ULANGAN TENGAH SEMESTER (UTS) TEKNOEKONOMI AGROINDUSTRI Dosen Pengampu: Dr. Panji Doeranto, S.TP., M.P. Oleh: SAFIRA KANZA (196100300111005) JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN PASCASARJANA FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA 2019 1. Penjelasan mengenai: a. Analisis teknoekonomi (TEA) merupakan proses analisis yang menyediakan framework yang berkaitan dengan faktor variabilitas estimasi biaya seperti ukuran peralatan, jumlah bahan baku dan penggunaan energi alternatif (batu bara atau biomassa). Hasil dari TEA memberikan wawasan dalam memilih sebuah desain dan nilai variasinya. Berikut contoh analisis teknoekonomi dalam perusahaan Pulverized Coal Power Plant. Karena perusahaan tersebut merupakan perusahaan energi, maka setiap kualitas bahan bakar dan proses pembakaran menjadi pertimbangan penting. Selain itu, hasil buangan batu bara berupa gas yang tidak baik untuk kesehatan, sehingga ada upaya tambahan berupa minimasi gas tersebut terbuang di lingkungan juga menjadi pertimbangan (Frey, 2012). Berikut merupakan parameter serta hasil analisa teknoekonomi perusahaan tersebut. b. Analisis Lingkungan adalah proses mengidentifikasi, mengestimasi dan mengevaluasi dampak lingkungan dari sebuah projek saat ini atau yang akan datang. Analisis lingkungan juga termasuk dalam mengevaluasi konsekuensi lingkungan dari sebuah desain produksi (jumlah, kapasitas, lokasi, penyimpanan, pra proses, bahan baku dan produk). Contohnya: analisis lingkungan pada perusahaan berbasis biomassa. Perusahaan tersebut akan menganalisa tentang dampak lingkungan dari proses pre-treatment, proses pengolahan biomassa termasuk dengan limbah biomassa yang dihasilkan dari perusahaan tersebut dan proses pasca produksi mengenai dampak lingkungan dari produk tersebut (Balaman, 2019). Berikut merupakan analisis lingkungan perusahaan tersebut. c. Penilaian Daur Hidup adalah metode untuk menghitung dampak lingkungan dari sebuah produk atau jasa. Untuk menganalisa daur hidup, analisa lingkungan menjadi pertimbangan yang paling baik untuk mengerti daur hidup sebuah produk. Sebuah penilaian daur hidup biasanya memerlukan waktu berbulan-bulan untuk diselesaikan. Tujuan utama penilaian daur hidup adalah untuk mengidentifikasi dampak lingkungan dari sebuah proses produksi dan menunjukkan bagaimana sebuah desain baru dapat mengurangi dampak lingkungan tersebut (Jonker dan Harmsen, 2012). Contohnya adalah penilaian daur hidup air di dalam sebuah industri. Air dalam industri dapat digunakan dalam pra-proses (pencucian), proses ( bahan baku sebagai reaktan atau pelarut) dan utilitas (boiler, keperluan MCK). Limbah air industri perlu diminimasi dengan cara di daur ulang. Proses daur ulang air limbah industri biasanya dengan cara decolorisasi dan fermentasi menggunakan bakteri anaerob. Hasilnya adalah berupa air yang dapat kembali ke sungai dengan cara aman dan tidak membahayakan makhluk hidup (Saldivar et al, 2019). 2. Metode Perhitungan diambil dari Lauer (2018) - Proses Perhitungan Analisa Tekno-Ekonomi Ada beberapa metode untuk menganalisa tekno-ekonomi suatu industri, yaitu: Static cost benefit assessment (membandingkan keuntungan dan biaya per tahun tanpa memperhitungkan laju bunga dan inflasi), annuity method (membandingkan keuntungan dan biaya per tahun dengan memperhitungkan laju bunga dan inflasi), net cash flow table (menghitung keuangan dalam berbentuk tabel dengan memperhitungkan sebelum pabrik dibangun), net present value (memperhitungkan laju diskon), dan Internal Rate of Return (menghitung laju pengembalian investasi dengan memperhatikan seluruh biaya). Untuk menyederhanakan perhitungan, berikut merupakan pemilihan perhitungan analisis TEA menggunakan metode Annuity Method: ๐ = ๐๐ก๐๐ก − ๐๐ก๐๐ก Dengan: ๐๐ก๐๐ก = ๐๐๐ + ๐๐กโ + ๐๐๐กโ๐๐ ๐๐ก๐๐ก = ๐๐๐๐ฃ + ๐๐๐ ๐๐๐๐ฃ = ๐ด + ๐๐ + ๐๐ … Dengan: ๐ด=๐๐ฅ๐ผ ๐ ๐ฅ (1 + ๐)๐ ๐= (1 + ๐)๐ − 1 ๐๐๐ = ๐๐น + ๐๐ฟ + ๐๐ + ๐๐ Keterangan: ๐ = Keuntungan bersih tahunan ๐๐ก๐๐ก = Total pendapatan tahunan ๐๐ก๐๐ก = Total biaya tahunan ๐๐๐ = Pendapatan dari penjualan listrik tahunan ๐๐กโ = Pendapatan dari energi termal tahunan ๐๐๐กโ๐๐ = Pendapatan dari lainnya tahunan ๐๐๐๐ฃ = Total investasi per tahun ๐๐๐ = Total biaya operasi per tahun ๐ด = Biaya tahunan untuk mengembalikan biaya investasi ๐๐ = Biaya administrasi dan asuransi ๐๐ = Biaya periodik untuk infrastruktur ๐ = Faktor annuity (konstanta sharing investment) ๐ผ = Biaya investasi termasuk dengan perencanaan dan konsultasi ๐ = Laju bunga bank ๐ = Periode projek ๐๐น = Biaya bahan bakar per tahun ๐๐ฟ = Biaya tenaga kerja per tahun ๐๐ = Biaya perbaikan per tahun ๐๐ = Biaya lainnya per tahun Sehingga sebelum menentukan analisis TEA, maka biaya-biaya tersebut diatas yang sudah disebutkan harus diketahui terlebih dahulu. Selanjutnya untuk menghitung analisis sensitivitas, maka parameter dapat diubah sehingga hasil perubahan perhitungan dapat dianalisis. Variasi parameter sebaiknya masih dalam kategori yang sama sehingga perbedaan biaya dapat diinvestigasi. - Studi Kasus Untuk Industri Buah Penulis akan mengambil studi kasus produksi crude palm oil dari tandan buah segar kelapa sawit. Untuk memproduksi crude palm oil dari kelapa sawit, tandan buah kelapa sawit yang telah matang dipanen kemudian disortir untuk memperoleh tandan buah yang memiliki isi. Setelah itu dbuah sawit direbus selama 90 menit untuk sterilisasi dan mempermudah pemisahan inti buah dari cangkangnya. Selanjutnya dilakukan proses pemisahan inti buah dari cangkang dan tangkainya. Kemudian dilakukan pemerasan daging buah di dalam digester menggunakan pemanasan uap dengan suhu 80-90oC. Selanjutnya minyak dengan daging buah sisa dipisahkan menggunakan saringan pasir. Untuk memisahkan sisa ampas yang masih tersisa, dilakukan pencucian menggunakan air panas. Campuran air dan minyak selanjutnya dipisahkan dengan cara dekantasi. Minyak dan air akan memisah dengan air dibagian bawah dan minyak dibagian atas. Selanjutnya minyak yang telah terpisahkan dengan air dimurnikan lebih lanjut dengan menggunakan vacuum drier. Fungsinya adalah untuk menghilangkan sisa air di dalam minyak. Proses selanjutnya adalah pengemasan dan crude palm oil siap dipasarkan ke industri sabun, biodiesel dan lainnya. Proses ini dapat dimodifikasi dengan penambahan proses degumming dan proses lanjutan berupa pemurnian dengan cara pencucian untuk meningkatkan kualitas crude palm oil yang bebas fosfat. Pada proses degumming, maka ada penambahan alat berupa fixed bed reactor, mesin pencucian dan bahan baku berupa adsorben zeolit. Selain itu diperlukan operator untuk mengoperasikan mesin degumming tersebut. Berikut merupakan teknoekonomi dan sensitivitas analisisnya dengan menggunakan rumus: ๐ = ๐๐ก๐๐ก − ๐๐ก๐๐ก Parameter Biaya (R pMiliar/Tahun) Dengan Degumming Tanpa Degumming Total Capital Cost 43490 25548 Total Operating Cost 24490 21548 Total Utilities Cost 10022 8093 19 18,7 8 7 78029 55200,7 Total Revenue (ctot) 145770 108363 Profit (r) 67741,0 53163,3 Purchased Equipment Cost Raw Material Cost Total Cost (btot) 3. Dari artikel Muralikrishna (2017), Analisis Teknoekonomi dan Analisa Daur Hidup menjadi parameter yang penting untuk mengurangi cemaran industri terhadap lingkungan. Untuk menentukan apakah industri tersebut memiliki cemaran yang dapat membahayakan lingkungan dalam jangka waktu dekat maupun panjang. Berikut merupakan metode untuk melakukan Analisa Siklus Daur Hidup: - Stage 1: menentukan tujuan dan batasan seberapa besar siklus daur hidup akan di uji. - Stage 2: Dilakukan analisa inventory aliran massa dan energi didalam sistem produksi terutama interaksinya terhadap lingkungan, bahan baku yang dipakai dan emisi terhadap lingkungan. - Stage 3: Proses mendetail dari analisa inventory berupa kepentingan setiap step yang dilakukan. Pada proses ini dilakukan