Pekanbaru (Sangkala.id)-Kolaborasi riset internasional yang melibatkan Kyoto University, Universitas Indonesia, Nagoya University, dan Universiti Teknologi Malaysia berhasil meningkatkan produksi metana hingga 22 persen melalui pemanfaatan material carbon felt dalam pengolahan limbah cair pabrik kelapa sawit (palm oil mill effluent/POME).
Penelitian ini menggunakan sampel limbah dari PT Perkebunan Nusantara IV Regional III di Riau dan membuka peluang pengembangan energi terbarukan sekaligus menekan emisi gas rumah kaca dari industri sawit.
Riset tersebut menjadi salah satu upaya meningkatkan nilai guna limbah cair kelapa sawit yang selama ini membutuhkan pengelolaan serius. Dengan pendekatan teknologi, POME tidak hanya dipandang sebagai residu produksi, tetapi juga berpotensi menjadi sumber energi yang dapat mendukung kebutuhan operasional pabrik.
Peneliti Kyoto University, Ayik Abdillah, mengatakan keterlibatan PTPN IV Regional III berperan penting dalam memberikan gambaran nyata mengenai karakteristik limbah dan tantangan pengolahan biogas pada skala industri.
Selama kegiatan penelitian lapangan dan program magang, Ayik mempelajari sistem pengelolaan POME di Pabrik Kelapa Sawit (PKS) Lubuk Dalam dan PKS Sei Pagar. Ia mendapat pendampingan tim teknis perusahaan untuk memahami karakter limbah, proses pengolahan, serta faktor yang memengaruhi 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 salah satu landasan eksperimen lanjutan di Water Quality Engineering Laboratory, Kyoto University. Penelitian berfokus pada penggunaan material karbon konduktif carbon felt sebagai media tumbuh mikroorganisme yang berperan dalam penguraian bahan organik dan pembentukan metana.
Dalam pengamatan lapangan, tim mempelajari dua sistem pengolahan biogas yang diterapkan PTPN IV Regional III. PKS Sei Pagar menggunakan reaktor tangki berpengaduk, sedangkan PKS Lubuk Dalam mengoperasikan sistem kolam tertutup atau covered lagoon. Perbedaan teknologi tersebut memberikan gambaran mengenai variasi kondisi pengolahan limbah di lingkungan industri.
Melalui pengujian laboratorium selama lima bulan, peneliti menemukan reaktor dengan tambahan carbon felt menghasilkan metana sekitar 22 persen lebih tinggi dibandingkan reaktor kontrol tanpa material tersebut. Media ini membantu mikroorganisme menempel dan membentuk koloni sehingga interaksi dalam proses penguraian bahan organik dapat berlangsung lebih efektif.
Menariknya, penelitian juga menemukan konduktivitas listrik material bukan satu-satunya penentu keberhasilan. Dua jenis serat karbon yang diuji menunjukkan kinerja berbeda. Material dengan daya hantar listrik lebih tinggi justru tidak menghasilkan produksi terbaik. Luas permukaan yang tersedia sebagai tempat tumbuh mikroorganisme turut memengaruhi peningkatan produksi biogas.
Temuan tersebut membuka peluang pengembangan teknologi pengolahan limbah yang lebih efisien. Berdasarkan proyeksi awal, jika peningkatan produksi berhasil diterapkan pada pabrik kelapa sawit berukuran menengah, tambahan energi yang dihasilkan berpotensi setara dengan sekitar 290 kilowatt listrik.
Meski demikian, angka tersebut masih berupa proyeksi berdasarkan hasil penelitian skala laboratorium, bukan capaian produksi listrik yang telah direalisasikan di pabrik. Pengujian lanjutan pada skala industri diperlukan untuk memastikan konsistensi kinerja teknologi saat menghadapi perubahan karakteristik limbah dan kondisi operasional.
POME memiliki kandungan bahan organik tinggi yang dapat menghasilkan biogas melalui proses penguraian tanpa oksigen. Metana sebagai salah satu komponen utama biogas memiliki nilai energi, tetapi dapat menambah beban emisi ketika terlepas ke atmosfer tanpa penangkapan dan pengelolaan yang memadai.
Karena itu, optimalisasi produksi dan penangkapan biogas berpotensi memberikan dua manfaat sekaligus bagi industri sawit, yakni menghasilkan energi terbarukan dan membantu mengurangi emisi gas rumah kaca. Namun, penerapan teknologi tetap harus memperhitungkan biaya material carbon felt, kebutuhan pemeliharaan, serta kelayakan ekonomi sebelum digunakan secara luas.
Ayik menegaskan, teknologi pengolahan limbah bukan solusi tunggal bagi seluruh persoalan lingkungan industri kelapa sawit. Perlindungan hutan dan pencegahan kebakaran lahan tetap menjadi prioritas yang tidak dapat digantikan inovasi pengolahan limbah.
"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 berada di bawah bimbingan Prof. Taku Fujiwara dan Associate Professor Taira Hidaka dari Kyoto University. Tim peneliti dari Universitas Indonesia turut melibatkan Dr. Nopa Dwi Maulidiany dari Program Studi Teknik Lingkungan serta Dr. Ibnu Maulana Hidayatullah dari Program Studi Teknik Bioproses. Kolaborasi tersebut juga melibatkan Nagoya University dan Universiti Teknologi Malaysia.
Riset mendapat dukungan Japan International Cooperation Agency (JICA) melalui program SATREPS serta pendanaan dari Universitas Indonesia. PTPN IV Regional III mendukung penelitian melalui akses terhadap kondisi operasional pengolahan limbah dan penyediaan sampel POME sebagai bahan utama eksperimen.
Kolaborasi industri dan perguruan tinggi ini memperlihatkan pentingnya menghubungkan penelitian laboratorium dengan kebutuhan nyata di lapangan. Hasil pengujian harus melewati tahapan validasi teknis dan ekonomi sebelum dapat diterapkan secara komersial, terutama pada fasilitas pengolahan limbah yang memiliki kondisi operasional berbeda-beda.
Penelitian tersebut mendukung sejumlah 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. Hasil utama penelitian telah dipublikasikan dalam jurnal Bioresource Technology pada 2026.
Tim peneliti selanjutnya menyiapkan kajian pengoperasian reaktor pada suhu termofilik dan analisis tekno-ekonomi penggunaan carbon felt pada fasilitas biogas pabrik kelapa sawit di Indonesia. Tahapan ini penting untuk menilai apakah peningkatan produksi metana dapat dipertahankan sekaligus memberikan manfaat ekonomi dalam penerapan skala industri.
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.***