Ekologi Industri

Pertemuan ke-3 S-1 Teknik Industri 2018/2019 Univ.Sumatera Utara

EKOLOGI INDUSTRI Oleh : Novrida Harpah

Outline 1. Pendahuluan 2. Konsep Ekologi 3. Sejarah Singkat 4. Definisi 5. LatarBelakang 6. Konsep Umum 7. Tujuan 8. Prinsip EI 9. Konsep Umum 10. Aplikasi Konsep EI

1. Pendahuluan

• Ekologi berasal dari bahasa Yunani oikos (rumah atau tempat hidup) dan logos (ilmu). Secara harafiah ekologi merupakan ilmu yang mempelajari organisme dalam tempat hidupnya atau dengan kata lain mempelajari hubungan timbal-balik antara organisme dengan lingkungannya • Dalam ekologi, makhluk hidup dipelajari sebagai satu kesatuan atau sistem dengan lingkungan hidupnya. • Ekologi merupakan cabang ilmu yang masih relatif baru, yang baru muncul pada tahun 70-an. Akan tetapi, ekologi mempunyai pengaruh yang besar terhadap cabang biologinya

Para ahli ekologi mempelajari hal berikut :

Pada jaman sekarang para ekolog (orang yang mempelajari ekologi) berfokus kepada Ekowilayah bumi dan riset perubahan iklim.

4

Terjadi hubungan antarspesies (interaksi antarspesies) makhluk hidup dan hubungan antara makhluk hidup dengan lingkungannya .

3

Perubahan populasi atau spesies pada waktu yang berbeda dalam faktorfaktor yang menyebabk annya.

2

1

Perpindahan energi dan materi dari makhluk hidup yang satu ke makhluk hidup yang lain ke dalam lingkungannya dan faktorfaktor yang menyebabkan nya.

2. Konsep Ekologi Hubungan keterkaitan dan ketergantungan antara seluruh komponen ekosistem harus dipertahankan dalam kondisi yang stabil dan seimbang (homeostatis) . Perubahan terhadap salah satu komponen akan memengaruhi komponen lainnya. Homeostatis adalah kecenderungan sistem biologi untuk menahan perubahan dan selalu berada dalam keseimbangan

Ekosistem mampu memelihara dan mengatur diri sendiri seperti halnya komponen penyusunnya yaitu organisme dan populasi. Dengan demikian, ekosistem dapat dianggap suatu cibernetik di alam. Namun manusia cenderung mengganggu sistem pengendalian alamiah ini.

ekosistem merupakan kumpulan dari bermacam-macam dari alam tersebut, contoh hewan, tumbuhan, lingkungan, dan yang terakhir manusia

Prinsip-Prinsip Ekologi Kajian ekologi membahas ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya, yaitu komponen abiotik dan komponen biotik

Komponen (Faktor) abiotik antara lain suhu, air, kelembapan, cahaya, dan topografi; sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup yang terdiri dari manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroba. Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi makhluk hidup, yaitu populasi, komunitas, dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang menunjukkan kesatuan.

Jadi Apa itu Ekologi Industri?

3. Sejarah Singkat 1960-70  Jay Forrester, = dunia merupakan sebuah sistem yang saling menjalin satu sama lain  sebuah pendekatan dan metodologi baru interaksi industri dan lingkungan/alam.

1989  Robert Ayress= konsep metabolisme industri  cara penggunaan material dan energi oleh industri dan cara materialmaterial tsb ditranformasikan dan dibuang sebagai limbah.

# dengan melacak aliran material dan energi dan menyusunnya dalam mass balance, maka dapat diidentifikasi inefisiensi produk dan proses, termasuk menentukan langkah untuk mereduksinya!

3. Sejarah Singkat # sistem industri ideal merupakan analogi dari sistem biologis!! 1989  Robert Frosch and Nicholas Gallopoulos = mengembangkan konsep industrial ecosystem  INDUSTRIAL ECOLOGY.

# limbah (waste) suatu sistem industri bisa menjadi sumber daya (resource) bagi industri lainnya!!

4. Definisi Ekologi Industri Industrial Ecology (IE) is the study of material and energy flows through industrial systems. The global industrial economy can be modeled as a network of industrial processes that extract resources from the Earth and transform those resources into commodities which can be bought and sold to meet the needs of humanity.

