Pra-Desain Pabrik Gamma Valerolactone (GVL) dari Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit - Pamungkas, Berlian Widi Bela; Akbar, Faisal; Rachmaniah, Orchidea; Meka, Wahyu (Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS, 2024)
Limbah TKKS dapat diolah menjadi berbagai macam produk, salah satunya adalah Gamma-Valerolakton (GVL). GVL adalah senyawa yang dihasilkan dari biomassa yang dianggap sebagai salah satu bahan kimia yang paling bernilai tambah. GVL adalah bahan baku ramah lingkungan yang dapat digunakan dalam sintesis organik untuk menyiapkan serangkaian bahan kimia penting seperti ε-kaprolaktam, ester valerik, dan lain-lain. GVL memiliki banyak kegunaan. Dalam industri kimia, GVL digunakan sebagai bio-based green solvents. Dalam bidang energi, GVL digunakan sebagai bahan aditif bahan bakar. Konversi energi dari glukosa menjadi GVL adalah 97% dan energi pembakarannya mirip dengan etanol (29,7 MJ/kg). Nilai ∆Hc,liq GVL adalah -2,65 MJ/mol, yang dapat langsung digunakan sebagai bahan bakar cair atau aditif bahan bakar berkualitas tinggi (nilai etanol dan metil tert-butil eter adalah -1,37 MJ/mol dan -3,37 MJ/mol, masing-masing). Berdasarkan DataIntelo, pasar global GVL diperkirakan akan tumbuh pada CAGR sebesar 5,02% dari tahun 2022 hingga 2030. Pertumbuhan di pasar ini dapat dikaitkan dengan meningkatnya permintaan GVL dari berbagai industri pengguna akhir seperti sebagai zat aditif untuk makanan, pelarut, intermediet monomer, dan lain-lain. Untuk memproduksi GVL dari limbah TKKS, diperlukan 4 tahap utama, yaitu tahap pre-treatment, bahan baku, pembentukan asam levulinat dari selulosa dan hemiselulosa, serta pembuatan GVL dari asam levulinat. Proses utama yang digunakan dalam sintesis GVL dari asam levulinat adalah hidrogenasi katalitik dengan katalis Cu/ZrO2. Pabrik dengan kapasitas 3372 Ton/tahun direncanakan didirikan di Kota Dumai, tepatnya di Kawasan Industri Dumai. Pabrik ini mulai dibangun pada tahun 2023 dan beroperasi pada tahun 2025. Total biaya bahan baku sebesar Rp709.518.494.203,00 per tahun. Rencana hasil penjualan GVL dari limbah TKKS sebesar Rp3.690.454.345.328,00 per tahun. Untuk Internal Rate of Return sebesar 32,3% dengan Pay Out Time selama 4,24 tahun. Break Even Point dari pabrik ini sebesar 43,69%. Pabrik direncanakan beroperasi dengan proses Continuous 24 jam selama 330 hari per tahun.