Penilaian Daur Hidup (Life Cycle Assessment) Gula Tebu Di Pg Subang, Jawa Barat

PENILAIAN DAUR HIDUP (LIFE CYCLE ASSESSMENT)
GULA TEBU DI PG SUBANG, JAWA BARAT

IKA WATI PURWANINGSIH

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Penilaian Daur Hidup
(Life Cycle Assessment) Gula Tebu di PG Subang Jawa Barat adalah benar karya
saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk
apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau
dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain
telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian
akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, Maret 2016

Ika Wati Purwaningsih
NIM F351130351

RINGKASAN
IKA WATI PURWANINGSIH. Penilaian Daur Hidup (Life Cycle Assessment)
Gula Tebu di PG Subang, Jawa Barat. Dibimbing oleh MOHAMAD YANI dan
SUPRIHATIN.
Pabrik gula menggunakan sumber daya dan menghasilkan dampak terhadap
lingkungan seperti GRK, asidifikasi, dan eutrofikasi yang harus dikelola. Suatu
metode yang dapat berfungsi untuk menganalisis daur hidup gula tebu yang
berkaitan dengan penggunaan sumber daya yaitu metode LCA. Tujuan dari
penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi input (resources) dan output (produk,
emisi, limbah, dan produk samping) berdasarkan data inventori di pabrik gula,
menganalisis potensi dampak lingkungan berupa GRK, asidifikasi, dan
eutrofikasi, serta mengidentifikasi alternatif perbaikan dalam upaya penurunan
dampak lingkungan. Metode LCA dilakukan berdasarkan pedoman pelaksanaan

LCA menurut Framework ISO 14040 yang terdiri dari 4 tahap, yaitu definisi
tujuan dan ruang lingkup (goal and scope definition), menginventarisasi input dan
output (inventory analysis), perkiraan dampak lingkungan dari semua input dan
output (impact assessment), dan interpretasi hasil (interpretation and
improvement analysis).
Penelitian ini menunjukkan bahwa berdasarkan analisis inventori pada setiap
tahapan proses dalam siklus hidup gula tebu diperoleh input berupa bahan baku,
bahan bakar, air, listrik, dan bahan tambahan, serta output berupa gula sebagai
produk utama, produk samping, limbah, dan emisi terhadap lahan, badan air dan
udara. Setiap polutan yang terkandung pada output yang dihasilkan kemudian
dikelompokkan berdasarkan 3 kategori dampak, yaitu GRK, asidifikasi, dan
eutrofikasi. Berdasarkan hasil analisa dampak diperoleh bahwa dampak GRK
merupakan dampak tertinggi yang dihasilkan setiap tahunnya dari 2011-2014,
kemudian diikuti oleh asidifikasi dan eutrofikasi. Urutan kategori polutan
penyebab GRK berdasarkan yang paling tinggi adalah CO2, N2O, dan CH4,
sedangkan peringkat rata-rata sumber GRK berdasarkan sumber emisi berturutturut adalah pembakaran tebu, solar, listrik, pupuk, blotong, IDO, limbah cair, dan
residu. Kategori polutan yang mengakibatkan dampak terhadap asidifikasi dari
yang paling tinggi adalah NO2, NH3 dan SO2, sedangkan peringkat rata-rata
sumber asidifikasi berdasarkan sumber emisi berturut-turut adalah NO3 leaching,
pembakaran tebu, bagasse, NH3 (urea volatilization), listrik, pupuk, IDO, solar,

residu, dan blotong. Kategori polutan yang mengakibatkan dampak terhadap
eutrofikasi dari yang paling tinggi adalah PO43-, NOx, dan NH3, sedangkan
peringkat rata-rata sumber eutrofikasi berdasarkan sumber emisi berturut-turut
adalah P runoff, NO3 leaching, pembakaran tebu, urea volatilization, abu ketel,
bagasse, pestisida runoff, listrik, pupuk, IDO, limbah cair, residu, dan solar.
Dalam upaya menurunkan emisi terhadap GRK, asidifikasi dan eutrofikasi,
dalam penelitian ini menggunakan 4 alternatif. Pada alternatif 1 yaitu dengan
melakukan perbaikan proses berdasarkan perhitungan neraca massa yang
menunjukkan bahwa terjadi peningkatan rendemen dari 5.58% menjadi 6.55%,
penurunan emisi GRK sebesar 402.895 tCO2-eq/tahun, penurunan dampak
asidifikasi sebesar 0.136 tSO2-eq/tahun, serta penurunan dampak eutrofikasi
sebesar 53.221 tPO43--eq/tahun. Pada alternatif 2 yaitu dengan melakukan

perbaikan proses berdasarkan perhitungan analisis energi dapat menghasilkan
peningkatan energi untuk nilai NEV dari -55.566 menjadi 17.608 dan nilai NER
dari 0.929 menjadi 1.022. Selain itu pada alternatif 2 juga dapat menurunkan
emisi GRK sebesar 177.727 tCO2-eq/tahun, penurunan dampak asidifikasi sebesar
1.339 tSO2-eq/tahun, serta penurunan dampak eutrofikasi sebesar 0.114
tPO43--eq/tahun. Pada alternatif 3 menunjukkan bahwa dengan pemanfaatan limbah
di pabrik gula, seperti blotong, abu ketel, dan residu sebagai kompos yang

diaplikasikan untuk pemupukan dapat menurunkan emisi terhadap dampak GRK
sebesar 341.639 tCO2-eq/tahun, asidifikasi sebesar 10.367 tSO2-eq/tahun, dan
eutrofikasi sebesar 117.529 tPO43--eq/tahun. Pada alternatif 4 yaitu dengan
pemanfaatan limbah blotong dan molases menjadi bahan baku pembuatan briket
dapat menurunkan emisi GRK sebesar 323.232 tCO2-eq/tahun, serta penurunan
dampak asidifikasi sebesar 0.244 tSO2-eq/tahun. Selain itu pada alternatif 4 juga
dapat menghasilkan energi alternatif sebesar 89.893 TJ. Hasil kajian LCA
menunjukkan bahwa dalam rangka mengurangi dampak lingkungan pada siklus
hidup gula tebu, pabrik gula dapat menerapkan perbaikan dengan mengacu pada
perhitungan neraca massa dan pemanfaatan limbah sebagai kompos. Kedua upaya
tersebut dapat mengurangi dampak terhadap emisi GRK, asidifikasi, dan
eutrofikasi yang lebih tinggi dibandingkan alternatif lainnya.
Kata kunci : penilaian daur hidup, industri gula, gas rumah kaca, asidifikasi,
eutrofikasi

