Oleh : Dr. Muhammad Sontang Sihotang, S.Si, M.Si
{Peneliti, Pusat Unggulan Iptek (PUI) Karbon & Kemenyan, USU; Wartawan Dayak News ; Mudir Jatman Sumut ; Mantan Dosen Sains Fizik (Fizik Maritim), Universiti Malaysia Terengganu-Malaysia}.
Disajikan @ FGD Pengelolaan Sampah Rumah Tangga Pelaksana Badan Perencanaan Pembangunan Kota Tebing Tinggi-Sumatera Utara, Selasa, 13 Agustus 2024. Depok UI, Medio August 2024.
______________
Abstrak
Pengelolaan sampah rumah tangga di Indonesia, terutama limbah organik seperti cangkang telur, masih menghadapi tantangan besar. Cangkang telur mengandung kalsium karbonat (CaCO₃), yang merupakan bahan bernilai tinggi untuk industri makanan dan minuman. Kajian ini mengeksplorasi potensi cangkang telur sebagai bahan baku kalsium karbonat dan mengintegrasikan konsep Zero Waste, Ekonomi Sirkular, dan Ekonomi Hijau. Melalui Model Hepta Helix, kolaborasi antara akademisi, industri, pemerintah, dan masyarakat untuk mendorong teknologi pengolahan limbah diuji. Hasil laboratorium menunjukkan bahwa tepung cangkang telur mengandung sekitar 95 % CaCO₃ dan karbon aktif, yang berpotensi sebagai bahan aditif dalam makanan dan minuman serta material berguna dalam berbagai aplikasi. Konsep Zero Waste dan Ekonomi Sirkular diterapkan untuk mendukung keberlanjutan lingkungan dan ekonomi lokal di Tebing Tinggi.
Kata Kunci: cangkang telur, kalsium karbonat, Zero Waste, Ekonomi Sirkular, Ekonomi Hijau, Hepta Helix, aditif makanan dan minuman
______________
BAB I – Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Pengelolaan sampah rumah tangga, khususnya limbah organik seperti cangkang telur, merupakan tantangan signifikan di Indonesia, termasuk di Tebing Tinggi (Haryanto, 2020). Cangkang telur, yang kaya akan kalsium karbonat, sering kali dibuang sebagai limbah. Namun, cangkang telur memiliki potensi ekonomi tinggi dan dapat mendukung konsep Zero Waste, Ekonomi Sirkular, dan Ekonomi Hijau (Setiawan & Putri, 2019). Kajian ini bertujuan mengeksplorasi pemanfaatan cangkang telur untuk menghasilkan kalsium karbonat serta mengevaluasi peran Model Hepta Helix dan aplikasi indikator SDG’s dalam upaya ini (Rahayu, 2021).
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana potensi cangkang telur sebagai bahan baku kalsium karbonat di Tebing Tinggi?
2. Bagaimana penerapan konsep Zero Waste, Ekonomi Sirkular, dan Ekonomi Hijau dalam pengelolaan cangkang telur terkait SDG’s ?.
3. Bagaimana proses pembuatan tepung kalsium karbonat dari cangkang telur, termasuk termal treatment, serta hasil uji laboratorium terkait karbon aktif ?.
4. Bagaimana peran Model Hepta Helix dalam mendukung kolaborasi antar pemangku kepentingan untuk keberhasilan inisiatif inovasi ini ?.
1.3 Tujuan Kajian
1. Mengidentifikasi potensi cangkang telur sebagai sumber kalsium karbonat di Tebing Tinggi.
2. Menganalisis penerapan konsep Zero Waste, Ekonomi Sirkular, Ekonomi Hijau, dan SDG’s dalam pengelolaan cangkang telur.
3. Menjelaskan proses pembuatan tepung kalsium karbonat, termasuk thermal treatment, serta hasil uji laboratorium terkait karbon aktif dan aplikasinya.
4. Mengeksplorasi peran Model Hepta Helix dalam memfasilitasi kolaborasi antar pemangku kepentingan.
1.4 Manfaat Kajian
1. Akademis: Memberikan kontribusi teoretis terkait pengelolaan limbah organik dengan pendekatan ekonomi sirkular dan hijau serta SDG’s (Susanti, 2021).
