Kondisi Pengeringan Padi di Indonesia Masih Menghadapi Kendala Struktural
Indonesia merupakan negara tropis yang mayoritas masyarakatnya mengonsumsi nasi sebagai makanan pokok sehari-hari pada berbagai hidangan kuliner.
Permasalahan seperti kebutuhan pangan yang meningkat dan perubahan iklim, industri pengeringan padi masih mengalami tantangan untuk memenuhi kebutuhan beras yang meningkat.
Petani padi sendiri masih banyak yang mengandalkan penjemuran tradisional dari panas matahari, dimana metode ini sangat bergantung dengan cuaca dan iklim yang berfluktuasi.
Selain itu, kualitas padi yang dijemur dengan matahari memerlukan waktu yang cukup lama yaitu 3-5 hari untuk mencapai kadar air 14%, adanya resiko kontaminasi dan memicu pertumbuhan jamur, bahkan resiko susut hasil dan kerusakan gabah yang tinggi.
Padi yang dijemur dan bergantung pada cuaca, selama proses pengeringan memiliki variasi yang tinggi pada kadar air tiap bulir gabah karena saat dijemur ada posisi gabah yang tidak seragam, sehingga pengadukan harus sering dilakukan.
Kadar air pada setiap gabah menjadi penting karena ketebalan gabah akan memengaruhi rendemen beras kepala. Jika terlalu tebal maka kadar air belum ideal, tetapi jika terlalu tipis bulir padi bisa patah saat penggilingan.
Tentunya hal ini ditekan seminimal mungkin, akan tetapi pengeringan dengan matahari akan boros tenaga kerja manual untuk kasusus seperti ini.
Meskipun proses pengeringan padi di Indonesia juga sudah menggunakan beberapa teknologi pengeringan dalam skala industri seperti Flat Bed Dryer yang dapat mengeringkan gabah seberat 20 ton dalam 20 jam, namun konsumsi energinya cukup tinggi dalam waktu hampir 1 hari.
Selain itu ada Pabrik Penggilingan padi Skala Menengah (P3KM) dengan kapasitas menengah dengan rata-rata energi pengeringan sebesar 20,90%.
Di Nusa Tenggara Barat ada pabrik yang menggunakan pengeringan padi GrainPro Batch Dryer dengan efisiensi energi pengeringan sebesar 34,65% dan penelitian dari UGM pada Fluidized Bed Dryer efisiensi pengeringan sekitar 18,23%.
Meskipun sudah ada beberapa industri yang menggunakan teknologi pengeringan namun pemanfaatan teknologi ini belum merata.
Studi kasus dari IPB University di Kabupaten Karawang melaporkan susut pengeringan di Kecamatan Tegalsari, Karawang sebesar 1,3%.
Susut pengeringan 1,3% dalam skala industri ini dapat mengakibatkan kerugian besar jika tidak ditangani karena dapat mencapai jumlah ratusan kilogram gabah padi dalam satu siklus proses pengeringan.
Oleh karena itu, teknologi pengeringan modern harus mulai dikembangkan dan diterapkan untuk mencapai efisiensi energi pengeringan dan menghasilkan pada yang berkualitas dalam mendukung swasembada pangan.
Teknologi Graphene Far Infrared dalam Menjawab Tantangan Pengeringan Padi Konvensional
Untuk menjawab permasalahan efisiensi energi berkelanjutan, perlu adanya penerapan nyata inovasi teknologi yang sudah teruji sebelumnya dalam mengatasi permasalahan susut padi di Indonesia.
Salah satu teknologi pengeringan modern yang memiliki efiesiensi panas hingga 71,11% pada suhu 60oC yaitu Graphene Far Infrared, dimana teknologi ini sudah diterapkan di China pada sektor pascapanen dalam pengeringan padi, gandum dan jagung.
Penelitian oleh Du et al. (2023) dari Nanjing Institute of Agricultural Mechanization, China, melaporkan efisiensi energi kumulatif 72,3% dan konsumsi energi spesifik 3,31 MJ/kg pada parameter optimal pada pengeringan gandum.
Namun sebelumnya, apa itu Graphene Far Infrared dan bagaimana mekanisme kerjanya terhadap pengeringan biji-bijian?. Graphene merupakan nanomaterial dengan bentuk lapisan karbon yang sangat tipis, namun kemampuannya sangat baik dalam mengantarkan panas dan listrik.
