Eco-Industrial Park dan Pemodelannya (Meningkatkan Efisiensi dan Menjaga Sustainability Alam)

Limbah dan Eco-industry

     Industri dan limbah sangat sulit untuk dipisahkan. Bermula dari raw material (bahan baku) sebagai input, diolah pada suatu proses, menghasilkan oputput berupa produk plus sisa produksi atau limbah. Pada awalnya, limbah tidak terlalu mendapat perhatian sampai kemudian diketahui bahwa limbah-limbah industri banyak yang mencemari dan membahayakan lingkungan. Maka, mulailah ada perhatian yang lebih serius terhadap limbah. Sebisa mungkin dengan bermacam-macam cara limbah diolah sebelum benar-benar dibuang. 

     Eco-industry adalah salah satu alternatif yang layak diunggulkan untuk mengatasi isu limbah dan lingkungan tersebut. Secara sederhana, eco-industry adalah suatu sistem pengolahan limbah dan ekses energi yang terintegrasi dari beberapa industri. Limbah dari suatu industri bisa dimanfaatkan sebagai bahan baku atau bahan bakar industri lain. Bahkan pada akhirnya, dapat diatur sehingga sama sekali tidak ada limbah pada suatu sistem eco-industry. Salah satu contohnya adalah Kalundborg Eco-industrial Park.

Kalundborg Eco-industrial Park

Pertukaran limbah antar beberapa perusahaan di berbagai sektor telah berlangsung cukup lama. Secara bisnis, usaha ini dirasakan sangat menguntungkan. Namun, pendirian sistem “eco industry” merupakan salah satu fenomena yang relatif baru. Salah satu contoh yang cukup terkenal ada di Kalundborg, Denmark. Kita meninjau industri-industri yang terlibat sebagai suatu elemen. Sistem eko-industri ini didirikan dengan melibatkan beberapa industri sebagai bagian dari salah satu elemennya seperti:

• pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Batubara, Dong Energy, yaitu listrik terbesar di Denmark dengan kapasitas 1500 MW;
• Statoil , yaitu kilang minyak terbesar di Denmark dengan kapasitas 3.2 juta ton/tahun.
• Gyproc, yaitu perusahaan yang memproduksi 14 juta meter persegi papan gypsum (plasterboard) per tahun;
• Novo Nordisk dan Novozymes, yaitu perusahaan bioteknologi dan farmasi internasional yang utamanya memproduksi insulin dan enzim dengan penjualan tahunan melebihi 2 miliar dollar;
• usaha perikanan milik warga lokal
• masyarakat kota Kalundborg.

Masing-masing industri di Kalundborg ini berhubungan satu sama lain. Di dalam suatu sistem industri yang luas ini uap dan beberapa sisa hasil produksi lain seperti sulfur, abu yang berterbangan, lumpur dipertukarkan satu sama lain. Dengan adanya pertukaran limbah ini, masing-masing elemen yang berpastisipasi dalam sistem ini mendapatkan manfaat secara ekonomi yang diperoleh dari mengurangi biaya pembuangan limbah, meningkatkan efisiensi penggunaan sumberdaya dan meningkatkan performa lingkungan. Sebagai contoh, gas yang dihasilkan oleh kilang minyak Statoil sekarang dapat dikirim ke PLTU Asnæs yang ekivalen dengan pengurangan pengunaan 30000 ton batubara sebagai bahan baku PLTU per tahun.  Contoh lain, kelebihan panas yang dihasilkan PLTU ini dapat menghangatkan 3500 rumah di sekitarnya.

Gambar berikut ini merepresentasikan hubungan masing-masing elemen dalam sistem eko-industri di Kalundborg.

Gambar 1. Bagan sistem eco-industrial park tahun 1995
(http://www.dac.dk/media/32841/Kalundborg%20symbiosis_temp%20flow%20diag3.jpg)

Diagram 1. Interaksi dalam sistem ek

Pada tahun 2000, Denmark sebagai Negara di dunia yang unggul dalam mempromosikan pembangunan yang berkelanjutan, akan mebuat peraturan yang akan mengharuskan pengubahan bentuk limbah pabrik menjadi produk yang lebih berguna untuk tujuan lain. Di bawah ini adalah beberapa industri utama yang memiliki peran penting bagi keberlangsungan sistem eko-industri.

