Jurnal Energi Baru & Terbarukan, 2023, Vol. 4, No. 2, pp 108 – 117
Received : 21 Maret 2023 Accepted : 29 Mei 2023 Published : 20 Juli 2023
Copyright:  ©  2022  by  the  authors. Jurnal  Energi  Baru  dan  Terbarukan (p-ISSN: 2809-5456 and  e- ISSN: 2722-6719 ) published by Master Program of Energy, School of Postgraduate Studies. This article is  an  open  access  article  distributed  under  the  terms  and  condition  of  the Creative  Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License (CC BY-SA 4.0).

## Black Liquor sebagai Sumber Energi Baru Terbarukan dari Industri Pulp dan Kertas
Rahmat Hidayat 1 , M.Ikhwan Syahtaria 1
1 Energy  Security  Department,  Defense  Management  Faculty,  Indonesia  Defense  University,  Central Jakarta, Indonesia
Email  : rhidayat.app@gmail.com, syahtaria90@gmail.com
Abstrak: Kebutuhan energi industri pulp dan kertas mengalami pertumbuhan dengan rata-rata 2,49% per  tahun  dari  108,5  juta  SBM  pada  tahun  2018  menjadi  135,4  juta  SBM  pada  tahun  2027  sehingga industry  pulp  kertas  dikategorikan  sebagai  industri  dengan  pemakaian  energi  yang  lumayan  besar. Oleh  karena  itu  diperlukan  sebuah  metode  terbaru  dalam  penggunaan  teknologi  pada  industry tersebut  sehingga  dapat  menghasilkan  efisiensi  tinggi  yang  pada  akhirnya  mampu  mengurangi pemakaian energi. Hingga saat ini lindi hitam (black liquor) dari pabrik pulp kertas di Indonesia pada belum banyak  digunakan secara optimal  sebagai bahan bakar  boiler. Upaya pemanfaatan  black liquor dan  penggunaan  teknologi  yang  efisien  di  industri  pulp  kertas  mampu  membantu  mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil  serta dapat mereduksi emisi  dari bahan bakar berbasis fosil. Panas  pembakaran  black  liquor  mencapai  13,8  MJ/kg  pada  proses  recovery  boiler.  Dengan  metode gasifikasi, energi yang diproduksi akan lebih tinggi karena dapat menghasilkan bahan bakar dan gas sintetis. Black liquor juga dapat menjadi sumber energi berkelanjutan yang diunggulkan, karena dapat dimanfaatkan untuk pembuatan gas hidrogen, biobriket, maupun untuk efisiensi energi pada industri pulp dan kertas.

## Kata Kunci : Black Liquor, Pulp dan Kertas, Energi Terbarukan
Abstract: The energy needs of the pulp and paper industry increase by an average of 2.49% per year, from 108.5 million BOE in 2018 to 135.4 million BOE in 2027, so that it is an industry with quite large energy consumption. Therefore, it is necessary to innovate the use of technology with high efficiency so  as  to  reduce  energy  use.  Until  now,  black  liquor  from  pulp  and  paper  mills  in  Indonesia  has generally  not been  utilized optimally as boiler fuel. Efforts to utilize black  liquor and apply efficient technology  in  the  pulp  and  paper  industry  can  help  reduce  dependence  on  fossil  fuels  and  reduce emissions from fossil fuels. The heat of combustion of black liquor reaches 13.8 MJ/kg in the recovery boiler process. With a gasification system, energy productivity will be  higher because it can produce fuel  and  synthetic  gas.  Black  liquor  is  also  a superior  source  of  sustainable  energy  because  it  can  be
Vol. 4, No. 2, pp 108 – 117 doi: 10.14710/jebt.2023.17588
used  to  produce  hydrogen  gas,  biobriquettes,  and  improve  energy  efficiency  in  the  pulp  and  paper industry.

## Keywords: Black Liquor, Pulp and Paper, Renewable Energy

## 1. Pendahuluan
Pemakaian energi dewasa  kini terus mengalami peningkatan dengan jumlah  permintaan energi sebesar  45%  dengan  rerata  1.6  %  per  tahun  hingga  tahun  2030  di  seluruh  dunia  berlandaskan  data yang  dihimpun  oleh  IEA  (International  Energy  Agency).  Adapun  energi  yang  bersumber  dari  fosil merupakan sumber  utama dalam menyokong permintaan energi tersebut yakni sebesar 80%. Hal ini mendasari  untuk  ditemukannya  sumber  energi  lain  yang  dapat  mengisi  permintaan  energi  tersebut sebagai alternatif energi yang dikenal dengan energi terbarukan (Susantini & Oktariani, 2021).