Material ini mampu mengubah energi listrik menjadi panas dengan efektif dan efisien dibandingkan material pemanas konvensional. Kenapa bisa ada infrarednya? fungsinya untuk apa? material graphene ini dapat memancarkan radiasi infrared, terutama far infrared, yaitu jenis panas yang dapat langsung berinteraksi dengan molekul air pada padi.
Pada sendiri memiliki kadar air 20-30% sebelum dikeringkan dan harus mencapai 12-14% kadar air setelah dikeringkan agar memiliki umur simpan yang jauh lebih panjang.
Graphene Far Infrared dapat menghasilkan panas yang merata sehingga sangat efektif untuk menghemat energi dengan waktu yang relatif cepat karena kemampuannya memancarkan energi infrared dengan panjang gelombang far-infrared 5,6–1.000 µm.
Hal inilah yang menjadikan graphene mulai banyak dikembangkan untuk berbagai teknologi modern, termasuk sistem pengeringan pangan dan pertanian. Untuk memahami secara visual mekanisme pengeringan padi dengan Graphene Far Infrared dapat dilihat pada ilustrasi dibawah ini.
Keeterangan gambar: Diagram alir yang menggambarkan proses pengeringan dengan Graphene FIR (AI generated)
Mengapa Graphene Far Infrared Lebih Efektif dan Efisien ?
Pengeringan padi dengan Graphene Far Infrared memiliki konduktivitas termal lebih dari 5.300 WmK dan efisiensi konversi cahaya-panas lebih dari 90%, sehingga teknologi ini telah membuka peluang baru untuk mengatasi dilema “efisiensi energi vs kualitas” dalam pengeringan pangan, dimana permasalahan ini harus lepas dari ketergantungan pemanasan konvensional.
Keunggulan Graphene ini menjadi manfaat utama dalam mengubah hampir seluruh energi listrik menjadi Far Infrared, sedangkan pengeringan konvensional justru membuang sebagian besar energi sebagai panas yang terbuang ke lingkungan.
Dalam skala industri, hasil optimal merupakan aspek penting untuk menghasilkan produk dengan kualitas yang baik namun penggunaan energi serendah mungkin.
Pada Graphene Far Infrared ini, kondisi pengeringan tertinggi membutuhkan energi yang rendah, menghasilkan efisiensi termal maksimal 82,28 % pada waktu pengeringan minimum.
Peningkatan suhu infrared dari 40-60oC dengan mempertahankan laju alir biji pada 5,5 kg/menit dapat mempertahankan senyawa gizi dari beras, karena perubahan suhu meningnkat yang berlangsung perlahan.
Suhu iradiasi yang biasanya digunakan yaitu 55-60oC dimana transfer panas dari plat iradiasi graphene dapat mencapai 15,69 W/m2K.
Hal ini menunjukan bahwa Graphene Far Infrared tidak hanya hemat energi tetapi juga mampu mempertahankan senyawa gizi agar tidak rusak karena panas yang diterima.
Efektivitas teknologi juga harus dipertimbangkan dalam konsumsi waktu yang dibutuhkan agar penggunaan sumber listrik dapat ditekan.
Graphene Far Infrared menunjukan pengurangan waktu pengeringan dari 240-420 menit lebih cepat dibandingkan hot air drying yaitu 270-630 menit.
Selisih waktu yang signifikan ini menjadi salah satu aspek penting kenapa Graphene Far Infrared lebih efektif dalam hal waktu dan menekan konsumsi energi listrik yang harus digunakan selama pengeringan padi hingga kadar air yang diinginkan.
Dengan paparan panas yang relatif lebih cepat dibandingkan pengeringan konvensional, pengeringan Graphene Far Infrared dapat memaksimalkan retensi nilai gizi pada padi tanpa merusak struktur padi dan melampaui batas stabilitas termalnya. Pengeringan ini cocok digunakan untuk mencegah kehilangan nilai gizi dan menghilangkan kelembapan permukaan padi.
Dampak dari penggunaan Graphene Far Infrared tidak hanya pada efisiensi dan efektivitas skala industri, tetapi hal ini juga akan berdampak pada keberlanjutan lingkugan, ekonomi dan energi terbarukan.