Industrial ecologists are often concerned with the impacts that industrial activities have on the environment, with use of the planet's supply of natural resources, and with problems of waste disposal.

Industrial ecology is a young but growing multidisciplinary field of research which combines aspects of engineering, economics, sociology, toxicology and the natural

• These attributes include the following: 1. a systems view of the interactions between industrial and ecological systems 2. the study of material and energy flows and transformations 3. a multidisciplinary approach 4. an orientation toward the future 5. a change from linear (open) processes to cyclical (closed) processes, so the waste from one industry is used as an input for another 6. an effort to reduce the industrial systems’ environmental impacts on ecological systems 7. an emphasis on harmoniously integrating industrial activity into ecological systems 8. the idea of making industrial systems emulate more efficient and sustainable natural systems 9. the identification and comparison of industrial and natural systems hierarchies

DEFINISI EKOLOGI INDUSTRI Analisis sistematis mengenai operasi industri dengan memasukkan faktorfaktor seperti teknologi, lingkungan,sumberdaya alam, aspek biomedis, aspek institusi, hukum, dan sosio-ekonomi (Evan, 1973)

Kajian dengan menggunakan pendekatan sistem untuk mengintegrasikan antara sistem industri dan alam, serta mencari cara untuk mendesain ulang sistem tersebut

Suatu sistem industri yang terpadu diantara industri-industri yang ada di dalamnya dan saling bersimbiosis secara mutualisme

Suatu pendekatan manajemen lingkungan dimana suatu sistem tidak dilihat secara terpisah dengan sistem sekelilingnya tetapi merupakan bagian utuh yang saling mendukung dalam rangka mengoptimalkan siklus material ketika suatu bahan baku diproses menjadi produk

5. Latar Belakang memberikan kerangka konseptual baru untuk pemahaman dampak sistem industri terhadap lingkungan

Dasar untuk ekologi industri adalah mengidentifikasi dan menelusuri aliran energi dan material melalui beragam sistem.

mengidentifikasi dan kemudian menerapkan strategi untuk mengurangi dampak lingkungan dari produk dan proses terkait dengan sistem industri, dengan yang tujuan utama untuk pembangunan berkelanjutan

Ekologi industri adalah studi tentang fisik, kimia, dan interaksi biologis serta keterkaitan keduanya di dalam dan di antara sistem industri dan ekologi dan untuk meniru lebih dekat harmonis, ekosistem ekologis yang berkelanjutan.

Pendekatan sistem memberikan pandangan holistik terhadap masalah lingkungan sehingga lebih mudah untuk diidentifikasi dan cari solusinya.

Masalah lingkungan bersifat sistemik dan membutuhkan pendekatan sistem sehingga koneksi antara praktek-praktek industri / aktivitas manusia dan lingkungan / proses ekologis dapat lebih mudah dikenali.

PENDEKATAN EKOLOGI INDUSTRI

Mengelola aktivitas manusia menuju pembangunan berkelanjutan

Mencari integrasi sistem kerja manusia ke dalam sistem alam

Minimasi energi dan material yang digunakan

Minimasi dampak ekologi dari aktivitas manusia yang dapat diterima sistem alam

6. KONSEP UMUM EKOLOGI INDUSTRI Industrialisasi

Simbiosis Industri

Pada dasarnya ekologi industri merupakan suatu pendekatan manajemen lingkungan dimana suatu sistem tidak dilihat secara terpisah dengan sistem sekelilingnya tetapi merupakan bagian utuh yang saling mendukung dalam rangka mengoptimalkan siklus material ketika suatu bahan baku diproses menjadi produk

Efisiensi

Konsep ekologi industri diterapkan untuk mengembangkan terciptanya sumber energi baru yang berasal dari limbah proses industri sebelumnya. Dengan menerapkan konsep ekologi industri beberapa industri dapat melakukan sistem pertukaran limbah yang dapat digunakan oleh perusahaan lainnya dalam suatu kawasan. Limbah dari suatu kegiatan industri bisa jadi merupakan limbah yang dapat dimanfaatkan untuk sumber energi bagi industri yang lain.