Industri	Raw Material	Produk Sampingan	Kegunaan/Keterangan
Asnaes Power Plant	Air Batu bara Fuel gas	Uap Fly Ash Panas	-Sumber energi panas bagi Novo Nordisk dan Statoil Refinery -Dialirkan ke rumah penduduk sebagai media penghangat ruangan -Bahan baku pembuatan semen pada Aalborg Portland -Water treatment pada budidaya ikan
Statoil Refinery	Air Uap Minyak mentah	Sulfur Air dan fuel gas	-Bahan baku pembuatan Asam sulfat pada Kemira -Bahan baku untuk PLTU dan Gyproc
Novo Nordisk	Air Panas	Lumpur limbah Yeast	-Pupuk -Pakan ternak
Gyproc	Gypsum Fuel gas		-didapat dari proses Flue Gas Desulfurization pada Asnaes Power Plant

Beberapa aspek penting agar sistem Eco Industry ini dapat terwujud antara lain :

-          Setiap industri harus berbeda.

-          Setiap pertukaran energi dan material antara satu industri dengan industri yang lain harus saling menguntungkan dan ramah lingkungan.

-          Setiap industri harus berada dalam satu area yang berdekatan untuk meminimalkan energi yang terbuang akibat transportasi.

-          Setiap industri harus mampu menyuplai bahan baku bagi industri lainnya secara konsisten agar keseluruhan proses tidak terganggu.

Selain industri-industri, terdapat elemen-elemen lain yang turut menyusun sistem ini. Berikut ini elemen-elemen penyusun sistem ini seecara keseluruhan:

-          industri-industri

-          limbah/sisa hasil produksi dari setiap industri

-          efisiensi penggunaan energi dan raw material

-          transportasi antara satu industri dengan industri lain

-          biaya yang dapat ditekan akibat substitusi bahan baku

-          biaya yang harus dikeluarkan untuk pelestarian lingkungan

 Jika meninjau sistem secara keseluruhan beberapa variabel yang akan muncul dari setiap elemen dalam penerapan sistem Eco Industry ini antara lain:

-          jumlah permintaan pasar

-          perbandingan raw material dari alam dengan sisa hasil produksi industri lain

-          jumlah limbah yang dipertukarkan

-          jumlah industri yang terlibat

-          dll.

Diagram Sistem

Gambar 2. Diagram sistem eco-industrial park

        Diagram balok yang sesuai dengan sistem adalah tipe integrator. Input satu adalah nilai efisiensi mula-mula yang dimiliki industri-industri sebelum adanya sistem eko-industri. Input 2 adalah variabel-variabel yang mempengaruhi (dalam hal ini meningkatkan) nilai input 1. Output yang dihasilkan setelah melalui proses, sistem eko-industri, adalah nilai efisiensi baru dan kemampuan menjaga daya topang/sustainability alam.

Pemodelan Elemen Efisiensi Raw Material

            Efisiensi materi menjadi elemen yang sangat penting dalam sistem ini. Salah satu variabel yang menentukan tingkat efisiensi adalah besar kecilnya jumlah limbah yang dipertukarkan. Besar kecilnya jumlah limbah yang dipertukarkan akan sebanding dengan efisiensi. Jumlah limbah yang dipertukarkan dipengaruhi salah satunya oleh jumlah industri yang terlibat. Hubungan keduanya juga merupakan kesebandingan. Persamaan yang cocok untuk menjelaskan hubungan keduanya adalah persamaan linier y=mx+c. y adalah jumlah limbah yang dipertukarkan sedangkan x adalah jumlah industri yang terlibat. Berikut ini data keduanya setiap sepuluh tahun sejak tahun 1980 s.d. 2010 dalam tabel yang kemudian disketsakan grafiknya.

Tahun	Jumlah Industri Terlibat	Jumlah Limbah Dipertukarkan (satuan jumlah limbah)
1980	6	7
1990	8	12
2000	12	18
2010	17	27

Kesimpulan

Sistem eko-industri terbukti mampu meningkatkan efisiensi produksi dan menjaga sustainability alam sehingga patut dicontoh oleh industri-industri konvensional.

Daftar Pustaka

1.      http://en.wikipedia.org/wiki/Kalundborg_Eco-industrial_Park ,diakses pada 24 Februari 2013

2.      http://www.symbiosis.dk/en/, diakses pada 24 Februari 2013