Teknologi Konversi Biomassa Untuk Pengembangan Bioproduk Berbasis Selulosa dan Lignin Sebagai Sumber Energi Terbarukan dan Material Berkelanjutan

Abstract

Indonesia memiliki potensi biomassa lignoselulosa yang tinggi namun belum optimal pemanfaatannya. Teknologi konversi biomassa telah menunjukkan peranan penting dalam pemanfaatan biomassa menjadi energi terbarukan dan material berkelanjutan berbasis selulosa dan lignin melalui riset yang telah dilakukan di laboratorium. Untuk mendukung hal tersebut telah dikembangkan teknologi ekstraksi selulosa dan lignin dari biomassa untuk menghasilkan berbagai bioproduk yang diharapkan dapat menjadi substitusi produk berbasis fosil yang bersifat tidak terbarukan. Upaya ini dapat menjadi penguatan pemanfaatan hasil samping limbah industri dan meningkatkan nilai ekonomi limbah biomassa. Bioproduk berbasis lignin dan selulosa hasil konversi biomassa berpeluang sebagai substitusi produk berbasis fosil yang tidak ramah lingkungan dan semakin menipis ketersediaanya. Akan tetapi, untuk sampai dimanfaatkan oleh industri masih diperlukan tahapan perbesaran skala dan adaptasi kondisi lingkungan sebenarnya. Invensi yang sudah diperoleh pada skala laboratorium merupakan modal awal bagi langkah-langkah selanjutnya untuk komersialisasi produk hasil riset.   Dalam dua dekade terakhir, penelitian teknologi kilang hayati yang efektif terus tumbuh yang bertujuan untuk meningkatkan rendemen, penciptaan teknologi lebih ramah lingkungan dan penurunan aspek biaya. Tahapan penting dalam proses konversi biomassa menjadi bioproduk berbasis selulosa dan lignin adalah fraksionasi/praperlakuan, hidrolisis, fermentasi dan peningkatan mutu. Konsep kilang hayati dalam produksi bioetanol dan bioproduk seperti pulp dan kertas, papan serat berkerapatan sedang, pulp biomedis, gula dan bioetanol dari selulosa serta biosurfaktan, nano lignin dan lignosulfonat berbasis lignin sebaiknya diterapkan sebagai upaya peningkatan efisiensi biaya produksi. Teknologi praperlakuan secara biologis yang ramah lingkungan perlu dikombinasikan dengan praperlakuan kimia dan fisik seperti iradiasi gelombang mikro agar proses dapat berlangsung lebih cepat dan rendemen selulosa meningkat. Hidrolisis asam dengan kombinasi iradiasi gelombang mikro dengan karbon aktif dan hidrolisis enzimatis berbasis biosurfaktan berperan memperbaiki produksi gula. Teknologi ekstraksi lignin dengan asam kuat berkonsentrasi rendah, enzimatis, dan dioksan berperan penting menyediakan lignin untuk sintesis biosurfaktan anionik dan bioproduk lainnya dengan proses yang lebih sederhana. Lignosulfonat dibuat untuk aplikasi mortar dan aditif tahan api dengan modifikasi proses sintesis. Teknologi nano lignin memperluas target aplikasi dengan perbaikan karakteristik produknya. Teknologi yang dikembangkan berkontribusi dalam penerapan konsep kilang hayati dalam penyediaan energi terbarukan dan biomaterial berkelanjutan secara ekonomis. Konsep rumah program dalam kegiatan riset dapat dimanfaatkan untuk menjalin sinergi antar lembaga riset yang berkelanjutan bagi penciptaan produk inovasi nasional berbasis biomassa. Pengembangan bioproduk berbasis selulosa dan lignin telah sesuai dengan arah pengembangan industri nasional khususnya industri hulu agro yang tertuang dalam RIPIN 2015-2035. Meskipun demikian, diperlukan kehadiran kebijakan pemerintah yang ramah riset dan inovasi untuk mendukung penciptaan bioproduk nasional berbasis biomassa. Integrasi riset teknologi konversi biomassa dapat dilakukan dari  hulu sampai hilir dengan melibatkan berbagai pihak terkait termasuk industri. Indonesia sebagai negara dengan tingkat keragaman hayati sangat tinggi tentu memiliki potensi besar dalam pengembangan teknologi konversi biomassa yang ramah lingkungan, ekonomis dan kompetitif.