Menjaring Ide Terbaik Dari Seluruh Dunia dan Mengeksekusi Menjadi Bisnis

Ide ataupun peluang usaha bisa datang dari mana saja. Ketika dalam Islam, muslim dianjurkan untuk silaturahim maka hal tersebut memberi banyak hikmah termasuk memunculkan berbagai ide dan peluang-peluang tertentu. Para pebisnispun biasa membuat forum-forum dengan tujuan memperkaya dan mempertajam ide atau peluang tersebut. Dalam rangka untuk mengembangkan usahanya hal yang tidak jarang dilakukan adalah “menyemaikan” ide tersebut di internal perusahaan mereka dalam departemen R&D (Research and Development) ataupun bekerjasama dengan pihak-pihak luar seperti perguruan tinggi, perusahaan lain dan sebagainya. Menyemaikan, merawat dan hingga membuahkan menjadi bisnis yang menguntungkan juga bukan jalan pintas dalam sekejap tetapi membutuhkan banyak waktu, tenaga bahkan biaya.

Pada umumnya tidak banyak ide-ide yang muncul hingga berbuah menjadi usaha yang menguntungkan. Hal ini memang diperlukan tekad kuat untuk mewujudkannya. Ide sederhana besar kemungkinan akan segera terlaksana, tetapi sebuah ide dengan visi besar yang mampu membawa perubahan yang signifikan bagi kehidupan tentu membutuhkan usaha yang besar. Ketika pola pikir instant semua ingin langsung kelihatan hasilnya (plug and play) mendominasi seseorang maka akan sangat menyulitkan merealisasikan ide dengan visi besar tersebut. Ibarat seorang pahlawan besar tentu mengalami sejumlah pertempuran besar sebelum kemenangan besar bisa diraih dengan gemilang.

Ketika ide dengan visi besar bisa dishare sehingga memiliki banyak pendukung, lalu resources  yang dibutuhkan bisa diintegrasikan, maka akan semakin dekat dengan keberhasilan. Setelah semua siap maka eksekusi menjadi hal penting. Eksekusi yang salah juga berpotensi besar pada kegagalan. Walaupun panjang dan berliku tetapi dengan dengan pondasi kuat dan visi besar maka sebuah bisnis  maka buahnya akan manis dan bisa dirasakan dalam jangka waktu lama.

Bidang Teknik Kimia dengan memberi nilai tambah suatu material yang bermanfaat bagi kehidupan manusia melalui industri proses, mempunyai peran sangat strategis. Ketika kita melihat saat ini sangat banyak peluang tetapi hanya berhenti pada sebatas ide, mari kita bergerak lebih jauh dan menjadikannya bisnis yang menguntungkan. Menemukan peluang-peluang yang unik juga hal menarik dan memerlukan banyak usaha. sehingga bisa dieksekusi dan mendatangkan keuntungan pada masa mendatang.   

Menerjemahkan Peluang Specialty Chemical dan Process Intensification

Tantangan-tantangan baru muncul seiring perkembangan ilmu dan teknologi. Manusia semakin mencari cara kualitas kehidupan yang lebih baik dengan memproduksi produk-produk yang dibutuhkannya. Kebutuhan-kebutuhan akan material atau bahan khusus untuk suatu kebutuhan khusus mulai banyak dikaji yang kemudian diikuti oleh berbagai penelitian-penelitian. Penelitian-penelitian tersebut adakalanya berupa penelitian fundamental, tetapi kadang juga merupakan penelitian untuk membuktikan konsep atau untuk membuktikan prinsip atau bahkan penelitian suatu pilot plant.

Menerjemahkan berbagai peluang tersebut sehingga menjadi kegiatan usaha tentu membutuhkan waktu dan berbagai tahapan. Ditinjau dari tahapan penelitian hingga akhirnya bisa masuk skala komersial saja sering membutuhkan waktu yang tidak sebentar begitu juga biaya yang dikeluarkan. Menemukan pihak-pihak yang kompeten untuk membantu menerjemahkan ide-ide yang ada sehingga membumi dan bisa dilakukan juga bukan hal yang mudah. Konsep yang telah matang dan selanjutnya ditindaklanjuti langkah teknisnya hingga fabrikasi akan mampu membuktikannya dalam kenyataan.

Untuk semakin mengefektifkan suatu proses saat ini juga telah dikenal process intensification sehingga konsumsi energi, tempat, bahan-bahan tambahan bahkan tenaga kerja juga dibuat seefektif mungkin, misalnya seperti microchannel yang diaplikasikan di reaktor. Aspek lingkungan berupa emisi ramah lingkungan, hemat energi dan penggunaan berbagai energi terbarukan akan sangat dimungkinkan dalam era process intensification tersebut. Sebuah kombinasi yang sangat menantang bagi insinyur-insiyur kimia atau proses atau peneliti untuk mewujudkan dalam dunia nyata dalam rangkan memperbaiki kualitas kehidupan manusia, yakni specialty chemical dan process intensification. Walaupun kelihatannya sulit, tetapi inilah saat yang tepat untuk memulainya, karena perjalanan terjauh dimulai dari satu langkah. 