Penelitian dari Nanjing Institute of Agricultural Mechanization, China, tahun 2025 menyebutkan bahwa teknologi ini berpotensi mengurangi emisi karbon karena konsumsi energi yang lebih rendah dibandingkan metode konvensional.
Pengembangan teknologi inovatif berbasis nanomaterial graphene dalam pengeringan pangan memiliki potensi manfaat lingkungan dan ekonomi yang sangat besar, mengingat 12-25% total konsumsi energi industri berasal dari pengeringan industri.
Lebih dari 85% semua pengeringan termal industri pangan masih bersifat konvensional. Dari segi ekonomi, teknik pengeringan konvensional seringnya boros energi dan karena panas yang dihasilakan tinggi, hal ini dapat mendegradasi kualitas sensori bahkan gizi mulai dari keruskaan tekstur beras setelah digiling, dan kehilangan senyawa gizi penting.
Secara ekonomi, efisiensi 62–81% graphene FIR vs 6–34% konvensional berarti penghematan tagihan energi hingga 50–70% dalam operasional jangka panjang. Hal ini menjadi salah satu inovasi untuk investasi jangka panjang.
Tujuan global saat ini adalah dekarbonisasi global untuk pembangunan berkelanjutan. Sumber energi Graphene Far Infrared adalah listrik, namun energi listrik sendiri dapat memanfaatkan energi surya atau Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS), sehingga ide ini dapat mengombinasikan antara panel surya sebagai sumber energi untuk pengeringan padi dengan Graphene Far Infrared, menciptakan sistem penegringan yang hemat energi, hemat listrik dan tidak bergantung dari cuaca sebagai inovasi pertanian berkelanjutan.
Tantangan Penggunaan Graphene Far Infrared dan Industri Padi Indonesia
Meskipun Graphene Far Infrared memberikan dampak positif dalam banyak aspek, namun ada beberapa tantangan yang masih perlu dikaji kembali, terutama untuk diaplikasikan di Indonesia.
Biaya menjadi salah satu aspek krusial dalam mengadopsi suatu teknologi modern. Graphene Far Infrared membutuhkan biaya yang tinggi untk proses purifikasi, pemrosesan, dan sintesis dalam skala besar.
Selain itu belum ada standar industri yang jelas untuk kualitas dan kinerja graphene. Meskipun demikian, saat ini ISO dan Graphene Council masih dalam proses untuk menetapkan panduan yang jelas, tetapi hal ini masih memerlukan waktu.
Dalam hal keamanan pangan aplikasi material berbasis graphene ini memiliki hambatan berupa toksikologi nanomaterial sehingga upaya untuk menetapkan pedoman yang aman masih dalam proses oleh badan regulasi.
Dari berbagai hal tantangan penggunaan Graphene Far Infrared, di Indonesia sendiri penerapan aplikasi teknologi ini juga menghadapi beberapa tantangan.
Tantangan utamanya adalah modernisasi pertanian dalam skala nasional dengan keterampilan pengolahan pascapanen menjadi tantangan yang tak terhindarkan.
Selain itu biaya produksi yang mahal membuat industri pengeringan padi memerlukan kajian komrehensif sehingga dampaknya bisa memberikan keuntungan dan efisiensi energi.
Untuk bisa mengimplementasikan hal ini, langkah kolaborasi risen antara perguruan tinggi seperti IPB, ITB dan badan riset nasional seperti BRIN, membangun kolaborasi dengan mitra dari China sebagai salah satu negara yang sudah menerapkan teknologi ini seperti Nanjing Agricultural University.
Kolaborasi ini menjadi penting karena dari riset komprehensif ini, Indonesia dapat memulai dari pilot berbasis kolaborasi riset, mengembangkan model dan regulasi serta pelatihan sumber daya yang kompeten.
Dengan demikian Indonesia tidak hanya menjadi pengguna tetapi juga produsen teknologi pengeringan padi yang berkelanjutan.
Penulis: RODIAH
Mahasiswi Pascasarjana/Megister Ilmu Pangan, Institut Pertanian Bogor (IPB)
Editor: Dzulkarnain
Bahasa: Darsono. AR
Dukung kami melalui donasi:
