Judul: Design of Sustainable Agricultural and Agroindustry System of Gayo Arabica Coffee in Aceh Province
Abstrak: Budidaya kopi Arabika Gayo dapat dibudidayakan dengan menggunakan tanaman lamtoro (Leucaena leucocephala) sebagai penaung. Interaksi kedua tanaman tersebut memiliki manfaat ekologi. Tanaman kopi dan tanaman pepohonan lainnya di dalam kebun tersebut dikenal sebagai agroforestri yang memiliki berbagai fungsi diantaranya penyimpan karbon dan penyedia nutrisi dalam sistem yang relatif tertutup. Melalui proses fotosintesis pada tanaman, CO2 di udara tersimpan dan menjadi cadangan karbon. Dengan demikian agroforestri kopi berperan kuat mengurangi dampak potensi pemanasan global dari emisi gas rumah kaca sekaligus menjadi model pertanian berkelanjutan dari aspek kecukupan nutrisi tanaman. Bersamaan dengan itu, agroindustri kopi yang fokus pada pengolahan primer dengan menghasilkan limbah yang mencemari lingkungan. Limbah cair dan padat melepaskan gas rumah kaca yang mengakibatkan pemanasan global. Perbaikan proses produksi untuk mengurangi bahan pencemar dan penggunaan kembali limbah menjadi energi untuk digunakan dalam proses diharapkan akan mengurangi penggunaan energi fosil dan akan memperbaiki lingkungan. Penelitian ini membatasi pada aspek: 1). cadangan karbon dan siklus nutrisi tertutup pada agroforestri, 2). evaluasi kesesuaian lahan pada kopi arabika, dan 3). aliran material, energi dan penilaian daur hidup pada pengolahan kopi. Tujuan penelitian mendesain ulang sistem pertanian dan agroindustri kopi arabika berkelanjutan di dataran tinggi Gayo, Provinsi Aceh. Secara khusus bertujuan: 1). mendapatkan nilai cadangan karbon pada sistem agroforestri kopi, 2) memperkirakan kecukupan nutrisi pada pertumbuhan tanaman kopi, 3). menilai kelas kesesuaian lahan kopi arabika dengan faktor cadangan karbon, 4). mendapatkan tingkat emisi gas rumah kaca dan kebutuhan energi pada agroindustri kopi, (5) menghitung karbon netto (net carbon) pada sistem agroforestri dan agroindustri. Metode yang digunakan di dalam penelitian, adalah 1). permodelan cadangan karbon, 2). estimasi kecukupan nutrisi, 3). georeferencing , 4). dampak lingkungan terhadap potensi pemanasan global, dan 5). estimasi karbon netto (carbon net). Hasil penelitian menunjukan model agroforestri kopi Arabika Gayo berpotensi mengurangi emisi melalui penyerapan karbon. Stok karbon tumbuhan di kebun agroforestri kopi di Dataran Tinggi Gayo menunjukkan karbon dalam tanaman kopi dan jenis tanaman lainnya (kayu, buah-buahan dan rerumputan) berada pada rata-rata 71.052 ton C/ha. Nilai cadangan karbon yang memiliki proporsi paling besar pada selang 54.59 - 79.90 ton C/ha (dengan rata-rata 49.428 ton C/ha) mendominasi (53 persen) lahan perkebunan kopi. Perkiraaan kemampuan serapan emisi karbon pada agroforestri kopi yang berumur 15 tahun setiap tahun sebesar 4.74 CO2-e ton/ha. Perhitungan cadangan karbon skala tutupan lahan pada periode 2009 - 2015 memperlihatkan terjadi penyerapan karbon melalui peningkatan luasan hutan tanaman dan belukar. Penambahan cadangan karbon berasal dari konversi lahan terbuka dan savanna menjadi hutan tanaman. Kecukupan nitrogen diperlihatkan oleh model keseimbangan nitrogen. Agroforestri kopi dengan tanaman fiksasi N lamtoro (Leucaena leucocephala) memberikan manfaat ekologi. Estimasi keseimbangan nitrogen pada kebun petani kopi Arabika Gayo memperlihatkan ketercapaian kecukupan nitrogen, dan pada semua tingkatan luas lahan (0.1-0.8 ha, 0.9-1.9 ha, 2.0-2.8 ha) terdapat kelebihan unsur nitrogen pada setiap hektar masing-masing sebesar 9.45 ton, 54.16 ton dan 67.32 ton. Areal penelitian memiliki dua kelas kesesuaian lahan aktual untuk tanaman kopi arabika yakni kelas S3 sebesar 16.95 persen dan kelas N sebesar 81.97 persen. Penggunaan lahan kopi menempati wilayah dengan luasan 57 128.61 ha atau 9.16 persen dari total luasan areal penelitian. Sebagian besar (40 344.22 ha) tanaman kopi
Keyword: Agroforestry, Agroindustry, CO2e net, Environmental Sustainability, Gayo Arabica Coffee

Judul: Penilaian Daur Hidup (Life Cycle Assessment) Proses Pengolahan Kopi Arabika di Dataran Tinggi Gayo