Menangkap Peluang dan Membuatnya Menjadi Bisnis

Menangkap peluang dan lalu mengolahnya hingga menjadi bisnis adalah bukan sesuatu hal yang mudah.  Ada banyak peluang yang menghampiri kita setiap waktu dan demikian juga ada sejumlah rute yang bisa dipilih untuk mencapai tujuan tersebut.  Pengalaman, intuisi, kuatnya kemauan dan kemampuan sekaligus luasnya jaringan bisnis adalah sejumlah faktor yang memudahkan untuk menangkap sekaligus memilih peluang terbaik dari yang ada dan sekaligus memilih rute tercepat untuk merealisasikannya. Ketika seluruh usaha yang merupakan wilayah kerja manusia dilakukan, maka kekhusyukan dan kekuatan  doa harus selalu disertakan karena hanya Allah SWT yang akan menetukan segalanya pada akhirnya.

Ketika peluang tersebut sudah dikaji secara komprehensif lalu mengerucut hingga menjadi suatu konsep yang mencakup aspek teknis didalamnya, maka tahap pelaksanaan konsep hingga terealisasi adalah tantangan berikutnya. Pada bagian teknis ada suatu rute yang bisa dipilih untuk implementasi peluang hingga menjadi bisnis. Memulai dari hal yang kecil adalah sesuatu yang hampir bisa diterapkan pada semua hal dalam bidang kehidupan dan tidak terkecuali pada hal ini. Percobaan kapasitas kecil secara scientific bisa segera dilakukan untuk membuktikan konsep tersebut (proof-concept), sejumlah fenomena yang terjadi termasuk hasil yang didapat  dianalisis sebagai dasar untuk masuk ke tahap berikutnya pada skala lebih besar untuk membuktikan prinsip-prinsip yang berlaku (proof-principle). Selanjutnya fenomena-fenomena proses diamati dan dianalisis sebagai dasar pijakan untuk pembuatan pilot scale, lalu beranjak lagi ke technical demonstration dan terakhir sampai pada commercial scale.

Tahapan-tahapan di atas kelihatannya panjang dan memakan banyak waktu, energi dan biaya, tetapi sebenarnya dengan mengikuti tahapan-tahapan tersebut maka pondasi bisnis yang dibangun akan kokoh dan biasanya juga akan mampu bertahan lebih lama. Sebuah pencapaian besar selalu membutuhkan pengorbanan besar pada awalnya demikian kaidah umum yang juga berlaku disini. Bila kita berpikir instant dan segera mendapat hasil dengan cepat atau “plug-and-play” untuk mewujudkan suatu bisnis yang besar maka hamper bisa dipastikan hal tersebut tidak tercapai. Proses untuk menjalani serangkaian “kesulitan” untuk merealisasikan konsep diatas itulah pengorbanan sebelum akhirnya bisa memetik manisnya kesuksesan.

Perhitungan untung-rugi baru akan mulai terlihat ketika sudah mencapai technical demonstration, sebelum selanjutnya dikembangkan ke skala komersial (commercial scale)-nya. Walaupun pada akhirnya suatu proses produksi atau industri akan dievaluasi dari sisi terutama teknologi dan ekonomi, tetapi pada tahap awal sebaiknya diarahkan untuk mendapatkan kualitas produk terbaik, baru pada langkah-langkah selanjutnya faktor efisiensi, safety dan sebagainya menjadi perhatian seiring kapasitas produksi (pabrik) yang semakin besar. Menjaga semangat dan stamina dengan usaha dan doa untuk terus merealisasikan konsep tersebut adalah satu-satunya cara untuk tercapainya tujuan tersebut. 

Peluang Emas di Industri Kimia Timur Tengah Hingga Tahun 2020

Ketika dikatakan Timur Tengah, hampir semua Insinyur Kimia akan terbayang industri kimia di kawasan tersebut mulai migas hingga petrokimia. Bagi sebagian besar insinyur kimia akan melihat banyak peluang di kawasan Timur Tengah bahkan jauh-jauh hari sebelum atau ketika masuk jurusan Teknik Kimia di perguruan tinggi sudah merencanakan atau bercita-cita ke sana atau boleh dikatakan kalau Timur Tengah adalah “surga” bagi insinyur-insinyur Kimia. Hal ini karena banyaknya industri kimia berbasis fossil (petrokimia) di kawasan tersebut sebagai roda penggerak utama ekonomi mereka saat ini. Sehingga menjadi tidak mengherankan apabila informasi ataupun perkembangan industri kimia di kawasan ini diupayakan selalu diikuti (update) dan menjadi perhatian. Kawasan Timur Tengah yang meliputi Saudi Arabia, Qatar, Uni Emirat Arab, Oman, Bahrain, Kuwait, Yaman, Lebanon, Iran, Iraq, Jordan dan Syria terkenal dengan cadangan minyak mentah (crude petroleum oil) hampir setengah dari cadangan dunia dan lebih dari sepertiga cadangan gas alam dunia. Kemakmuran dan berlimpahnya uang (harta/kekayaan) terlihat dari indikasi sejumlah fasilitas-fasilitas megaproyek yang dijadikan icon dan merupakan dampak keuntungan utama dari bisnis minyak dan gas tersebut. Pendapatan negara-negara tersebut (GDP=gross domestic product) hampir setengahnya dari perdagangan minyak dan produk-produk berbasis minyak lainnya pada tahun 2011. Walaupun begitu hampir semua negara di kawasan Timur Tengah tersebut berusaha untuk mengurangi kontribusi migas dalam GDP mereka. Tetapi kenyataannya kontribusi migas dalam ekonomi mereka masih sangat signifikan.

