Terapkan inovasi hidrogen hijau dengan mengolah limbah kayu dan menciptakan ekonomi sirkular yang berkelanjutan. Bagaimana Indonesia memanfaatkan limbah kayu yang berasal dari 48 juta meter kubik kayu setiap tahun?
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
TechnoMachinews.id – Fraunhofer IGB (sumber): Indonesia membutuhkan inovasi hidrogen hijau untuk mengolah limbah yang berasal dari 48 juta meter kubik tiap tahun. Jangan dibuang atau dibakar dengan sia-sia.
Menurut statista.com Indonesia menghasilkan sekitar 48 juta meter kubik kayu setiap tahun. Kayu itu sebagian besar diolah menjadi berbagai produk seperti kayu gergajian, kayu lapis, dan serpihan kayu—tentu saja menghasilkan limbah.
Limbah kayu dari proses itu cukup signifikan meskipun angka pastinya bervariasi. Bayangkan, hingga saat ini, limbah kayu harus dibuang dengan biaya yang sangat besar dan, paling banter, telah digunakan untuk menghasilkan energi di pabrik insinerasi atau dibakar.
Upaya para peneliti di Fraunhofer IGB untuk menggunakan sumber daya yang berharga itu dengan memproduksi biohidrogen di wilayah Black Forest, Jerman, layak kita cermati terutama para ahli perkayuan.
Melalui proyek yang disebut H2Wood—di kawasan BlackForest dilakukan proses fermentasi dengan menggunakan bakteri penghasil hidrogen dan mikroalga—hal itui dikembangkan secara khusus untuk produksi bioteknologi penghasil energi hijau.
Pabrik percontohan untuk produksi biohidrogen sedang dibangun dan mulai beroperasi paling cepat pada tahun 2025.
Sebuah studi yang diterbitkan sebagai bagian dari proyek tersebut juga meneliti potensi, hambatan, dan langkah-langkah untuk produksi hidrogen regeneratif dari limbah kayu dan kayu tua di wilayah Black Forest.
Dengan perlindungan kayu, kayu keras harus diolah dengan mesin penggiling kayu. Di proyek H2Wood, bahan kimia yang digunakan adalah bahan pengawet air, karotenoid, dan batu.
Kawasan Black Forest adalah Lokasi bagi sejumlah besar perusahaan pengolahan kayu, termasuk banyak produsen furnitur.
Limbah dibuang di pabrik pembakaran
Limbah kayu dalam jumlah besar dihasilkan selama pemrosesan furnitur, pembuangan palet, dan pembongkaran bangunan. Selama ini, limbah ini dibuang di pabrik pembakaran.
Karena kayu tua sering kali mengandung bahan pengawet kayu yang telah lama dilarang karena efeknya yang berbahaya bagi kesehatan manusia, gas limbah dari proses pembakaran juga harus dibersihkan dengan biaya yang besar.
Keadaan dan masalah itulah yang memotivasi para peneliti Fraunhofer untuk mencari penggunaan alternatif untuk limbah kayu regional.
Idenya adalah bahwa kayu limbah dan kayu tua dapat digunakan untuk menghasilkan hidrogen regeneratif.
Biohidrogen dapat diproduksi dari limbah dengan menggunakan proses bioteknologi—sangat sejalan dengan ekonomi sirkular berbasis kayu.
Bagaimana para ahli melakukan trik? Para peneliti menggunakan gula dari kayu untuk menghasilkan hidrogen dengan menggunakan bakteri. CO2 yang dihasilkan, dan selanjutnya digunakan untuk menumbuh kan mikroalga yang dapat menghasilkan hidrogen.
Selain para ahli dari Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology IGB dan Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPA, dan Universitas Stuttgart, dengan Institute of Industrial Manufacturing and Management IFF.
Juga para ahli dari Campus Schwarzwald yang terlibat dalam implementasi proyek H2Wood — BlackForest—kerjasama proyek itu dimulai pada tahun 2021.
Kementerian Federal Jerman untuk Pendidikan dan Penelitian (BMBF) mendanai proyek tersebut dengan dana sebesar Euro 12 juta.
Proses produksi biohidrogen dimulai dengan pra-pemrosesan kayu tua dan limbah.
Pertama, limbah kayu, seperti palet atau pagar taman tua, dihaluskan dan dipecah menjadi komponen dasarnya.
Untuk melakukan ini, para peneliti merebus kayu di bawah tekanan hingga 200° C dalam campuran etanol dan air.
Lignin serta perekat, pelarut, dan cat dari limbah kayu larut dalam etanol, memisahkan kontaminan kimia dari serat kayu.
Kedua, pada langkah berikutnya, fraksi serat kayu yang tersisa setelah perebusan, selulosa, dan sebagian hemiselulosa dipecah menjadi molekul gula tersendiri yakni glukosa dan xilosa yang berfungsi sebagai makanan atau substrat bagi mikroorganisme penghasil hidrogen.
“Memisahkan kayu menjadi fraksi-fraksinya merupakan proses yang membutuhkan pengalaman. Kami memanfaatkan keahlian yang telah kami peroleh selama bertahun-tahun dalam pembangunan pabrik biorefineri lignoselulosa kami di Leuna,” cerita Dr. Ursula Schliessmann.
Wakil Direktur Institut di Fraunhofer IGB yang berlokasi di Stuttgart, Jerman itu, bertanggung jawab atas koordinasi proyek dan pengembangan teknologi.
Untuk mengubah gula yang dihasilkan menjadi hidrogen, para peneliti Fraunhofer IGB menetapkan dua proses fermentasi yang saling terkait menggunakan bakteri penghasil hidrogen dan mikroalga.
Apakah pemanfaatan limbah kayu di Indonesia seperti yang dilakukan oleh tim Fraunhofer sangat mungkin dilakukan? Bagaimana caranya?
