Rasanya tidak berlebihan jika kini katalis dilihat sebagai golden ticket bagi sektor energi Indonesia. Tuntutan Tingkatan Komponen Dalam Negeri (TKDN) yang tinggi di samping menekan nilai impor yang semakin besar akan memberikan dampak yang sangat positif, tidak hanya bagi industri kimia, tetapi juga bagi kemandirian bangsa.

Teknologi katalis berperan penting pada banyak kasus industri kimia. Secara sederhana, katalis dapat didefinisikan sebagai substansi yang dapat mempercepat dan mengarahkan reaksi. Berkat kehadiran katalis, reaksi dapat diselenggarakan pada tekanan dan temperatur yang lebih rendah. Reaksi juga dapat berjalan dengan laju yang cepat dan selektivitas yang tinggi. Kemampuan inilah yang kini menjadi tumpuan harapan manusia untuk memenuhi tuntutan efisiensi waktu, bahan baku, energi, dan tentunya sejalan dengan upaya pelestarian lingkungan.

 

Sejarah Perkembangan Katalis

Sedikit menilik sejarah perkembangan katalis, pada awalnya penambahan “senyawa asing untuk melangsungkan reaksi” baru dimulai pada pertengahan abad ke-18, yaitu ketika Roebuck memperkenalkan proses kamar timbal untuk oksidasi SO2 menjadi SO3 dengan penambahan sedikit NO2. Selanjutnya, Berzelius menyimpulkan bahwa senyawa-senyawa asing tersebut memiliki kemampuan untuk mengaktifkan senyawa-senyawa yang bereaksi tanpa diikuti oleh perubahan keadaan. Pada saat inilah istilah katalis diperkenalkan. Definisi katalis ini kemudian disempurnakan oleh Ostwald pada awal abad ke-20. Menurut Ostwald, katalis adalah zat yang bila dilibatkan dalam reaksi dapat mempercepat reaksi dan tidak tergabung dalam produk reaksi. Setelah melaksanakan studi kinetika berbagai reaksi dan memperhatikan prinsip termodinamika reaksi, Ostwald menjelaskan bahwa katalis mampu mempercepat reaksi hingga mencapai kesetimbangan, tetapi tidak mengubah kesetimbangan reaksi.

Laboratorium Teknik Reaksi Kimia dan Katalisis ITB sendiri telah berpengalaman dalam proses penelitian dan pengembangan katalis hingga skala industri. Istilah katalis merah putih pertama diperkenalkan pada katalis PK100 HS yang digunakan untuk proses hydrotreating nafta. Katalis ini kemudian dimodifikasi untuk dapat meningkatkan aktivitas, mempercepat difusi internal, dan tetap menekan harga serendah mungkin, dengan penambahan promotor tertentu. Katalis ini kemudian diberi nama PITD 120-1,3T. Katalis ini dipakai pada reaktor Diesel Hydrotreating (DHT) kilang Dumai untuk mengolah bahan baku solar berupa campuran Light Cycle Gasoil (LCGO) dan Heavy Gasoil (HGO). Selanjutnya, dikembangkan pula katalis PIDO 130-1,3T untuk mengonversi minyak nabati menghasilkan hidrokarbon parafinik. Tidak hanya dari laboratorium yang dikomandoi oleh Prof. Subagjo, katalis ZSM-5 untuk perengkahan katalitik minyak sawit menjadi green diesel berangka oktan tinggi juga dikembangkan bersama jurusan Kimia ITB.

 

Green Diesel (D100)

Green diesel merupakan BBN (bahan bakar nabati) yang dihasilkan dari pengolahan minyak sawit dengan bantuan katalis. Berbeda dengan B-100 (biodiesel-100) yang terbuat dari 100% FAME (fatty acid methyl ester), green diesel diproduksi dari RBDPO (refined, bleached, and deodorized palm oil) atau minyak sawit mentah (CPO) yang telah mengalami proses penghilangan asam lemak bebas, pemucatan, dan bau. BBN ini memiliki sifat bahan bakar yang mirip dengan bahan bakar solar. Oleh karena itu, green diesel dapat dicampur dengan bahan bakar lain, seperti B20D25 yang terdiri dari FAME sebanyak 20%, green diesel sebanyak 25%, dan sisanya berupa solar minyak bumi. Kehadiran D100 diharapkan dapat menyuplai energi ramah lingkungan di Indonesia serta mengoptimalkan produksi minyak sawit domestik.

Hingga saat ini, produksi D100 yang dilakukan oleh PT. Pertamina di Kilang Dumai mencapai 1.000 barel per hari. PT. Pertamina juga telah membangun unit produksi D100 yang berkapasitas 20.000 barel per hari di Kilang Plaju, Sumatera Selatan. Selain itu, uji coba pengolahan produksi D100 telah dilakukan pada tanggal 2 hingga 9 Juli 2020 di Kilang Dumai, Riau. Pada tanggal 14 Juli 2020, uji coba kembali dilakukan dengan melakukan tes jalan menggunakan kendaraan mobil Kijang Innova keluaran 2017 di jalur sepanjang 200 kilometer. Bahan bakar yang digunakan dalam tes jalan tersebut merupakan campuran dari 20% D100, 50% Dexlite, dan 30% FAME. Hasil tes menunjukkan bahwa penggunaan D100 dapat meningkatkan cetane number, dari 51 (Dexlite tanpa D100) menjadi 60. Selain itu, terjadi pengurangan kepekatan asap buang kendaraan, dari 2,6% (Dexlite tanpa D100) menjadi 1,7%.

