Prarancangan Pabrik Biopolimer Polylactid-Acid dari Tandan Kosong Kelapa Sawit dengan Kapasitas 40.000 Ton/Tahun
EDGAR PARRUSA, Lisendra Marbelia, S.T., M.Sc., Ph.D.
2025 | Skripsi | TEKNIK KIMIA
Polylactic-Acid (PLA) adalah polimer termoplastik biodegradabel dan
biokompatibel yang berasal dari sumber daya terbarukan, menjadikannya alternatif
yang menjanjikan untuk plastik berbasis minyak bumi. Selain itu, Tandan Kosong
Kelapa Sawit (TKKS) sebagai limbah agroindustri kelapa sawit yang melimpah di
Indonesia, menawarkan potensi besar sebagai sumber biomassa terbarukan. Dengan
meningkatnya kesadaran lingkungan dan regulasi yang mendukung produk ramah
lingkungan, permintaan untuk PLA tingkat tinggi terus meningkat di berbagai
sektor seperti pengemasan, biomedis, tekstil, dan otomotif. Pabrik PLA ini
dirancang untuk beroperasi secara kontinu selama 24 jam per hari, 330 hari per
tahun, dengan kapasitas produksi yang ditargetkan sebesar 40.000 ton/tahun.
Proses produksi PLA di pabrik ini menunjukkan efisiensi dan kemurnian
produk yang tinggi. Produksi dimulai dengan pre-treatment (steam explosion)
TKKS, delignifikasi, hidrolisis, dan fermentasi untuk menghasilkan asam laktat.
Proses ini dioptimalkan untuk mencapai yield asam laktat sebesar 36,93?ngan
kemurnian 99,5% setelah melalui filtrasi, evaporasi, dan distilasi reaktif. Dengan
bantuan katalis SnCl2, asam laktat kemudian dioligomerisasi untuk membentuk
oligomer atau PLA Low Molecular Weight. Kemudian, dilanjutkan dengan konversi
oligomer menjadi laktida melalui depolimerisasi di reaktor evaporator. Polimerisasi
laktida selanjutnya dilakukan melalui polimerisasi pembukaan cincin (ring-opening
polymerization) menggunakan katalis SnOct2, menghasilkan PLA dengan berat
molekul tinggi dan sifat mekanik yang unggul. Setelah itu, PLA tersebut dilanjutkan
ke area post-treatment untuk deaktivasi katalis dan mengubahnya menjadi bentuk
pellet.
Pabrik PLA ini akan dibangun di Kawasan Industri Bontang, Kalimantan
Timur dengan luas 25 hektar dengan jumlah karyawan sebanyak 317 orang.
Kebutuhan material utilitas untuk menunjang proses produksi pabrik ini meliputi
air sebesar 769.170,88 kg/jam, penyedia udara untuk boiler dan menara instrumen
sebesar kg/jam 550.020,99, dan listrik sebesar 32,15 MW.
Dalam membangun dan menjalankan proses produksi pabrik, dibutuhkan
modal tetap (fixed capital) sebesar $65.968.676,73 dan Rp 595.401.118.942,29
serta modal kerja (working capital) sebesar $99.996.510,51. Berdasarkan jenis
pabrik dan kondisi operasi, pabrik ini tergolong beresiko tinggi dengan nilai ROI
sebelum pajak sebesar 69,60%, ROI setelah pajak sebesar 52,20%, POT sebelum
pajak sebesar 1,15 tahun, POT setelah pajak sebesar 1,47 tahun, BEP sebesar
38,53%, SDP sebesar 27,94%, Faktor Lang sebesar 3,575 dan DCFRR sebesar
36,53%. Berdasarkan parameter-parameter evaluasi ekonomi tersebut, pabrik ini
menarik dari segi ekonomi dan layak dikaji lebih lanjut.
PolyLactic Acid (PLA) is a biodegradable and biocompatible thermoplastic
polymer derived from renewable resources, making it a promising alternative to
petroleum-based plastics. Additionally, Oil Palm Empty Fruit Bunches (EFB), an
abundant agro-industrial waste in Indonesia, offer great potential as a renewable
biomass source. With increasing environmental awareness and supportive
regulations for eco-friendly products, the demand for high-grade PLA continues to
rise across various sectors such as packaging, biomedical, textile, and automotive
industries. This PLA plant is designed to operate continuously for 24 hours a day,
330 days a year, with a targeted production capacity of 40,000 tons per year.
The PLA production process in this plant demonstrates high efficiency and
product purity. Production begins with the pre-treatment (steam explosion) of EFB,
followed by delignification, hydrolysis, and fermentation to produce lactic acid.
This process is optimized to achieve a lactic acid yield of 36.93% with a purity of
99.5?ter undergoing filtration, evaporation, and reactive distillation. With the
aid of SnCl? catalyst, the lactic acid is oligomerized to form low molecular weight
PLA (oligomers). These oligomers are then converted into lactide through
depolymerization in an evaporator reactor. Subsequent polymerization of lactide is
carried out via ring-opening polymerization using a SnOct? catalyst, producing
high molecular weight PLA with excellent mechanical properties. The final PLA
product then undergoes post-treatment for catalyst deactivation and is converted
into pellet form.
The PolyLactic Acid plant will be established in the Bontang Industrial
Area, East Kalimantan, covering an area of 25 hectares with 317 employees. The
utility material requirements to support the plant’s production process include
water at a rate of 769.170,88 kg/h, air supply for boilers and instrument towers at
550.020,99 kg/h, and electricity amounting to 32,15 MW.
To construct and operate this plant, a fixed capital investment of
$65,968,676.73 and IDR 595,401,118,942.29 is required, along with a working
capital of $99,996,510.51. Based on the plant type and operating conditions, this
facility is classified as high-risk, with a pre-tax ROI of 69.60%, post-tax ROI of
52.20%, pre-tax POT of 1.15 years, post-tax POT of 1.47 years, BEP of 38.53%,
SDP of 27.94%, Lang Factor of 3.575, and DCFRR of 36.53%. According to these
economic evaluation parameters, the plant is economically attractive and warrants
further consideration.
Kata Kunci : Polylactic-Acid, Tandan Kosong Kelapa Sawit, Asam Laktat, Ring Opening, Steam Explosione
