutting speed and feed in turning hardened stainless steel using coated carbide cutting tool under minimun quantity lubrication using castor oil. Advances in Mechanical Engineering. 7(8): 1-7.
Finkbeiner M, Inaba A, Tan RBH, Christiansen K, Kluppel HJ. 2006. The new international standards for life cycle assesment: ISO 14040 and ISO 14044. International Journal of LCA. 11(2):80-86.
Greco-Duarte J, Cavalcanti-Oliveira ED, Da Silva JAC, Fernandez-Lafuente R, Freire DMG. 2017. Two-step enzymatic production of environmentally friendly biolubricants using castor oil: enzyme selection and product characterization. Fuel. 202:196-205.
Harris, Anam S, Mahmudsyah S. 2013. Studi pemanfaatan limbah padat dari perkebunan kelapa sawit. Jurnal Teknik POMITS. 1(2).
Huang  H,  Yu  N,  Wang  L,  Gupta  D.K,  He  Z,  Wang  K,  Zhu  Z,  Yan  X,  Li  T,  Yang  X.  2011.  The phytoremediation potential of bioenergy crop ricinus communis for ddts and cadmium co-contaminated soil. Bioresources Technology. 102:11034-11038. Kiran dan Prasad. 2017. Ricinus communis L. (Castor bean), a potential multi-purpose environmental crop for improved and integrated phytoremediation. The Eurobiotech Journal. 1(2):1-16.
Klöpffer W, Grahl B. 2014. Life Cycle Assessment (LCA):  A Guide to Best Practice. Weinhem (DE): Wiley- VCH Verlag GmbH
Lehman  J,  Gaunt  J,  Rondon  M.  2006.  Bio-charAH  GAAH  Sequestration  in  Terrestrial  Ecosystems  –  A Review. Mitigation and Adaptaion Strategies for Global Change. 11: 403-427. Mendes MG, Santos CDJr, Dias ACC, Bonetti AM. 2009. Castor Bean ( Ricinus communis L. ) as a Potential Environmental Bioindicator. Genetics and Molecular Research . 14(4): 12880-12887.
Olivares AR, Carrillo-Gonzales R, Gonzales-Chavez MDCA, Hernandez RMS. 2012. Potential of Castor Bean ( Ricinus  communis  L .)  for  Phytoremrdiation  of  Mine  Tailings  and  Oil  Production. Journal  of Environmental Management. 114: 316-323.
Parinduri L. 2016. Analisa Pemanfaatan Biomassa Pabrik Kelapa Sawit Untuk Sumber Pembangkit Listrik.
Journal of Electrical Technology. 2(1): 37-40.