SUMMARY
IKA WATI PURWANINGSIH. Life Cycle Assessment of Sugar Cane in PG
Subang, West Java. Supervised by MOHAMAD YANI and SUPRIHATIN.
The cane sugar factory uses various resources and generates impacts to
environment such as: GHGs, acidification, and eutrophication that must be

managed properly. A method to analyze the life cycle of sugar cane related to use
of resources is LCA method. The objectives of this study are to identify the inputs
(resources) and outputs (product, emission, waste and by-product) based on
inventory data in sugar factory, to analyze the environmental impact potential
such as GHGs emissions, acidification, and eutrophication, and then to identify
improvement alternatives to reduce the environmental impact. LCA methods are
based on LCA implementation guidelines according to the Framework ISO 14040
which consists of four stages such as goal and scope definition, inventory
analysis, impact assessment, and interpretation and improvement analysis.
This study showed that based on inventory analysis in each stages of process
from the life cycle of sugar cane were obtained the inputs such as raw material,
fuel, water, electricity, and additive materials, as well as outputs such as sugar
cane as main product, by-products, waste, and emissions to land, water, and air.
The outputs that contained of pollutants then they were grouped based on impact
categories such as GHGs emissions, acidification, and eutrophication. During
period of 2011-2014, the results of impact assessment showed that GHGs
emissions was the highest impacts, followed by acidification and eutrophication.
The sequence of pollutants category from the highest on GHGs emissions were
CO2, N2O, and CH4, while the average rank sources of GHGs emissions were
cane burning, diesel oil, electricity, fertilizer, filter cake, IDO, wastewater, and

residue. The sequence of pollutants category from the highest on acidification
impact were NO2, NH3, and SO2, while the averange rank sources of acidification
impact were NO3 leaching, cane burning, bagasse, NH3 (urea volatilization),
electricity, fertilizer, IDO, diesel oil, residue, and filter cake. The sequence of
pollutants category from the highest on eutrophication impact were PO43-, NOx,
and NH3, while the average rank sources of eutrophication impact were P runoff,
NO3 leaching, cane burning, urea volatilization, boiler ash, bagasse, pesticide
runoff, electricity, fertilizer, IDO, wastewater, residue, and diesel oil.
This study used four alternatives to reduce GHGs emissions, acidification,
and eutrophication. The first alternative was process improvements based on mass
balance calculation that showed to increasing in the sugar yields from 5.58% to
6.55%, and reducing on GHGs of 402.895 tCO2-eq/year, acidification of 0.136 tSO23eq/year, and eutrophication of 53.221 tPO4 -eq/year. The second alternative was
improvement process based on energy balance calculation that showed to
increasing in NEV value from -55.6 to 17.6 and NER value from 0.93 to 1.02,
reducing on GHGs of 177.727 tCO2-eq/year, acidification of 1.339 tSO2-eq/year, and
eutrophication of 0.114 tPO43--eq/year. The third alternative showed that the utilization
of waste such as filter cake, boiler ash, and residue as composting materials and
applying as fertilizer, it could reduced on GHGs of 341.639 tCO2-eq/year, acidification
of 10.367 tSO2-eq/year, and eutrophication of 117.529 tPO43--eq/year. The fourth
alternative showed that the utilization of filter cake and molases as biobriquettes

could reduce on GHGs of 323.232tCO2-eq/year, acidification of 0.244 tSO2-eq/year,
and produced alternative energy of 89.893 TJ. The results of LCA studies showed
that in order to reduce the environmental impacts on the life cycle of sugarcane,
the sugar plant can apply to process improvements based on mass balance
calculation, utilization of waste such as filter cake, boiler ash, and residue as
composting materials. Both alternatives could reduce the impacts of GHGs
emissions, acidification, and eutrophication that its higher than other alternatives.
Key words : life cycle assessment, sugar industry, greenhouse gases, acidification,
eutrophication

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2016
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

PENILAIAN DAUR HIDUP (LIFE CYCLE ASSESSMENT)
GULA TEBU DI PG SUBANG, JAWA BARAT

IKA WATI PURWANINGSIH

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Teknologi Industri Pertanian

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Prof Dr Ir Nastiti Siswi Indrasti

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala karuniaNya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam
penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2015 sampai Juli 2015 ini ialah
LCA, dengan judul Penilaian Daur Hidup (Life Cycle Assessment) Gula Tebu di
PG Subang, Jawa Barat.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr Ir Mohamad Yani, MEng
dan Bapak Prof Dr-Ing Ir Suprihatin selaku pembimbing, serta Ibu Prof Dr Ir
Nastiti Siswi Indrasti dan Ibu Dr Ir Titi Candra Sunarti, MS yang telah banyak
memberi saran. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Bapak
Mas Nandang Munandar beserta seluruh karyawan dari PT PG Rajawali II Unit
PG Subang, yang telah membantu selama pengumpulan data. Ungkapan terima
kasih juga disampaikan kepada bapak, ibu, serta seluruh keluarga, atas doa dan
kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Maret 2016

Ika Wati Purwaningsih

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
METODE
Lokasi Penelitian dan Waktu Penelitian
Jenis dan Sumber Data
Metode Pengumpulan Data
Tahapan Penelitian
Pengolahan dan Penyajian Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Siklus Hidup Gula Tebu
Tujuan dan Ruang Lingkup LCA
Hasil Analisis Inventori LCA Gula Tebu
Dampak Produksi Gula Tebu terhadap Lingkungan

Interpretasi Hasil untuk Penurunan Dampak Lingkungan
SIMPULAN DAN SARAN
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP

xi
xi
xii
1
1
3
3
3
4
4
5
5
5
5
13
14
14
17
18
21
32
45
46
50
69

DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

Data produktivitas dan rendemen di PG Subang tahun 2011-2014
Hasil penelitian terdahulu mengenai LCA di Pabrik Gula
Data input budi daya tebu di PG Subang tahun 2011-2014
Data output budi daya tebu di PG Subang tahun 2011-2014
Data input proses produksi gula di PG Subang tahun 2011-2014
Data output proses produksi gula di PG Subang tahun 2011-2014
Hasil analisis dampak LCA gula tebu di PG Subang tahun 2011-2014
Data analisis dampak GRK berdasarkan sumber emisi selama
siklus hidup gula tebu di PG Subang tahun 2011-2014
Data bagian tanaman untuk tebu terbakar di PG Subang
tahun 2011-2014
Data analisis dampak asidifikasi berdasarkan sumber emisi selama
siklus hidup gula tebu di PG Subang tahun 2011-2014
Data analisis dampak eutrofikasi berdasarkan sumber emisi selama
siklus hidup gula tebu di PG Subang tahun 2011-2014
Perbandingan analisis dampak LCA gula tebu di PG subang
dengan penelitian sebelumnnya
Data realisasi pada tahun 2014 dan perhitungan neraca massa
pada proses ekstraksi tebu
Data realisasi pada tahun 2014 dan perhitungan neraca massa
pada proses pemurnian
Data realisasi pada tahun 2014 dan perhitungan neraca massa
pada proses penguapan
Data realisasi pada tahun 2014 dan perhitungan neraca massa
pada proses kristalisasi dan sentrifugasi
Perubahan dampak terhadap GRK, asidifikasi, dan eutrofikasi
tahun 2014 berdasarkan perhitungan neraca massa
Data input dan output energi di PG Subang tahun 2014
Perbandingan analisis energi berrdasarkan realisasi tahun 2014
dengan data interpretasi
Perubahan dampak terhadap GRK, asidifikasi, dan eutrofikasi
tahun 2014 berdasarkan perbaikan proses dengan analisis energi
Data perbandingan produktivitas tebu
Perubahan dampak terhadap GRK, asidifikasi, dan eutrofikasi
tahun 2014 dari pemanfaatan limbah untuk pembuatan kompos
Perubahan dampak terhadap GRK, asidifikasi, dan eutrofikasi
tahun 2014 dari pemanfaatan blotong dan molasses menjadi briket

15
16
19
20
20
21
21
23
24
26
30
31
32
33
34
35
36
37
39
40
41
43
45

DAFTAR GAMBAR

1
2

Ruang lingkup penelitan LCA gula tebu di PG Subang
Dampak GRK berdasarkan kategori polutan

