Ekologi Industri

EKOLOGI INDUSTRI

PENGERTIAN EKOLOGI INDUSTRI Frosh mendefinisikan ekologi industri sebagai jaringan dari keseluruhan proses industri yang saling berinteraksi dan saling menghidupkan satu sama lain, bukan hanya dari segi ekonomi melainkan juga dalam hal pemanfaatan limbah dari suatu proses sebagai energi dan material dari proses yang lain. Sedangkan menurut US EPA (Environmental Protection Agency), industrial ecology is a systems approach to efficient resource use and protection of the environment. Instead of   just devising improved methods of waste treatment and disposal, we look for the best opportunities to reduce waste throughout the total material cycle from virgin materials to finished products to end of product life. Instead of controlling industrial pollutants from different sources one by one at different times and with different technologies, we try to look  across whole facilities, regions, and even whole industries and m ake changes wherever in the system it is most effective to do so. Ekologi industri adalah neologisme dimaksudkan untuk memperhatikan analogi biologis: fakta bahwa ekosistem cenderung untuk mendaur ulang nutrisi paling penting, menggunakan menggunakan energi hanya dari matahari untuk menggerakkan sistem(Ayres 1989). Dari definisi-definisi tersebut, dapat diambil kesimpulan bahwa ekologi industri adalah disiplin ilmu mengenai hubungan organisme dengan lingkungannya pada waktu yang lampau, kini, dan yang akan datang. Ekologi industri dapat digambarkan sebagai sebuah sistem, dimana didalamnya terdapat : 

Aliran energi



Aliran massa



Proses-proses



Interaksi antar proses Selain itu, konsep ekologi industri harus didasari oleh perkembangan ilmu dan

teknologi yang mutakhir agar dapat meningkatkan efisiensi produksi dengan limbah yang minim untuk dilepas ke lingkungan. Tujuan utama ekologi industri adalah untuk  mengorganisasi mengorganisasi sistem industri sehingga diperoleh suatu jenis operasi yang ramah lingkungan dan berkesinambungan.

TIPE INDUSTRI Sistem industri terdapat tiga tipe yaitu 1. Tipe I adalah sistem proses linier, dimana energi dan material masuk pada sistem kemudian menghasilkan produk, produk samping, dan limbah. Limbah yang dihasilkan tidak dilakukan proses olah ulang sehingga membutuhkan pasokan bahan baku dan energi yang banyak. 2. Tipe II, yaitu sistem industri yang paling banyak digunakan saat ini. Pada tipe ini sebagian limbah telah diolah ulang dalam sistem dan sebagian lagi dibuang ke lingkungan. 3. Tipe III merupakan sistem produksi kesetimbangan dinamik yang energi dan limbahnya diolah ulang secara baik dan digunakan sebagai bahan baku oleh komponen sistem lain. Pada sistem ini merupakan sistem industri yang tertutup total dan hanya energi matahari yang datang dari luar sistem. Hal ini merupakan sistem ideal yang menjadi tujuan ekologi industri. Bentuk ketiga tipe industri dapat dilihat pada gambar berikut.

DASAR-DASAR EKOLOGI INDUSTRI 1.

KONSEP EKOLOGI Istilah ekologi pertama kali diperkenalkan berdasarkan prakarsa biolog Jerman yaitu

