Ampas Kopi Mau Dibawa Kemana?

Setiap kita mengkonsumsi kopi, ada limbah endapan, atau disebut ampas kopi dalam bahasa Inggris disebut Spent coffee grounds (SCG). Jumlahnya terus meningkat seiring pertumbuhan industri kopi yang semakin massif. Namun masih banyak kita lihat terutama di negara kita tentang ampas kopi itu belum banyak yang  mengusahakan menjadi produk unggul dan masih kita lihat  dibuang  ke tonk sampah. Padahal limbah kopi itu memeiliki potensi kebermanfaatannya bagi manusia sangat banyak. Mengapa demikian?  Entahlah, mungkin literasi teknologi kita masih rendah, sehingga belum bisa melihat peluang pada limbah yang satu ini.

Kopi, komoditas kedua yang paling banyak diperdagangkan dan minuman terbesar kedua yang dikonsumsi di seluruh dunia, bertanggung jawab atas banyak beban lingkungan dalam bentuk sisa ampas kopi (SCGs), yang merupakan produk sampingan dari proses pembuatan kopi. Di sisi lain, jejak karbon dan dampak lingkungan terkait proyek konstruksi sangat memprihatinkan. Oleh karena itu, para peneliti dan industri baru-baru ini mencoba beralih ke praktik konstruksi ramah lingkungan. Limbah seduhan kopi, merupakan  limbah hayati hijau yang menjanjikan, dalam industri sipil dan konstruksi. Karena dapat dimanfaatkan sebagai

Ampas kopi bekas merupakan hasil penyeduhan kopi, dan merupakan produk akhir setelah pembuatan kopi. Meski memiliki beberapa komponen kimia yang sangat diinginkan, ampas kopi bekas umumnya dianggap sebagai limbah dan biasanya dibuang atau dijadikan kompos. Pada tahun 2019, diperkirakan lebih dari 15 juta ton ampas kopi dihasilkan setiap tahunnya. Karena banyaknya limbah dan sifat kimia dari ampas kopi bekas, maka ampas kopi tersebut mempunyai beberapa potensi kegunaan. akhir abad ke-19, ampas kopi bekas digunakan untuk memalsukan kopi murni

Tulisan ini tentang bagaimana caranya memanfaatkan SCG mempunyai potensi digunakan sebagai agregat dalam bahan konstruksi di berbagai aplikasi teknik sipil. Namun, terbatasnya penelitian dan kurangnya bukti keberhasilan penerapan praktis di lapangan berarti diperlukan studi komprehensif lebih lanjut di bidang spesifik ini.

SIKLUS AMPAS KOPI

Ampas kopi dihasilkan  di lebih dari 70 negara, karena kopi  dikonsumsi setiap hari, dan menduduki peringkat sebagai Komoditas kedua yang paling banyak diperdagangkan secara global, setelah minyak bumi, adalah kopi menjadi minuman yang populer secara internasional .

Terutama bertindak sebagai sumber kafein alami terbesar, kopi sifat adiktif dan manfaat stimulasi telah menghasilkan hal yang luar biasa popularitas proses dari buah kopi hingga ampas kopi telah memperoleh lebih banyak manfaat popularitas dari waktu ke waktu menghasilkan lebih banyak produksi dan selanjutnya lebih banyak kerusakan dari waktu ke waktu, belum lagi secara global konsumsi kopi telah dilaporkan pada pertumbuhan tahunan rata-rata tingkat 1,9% (ICC, 2014). Akibatnya terjadi peningkatan kelebihan limbah kopi, yang diidentifikasi sebagai ampas kopi bekas.

Berdasarkan rata-rata tingkat pertumbuhan tahunan konsumsi kopi pada 1,9% dan penggunaan kopi pada tahun 2019 sebesar 9.869.220 ton, pada akhirnya 17.688.155 ton konsumsi kopi pada tahun 2050 dapat diperkirakan. Selain itu, proses penyeduhan kopi dan kopi proses manufaktur juga mengabaikan sejumlah besar bahan kaya organik yang terkandung dalam bahan limbah yang dapat digunakan kembali untuk kegunaan lain . Tentu saja jumlah kopi yang dikonsumsi berbanding lurus dengan permintaan produksi kopi. Namun demikian SCG berkontribusi terhadap sebagian besar limbah kopi siklus produksi dari kopi cherry hingga latte menghasilkan produksi yang besar jumlah sampah organik lainnya setiap tahunnya.

