35 Bab III Metodologi III.1 Umum Penelitian dilakukan melalui 4 tahapan sesuai dengan ISO 14044 (2006), yaitu penentuan tujuan dan lingkup, analisis inventori, penilaian dampak dan interpretasi hasil. Secara singkat, diagram alir penelitian dapat dilihat pada Gambar III.1. Gambar III.1 Diagram alir penelitian berdasarkan ISO 14040 (2006) Gambar III.2 Lingkup penelitian 36 III.2 Tujuan dan lingkup Tujuan dari penelitian ini telah dijelaskan pada Bab I. Penelitian ini bersifat cradle- to-gate mulai dari proses ekstraksi bahan baku (cradle), proses produksi hingga tahap distribusi ke wilayah pemasaran distributor (gate), yang dapat dilihat pada Gambar III.2. Kegiatan pendukung serta utilitas tidak termasuk dalam lingkup penelitian ini. Dan Tabel III.1 merangkum tujuan dan ruang lingkup LCA pada penelitian ini. Tabel III.1 Tujuan dan ruang lingkup LCA Indikator Uraian Objek studi PT X Lokasi Kabupaten Bogor, Jawa Barat Deskripsi objek studi Industri semen yang merupakan kompleks terbesar milik PT X dengan luas sekitar 200 hektar Waktu penelitian April – November 2017 Tujuan penelitian Menentukan alternatif rekomendasi perbaikan yang dapat menimbulkan dampak paling minimum. Ruang lingkup Cradle-to-gate, meliputi: - Tahap ekstraksi bahan baku - Tahap produksi semen - Distribusi produk Unit fungsional 1 ton semen portland komposit Produk Semen Portland Komposit Batasan lingkup x Ekstraksi bahan baku Tahapan proses ini meliputi proses penambangan, pengangkutan menggunakan truk, penghancuran material (crusher) hingga transportasi bahan baku ke tempat penyimpanan (storage) di area produksi. Bahan baku utama yang ditambang yaitu batu kapur (limestone) dan tanah liat (sandy clay). Intensitas bahan bakar dan listrik dari tambang sandyclay, dianggap sama dengan tambang batu kapur, dikarenakan keterbatasan data. Ekstraksi bahan peledak tidak diperhitungkan. Data intensitas bahan bakar = 0,38 liter/ton bahan baku Data intensitas listrik = 0,60 kwh/ton bahan baku x Proses produksi Tahapan proses ini meliputi unit proses raw mill, preheater dan kiln, cement mill dan packing. Kegiatan ekstraksi bahan baku selain batu kapur dan tanah liat serta 37 bahan bakar yang dipakai tidak masuk ke dalam lingkup. Dampak lingkungan yang diakibatkan oleh kegiatan penyimpanan (storage) dan pemeliharaan mesin tidak diperhitungkan. Karena proses pembuatan semen bersifat kering (dry process) maka penggunaan air tidak diperhitungkan. Emisi yang dihitung adalah emisi debu dan gas yang telah keluar dari instalasi pengendalian udara. Jumlah kemasan yang dipakai pada unit proses packing tidak masuk ke dalam lingkup, dikarenakan keterbatasan data yang didapat. x Distribusi Distribusi semen yang diperhitungkan adalah jarak tempuh rata-rata hingga ke kota wilayah pemasaran dari tiap distributor. Emisi yang diperhitungkan adalah emisi CO 2, SO2, NO2 yang berasal dari pembakaran alat transportasi darat, yaitu truk dan kereta. Kegiatan pengangkutan menggunakan alat transportasi laut tidak diperhitungkan. x Diasumsikan listrik yang dipakai berasal 100% dari PLN. Emisi dari pembangkitan energi listrik diperhitungkan dengan menggunakan faktor emisi ketenagalistrikan untuk sistem interkoneksi JAMALI (Jawa, Madura dan Bali) Potensi dampak yang akan diukur dipilih berdasarkan emisi yang dihasilkan dari daur hidup produk (cradle-to-gate) semen portland komposit, sebagai berikut: 1) Potensi pemanasan global/global warming potential (GWP), disebabkan karena adanya emisi CO 2, CH4 dan N2O 2) Potensi asidifikasi/acidification potential (AP), disebabkan karena adanya emisi SO 2 dan NOx 3) Pembentukan partikulat yang berpengaruh terhadap pernapasan/respiratory inorganics atau particulate matter formation (PMF), disebabkan karena adanya emisi PM, SO 2 dan NOx 4) Pembentukan ozon fotokimia/photochemical ozon formation potential (POFP), disebabkan karena adanya emisi CO, SO 2, NOx dan CH4 5) Toksisitas pada manusia yang berpotensi kanker/human toxicity potential with cancer (HTPc), disebabkan karena adanya emisi Hg, Cd, Pb, As, dan Ni 38 III.3 Analisis Inventori III.3.1 Pengumpulan Data Data yang digunakan adalah data sekunder tahun 2015 yang bersumber dari PT X. Tabel III.2 memperlihatkan data yang dibutuhkan berdasarkan tahapan proses yang sesuai dengan lingkup. Tabel III.2 Data yang dibutuhkan Tahapan proses Unit proses Data yang dibutuhkan Ekstraksi bahan baku Mining, crushing & transportasi Jenis dan jumlah bahan peledak b Jumlah bahan bakar alat transportasi a Jumlah energi listrik a Jenis dan jumlah emisi c Produksi semen Raw mill Jumlah input bahan baku hasil penambangan a Jenis dan jumlah bahan baku tambahan