Industri  pulp  dan  kertas  merupakan  industri  dimana  hasil  produksinya  terus  mengalami peningkatan,  yakni  sekitar  2,49%  tiap  tahunnya.  Peningkatan  jumlah  industri  tentunya  juga  diikuti dengan peningkatan jumlah limbah, yang mana akan meningkatkan risiko kerusakan lingkungan. Hal ini  akan  mempengaruhi  kualitas  air  tanah  yang  akan  berkurang  jika  limbah  dibuang  ke  sungai. Industri  kertas  banyak  menggunakan  bahan  baku  dari  kayu,  selulosa  dan  kertas  bekas.  UU  No.  32 tahun  2009  merupakan  peraturan  yang  mengatur  industri  pulp  dan  kertas  untuk  lebih  berupaya meningkatkan pengelolaan lingkungannya. Penerapan sistem manajemen lingkungan dan didukung oleh  pencapaian  kinerja  lingkungan  diharapkan  mampu  memberikan  inovasi  dalam  pengelolaan lingkungan  pada  perusahaan  sehingga  meningkatkan  citra  perusahaan,  mengurangi  dampak lingkungan yang negatif, efisiensi proses, dan pemenuhan persyaratan (Erwin, 2021).
Proses  kraft  merupakan  salah  satu  sektor  yang  menggunakan  gas  alam  dalam  jumlah  besar  di industri  pulp,  terutama  lime  kiln  pada  unit  pemulihan  kimia.  Tidak  seperti  metode  pembuatan  pulp konvensional,  kraft  proses  pulping  memiliki  beberapa  keunggulan.  Pertama,  proses  tersebut  dapat menghasilkan  pulp  yang  sangat  kuat,  mentolerir  berbagai  spesies  kayu,  dan  memungkinkan  untuk merekover  96%  hingga  98%  dari  bahan  kimia  alkali  yang  digunakan.  Uap  yang  dihasilkan  selama proses recovered kimia juga dapat digunakan untuk produksi listrik dan pengeringan pulp dan kertas. Pemulihan  bahan  kimia  alkali  menghasilkan  lindi  hitam  (black  liquor)  sebagai  produk  sampingan dalam proses pembuatan pulp  kraft. Proses kraft pada  pulping menggunakan serpihan kayu sebagai bahan  baku  utamanya  dan  bahan  kimia  alkalin  sebagai  pelengkap  untuk  menghilangkan  lignin, melalui  proses  ramah  lingkungan  sehingga  dapat  berkontribusi  terhadap  pengurangan  gas  rumah kaca (Kim et al., 2019).
Black liquor merupakan limbah dari industri kertas. Kandungan yang terdapat dalam Black liquor berupa  air,  bahan  anorganik  kimia  pemasak  berupa  garam-garam  sodium,  50%  lignin  serta  bahan organik  lainnya  yang dipisahkan dari pulp selama proses cooking dan washing. Komponen organik menyusun  sebanyak  60%  dari  total  padatan  black  liquor  (Hamsar  et  al.,  2019) . Tabel  1  menampilkan komposisi unsur black liquor.
Vol. 4, No. 2, pp 108 – 117 doi: 10.14710/jebt.2023.17588

## Tabel 1.
Komposisi Unsur Black Liquor dari Proses Kraft (Verrill, 2007),  (Energy & Technology, 2002) Primary Elements Content (%) Carbon (C) 35.0 Hydrogen (H) 3.3 Oxygen (O) 35.7 Sodium (Na) 19.7 Potassium (K) 1.6 Sulfur (S) 4.0 Minor Elements Content Calcium (Ca) 600 ppm Aluminum (Al) 50 ppm Silica (Si) 700 ppm Iron (Fe) 150 ppm Carbonate (CO 3 2-) 8% Sulfate (SO 4 2-) 3 %
Lignin dan karbohidrat dari serpihan kayu, karbon dan oksigen komponen Menyusun sebanyak 77,7%,  diikuti  oleh  natrium  yang  berasal  dari  bahan  kimia  alkali  sebanyak  19,7%.  Di  antara komponen-komponen  ini,  natrium,  sulfat,  karbonat,  kalsium,  aluminium,  dan  silika  berkontribusi pada pembentukan kristalisasi fouling dan kerak dalam pipa ketel (Bajpai, 2014) . Kandungan senyawa organik  (lignin)  memberikan  nilai  kalor  yang  tinggi  pada  Black  Liquor  sehingga  memberikan pengaruh pada  recovery boiler (Jusuf et al., 2019). Pada pabrik pulp dengan  kapasitas produksi 5 juta ton/tahun dapat menghasilkan 8,5 juta ton black liquor atau setara 2,55 juta kilo liter minyak mentah. Panas  pembakaran  black  liquor  mencapai  13,8  MJ/kg  pada  proses  recovery  boiler  (Firmansyah  et  al., 2022).  Dengan  sistem  gasifikasi,  produktivitas  energi  akan  lebih  tinggi  karena  dapat  menghasilkan bahan  bakar  dan  gas  sintetis.  Black  liquor  juga  menjadi  sumber  energi  berkelanjutan  yang diunggulkan, karena dapat di untuk pembuatan gas hidrogen (Roy Ghatak, 2006), biobriket (Susantini & Oktariani, 2021), maupun untuk efisiensi energi pada industry pulp dan kertas (Kim et al., 2019).
