Pekanbaru – Limbah cair pabrik kelapa sawit tak selamanya berakhir sebagai masalah lingkungan.
Di tangan peneliti, limbah yang dikenal sebagai palm oil mill effluent atau POME justru berpotensi menghasilkan energi lebih besar.
Kolaborasi riset internasional yang menggunakan sampel POME dari PT Perkebunan Nusantara IV Regional III di Riau berhasil meningkatkan produksi metana sekitar 22 persen dibandingkan sistem tanpa material tambahan.
Penelitian melibatkan Kyoto University, Universitas Indonesia, Nagoya University dan Universiti Teknologi Malaysia, dengan dukungan teknis dari PTPN IV Regional III.
Kuncinya terletak pada penggunaan material karbon konduktif bernama carbon felt.
Material tersebut dimasukkan ke dalam reaktor untuk menjadi tempat mikroorganisme menempel dan berkembang.
Hasil pengujian selama lima bulan menunjukkan produksi metana meningkat sekitar 22 persen dibandingkan reaktor kontrol.
Dari Limbah Pabrik ke Laboratorium Kyoto
Peneliti Kyoto University Ayik Abdillah menjadi salah satu sosok yang terlibat langsung dalam penelitian tersebut.
Sebelum eksperimen dilakukan di Jepang, Ayik menjalani kegiatan penelitian lapangan dan internship di lingkungan PTPN IV Regional III.
Ia mempelajari langsung pengelolaan POME di PKS Lubuk Dalam dan PKS Sei Pagar.
Di sana, ia tidak hanya melihat bagaimana limbah diproses.
Ia juga mempelajari persoalan yang muncul setiap hari di 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 itu kemudian dibawa ke Water Quality Engineering Laboratory, Kyoto University.
Dua Sistem Biogas Jadi Bahan Pembelajaran
PTPN IV Regional III menggunakan teknologi pengolahan yang berbeda di dua pabrik tersebut.
PKS Sei Pagar menggunakan reaktor tangki berpengaduk.
Sementara PKS Lubuk Dalam menggunakan sistem covered lagoon atau kolam tertutup.
Perbedaan sistem itu memberi gambaran bagi peneliti mengenai kondisi nyata pengolahan POME di industri.
Tidak semuanya bisa diperlakukan seperti kondisi laboratorium.
Komposisi limbah dapat berubah.
Temperatur berubah.
Beban organik juga bisa berbeda.
Karena itu, kestabilan mikroorganisme menjadi salah satu tantangan dalam mempertahankan produksi biogas.
Carbon Felt Jadi 'Rumah' Mikroba
Dari pengamatan itu, tim kemudian mencoba pendekatan menggunakan carbon felt.
Fungsinya bukan sebagai bahan bakar.
Material tersebut menjadi media tempat mikroorganisme membentuk koloni.
Ketika mikroba memiliki permukaan yang cukup untuk tumbuh dan berinteraksi, proses penguraian bahan organik dapat berlangsung lebih efisien.
Dari proses itulah terbentuk biogas.
Salah satu komponen utama biogas adalah metana.
Hasilnya, reaktor yang menggunakan carbon felt menghasilkan metana sekitar 22 persen lebih tinggi dibandingkan reaktor tanpa tambahan material tersebut.
Bukan Semata-mata Soal Daya Hantar Listrik
Ada temuan lain yang cukup menarik.
Awalnya, material dengan konduktivitas listrik lebih tinggi bisa saja dianggap akan menghasilkan performa terbaik.
Ternyata tidak sesederhana itu.
Dua jenis serat karbon diuji.
Material dengan daya hantar listrik lebih tinggi justru tidak otomatis menghasilkan produksi metana paling tinggi.
Peneliti menemukan bahwa luas permukaan material yang bisa menjadi tempat tumbuh mikroorganisme memiliki peran penting.
Artinya, bukan cuma seberapa baik material menghantarkan listrik.
Tetapi juga seberapa besar ruang yang tersedia bagi mikroba untuk hidup dan membentuk koloni.
Potensi Tambahan Energi Setara 290 kW
Riset ini juga mencoba menghitung potensi energi jika peningkatan produksi biogas tersebut nantinya bisa diterapkan pada skala pabrik.
Proyeksi awal menunjukkan tambahan energi berpotensi setara dengan sekitar 290 kilowatt listrik untuk pabrik kelapa sawit berukuran menengah.
Energi tersebut secara teori dapat digunakan untuk mendukung kebutuhan operasional pabrik.
Di saat bersamaan, pemanfaatan biogas juga berpotensi mengurangi pelepasan metana ke atmosfer.