LINGKUNGAN

Tujuan utama ekologi industri dalam ruang lingkup industri adalah memajukan dan melaksanakan konsep pembangunan berkelanjutan baik secara regional maupun lokal

BERKELANJUTAN

7. TUJUAN EKOLOGI INDUSTRI TUJUAN EKOLOGI INDUSTRI • Memajukan dan melaksanakan konsep sustainable development • Menjaga daya dukung alam • Menjaga kualitas hidup • Menjaga kekuatan ekonomi sistem industri, perdagangan dan sektor komersial

PRINSIP SUSTAINABLE DEVELOPMENT • Penggunaan SDA berkelanjutan • Menjamin mutu hidup masyarakat • Memelihara kelangsungan hidup ekologi sistem alami (environmental equity)

8. Prinsip Ekologi Industri (EI) The principles of industrial ecology as defined by Tibbs (1992) are

Create industrial ecosystems close the loop

Align policies with the industrial ecology concept

Balance industrial inputs and outputs to natural levels

Dematerialisation of industrial output

Energy use

Improve the efficiency of industrial processes

9. Konsep Ekologi Industri 1. Analisa sistem 2. Transformasi aliran material dan energi 3. Pendekatan multidisipliner 4. Analogi pada sistem alam 5. Sistem linear (terbuka) vs sistem siklik (tertutup)

Konsep kunci EI.. (1) Analisa sistem (system analysis) Analisa sistem adalah

Organisasi industri

Sistem industri

Sistem ekologi

• Penguraian dari suatu sistem informasi yang utuh ke dalam bagian-bagian komponennya dengan maksud untuk mengidentifikasikan dan mengevaluasi permasalahan, kesempatan, hambatan yang terjadi dan kebutuhan yang diharapkan sehingga dapat diusulkan perbaikan.

ISO Asosiasi dagang

Aliran manusia, material dan energi global

EcosphereBiosphere

Asosiasi dagang

Sektor usaha

Biogeographic al region

Divisi Perusahaan

Korporasi/insti tusi

Biome landscape

Tim pengembanga n produk

Sistem produksi

Ecosystem

Individu

Tahap life cycle

Organisme

Konsep kunci EI.. (2) Transformasi dan aliran material dan energi

Salah satu strategi EI adalah mengurangi jumlah limbah material atau energi yang dihasilkan atau disisakan oleh sebuah sistem energi, yg pada gilirannya akan berdampak pada ekologi.

Konsep kunci EI..

(3) Pendekatan multidisipliner

EI berbasiskan pendekatan paripurna, yang perlu masukan dan partisipasi dari berbagai disiplin ilmu. Saat ini, masih berat dan berada pada sisi ke-teknik-an.. • ..solusi ke-teknik-an pada permasalahan lingkungan..!

# Masih diperdebatkan bagaimana menyeimbangkan kebutuhan perubahan teknologi dengan perilaku pengguna.

Konsep kunci EI..

(4) Analogi pada sistem alam

Dengan tujuan  men-stimulasi sistem industri agar bisa men-share sebagian karakteristik sistem ekologi. Contoh: Kalundborg industrial

Eco Cement

Contoh: Kalundborg, Denmark

• 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Since the 1970's several industries in Denmark have supplied or sold by products and wastes to other industries. Asnaes, the largest coal-fired power plant in Denmark, sold processed steam to Statoil (an oil refinery) and Novo Nordisk (a pharmaceutical plant). Some of Asnaes' surplus heat was supplied to the town's heating scheme, reducing the number of domestic oil burning systems in use. Surplus heat was also used to heat the water of Asnaes' commercial fish farm. Local farmers used sludge from the fish farm as fertilizer. By treating some of its waste, Novo Nordisk sold high nutrient liquid sludge to farmers. Statoil supplied cooling and purified waste water to Asnaes which reduced Asnaes' freshwater extraction. In addition, Statoil removed sulphur from its surplus gas and sold all of its cleaned surplus gas to Asnaes and Gyproc (a plasterboard factory). The removed sulfur was sold to Kemira (a sulfuric acid producer). By desulfurising its smoke, Asnaes sold the resulting calcium sulfate to Gyproc as an alternative to mined gypsum which was being imported. These partnerships were formed voluntarily and negotiated independently. Initially for purely economic reasons, some of the later deals were made for environmental reasons.

Contoh: Eco Cement

KEUNTUNGAN EIP BAGI INDUSTRI Penurunan ongkos produksi melalui efisiensi material & energi, pemanfaatan kembali air, dan menghindari sanksi peraturan pemerintah Peningkatan efisiensi  menghasilkan produk-produk kompetitif Berbagi jasa konsultasi & akses informasi Berbagi pelayanan umum: pengelolaan limbah, pelatihan, pengadaam barang, tim penanggulangan bencana, sistem informasi lingkungan, dll Meningkatkan nilai properti

KEUNTUNGAN EIP BAGI LINGKUNGAN

Mengurangi sumber polusi dan limbah

Mengurangi beban lingkungan melalui pendekatan lebih inovatif menuju produksi bersih (cleaner production)

Keputusan mengenai lokasi EIP, infrastruktur & target rekrutmen tergantung batasan kapasitas pendukung lokal dan karakteristik ekologi dari lokasi yang potensial

KEUNTUNGAN EIP BAGI MASYARAKAT Alat pengembangan ekonomi

Meningkatkan nilai dari kawasan

Terciptanya lapangan kerja baru dalam fasilitas industri ramah lingkungan Bagi pemerintah, EIP menjadi lahan untuk mengkaji dan menerapkan peraturan dan kebijakan yang lebih efektif bagi lingkungan & menguntungkan bagi kalangan usaha

Konsep kunci EI..

(5) Sistem linear (terbuka) vs sistem siklik (tertutup)

Bahan baku dan Energi Tak Terbatas

Sistem Industri

Limbah Tak Terbatas

Tipe I adalah sistem proses linier. Pada tipe ini 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.

Komponen Sistem Industri Bahan baku dan Energi Tak Terbatas

Limbah Tak Terbatas

Komponen Sistem Industri

Komponen Sistem Industri

Tipe II adalah tipe industri yang paling banyak digunakan di Indonesia, tipe ini sebagian limbah telah diolah ulang dalam sistem dan sebagian lagi dibuang ke lingkungan.

Komponen Sistem Industri Bahan baku dan Energi Tak Terbatas Komponen Sistem Industri

Komponen Sistem Industri

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.

Ekologi Industri Sebagai Wujud Sistem Industri Menuju Pembangunan Berkelanjutan Ekologi industri merupakan multi disiplin ilmu yang membahas masalah sistem industri, aktivitas ekonomi dan hubungannya yang fundamental dengan sistem alam. Secara idealnya sistem yang dibangun dalam ekologi industri mengikuti siklus dimana aliran energi, material, dan penggunaan sampah hasil olahannya dapat dibentuk dalam suatu siklus tertutup, sehingga dapat mengefisiensikan penggunaan sumberdaya alam,bahkan bisa melengkapi/memperkaya sumber daya alam itu sendiri. Konsep ekologi industri muncul untuk mengubah paradigma bahwa industri itu merupakan sistem yang linear, yaitu dimana hasil limbah dari sisa produksi industri dibuang ke lingkungan dan dapat merusak lingkungan, yang seharusnya suatu industri itu bersifat siklus tertutup yang artinya energi dan sampah sisa telah didaur ulang dan digunakan lagi oleh organisasi lain dan diproses dalam suatu sistem.

Prospek Penerapan Ekologi Industri Di Indonesia Persoalan utama negara berkembang seperti Indonesia adalah sumber daya alam yang melimpah namun masih belum dioptimalkan penggunaannya.

Kawasan industri masih berupa suatu kawasan yang belum terpadu secara sistematis dan hanya berupa kumpulan industri yang berdiri sendiri.

Konsep ekologi industri di Indonesia masih dapat terus dikembangkan sehingga pada akhirnya diperoleh suatu pembangunan industri yang berkelanjutan dan berwawasan lingkungan. Indonesia adalah negara agraris sehingga penataan kawasan ekologi industri dapat dimulai dari pendirian kawasan industri terpadu di dekat kawasan pertanian masyarakat atau lebih dikenal dengan kawasan agroindustri.

Industri yang dapat diintegrasikan di Indonesia, antara lain perkebunan tebu, industri gula, industri bioetanol, industri pulp dan kertas, industri pupuk, industri semen, serta industri logam alkali.

Production of bioethanol from sugarbeet

Skema ekologi industri bioetanol

Reference • http://www.gdrc.org/sustdev/concepts/16-leco.html • http://www.umich.edu/~nppcpub/resources/ compendia/INDEpdfs/INDEintro.pdf • https://www.slideshare.net/dewity17/penera pan-konsep-ekologi-industri-pada-kawasanindustri-kelapa-sawit • http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/Hando ut%20Ekologi_0.pdf

Terima Kasih