penilaian dengan pemberian skala berdasarkan kepentingan suatu step proses. - Stage 4: Interpretasi daur hidup termasuk review kritis, pencarian sensitivitas data dan presentasi hasil. Setelah itu dilakukan interpretasi data apakah daur hidup industri tersebut layak atau tidak. Jika layak, aplikasi siklus daur hidup adalah untuk mengembangkan produk, kebijakan strategis, mematuhi peraturan pemerintah, meningkatkan penjualan dan lainnya. Berikut merupakan Stage Penentuan Siklus Daur Hidup Berdasarkan EN ISO 14040. - Analisa Daur Hidup Ternak Lele. Stage 1: Menentukan tujuan dan batasan. Tujuan dari penentuan daur hidup ternak lele adalah untuk meminimasi adanya limbah yang dihasilkan. Batasannya adalah ikan lele yang proses pembibitannya menggunakan kolam tanah, air sisa kolam dapat digunakan kembali dan tidak ada penambahan zat kimia serta kebutuhan listrik pada proses perawatan ikan lele. Stage 2: Aliran Massa. Hidup daur ikan lele dimulai dari benih ikan lele. Benih ikan lele membutuhkan suhu yang hangat untuk dapat tumbuh hingga sekitar 6cm. Untuk menjaga kehangatan lele, diperlukan kolam pengembangan dengan menggunakan tanah. Selanjutnya lele yang telah memiliki ukuran cukup besar, akan dipindahkan ke kolam pengembangan yang dengan bahan terpal. Suhu kolam harus dijaga antara 26 – 32 o C dengan pH 7. Pakan lele biasanya menggunakan pelet, cacing atau bisa lele yang berkualitas buruk dari proses screening. Kotoran lele dapat dibersihkan secara berkala dengan cara filtrasi. Kotoran ikan lele dapat digunakan sebagai pupuk organik sehingga dapat digunakan kembali. Setelah 2-3 bulan dilakukan pemanenan. Pada proses pemanenan, dilakukan proses sortir untuk memeriksa kualitas lele yang dihasilkan. Lele yang tidak memenuhi kualitas akan digunakan sebagai bahan baku pakan ternak lainnya. Sedangkan lele yang memiliki kualitas baik, akan dijual kepada konsumen. Limbah dari konsumen biasanya adalah sisa tulang ikan lele. Saat ini diketahui bahwa tulang ikan dapat digunakan sebagai bahan baku tepung, hidroksiapatit dan baterai (mineral). Sebagai tepung, produk tersebut akan dikonsumsi manusia dan hasil outputnya adalah berupa kotoran yang seiring berjalannya waktu akan berubah menjadi tanah. Sedangkan mineral yang dihasilkan akan bersatu kembali dengan tanah. Stage 3: Analisa Kepentingan Setiap Proses Telah dijelaskan di stage 2 mengenai tujuan masing-masing proses. Stage 4: Setelah dilakukan analisa, maka daur hidup ternak lele adalah sebagai berikut. 4. Analisa tekno ekonomi melibatkan pembuatan keputusan terhadap berbagai penggunaan sumber daya yang terbatas. Konsekuensi terhadap hasil keputusan biasanya berdampak jauh ke masa yang akan datang, yang konsekuensinya itu tidak bisa diketahui secara pasti, merupakan pengambilan keputusan dibawah ketidakpastian. Sehingga penting mengetahui : 1. Prediksi kondisi masa yang akan datang. 2. Perkembangan teknologi. 3. Sinergi antara proyek-proyek yang didanai. Karena penerapan kegiatan teknik pada umumnya memerlukan investasi yang relatif besar dan berdampak jangka panjang terhadap aktivitas pengikutnya, penerapan aktivitas tersebut menuntut adanya keputusan-keputusan strategis yang memerlukan pertimbangan-pertimbangan teknik maupun ekonomis yang baik dan rasional. Oleh karena itu, Ilmu Tekno Ekonomi sering juga dianggap sebagai sarana pendukung keputusan (Sukirno, 2004). - Menurut Sukardi (2018) Tahapan yang dilakukan pada kajian tekno ekonomi adalah melakukan analisis peluang dan permasalahan, perbandingan efisiensi perlakuan awal produksi, serta peningkatan skala laboratorium menjadi skala pilot plant. Metode kajian tekno ekonomi ini terdiri dari pengumpulan data dan analisis data. a. Pengumpulan Data Data dan informasi dikumpulkan untuk keperluan analisi aspek-aspek yang berkaitan dengan proses produksi. Data yang dikumpulkan meliputi data primer dan data sekunder. Data primer diperoleh melalui percobaan laboratorium dan survei lapangan. Percobaan laboratorium dilakukan pada skala laboratorium untuk optimalisasi proses produksi. Survei lapangan dilakukan untuk memperoleh gambaran mengenai aspek peralatan yang akan digunakan untuk penggandaan skala. Data sekunder diperoleh melalui laporan, artikel, jurnal, data statistik dari instansi-instansi pemerintah, swasta, balai penelitian, dan sebagainya. 2. Analisis Data Analisis yang dilakukan meliputi analisis pasar dan pemasaran, analisis teknik dan teknologi, analisis manajemen organisasi, analisis lingkungan dan legalitas serta analisis finansial industri. a. Analisis Tekno Ekonomi Skala Laboratorium b. Analisis Pasar dan Pemasaran c. Analisis Teknis dan Teknologi d. Analisis Manajemen dan Organisasi e. Analisis Lingkungan dan Legalitas f. Analisis Finansial Referensi Balaman, Sebnem Yilmaz. 2019. Sustainability Issues in Biomass-Based Production Chains. Decision-Making for Biomass-Based Production Chains p. 77 – 112: Elsevier. Frey, H.C. 2012. Techno-economic Analysis of Combined Cycle Systems. Combined Cycle Systems for Near-Zero Emission Power Generation p. 306 – 328: Elsevier. Jonker, Gerald dan Harmsen, Jan. 2012. Creating Design Solutions. Engineering for Sustainability p. 61 – 81: Elsevier. Lauer, Maximilian. 2018. Methodology guideline on techno economic assessment (TEA). Framework of ThermalNet WP3B Economics. Austria Muralikrishna, I.V. dan Manickam, V. 2017. Life Cycle Assessment. Environmental Management p. 57 – 75: Elsevier. Saldivar, Roberto Parra; Muhammad Bilal dan Hafiz M.N. Iqbal. 2019. Life Cycle Assessment (LCA) In Wastewater Treatment Technology. Current Opinion in Environmental Science & Health: Elsevier. Sukardi dan Dyanza Aria Perdana. 2018. Kajian Teknoekonomi Prototype Perancangan Proses Produksi Bioetanol dari Limbah Tanaman Jagung. Indonesia: IPB University Sukirno, D.S. 2004. Decision Making Support. Indonesia: UNY Academia Quiz TeknoEkonomi Agroindustri MATA KULIAH : Tekno Ekonomi Agroindustri DOSEN : Panji Deoranto, STP, MP, Ph.D PROGRAM STUDI : Magister (S2) TIP Hari/tanggal : Senin, 30-3-2020 SIFAT : Take Home WAKTU : 7 Hari Submit hasil ujian : Dikirim kan melalui email [email protected] Ketentuan 1. Jawaban diketik pada lembar kertas ukuran A4, font Arial 12, spasi 1,5. 2. Jawaban diconvert menjadi file pdf agar gambar/diagram tidak rusak. 3. Jawaban yang berasal dari mahasiswa ditulis sesuai ketentuan no 1 dan jawaban yang berasal dari literatur(buku/jurnal/laporan BUKAN BLOG/MEDSOS) ditulis sesuai no 1 dengan ITALIC. 4. Jawaban yang berasal dari literatur harus ditulis sitasinya dan ditulis sebagai daftar pustaka pada halaman terakhir. 5. Bila ada yang terbukti plagiasi maka akan gugur ujian ini. 1. Jelaskan secara lengkap dan berikan contoh: (Yg ini teori. Karena teori harus ada sitasi dari buku atau literatur atau dari jurnal, tesis, disertasi. Jadi tidak ada pendapat mahasiswa. Satu aja literaturnya gapapa) a. Analisis Tekno Ekonomi (Techno-Economic Analysis) (10) b. Analisis Lingkungan (Enviromental Analysis) (10) b. Penilaian Daur Hidup (Life Cycle Assessment) (10) 2. Jelaskan secara lengkap proses analisis tekno ekonomi dan analisis sensitivitasnya dengan contoh agro industri berbasis buah. (30) (Ada teori yg harus harus ditulis. Untuk contohnya harus pemikiran sendiri) 3. Jelaskan secara lengkap proses analisis tekno ekonomi dan penilaian daur hidup dengan contoh agro industri berbasis ternak. (30) Ada teori yg harus harus ditulis. Untuk contohnya harus pemikiran sendiri. Definisi ternak: babi, bebek, sapi, kambing, ayam, lele. Harus ada gambar) 4. Jelaskan secara lengkap kriteria yang harus dipertimbangkan untuk menyusun analisis tekno ekonomi. (10) (Yg ini teori. Karena teori harus ada sitasi dari buku atau literatur atau dari jurnal, tesis, disertasi. Jadi tidak ada pendapat mahasiswa. Satu aja literaturnya gapapa)