Dibudidayakan terutama di iklim tropis, seluruh prosesnya dimulai dengan ceri kopi yang baru dipetik. Ada dua proses, sebagai dijelaskan oleh Murthy dan Naidu (2012) dan Figueroa dkk. (2016) untuk persiapan kopi. Yang pertama adalah "proses kering", dan yang kedua adalah "proses basah". Proses kering : Proses kering memanfaatkan sinar matahari untuk sekadar mengeringkannya ceri, dari mana "biji kopi" dihilangkan. Pada tahap ini, biji kopi siap dikonsumsi.

Proses Basah: Sebaliknya, proses basah jauh lebih banyak rumit dan sebagai hasilnya, menghasilkan kualitas kopi yang lebih baik. Ini Prosesnya dimulai dari buah ceri matang yang direndam dalam air dan ditekan melalui saringan, menghasilkan limbah ampas kopi. Ini ampas kopi menyumbang sekitar 29% dari berat kering seluruh buah beri dan tambahan biowaste yang disebutkan sebelumnya. Itu kacang yang sudah dibersihkan kemudian dimasukkan ke dalam tangki berisi air aktif aliran, mempromosikan fermentasi. Air limbah yang dihasilkan dari proses fermentasi mengandung tingkat lingkungan yang tinggi polutan dan oleh karena itu, tidak dapat dengan mudah didaur ulang. Setelah salah satu proses selesai, biji kopi dipanggang, lalu kemudian mengakibatkan biji tersebut melepaskan pelindungnya yang tebal pelapis atau "kulit perak kopi", yang merupakan limbah hayati lainnya proses produksi kopi.

Akhirnya, biji kopi tersebut didistribusikan ke kafe dan rumah tangga dimana biji kopi digiling dan diseduh, menghasilkan produksi biowaste akhir menghabiskan ampas kopi. Biowaste ini merupakan yang terbesar persentase limbah yang dihasilkan sepanjang masa pakai proses pembuatan kopi. Namun, ada publikasi yang bertentangan data dalam literatur mengenai jumlah pembentukan SCG dari biji kopi. Hal ini dapat ditelusuri kembali ke metode pengolahannya biji kopi

LIMBAH INDUSTRI KOPI 

Kopi, yang ditanam di sekitar 80 negara, merupakan salah satu minuman terpopuler di dunia dan komoditas perdagangan terbesar kedua setelah minyak bumi. Produksi kopi hijau global meningkat hampir 17%, kemungkinan disebabkan oleh peningkatan hasil (24%), antara tahun 2000 dan 2012. Beberapa residu diperoleh selama pemrosesan kopi. Negara-negara penghasil kopi menghasilkan residu dari buah kopi sebesar >50% dari massa buah. Spent coffee ground (SCG) merupakan residu yang diperoleh selama proses penyeduhan.

Besarnya jumlah residu yang dihasilkan setiap tahun dalam produksi kopi instan memerlukan rencana pengelolaan limbah yang konsisten dengan peraturan nasional yang ada. Misalnya saja, Nestl, perusahaan makanan terbesar di dunia yang berjanji untuk mengurangi limbah di Eropa pada tahun 2020 dengan menggunakan ampas kopi bekas sebagai sumber energi terbarukan di lebih dari 20 pabrik Nescaf.

 Di sebagian besar industri penghasil kopi larut, limbahnya dikumpulkan oleh lembaga khusus, yang menjual residunya untuk berbagai tujuan (misalnya pembuatan kompos, berkebun, produksi bioenergi, pertumbuhan jamur). Ampas kopi bekas (SCG) mengandung sejumlah besar senyawa organik (yaitu asam lemak, lignin, selulosa, hemiselulosa, dan polisakarida lainnya) yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber produk bernilai tambah. Dengan demikian, residu kopi telah diteliti untuk produksi biodiesel (sebagai sumber gula, prekursor untuk produksi karbon aktif, dan sebagai sorben untuk menghilangkan ion logam.