dan alternatif a Jumlah energi listrik a Preheater & kiln Jumlah input tepung baku a Jumlah bahan bakar utama dan alternatif a Jumlah energi listrik a Jenis dan jumlah emisi d Cement mill Jumlah klinker a Jenis dan jumlah bahan baku tambahan a Jumlah energi listrik a Jenis dan jumlah emisi d Packing Jumlah semen a Jumlah energi listrik a Jenis dan jumlah emisi d Distribusi Distribusi Jenis transportasi dan bahan bakar Persentase permintaan produk Wilayah pemasaran untuk setiap distributor Jarak tempuh per wilayah pemasaran a Data bulanan tahun 2015 b Blasting ratio sebesar 0,165 kg bahan peledak per ton bahan baku c Sumber emisi berasal dari kegiatan penambangan dan penghancuran (Database ecoinvent v3), serta transportasi dan bahan peledak (metode faktor emisi) d Data pemantauan kualitas udara per triwulan di tahun 2015. Data yang tersedia hanya 3 triwulan Pada hasil analisis inventori, data ini akan diklasifikasikan menjadi: a. Masukan bahan baku, masukan energi, serta masukan fisik lainnya b. Produk c. Emisi ke udara 39 Perhitungan beban emisi untuk listrik dan transportasi menggunakan pendekatan sebagai berikut: a. Estimasi beban emisi gas rumah kaca dari penggunaan listrik dilakukan berdasarkan konsumsi listrik dikalikan dengan faktor emisi sesuai dengan Persamaan III.1. Emisi listrik = Konsumsi listrik (kWh/tahun) x Faktor emisi (ton/MWh) (III.1) Faktor emisi lisrik adalah sebesar 0,903 ton CO 2/MWh, yang merupakan faktor emisi GRK ex post tahun 2015 untuk sistem interkoneksi Jawa, Madura dan Bali (www.djk.esdm.go.id). b. Sebagian besar produk semen portland komposit didistribusikan dengan truk melalui jalan darat. Estimasi beban emisi untuk transportasi truk, dilakukan berdasarkan pendekatan jarak tempuh kendaraan (VKT) yang mengacu pada Persamaan III.2 dan III.3 (Soedomo, 2001). Emisi = VKT (km/tahun) x Faktor emisi (gram/km) (III.2) dengan VKT = Jumlah kendaraan x Jarak tempuh rata-rata (km/tahun) (III.3) Faktor emisi CO 2 dan CH4 diambil dari penelitian Lestari dan Adolf (2008), sedangkan untuk CO, NO x, PM dan SO2 diambil berdasarkan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No. 12 Tahun 2010. Faktor emisi untuk kendaraan distribusi semen ditunjukkan dalam Tabel III.4. Konsumsi bahan bakar truk yang dipakai adalah 2,5 liter/km berdasarkan perhitungan dari PT X. c. PT X telah memanfaatkan kereta api sebagai moda alternatif selain penggunaan truk karena dapat mengangkut dalam jumlah sangat besar yang besar dan lebih cepat. Tabel III.3 menunjukkan jarak tempuh kereta api antar stasiun. Estimasi emisi CO 2 untuk transportasi kereta, menggunakan metode Tier 1 berdasarkan pada data aktivitas (konsumsi bahan bakar) dan faktor emisi dengan Persamaan III.4. Konsumsi bahan bakar kereta yang dipakai adalah 0,407 liter/km berdasarkan perhitungan dari PT X. Emisi = Ʃ Konsumsi bahan bakar x Faktor emisi (III.4) 40 Tabel III.3 Jarak tempuh dan volume pengiriman kereta distribusi (PT X, 2015) Stasiun asal Stasiun tujuan Jarak tempuh (km) Kapasitas volume pengiriman (ton/hari) Nambo, Bogor Stasiun Kalimas, Surabaya (2 kereta) 850 800 Stasiun Banyuwangi Baru, Banyuwangi 1200 800 Stasiun Brambanan, Yogyakarta 530 720 Stasiun Poncol, Semarang 465 800 Tabel III.4 Faktor emisi kendaraan distribusi Emisi Faktor Emisi Truk Kereta Nilai Satuan Nilai Satuan CO2 771,15 a g/km 3140 c kg/ton CH4 0,0596 a g/km 4.15 e kg/TJ CO 8,4 b g/km 10.7 c kg/ton NOx 17,7 b g/km 52.4 c kg/ton PM 1,4 b g/km 1.52 c kg/ton SO2 0,84 b g/km 2500 d mg/l N2O 3.9 e kg/TJ 28.6 e kg/TJ a Lestari, P. dan Adolf (2008) b Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No. 12 Tahun 2010 c EMEP/EEA emission inventory guidebook Tier 1 d Kandungan maksimal sulfur dalam bahan bakar solar yang dikeluarkan oleh Pertamina (satuan dalam ppm) e Faktor emisi default IPCC Tier 1 Data faktor emisi transportasi kereta diambil dari EMEP/EEA inventory guidelines 2016 yang ditunjukkan pada Tabel III.4. Estimasi emisi ini belum memungkinkan untuk menggunakan metode Tier 2, karena belum adanya referensi faktor emisi kereta di Indonesia. Sedangkan untuk estimasi emisi SO 2, menggunakan asumsi kandungan maksimal sulfur dalam bahan bakar solar yang dikeluarkan oleh Petamina, yaitu 2500 ppm (www.pertamina.com). d. Jarak yang dihitung antara pabrik dan distributor menggunakan transportasi darat untuk satu kali jarak tempuh dan muatan kendaraan diasumsikan 100% terisi penuh barang sejenis. 41 III.3.2 Relasi data terhadap unit proses dan unit fungsi Seluruh data input dan output direlasikan terhadap unit proses dengan cara menggambarkan diagram alir mulai dari tahapan proses ekstraksi hingga distribusi.