17
22

3 Dampak GRK pada LCA gula tebu berdasarkan sumber emisi
di PG Subang tahun 2011-2014
4 Dampak asidifikasi berdasarkan kategori polutan
5 Dampak asidifikasi pada LCA gula tebu berdasarkan sumber emisi
di PG Subang tahun 2011-2014
6 Dampak eutrofikasi berdasarkan kategori polutan
7 Dampak eutrofikasi pada LCA gula tebu berdasarkan sumber emisi
di PG Subang tahun 2011-2014
8 Diagram alir pembuatan kompos dari limbah pabrik gula
9 Diagram alir pembuatan briket dari blotong dan molases

24
25
26
29
30
42
44

DAFTAR LAMPIRAN
1 Perhitungan emisi CO2(eq) dari bahan bakar solar pada proses
budi daya tebu
2 Perhitungan emisi SO2(eq) dari bahan bakar solar pada proses
budi daya tebu
3 Perhitungan emisi PO43- (eq) dari bahan bakar solar pada proses
budi daya tebu
4 Perhitungan emisi dari pemakaian listrik pada proses budi daya tebu
5 Perhitungan dampak pemakaian urea terhadap emisi NH3
(urea volatilization) berdasarkan dosis pemakaian
6 Perhitungan emisi GRK berdasarkan pengggunaan pupuk
pada tahun 2011
7 Perhitungan emisi GRK berdasarkan pengggunaan pupuk
pada tahun 2012
8 Perhitungan emisi GRK berdasarkan pengggunaan pupuk
pada tahun 2013
9 Perhitungan emisi GRK berdasarkan pengggunaan pupuk
pada tahun 2014
10 Perhitungan emisi berdasarkan pengggunaan pupuk pada tahun 2011
11 Perhitungan emisi berdasarkan pengggunaan pupuk pada tahun 2012
12 Perhitungan emisi berdasarkan pengggunaan pupuk pada tahun 2012
13 Perhitungan emisi berdasarkan pengggunaan pupuk pada tahun 2012
14 Perhitungan emisi GRK berdasarkan jumlah klaras yang dihasilkan
tahun 2011-2014
15 Perhitungan emisi berdasarkan jumlah klaras yang dihasilkan
pada tahun 2011-2014
16 Perhitungan emisi nitrate (NO3¬) leaching berdasarkan penggunaan
pupuk pada tahun 2011
17 Perhitungan emisi nitrate (NO3¬) leaching berdasarkan penggunaan
pupuk pada tahun 2012
18 Perhitungan emisi nitrate (NO3¬) leaching berdasarkan penggunaan
pupuk pada tahun 2013

51
51
52
52
53
53
54
54
55
55
56
56
57
57
58
58
59
59

19 Perhitungan emisi nitrate (NO3¬) leaching berdasarkan penggunaan
pupuk pada tahun 2014
20 Perhitungan dampak penggunaan pupuk terhadap P (fosfor)
runoff pada tahun 2011-2014
21 Perhitungan dampak penggunaan pestisida terhadap
dampak pestisida runoff
22 Perhitungan emisi yang dihasilkan dari pembakaran lahan tebu
tahun 2011-2014
23 Perhitungan emisi CO2(eq) dari bahan bakar solar pada
proses produksi gula
24 Perhitungan emisi SO2(eq) dari bahan bakar solar pada
proses produksi gula
25 Perhitungan emisi PO43- (eq) dari bahan bakar solar pada
proses produksi gula
26 Perhitungan emisi dari pemakaian listrik pada proses produksi gula
27 Perhitungan emisi dari pemakaian IDO pada proses produksi gula
28 Perhitungan emisi GRK dari pembakaran bagasse
29 Perhitungan emisi dari pembakaran bagasse
30 Perhitungan emisi GRK dari blotong yang dihasilkan
31 Perhitungan emisi dari blotong yang dihasilkan
32 Perhitungan emisi GRK dari limbah cair yang dihasilkan
33 Perhitungan emisi badan air berdasarkan limbah cair yang dihasilkan
34 Perhitungan emisi badan air berdasarkan abu ketel yang dihasilkan
35 Perhitungan emisi SO2 dari proses sulfitasi di stasiun pemurnian

60
60
61
62
62
63
63
64
64
65
65
66
66
67
67
68
68

1 PENDAHULUAN

Latar Belakang
Indonesia potensial menjadi produsen gula dunia karena dukungan
agroekosistem, luas lahan, dan tenaga kerja. Prospek pasar gula di Indonesia
cukup menjanjikan dengan konsumsi sebesar 5.7 juta ton/tahun yang terdiri dari
2.8 juta ton Gula Kristal Putih (GKP) untuk konsumsi langsung masyarakat dan
2.9 juta ton Gula Kristal Rafinasi (GKR) untuk memenuhi kebutuhan industri.
Gula merupakan salah satu kebutuhan pokok bagi masyarakat dan industri yang
saat ini masih terus menjadi masalah karena kekurangan produksi dalam negeri,
sementara kebutuhan terus meningkat. Pabrik gula yang berada di pulau Jawa
relatif berumur teknis sudah tua, sehingga kurang produktif dan hampir semua
pabrik gula sangat tergantung pada petani tebu dengan lahan yang terbatas di
pulau Jawa. Pengembangan industri gula harus dilakukan secara terpadu mulai
dari perkebunan, pengolahan, pemasaran dan distribusi yang didukung oleh
pemangku kepentingan termasuk lembaga pendukung seperti litbang, SDM,
keuangan dan transportasi.
Permasalahan lain yang berasal dari industri gula adalah mengenai
pencemaran lingkungan. Pencemaran lingkungan ini dapat berupa padatan, cairan,
maupun gas hasil dari kegiatan budi daya tebu maupun dari proses pengolahan
tebu menjadi gula. Dalam siklus hidup produksi gula yang berasal dari tebu
memanfaatkan sumber daya dalam pelaksanaannya, namun seringkali penggunaan
sumber daya tidak dikelola dan dimanfaatkan dengan baik sehingga menimbulkan
permasalahan terhadap lingkungan (Ram et al. 2003). Dalam rangka mengurangi
pencemaran dan dampak lingkungan yang ditimbulkan selama siklus hidup gula
tebu, metode yang tepat dalam menganalisis daur hidup gula tebu adalah metode
life cycle assessment (LCA) (Azapagic 1999). Dalam penelitian ini, metode LCA
digunakan untuk menganalisis daur hidup gula tebu yang dibatasi mulai dari
kegiatan budi daya tebu hingga tebu diolah menjadi produk gula di PG Subang,
Jawa Barat.
Pabrik Gula Subang dibangun mulai tahun 1981 berdasarkan SK Menteri
Pertanian No.667/KTPS/8/1981 dan surat Dirjen Moneter Departemen Keuangan
No. 2892/MD/1982 dengan kontraktor Heavy Mechanical Complex (HMC)
Pakistan. Pada tahun 1984 pembangunan fisik pabrik dengan fasilitasnya telah
selesai dilaksanakan. Penggilingan pertama dimulai tanggal 3 Juli 1984 dan
berakhir tanggal 18 Oktober 1984. Pabrik Gula Subang terletak di desa Pasir
Bungur, Kecamatan Purwadadi, Kabupaten Subang, Jawa Barat. PG Subang
mempunyai lahan dengan jenis tanah latosol dan podzolik merah dengan struktur
porus. Suhu udara di PG Subang berkisar antara 22–31.4 oC, kelembaban nisbi
adalah 81.2% dengan curah hujan 1 200–2 000 Nm/tahun. Kapasitas produksi di
PG Subang adalah 3 000 TCD dengan proses produksi dalam pemurnian nira
adalah sulfitasi alkalis.
Pabrik Gula Subang masih banyak terjadi permasalahan, baik pada kegiatan
budi daya tebu, proses produksi gula, maupun pengelolaan lingkungan. Hal ini
dapat disebabkan oleh penggunaan sumber daya, energi, air, mesin dan peralatan,
serta manajemen lingkungan yang kurang maksimal dan tidak efisien. Dengan

2
kegiatan di pabrik gula yang tidak efisien akan menimbulkan dampak terhadap
lingkungan, seperti gas rumah kaca (GRK), asidifikasi, dan eutrofikasi. Dampak
lingkungan yang ditimbulkan dapat dianalisis menggunakan metode LCA untuk
menghitung beban lingkungan berdasarkan analisis inventori dari penggunaan
sumber daya, energi, air, bahan bakar, dan bahan lainnya sehingga dapat diketahui
beban lingkungan yang ditimbulkan, kemudian dianalisis kembali menggunakan
beberapa alternatif berbeda dalam rangka mengurangi dampak lingkungan yang
ditimbulkan. LCA gula tebu di pabrik gula menitikberatkan pada faktor
mengumpulkan data dan informasi serta menganalisis dampak lingkungan yang
ditimbulkan selama siklus gula tebu berlangsung. Pada LCA dibutuhkan 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 (Mattson dan Sonesson 2003; Ekvall dan Weidema 2004).
Penelitian LCA di pabrik gula sudah dilakukan oleh peneliti terdahulu, yaitu
di Kepulauan Mauritius oleh Ramjeawon (2004). Ruang lingkup dalam penelitian
tersebut dibatasi mulai dari kegiatan budi daya tebu hingga proses produksi gula.
Dalam kegiatan budi daya tebu, diperoleh data produktivitas tebu yaitu 75.8 ton
tebu/ha dan 8.35 ton gula/ha. Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa dalam
produksi 1 ton gula menghasilkan beberapa emisi, yaitu: 7.5 kg CH4, 196 kg CO2,
0.5 kg N2O, 2.18 kg SOx, 7.5 kg NOx, 12 kg NO3, dan 0.15 kg PO43-. Sumber
penyebab yang menimbulkan dampak lingkungan paling tinggi berasal dari
kegiatan pemupukan hingga pemanenan tebu, kemudian diikuti oleh proses
produksi gula, pemakaian listrik, transportasi, dan lahan tebu terbakar. Selain itu,
penelitian mengenai LCA di pabrik gula juga sudah dilakukan di Afrika Selatan
oleh Mashoko et al. (2010) dengan kajian LCA mulai dari budi daya tebu,
pengolahan pupuk dan herbisida, lahan tebu terbakar, transportasi dan pengolahan
tebu menjadi gula. Produktivitas tebu yang dihasilkan pada penelitian tersebut
adalah 60 ton tebu/ha dan 6 ton gula/ha. Hasil kajian LCA tersebut menunjukkan
bahwa dalam produksi 1 ton gula menghasilkan beberapa emisi, yaitu: 160 kg
CO2, 1.26 kg NOx, 1.21 kg SO2, 0.26 kg N2O, 0.002 kg CH4, dan 0.37 kg PO43-.
Kegiatan budi daya tebu memiliki kontribusi terbesar untuk pemanasan global dan
perubahan iklim. Pada penelitian tersebut juga menunjukkan bahwa efisiensi
pembangkit energi di pabrik gula perlu ditingkatkan. Selain itu diperlukan
pengurangan penggunaan pupuk dan lahan tebu terbakar sehingga dapat
membantu mengurangi kontribusi industri terhadap pemanasan global dengan
mengurangi jumlah gas rumah kaca yang dihasilkan.
Dengan mengacu pada beberapa penelitian terdahulu, penelitian mengenai
LCA gula tebu di pabrik gula di Indonesia, khususnya di Jawa Barat dapat
digunakan sebagai pembanding dalam kajian LCA serta dapat memberikan
manfaat bagi pelaku di industri gula dalam melakukan pengelolaan lingkungan.
Peningkatan kinerja pabrik gula sangat ditentukan oleh pengelolaan lingkungan
dari hasil penilaian LCA (Lin et al. 2009). Analisis LCA dapat menjadi alternatif
dalam upaya meminimalisasi limbah dan pengelolaan limbah di pabrik gula.
Dengan menggunakan metode LCA diharapkan dapat membantu industri gula
dalam menerapkan industri yang berwawasan lingkungan.

3
Perumusan Masalah
Permasalahan yang sering terjadi di pabrik gula, di antaranya: rendemen
yang rendah, limbah yang dihasilkan tidak memenuhi baku mutu, mesin dan
peralatan yang kurang efisien, serta manajemen lingkungan yang kurang baik. Hal
ini sangat dipengaruhi oleh kegiatan budi daya tebu dan proses produksi gula yang
dilakukan. Dengan metode LCA diharapkan dapat menjadi solusi dalam
menangani permasalahan yang terjadi. Dalam penerapan kajian LCA gula tebu di
pabrik gula dilakukan melalui empat tahap, yaitu: identifikasi ruang lingkup,
analisis inventori, analisis dampak, dan interpretasi hasil (Rebeitzer et al. 2004)
Ruang lingkup yang akan dikaji, yaitu dari kegiatan budi daya tebu hingga proses
produksi gula. Dalam ruang lingkup tersebut dianalisis penggunaan sumber daya
dengan mengidentifikasi data dan informasi yang diperoleh dari pabrik gula
sebagai data inventori, serta melakukan perhitungan aliran massa dan energi
selama siklus hidup di pabrik gula. Data inventori kemudian dilakukan analisis
dampak lingkungan yang dikelompokkan menjadi 3 kategori, yaitu gas rumah
kaca (GRK), asidifikasi, dan eutrofikasi. Dengan mengetahui besar dampak
lingkungan yang dihasilkan maka dapat dilakukan upaya perbaikan dengan
mengidentifikasi tahapan proses yang paling signifikan terhadap dampak
lingkungan yang dapat dilakukan dengan cara 3R (reuse, reduce, recycle)
terhadap limbah yang dihasilkan, serta melakukan kajian pengelolaan limbah yang
dapat dimanfaatkan sebagai energi alternatif.

Tujuan Penelitian
Tujuan umum penelitian ini adalah menganalisis daur hidup gula tebu
dengan metode LCA dalam rangka mengurangi dampak lingkungan. Tujuan
khusus penelitian ini adalah:
1. Identifikasi input (resources) dan output (produk, emisi, limbah, dan produk
samping) berdasarkan data inventori di pabrik gula.
2. Analisis potensi dampak lingkungan berupa gas rumah kaca (GRK),
asidifikasi, dan eutrofikasi.
3. Analisis alternatif perbaikan dalam upaya penurunan dampak lingkungan.

Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah:
1. Memberi informasi mengenai LCA di pabrik gula sehingga dapat
mengoptimalkan output, meminimalisasi biaya, pengendalian pencemaran
lingkungan, mengoptimalkan penggunaan bahan baku, serta mereduksi emisi
dan limbah yang dihasilkan (Chauhan et al. 2011).
2. Memberi rekomendasi pada industri, pemerintah, maupun institusi mengenai
kemungkinan penerapan LCA di pabrik gula dan industri lainnya.
3. Mengurangi dampak emisi yang terjadi selama daur hidup gula berdasarkan
perhitungan analisis inventori, sehingga dapat dilakukan pengendalian terhadap

4
sumber penghasil limbah di pabrik gula untuk mengurangi potensi dampak
terhadap lingkungan.

Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian ini adalah:
1. Penelitian ini dibatasi mulai dari kegiatan budi daya tebu, seperti penanaman
tebu, pemupukan, perawatan tanaman, pemanenan, dan pengangkutan tebu
hingga proses produksi tebu menjadi gula di pabrik.
2. Analisis dampak lingkungan yang dikaji adalah analisis emisi yang berasal dari
limbah cair, padat dan udara di pabrik gula.
3. Kategori dampak lingkungan yang dikaji berupa dampak lingkungan terhadap
gas rumah kaca, asidifikasi, dan eutrofikasi.

2 METODE
LCA merupakan metode yang tepat dalam mengevaluasi dampak
lingkungan di pabrik gula. Hal ini disebabkan metode LCA lebih menitikberatkan
pada input material dari lingkungan dan output yang dihasilkan. Pengambilan
input material yang berlebihan akan mengakibatkan semakin berkurangnya
persediaan di alam, sedangkan hasil keluaran dari sistem industri berupa limbah
(padat, cair, dan udara) akan memberi dampak negatif terhadap lingkungan
(Rebeitzer et al. 2009). Data yang diperlukan dalam metode LCA dimasukkan ke
dalam data inventori, kemudian hasil analisis inventori dirumuskan ke dalam
analisis dampak, analisis dampak yang diidentifikasi, yaitu: GRK, asidifikasi, dan
eutrofikasi. Dengan mengetahui jumlah dampak yang dihasilkan dan sumber
penyebabnya, maka dilakukan upaya perbaikan dampak lingkungan yang dapat
dilakukan dengan beberapa alternatif perbaikan seperti perbaikan proses,
perbaikan produk, dan perencanaan strategis dalam rangka mengurangi dampak
lingkungan. Upaya perbaikan yang dilakukan didasari oleh hasil analisis LCA
terhadap data inventori dan data analisa dampak, serta disesuaikan dengan kondisi
pabrik gula dan analisis finansial yang dilakukan sehingga upaya perbaikan dapat
diaplikasikan dengan tepat. Dalam penelitian ini opsi perbaikan yang dilakukan
adalah perbaikan proses berdasarkan perhitungan neraca massa dan neraca energi,
serta upaya pemanfaatan limbah menjadi biobriket dan pupuk organik. Biobriket
ini dipilih karena dapat menghasilkan suatu energi baru yang dapat dimanfaatkan
dari limbah yang dihasilkan. Selain itu, pemanfaatan untuk pupuk organik juga
perlu dilakukan untuk meminimalisasi biaya serta mengurangi dampak emisi yang
ditimbulkan dari penggunaan pupuk kimia (Kiatkittipong et al. 2009).

5
Lokasi Penelitian dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan dari Maret hingga Juli 2015. Penelitian ini
dilaksanakan di PT PG Rajawali II Unit PG Subang, Jawa Barat.

Jenis dan Sumber Data
Data yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari data primer dan data
sekunder. Data primer merupakan data yang didapat dari hasil wawancara
langsung dengan orang yang ahli di bidang proses budi daya tebu dan proses
produksi gula, serta observasi lapang di PT PG Rajawali II Unit PG Subang. Data
sekunder berasal dari dokumen perusahaan berupa data penggunaan bahan baku,
energi, mesin dan peralatan pada setiap tahapan proses produksi, serta berasal dari
hasil penelitian yang telah dipublikasikan sebelumnya.

Metode Pengumpulan Data
Studi Pustaka
Studi pustaka dilakukan untuk mengumpulkan dan menganalisis data
sekunder yang diperoleh dari pihak-pihak terkait penelitian, buku-buku acuan,
jurnal, dan literatur lainnya. Studi pustaka pada penelitian ini dilakukan untuk
mengetahui pemodelan perhitungan emisi serta menentukan alternatif perbaikan
untuk mengurangi dampak lingkungan.
Observasi Lapangan
Observasi lapangan dilakukan untuk mengidentifikasi penggunaan energi
dan emisi yang dihasilkan pada setiap tahap LCA gula tebu. Observasi dilakukan
untuk mendapatkan data primer yang tidak terdapat dalam data sekunder hasil
studi pustaka.

Tahapan Penelitian
Metode LCA dilakukan dengan melakukan identifikasi secara kuantitatif
dari semua aliran input-output dari sistem terhadap lingkungan dalam setiap tahap
daur hidup (life cycle). Metode LCA dilakukan berdasarkan pedoman pelaksanaan
LCA menurut Framework ISO 14040 (1997) yang terdiri dari 4 tahap, yaitu
definisi tujuan dan ruang lingkup (goal and scope definition), menginventarisasi
input dan output (inventory analysis), perkiraan dampak lingkungan dari semua
input dan output (impact assessment), dan interpretasi hasil (interpretation and
improvement analysis).
Penentuan Tujuan dan Ruang Lingkup LCA
Goal and scope definition merupakan tahap awal dalam melakukan analisis
LCA. Pada tahap ini ditentukan tujuan dari kajian LCA yang akan dilakukan serta
menentukan batasan atau ruang lingkup yang akan dikaji dalam pelaksanaan

6
analisis LCA. Dengan menentukan goal and scope definition, kajian LCA yang
dilakukan akan lebih sistematis karena hanya mengacu pada batasan yang telah
ditentukan.
Analisis Inventori LCA Gula Tebu
Analisis inventori merupakan bagian dari LCA yang berisi satu set data
aliran bahan dan energi yang mengkuantifikasikan input dan output dari daur
hidup gula. Dalam penelitian ini, data yang digunakan berasal dari data sekunder
berdasarkan dokumen perusahaan dan publikasi hasil penelitian yang telah
dipublikasikan sebelumnya. Sebagian data lainnya diperoleh dari hasil
perhitungan sendiri dengan beberapa asumsi dan data primer. Data yang
digunakan untuk analisis inventori sesuai dengan scope LCA yang telah
ditentukan yaitu mulai dari kegiatan budi daya tebu hingga proses produksi gula
di pabrik.
Analisis Dampak LCA Gula Tebu terhadap Lingkungan
Analisis dampak dilakukan untuk mengevaluasi dampak lingkungan yang
dihasilkan berdasarkan hasil analisis inventori. Perhitungan analisis dampak
dikelompokkan berdasarkan dampak terhadap gas rumah kaca (GRK), asidifikasi,
dan eutrofikasi. Pada GRK yang dihasilkan di pabrik gula dianalisis berdasarkan
kandungan CO2, N2O, dan CH4 yang dikonversi menjadi CO2-eq. Dampak
terhadap asidifikasi dianalisis berdasarkan kandungan SO2, NOx, dan NH3 yang
dikonversi menjadi SO2-eq, sedangkan dampak eutrofikasi berdasarkan kandungan
NOx, NH3, PO43-, dan nutrien (N dan P) yang dikonversi menjadi PO43--eq.
Efek Gas Rumah Kaca (GRK)
Industri gula yang menggunakan energi berupa bahan bakar fosil maupun
biomassa berpotensi menghasilkan emisi GRK dan turut berpartisipasi dalam
terjadinya pemanasan global. Tiga gas rumah kaca utama yang terdiri dari CO2,
CH4, dan N2O dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil, kegiatan proses
produksi gula, aktivitas pertanian, serta penanganan dan pengolahan limbah (Wei
et al. 2008). Perhitungan emisi GRK dilakukan dengan menggunakan dasar
perhitungan emisi yang telah diakui oleh Intergovernmental Panel on Climate
Change (IPCC).
Efek rumah kaca yang ditimbulkan dari CO2 dapat diperoleh dari
penggunaan bahan bakar, seperti: bagasse, IDO, LPG, solar, penggunaan listrik
dan lahan tebu terbakar. Menurut IPCC (2006) untuk perhitungan emisi CO2 dari
penggunaan bahan bakar diperoleh melalui Pers. (1).
Emisi CO2 (fuel) = QF x NK x FE
Keterangan:
QF
= Konsumsi bahan bakar (l)
NK
= Nilai kalor bersih (kkal/l)
FE
= Faktor emisi (kg CO2/TJ)

(1)

Nilai kalor bersih dan faktor emisi memiliki nilai yang berbeda tergantung
jenis bahan bakar yang digunakan. Menurut Putt dan Bhatia (2002), formulasi
perhitungan emisi CO2 dari penggunaan listrik diperoleh melalui Pers. (2).

7
Emisi CO2 (listrik) = QL x FE
Keterangan:
QL
= Konsumsi listrik (kWh)
FE
= Faktor emisi (0.485 tCO2/MWh) (UNFCCC 2006)

(2)

Emisi CO2 yang berasal dari kegiatan pembakaran lahan tanaman tebu
berdasarkan IPCC (2006) dapat diperoleh melalui Pers. (3).
Emisi CO2 (pembakaran) = A x MB x Cf x (Gef x 10-3)
Keterangan:
A
= Luas area yang dibakar (ha)
MB
= Massa bahan yang tersedia untuk pembakaran (ton/ha)
Cf
= Faktor lahan tebu terbakar (0.8)
Gef
= Faktor emisi (177 g/kg bahan kering)

(3)

Emisi CH4 berasal dari limbah cair, lahan tebu terbakar, dan penggunaan
solar. Perhitungan emisi CH4 yang berasal dari limbah cair dapat dilakukan
dengan perhitungan yang berasal dari jumlah COD yang dihasilkan. Berdasarkan
IPCC (2006) emisi CH4 yang berasal dari limbah cair diperoleh melalui Pers. (4).
Emisi CH4(limbah cair) = VLC x C x FE
Keterangan:
VLC
= Volume limbah cair (l)
C
= Nilai COD (mg/l)
FE
= Faktor emisi (0.21 kg CH4/ kg COD)

(4)

Emisi CH4 yang berasal dari kegiatan pembakaran lahan tanaman tebu dapat
diperoleh melalui Pers. (5), serta emisi CH4 yang berasal dari pengunaan bahan
bakar dapat diperoleh melalui Pers. (6).
Emisi CH4 (pembakaran) = A x MB x Cf x (Gef x 10-3)
Keterangan:
A
= Luas area yang dibakar (ha)
MB
= Massa bahan yang tersedia untuk pembakaran (ton/ha)
Cf
= Faktor lahan tebu terbakar (0.8)
Gef
= Faktor emisi (2.7 g/kg bahan kering)

(5)

Emisi CH4 (solar) = QF x NK x FE
Keterangan:
QF
= Konsumsi bahan bakar (l)
NK
= Nilai kalor bersih (9 063 kkal/l)
FE
= Faktor emisi (10 kg CH4/TJ)

(6)

Perhitungan emisi dinitrogen oksida (N2O) yang berasal dari blotong,
pupuk, residu tebu di kebun, lahan tebu terbakar, dan penggunaan solar dapat
dilakukan dengan perhitungan yang berasal dari jumlah kandungan nitrogen pada

8
suatu bahan dan faktor emisi yang terdapat pada IPCC (2006). Emisi N2O yang
berasal dari blotong dapat diperoleh melalui Pers. (7).
Emisi N2O(blotong) = QB x N x FE x (44/28)
Keterangan:
QB
= Blotong yang dihasilkan (kg)
N
= Kandungan N pada blotong (0.76 %)
FE
= Faktor emisi (0.01 Kg N2O-N/Kg N)

(7)

Emisi N2O yang berasal dari penggunaan pupuk organik dan anorganik
menurut IPCC (2006) dapat diperoleh melalui Pers. (8).
Emisi N2O(pupuk) = QP x N x FE1 x FE2
Keterangan:
QP
= Konsumsi pupuk (kg)
N
= Kandungan N pada pupuk (%)
FE1
= Faktor emisi (kg NH3-N+NOx-N/kg N input)
FE2
= Faktor emisi (kg N2O-N/kg NH3-N+NOx-N)

(8)

Emisi N2O yang berasal dari residu tebu di kebun, seperti daun tebu,
serasah, dan klaras menurut IPCC (2006) dapat diperoleh melalui Pers. (9).
Emisi N2O (residu) = QR x N x FE
Keterangan:
QR
= Residu (residu) tebu yang dihasilkan (kg)
N
= Kandungan N (%)
FE
= Faktor emisi (0.07 g N2O/Kg N)

(9)

Emisi N2O yang berasal dari pembakaran lahan tanaman tebu menurut
IPCC (2006) dapat diperoleh melalui Pers. (10).
Emisi N2O(pembakaran) = A x MB x Cf x (Gef x 10-3)
Keterangan:
A
= Luas area yang dibakar (ha)
MB
= Massa bahan yang tersedia untuk pembakaran (ton/ha)
Cf
= Faktor lahan tebu terbakar (0.8)
Gef
= Faktor emisi (0.07g/kg bahan kering)

(10)

Emisi N2O yang berasal dari penggunaan bahan bakar solar menurut IPCC
(2006) dapat diperoleh melalui Pers. (11).
Emisi N2O(solar) = QF x NK x FE
Keterangan:
QF
= Konsumsi bahan bakar (l)
NK
= Nilai kalor bersih (9 063 kkal/l)
FE
= Faktor emisi (0.6 kg N2O/TJ)

(11)

9
Menurut IPCC (2006) gas metana (CH4) memiliki nilai GWP (Global
Warming Potential) sebesar 23 dan gas nitrooksida (N2O) memiliki nilai GWP
sebesar 293. GWP merupakan nilai yang relatif sama dengan CO2 maka
konversinya dapat diperoleh melalui Pers.(12).
1 kg CH4 = 23 kg CO2eq

1 kg N2O = 293 kg CO2eq

(12)

Asidifikasi
Polutan yang dapat menyebabkan asidifikasi di pabrik gula adalah SO 2,
NOx, dan NH3. Sumber polutan penyebab asidifikasi yang mengandung SO2
berasal dari penggunaan bahan bakar, seperti: bagasse, IDO, solar, penggunaan
listrik, dan lahan tebu terbakar. Perhitungan emisi SO2 yang berasal dari bahan
bakar menurut AIP (1996) dapat diperoleh melalui Pers. (13).
Emisi SO2(fuel) = QF x NK x FE
Keterangan:
QF
= Konsumsi bahan bakar (l)
NK
= Nilai kalor bersih (kkal/l)
FE
= Faktor emisi (kg SO2/TJ)

(13)

Perhitungan emisi SO2 yang berasal dari pembakaran belerang pada proses
sulfitasi di stasiun pemurnian nira menurut IPCC (2006) dapat diperoleh melalui
Pers. (14).
Emisi SO2 (sulfitasi) = MB x Cf x (Gef x 10-3)
Keterangan:
MB
= Massa belerang untuk pembakaran (ton)
Cf
= Faktor pembakaran belerang (22.75)
Gef
= Faktor emisi (0.3 g SO2/kg belerang)

(14)

Perhitungan emisi SO2 yang berasal dari penggunaan listrik menurut Putt
dan Bhatia (2002) dapat diperoleh melalui Pers. (15).
Emisi SO2(listrik) = QL x FE
Keterangan:
QL
= Konsumsi listrik (kWh)
FE
= Faktor emisi (8.1 g SO2/kWh)

(15)

Perhitungan emisi SO2 yang berasal dari pembakaran lahan tebu menurut
IPCC (2006) dapat diperoleh melalui Pers. (16).
Emisi SO2 (pembakaran) = A x MB x Cf x (Gef x 10-3)
Keterangan:
A
= Luas area yang dibakar (ha)
MB
= Massa bahan yang tersedia untuk pembakaran (ton/ha)
Cf
= Faktor lahan tebu terbakar (0.8)
Gef
= Faktor emisi (0.3 g SO2/kg bahan kering)

(16)

10
Sumber polutan penyebab asidifikasi yang mengandung NOx berasal dari
penggunaan bahan bakar, penggunaan listrik, dan penggunaan pupuk. Perhitungan
emisi NOx yang berasal dari penggunaan bahan bakar menurut AIP (1996) dapat
diperoleh melalui Pers. (17).
Emisi NOx (fuel) = QF x NK x FE
Keterangan:
QF
= Konsumsi bahan bakar (l)
NK
= Nilai kalor bersih (kkal/l)
FE
= Faktor emisi (kg NOx/TJ)

(17)

Perhitungan emisi NOx yang berasal dari penggunaan listrik menurut Putt
dan Bhatia (2002) dapat diperoleh melalui Pers. (18).
Emisi NOx(listrik) = QL x FE
Keterangan:
QL
= Konsumsi listrik (kWh)
FE
= Faktor emisi (4.17 g NOx /kWh)

(18)

Perhitungan emisi NOx yang berasal dari penggunaan pupuk menurut EEA
(2013) dapat diperoleh melalui Pers. (19).
Emisi NOx (pupuk) = QP x N x FE
Keterangan:
QP
= Konsumsi pupuk (kg)
N
= Kandungan N pada pupuk (%)
FE
= Faktor emisi (0.005 kg NOx/ kg N)

(19)

Perhitungan emisi NOx yang berasal dari residu tebu menurut IPCC (2006)
dapat diperoleh melalui Pers. (20).
Emisi NOx (residu) = QR x N x FE
Keterangan:
QR
= Residu tebu yang dihasilkan (kg)
N
= Kandungan N (1.7 %)
FE
= Faktor emisi (0.005 kg NOx/kg N)

(20)

Perhitungan emisi NOx yang berasal dari pembakaran lahan tebu menurut
IPCC (2006) dapat diperoleh melalui Pers. (21).
Emisi NOx(pembakaran) = A x MB x Cf x (Gef x 10-3)
Keterangan:
A
= Luas area yang dibakar (ha)
MB
= Massa bahan yang tersedia untuk pembakaran (ton/ha)
Cf
= Faktor lahan tebu terbakar (0.8)
Gef
= Faktor emisi (2.5 g/kg bahan kering)

(21)

Perhitungan emisi NOx yang berasal dari leaching akibat penggunaan pupuk
menurut EEA (2006) dapat diperoleh melalui Pers. (22).

11
Emisi NOx(leaching) = QP x N x FE
Keterangan:
QP
= Konsumsi pupuk (kg)
N
= kandungan N (%)
FE
= Faktor emisi (0.3 kg NO3/kg N)

(22)

Perhitungan emisi NOx yang berasal dari blotong yang dihasilkan menurut
Ramjeawon (2004) dapat diperoleh melalui Pers. (23).
Emisi NOx(blotong) = QB x N x FE
Keterangan:
QB
= Blotong yang dihasilkan (kg)
N
= kandungan N (0.76 %)
FE
= Faktor emisi (0.005 kg NOx/kg N)

(23)

Sumber polutan penyebab asidifikasi yang mengandung NH3 berasal dari
penggunaan pupuk urea (urea volatilisation) dan lahan tebu terbakar. Perhitungan
emisi NH3 yang berasal dari penggunaan pupuk urea menurut EEA (2006) dapat
diperoleh melalui Pers. (24).
Emisi NH3 (urea) = QU x N x FE
Keterangan:
QU
= Konsumsi pupuk urea (kg)
N
= Kandungan N (46 %)
FE
= Faktor emisi (0.1 kg NH3/kg N)

(24)

Perhitungan emisi NH3 yang berasal dari pembakaran lahan tebu menurut
IPCC (2006) dapat diperoleh melalui Pers. (25).
Emisi NHx(pembakaran) = A x MB x Cf x (Gef x 10-3)
Keterangan:
A
= Luas area yang dibakar (ha)
MB
= Massa bahan yang tersedia untuk pembakaran (ton/ha)
Cf
= Faktor lahan tebu terbakar (0.8)
Gef
= Faktor emisi (2.4 g/kg bahan kering)

(25)

Analisis dampak terhadap asidifikasi yang berasal dari SO2, NOx, dan NH3
dikonversi menjadi SO2-eq. Menurut Heijungs et al. (1992), nilai konversi menjadi
SO2-eq dapat diperoleh melalui Pers. (26).
1kg NOx = 0.7 kg SO2-eq
1 kg NH3 = 1.88 kg SO2-eq

(26)

Eutrofikasi
Eutrofikasi merupakan fenomena yang dapat mempengaruhi ekosistem
darat serta air. Nitrogen dan fosfor merupakan dua nutrisi yang banyak terlibat
dalam eutrofikasi. Sumber polutan penyebab eutrofikasi di pabrik gula adalah
NOx, NH3, PO43-, dan nutrien (N dan P). Sumber polutan NOx yang
mempengaruhi eutrofikasi adalah penggunaan bahan bakar (bagasse, solar, IDO),

12
penggunaan listrik, penggunaan pupuk, residu pertanian, lahan tebu terbakar, dan
NO3 leaching (IPCC 2002). Perhitungan sumber emisi NOx yang dapat
menyebabkan eutrofikasi dapat dilihat pada Pers. (17) sampai Pers. (23).
Penggunaan pupuk dalam budi daya tebu menghasilkan dampak terhadap
eutrofikasi. Sumber polutan yang menyebabkan eutrofikasi, di antaranya: NH3
(urea volatilisation), PO43-, pestisida, dan limbah cair. Perhitungan dampak
eutrofikasi dari emisi NH3 yang berasal dari penggunaan pupuk urea berdasarkan
EEA (2006) dapat diperoleh melalui Pers. (27).
Emisi NH3 (urea) = QU x N x FE
Keterangan:
QU
= Konsumsi pupuk urea (kg)
N
= Kandungan N (46 %)
FE
= Faktor emisi (0.1 kg NH3/kg N)

(27)

Perhitungan emisi PO43- yang berasal dari penggunaan pupuk menurut
Renouf et al. (2008) dapat diperoleh melalui Pers. (28).
Emisi PO43- (pupuk) = QP x P x FE
Keterangan:
QP
= Konsumsi pupuk (kg)
P
= Kandungan P (%)
FE
= Faktor emisi (0.128 kg PO43-/kg P)

(28)

Perhitungan emisi PO43- yang berasal dari penggunaan pestisida menurut
Renouf et al. (2008) dapat diperoleh melalui Pers. (29).
Emisi PO43- (pestisida) = QPS x FE
Keterangan:
QPS
= Konsumsi pestisida (kg)
FE
= Faktor emisi (0.015 kg PO43-/kg pestisida)

(29)

Perhitungan emisi PO43- yang berasal dari limbah cair yang dihasilkan
menurut IPCC (2006) dapat diperoleh melalui Pers. (30).
Emisi PO43- (limbah cair) = QL x C x FE
Keterangan:
QL
= Volume limbah cair (liter)
C
= Nilai COD (mg/liter)
FE
= Faktor emisi (0.022 kg PO43-/kg COD)

(30)

Analisis dampak terhadap eutrofikasi yang berasal dari NOx, NH3, PO43- dan
nutrien (N dan P) dikonversi menjadi PO43--eq. Menurut Heijungs et al. (1992)
nilai konversi menjadi PO43--eq dapat diperoleh melalui Pers. (31).
1 kg NOx = 0.13 kg PO43--eq
1 kg NH3 = 0.35 kg PO43--eq
1 kg PO43--eq = 1 kg PO43--eq
1 kg P
= 3.06 kg PO43--eq
1 kgNO3
= 0.10 kg PO43--eq

(31)

13
Net Energi
Metode yang digunakan untuk estimasi net energi adalah dengan konversi
penggunaan energi ke satuan energi standar (Joule). Untuk mendapatkan nilai
kebutuhan energi dalam setiap produksi 1 ton gula SHS digunakan Pers. (32).
En = n x CV
Keterangan:
En
= Energi
n
= Volume inventori
CV = Calorific Value (nilai konversi energi)

(32)

Efisiensi energi dinyatakan dalam Net Energy Value (NEV) dan Net Energy
Ratio (NER). Perhitungan NER dan NEV menurut IPCC (2006) dapat dilihat pada
Pers. (33)
NEV = ΣEno – ΣEni
NER = ΣEno / ΣEni
Keterangan:
NEV
= Net Enerry Value
NER
= Net Energy Ratio

ΣEno
ΣEni

(33)
= Total energi keluar
= Total energi masuk

Performa net energi yang baik dari suatu life cycle ditunjukkan oleh nilai
NEV yang positif dan NER di atas 1.
Interpretasi Hasil LCA Gula Tebu
Pada tahap ini dilakukan interpretasi hasil, evaluasi, dan analisis terhadap
hasil analisis dampak dalam upaya untuk perbaikan dan mengurangi dampak
negatif terhadap lingkungan. Berdasarkan evaluasi terhadap analisis dampak yang
dilakukan kemudian diidentifikasi tahapan proses yang memberikan dampak yang
siginifikan terhadap perubahan lingkungan. Setelah diketahui tahapan proses
tersebut kemudian dianalisis dengan beberapa alternatif untuk melihat perubahan
dampak lingkungan yang terjadi dan manfaat yang diperoleh dari hasil LCA di
pabrik gula. Alternatif perbaikan yang dilakukan dalam rangka mengurangi
dampak lingkungan yaitu perbaikan proses dan pemanfaatan limbah di pabrik
gula. Perbaikan proses yang dilakukan yaitu dengan melakukan perhitungan
neraca massa dan neraca energi, dengan mengacu pada perhitungan yang
dilakukan dapat dilakukan upaya perbaikan selama daur hidup gula dalam rangka
mencapai keseimbangan massa dan energi di pabrik gula. Pemanfaatan limbah
yang dilakukan yaitu pembuatan kompos dan biobriket yang berasal dari limbah
dari kegiatan budi daya tebu dan proses produksi gula. Dengan upaya perbaikan
proses dan pemanfaatan ini diharapkan selain dapat mengurangi dampak
lingkungan terhadap GRK, asidifikasi, dan eutrofikasi, juga dapat meningkatkan
efisiensi dan kinerja di PG Subang.

Pengolahan dan Penyajian Data
Pengolahan dan penyajian data dilakukan dengan menggunakan Microsoft
Excel. Data-data yang digunakan dalam kajian LCA dimasukkan ke dalam data

14
inventori sebagai data kuantitatif untuk melihat hasil input dan output yang
dihasilkan. Data inventori kemudian dilakukan analisis dampak yang
dikelompokkan berdasarkan GRK, asidifikasi, dan eutrofikasi. Data yang
dimasukkan dalam analisis dampak dilakukan secara kuantitatif untuk melihat
besar dampak yang dihasilkan. Pada tahap interpretasi, dianalisis secara deskriptif
dan penyajian data ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik agar hasil data lebih
mudah dipahami dan terlihat perbandingan dari hasil analisis dampak maupun
manfaat yang diperoleh dari hasil tahap interpretasi.

3 HASIL DAN PEMBAHASAN

Siklus Hidup Gula Tebu
Siklus hidup gula tebu di PG Subang meliputi kegiatan budi daya tebu (on
farm) dan proses produksi gula (off farm). Kegiatan budi daya tebu adalah tempat
dibentuknya tebu baik secara kualitas maupun secara kuantitas. Tanaman tebu
merupakan tanaman perkebunan semusim yang di dalam batangnya terdapat suatu
cairan yang memiliki rasa manis yang disebut nira. Nira inilah yang kemudian
akan diolah menjadi gula. Saccharum officinarum adalah spesies tebu yang
banyak digunakan untuk produksi gula, kelebihannya adalah mengandung banyak
sukrosa, kandungan sabut rendah, daunnya lebih lebar, dan berbatang besar.
Selain itu, Saccharum officinarum berdaya tunas tinggi pada keadaan tanah dan
iklim yang cocok, dan umumnya beradaptasi dengan baik di daerah tropis.
Kegiatan budi daya tebu terdiri dari jenis yaitu plant cane dan ratoon cane. Pada
plant cane diawali dengan kegiatan pengolahan tanah dan kegiatan pembibitan,
sedangkan untuk ratoon cane diawali dari kegiatan pengeprasan tanpa kegiatan
pembibitan. Secara umum, kegiatan budi daya tebu terdiri dari: pengolahan tanah,
pemupukan, penanaman, penyiraman, penyiangan, pembubunan, pengkletekan,
pemanenan, dan pengangkutan.
Pabrik gula adalah pabrik yang mengelola gula (sukrosa) dan gula reduksi
(glukosa dan fruktosa) yang terkandung dalam tebu. Proses produksi gula dari
tebu pada hakekatnya hanyalah memisahkan gula melalui pemerahan,
penyaringan, penguapan, pemutaran dari air, kotoran, dan zat bukan gula.
Kelemahan pengelolaan gula secara kimia adalah berubah-ubahnya kandungan
sukrosa selama proses akibat suhu, pH, waktu dan aktivitas mikroba. Reaksi
perubahan tidak dapat dibolak-balik sehingga sekali tereduksi tidak dapat
kembali, dan yang dapat terkristalkan hanyalah sukrosa (Soebekti 2001).
Kapasitas produksi di PG Subang sebesar 3 000 TCD (ton cane per day). Proses
produki gula melalui beberapa proses, yaitu: persiapan, ekstraksi nira, pemurnian,
penguapan, kristalisasi, pendinginan, pemisahan gula, dan proses penyelesaian.
Proses pemurnian yang dilakukan oleh PG Subang adalah sulfitasi alkalis yang
menggunakan gas belerang. Untuk mengetahui tingkat keberhasilan di industri
gula dapat dilihat berdasarkan jumlah tebu yang dihasilkan pada sektor on farm
yaitu tingkat produktivitas tebu, serta rendemen gula pada sektor pabrikasi (off
farm) yang dapat dilihat pada Tabel 1 untuk tahun 2011–2014.

15
Tabel 1 Data produktivitas dan rendemen di PG Subang tahun 2011-2014
Tahun
Data
Satuan
2011
2012
2013