Abstrak: Dataran tinggi Gayo yang meliputi Kabupaten Aceh tengah, Bener meriah dan Gayo lues merupakan salah satu daerah penghasil kopi arabika terbaik di Indonesia. Komoditas ini menjadi salah satu komoditas ekspor andalan Provinsi Aceh. Setiap tahunnya produksi kopi arabika Gayo cenderung meningkat seiring dengan kebutuhan pasar internasional maupun lokal yang semakin tinggi. Peningkatan produksi kopi tersebut akan berpengaruh terhadap kualitas lingkungan sebagai akibat yang ditimbulkan dari keseluruhan rangkaian kegiatan produksi kopi arabika Gayo. Penilaian siklus hidup kopi arabika Gayo diperlukan untuk mengetahui besar dampak lingkungan yang dapat ditimbulkan dari proses produksinya. Besarnya dampak lingkungan akibat kegiatan pengolahan kopi arabika Gayo dapat dihitung dengan metode Life Cycle Assessment (LCA). Tujuan penelitian ini adalah menganalisis dampak lingkungan berupa emisi yang ditimbulkan dari produksi kopi arabika didataran tinggi gayo dalam satu siklus dengan menggunakan metode Life Cycle Assessment (LCA). LCA adalah suatu metode yang dapat digunakan untuk mengevaluasi dampak lingkungan yang disebabkan oleh suatu produk selama proses produksi atau aktivitas selama siklus hidupnya. Metode LCA terdiri atas 4 tahapan yaitu tujuan dan ruang lingkup, analisis inventori, penghitungan dampak dan interpretasi hasil. Analisis LCA yang dilakukan menggunakan metode Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) dengan menghitung nilai emisi CO2 dan emisi non CO2. Analisis dilakukan untuk mengetahui dampak lingkungan yang dapat ditimbulkan dari proses pengolahan kopi arabika Gayo dengan pengolahan secara basah, semi basah dan kering. Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa pengolahan buah kopi arabika Gayo sebesar 1 000 kg menghasilkan jumlah emisi yang berbeda-beda dari setiap jenis pengolahan. Perhitungan nilai emisi total menunjukan bahwa dari pengolahan secara basah menghasilkan emisi sebesar 2 310.54 kg CO2-eq/ton buah kopi yang diolah, semi basah 1 403.24 kg CO2-eq/ton buah kopi yang diolah, dan kering 1 217.52 kg CO2eq/ton buah kopi yang diolah. Nilai total penggunaan energi secara basah sebesar 4 903.54 MJ/ton buah kopi yang diolah, secara semi basah 3 031.81 MJ/ton buah kopi yang diolah, dan secara kering 2 614.47 MJ/ton buah kopi yang diolah. Kebutuhan energi yang berbeda-beda ini disebabkan oleh tahapan produksi yang berbeda. Kebutuhan energi pada proses pengolahan kering lebih sedikit dibandingkan proses pengolahan semi basah dan basah karena pada pengolahan kering tahapan yang dilalui lebih sedikit dan penggunaan mesin pengolahan yang lebih sedikit. Hal yang sama juga di tunjukkan oleh dampak negatife terhadap lingkungan berupa efek gas rumah kaca yang ditimbulkan dari ketiga jenis proses ini baik basah, semi basah, maupun kering, ketiga proses menunjukkan perbedaan dampak lingkungan yang ditimbulkan dari ketiga proses ini. Hal ini disebabkan oleh penyumbang terbesar efek gas rumah kaca pada ketiga jenis proses ini adalah pada tahapan pengolahan pabrik. Perbaikan sistem yang dapat dilakukan saat ini untuk mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan yang ditimbulkan dari proses produksi kopi arabika Gayo berupa emisi gas rumah kaca adalah pengoptimalan konsumsi energi baik listrik maupun bahan bakar dalam kegiatan industri untuk mengurangi nilai emisi yang ditimbulkan terhadap
Keyword: Gayo arabica coffee, Greenhouse gas (GHG), Emission, Environmental Impact

Judul: Penentuan Nilai Eigen dan Vektor Eigen dari Matriks Tridiagonal 2-Toeplitz dengan Pendekatan Polinomial Chebyshev
Abstrak: The eigenvalues and eigenvectors of a matrix can be determined by finding its characteristic polynomials. The characteristic polynomials of a tridiagonal 2-Toeplitz matrix is shown to be closely connected to polynomials which satisfy the Chebyshev recurrence relationship. If the order of the matrix is odd, then the eigenvalues are found explicitly in terms of the Chebyshev zeros and the eigenvectors are found in terms of the polynomials satisfying the recurrence relationship. For even ordered matrices, the situation is more complicated. The problem in these cases is that although the Chebyshev recurrence formula is still applied, its initial values are not generating Chebyshev polynomials
Keyword: