Riauterkini - PEKANBARU - Kolaborasi riset internasional yang memanfaatkan limbah cair pabrik kelapa sawit atau palm oil mill effluent (POME) di PT Perkebunan Nusantara IV Regional III di Riau berhasil meningkatkan produksi metana hingga 22% dibandingkan dengan pengolahan konvensional.

Riset tersebut dilakukan oleh peneliti Kyoto University bersama Universitas Indonesia, Nagoya University, dan Universiti Teknologi Malaysia dengan dukungan teknis dari PTPN IV Regional III.

Dalam penelitian itu, sampel POME dari unit usaha PTPN IV Regional III digunakan untuk menguji pemanfaatan material karbon konduktif berupa carbon felt guna meningkatkan efisiensi proses pembentukan biogas.

Hasil pengujian menunjukkan penambahan material tersebut mampu meningkatkan laju produksi metana sekitar 22% dibandingkan dengan reaktor tanpa material tambahan.

Riset itu membuka potensi optimalisasi pemanfaatan limbah cair kelapa sawit menjadi sumber energi terbarukan sekaligus mendukung upaya penurunan emisi metana dari kegiatan pengolahan sawit.

Peneliti Kyoto University Ayik Abdillah dalam keterangannya di Pekanbaru, Senin mengatakan keterlibatan PTPN IV Regional III menjadi bagian penting dalam penelitian karena memberikan gambaran kondisi pengolahan limbah pada skala industri.

Ayik sendiri menjalani kegiatan penelitian lapangan dan internship di PTPN IV Regional III, termasuk mempelajari sistem pengelolaan POME di Pabrik Kelapa Sawit (PKS) Lubuk Dalam dan PKS Sei Pagar selama beberapa waktu terakhir.

Selama kegiatan tersebut, dia mendapat pendampingan secara langsung dari tim teknsi PTPN IV Regional III untuk memahami karakteristik limbah, proses pengolahan, hingga tantangan menjaga kestabilan produksi biogas di tingkat pabrik.

“Penelitian ini membuka mata saya tentang kondisi nyata di pabrik. Di laboratorium semua terkendali. Di lapangan, kualitas limbah berubah-ubah dan operator harus mengambil keputusan setiap hari,” kata Ayik.

Pengalaman lapangan tersebut kemudian menjadi salah satu dasar pengembangan eksperimen yang dilakukan di Water Quality Engineering Laboratory, Kyoto University.

Dalam penelitiannya, Ayik mempelajari dua sistem pengolahan biogas yang telah diterapkan PTPN IV Regional III.

PKS Sei Pagar menggunakan sistem reaktor tangki berpengaduk, sedangkan PKS Lubuk Dalam mengoperasikan sistem kolam tertutup atau covered lagoon.

Perbedaan karakter kedua teknologi tersebut memberikan gambaran mengenai variasi pengelolaan POME pada kondisi operasional sebenarnya.

Dari pengamatan tersebut, peneliti kemudian mengembangkan pendekatan untuk meningkatkan aktivitas mikroorganisme yang berperan dalam pembentukan biogas.

Material carbon felt ditempatkan di dalam reaktor sebagai media bagi mikroba untuk menempel dan membentuk koloni.

Keberadaan media tersebut meningkatkan interaksi antarmikroorganisme dalam proses penguraian bahan organik sehingga produksi metana menjadi lebih efisien.

Pengujian laboratorium selama lima bulan menunjukkan reaktor dengan carbon felt menghasilkan metana sekitar 22% lebih tinggi dibandingkan dengan reaktor kontrol.

Penelitian juga menemukan bahwa tingkat konduktivitas listrik material bukan satu-satunya faktor penentu.

Dari dua jenis serat karbon yang diuji, material dengan daya hantar listrik lebih tinggi justru tidak menghasilkan kinerja terbaik. Luas permukaan yang dapat menjadi tempat tumbuh mikroorganisme ditemukan memiliki pengaruh penting terhadap peningkatan produksi biogas.

Berdasarkan proyeksi awal penelitian, apabila peningkatan produksi biogas tersebut berhasil direplikasi pada skala pabrik kelapa sawit berukuran menengah, tambahan energi yang dihasilkan berpotensi setara dengan sekitar 290 kilowatt (kW) listrik.

Energi tersebut dapat dimanfaatkan untuk mendukung kebutuhan operasional pabrik dan pada saat bersamaan mengurangi potensi pelepasan metana ke atmosfer.

POME diketahui memiliki kandungan bahan organik tinggi. Dalam proses penguraian tanpa oksigen, material organik tersebut menghasilkan biogas yang salah satu komponen utamanya adalah metana.

Apabila tidak ditangkap, metana dari proses penguraian tersebut dapat terlepas langsung ke atmosfer.

Karena itu, pengembangan teknologi peningkatan produksi sekaligus penangkapan biogas dinilai dapat memberikan manfaat ganda bagi industri sawit, yakni menyediakan sumber energi terbarukan sekaligus membantu menekan emisi gas rumah kaca.

Namun, Ayik menekankan bahwa proyeksi tambahan listrik tersebut masih berasal dari pengujian skala laboratorium.

Tahap berikutnya membutuhkan uji coba pada skala industri untuk memastikan teknologi mampu bekerja secara konsisten menghadapi perubahan karakteristik limbah dan kondisi operasional pabrik.

Aspek keekonomian penggunaan carbon felt juga menjadi bagian dari kajian lanjutan sebelum teknologi tersebut dapat diterapkan secara lebih luas.

Penelitian itu sendiri dilakukan di bawah bimbingan Prof. Taku Fujiwara dan Assoc. Prof. Taira Hidaka dari Kyoto University.

Dari Universitas Indonesia, riset melibatkan Dr. Nopa Dwi Maulidiany dari Program Studi Teknik Lingkungan dan Dr. Ibnu Maulana Hidayatullah dari Program Studi Teknik Bioproses.

Kolaborasi tersebut turut melibatkan Nagoya University dan Universiti Teknologi Malaysia serta mendapatkan dukungan Japan International Cooperation Agency (JICA) melalui program SATREPS dan pendanaan dari Universitas Indonesia.

Keterlibatan PTPN IV Regional III memberikan akses terhadap kondisi operasional pengelolaan limbah di industri sekaligus menyediakan sampel POME yang digunakan sebagai material utama penelitian.

Kolaborasi antara industri dan perguruan tinggi tersebut menjadi penting karena hasil penelitian laboratorium membutuhkan pemahaman terhadap karakter limbah dan dinamika operasional pabrik sebelum dapat diadopsi pada skala komersial.

Ayik mengatakan pengembangan teknologi tersebut diarahkan untuk memastikan limbah dari industri kelapa sawit yang telah beroperasi dapat dikelola lebih efisien dan memberikan nilai tambah.

“Teknologi ini tidak menghapus persoalan deforestasi atau kebakaran lahan. Perlindungan hutan tetap harus menjadi prioritas. Dari sisi teknik, yang dapat dilakukan adalah memastikan limbah dari pabrik yang sudah ada tidak menambah beban emisi,” ujarnya.

Riset tersebut berkontribusi terhadap sejumlah Tujuan Pembangunan Berkelanjutan atau Sustainable Development Goals (SDGs), khususnya SDG 6 tentang air bersih dan sanitasi, SDG 7 mengenai energi bersih dan terjangkau, serta SDG 13 terkait penanganan perubahan iklim.

Tim peneliti selanjutnya menyiapkan kajian mengenai pengoperasian reaktor pada suhu termofilik dan analisis tekno-ekonomi penerapan carbon felt pada fasilitas biogas pabrik kelapa sawit di Indonesia. Hasil utama penelitian telah dipublikasikan dalam jurnal Bioresource Technology pada 2026.

Ayik sendiri meraih gelar doktor dari Human Security Engineering Program, Graduate School of Engineering, Kyoto University pada September 2026 dan sejak Oktober 2026 melanjutkan penelitian sebagai Postdoctoral Researcher di Graduate School of Global Environmental Studies, Kyoto University.*(Rls)