RIAU (RA) - Riset kolaborasi internasional yang memanfaatkan limbah cair pabrik kelapa sawit di PT Perkebunan Nusantara IV (PTPN IV) Regional III, Riau, berhasil meningkatkan produksi metana hingga 22 persen dibandingkan reaktor tanpa material tambahan.
Penelitian ini melibatkan Kyoto University, Universitas Indonesia, Nagoya University, dan Universiti Teknologi Malaysia, dengan dukungan teknis dari PTPN IV Regional III.
Dalam riset tersebut, peneliti menguji penggunaan material karbon konduktif berupa carbon felt untuk meningkatkan efisiensi pembentukan biogas dari limbah cair pabrik kelapa sawit atau palm oil mill effluent (POME).
Hasil pengujian laboratorium selama lima bulan menunjukkan, reaktor yang menggunakan carbon felt menghasilkan metana sekitar 22 persen lebih tinggi dibandingkan reaktor kontrol.
Peneliti Kyoto University, Ayik Abdillah, mengatakan keterlibatan PTPN IV Regional III menjadi bagian penting dalam penelitian karena memberikan gambaran langsung mengenai pengelolaan limbah pada skala industri.
Ayik menjalani penelitian lapangan dan program magang di Pabrik Kelapa Sawit (PKS) Lubuk Dalam dan PKS Sei Pagar. Selama kegiatan tersebut, ia mempelajari karakteristik limbah, sistem pengolahan, serta tantangan menjaga kestabilan produksi biogas.
"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 dalam keterangannya di Pekanbaru, Senin (19/10/2026).
Pengalaman tersebut menjadi dasar pengembangan eksperimen di Water Quality Engineering Laboratory, Kyoto University.
Dalam penelitian itu, Ayik mempelajari dua sistem pengolahan biogas yang diterapkan PTPN IV Regional III. PKS Sei Pagar menggunakan sistem reaktor tangki berpengaduk, sedangkan PKS Lubuk Dalam menerapkan sistem kolam tertutup atau covered lagoon.
Berdasarkan pengamatan tersebut, peneliti mengembangkan pendekatan untuk meningkatkan aktivitas mikroorganisme yang berperan dalam pembentukan biogas.
Material carbon felt ditempatkan di dalam reaktor sebagai media bagi mikroorganisme untuk menempel dan membentuk koloni. Material ini membantu meningkatkan interaksi antarmikroorganisme dalam proses penguraian bahan organik sehingga produksi metana menjadi lebih efisien.
Penelitian juga menemukan bahwa daya hantar listrik bukan satu-satunya faktor yang menentukan kinerja material. Dari dua jenis serat karbon yang diuji, material dengan konduktivitas lebih tinggi justru tidak menghasilkan kinerja terbaik. Luas permukaan yang menjadi tempat tumbuh mikroorganisme turut berpengaruh terhadap peningkatan produksi biogas.
Berdasarkan proyeksi awal, apabila peningkatan produksi biogas tersebut dapat diterapkan pada pabrik kelapa sawit berukuran menengah, tambahan energi yang dihasilkan berpotensi setara dengan sekitar 290 kilowatt (kW) listrik.
Energi tersebut berpotensi mendukung kebutuhan operasional pabrik sekaligus meningkatkan pemanfaatan limbah sebagai sumber energi terbarukan. Namun, proyeksi tersebut masih perlu dibuktikan melalui pengujian pada skala industri.
POME memiliki kandungan bahan organik tinggi yang dapat menghasilkan biogas melalui proses penguraian tanpa oksigen. Metana sebagai salah satu komponen utama biogas berpotensi menambah emisi gas rumah kaca apabila terlepas ke atmosfer tanpa penanganan.
Karena itu, optimalisasi pengolahan POME dinilai dapat memberikan manfaat ganda bagi industri sawit, yakni meningkatkan produksi energi terbarukan dan membantu mengurangi potensi emisi metana.
Ayik menegaskan, penerapan teknologi tersebut masih memerlukan pengujian lebih lanjut untuk memastikan kestabilan kinerja reaktor dalam menghadapi perubahan karakteristik limbah dan kondisi operasional pabrik. Kajian keekonomian penggunaan carbon felt juga diperlukan sebelum teknologi diterapkan secara lebih luas.
"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.
Penelitian ini dibimbing Prof. Taku Fujiwara dan Associate Professor Taira Hidaka dari Kyoto University. Dari Universitas Indonesia, riset melibatkan Dr. Nopa Dwi Maulidiany dari Program Studi Teknik Lingkungan serta Dr. Ibnu Maulana Hidayatullah dari Program Studi Teknik Bioproses.
Kolaborasi tersebut juga mendapat dukungan Japan International Cooperation Agency (JICA) melalui program SATREPS serta pendanaan dari Universitas Indonesia.
Hasil penelitian telah dipublikasikan dalam jurnal Bioresource Technology pada 2026. Tim peneliti selanjutnya menyiapkan kajian pengoperasian reaktor pada suhu termofilik dan analisis tekno-ekonomi penerapan carbon felt pada fasilitas biogas pabrik kelapa sawit di Indonesia.
Riset ini turut mendukung Tujuan Pembangunan Berkelanjutan atau Sustainable Development Goals (SDGs), terutama SDG 6 tentang air bersih dan sanitasi, SDG 7 mengenai energi bersih dan terjangkau, serta SDG 13 tentang penanganan perubahan iklim.
Ayik meraih gelar doktor dari Human Security Engineering Program, Graduate School of Engineering, Kyoto University, pada September 2026. Sejak Oktober 2026, ia melanjutkan penelitian sebagai peneliti pascadoktoral di Graduate School of Global Environmental Studies, Kyoto University