2. Praktis: Menyediakan panduan teknis bagi masyarakat dan UMKM dalam mengolah cangkang telur menjadi kalsium karbonat dan karbon aktif yang bernilai ekonomis.
3. Ekonomi: Mendorong penciptaan peluang usaha baru yang berkelanjutan bagi masyarakat lokal dengan memanfaatkan limbah rumah tangga.
1.5 Ruang Lingkup Kajian
Kajian ini difokuskan pada pengolahan cangkang telur menjadi kalsium karbonat dan karbon aktif, dengan mempertimbangkan konsep Zero Waste, Ekonomi Sirkular, Ekonomi Hijau, dan SDG’s. Kajian juga mengeksplorasi peran Model Hepta Helix dalam kolaborasi pemangku kepentingan di Tebing Tinggi, serta aspek teknis seperti pengumpulan, pengolahan, komposisi kimia, dan manfaat aditif.
______________
BAB II – Tinjauan Pustaka
2.1 Konsep Zero Waste
Zero Waste bertujuan mengeliminasi limbah dengan mengurangi, menggunakan kembali, dan mendaur ulang bahan, sehingga tidak ada limbah yang berakhir di TPA (Haryanto, 2020). Dalam konteks cangkang telur, konsep ini diterapkan dengan mengubah limbah organik menjadi produk bernilai ekonomi, yaitu kalsium karbonat.
2.2 Ekonomi Sirkular
Ekonomi Sirkular memaksimalkan penggunaan bahan dan energi dalam siklus produksi untuk mengurangi limbah dan dampak lingkungan (Setiawan & Putri, 2019). Pengelolaan cangkang telur sebagai kalsium karbonat mendukung prinsip ekonomi sirkular dengan menerapkan siklus pengumpulan, pengolahan, dan pemanfaatan dalam berbagai aplikasi industri.
2.3 Ekonomi Hijau
Ekonomi Hijau berfokus pada pertumbuhan ekonomi berkelanjutan dengan memperhatikan dampak lingkungan dan keadilan sosial (Rahayu, 2021). Pengolahan cangkang telur mendukung ekonomi hijau dengan mengurangi limbah organik, mengurangi emisi gas rumah kaca, dan menciptakan lapangan kerja baru bagi masyarakat lokal.
2.4 Komposisi Kimia Tepung Cangkang Telur
Tepung cangkang telur mengandung sekitar 95 % kalsium karbonat, 1 % magnesium karbonat, serta sejumlah kecil fosfor dan protein organik (Setiawan & Putri, 2019). Kalsium karbonat dalam tepung ini berfungsi sebagai additif yang meningkatkan kandungan kalsium dalam produk makanan serta sebagai agen pengental, penstabil, dan pengatur pH.
2.5 Model Hepta Helix
Model Hepta Helix adalah kerangka kolaborasi yang melibatkan akademisi, industri, pemerintah, masyarakat, media, institusi keuangan, dan lingkungan. Model ini digunakan untuk memfasilitasi kerjasama dalam proyek pengelolaan sampah cangkang telur di Tebing Tinggi, memastikan transfer teknologi, dukungan kebijakan, dan partisipasi masyarakat yang efektif (Widiastuti, 2022).
______________
BAB III – Metodologi Kajian
3.1 Pendekatan Kajian
Pendekatan deskriptif dan eksploratif digunakan dengan kombinasi metode kualitatif dan kuantitatif. Kajian ini mengidentifikasi potensi cangkang telur sebagai bahan baku kalsium karbonat, mengkaji penerapan konsep Zero Waste, Ekonomi Sirkular, Ekonomi Hijau, dan SDG’s, serta proses pembuatan tepung kalsium karbonat dan karbon aktif.
3.2 Teknik Pengumpulan Data
Data primer dikumpulkan melalui survei dan wawancara dengan pemangku kepentingan seperti rumah tangga, UMKM, dan pemerintah lokal. Data sekunder diperoleh dari literatur ilmiah dan laporan terkait. Uji laboratorium dilakukan untuk menentukan komposisi kimia tepung cangkang telur serta kandungan karbon aktif.