Ernest Haeckel (1834 – 1919) pada tahun 1860. Istilah ini berasal dari bahasa Yunani, yaitu “oikos” yang berarti rumah, tempat tinggal, habitat dan “logos” yang berarti ilmu. Secara harfiah ekologi adalah ilmu tentang mahkluk hidup dalam rumahnya, atau dapat diartikan  juga sebagai ilmu tentang rumah tangga mahluk hidup. Banyak yeng mendefinisikan ekologi, menurut Kendeiihgh (1980) ekologi adalah ilmu yang mempelajari hubungan timbal balik antara organisme yang satu dengan yang lainnya. Di dalam Webmaster Unabridged Dictionary, ekologi disebut sebagai totalitas atau pola hubungan antara organisme-organisme dengan lingkungannya. Lingkungan yang dimaksud disini merupakan gabungan komponen fisik dan hayati yang memengaruhi kehidupan organisme. Menurut Miller (1975), ekologi adalah ilmu mengenai hubungan timbal balik antara organisme dan sesamanya serta dengan lingkungan tempat tinggalnya dan menurut Odum, (1971) ekologi adalah suatu studi yang mempelajari struktur dan fungsi ekosistem. Struktur di sini menunjukan suatu keadaan atau susunan dari sistem ekologi pada waktu dan tempat tertentu. Keadaan itu termasuk kepadatan/kerapatan, biomassa, penyebaran potensi unsurunsur hara, energi, faktor-faktor fisik dan kimia lainnya yang menberi karakteristik kondisi sistem tersebut yang kadang-kadang mengalami perubahan. Sedangkan fungsinya menggambarkan peran setiap komponen yang ada dalam sistem ekologi atau ekosistem. Jadi pokok utama ekologi adalah bagaimana interaksi fungsi masing-masing organisme sesuai dengan kondisi yang ada di alam, dimana kondisi tersebut selalu berubah/tidak pernah sama. Munculnya konsep ekologi industri awalnya disebabkan semakin kompleksnya masalah yang dihadapi manusia sebagai efek peningkatan populasinya. Peningkatan populasi bedampak pada peningkatan kebutuhan manusia sehingga diperlukan peningkatan proses produksi oleh industri untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Di sisi lain, peningkatan proses produksi berdampak buruk bagi lingkungan akibat limbah yang ditimbulkan proses ini. Olehnya itu, dibutuhkan sebuah ilmu atau konsep yang mampu menyelaraskan laju proses produksi dengan kestabilan lingkungan hidup. Konsep ekologi industri pun muncul sebagai konsep ideal yang dianggap mampu menyelesaikan masalah ini.

2.

MATERIAL FLOW ANALYSIS (MFA / Analisa Aliran Bahan) Kegiatan paling mendasar dalam pembuatan konsep dan desain ekologi industri adalah

mengumpulkan data untuk menggambarkan aliran energi dan bahan-bahan di seluruh sistem produksi, atau sering disebut sebagai Analisa Aliran Bahan, atau  Material Flow Analysis. Konvensi dan prosedur yang telah dikembangkan untuk melakukan MFA, mirip dengan studi tentang siklus hara dalam ekologi. Tujuan dari studi MFA adalah untuk mengukur arus materi yang mengalir dalam proses sehingga dapat digunakan sebagai langkah untuk  memberikan masukan atau saran untuk perbaikan model sistem industri. MFA dibuat meliputi seluruh konteks siklus suatu produk, mulai dari ekstraksi sumber daya, pengolahan sumber daya, fabrikasi produk, pemanfaatannya, penggunaan kembali, daur ulang dan pembuangannya. MFA dapat mengarahkan sistem untuk meningkatkan kinerjanya dengan penentuan penghitungan limbah yang hilang dalam sistem. MFA dilakukan dengan cara mengidentifikasi dan mengkuantifikasi arus-arus material dan energi utama yang mengalir dalam proses. Identifikasi dan kuantifikasi arus-arus ini merupakan dasar untuk melakukan perubahan terhadap sistem yang sudah ada. Perubahan sistem tersebut dilakukan untuk mengurangi dampaknya terhadap lingkungan dengan membuatnya lebih efisien dalam penggunaan sumber daya. Beragam studi menggarisbawahi, MFA akan semakin bervariasi dengan semakin banyaknya bahan yang berbeda-beda, dengan sifatnya masing-masing, yang digunakan dalam sistem industri kontemporer untuk mendukung besarnya jumlah produk yang diperlukan oleh konsumen. Selain itu, juga karena sumber daya yang diperlukan oleh industri sistem sering ditemukan di lokasi tertentu yang jauh dari tempat produksi, yang mungkin juga akan jauh dari tempat konsumsi terjadi, banyak sekali transportasi yang mungkin diperlukan, sehingga melibatkan lebih banyak energi dan bahan masukan. 3.