Black liquor dibuat dengan proses pemanasan liquor yang mengandung bahan organik dari kayu (terutama  lignin)  dan  bahan  kimia  anorganik  yang  digunakan  untuk  delignifikasi.  Dalam  proses Kraft, penambahan  natrium  hidroksida (NaOH) dan natrium sulfida (Na 2 S) ke dalam serpihan kayu menghasilkan  ekstraksi  lignin  dan  hemiselulosa  dari  fraksi  selulosa  yang  tidak  larut  (Heeres  et  al., 2018).  Black  liquor  keluar  dari  proses  pemasakan  dengan  kandungan  padatan  15-18%.  Black  liquor yang  keluar  dari  proses  penguapan,  memiliki  kandungan  padatan  sekitar  70-83%  (Muweke  & Petrusson,  2019).  Bagian  anorganik  (sekitar  45%  massa  kering  black  liquor)  terdiri  dari  natrium karbonat dan natrium sulfat. Hal ini dikarenakan kehadiran bahan anorganik, nilai kalor untuk  lower heating value (LHV) per ton padatan black liquor yakni sebesar 12,3 MJ/kg (Naqvi et al., 2012). Sebuah pabrik  pulp  menghasilkan  1,7–1,8  ton  padatan  kering  black  liquor  per  ton  pulp  dan  mewakili  energi potensial sebesar 250–500 MW per pabrik yang menghasilkan 1.000–2.000 ADt pulp per hari (Larson et  al.,  1998).  Kandungan  energi  black  liquor  dari  berbagai  jenis  bahan  baku  dan  proses  pulping  yang berbeda ditunjukkan pada Tabel 2.
Vol. 4, No. 2, pp 108 – 117 doi: 10.14710/jebt.2023.17588

## Tabel 2.
Kandungan Energi Black Liquor dari Berbagai Jenis Bahan Baku dan Proses Pulping yang Berbeda
(Syamsudin & Rizaluddin, 2021)
Pulping Process Feedstock Proximate analysis (%) Ultimate analysis (%) HHV (MJ/kg) Ash Volatile matter Fixed carbon C H N S Kraft Pine & spruce 35.93 56.92 7.15 30.67 3.74 0.67 0.00 14.51 Kraft Reed 24.39 50.00 25.61 33.76 4.15 0.38 0.95 13.35 Soda Wheat straw 26.74 54.43 11.65 39.84 3.03 0.31 0.64 9.70 Soda Wheat straw 20.63 65.98 13.39 39.05 4.54 1.00 0.78 14.43 NSSC Broadleaf wood 24.17 50.62 25.21 36.32 3.43 0.04 5.45 14.98 NSSC Recycle paper and wood 23.27 66.19 10.54 38.30 4.74 0.39 0.00 15.71
Berdasarkan  penjelasan  uraian  di  atas,  penulisan  jurnal  ini  bertujuan  untuk  mengkaji  potensi black liquor sebagai energi terbarukan dari Industri pulp dan paper dengan melakukan review terhadap beberapa  jurnal  ilmiah  sehingga  diharapkan  memberikan  pengetahuan  kepada  peneliti  selanjutnya mengenai black liquor.

## 2. Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam karya ini adalah pendekatan kualitatif, yaitu studi literatur. Jenis studi  kepustakaan  merupakan  rangkaian  tindakan  yang  meliputi  cara  pengumpulan  data kepustakaan,  membaca  dan  mencatat,  serta  mengorganisasikan  sumber  penelitian  untuk  jenis penelitian  ini  (Sutton  &  Austin,  2015).  Studi  pustaka  juga  termasuk  dalam  penelitian  dan  dapat digolongkan  sebagai  kegiatan  ilmiah  karena  pengumpulan  data  dilakukan  sesuai  rencana  berupa metodologi  penelitian  (Melfianora,  2019).  Proses  yang  telah  diselesaikan  adalah:  (1)  konseptualisasi masalah,  (2)  pencarian  literatur,  (3)  telaah  data,  dan  (4)  analisis  dan  interpretasi  hasil  (Prastiwi, Winiarti, Frecilia, 2014)
Pada  langkah  analisis,  terdapat  tahapan  mencari  persamaan  (membandingkan);  inkonsistensi (kontras);  mengungkapkan  pendapat  (mengkritik);  membuat  perbandingan  (sintesis)  dan memberikan  ringkasan  singkat  (summarize)  (Xiao  &  Watson,  2019).  Sumber  yang  digunakan  dalam metode studi pustaka adalah artikel jurnal, makalah, tesis, disertasi, jurnal dan/atau hasil konferensi, website;  media  massa,  website  pemerintah,  internet  dan  sebagainya  yang  relevan  dan  memiliki validitas yang jelas.

## 3. Hasil dan Pembahasan
3.1. Gasifikasi Black Liquor
Gasifikasi  adalah  proses  pengubahan  bahan  bakar  padat  menjadi  gas  yang  mudah  terbakar (CO,  CH 4 ,  H 2 )  selama  pembakaran  dengan  suplai  udara  terbatas,  yaitu  20%  hingga  40%  dari
Vol. 4, No. 2, pp 108 – 117 doi: 10.14710/jebt.2023.17588
stoikiometri  udara. Proses gasifikasi adalah siklus  kimia  untuk mengganti bahan  yang mengandung karbon  menjadi  gas  yang  mudah  terbakar.  Dengan  demikian,  bahan  bakar  yang  digunakan  untuk proses  ini  menggunakan  bahan-bahan  yang  mengandung  hidrokarbon  seperti  batubara,  minyak kokas,  dan  biomassa.  Bahan  alami  gasifikasi  dapat  diperoleh  melalui  limbah  biomassa.  Gas  yang dihasilkan dari gasifikasi  ini dapat  dimanfaatkan  untuk berbagai tujuan salah satunya yaitu sumber bahan  bakar,  Dengan  gasifikasi,  menjadi  alternatif  lain  pengganti  bahan  bakar  fosil  karena  dapat merubah bahan alam kering menjadi bahan bakar (Firmansyah et al., 2022).
Di  pabrik  pulp  dan  kertas,  black  liquor  dianggap  sebagai  sumber  energi  utama  yang  bisa digasifikasi  untuk  menghasilkan  gas  sintesis  yang  menghasilkan  berbagai  produk  energi  berharga (seperti  listrik,  dimetil  eter,  gas  alam  sintetik,  metanol,  hidrogen,  atau  diesel  sintetik)  dan  memiliki potensi untuk menggantikan sistem recovery black liquor konvensional dengan recovery boiler (Naqvi et al.,  2012).  Teknologi  gasifikasi  black  liquor  dibedakan  dalam  dua  kelas  utama:  (1)  gasifikasi  suhu rendah, dan (2) gasifikasi suhu tinggi. Proses gasifikasi pada suhu rendah beroperasi pada 600–850˚C, di bawah titik  leleh anorganik,  sehingga  menghindari ledakan peleburan gasifier. Sedangkan proses gasifikasi pada suhu tinggi beroperasi pada  kisaran  suhu 900-1000˚C dan  menghasilkan  molten smelt (Naqvi et al., 2010). Gasifikasi black liquor juga dapat diintegrasikan dengan teknologi siklus gabungan yang  memiliki  potensi  untuk  menghasilkan  lebih  banyak  listrik,  maupun  syngas  yang  dapat digunakan untuk sintesis biometanol dan biodimetil eter. Gasifikasi black liquor dalam skala komersial sudah  mulai  dilakukan  dikembangkan  antara  lain  proses  SCA-Billerud,  MTCI  fluidized  bed gasification,  proses  direct  alkali  sistem  regenerasi  (DARS),  BLG  dengan  kaustikisasi  langsung, gasifikasi Chemrec, dan gasifikasi hidrotermal katalitik (Naqvi et al., 2010).

## Gambar 1. Diagram Alir Metode Gasifikasi Black Liquor (Bajpai, 2014)
Gambar 1, menunjukkan skema dari pabrik pulp dan kertas. Di bagian atas reaktor black liquor didispersikan  ke  dalam  reaktor  panas  secara  bersama  dengan  sejumlah  oksigen  berdasarkan stoikiometri  dengan  menggunakan  spray  burner  nozzle  menjadi  tetesan  kecil  cairan  black  liquor. Adapun waktu tinggal di reaktor tempat dimana gasifikasi berlangsung adalah sekitar 5 detik. Setelah melewati reaktor produk gas didinginkan  dengan cepat menggunakan semprotan air dan kemudian dipisahkan  menjadi  gas  sintetis  dan  smelt.  Gas  sintesis  kemudian  dialirkan  menuju  countercurrent condenser  (CCC)  dimana  gas  didinginkan  dan  uap  air  di  dalam  gas  dikondensasikan  dan  dipompa kembali  ke  quench.  Gas  sintetis  yang  sebagian  besar  terdiri  dari  CO,  CO 2 ,  H 2 O  dan  H 2 kemudian dibersihkan lebih lanjut untuk dapat mengubahnya menjadi motor fuel atau menggunakannya dalam gas turbin. Smelt yang terpisah dikembalikan ke siklus sebagai green liquor (Bajpai, 2014).
Vol. 4, No. 2, pp 108 – 117 doi: 10.14710/jebt.2023.17588

## 3.2. Black Liquor sebagai Energi Bahan Bakar untuk Recovery Boiler
Tujuan  dari  pengoperasian  recovery  boiler  adalah  untuk  memulihkan  bahan  kimia  yang dikonsumsi  melalui  oksidasi  reaksi  bahan  organik  termasuk  black  liquor,  dengan  tujuan  untuk mereduksi  Na 2 SO 4 ,  dan  untuk  mendapatkan  panas  yang  dihasilkan  dari  proses  tersebut.  Recovery Boiler beroperasi dengan menggunakan bahan bakar black liquor.