Gambar 1. Tes jalan mobil berbahan D100 bersama menteri perindustrian, Agus Gumiwang Kartasasmita (sumber: Katadata.co.id)

Dengan produksi kelapa sawit Indonesia yang mencapai 42-46 juta metrik ton per tahun, Indonesia sangat berpotensi dalam menghasilkan BBN D100. Namun, tingginya ekspor CPO hingga saat ini membuat capaian produksi bahan bakar nabati belum memenuhi target yang ditetapkan. Ditambah lagi, harga bahan baku yang mahal dan proses pengolahan RBDPO yang tidak sederhana juga menjadi penghambat produksi D100. Oleh karena itu, perlu dilakukan pengkajian dari berbagai pihak agar D100 dapat diproduksi secara massal dan ekonomis. 

 

Katalis Merah Putih

Proses pengolahan RBDPO menjadi D100 di Kilang Dumai, Riau, dapat terwujud berkat bantuan katalis, yaitu Katalis Merah Putih. Katalis tersebut diproduksi oleh Pertamina Research and Technology Center yang bekerja sama dengan Institut Teknologi Bandung.

 

Gambar 2. Katalis merah putih (sumber: astra-agro.co.id)

Ide penemuan katalis merah putih ini berawal dari tahun 2004. Prof. Dr. Subagjo bersama rekannya, Dr. Melia Laniwati serta Dr. Makertihartha, menemukan formula katalis yang dinamai PK100 HS, yang digunakan untuk proses naphtha hydrotreating (NHT). Uji coba skala pilot dilakukan dengan menggunakan 100 gram katalis di Pusat Riset dan Teknologi Pertamina. Dari uji coba tersebut, katalis PK100 HS menunjukkan hasil yang lebih baik daripada katalis komersial. Dari penemuan tersebut, katalis itu diberi nama katalis “merah putih” pertama. Kemudian pada tahun 2012, dilakukan uji coba skala industri komersial di kilang Pertamina di Dumai dan menunjukkan hasil yang lebih baik daripada produk impor yang digunakan di kilang tersebut. Tidak berhenti di sana, pengembangan katalis ini terus dilanjutkan hingga ditemukannya tipe PTD 120 yang berpori lebih lebar daripada PK100 HS. Katalis PTD 120 digunakan untuk mengolah campuran mintak sawit dengan minyak fosil di dalam reaktor diesel hydrotreating. Selain itu, katalis PTD 120 juga digunakan dalam proses hidrogenasi minyak sawit untuk menghasilkan green diesel dengan cetane number sekitar 80. PTD 120 kemudian dimodifikasi menjadi katalis tipe PDO 120-1,3T yang dapat digunakan untuk deoksigenasi minyak sawit menjadi D100. Terlebih lagi, katalis tersebut dapat digunakan untuk deoksigenasi minyak inti sawit menjadi kerosin parafinik (bahan baku bio-avtur).

Katalis merah putih merupakan katalis yang terbuat dari batuan mineral berbasis sulfide dari nikel, kobalt, dan molibdenum dengan penyangga alumina. PT. Pertamina Refinery Unit (RU) II Dumai menggunakan katalis ini untuk memproduksi D100 dari unit DHDT (distillate hydrotreating) 220. Proses produksi green diesel di unit tersebut dilakukan melalui co-processing, yakni pencampuran RBDPO dengan LCGO (light coker gas oil) dengan komposisi 20:80. Katalis merah putih berperan dalam mengurangi kandungan oksigen, sulfur, serta pengotor lainnya, sehingga green diesel yang dihasilkan memiliki kemurnian yang tinggi. Berdasarkan penelitian yang dilakukan, kandungan oksigen di dalam green diesel adalah sebanyak nol persen, sulfur kurang dari 2 ppm, warna yang lebih jernih, serta cetane number 75-90.

 

Dampak Sosial dan Ekonomi

Kabar baiknya, momentum bersejarah akan dicatatkan dalam waktu dekat ini. Pembangunan pabrik Katalis Merah Putih akan segera dilaksanakan pada September 2020 mendatang di Kawasan Industri Cikampek dengan kapasitas 800 ton per tahun dan ditargetkan mulai beroperasi pada tahun 2021. Lahirnya perusahaan katalis ini merupakan hasil kerjasama yang terjalin antara PT. Pertamina (Persero), PT. Pupuk Kujang, dan PT. Rekacipta Inovasi ITB dengan skema Joint Venture Company, dan merupakan pabrik katalis pertama yang dikembangkan dan dibangun oleh anak bangsa. Tentu saja, pembangunan pabrik Katalis Merah Putih ini akan mengurangi ketergantungan Indonesia dalam mengimpor katalis, membawa pertumbuhan ekonomi bagi Indonesia untuk mencapai kedaulatan energi nasional yang mandiri dan berdikari, serta melangkahkan Indonesia menuju kemandirian dalam bidang teknologi proses.