Produk sampingan dari buah kopi (Gambar 1) dan pengolahan biji kopi juga dapat dianggap sebagai bahan fungsional yang potensial untuk industri makanan.

Kulit, kulit dan ampas kopi, yang mencakup hampir 45% buah ceri, merupakan produk sampingan utama agroindustri kopi dan dapat menjadi bahan berharga untuk beberapa tujuan, termasuk ekstraksi kafein dan polifenol. Sekam dan kulit kopi diperdagangkan sebagai produk tanaman dan peternakan dengan kisaran ekspor dan impor 857--27.209 dan 490--11.474 ton dari tahun 2000 hingga 2012 menurut Statistik FAO. Ekspor dan impor ini masing-masing bernilai 2,2--62,7 dan 1,7--24,3 juta US$ untuk periode yang sama. Produk sampingan lain dari pengolahan kopi seperti lendir dan perkamen kurang diteliti; namun, mereka merupakan sumber potensial bahan-bahan penting. Daging buahnya mudah difermentasi oleh ragi atau dimetabolisme oleh bakteri asam laktat yang menghasilkan minuman beralkohol dan cuka. Selain itu, kulit perak kopi sangrai telah dievaluasi untuk digunakan sebagai bahan kaya serat makanan dengan sifat antioksidan.  Terakhir, SCG telah dipelajari terutama karena aktivitas antioksidannya Antioksidan ini telah dikaitkan dengan manfaat kesehatan

KOMPOSISI KIMIA AMPAS KOPI

Sebagian besar ampas kopi yang digunakan memiliki komposisi kimia yang serupa, meskipun ampas kopi yang digunakan untuk membuat kopi instan memiliki lebih sedikit bahan kimia di dalamnya karena proses ekstraksi yang lebih ekstensif.Bubuk kopi bekas kaya akan gula,[3] yang jumlahnya sekitar setengah dari beratnya. 20% lainnya terdiri dari protein, dan 20% lainnya adalah lignin.Bubuk kopi kering mengandung sejumlah besar kalium (11,7 g/kg), nitrogen (27,9 g/kg), magnesium (1,9 g/kg), dan fosfor (1,8 g/kg). Jumlah kafein yang tersisa dalam ampas kopi bekas adalah sekitar 48% dari jumlah kafein dalam ampas kopi segar.[6] Kandungan tanin pada ampas kopi bekas jauh lebih sedikit dibandingkan ampas kopi segar.

PRODUKSI

Rata-rata, 1 ton kopi hijau menghasilkan sekitar 650 kg ampas kopi bekas, dan lebih dari 15 juta ton ampas kopi bekas dihasilkan setiap tahunnya. Sesuai dengan pendekatan siklus hidup menuju keberlanjutan,jumlah sampah yang besar ini memerlukan rencana pengelolaan sampah. Karena jumlah ampas kopi bekas yang dihasilkan dan sifat kimia dari ampas kopi bekas, penggunaan ampas kopi bekas banyak diselidiki. Tidak disarankan untuk membakar ampas kopi bekas yang dikeringkan, karena akan mengeluarkan nitrogen oksida berbahaya saat dibakar.

CACING PENGOMPOSAN BERPINDAH-PINDAH DI AMPAS KOPI BEKAS.

Di kebun, ampas kopi dapat digunakan untuk pembuatan kompos atau sebagai mulsa karena ampas kopi diketahui melepaskan nitrogen secara perlahan ke dalam tanah. Mereka dikatakan sangat disukai oleh cacing dan tanaman yang menyukai asam seperti blueberry, meskipun karena asam yang terlarut dari tanah saat digunakan, mereka biasanya memiliki pH netral, dan pertumbuhan dan kelangsungan hidup jentik-jentik merah. telah diuji secara eksperimental dan ditemukan penurunan dalam perawatan yang menggunakan ampas kopi bekas sebagai bahan baku utama cacing. Ampas kopi bekas khususnya dikenal sebagai bahan pembenah tanah. Ampas kopi bekas memiliki sifat fitotoksik yang dapat dikurangi melalui pengomposan. Para tukang kebun telah melaporkan penggunaan ampas kopi bekas sebagai penggerek, pengusir siput dan siput, namun hal ini belum[ teruji secara ilmiah. Beberapa kedai kopi komersial menjalankan inisiatif untuk mencegah ampas kopi terbuang sia-sia, termasuk proyek Starbucks "Grounds for your Garden", dan ada inisiatif yang disponsori komunitas, seperti "Ground to Ground" atau 'Kopi Hijau Skema Toko' di Cambridgeshire, Inggris. Ampas kopi kering bekas direkomendasikan untuk mengisi bantalan.Ampas kopi bekas juga bisa digunakan untuk pewarna kayu, penyegar udara, dan lulur sabun mandi.