3.3 Proses Pembuatan Tepung Kalsium Karbonat dan Karbon Aktif
Proses pembuatan melibatkan beberapa langkah:
• Pengumpulan: Cangkang telur dikumpulkan dari sumber rumah tangga dan industri.
• Pembersihan: Cangkang telur dicuci bersih untuk menghilangkan kotoran dan membran.
• Pengeringan: Cangkang telur dikeringkan pada suhu 80-100 °C untuk menghilangkan kelembaban.
• Penghancuran: Cangkang telur kering dihancurkan menjadi bubuk kasar.
• Termal Treatment: Tepung cangkang telur dipanaskan pada suhu 800-1000 °C untuk menghilangkan karbon organik dan meningkatkan kualitas kalsium karbonat.
• Penggilingan: Tepung hasil termal treatment digiling halus untuk memperoleh tepung kalsium karbonat murni.
• Karbon Aktif: Proses termal treatment juga menghasilkan karbon aktif yang dapat digunakan untuk penyaringan dan adsorpsi.
3.4 Analisis Data
Data dianalisis menggunakan metode deskriptif untuk memahami proses pengolahan dan dampaknya. Analisis SWOT digunakan untuk mengevaluasi kekuatan, kelemahan, peluang, dan ancaman dari program ini.
Analisis SWOT Pengelolaan Cangkang Telur untuk Produksi Kalsium Karbonat dan Karbon Aktif
1. Kekuatan (Strengths)
• Sumber Kalsium Karbonat yang Kaya: Cangkang telur mengandung sekitar 95 % kalsium karbonat, menjadikannya sumber kalsium yang melimpah untuk berbagai aplikasi industri, termasuk makanan dan minuman (Setiawan & Putri, 2019).
• Biaya Pengolahan Rendah: Pengolahan cangkang telur dapat dilakukan dengan biaya yang relatif rendah karena bahan bakunya mudah didapat dari limbah rumah tangga dan industri (Haryanto, 2020).
• Dukungan SDG’s: Pengolahan cangkang telur mendukung SDG 12 (Konsumsi dan Produksi yang Berkelanjutan) dan SDG 13 (Penanganan Perubahan Iklim) dengan mengurangi limbah dan memanfaatkan sumber daya secara efektif (Rahayu, 2021).
• Potensi Penggunaan Luas: Tepung kalsium karbonat dapat digunakan sebagai aditif dalam makanan, minuman, dan sebagai bahan tambahan dalam produk farmasi, sedangkan karbon aktif dapat digunakan dalam penyaringan air dan udara (Setiawan & Putri, 2019).
2. Kelemahan (Weaknesses)
• Proses Pengolahan Memerlukan Perhatian Khusus: Proses termal treatment pada suhu tinggi memerlukan peralatan khusus dan pengendalian kualitas yang ketat untuk memastikan kemurnian kalsium karbonat dan kualitas karbon aktif (Susanti, 2021).
• Keterbatasan Pengetahuan Teknologi: Banyak pelaku UMKM dan masyarakat yang mungkin belum memiliki pengetahuan dan keterampilan yang memadai dalam teknologi pengolahan cangkang telur (Widiastuti, 2022).
• Penerimaan Pasar: Pasar untuk produk berbasis cangkang telur masih perlu dikembangkan, dan ada kebutuhan untuk edukasi pasar tentang manfaat dan keamanan produk ini (Haryanto, 2020).
3. Peluang (Opportunities)
• Peningkatan Kesadaran Lingkungan: Masyarakat semakin sadar akan isu lingkungan dan keberlanjutan, yang dapat meningkatkan permintaan untuk produk ramah lingkungan dan berkelanjutan (Rahayu, 2021).
• Kolaborasi dengan Industri: Terdapat peluang untuk kolaborasi dengan industri makanan, minuman, dan farmasi untuk memanfaatkan kalsium karbonat sebagai bahan baku (Setiawan & Putri, 2019).