Gambar 2. Proses Recovery Boiler pada Lower Furnace (Kim et al., 2019)
Seperti  yang  ditunjukkan  pada  Gambar.  2,  level  udara  primer  terletak  dekat  dengan  bagian bawah  tungku  dan  memainkan  peran  penting  dalam  menurunkan  ketinggian  area  pembakaran  ke char  bed.  Udara  sekunder  berkisar  antara  4-5  m  di  atas  permukaan  udara  primer  dan  berkontribusi pada pembakaran bahan yang mudah menguap yang mengandung black liquor. Udara tersier sekitar 3-5  m  di  atas  sekunder  tingkat  udara  dan  memainkan  peran  penting  dalam  meminimalkan  udara sumber polusi udara dengan membakar black liquor hampir menyeluruh. Meskipun kandungan lignin tinggi dalam black liquor, nilai kalor per ton padatan black liquor relatif rendah. Sebagai perbandingan, nilai  kalor  dari  lignin  adalah  25  MJ/kg  sampai  26  MJ/kg,  sedangkan  selulosa  dan  hemiselulosa  16 MJ/kg sampai 18 MJ/. Kandungan lignin yang tinggi dari softwoods akan menghasilkan nilai kalor total yang lebih tinggi. Adapun nilai kalor yang dihasilkan selama pembakaran proses blackliquor adalah sekitar  14,5  MJ/kg  pada  higher  heating  value  dan  12,3  MJ/kg  pada  lower  heating  value  untuk  80% kandungan padatan black liquor (Kim et al., 2019).
Gambar 3. Aliran Bahan Bakar pada Recovery Boiler  (Sepfitrah & Rizal, 2015)
Gambar  3.  Di  atas  memperlihatkan  sistem  untuk  menyuplai  bahan  bahan  bakar  black  liquor yang  akan  digunakan  pada  Recovery  Boiler.  Pertama  kali  heavy  black  liquor  dialirkan  dari  evaporator
Vol. 4, No. 2, pp 108 – 117 doi: 10.14710/jebt.2023.17588
menuju  tangki  penampungan.  Black  liquor  kemudian  dipompakan  secara  langsung  maupun  tidak langsung  ke  alat  pemanas  bahan  bakar  (heater)  untuk  selanjutnya  salurkan  ke  nozel  pada  dinding tungku  recovery  boiler.  Sebagian  black  liquor  masuk  ke  tanki  pencampuran  dan  kembali  ke  tangki penamungan dan  dipompakan  kembali  ke  heater menuju  nozel. Selanjutnya  cairan  black  liquor pada dump tank kembali disirkulasikan ke bagian evaporator  (Sepfitrah & Rizal, 2015).

## 3.3. Black Liquor untuk Produksi Gas Hidrogen
Penelitian (Roy  Ghatak,  2006)  melakukan  elektrolisis  black  liquor  yang  berupa  limbah  dari industri  kertas,  dilakukan  dan  dibandingkan  dengan  elektrolisis  air  alkali.  Efisiensi  energi  hidrogen ditemukan  di  kisaran  84-97%  sedangkan  dalam  kondisi  yang  sama  basa  elektrolisis  air  tidak  dapat memberikan efisiensi lebih dari 66%. Evolusi hidrogen dalam elektrolisis black liquor bahkan mungkin terjadi  pada  potensi  antar  elektroda  1,17V  tetapi  dalam  elektrolisis  air  alkali  tidak  ada  produksi hidrogen  pada  potensial  elektroda  1,31V.  Sebanyak  28-46  mg/mg  hidrogen  dihasilkan,  pada  anoda selama proses elektrolisis black liquor. Hal ini terjadi karena black liquor memiliki nilai kalor yang baik sehingga  memiliki  potensi  yang  signifikan  untuk  meningkatkan  efisiensi  energi  pada  keseluruhan proses.
Selanjutnya  (Andersson  &  Harvey,  2006)  memproduksi  gas  hidrogen  dari  lindi  hitam  sebagai energi yang ramah lingkungan. Produksi hidrogen akan menghasilkan pengurangan emisi CO 2 bersih terbesar  dan  dapat  mengurangi  Emisi  CO 2 sebesar  8%  jika  diterapkan  di  semua  pabrik  pulp  kimia. Peningkatan terkait biofuel dan listrik konsumsi daya masing-masing adalah 5% dan 1,7%. Hasilnya menunjukkan  bahwa  hidrogen  yang  dihasilkan  dari  lindi  hitam  yang  digasifikasi  memiliki  potensi besar  untuk  menurunkan  emisi  CO 2 .  Kemungkinan  untuk  menangkap  dan  menyimpan  CO 2 dalam proses  produksi  meningkatkan  potensi  penurunan  emisi  CO 2 secara  signifikan.  Penangkapan  CO 2 dihitung  untuk  produksi  hidrogen  dan  produksi  metanol.  Penangkapan  CO 2 juga  dimungkinkan untuk boiler BLGCC dan boiler Tomlinson.
