Sektor penerbangan adalah tulang punggung transportasi global, namun di sisi lain, ia juga menyumbang hingga 3% dari total emisi karbon dunia, setara dengan hampir 1 miliar ton COâ‚‚ setiap tahun. Dengan pertumbuhan industri penerbangan yang diperkirakan terus meningkat, tantangan besar muncul: bagaimana memenuhi kebutuhan energi tanpa merusak lingkungan? Salah satu jawaban yang kini menarik perhatian adalah bio-jet fuel, bahan bakar ramah lingkungan berbasis sumber daya hayati.
Di antara banyak bahan baku potensial untuk bio-jet fuel, minyak kelapa menonjol sebagai solusi yang menjanjikan, terutama di negara tropis seperti Indonesia. Dengan ketersediaannya yang melimpah dan sifat kimianya yang unik, minyak kelapa bukan hanya sekadar bahan masakan, tetapi juga kandidat utama untuk menggerakkan pesawat masa depan.
Mengapa Minyak Kelapa?
Minyak kelapa memiliki beberapa karakteristik unggul yang membuatnya ideal sebagai bahan baku bio-jet fuel, diantaranya :
1. Komposisi Kimia yang Stabil
Minyak kelapa kaya akan asam lemak jenuh, terutama asam laurat (C12), yang lebih mudah diubah menjadi hidrokarbon rantai sedang — komponen utama bahan bakar penerbangan. Sifat ini memberikan keunggulan dibandingkan minyak nabati lain seperti minyak kedelai atau minyak sawit.
2. Ketersediaan Melimpah
Sebagai produsen kelapa terbesar di dunia, Indonesia memproduksi lebih dari 18 juta ton kelapa per tahun. Dengan memanfaatkan hanya sebagian kecil dari total produksi, Indonesia dapat memenuhi sebagian besar kebutuhan bio-jet fuel domestik sekaligus mendukung ketahanan energi nasional.
3. Dampak Sosial-Ekonomi
Inovasi ini tidak hanya berpotensi mengurangi emisi karbon, tetapi juga menciptakan peluang ekonomi baru, terutama bagi petani kelapa. Dengan meningkatkan nilai tambah produk kelapa, kesejahteraan masyarakat pedesaan dapat ditingkatkan.
Teknologi di Balik Bio-Jet Fuel
Produksi bio-jet fuel dari minyak kelapa melibatkan proses yang kompleks tetapi sangat menarik. Proses ini terdiri dari beberapa tahapan:
1. Hidrodeoksigenasi (HDO)
Hidrodeoksigenasi adalah tahap di mana oksigen dihilangkan dari molekul asam lemak dalam minyak kelapa menggunakan hidrogen. Proses ini menghasilkan hidrokarbon rantai lurus yang merupakan dasar bio-jet fuel.
2. Isomerisasi
Hidrokarbon lurus kemudian diubah menjadi struktur bercabang melalui isomerisasi. Struktur bercabang ini sangat penting untuk meningkatkan performa bahan bakar di suhu rendah, terutama pada ketinggian terbang pesawat.
3. Blending dan Sertifikasi
Bio-jet fuel yang dihasilkan dicampur dengan bahan bakar fosil hingga mencapai standar internasional. Campuran ini harus memenuhi spesifikasi seperti ASTM D7566, memastikan performa optimal di mesin jet modern.
Inovasi: Peran Metal-Organic Frameworks (MOFs)
Salah satu inovasi penting dalam proses produksi bio-jet fuel adalah penggunaan Metal-Organic Frameworks (MOFs) sebagai katalis. MOFs adalah material berpori yang dirancang dengan presisi untuk mempercepat reaksi kimia. Dalam konteks bio-jet fuel, MOFs memiliki peran besar di dua tahap utama:
1. Hidro Deoksigenasi (HDO)
MOFs berbasis logam seperti Ni atau Ru dapat meningkatkan efisiensi penghilangan oksigen dari minyak kelapa. Penelitian menunjukkan bahwa katalis berbasis Ni-MOF mampu mencapai konversi hingga 95%, menghasilkan produk dengan selektivitas tinggi terhadap hidrokarbon rantai sedang (C8-C16).