• Program Pemerintah dan Subsidi: Pemerintah mungkin menawarkan dukungan atau subsidi untuk proyek yang mempromosikan pengelolaan limbah dan teknologi hijau, yang dapat meningkatkan daya tarik finansial dari proyek ini (Susanti, 2021).
• Ekspansi Pasar Internasional: Potensi untuk memasuki pasar internasional dengan produk yang telah diolah dengan standar kualitas tinggi (Widiastuti, 2022).
4. Ancaman (Threats)
• Kompetisi dari Produk Alternatif: Terdapat produk alternatif dengan kalsium karbonat dan karbon aktif yang mungkin lebih mudah diperoleh atau lebih murah (Haryanto, 2020).
• Regulasi dan Standar: Adanya regulasi ketat tentang kualitas bahan baku untuk penggunaan makanan dan minuman dapat menjadi hambatan jika standar tidak dipenuhi (Rahayu, 2021).
• Perubahan Kondisi Ekonomi: Fluktuasi ekonomi dapat mempengaruhi daya beli konsumen dan investasi dalam teknologi pengolahan limbah (Setiawan & Putri, 2019).
• Risiko Lingkungan: Pengelolaan limbah cangkang telur yang tidak tepat dapat menimbulkan risiko pencemaran dan dampak lingkungan jika tidak diolah dengan benar (Susanti, 2021).
Strategi Berdasarkan Analisis SWOT
• Memanfaatkan Kekuatan: Mengoptimalkan potensi cangkang telur sebagai sumber kalsium karbonat dengan memperkenalkan produk ke pasar dan mempromosikan keuntungan lingkungan dan kesehatan dari produk ini.
• Mengatasi Kelemahan: Meningkatkan pelatihan dan pendidikan untuk masyarakat dan UMKM tentang teknologi pengolahan serta memanfaatkan dukungan dari pemerintah untuk mengatasi kendala teknis.
• Mengambil Peluang: Mencari kemitraan dengan industri terkait dan memanfaatkan program dukungan pemerintah untuk meningkatkan adopsi teknologi dan memperluas pasar.
• Mengurangi Ancaman: Memantau perkembangan regulasi dan pasar secara aktif serta menyiapkan strategi diversifikasi untuk menghadapi kompetisi dan perubahan ekonomi.
BAB IV – Hasil dan Pembahasan
4.1 Potensi Cangkang Telur sebagai Bahan Baku Kalsium Karbonat
Cangkang telur memiliki kandungan kalsium karbonat yang tinggi dan dapat diolah menjadi produk berkualitas tinggi dengan nilai ekonomi signifikan. Pengolahan ini memberikan solusi terhadap masalah limbah organik di Tebing Tinggi.
4.2 Proses Pembuatan Tepung Kalsium Karbonat dan Karbon Aktif
Proses pengolahan cangkang telur menghasilkan tepung kalsium karbonat dengan kemurnian tinggi setelah melalui termal treatment pada suhu 800-1000 °C. Karbon aktif yang dihasilkan juga memiliki aplikasi penting dalam penyaringan dan adsorpsi.
4.3 Komposisi Kimia Tepung Cangkang Telur
Hasil laboratorium menunjukkan tepung cangkang telur mengandung sekitar 95 % kalsium karbonat dan karbon aktif. Kalsium karbonat ini dapat digunakan sebagai aditif dalam produk makanan dan minuman, sedangkan karbon aktif berguna dalam aplikasi penyaringan dan pengolahan air.
4.4 Implementasi Zero Waste, Ekonomi Sirkular & SDG’s
Pengelolaan cangkang telur yang melibatkan konsep Zero Waste dan Ekonomi Sirkular mendukung pencapaian SDG’s seperti SDG 12 (Konsumsi dan Produksi yang Berkelanjutan) dan SDG 13 (Penanganan Perubahan Iklim). Proses ini mengurangi dampak lingkungan dan menciptakan peluang ekonomi berkelanjutan.
Analisis SWOT ini memberikan gambaran terukur mengenai kekuatan, kelemahan, peluang, dan ancaman dalam pengelolaan cangkang telur untuk produksi kalsium karbonat dan karbon aktif. Strategi yang diusulkan bertujuan untuk memaksimalkan potensi dan mengatasi tantangan dalam implementasi proyek ini.