DESIGN for ENVIRONMENTAL (DfE / Design Untuk Lingkungan Hidup) dan Life Cycle Assessment (LCA) Beralih dari sudut pandang sumber daya ke sudut pandang produk, dua konsep

tambahan dalam Ekologi Industri mempelajari mengenai daur hidup sebuah produk mulai dari proses ekstraksi sumber daya, fabrikasi produk, penggunaannya, pemanfaatan kembali, dan pembuangannya. Kedua konsep tersebut adalah Desain untuk Lingkungan Hidup (DfE/  Design for Environment) dan Life-Cycle Assessment (LCA). Kedua konsep ini

menitikberatkan pada besarnya dampak yang terkait dengan suatu produk terhadap lingkungan. DfE melibatkan desain proses dan produk industri untuk meminimalkan dampak  buruknya terhadap lingkungan. Seringkali itu merupakan desain ulang produk yang sudah ada atau proses yang sudah dilakukan. Dapat difokuskan pada salah satu fase yang berbeda dari sebuah daur hidup produk, seperti desain untuk waktu pemakaian produk . Aktual aplikasinya bervariasi, termasuk di dalamnya adalah desain dari proses kimia, komponen elektronik, komponen mekanis, isolasi pendingin, yang tidak kalah pentingnya dengan desain kemasan. LCA melibatkan evaluasi dampak lingkungan dari suatu produk selama daur hidupnya berdasarkan informasi teknis rinci yang tersedia. Setiap tahap , mulai dari ekstraksi sumber daya dianalisa meliputi pembuangan residunya, ketersediaan sumber daya, emisi yang dihasilkan, kerusakan yang ditimbulkan. LCA sering digunakan untuk membandingkan dampak lingkungan antara suatu proses produksi / produk dengan suatu alternatif proses produksi / produk. LCA telah diterapkan untuk zat-zat seperti klorin dan aluminium, industri pertambangan, industri material seperti PVC, dan untuk alternatif penggunaan lahan pertanian. Studi LCA digunakan untuk mengukur emisi dan penggunaan sumber daya per kesatuan output atau jasa yang dihasilkan, termasuk kuantifikasi jumlah masukan yang diperlukan dari proses produksi yang berbeda, yang langsung didasarkan pada pengukuran atau teknik analisis. Model inventori ini secara umum mengabaikan kontribusi input nonfisik, seperti jasa akuntansi dan hukum atau grosir dan perdagangan ritel, dan tidak  memperhitungkan imput dalam jumlah yang kecil. Untuk itu, beberapa penelitian juga membuat LCA dengan analisis input-output secara ekonomi untuk dapat menghitung beberapa hal yang diabaikan tersebut. LCA juga mencakup langkah penilaian dampak, di mana berbagai jenis emisi dikumpulkan untuk dikelola terkait sejumlah indikator yang menimbulkan masalah tertentu dalam hal pemanasan global atau toksisitas. Atau, penilaian dampak dapat didasarkan pada modeling kerusakan, misalnya efek kesehatan manusia diukur dalam tahun kehidupan yang hilang sebagai akibat dari keracunan dan perubahan iklim.