Gambar 4. Diagram Alir Produksi Hidrogen dari Black Liquor  (Andersson & Harvey, 2006)
Pada  Gambar  4  di  atas  menunjukkan  model  diagram  alir  untuk  produksi  hidrogen  dari gasifikasi  lindi  hitam  yang  dikembangkan  menggunakan  perangkat  lunak  Hysys.  Untuk  komposisi gas  dari  unit  gasifikasi,  data  dari  Berglin  digunakan.  Untuk  proses  hilir,  teknologi  yang  digunakan
Vol. 4, No. 2, pp 108 – 117 doi: 10.14710/jebt.2023.17588
secara  komersial  diasumsikan. Flowsheet proses yang dipilih diilustrasikan pada Gambar. 4. Setelah gasifikasi  dan  pemulihan  panas,  H 2 S  dihilangkan  dalam  penyerap  MDEA  (Methyl  Diethanol  Amine), dikarenakan  katalis-Cu  dari  reaktor  pada  low  temperatue  gas  water  tidak  toleran  terhadap  unsur belerang.  Syngas  kemudian  dialirkan  ke  dalam  dua  reaktor  air-gas  untuk  mencapai  konversi  CO maksimum. Hidrogen murni direcover dalam unit PSA (Pressure Swing Absorpsion). Off-gas dari unit PSA  dibakar  untuk  memulihkan  energi  untuk  memproduksi  uap.  Aliran  kaya  H 2 S  diserap  kembali dalam  white  liquor  dan  digunakan  kembali  dalam  proses  pembuatan  pulp  (Andersson  &  Harvey, 2006).
(Nong  et  al.,  2016)  melakukan  penelitian  untuk  menghasilkan  hidrogen,  lignin  dan  natrium hidroksida  dari  Pulping  Black  Liquor  melalui  metode  Elektrolisis.  Reaktor  elektrolitik  kationik merupakan  perangkat  kunci  dalam  system  ini.  Reaktor  terdiri  dari  ruang  anoda  besar,  yang dilengkapi  dengan  pelat  katoda.  seluas  20  cm 2 pertukaran  kationik  membran  (CEM)  digunakan sebagai membran pemisahan. Tegangan kerja adalah 4 V, yang mana menghasilkan arus rata-rata 100 mA.  Dalam  proses  elektrolisis  tersebut,  air  (dengan  beberapa  elektrolit  tambahan)  dimasukkan  ke dalam reaktor sehingga menghasilkan gas hidrogen dan gas oksigen masing-masing di ruang katoda dan  anoda  (Nong  et  al.,  2014).  Perlakuan  terhadap  1000  mL  black  liquor  (122  g/L  kandungan  padat) menghabiskan sebesar 345,6 kJ energi listrik, dan menghasilkan 30,7 g natrium hidroksida, 0,82 g gas hidrogen, dan 52,1 g padatan biomassa. Oleh karena itu, rasio pemulihan unsur natrium dan padatan biomassa  masing-masing  adalah  sebesar  80,4%  dan  76%.  Pengolahan  black  liquor  dengan  elektrolisis merupakan teknologi ramah lingkungan khususnya dapat menjadi proses alternatif dalam mengatasi masalah lingkungan dari limbah pulping pada pabrik skala kecil (Jonathan Voss, 2019).
.

## 3.4. Black Liquor sebagai Bahan Pembuatan Biobriket
Susantini (2021) melakukan pembuatan biobriket dari  sludge dengan campuran black liquor dan tempurung  kelapa.  Dalam  penelitian  ini,  rasio  bahan  baku  digunakan  sebagai  variabel  independen, sedangkan  tetap  variabel  adalah  waktu  pengeringan  biobriket.  Penelitian  ini  menggunakan  nilai kalor,  kadar  air  dan  kadar  abu  sebagai  indikator  kualitas  biobriket.  Pembuatan  biobriket  ini menggunakan enam  variasi  komposisi dengan  lumpur  sebagai material  dominan. Nilai  kalor, kadar abu dan kadar air biobriket ini akan dibandingkan dengan batubara. Itu nilai kalor biobriket dengan variasi 60% sludge- 5% black minuman  keras 35% tempurung  kelapa (variasi F) memiliki nilai kalor tertinggi,  yaitu  4543  kal/g.  Nilai  4543  kal/g  ini  lebih  tinggi  dari  standar  menurut  Permen  ESDM No.47/2006,  dimana  standar  dalam  Permen  ESDM  No.47/2006  adalah  4400  kal/g.  Untuk  kadar  air, variasi  F  memiliki  kadar  air  terendah  yaitu  54,59%.  Selain  itu,  kadar  abu  biobriket  yang  dihasilkan juga paling rendah yaitu 5,74% (Susantini & Oktariani, 2021).
