Mengenal Saxcell, Serat Dari Limbah Kapas (Bagian II)

Setelah perjalanan yang begitu panjang dan melalui berbagai tahapan penelitian, Saxion mengumpulkan data untuk produksi pulp SaXcell dan berkonsultasi dengan para ahli tekstil. Data tersebut diinventarisasi per 100 kg pulp SaXcell untuk LCA pulp yang diregenerasi dari limbah kapas. Baik percobaan berskala laboratorium maupun pengujian di pabrik percontohan Saxion.

Hasilnya dikonfersikan ke ranah produksi industrial yang didasarkan pada data literatur dan perkiraan pakar tekstil. Data dimodifikasi dalam perangkat lunak LCA Simapro dengan memanfaatkan bahan latarbelakang lingkungan dari statistik Ecoinvent.

Pulp SaXcell adalah bahan baku untuk produksi serat melalui proses Lyocell. Karena tidak tersedianya data produksi serat industri melalui proses Lyocell, produksi serat dikeluarkan dalam penelitian ini (langkah 6 – pemintalan serat).

Metode ReCiPe (tingkat titik tengah) dipilih sebagai sistem penilaian dampak siklus hidup. Pada teknik ini, delapan belas efek dan indikator lingkungan berbeda dihitung. Kemudian hasil ditampilkan dalam laporan sebagai nilai representative dan skala perubahan iklim dalam kg CO2-eq.

Metode penilaian ReCipe akan menampilkan perbandingan antara pulp SaXcell dari 100% limbah kapas putih dan pulp sulfat. Beberapa penilaian lingkungan lainnya telah diterapkan untuk memastikan komparabilitas yang optimal dengan penelitian lain.

Hasil Pengumpulan Data

Berikut hasil penerapan eksperimen skala laboratorium dan percontohan yang diterjemahkan ke produksi pada berskala industri:

1.       Energi

Konsumsi listrik dalam proses pulping digunakan untuk penguraian limbah tekstil, penggilingan, pengeringan dan pengadukan selama proses kimiawi. Gas alam juga diperlukan untuk proses pemanasan air. Rangkaian proses ini diperkirakan mengkonsumsi energi 30% lebih sedikit dibandingkan produksi skala laboratorium. Hal ini berdasarkan efek optimasi proses, integrasi, dan peningkatan skala.

Penilaian ketidakpastian dilakukan sebagai langkah penyesuaian derajat polimerisasi menggunakan biokatalis untuk mengganti asam pada proses katalis. Dalam hal ini hanya diperlukan 58 MJ bukan 169 MJ untuk pemanasan.

2.       Pengangkutan

Transmisi bahan limbah didasarkan pada jarak rata-rata antara tempat pengumpulan tekstil dengan fasilitas pemilahan di Belanda.

3.       Bahan

Bahan kimia yang digunakan selama proses pulping diberikan. Konsumsi air adalah ringkasan dari proses dan siklus pencucian diasumsikan bahwa sistem daur ulang air mengurangi konsumsi air sebesar 70%.  

Tabel 2 Kebutuhan bahan kimia dan air dalam skala industri (per 100 kg pulp SaXcell)

4.       Air limbah

Produksi pulp menghasilkan air limbah, dalam jumlah yang sama dengan air yang digunakan. Air limbah ini mengandung zat seperti natrium sulfat dan senyawa organik seperti glukosa dan etilen glikol. Air limbah dibuang melalui saluran pembuangan ke Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)

Tabel 3 Produksi air limbah skala industri (per 100 kg pulp SaXcell)

Dampak pada lingkungan

1.       Dampak pada perubahan iklim.

Studi LCA yang dalam proses pembuatan pulp menunjukkan nilai perubahan iklim 0,54 – 1,34 kg CO2-eq untuk pulp yang berbeda. Tergantung kualitas dan bahan baku (sebagaian besar adalah kayu).

Sedangkan proses pulping SaXcell™ berdasarkan 100% limbah kapas putih berdampak pada perubahan iklim sebesar 0,48 kg CO2-eq. Penggunaan biokatalis bisa mengurangi dampak menjadi 0,39 kg CO2-eq. Meski dampak dari proses biokatalitik umumnya tidak baik tetapi juga karena kondisi proses yang lebih ringan.

Penilaian lainnya dilakukan pada penerapan penggunaan listrik berkelanjutan untuk produksi pulp dengan skala industrial. Analisis dasar menunjukkan listrik yang digunakan merupakan campuran listrik rata-rata Belanda. Jika hanya menggunakan sumber energi hijau maka dampak iklim berkurang dari 0,48 kg CO2-eq menjadi 0,27 kg CO2-eq.

Melarutkan limbah tekstil bentuk pulp dengan kandungan PET memiliki dampak yang lebih tinggi terhadap perubahan iklim (0,86 kg CO2-eq.) daripada pulp berbasis 100% limbah kapas (0,63 kg CO2-eq dengan energi hijau). Hal ini disebabkan penggunaan bahan kimia yang lebih banyak pada setiap proses dan diperlukan proses tambahan untuk pemisahan PET dari selulosa. Imbas perubahan iklim untuk 1 ton pulp melarutkan SaXcell™ pada parameter produksi yang berbeda.

P  Pemanfaatan biokatalis sebagai pengganti asam guna menurunkan angka derajat polimerisasi.

P  Penggunaan listrik yang berkelanjutan sebagai pengganti energi UE untuk perhitungan.

P  Berdasarkan data lingkungan dari jenis pulp yang tersedia di Basis Data Ecoinvent

2.       Perbandingan antara pulp SaXcell dan pulp sulfat dari sumber yang berbeda

Tabel 5 menunjukkan pulp SaXcell punya nilai dampak jauh lebih rendah daripada pulp sulfat yang berguna sebagai toksisitas manusia dan penggunaan air.

Perbedaan paling mencolok ditemukan pada lahan pertanian. Pulp sulfat tradisional membuktikan dampak tertinggi 4,8 m2a dan pulp sulfat dari hutan lestari masih memberikan nilai dampak 0,83 m2a. Tetapi efek dari pulp SaXcell hampir dapat diabaikan (0,01 m2a) karena proses daur ulang tidak memerlukan penanaman pohon atau tanaman.

Kesimpulan

Data dan hasil penelitian membuktikan bahwa pelarutan pulp dari limbah tekstil katun putih 100% umum berdampak rendah terhadap perubahan iklim. Dampak ini juga bisa dikurangi dengan penggunaan biokatalis dan atau sumber energi hijau dalam proses produksi. Jika limbah tekstil mengandung PET, pemakaian bahan kimia meningkat dan berpengaruh terhadap perubahan iklim.

Pulp SaXcell dari kapas putih 100% memberikan keuntungan lebih besar dari pulp sulfat dalam kategori dampak toksisitas manusia, pendudukan lahan perkotaan, penggunaan air dan lahan pertanian.

Dari sini dapat disimpulkan bahwa penggunaan limbah kapas sebagai bahan baku pulp untuk serat selulosa regenerasi jauh lebih unggul dibandingkan sebagian besar kualitas pulp dalam hal kategori dampak yang diteliti pada studi ini.

Sumber: Buletin Tekstil Edisi 20