Kondisi sejumlah negara di kawasan tersebut yang dilanda konflik berupa sejumlah peperangan adalah tantangan tersendiri, akan tetapi karena kebutuhan energi dunia yang saat ini masih didominasi migas maka usaha pada sektor tersebut tetap terus berjalan dan tetap memberikan banyak keuntungan. Diantara negara-negara di kawasan Timur Tengah tersebut ada yang menggabungkan diri dalam kelompok atau organisasi GCC (the Gulf Cooperation Council) yang terdiri dari Arab Saudi, Uni Emirat Arab, Kuwait, Qatar, Oman dan Bahrain. Disinyalir dengan membuat kelompok atau organisasi tersebut maka akselerasi dan ekspansi bisnis berbasis migas akan semakin cepat. Perkembangan dalam organisasi GCC mencapai porsi sekitar 68% dari seluruh kawasan Timur Tengah dan diproyeksi mencapai 3.0373 milyar dollar Amerika pada tahun 2020. Tentu suatu jumlah yang sangat besar. Tercatat bahwa rencana investasi hingga tahun 2011-2020 lebih dari 770 milyar dollar Amerika untuk kawasan Timur Tengah. Sekitar 53% dari total investasi tersebut diproyeksikan untuk negara-negara GCC, sedangkan sisanya sebagian besar untuk Iran dan Iraq.

Bisnis industri kimia (termasuk farmasi) secara global bernilai 4,7 trilliun dollar Amerika pada tahun 2011 dan diproyeksi akan menjadi 6,9 triliun dollar Amerika pada tahun 2020. Pada tahun 2013 industri kimia di kawasan Timur Tengah bernilai 160 milyar dollarAmerika, dengan petrokimia dan polymer serta diikuti pupuk pada segmen terbesarnya tehitung mencapai 60% pasar. Segmen utama lainnya termasuk cat dan coating, water treatment chemical, construction chemical dan sebagainya. Proyeksi industri kimia tahun 2013-2020 untuk kawasan Timur Tengah adalah Petrokimia dan pupuk adalah dua segmen dengan pertumbuhan tercepat, diikuti paint & coating, oil field chemical dan water treatment chemical.

Industri-industri kimia di kawasan tersebut akan tetap mempertahankan industri-industri kimia konvensional seperti polymer (PE, PP), petrokimia dasar dan pupuk.  Disamping itu sejumlah industri-industri kimia dengan produk atau komoditas baru yang meningkatkan nilai tambah juga sedang dibuat dan akan segera mengisi pasar dunia seperti perfomance polymers, specialty chemicals dan intermediates. Industri-industri tersebut diharapkan akan beroperasi pada periode berbeda sampai akhir dekade ini. Penggunaan strategi pada industri-industri kimia tersebut adalah bagian dari diversifikasi produksi yang akan memberi nilai tambah yang besar dengan mengisi pasar-pasar pada komoditas tersebut. Sedangkan rencana untuk tahun 2020 dan selanjutnya produksi-produksi fine chemical termasuk agro-chemical dan pharmaceutical ingredient akan diimplementasikan.

Timur Tengah masih memberikan peluang emas bagi Insinyur Kimia untuk berkiprah disana. Apabila sebagai pekerja atau karyawan maka industri-industri tersebut akan memberikan gaji yang tinggi dan fasilitas mewah dan apabila sebagai pengusaha dan bisa menangkap peluang-peluang tersebuat maka peluang akan keuntungan besar pun akan diperoleh. Beberapa trend kunci untuk teknologi di Timur Tengah yaitu :
1. Buying and Replicating
Dengan adanya akuisisi, perusahaan-perusahaan dapat dengan cepat mendapatkan baik kemampuan teknologi dan produksi.
2. Incentivising Foreign Investor
Insentif-insentif khusus ditawarkan oleh negara-negara pada investor-investor asing dengan teknologi-teknologi terbaru.
3. Joint Venture (JV)
Perusahaan patungan (Joint Venture)besar dengan struktur tertentu yang akan memberikan keuntungan spesifik pada semua pihak.
4. Technology Licensing
Perusahaan-perusahaan memiliki pilihan untuk lisensi teknologi mutakhir dari pesaing asing.
5. Innovation/Research and Development
Kesuksesan pada sektor hilir membutuhkan pengembangan produk berkelanjutan dan improvement.