Syamsudin  (2017)  meninjau  potensi  pemanfaatan  limbah  padat  lumpur  IPAL  dan  black  liquor dari  industri  pulp  dan  kertas  sebagai  bahan  bakar  dalam  bentuk  biobriket  yang  menghasilkan pembakaran  yang  efisien,  seragam  dalam  bentuk  dan  ukuran  sehingga  mempermudah  penanganan dan  jalannya  proses  pembakaran.  Potensi  energi  pada  lindi  hitam  banyak  dimanfaatkan  sebagai bahan bakar substitusi pada unit boiler. Pada pabrik skala kecil, lindi hitam hanya dibuang saja tanpa pemulihan  bahan  kimia  karena  nilainya  yang  tidak  ekonomis  lagi.  Lindi  hitam  mengubah  energi kimia yang dikandungnya menjadi energi panas melalui proses pembakaran yang menghasilkan abu inorganik dan gas. Penambahan lindi hitam dapat meningkatkan kualitas pembakaran biobriket yang
Vol. 4, No. 2, pp 108 – 117 doi: 10.14710/jebt.2023.17588
dihasilkan  berupa  meningkatnya  nilai  panas,  kekuatan  tekan  dan  menurunnya  kadar  abu,  serta menurunnya emisi pembakaran (Syamsudin et al., 2007).
Pratiwi  (2012)  juga  menggunakan  black  liquor  untuk  memperbaiki  sifat  fisik  briket  batubara. Hasil  penelitian  briket  batubara  dengan  tambahan  Black  Liquor  paling  baik  adalah  briket  dengan perbandingan komposisi 100 gr batubara : 50 gr black liquor yang dapat menghasilkan kualitas briket dengan nilai kalor sebesar 6032 cal/gr, nilai IM sebesar 5,05 %, kandungan abu sebesar 14,51 %, nilai VM sebesar 45,55 %, dan nilai FC sebesar 36,26 % (Pratiwi et al., 2012).

## 4. Kesimpulan
Black  liquor  dapat  menjadi  sumber  energi  berkelanjutan  yang  diunggulkan,  karena  dapat dimanfaatkan untuk pembuatan gas hidrogen, biobriket, maupun untuk efisiensi energi pada industri pulp  dan  kertas.  Black  liquor  mempunyai  nilai  energi  sebesar  9,7  sampai  15,71  MJ/kg  sehingga  black liquor sering dimanfaatkan kembali sebagai bahan bakar pada proses recovery boiler.

## Daftar Pustaka
Andersson,  E.,  &  Harvey,  S.  (2006).  System  analysis  of  hydrogen  production  from  gasified  black liquor. Energy, 31(15), 3426–3434. https://doi.org/10.1016/j.energy.2006.03.015 Bajpai, P. (2014). Black Liquor Gasification. In Black Liquor Gasification. https://doi.org/10.1016/C2013-0-
12854-1
Energy,  D.  O.  F.,  &  Technology,  F.  (2002).  K  UNGL  Black  Liquor  Combustion  in  Kraft  Recovery  Boilers- Numerical  Modelling  Doctoral  thesis  by  Reza  Fakhrai  Black  Liquor  Combustion  in  Kraft  Recovery Boilers-Numerical  Modelling  Doctoral  thesis  by  Reza  Fakhrai  Department  of  Material  Science  and Engineeri (Issue May).
Erwin. (2021). Implementasi Sistem ISO 14001 dalam Mendukung Pencapaian Kinerja Keberlanjutan Perusahaan di Industri Manufaktur Pulp dan Kertas di Indonesia. Research Paper, 3(2), 17–24.
Firmansyah,  A.,  Achmad,  D.,  Fauzi,  N.,  Fardiansyah,  M.  I.,  Rizaldi,  R.,  Pradana,  A.,  &  Vokasi,  F. (2022). Industri Pulp Dan Kertas Sebagai Sumber Energi. 4(1), 20–27.
Hamsar,  H.,  Helwani,  Z.,  &  Bahruddin,  B.  (2019).  Simulasi  Termodinamika  Gasifikasi  Black  Liquor Pabrik Pulp Larut Kraft Sebagai Sumber Energi Terbarukan. Jurnal Sains Dan Teknologi, 16(2), 48. https://doi.org/10.31258/jst.v16.n2.p48-53
Heeres, A., Schenk, N., Muizebelt, I., Blees, R., De Waele, B., Zeeuw, A. J., Meyer, N., Carr, R., Wilbers, E.,  &  Heeres,  H.  J.  (2018).  Synthesis  of  Bio-aromatics  from  Black  Liquors  Using  Catalytic Pyrolysis.
ACS Sustainable Chemistry
and Engineering, 6(3), 3472–3480.
https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.7b03728
Jonathan  Voss.  (2019).  ©  2019.  This  manuscript  version  is  made  available  under  the  Elsevier  user license https://www.elsevier.com/open-access/userlicense/1.0/. Reseachgate, 95616(509), 1–21.
Jusuf,  P.  G.,  Purwono,  S.,  &  Tawfiequrahman,  A.  (2019).  Prosiding  Seminar  Nasional  Teknik  Kimia “Kejuangan” Permodelan Ekstraksi Lignin Mentah dari Black Liquor dengan Metode Asidifikasi pada pH Rendah. Jurusan Teknik Kimia, April, 1–1.