2. Isomerisasi
Dalam proses ini, MOFs seperti Zr-MOFs digunakan untuk menciptakan hidrokarbon bercabang dengan efisiensi tinggi. MOFs memungkinkan kontrol mikrostruktur, menghasilkan bahan bakar dengan stabilitas suhu rendah yang lebih baik.
Keunggulan dan Tantangan MOFs
MOFs menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan dengan katalis konvensional seperti Zeolit. Keunggulan-keunggulan tersebut diantaranya :
- Luas Permukaan yang Sangat Tinggi. MOFs memiliki luas permukaan yang luar biasa tinggi, mencapai hingga 10,000 m²/g. Hal ini memberikan ruang interaksi yang sangat besar antara katalis dan reaktan, menjadikannya sangat efisien untuk berbagai aplikasi seperti penyimpanan gas, pemisahan molekul, dan katalisis heterogen.
- Fleksibilitas Desain Struktur. MOFs adalah material yang sangat mudah dimodifikasi. Ligand organik dan ion logamnya dapat disesuaikan untuk menciptakan sifat fisik dan kimia tertentu. Fleksibilitas ini memungkinkan MOFs untuk dikustomisasi sesuai dengan kebutuhan spesifik, misalnya dalam reaksi tertentu, adsorpsi selektif, atau bahkan penghantaran obat.
- Stabilitas Termal dan Kimia (Tertentu). Beberapa MOFs menunjukkan stabilitas tinggi terhadap suhu dan bahan kimia tertentu, menjadikannya kompetitif dibandingkan material tradisional seperti zeolit atau karbon aktif.
- Keberlanjutan dan Reusabilitas. MOFs dapat digunakan kembali setelah reaksi berlangsung. Keunggulan ini mengurangi biaya operasional dan limbah, menjadikannya material ramah lingkungan.
- Kemampuan Menangkap dan Menyimpan Gas. MOFs memiliki kapasitas adsorpsi yang tinggi untuk gas seperti COâ‚‚, CHâ‚„, dan Hâ‚‚. Potensinya dalam mitigasi perubahan iklim dan pengembangan energi hijau menjadikan MOFs material strategis untuk masa depan.
- Katalisis Selektif. Dengan pori-pori yang dapat disesuaikan, MOFs mampu memisahkan molekul berdasarkan ukuran dan bentuk, menjadikannya sangat selektif dalam reaksi katalitik tertentu.
Keuntungan Bio-Jet Fuel dari Minyak Kelapa
1. Rendah Emisi Karbon
Penelitian oleh NASA menunjukkan bahwa penggunaan Sustainable Aviation Fuel (SAF) dapat mengurangi emisi karbon hingga 80% dibandingkan bahan bakar fosil.
2. Mendukung Ekonomi Lokal
Pengembangan bio-jet fuel berbasis kelapa dapat memberdayakan petani lokal, menciptakan lapangan kerja baru, dan meningkatkan nilai tambah produk pertanian.
3. Ramah Lingkungan
Proses produksi bio-jet fuel menghasilkan limbah minimal dan lebih aman bagi lingkungan dibandingkan minyak sawit yang sering dikaitkan dengan deforestasi.
Kondisi di Indonesia: Proyek Nyata
Di Indonesia, PT Pertamina bekerja sama dengan BRIN sedang mengembangkan proyek Catalytic Hydroprocessing of Coconut Oil (CHCO), yang bertujuan untuk menghasilkan bio-jet fuel dari minyak kelapa pada skala komersial. Dengan potensi besar Indonesia sebagai produsen kelapa, proyek ini dapat menjadi game-changer dalam transisi energi nasional. Proyek ini bertujuan untuk menghasilkan bio-jet fuel atau bahan bakar penerbangan ramah lingkungan dari minyak kelapa melalui teknologi katalitik yang inovatif.