Sejumlah megatrend lain banyak bermunculan sebagai dampak pertumbuhan industri-industri kimia di kawasan Timur Tengah. Tiga megatrend utama yang muncul yakni konstruksi sipil dan konstruksi komersial, munculnya kota-kota industri, dan perkembangan jaringan transportasi intra-regional. Jubail dan Yanbu di Arab Saudi, Mesaieed di Qatar, Al Ruwais di Uni-Emirat Arab dan Shuaiba di Kuwait adalh sejumlah contoh kota-kota industri yang menarik investasi besar dari produsen-produsen bahan kimia utama. Proyek jaringan kereta api yang menghubungkan 6 negara anggota GCC, berbagai international airport,  Lusail City di Qatar, Mohammed Bin Rashid City di Uni Emirat Arab, King Abdullah and Jazan Economic Cities di Arab Saudi adalah beberapa megaproyek yang sedang dibangun di kawasan Timur Tengah. Estimasi sekitar 4,3 triliiun dollar Amerika digunakan untuk kawasan Timur Tengah dan Afrika Utara (MENA=Middle East and North Africa) sampai dengan 2020. Begitu juga sebaliknya dengan didorong oleh megaproyek-megaproyek tersebut pertumbuhan permintaan untuk construction chemicals and materials, termasuk paints and coatings, concrete admixtures, flooring compounds, waterproofing compounds, dan adhesive & sealant dan sebaiknya juga turut meningkat hingga tahun 2020. Belajar dari kasus Timur Tengah adalah besarnya cadangan sumber daya alam berupa minyak dan gas terbukti bisa membawa kemakmuran dan kesejahteraan rakyatnya di kawasan Timur Tengah termasuk membuka berbagai peluang bagi para pekerja atau usahawan dari berbagai belahan dunia.  

Pemanfaatan Kompos Sampah Kota Untuk Pengembangan Minyak Atsiri

Permasalahan sampah kota terus menghantui sebagian besar pemerintah daerah akibat belum ditemukan sebuah solusi jitu untuk mengatasinya. Pola tertentu sebenarnya bisa dikembangkan dengan syarat harus komprehensif dari hulu ke hilirnya sehingga solusi yang dihasilkan menjadi efektif. Hampir semua permasalahan pada sampah kota adalah bagaimana mengolah sampah tersebut secara murah dan ekonomis sehingga semua sampah bisa terolah dan masalah dampak lingkungan akibat sampah tersebut bisa teratasi. Ada berbagai tawaran teknologi untuk mengolah sampah kota tersebut sehingga perlu dibuat optimasi untuk memutuskannya sehingga memberi manfaat yang optimal. Teknologi yang menggunakan rute biologi atau pengomposan sampah kota adalah cara yang paling populer karena mudah dan murah sehingga banyak diterapkan disejumlah tempat pembuangan akhir sampah kota.

Kebun Kayu Putih

Kompos sampah kota tetapi mempunyai keterbatasan karena tidak bisa digunakan untuk tanaman pangan karena sumbernya sangat beragam dan banyak tercemar berbagai kontaminan. Penggunaannya sehingga untuk pemupukan tanaman non-pangan seperti atsiri, atau tanaman kayu-kayuan. Lebih khusus pada potensi atsiri, Indonesia mempunyai potensi sangat besar untuk pengembangan minyak atsiri. Ada berpuluh-puluh tanaman atsiri bisa ditumbuhkan di indonesia sehingga bisa diekstrak minyaknya yang memiliki nilai ekonomi tinggi. Kompos dari sampah kota yang jumlahnya banyak tersebut bisa dimanfaatkan untuk perkebunan-perkebunan atsiri yang dikembangkan. Dengan cara ini masalah sampah kota bisa mendapat solusi begitu juga perkebunan tanaman atsiri.  

Mengenal HE (Heat Exchanger) dan Aplikasinya Bagian 1

Hampir semua pabrik kimia atau industri proses menggunakan alat penukar panas atau HE (heat exchanger) dalam operasionalnya. Peran HE cukup vital pada pabrik kimia, hal ini karena suatu proses hanya akan terjadi apabila suhu (temperature) sebagai salah satu variabel kondisi operasi proses tercapai. Berbagai jenis dan tipe alat penukar panas (HE) digunakan di industri tersebut tergantung tujuan dan karaktetistik bahan yang diproses. Seorang pengusaha pembuat HE mengatakan “meskipun HE adalah peralatan mekanik statis, tetapi banyak hal yang terjadi didalamnya – dalam hal flow, direction dan velocity, and fouling . Dan tidak ada rule of thumb yang bisa menjelaskan apa yang terjadi pada peralatan itu pada titik dan waktu tertentu”. Tentu ini akan menarik untuk ditelusuri lebih jauh.