Dengan mengetahui aliran material dan analisis jenis proses dan produk yang mempunyai dampak lebih kecil terhadap lingkungan, dapat disusun sebuah interaksi dari beberapa proses produksi yang saling berhubungan. PRODUKSI BERSIH Konsep ekologi industri terkait secara dekat dengan proses produksi bersih (cleaner production) dan merupakan komplementer satu dengan lainnya. Kedua konsep melibatkan pencegahan pencemaran dalam rangka melindungi lingkungan dan meningkatkan efisiensi ekonomi. Produksi bersih lebih memfokuskan pada aspek pengurangan limbah, sementara ekologi industri lebih menekankan pada pendauran suatu limbah yang terbentuknya tidak bisa dihindari (unavoidably produced waste) dengan mensinergikan antara unit satu dengan lainnya atau antara satu industri dengan industri lainnya. Selain terjadi pemanfaatan suatu material yang dihasilkan oleh suatu unit oleh unit lain, juga dimungkinkan terjadinya integrasi energi dari suatu unit oleh unit lain di dalam suatu kawasan. PENERAPAN KONSEP EKOLOGI INDUSTRI Strategi untuk mengimplementasikan konsep ekologi industri ada empat elemen utama yaitu: 1. Mengoptimasi penggunaan sumber daya yang ada 2. Membuat suatu siklus material yang tertutup dan meminimalkan emisi 3. Proses dematerialisasi 4. Pengurangan dan penghilangan ketergantungan pada sumber energi yang tidak  terbarukan. Aplikasi awal dalam konsep sistem ekologi industri adalah desain dan implementasi yang disebut ekosistem industri. Ekosistem industri ditandai oleh adanya simbiosis antar industri, yaitu suatu hubungan antara dua atau lebih perusahaan yang melibatkan pertukaran materi, energi, atau informasi dalam suatu cara yang saling menguntungkan. Model Ekologi industri mengarah pada pertukaran material antar sektor industri yang berbeda, dimana limbah dari salah satu industri tersebut menjadi cadangan bahan baku (feedstock ) untuk  industri lainnya . Perkembangan selanjutnya, dikenal istilah  Eco Industrial Park  (EIP). EIP adalah konsep mengenai industri yang berorientasi lingkungan, di mana konsep ini melibatkan

kumpulan perusahaan atau industri pada lokasi yang sama dalam suatu lahan dan perusahaan tersebut secara bersama-sama dengan masyarakat sekitarnya berusaha untuk mencapai peningkatan kinerja dalam bidang lingkungan, ekonomi, maupun sosial melalui kerjasama dalam mengelola lingkungan dan sumberdaya yang ada. Istilah eco industrial park pertama kali mulai dikenal sejak adanya kawasan industri di kota pesisir Denmark yakni kota Kalunborg sejak tahun 1992. Keunikan kota Kalunborg sebagai kawasan industri adalah industri di kawasan itu memiliki inisiatif untuk saling memanfaatkan produk sampingan mereka sehingga tidak terjadi limbah. Disamping itu industri di kota tersebut saling bersinergi dalam memakai energi untuk operasionalnya secara efisien. Sehingga pada akhirnya dapat dihasilkan sebuah kawasan industri yang ramah lingkungan dan juga menguntungkan secara ekonomi. Tujuan utama dari EIP yaitu meningkatkan kinerja ekonomi perusahaan yang ada di dalamnya sekaligus meminimalkan dampak negatif terhadap lingkungan. Melalui konsep EIP, suatu perusahaan dalam sebuah kawasan industri dapat saling memanfaatkan produk  sampingan atau limbah dari perusahaan lain dari kawasan yang sama sehingga efek negatif  dari limbah perusahaan dapat diminimalisir. Manfaat EIP dapat dibedakan atas tiga yaitu: 1. Bagi industri yang terlibat di dalamnya, EIP memungkinkan adanya kesempatan untuk menekan biaya produksi dengan cara meningkatkan efisiensi pemanfaatan material dan penggunaan energi, pengolahan limbah, dan mengurangi resiko terkena denda atau masalah yang berhubungan dengan lingkungan. Peningkatan efisiensi memungkinkan industri tersebut mengurangi biaya produksi namun tetap menghasilkan produk yang kompetitif. Dengan adanya EIP juga memungkinkan setiap industri dapat saling bertukar informasi yang berhubungan peningkatna nilai ekonomi dan lingkungan. Ini dapat terwujud karena EIP dapat menjadi wadah atau  jembatan konsultasi bagi industri-industri. 2. Bagi lingkungan, EIP akan mengurangi banyak sumber polusi dan limbah dan juga mengurangi kebutuhan akan sumber daya alam. Pabrik-pabrik di EIP akan mengurangi beban lingkungan dengan mengembangkan proses produksi yang lebih inovatif dan ramah lingkungan misalnya pencegahan polusi, efisiensi energi, pengolahan air secara efisien, dan pemulihan sdm dengan metode-metode manajemen dan teknologi lingkungan. Dalam pengambilan keputusan mengenai

lokasi, infrastruktur, dan target pengembangan industri dilakukan dalam konteks dengan batasan kemampuan daya dukung dan karakteristik ekologi lokasi tersebut. 3. Bagi masyarakat, 

