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. 

Model Untuk Alat dan Proses Pabrik Kimia dengan Plastik Akrilik dan Kaca

Seperti halnya pada bidang biologi atau kedokteran ataupun bidang lainnya, dalam ilmu teknik kimia yang merupakan ilmu untuk merancang dan menjalankan pabrik kimia sangat dibutuhkan juga berupa model sehingga memudahkan bagi siapa saja yang berkecimpung di bidang ini, baik akademisi, peneliti maupun praktisi industri kimia. Tujuan pembuatan model atau peraga tersebut untuk training operator baru atau pengenalan dasar maupun sampai tahap ujicoba dan penelitian bisa dilakukan dengan model bahan dari plastik akrilik dan kaca. Proses yang terjadi di pabrik kimia banyak yang tidak bisa diamati secara visual karena sebagian besar berada di pipa-pipa dan kolom atau menara yang tinggi.  Pemilihan bahan akrilik dan kaca karena keduanya transparan (tembus pandang) sehingga proses tersebut menjadi tidak “misterius” karena bisa diamati secara visual dan ada indikasi dengan alat ukur (instrument) yang dipasang. Bahan dari logam juga kadang masih dibutuhkan untuk mendukung model atau peraga tersebut. Tentu saja, akrilik dan kaca juga memiliki kekurangan dan kelebihan masing-masing misalnya terkait mudah pecah, ketahanan panas dan tekanan dan sebagainya sehingga juga harus dipilih variabel atau proses tertentu yang bisa dijalankan secara efektif dengan material tersebut.

Skema HE (Heat Exchanger)

Skema Distillation Column

Skema Packed Column

Pengenalan dan pemahaman proses bisa dilakukan dengan pengenalan bentuk dan bagian-bagian detailnya atau pada model statis. Bentuk-bentuk alat yang rumit dan yang pemasangan tersembunyi pada alat sesungguhnya (aktual) bisa diamati dengan mudah. Analogi dengan model pada biologi atau kedokteran tentang tubuh manusia misalnya, yakni pada subject anatomi khususnya, maka organ seperti ginjal, pankreas, atau lever juga bisa diamati dengan mudah bahkan disentuh dan dipegang dengan media berupa model atau peraga tersebut. Komponen berupa baffle, flange, gasket dan sebagainya pada alat heat exchanger juga demikian ataupun bubble cap, sieve tray, packing, distributor dan berbagai interior kolom juga sama halnya. Walaupun proses tidak berjalan atau beroperasi tetapi model statis sangat membantu terutama pada orang yang baru terjun dalam proses kimia.

Selanjutnya meningkat pada model dinamis atau model yang bisa beroperasi secara sesungguhnya baik hanya satu macam proses seperti dekantasi atau hidrodinamika kolom atau bahkan rangkaian dari beberapa proses misalnya pencampuran/pengadukan/mixing, fluidisasi dan stripper dalam kolom bahan isian (packing column), sehingga menjadi satu kesatuan atau berupa miniplant. Tinjauan berupa fenomena proses kimia misalnya pressure drop, kavitasi pompa dan sebagainya bisa banyak diekspose dan diamati lebih detail dengan model jenis ini atau model dinamis. Perfomance atau unjuk kinerja model juga bisa dievaluasi, apalagi jika kondisi operasi mendekati kondisi aktual, hal ini sungguh menarik. Ukuran atau dimensi atau skala kapasitas pada jenis model miniplant sebaiknya juga jangan dibuat terlalu kecil sehingga fenomena proses bisa diamati dengan jelas dan bisa mewakili proses aktual di lapangan (pabrik kimia). Instrument seperti alat ukur perlu dilengkapi sehingga kondisi operasi proses bisa terbaca dan dijalankan secara terukur (terkontrol). Keuntungan lainnya bagi pihak yang berminat untuk mengembangkan dengan scale up pada kapasitas pabrik kimia yang sebenarnya (commercial /industrial scale) maka model miniplant sudah mendekati kondisi aktual. Selain itu model tersebut juga bisa digunakan untuk mengenalkan mekanisme kinerja alat-alat dalam pabrik kimia terutama bagi pendatang baru atau simulasi bagi para operator pabrik yang sudah berpengalaman untuk operasional pabrik yang lebih baik (advanced) atau optimasi proses.