Pengetahuan tentang karakteristik fluida yang mengalir dalam HE dan kondisi prosesnya adalah hal sangat penting karena akan berdampak secara langsung pada kinerja HE selama operasi dan umur pakai dari HE itu sendiri. Type HE tergantung dari tujuannya dan jenis fluida yang digunakan, misal untuk kondensasi dengan beban pnas (heat load) rendah, maka penukar panas pipa koil (pipe coil exchanger) bisa digunakan walaupun memerlukan area yang besar. Pipe coil exchanger digunakan dengan membenamkannya dalam air atau menyemprotnya (spray) dengan air untuk pertukaran panasnya. Sedangkan untuk liquid-liquid service yakni bukan untuk mendidihkan (boiling) atau pengembunan (condensing), maka HE tipe plate and frame paling banyak digunakan. Ada lagi tipe HE double pipe, shell and tube dan sebagainya, Tipe HE shell and tube paling banyak populer dan banyak digunakan di pabrik kimia hari ini. Dalam artikel singkat ini akan dibahas sedikit lebih detail tentang HE shell and tube.

HE shell and tube masuk dalam kelompok HE tubular. Tubular Exchanger Manufacturers Association (TEMA) mengklasifikasikan HE berdasar variasi spesifikasi desain termasuk termasuk American Society of Mechanical Engineers (ASME) construction code, toleransi dan mechanical design :
a. Class B, dirancang untuk operasi kebutuhan umum (general pupose) – penekanan pada sisi             ekonomi dan desain yang kompak.
b. Class C, dirancang untuk operasi medium dan operasi kebutuhan umum (general purpose) -              penekanan pada sisi ekonomi dan desain yang kompak.
c. Class R. Dirancang untuk kondisi berat. - penekanan pada safety & durability

Cara pertukaran panas meliputi konduksi, konveksi dan radiasi. Kombinasi konduksi dan konveksi dapat ditemukan pada semua HE, sedangkan cara radiasi tidak digunakan. Kondisi ideal untuk pertukaran panas (heat teansfer) adalah perbedaan yang besar antara produk yang dipanasi dan didinginkan (semakin besar perbedaan suhu tersebut, semakin tinggi transfer panasnya), tingginya aliran media pemanas atau media pendingin, dan luasnya kontak dari HE tersebut. Ada 2 tipe aliran dalam aliran fluida yakni laminar dan turbulent. Kondisi aliran turbulent inilah yang diinginkan sehingga proses transfer panas berjalan efektif. Hal ini karena pada aliran turbulent aktivitas molekuler dipercepat sampai fluida turbulent secara seragam, yang membuat molekul-molekul dari fluida bercampur dan menyerap panas lebih baik daripada aliran laminar. Pada aliran laminar mendorong terbentuknya film statis, yang berfungsi sebagai isolator. Sedangkan pada aliran turbulent mengurangi ketebalan film statis, dan meningkatkan kecepatan transfer panasnya. Pada prakteknya sejumlah HE bisa digunakan bersamaan dengan cara dihubungkan secara seri atau paralel.  Dua metode yang paling umum digunakan.

HE Shell and Tube seperti dikatakan diatas sebagai HE yang paling populer dan paling banyak digunakan di pabrik kimia, yang hal ini karena terutama kemampuannya menghandle flow rate yang tinggi secara kontinyu. Susunan pipa (tube) tergantung dari prosesnya dan jumlah transfer panas yang dibutuhkan. Transfer panas terjadi dengan urutan konduksi lalu diikuti dengan konveksi. Aliran fluida masuk dan keluar HE dirancang untuk specific liquid-vapor service. Cairan bergerak dari bawah ke atas untuk menghilangkan atau mengurangi uap terjebak di sistem. Sedangkan gas bergerak dari atas ke bawah untuk menghilangkan cairan yang terjebak atau terakumulasi. Standard ini diterapkan pada aliran tube-side maupun shell-side.

HE shell and tube memiliki istilah yang mewakili tiga bagian utama HE ini, yakni  front end, shell or middle section dan rear end. Setiap bagian tersebut memiliki sejumlah variasi tergantung penggunaan HE tersebut. Sedangkan ditinjau dari alirannya HE ini memiliki sejumlah variasi aliran, yakni single pass, double pass, split flow, double split flow, divided flow, kettle dan cross flow.

Sudut Pandang Peneliti dan Pebisnis

Sudut pandang seseorang terhadap sesuatu hal akan mempengaruhi keputusan dan tindakannya. Begitu juga jenis tantangan juga dilihat dan disikapi berbeda-beda bagi setiap orang. Ketika bicara pada sisi produksi, baik peneliti atau pebisis juga memiliki perspektif sendiri-sendiri. Dimana kecenderungan pemikiran anda berarti disitulah kecenderungan posisi anda. Jauh dekatnya dan bagaimana mereka mengenali dinamika pasar atau perilaku konsumen atau bahkan sampai interaksi kemampuan mempengaruhi pasar adalah faktor pembeda antara peneliti dan pebisnis terkait aktivitas produksi.

Dalam kaitannya dengan produksi seorang peneliti umumnya terutama akan melihat tentang aspek kualitatif yakni bisa atau tidaknya suatu barang tersebut diproduksi atau dibuat, dengan aspek keekonomian atau komersialisasi tidak menjadi perhatian. Hal ini bisa kita ketahui dari komentar mereka pada umumnya bahwa apa yang mereka produksi adalah lebih baik atau bisa bersaing dengan apa yang ada dipasaran. Sedangkan pebisnis biasanya bergerak dari dinamika pasar yang ada, lalu mencari peluang tentang produk apa yang masih dibutuhkan pasar. Selanjutnya mereka akan menangkap peluang tersebut dan ketika volume usaha tersebut cukup besar, pada umumnya mereka akan menekuni usaha tersebut lebih serius. Lalu bagaimana kaitannya dengan produksi?  Ketika mereka telah mampu mengisi kebutuhan pasar tersebut, baru selanjutnya mereka akan mengusahakan produksi sendiri jika dianggap akan memberi keuntungan lebih besar. Berbagai peluang potensi kebutuhan akan berbagai produk baru di pasaran juga biasanya telah dipetakan oleh kalangan pebisnis.

Ada titik temu antara peneliti dan pebisnis tentang sudut pandang melihat potensi kebutuhan akan produk baru. Dalam banyak kasus biasanya ada banyak kecocokan dalam sudut pandang tersebut. Tetapi untuk menjembatani antara kalangan peneliti dan pebisnis kadang juga tidak mudah, bisa saja terkait faktor teknis maupun faktor non-teknis lainnya. Pebisnis yang melakukan penelitian untuk pengembangan suatu produk juga sering kita temui, dan juga peneliti yang ingin mengembangkan inovasinya sampai tataran bisnis. Tetapi ada baiknya juga peneliti mencari info tentang kondisi pasar sehingga apa yang menjadi topik penelitiannya tidak “diawang-awang” tetapi bisa sejalan dengan kebutuhan pasar tersebut. Di sisi yang lain pebisnis juga tidak ada salahnya berkomunikasi dengan kalangan peneliti, karena ide dikepalanya bisa jadi adalah hal yang bisa dilakukan dan mudah di level penelitian. Karakteristik pada wilayah komersialisasi  berbeda dengan karakteristik penelitian pengembangan produk baru, sehingga pada akhirnya bisa saja terjadi sinergi antara kalangan peneliti dan pebisnis tersebut.

Specialty Chemical & Process Intensification

Ada puluhan ribu bahan kimia yang telah berhasil disintesis oleh manusia saat ini. Hampir semua lini kehidupan menggunakan bahan-bahan kimia tersebut. Salah satu indikator kemajuan suatu bangsa juga bisa dilihat dari banyaknya penggunaan bahan-bahan kimia tersebut dalam kehidupan mereka. Bahan-bahan kimia dasar (basic chemical) telah banyak diproduksi untuk kebutuhan berbagai industri hilir, sedangkan bahan-bahan kimia khusus (specialty chemical) belum banyak diproduksi sejalan dengan  target pasar yang juga sangat spesifik.

Berbagai kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi juga memungkinkan berbagai proses kimia menjadi efisien, terintegrasi dan berkemampuan tinggi atau biasa disebut process intensification. Analogi pada bidang pertanian, dengan intensifikasi maka usaha pertanian tersebut dilakukan secara efisien dan profesional sehingga mendapatkan hasil yang optimum. Pada level ini pabrik kimia tidak harus berukuran besar sehingga suatu unit berukuran seperti miniplant atau skala laboratorium tidak membutuhkan scale up lagi untuk mampu berproduksi dengan process intensification tersebut. Unit-unit tersebut bisa dirancang sesuai keinginan (kustomisasi).

Specialty chemical akan sangat mungkin diproduksi dengan unit yang telah direkayasa (engineering) dengan process intensification. Produk-produk yang dihasilkan nantinya akan semakin meningkatkan kualitas kehidupan dengan harga yang juga semakin kompetitif. Suatu nilai tambah yang besar bisa dibuat dari berbagai bahan baku dari alam atau dari bahan kimia dasar.  Suatu peluang besar baik para peneliti, akademisi atau pengusaha untuk mengekspolarasi dan masuk lebih dalam ide ini dan dengan harapan tidak lama lagi bisa direalisasikan. 

Pembelajaran Proses Kimia Berbasis Komputer

Pada pabrik kimia modern hampir semua telah menggunakan komputer untuk menjalankan proses di pabrik tersebut. Sistem berbasis komputer tersebut adalah DCS (Distributed Control System), yang fungsinya mengontrol proses dalam pabrik kimia yang dijalankan tersebut. Dengan DCS seluruh unit dalam pabrik kimia mudah dipantau (dimonitor) sekaligus dikontrol sesuai kemauan operator. Calon operator baru perlu dikenalkan dan dilatih dengan mekanisme kerja dan penggunaan DCS. Calon operator baru sebaiknya juga ditraining pada miniplant atau unit proses manual dan berbasis komputer sebelum masuk ke pabrik kimia sebenarnya. Operator yang bekerja beberapa bulan biasanya sudah terlatih mengoperasikan pabrik menggunakan DCS tersebut. Ketika para operator pabrik tersebut hanya menjalani rutinitas tersebut, maka biasanya mereka akan jenuh dan produktivitas kerja akan menurun. Kondisi ini harus diantisipasi oleh manajemen ataupun pemilik pabrik tersebut sehingga bisa segera diatasi permasalahannya. Salah satu yang bisa dilakukan adalah membuat training untuk penyegaran tentang teori dasar sekaligus meng-upgrade kemampuan mereka terkait proses kimia tersebut. Upgrade kemampuan operator jelas mempunyai banyak manfaat bagi pemilik pabrik ataupun bagi operator itu sendiri, seperti antisipasi berbagai kegagalan proses dan kecelakaan, punya pemahaman trouble shooting, maintenance hingga mampu optimasi proses dalam pabrik tersebut.

Pada pabrik kimia yang dijalankan secara manual hampir semua indikasi proses seperti flowrate, tekanan, suhu, dan sebagainya dibaca pada alat instrument secara lokal. Pengontrolan seperti membuka dan menutup kran juga dilakukan secara manual. Pabrik kimia yang besar atau unit proses tertentu selanjutnya bisa dibuat miniaturnya berupa miniplant atau unit proses, dengan tujuan semua proses atau sebagian proses yang ingin ditinjau dan disimulasikan bisa dengan mudah diamati lebih khusus misalnya variabel tertentu yang kritis dalam pabrik kimia atau unit proses tersebut. Untuk maksud tersebut bisa saja bahan yang tembus pandang (transparan) seperti kaca atau akrilik digunakan terutama menyesuaikan variabel atau fenomena proses yang akan diamati, dan juga dengan proses kimia yang bisa diamati secara visual akan lebih memudahkan pemahaman operator, lebih detail baca disini. Untuk pemahaman dasar operasi proses kimia spesifik pada pabrik kimia tersebut, maka miniplant atau unit proses manual tersebut sudah sangat memadai untuk melatih para operator tersebut, terutama adalah operator baru.

Sedangkan apabila dibutuhkan alat simulasi yang lebih mewakili dengan kondisi aktual pabrik kimia, maka pembelajaran proses kimia berbasis komputer menjadi pilihan. Dengan tujuan tidak hanya memberi pembekalan bagi calon operator baru yang akan masuk di pabrik kimia tetapi juga untuk menyegarkan tentang teori dasar sekaligus meng-upgrade kemampuan operator juga maka konfigurasi alat dan konten pembelajaran akan diperkaya. Miniplant atau unit proses manual selanjutnya juga bisa diupgrade dengan basis komputer tersebut. Pada miniplant atau unit proses berbasis komputer ini maka pengamatan menggunakan sensor-sensor, kemudian data-data yang diambil sensor tersebut diolah oleh software sehingga output yang dihasilkan dapat lebih cepat dan lebih akurat. Pengkayaan pada konten software sesuai tujuan daiatas adalah menampilkan tujuan proses kimia dilengkapi teori dasarnya, pengukuran, pemodelan, analisis data dan pengontrolan.

Dengan pemodelan suatu model numerik dari suatu perubahan sistem dan perubahan dinamis suatu sistem dapat digambarkan secara bertahap. Pemodelan juga memungkinkan menyelesaikan permasalahan riil yang sulit dipecahkan secara analitik. Pada analisis data, data yang diambil dari pengukuran atau yang dihasilkan model atau bahkan yang diambil dari file lain dapat diolah dengan software. Output dari software untuk analisis data adalah suatu informasi yang informatif dan atraktif seperti numerik, grafik, diagram dan tabel sehingga bisa dengan mudah untuk menarik kesimpulan untuk disinkronkan dengan tujuan semula. Software juga dapat digunakan untuk membuat program sederhana untuk mengontrol sistem pada miniplant atau unit proses tersebut.

Jadi secara umum keunggulan utama penggunaan software pada pembelajaran proses kimia adalah kemampuannya melakukan integrasi semua perangkat, melakukan analisa, pemodelan dan fungsi kontrol. Perangkat yang diintegrasikan dalam software yakni piranti antarmuka (interface) dan sensor. Piranti antarmuka atau interface adalah perangkat penghubung/perantara antara aplikasi perangkat lunak (software) dengan sensor. Sedangkan sensor adalah sesuatu yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan lingkungan fisik atau kimia. Sensor dihubungkan ke interface lalu mengukur kuantitas perubahan fisik yang terjadi dan mengubahnya menjadi tegangan output yang dapat dibaca interface. Ada sangat banyak sensor tersedia, tinggal memilih yang sesuai kebutuhan dan tujuan proses kimia yang akan dijalankan. Pada akhirnya setelah operator mendapat training pembelajaran proses kimia berbasis komputer maka akan lebih mudah menjalankan DCS bahkan memiliki pengetahuan lebih dalam tentang proses kimia dalam pabrik kimia atau unit proses tersebut.

Model Transparan Untuk Uji Kinerja Cyclone

Maksud utama proses pemisahan gas dan padatan (gas-solid separation process) adalah untuk pembersihan gas dan memisahkan debu-debu halus serta uap cairan dari aliran gas. Aliran gas untuk proses harus sering dibersihkan untuk mencegah kontaminasi pada catalyst atau produk dan untuk menghindari kerusakan peralatan seperti kompressor. Maksud lainnya adalah supaya sejalan dengan aturan lingkungan masalah polusi udara, dan untuk alasan kesehatan untuk menhilangkan racun dan bahan-bahan berbahaya lainnya.  Ada juga di sejumlah industri kebutuhan udara bersih sebagai bahan baku dan persyaratan kerja yang mengharuskan lingkungan atmosfer yang bersih seperti pada industri farmasi dan elektronik. Partikel yang dipisahkan berkisar dari molekul besar yakni ratusan mikrometer sampai dengan debu halus dari hancuran katalis atau fly ash dari pembakaran pulverised fuel.

Reverse Flow Cyclone

Tabel Gas Cleaning Equipment

Dari sejumlah alat untuk proses pemisahan gas dan padatan, cyclone adalah alat yang paling populer dan paling banyak digunakan. Berdasarkan dari kemampuan kinerjanya cyclone memiliki kelebihan berupa investasi alat dan biaya operasional yang murah. Cyclone tersebut bekerja dengan gaya centrifugal dan gravitasi, konstruksinya sederhana, dan dapat dirancang untuk untuk operasi temperature dan tekanan tinggi. Pada kondisi operasi yang biasa dilakukan, gaya sentrifugal berkisar dari 5 kali gravitasi pada diameter yang sangat besar (low-resistance cyclone) hingga 2500 kali gravitasi pada pada diameter sangat kecil (high-resistance cyclone). Cyclone cocok untuk pemisahan partikel diameter diatas 5 mikrometer, sedangkan partikel lebih kecil sampai dengan 0,5 mikrometer dapat dipisahkan bila terjadi gumpalan (agglomerasi). Cyclone bisa digunakan untuk mengumpulkan partikel lebih besar dari 200 mikrometer dengan gravity settling chamber biasanya memuaskan dan fenomena abrasi kecil.

Pada kondisi khusus yakni ketika konsentrasi debu (dust) sangat tinggi, yakni diatas 230 gram/m3 atau 100 gram/m3, cyclone akan menghilangkan debu yang memiliki ukuran partikel lebih kecil. Pada kondisi tersebut effisiensi setinggi 98% bisa dicapai pada debu-debu dengan ukuran partikel 0,1 hingga 2 mikrometer terutama efek flokulasi.  

Rancangan yang paling banyak digunakan adalah reverse flow cyclone, sedangkan konfigurasi lainnya digunakan untuk kebutuhan khusus. Pada reverse flow cyclone gas masuk dari ruang atas secara tangensial lalu turun ke bawah pada bagian konis, lalu bergerak ke atas menuju diameter lebih kecil dan keluar ke atas melalui pipa vertikal ditengah. Aliran dengan dua pusaran (vortex) terjadi secara spiral; pertama, pada bagian luar dan bergerak ke bawah dan yang kedua, bergerak ke atas pada bagian dalam. Padatan bergerak secara radial pada dinding, turun mengikuti dindingnya dan dikumpulkan pada bagian bawah.   Sedangkan pada industri biomass densification yakni wood pellet atau wood briquette, cyclone juga berfungsi untuk me-recovery debu yang merupakan serbuk kayu (sawdust) untuk digunakan sebagai bahan baku produk wood pellet atau wood briquette tersebut.

Pada jenis reverse flow cyclone ini dikenal dua rancangan standard yakni, high efficiency cyclone dan high gas rate (throughput) cyclone. Perbedaan antara keduanya bisa dilihat pada tabel dibawah ini:

Kurva Perfoma High Efficiency Cyclone

Kurva Performa High Gas Rate Cyclone

Salah satu kelemahan cyclone adalah effisiensinya yang rendah untuk partikel lebih kecil dari 5 mikrometer dan khususnya untuk ukuran partikel lebih kecil 2 sampai 3 mikrometer. Efficiency pemisahan cyclone tersebut selanjutnya juga dapat ditingkatkan dengan meningkatkan gaya sentrifugal melalui pengecilan diameter cyclone itu sendiri. Dan untuk mencegah kerugian kapasitas, sejumlah cyclone dapat digunakan secara parallel atau istilahnya multicyclone. Multicyclone jelas lebih rumit dan tentunya juga lebih mahal. Biaya operasional juga lebih mahal, akibat pressure yang terjadi juga lebih tinggi dibandingkan single cyclone, yang mengakibatkan tingginya konsumsi energi.  

Multicyclone

Cyclone pada umumnya dirancang pada batas pressure drop tertentu. Untuk meningkatkan efisiensi, hanya sedikit variasi pada pada kondisi operasi perlu dilakukan. Diameter diperkecil dengan pressure drop sama akan menghasilkan efisieni lebih tinggi. Cyclone dengan diameter kecil, akan membutuhkan multicyclone secara parallel untuk kapasitas tertentu. Cyclone secara individual pada konfigurasi cyclone parallel dapat mengeluarkan debunya pada hopper penerima. Rancangan akhir akan merupakan kompromi antara efisiensi dan kompleksitas peralatan. Dalam keadaan multicyclone secara seri juga sering digunakan. Model berupa cyclone transparan dari bahan akrilik akan mudah digunakan untuk simulasi berbagai unjuk kerja cyclone baik yang merupakan single cyclone ataupun multicyclone.