KEGUNAAN PERTANIAN

Salah satu  yakni Miselium jamur tiram di ampas kopi. Inisiatif telah berhasil menggunakan ampas kopi sebagai substrat budidaya jamur (termasuk jamur tiram).Penggunaan ampas kopi bekas pada aplikasi ini memiliki keunggulan karena ampas kopi bekas tidak memerlukan perlakuan awal agar dapat digunakan sebagai substrat jamur.

Penerapan 10 kg ampas kopi bekas per meter persegi telah disarankan sebagai bagian dari sistem rotasi tanaman, di mana selama enam bulan pertama, lahan dibiarkan kosong dengan lapisan ampas kopi di atasnya untuk menekan pertumbuhan gulma, kemudian kopi lahan dibajak dan kacang-kacangan ditanam, yang dapat mengikat nitrogen sendiri. Penggunaan kotoran kuda dalam jumlah yang sama bersamaan dengan ampas kopi telah terbukti hampir menghilangkan efek negatif dari ampas kopi bekas yang baru digunakan.

Telah diusulkan untuk menggunakan ampas kopi bekas untuk memberi makan hewan ruminansia, babi, ayam, dan kelinci, namun kandungan lignin yang tinggi membuat penggunaan ini tidak diinginkan.

KEGUNAAN INDUSTRI : BIOGAS DAN BIOETANOL

Ampas kopi dapat digunakan secara industri dalam produksi biogas atau untuk mengolah air limbah. Bioetanol juga dapat diproduksi dari kandungan gula bubuk kopi bekas, setelah dihilangkan lemaknya sebagai pra-perlakuan, biasanya dihidrolisis dengan asam encer.

Biodiesel dapat diproduksi dari ampas kopi, baik secara langsung dengan mengekstraksi minyak menggunakan pelarut, dengan mencampurkan ampas kopi dengan metana dan katalis, atau dengan menggunakan ampas kopi untuk memberi makan alga penghasil bio. Dalam pembuatan beton, 10-15% pasir yang digunakan dapat diganti dengan ampas kopi bekas.Telah disarankan untuk memulihkan kafein dari ampas kopi bekas untuk aplikasi komersial di industri pangan pertanian, kosmetik, nutraceutic atau farmasi.

Pada tahun 2021, klub sepak bola yang berbasis di Gloucestershire, Forest Green Rovers, menguji coba perlengkapan yang terbuat dari 35% ampas kopi bekas yang dikombinasikan dengan plastik daur ulang.

BAHAN KONTRUKSI BANGUNAN

Industri konstruksi merupakan penyumbang jejak karbon yang signifikan di seluruh dunia, misalnya saja industri lokal berkontribusi terhadap 18,1% jejak karbon di Australia.Karena dampak perubahan iklim berkontribusi terhadap berkurangnya lingkungan hidup manusia dengan cepat, praktik yang lebih berkelanjutan adalah satu-satunya harapan umat manusia untuk mempertahankan iklim yang layak huni bagi generasi mendatang.

Praktik konstruksi tradisional dikenal sangat boros. Sebaliknya, limbah konstruksi dan limbah produk samping memiliki potensi besar untuk dimanfaatkan dalam industri konstruksi . Misalnya saja kemungkinan pemanfaatan sampah organik seperti cangkang kelapa sawit (Khankhaje et al., 2017), abu daun bambu klinker kelapa sawit sekam padi. abu  cangkang tapak dara (Umoh dan Olusola, 2013), limbah kayu, biji kurma, tempurung kelapa, abu daun pisang, abu tongkol jagung cangkang kerang) dan serat nabati (Pacheco-Torgal dan Jalali, 2011) baru-baru ini telah dievaluasi oleh para peneliti. Penerapan ini dapat menjaga ketersediaan sumber daya alam yang terbatas serta secara signifikan mengurangi emisi karbon secara keseluruhan sehingga berkontribusi terhadap berkurangnya produksi limbah padat secara keseluruhan.