EIP dapat menjadi alat pengembangan ekonomi masyarakat yang sangat ampuh. Karena EIP membuat masyarakat menjadi sejahtera dengan pertimbanganpertimbangan

yang

telah

dipikirkan

sebelumnya,

EIP

juga

dapat

mengembangkan industri dengan mempertimbangkan aspek lingkungan dan sosial sehingga masyarakat berpeluang mengembangkan usaha disekitar industri 

EIP yang berhasil dapat menarik perusahaan-perusahaan besar sehingga dapat meningkatkan nilai dari kawasan. Karena salah satu perhatian EIP adalah lingkungan yang aman, sehingga lingkungan yang sudah baik ini menjadi ketertarikan tersendiri bagi perusahaan atau mengembangkan usaha tersebut.



Tercipta lapangan-lapangan kerja baru dalam fasilitas industri yang lebih ramah lingkungan. Dengan terbentuknya lapangan kerja baru ini menjadi peluang untuk berprofesi ditempat tersebut.



Bagi pemerintah, baik pusat maupun daerah, eco-industrial park merupakan lahan untuk mengkaji dan menerapkan peraturan dan kebijakan yang lebih efektif bagi lingkungan yang juga menguntungkan kalangan usaha.

Berdasarkan penerapan EIP yang telah dilakukan diberbagai negara suatu kawasan industri yang menerapkan konsep EIP dicirikan oleh beberapa prinsip-prinsip yaitu (Louwe,2001:5) : 1. Integrasi ke dalam sistem alam a. Menimimalkan kontribusi terhadap dampak secara global seperti emisi gas rumah kaca b. Menimialkan dampak terhadap lingkungan sekitar dengan mengintegrasikan EIP terhadap tata ruang sekitar c. Pemilihan lokasi menggunakan pertimbangan daya dukung lingkungan dan membuat perencana sesuai dengan daya dukung lingkungan 2. Sistem energi a. Memaksimalkan efisiensi energi b. Menggunakan energi yang berasal dari sumberdaya yang dapat diperbaharui 3. Aliran material pengelolaan limbah dari seluruh industri

a. Menerapkan fungsi dan pencegahan pencemaran terutama terhadap bahan bahan beracun b. Menemukan upaya penggunaan kembali dan daur ulang material diantara industriindutri didalam kawasan c. Mereduksi resiko dari material beracun melalui penggantian bahan baku d. Melakukan pembuatan jaringan yang melibatkan konsumen dan produsen dalam penggunaan kembali limbah yang dihasilkan 4. Air Mendesain aliran air dengan baik sehingga dapat melestarikan sumberdaya air dan mereduksi pencemaran air dengan menerapkan teknologi pencegahan pencemaran air 5. Pengelolah kawasan yang efektif  a. Mengetahui kebutuhan dari setiap industri dalam upaya penggunaan kembali (reuse) dan daur ulang bahan-bahan yang digunakan b. Mendukung pengembangan kondisi lingkungan masing-masing industri dan kawasan industri secara keseluruhan c. Mengeperasikan sistem informasi diantara setiap industri, menginformasikan kondisi lingkungan pada setiap industri dan menampung umpang balik(feedback) terhadap kawasan indutri 6. Rehabilitasi Melakukan rehabilitasi terhadap fasilitas-fasilitas didalam kawasan industri sehingga mendukung penerapan EIP seperti penerapan green building. 7. Integrasi kawasan industri dengan masyarakat sekitar EIP diharapkan dapat menciptakan mamfaat terhadap kondisi ekonomi dan masyarakat

setempat

melalui

pelatian

dan

program-program

pendidikan,

pengembangan usaha rakyat, pembangunan perumahan bagi pekerja, dan kolaborasi dalam perencanaan wilayah.