Proyek CHCO ini bukan sekadar eksperimen, tetapi telah diarahkan menuju skala komersial sebagai bagian dari upaya Indonesia dalam mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil serta menekan emisi karbon di sektor penerbangan. Teknologi hydroprocessing yang diterapkan memungkinkan minyak kelapa diolah menjadi bio-jet fuel berkualitas tinggi yang memenuhi standar internasional seperti ASTM D7566. Keunggulan minyak kelapa sebagai bahan baku terletak pada kandungan trigliserida yang stabil dan komposisi molekulnya yang ideal untuk diproses menjadi bahan bakar penerbangan. Dengan demikian, bio-jet fuel dari minyak kelapa dapat menjadi solusi yang tepat untuk mendukung transisi energi nasional.
Lebih dari itu, proyek ini berpotensi membawa dampak ekonomi yang signifikan bagi masyarakat, khususnya di wilayah penghasil kelapa seperti Sulawesi, Sumatera, dan Maluku. Dengan peningkatan permintaan minyak kelapa sebagai bahan baku energi, petani kelapa lokal akan mendapatkan peluang pasar yang lebih luas, sehingga kesejahteraan ekonomi mereka pun meningkat. Di sisi lain, keterlibatan BRIN dalam riset dan pengembangan proyek ini juga menunjukkan peran penting inovasi teknologi dalam menciptakan solusi energi berkelanjutan.
Tantangan yang Harus Diatasi
1. Biaya Produksi
Produksi SAF masih mahal, mencapai 2-3 kali lipat dari bahan bakar fosil. Penelitian untuk menekan biaya melalui teknologi baru sangat diperlukan.
2. Infrastruktur dan Regulasi
Bandara membutuhkan fasilitas khusus untuk distribusi SAF, dan regulasi yang mendukung penggunaan bahan bakar berkelanjutan perlu diperkuat.
3. Persaingan dengan Komoditas Lain
Minyak kelapa menghadapi persaingan dari minyak sawit yang lebih murah, meskipun keberlanjutannya sering dipertanyakan.
Kesimpulan dan Harapan
Bio-jet fuel berbasis minyak kelapa adalah solusi inovatif yang menawarkan manfaat besar untuk lingkungan, ekonomi, dan sektor energi. Dengan dukungan teknologi seperti MOFs dan kebijakan pemerintah yang progresif, Indonesia dapat memimpin dunia dalam pengembangan bahan bakar penerbangan berkelanjutan. Namun, perjalanan menuju adopsi luas bio-jet fuel ini tidak mudah. Tantangan biaya, regulasi, dan infrastruktur harus diatasi melalui sinergi antara pemerintah, industri, dan akademisi. Jika dikelola dengan baik, bio-jet fuel dari minyak kelapa tidak hanya akan menggerakkan pesawat, tetapi juga membawa Indonesia menuju masa depan energi yang lebih hijau dan berkelanjutan.
Referensi :
[1] https://brin.go.id/news/121581/kurangi-emisi-karbon-hingga-80-persen-brin-kembangkan-katalis-ubah-minyak-kelapa-jadi-bio-jet-fuel diakses pada 17 Desember 2024
[2] https://www.rri.co.id/lain-lain/949541/negara-penghasil-kelapa-terbesar#:~:text=Dirangkum%20dari%20food%20and%20agriculture,11.000.000%20ton%20kelapa%20per diakses pada 17 Desember 2024
[3] BRIN kembangkan alat pengubah minyak kelapa jadi “bio-jet fuel. https://www.antaranews.com/berita/4482829/brin-kembangkan-alat-pengubah-minyak-kelapa-jadi-bio-jet-fuel diakses pada 17 Desember 2024
[4] Long Jiao, Joanne Yen Ru Seow, William Scott Skinner, Zhiyong U. Wang, Hai-Long Jiang, Metal–organic frameworks: Structures and functional applications, Materials Today, Volume 27, 2019, Pages 43-68, ISSN 1369-7021, https://doi.org/10.1016/j.mattod.2018.10.038.
[5] https://larasindo.or.id/asam-laurat-c12-dan-minyak-kelapa-coconut-oil/ Diakses pada 17 Desember 2024