Deputi CEO PT Kilang Pertamina Internasional, Budi Santoso Syarif dalam Exclusive Interview CNBC Indonesia mengatakan, pengembangan produksi D100 nanti juga akan dilakukan di Plaju sebesar 20.000 barel per hari. Menurutnya, untuk memproduksi 20.000 barel per hari dibutuhkan 1 juta ton sawit. Hal ini tentunya menjadi kabar gembira bagi serikat tani sawit. Sudah sepatutnya kita memanfaatkan sumber daya dalam negeri dengan maksimal untuk menghasilkan produk yang akan menjadi kebanggaan bangsa.

Terlepas dari segala keunggulannya, masih perlu ditinjau lagi apakah proses produksinya menguntungkan atau tidak. Founder PT FSC Oleo Chemical, Riza Mutiara menilai produksi D100 diasumsikan setara produk Pertamina Dex yang dibandrol dengan Rp 10.200 per liter di SPBU, maka nilainya kemungkinan akan jauh di atas itu. Selain itu, sawit sebagai bahan baku utama D100 masih terus menjadi isu panas, khususnya dampak perkebunan sawit bagi lingkungan dan sengketa lahan milik masyarakat sekitar perkebunan, dan hal iniharus terus kita kawal bersama. Oleh karena itu, diperlukan kebijakan – kebijakan yang jelas dan penegakan hukum yang tegas agar tetap menguntungkan pihak produsen, masyarakat, dan pemerintah, serta bangsa Indonesia.

 

 

Penulis: Dozy, Jason, Setiono

Editor: Owen, Eprianto, Griffine

REFERENSI

Astra Agro Lestari. 2019. Formula Katalis “Merah Putih”. Diakses pada 9 Agustus 2020 melalui https://www.astra-agro.co.id/2019/05/20/formula-katalis-merah-putih/.

Fajrin, P., 2020. Menanti Ujian Terakhir Green Diesel D100 Pertamina Di Pasar – Telaah Katadata.Co.Id. Diakses pada 9 Agustus 2020 melalui https://katadata.co.id/pingitfajrin/indepth/5f17c8cd342a1/menanti-ujian-terakhir-green-diesel-d100-pertamina-di-pasar.

Gabungan Pengusaha Kelapa Sawit Indonesia. 2020. B100! Bukan.. Ini D100, Apa Bedanya?. Diakses pada 9 Agustus 2020 melalui https://gapki.id/news/17633/b100-bukan-ini-d100-apa-bedanya.

Maulana, Y., Luthfiana, A. Pabrik Katalis Merah Putih Mulai Dibangun September. Diakses pada 10 Agustus 2020 melalui https://finance.detik.com/industri/d-5112911/pabrik-katalis-merah-putih-mulai-dibangun-september.

Mediaindonesia.com. 2019. Katalis Merah Putih Dukung Biodiesel Sawit. Diakses pada 9 Agustus 2020 melalui dari https://mediaindonesia.com/read/detail/260334-katalis-merah-putih-dukung-biodiesel-sawit#:~:text=PEMBUATAN%20bahan%20bakar%20nabati%20dari,mempercepat%20reaksi%20kimia%20pembuatan%20biodiesel.&text=Katalis%20mempercepat%20reaksi%20kimia%20dengan,lebih%20dari%20triliunan%20kali%20lipat.

Setiawan, V. 2020. Proses Rumit, Biaya Produksi & Harga Jual D100 Pertamina Dipertanyakan. Diakses pada 10 Agustus 2020 melalui https://katadata.co.id/ekarina/energi/5f13e95da234a/proses-rumit-biaya-produksi-harga-jual-d100-pertamina-dipertanyakan.

Subagjo. 2018. Merintis Kemandirian Bangsa dalam Teknologi Katalis. Orasi Ilmiah Guru Besar Teknik Kimia. Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Bandung.

Tobing, S., 2020. Pertamina Produksi D100, Apa Bedanya Dengan B100? – Katadata.Co.Id. Katadata.co.id. Diakses pada 9 Agustus 2020 melalui  https://katadata.co.id/sortatobing/energi/5f10229a9a313/pertamina-produksi-d100-apa-bedanya-dengan-b100#:~:text=BBN%20ini%20diolah%20dari%20minyak,dan%20sisanya%20solar%20minyak%20bumi.

Uly, Y. 2020. Pertamina Mulai Uji Peforma Green Energy D-100, Ini Hasilnya. Diakses pada 10 Agustus 2020 melalui https://money.kompas.com/read/2020/07/18/202000326/pertamina-mulai-uji-peforma-green-energy-d-100-ini-hasilnya.

Umah, A. 2020. Hore! Produksi D100 Pertamina Bakal Serap 1 Juta Ton Sawit. Diakses pada 10 Agustus 2020 melalui https://www.cnbcindonesia.com/news/20200731181234-4-176765/hore-produksi-d100-pertamina-bakal-serap-1-juta-ton-sawit. 

Leave a Comment