Penelitian ini mengembangkan model optimasi closed-loop supply chain network pada industri kakao yang mempertimbangkan aspek ekonomi, sosial, dan lingkungan secara simultan. Model mencakup delapan jenis fasilitas, yaitu kebun kakao, pusat pemisahan, depot daur ulang, pusat pra-pemrosesan, pabrik biogas, pusat produksi kompos, pengguna biogas, dan lima sektor industri hilir, dengan horizon perencanaan lima periode. Formulasi menggunakan Mixed Integer Linear Programming (MILP) dengan dua fungsi tujuan, yaitu memaksimalkan total profit dan employment opportunity, serta diselesaikan dengan fungsi transformasi menggunakan LINGO 20.0. Pengendalian emisi karbon diterapkan melalui kebijakan carbon cap-and-offset tanpa mekanisme perdagangan karbon. Hasil menunjukkan solusi optimal global dengan total profit sebesar Rp1.836.462.310 dan employment opportunity sebesar 2,98%. Analisis sensitivitas menunjukkan biaya pembelian sebagai parameter paling kritis karena kenaikan 20% membuat model tidak feasible, sedangkan kenaikan permintaan meningkatkan profit hingga Rp2.195.832.649.