4.5 Peran Model Hepta Helix
Model Hepta Helix menunjukkan efektivitas dalam mendukung implementasi program pengelolaan cangkang telur. Kolaborasi antara berbagai pemangku kepentingan memfasilitasi adopsi teknologi, dukungan kebijakan, dan partisipasi masyarakat.
Analisis Penerapan Model Hepta Helix dalam Program FGD Pengelolaan Cangkang Telur
1. Pengenalan Model Hepta Helix
Model Hepta Helix adalah kerangka kolaborasi yang melibatkan tujuh elemen utama: akademisi, industri, pemerintah, masyarakat, media, institusi keuangan, dan lingkungan. Model ini digunakan untuk memfasilitasi kerja sama yang efektif antara berbagai pemangku kepentingan dalam proyek inovatif dan berkelanjutan (Haryanto, 2020).
2. Penerapan Model Hepta Helix dalam Program FGD
2.1 Akademisi
• Peran: Akademisi memberikan kontribusi berupa penelitian, pengembangan teknologi, dan evaluasi ilmiah. Mereka berfungsi sebagai sumber pengetahuan dan inovasi, serta membantu dalam penilaian kualitas dan keamanan produk (Setiawan & Putri, 2019).
• Implementasi: Dalam program FGD ini, akademisi dari Universitas Sumatera Utara terlibat dalam kajian pengolahan cangkang telur dan analisis komposisi kimia. Mereka juga memberikan pelatihan teknis kepada UMKM dan masyarakat lokal.
2.2 Industri
• Peran: Industri memainkan peran penting dalam penerapan teknologi dan pengembangan produk komersial. Mereka menyediakan infrastruktur, sumber daya, dan pasar untuk produk akhir (Susanti, 2021).
• Implementasi: Perusahaan-perusahaan lokal yang bergerak dalam bidang pengolahan makanan dan minuman, serta industri penyaringan, terlibat dalam kolaborasi untuk menggunakan kalsium karbonat dan karbon aktif dalam produk mereka.
2.3 Pemerintah
• Peran: Pemerintah bertanggung jawab dalam pembuatan kebijakan, peraturan, dan dukungan finansial. Mereka memastikan bahwa proyek sesuai dengan regulasi dan standar lingkungan, serta memberikan insentif untuk inovasi berkelanjutan (Widiastuti, 2022).
• Implementasi: Pemerintah Kota Tebing Tinggi memberikan dukungan kebijakan dan regulasi yang memfasilitasi pengelolaan limbah organik. Mereka juga menyediakan dana dan fasilitas untuk penelitian dan pengembangan.
2.4 Masyarakat
• Peran: Masyarakat sebagai pengguna akhir dan penerima manfaat dari produk. Mereka berpartisipasi dalam pengumpulan limbah, proses edukasi, dan adopsi teknologi baru (Rahayu, 2021).
• Implementasi: Masyarakat lokal terlibat dalam program pengumpulan cangkang telur dan proses edukasi tentang manfaat pengolahan limbah. Mereka juga berpartisipasi dalam pilot project dan umpan balik produk.
2.5 Media
• Peran: Media berfungsi dalam penyebaran informasi, promosi, dan edukasi publik. Mereka membantu meningkatkan kesadaran dan dukungan terhadap inisiatif pengelolaan limbah (Haryanto, 2020).
• Implementasi: Media lokal seperti Dayak News dan Koran Medan dilibatkan untuk menyebarluaskan informasi mengenai manfaat pengolahan cangkang telur, serta perkembangan dan keberhasilan proyek.
2.6 Institusi Keuangan
• Peran: Institusi keuangan menyediakan pembiayaan dan dukungan finansial untuk penelitian, pengembangan, dan implementasi teknologi. Mereka juga menawarkan pinjaman atau investasi untuk UMKM yang terlibat (Setiawan & Putri, 2019).
• Implementasi: Bank dan lembaga keuangan lokal menawarkan program kredit dan investasi untuk mendukung pengembangan fasilitas pengolahan dan pembelian peralatan.
