111
POTENSI LIGNIN DARI LIMBAH BIOMASSA PADA SEKTOR KEHUTANAN DAN PERKEBUNAN
SEBAGAI BAHAN BAKU PEREKAT ALAMI
Oleh:
Tulisan ini bertujuan untuk mencari informasi besarnya limbah biomassa lignoselulosa dari sektor kehutanan dan perkebunan di Indonesia berikut potensi
ligninnya potensial khususnya sebagai bahan baku untuk sintesa perekat alami bioperekat. Metode yang diterapkan pada tulisan ini adalah dengan melakukan kajian
datainformasi dari berbagai sumber baik bentuk statistik primer maupun hasil penelitian terkait. Selanjutnya data diolah, dianalisis, ditelaah, dan dicermati untuk
memperoleh informasi lebih mendalam potensi lignin riil sebagai bahan baku perekat alami di Indonesia. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa total potensi limbah lignin-
selulosa dari sektor kehutanan khususnya industri pengolahan kimia adalah 19,450,653 m tahun sednagkan potensi limbah serupa dari sektor perkebunan usaha
perkebunan kelapa sawit sebesar 4,604,647.95 tontahun sebagai tandan kosong kelapa sawitTKKS. Lebih lanjut, lignin sebagai produk turunan limbah tersebut
berpotensi besar dimanfaatkan sebagai perekat alami, yaitu berturut-turut sebesar 2,431,323 tontahun dari sektor kehutanan dan 923,376 ton per tahun sektor
perkebunan. Hal tersebut diharapkan bisa terealisasi, dengan anggapan bahwa limbah lignin-selulosa tersebut tetap utuh atau tidak digunakan untuk tujuan antara lain bahan
bakar, pupuk kompos, papan partikel, dan pulpkertasMDF.
Kata kunci : Potensi lignin, sektor kehutanan dan perkebunan, limbah lignoselulosa, bahan baku perekat alami
Lignin merupakan salah satu bagian utama dari struktur dinding sel kayu dari bahan berserat lignoselulosa lain selain holoselulosa yang berfungsi sebagai perekat dan
penguat dinding sel Ruhendi, 2010. Lignin juga merupakan polimer alami dengan struktur tiga dimensi dengan unit phenyl propana C9 dimana monomer-monomer
tersebut satu terhadap lainnya bergabung membentuk polimer melalui ikatan karbon ke karbon, karbon dengan oksigen dan ikatan eter Goring, 1989; Van der Klashorst,
1989; Ruhendi
, 2007 . Lebih lanjut ikatan karbon C karbon C tersebut bisa
Widya Fatriasari
ABSTRAK
I. PENDAHULUAN
UPT Biomaterial LIPI Jl. Raya Bogor KM 46 Cibinong Bogor 16911
E-mail: fatriasaribiomaterial-lipi.go.id
3 ,
a
et al
112
BULETIN
merupakan C alifatik-Caromatik,Califatik-Califatik, dan C aronatik, Mengenei ikatan ether C-O-C bisa berbentuk alifatik-O-alifatik, aromatik-O-aromatik, dan
aromatik-O-alifatik. Lignin memiliki struktur amorf, merupakan senyawa polifenol dengan struktur kimia kompleks, molekulnya tidak
aktif optik serta sangat stabil pada keadaan lingkungan yang tidak terlalu ekstrem Goring, 1989;
Ruhendi , 2007 . Secara umum polimer lignin disusun oleh unit-unit fenil propana
yaitu -kumaril alkohol, koniferil alkohol, dan sinapil alkohol Sjostrom, 1995. Kandungan lignin dalam kayu bisa mencapai 15-35 dari berat kering tanur
kayu dengan terdapat variasi dalam spesies, kondisi pertumbuhan, bagianposisi yang dianalisis dan faktor lainnya Sucipto, 2009;Ruhendi
., 2007 . Sjostrom 1995 mengungkapkan bahwa kayu daun jarum normal mengandung lignin 26-32,
sedangkan lignin yang terkandung dalam kulit sebesar 40-55 . Sedangkan kandungan lignin kayu daun lebar 18-25 dan lignin dalam kulit 40-50 Harkim dan Rowe, 1971
Haygreen dan Bowyer, 1989. Secara umum kegunaan lignin dapat dikelompokkan menjadi tiga kelompok
yaitu sebagai bahan bakar, sebagai produk polimer dan sebagai sumber bahan-bahan kimia yang sudah mengalami pemrosesan sehingga terdegradasi menjadi senyawa-
senyawa dengan berat molekul rendah. Ruhendi, 2010; Ruhendi ., 2007 ; Syafii,
2010. Sebagai produk polimer lignin dapat dimanfaatkan salah satunya untuk perekat alami binding, perekat likuida melalui proses likuifikasi dimana hasilnya juga untuk
dan bahan aktif permukaan Sucipto, 2009; Syafii, 2010. Lignin sebagai senyawa polifenol diproyeksikan untuk substitusi fenol yang merupakan turunan salah
satu produk dari minyak bumi dan batubara dimana tidak dapat diperbaharui dan diharapkan dapat mengurangi dampak lingkungan yang kurang baik. Meskipun
demikian karena gugus yang reaktif pada lignin lebih sedikit dibandingkan fenol yaitu posisi meta pada unit fenil propana yang terbuka untuk bereaksi maka kemampuan
substitusinya hanya 40- 70 dari fenol dalam formulasi perekat Syafii, 2010.
Lindi hitam sebagai bahan berbentuk cairan merupakan hasil samping proses pembuatan pulp secara kimia dan pada industri pulp dan kertas merupakan sumber
lignin teknis sebagai sumber bahan baku perekat alami. Lindi hitam masih merupakan campuran terlarut dari lignin, karbohidrat hasil degradasi kayu atau bahan berserat
ligno-selulosa lain, asam format, asam asetat, zat ekstraktif dan komponen lain Ruhendi
, 2007 . Oleh karena itu untuk mendapatkan lignin tersebut harus dilakukan isolasi dari lindi hitam. Adapun besar kandungan lignin dalam lindi hitam
tersebut sekitar 60-70 beratberat Bangun, 1988 Ruhendi
., 2007 . Pemanfaatan lignin sebagai bahan baku perekat alami dari lindi hitam ini untuk
mengurangi ketergantungan kebutuhan perekat sintetis yang tidak
terbarukan, mengurangi pencemaran lingkungan, menekan biaya perekat Pizzi, 1994 Ruhendi,2010, lebih aman bagi lingkungan dan efek emisi senyawa organik
volatil yang rendah, lebih mudah didaur ulang dibanding perekat sintetis dari bahan berfosil serta peningkatan harga minyak sebagai sumber bahan perekat sintetis
, 2011. optically active
et al p
et al
dalam
et al dispersing agent,
et al. dalam
et al oil base
dalam
b
b
a
b b
anonim
hasil hutan
Vol. 17 No. 2, Oktober 2011: 111 – 123
Potensi Lignin dari Limbah Biomassa ..... Widya Fatriasari
113 Lignin sebagai polimer yang semula secara alami bersifat
dapat dirubah menjadi
melalui hasil kondensasi dengan formaldehida membentuk lignin-formaldehida. Lignin-formaldehida tersebut dapat digunakan
sebagai perekat atau campuran sebagai campuran bahan perekat untuk penghematan pemakaian perekat utama. Selain itu lignin dapat dikopolimerisasi dengan fenol atau
resorsinol dan formaldehida sehingga membentuk lignin fenol formaldehida LPF atau lignin resorsinol formaldehida LRF Pizzi, 1994
Ruhendi et al, 2007 . Lignin sering ditambahkan dalam fenol formaldehida membentuk LPF maupun urea
formaldehida LUF sebagai perekat dalam pembuatan produk komposit Ruhendi ., 2007 . Pada indutri biokomposit sampai saat ini biaya kebutuhan perekat sintetis
masih memegang peranan yang cukup signifikan dari komponen biaya total produk, oleh karena itu pengembangan perekat alami sebagai substitusi perekat sintetis tersebut
ataupun sebagai fortifikasi dalam perekat campuran dari bahan lignoselulosa dapat diupayakan untuk menurunkan biaya produksi dan mengurangi dampak lingkungan.
Sektor kehutanan merupakan sumber biomassa lignoselulosa yang cukup melimpah ketersediaanya sebagai sumber lignin sebagai bahan baku perekat alami. Pada
makalah sebelumnya telah diperoleh informasi potensi riil produksi sektor kehutanan khususnya untuk perekat alami dan biokomposit pada tahun 2008 sebesar
Asosiasi Pulp dan Kertas Indonesia APKI, Kabar Indonesia, 2008.
Terkait dengan segala uraian tersebut telah dilakukan kajian ilmiah dalam bentuk tulisan dengan tujuan untuk memperoleh informasi jumlah limbah dari
biomassa berlignoselulosa sektor kehutanan tersebut dan jumlah lignin potensial pada sektor tersebut. Berdasarkan data tersebut diharapkan akan diperoleh gambaran
potensi riil lignin sebagai bahan baku perekat alami dan terbarukan di Indonesia.
Metode yang digunakan dalam analisis ini berupa kajian data dari data statistik primer dan data dari penelitian terkait dengan tema penulisan. Urutan metode yang
dilakukan adalah pertama menghitung potensi limbah yang dihasilkan pada sektor kehutanan dengan memperhitungkan data produksi industri kayu solid dan kayu
olahan primer serta produksi beberapa industri kayu olahan dengan data rendemen produksinya, kedua perhitungan besarnya lignin yang terkandung dalam bahan ligno-
selulosa pada sektor kehutanan tersebut dengan asumsi prosentase kehadirannya dari literatur hasil penelitian dan mengkonversinya menjadi satuan berat menggunakan
asumsi rata-rata berat jenis kayu.Ketiga melakukan perhitungan limbah pada sektor perkebunan khususnya produksi tandan kosong kelapa sawit dan serat dan menghitung
jumlah lignin yang terkandung didalamnya dengan asumsi prosentase berdasarkan literatur hasil penelitian. Keempat menentukan formula prediksi pola produksi lignin
TKKS dan serat dalam kurun waktu 10 tahun dengan regresi linier. Selanjutnya data “thermoplastic”
”thermotting”
dalam et
al
a a
8,058,734 m dengan produksi pulp menurut
diperkirakan 7,9 jutan ton per tahun
3
II. METODE PENELITIAN