Ampas kopi bekas merupakan produk sampingan limbah padat yang terkait langsung dengan konsumsi kopi. Biji kopi adalah salah satu produk yang paling banyak diperdagangkan di seluruh dunia; akibatnya, sejumlah besar ampas kopi bekas (SCG) dari kedai kopi dibuang ke tempat pembuangan sampah. Hal ini berkontribusi terhadap masalah kehilangan dan sampah pangan global, yang kini diperkirakan mencapai 2,1 miliar ton makanan terbuang dan kehilangan nilai ekonomi sebesar $1,5 triliun secara global pada tahun 2030 (Hegnsholt dkk., 2018).

Namun, ada peluang sebesar $700 miliar untuk mengatasi masalah ini (Hegnsholt et al., 2018), termasuk mencari pasar baru untuk sampah organik. Selain itu, jika limbah makanan adalah sebuah negara, maka negara tersebut akan menjadi negara penghasil karbon terbesar ketiga setelah Tiongkok dan Amerika Serikat (CAIT, 2015). Oleh karena itu, sangat penting untuk menciptakan strategi untuk mengurangi limbah makanan atas dasar ekonomi dan lingkungan, termasuk bagi SCG, yang merupakan peluang untuk berkontribusi dalam upaya tersebut.

Karena tingginya tingkat senyawa organik, SCG memerlukan sejumlah besar oksigen untuk menguraikan struktur organik secara lebih efektif dari waktu ke waktu (Mussatto et al., 2011; Corro et al., 2014). SCG mengandung senyawa seperti kafein, tanin, dan polifenol yang sangat beracun bagi lingkungan; Hal ini disebabkan banyaknya oksigen yang dibutuhkan untuk menguraikan sekam organik (Kim et al., 2017; Janissen dan Huynh, 2018).

 Pengomposan atau peternakan cacing yang tepat dapat memecah SCG menjadi kompos/tanah yang sangat kaya nitrogen; namun, proses pembuangan SCG di tempat pembuangan sampah tidak semudah kebanyakan bahan limbah lainnya. Karena komposisi organik SCG yang tinggi, jika tidak diolah dan dibuang dalam jumlah besar, terdapat risiko tinggi terjadinya pembakaran spontan dan menghasilkan metana dan karbon dioksida dalam jumlah berlebihan serta emisi bau yang terkait dengan proses fermentasi. Oleh karena itu, SCG menimbulkan risiko lingkungan dan logistik di tempat tujuan limbah saat ini yang perlu ditangani.

Karena SCG diproduksi secara berlebihan secara global, dan komposisi kimia sekam SCG bersifat modular, stabil, dan kuat, SCG menjadi kandidat yang tepat dalam berbagai aplikasi teknik sipil. Misalnya, sifat fisik SCG yang sangat mirip dengan pasir menimbulkan potensi penggunaan pada tanah dasar jalan. Aplikasi tambahannya mencakup pengintegrasian SCG ke dalam batu bata berbahan bakar tanah liat yang juga berkontribusi terhadap peningkatan sifat termal dari jenis batu bata komposit ini, mengurangi kehilangan panas hingga 50% dan masih memenuhi standar relatif untuk penggunaan konstruksi.

Selain itu, komposisi mikroskopis SCG dan kompresibilitasnya yang tinggi membuatnya mampu menyerap suara berfrekuensi sedang hingga tinggi, menjadikannya tambahan yang sangat praktis untuk dinding kebisingan pracetak. Ada aplikasi lain dari SCG dalam teknik sipil yang akan dibahas dalam penelitian ini, namun sifat-sifat yang tercantum di atas memberikan argumen yang jelas mengenai nilainya dalam bahan konstruksi.

Semua aplikasi ini dibuat dari limbah padat yang merupakan tren yang meningkat dalam praktik konstruksi di masa depan karena keterjangkauan dan keunggulan lingkungan lebih disukai dalam industri ini .

. Moga Bermanfaat ***