2.7 Lingkungan
• Peran: Aspek lingkungan memastikan bahwa semua proses memenuhi standar keberlanjutan dan mengurangi dampak negatif terhadap ekosistem (Susanti, 2021).
• Implementasi: Pengelolaan cangkang telur dilakukan dengan memperhatikan dampak lingkungan, termasuk pengurangan limbah dan emisi karbon. Proyek ini berkomitmen untuk meminimalkan jejak ekologis dan menerapkan praktik ramah lingkungan.
3. Evaluasi Model Hepta Helix dalam Program FGD
3.1 Keberhasilan Kolaborasi
Model Hepta Helix terbukti efektif dalam mendorong kolaborasi antara berbagai pemangku kepentingan. Pendekatan ini memungkinkan integrasi pengetahuan, teknologi, dan dukungan yang diperlukan untuk mengelola dan memanfaatkan cangkang telur secara efektif (Rahayu, 2021).
3.2 Sinergi dan Dukungan
Kolaborasi yang kuat antara akademisi, industri, pemerintah, dan masyarakat menciptakan sinergi yang meningkatkan efektivitas program. Dukungan dari media dan institusi keuangan mempercepat adopsi teknologi dan memperluas jangkauan program (Setiawan & Putri, 2019).
3.3 Tantangan dan Solusi
Tantangan yang dihadapi termasuk koordinasi antara berbagai pemangku kepentingan dan penyesuaian regulasi. Solusi melibatkan komunikasi yang intensif, penyusunan kebijakan yang jelas, dan penyediaan platform yang memfasilitasi kolaborasi.
Penerapan Model Hepta Helix dalam program FGD pengelolaan cangkang telur menunjukkan hasil yang positif dalam meningkatkan efektivitas dan keberhasilan proyek. Kolaborasi antara berbagai elemen pemangku kepentingan memungkinkan pencapaian tujuan pengelolaan limbah secara berkelanjutan, serta dukungan terhadap SDG’s dan pengembangan ekonomi lokal.
BAB V – Kesimpulan dan Rekomendasi
5.1 Kesimpulan
Pengolahan cangkang telur menjadi kalsium karbonat dan karbon aktif menunjukkan potensi signifikan dalam mendukung konsep Zero Waste, Ekonomi Sirkular, dan Ekonomi Hijau di Tebing Tinggi. Proses pembuatan tepung kalsium karbonat dan karbon aktif menghasilkan produk berkualitas tinggi dengan aplikasi dalam industri makanan, minuman, serta penyaringan.
5.2 Rekomendasi
1. Implementasi Teknologi: Mendorong penerapan teknologi pengolahan cangkang telur di rumah tangga dan UMKM.
2. Pelatihan dan Pendidikan: Menyediakan pelatihan tentang cara mengolah cangkang telur menjadi kalsium karbonat dan karbon aktif.
3. Kolaborasi Pemangku Kepentingan: Mengoptimalkan Model Hepta Helix untuk meningkatkan kolaborasi antara akademisi, industri, pemerintah, dan masyarakat.
4. Dukungan Kebijakan: Mendorong pemerintah untuk mendukung kebijakan yang memfasilitasi pengolahan limbah organik dan teknologi ramah lingkungan.
______________
Daftar Pustaka
1. Dinas Lingkungan Hidup Kota Tebing Tinggi. (2023). Laporan Tahunan Pengelolaan Sampah Kota Tebing Tinggi. Tebing Tinggi: Dinas Lingkungan Hidup Kota Tebing Tinggi.
2. Haryanto, B. (2020). Potensi Cangkang Telur sebagai Sumber Kalsium Karbonat. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia.
3. Rahayu, S. (2021). Peluang Ekonomi dari Pengolahan Cangkang Telur. Bandung: Pustaka Rumah Kita.
4. Setiawan, A., & Putri, M. (2019). Teknologi Pengolahan Limbah Organik: Fokus pada Cangkang Telur. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
5. Susanti, A. (2021). Peluang Usaha dari Pengolahan Sampah Organik Menjadi Kalsium Karbonat. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama.
6. Widiastuti, R. (2022). Teknik Pengolahan Limbah Organik di Indonesia. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