Namun angka 290 kW tersebut belum merupakan hasil produksi listrik aktual di pabrik.
Ayik menegaskan proyeksi itu masih berasal dari pengujian skala laboratorium.
Tahap berikutnya harus membuktikan apakah peningkatan yang sama bisa dipertahankan ketika teknologi dibawa ke kondisi industri sebenarnya.
Kenapa Metana Perlu Ditangkap?
POME memiliki kandungan bahan organik tinggi.
Ketika material organik terurai dalam kondisi tanpa oksigen, salah satu gas yang terbentuk adalah metana.
Jika tidak dikelola dan ditangkap, gas tersebut berpotensi terlepas ke atmosfer.
Karena itu, pengolahan POME menjadi biogas memberikan dua kemungkinan manfaat.
Pertama, menghasilkan energi.
Kedua, menekan pelepasan metana dari proses pengolahan limbah.
Inilah yang membuat penelitian tersebut relevan bagi industri sawit.
Limbah tidak hanya dikendalikan.
Ia didorong untuk mempunyai nilai ekonomi.
Skala Pabrik Jadi Ujian Berikutnya
Meski hasil laboratorium menjanjikan, perjalanan teknologi tersebut masih panjang.
Kondisi pabrik tidak sesederhana reaktor penelitian.
Karakteristik POME bisa berubah setiap hari.
Suhu tidak selalu stabil.
Operasional juga harus mempertimbangkan kebutuhan produksi.
Karena itu, uji skala industri menjadi tahap penting berikutnya.
Selain performa teknis, biaya penggunaan carbon felt juga akan dihitung.
Pertanyaannya tidak hanya: apakah teknologi ini bekerja?
Tetapi juga: apakah cukup ekonomis untuk diterapkan secara luas?
Peneliti Ingatkan Bukan Jawaban Semua Persoalan Sawit
Ayik juga memberi catatan penting.
Teknologi pengolahan limbah bukan solusi untuk seluruh persoalan lingkungan di industri sawit.
“Teknologi ini tidak menghapus persoalan deforestasi atau kebakaran lahan. Perlindungan hutan tetap harus menjadi prioritas,” ujar Ayik.
Menurutnya, kontribusi teknologi tersebut berada pada wilayah yang lebih spesifik.
“Dari sisi teknik, yang dapat dilakukan adalah memastikan limbah dari pabrik yang sudah ada tidak menambah beban emisi,” katanya.
Kolaborasi Empat Universitas
Penelitian dilakukan di bawah bimbingan Prof. Taku Fujiwara dan Assoc. Prof. Taira Hidaka dari Kyoto University.
Dari Universitas Indonesia, penelitian melibatkan Dr. Nopa Dwi Maulidiany dari Program Studi Teknik Lingkungan serta Dr. Ibnu Maulana Hidayatullah dari Program Studi Teknik Bioproses.
Nagoya University dan Universiti Teknologi Malaysia juga terlibat.
Riset mendapatkan dukungan Japan International Cooperation Agency melalui program SATREPS serta pendanaan dari Universitas Indonesia.
Sementara PTPN IV Regional III menyediakan akses pada kondisi operasional industri dan sampel POME untuk penelitian.
Hasil Dipublikasikan di Bioresource Technology
Hasil utama penelitian telah dipublikasikan dalam jurnal Bioresource Technology pada 2026.
Tim berikutnya akan mendalami penggunaan reaktor pada kondisi termofilik serta melakukan analisis tekno-ekonomi penerapan carbon felt pada fasilitas biogas pabrik kelapa sawit Indonesia.
Riset tersebut juga dikaitkan dengan sejumlah target Sustainable Development Goals, terutama SDG 6 mengenai air bersih dan sanitasi, SDG 7 tentang energi bersih dan terjangkau, serta SDG 13 mengenai penanganan perubahan iklim.
Ayik sendiri menyelesaikan pendidikan doktoralnya di Human Security Engineering Program, Graduate School of Engineering, Kyoto University pada September 2026.
Sejak Oktober 2026, ia melanjutkan penelitian sebagai Postdoctoral Researcher di Graduate School of Global Environmental Studies, Kyoto University.
Sekarang tantangannya bergeser.
Laboratorium sudah menunjukkan peningkatan metana 22 persen.
Berikutnya adalah membuktikan apakah teknologi tersebut tetap bekerja ketika berhadapan dengan ratusan bahkan ribuan ton limbah sawit di dunia nyata.
Jika berhasil, POME tidak lagi hanya dipandang sebagai limbah yang harus diolah.
Ia bisa menjadi bahan baku energi yang selama ini mengalir keluar dari pabrik setiap hari. (*)