Kim, C. H., Lee, J. Y., Park, S. H., & Moon, S. O. (2019). Global trends and prospects of black liquor as bioenergy. Palpu Chongi Gisul/Journal of Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry, 51(5), 3–15. https://doi.org/10.7584/JKTAPPI.2019.10.51.5.3
Larson, E. D., Consonni, S., & Kreutz, T. G. (1998). Preliminary economics of Black liquor gasifier/gas turbine cogeneration at pulp and paper mills. Proceedings of the ASME Turbo Expo, 3(April 2000), 255–261. https://doi.org/10.1115/98-GT-346
Melfianora. (2019). Penulisan Karya Tulis Ilmiah dengan Studi Literatur. Open Science Framework, 1–3. Muweke,  K.,  &  Petrusson,  F.  (2019).  Modelling  Methanol  Content  in  Condensates  From  a  Black  Liquor
Vol. 4, No. 2, pp 108 – 117 doi: 10.14710/jebt.2023.17588
Evaporation Plant A case study of the SCA Östrand pulp mill.
Naqvi, M., Yan, J., & Dahlquist, E. (2010). Black liquor gasification integrated in pulp and paper mills:
A critical review. Bioresource Technology, 101(21), 8001–8015.
https://doi.org/10.1016/j.biortech.2010.05.013
Naqvi, M., Yan, J., & Dahlquist, E. (2012). Energy conversion performance of black liquor gasification to  hydrogen  production  using  direct  causticization  with  CO  2  capture.  Bioresource  Technology, 110, 637–644. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2012.01.070
Nong,  G.,  Chen,  S.,  Xu,  Y.,  Huang,  L.,  Zou,  Q.,  Li,  S.,  Mo,  H.,  Zhu,  P.,  Cen,  W.,  &  Wang,  S.  (2014). Artificial  photosynthesis  of  oxalate  and  oxalate-based  polymer  by  a  photovoltaic  reactor. Scientific Reports, 4(SREP03572), 1–7. https://doi.org/10.1038/srep03572
Nong,  G.,  Zhou,  Z.,  &  Wang,  S.  (2016).  Generation  of  hydrogen,  lignin  and  sodium  hydroxide  from pulping black liquor by electrolysis. Energies, 9(1). https://doi.org/10.3390/en9010013
Prastiwi, Winiarti, Frecilia, Y. (2014). No Title.
https://widuri.raharja.info/index.php?title=Literature_review
Pratiwi,  R.  A.,  Utama,  R. N.,  &  Said,  M.  (2012).  Pengaruh  Penambahan  Black  Liquor  Terhadap  Sifat Fisik Briket Batubara. Jurnal Teknik Kimia, 18(4), 39–48.
Roy  Ghatak,  H.  (2006).  Electrolysis  of  black  liquor  for  hydrogen  production:  Some  initial  findings.
International Journal of Hydrogen Energy, 31(7), 934–938.
https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2005.07.013
Sepfitrah,  &  Rizal,  Y.  (2015).  Analisis  Electrostatic  Precipitator  (Esp)  Untuk  Penurunan  Emisi  Gas Buang Pada Recovery Boiler. Jurnal APTEK, 7(1), 53–64. www.flowvision-energy.com
Susantini,  N.  M.,  &  Oktariani,  R.  (2021).  Pemanfaatan  Sludge  dengan  Campuran  Black  Liqour  dan Tempurung  Kelapa  sebagai  Bahan  Pembuatan  Biobriket.  Journal  of  Applied  Science  (Japps),  3(1), 011–019. https://doi.org/10.36870/japps.v3i1.227
Sutton,  J.,  &  Austin,  Z.  (2015).  Qualitative  reserch:  data  collection,analysis,and  managment.  The Canadian Journal of Hospital Pharmacy, 68(3), 226–231.
Syamsudin,  Purwanti,  S.,  &  Rostika,  I.  (2007).  Pemanfaatan  Campuran  Limbah  Padat  dengan  Lindi Hitam dari Industri Pulp dan Kertas sebagai Bahan Biobriket. Buletin Selulosa, 42(2), 68–75.
Syamsudin,  &  Rizaluddin,  A.  T.  (2021).  Review  on  renewable  energy  sources  based  on  thermal conversion  in  the  pulp  and  paper  industry.  Proceedings  The  SATREPS  Conference,  3(1),  37–46. https://publikasikr.lipi.go.id/index.php/satreps/article/view/639
Verrill,  C.  L.  (2007).  Evaporation  principles  and  black  liquor  properties.  TAPPI  Kraft  Recovery  Course 2007, 1, 151–170.
Xiao,  Y.,  &  Watson,  M.  (2019).  Guidance  on  Conducting  a  Systematic  Literature  Review.  Journal  of Planning Education and Research, 39(1), 93–112. https://doi.org/10.1177/0739456X17723971