Pengaruh Konsentrasi Perekat Tepung Tapioka Dan Penambahan Kapur Dalam Pembuatan Briket Arang Berbahan Baku Pelepah Aren (Arenga Pinnata)

(1)

PENGARUH KONSENTRASI PEREKAT TEPUNG

TAPIOKA DAN PENAMBAHAN KAPUR DALAM

PEMBUATAN BRIKET ARANG BERBAHAN BAKU

PELEPAH AREN (Arenga pinnata)

SKRIPSI

Oleh

100405002

JULHAM PRASETYA PANE

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

APRIL 2015


(2)

PENGARUH KONSENTRASI PEREKAT TEPUNG

TAPIOKA DAN PENAMBAHAN KAPUR DALAM

PEMBUATAN BRIKET ARANG BERBAHAN BAKU

PELEPAH AREN (Arenga pinnata)

SKRIPSI

Oleh

100405002

JULHAM PRASETYA PANE

SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN

PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

APRIL 2015


(3)

i

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:

PENGARUH KONSENTRASI PEREKAT TEPUNG

TAPIOKA DAN PENAMBAHAN KAPUR DALAM

PEMBUATAN BRIKET ARANG BERBAHAN BAKU

PELEPAH AREN (Arenga pinnata)

dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya.

Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila kemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku

Medan, April 2015

NIM 100405002 Julham Prasetya Pane


(4)

ii

PENGESAHAN

Skripsi dengan judul:

PENGARUH KONSENTRASI PEREKAT TEPUNG

TAPIOKA DAN PENAMBAHAN KAPUR DALAM

PEMBUATAN BRIKET ARANG BERBAHAN BAKU

PELEPAH AREN (Arenga pinnata)

dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini telah diujikan pada sidang ujian skripsi pada 15 April 2015 dan dinyatakan memenuhi syarat/sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Mengetahui,

Koordinator Skripsi

NIP :19681214 199702 2 002 Ir. Renita Manurung, MT

Medan, April 2015 Dosen Pembimbing

NIP : 19680425 199903 2 004 Ir. Netti Herlina, MT

Dosen Penguji II

Ir. Renita Manurung, MT NIP: 19681214 199702 2 002


(5)

iii

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan.Tulisan ini merupakan Skripsi dengan judul “Pengaruh Konsentrasi Perekat Tepung Tapioka dan Penambahan Kapur Dalam Pembuatan Briket Arang Berbahan Baku Pelepah Aren (Arenga pinnata)”, berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik.

Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:

1. Ir. Netti Herlina, MT, selaku Dosen Pembimbing Penelitian yang telah banyak memberikan arahan dan bimbingan kepada penulis dalam penentuan judul penelitian, proses penelitian, dan penyusunan laporan hasil penelitian.

2. Prof. Dr. Ir.Rosdanelli Hasibuan, MT, selaku Dosen Pembimbing Akademik yang telah membimbing penulis dalam hal akademik selama penulis kuliah di Teknik Kimia USU.

3. Ir. Renita Manurung, MT, selaku Koordinator Penelitian dan Skripsi. 4. Dr. Eng. Irvan, ST, MT, selaku Ketua Departemen Teknik Kimia USU. 5. Dr. Fatimah, ST, MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Kimia USU. 6. Pegawai Departemen Teknik Kimia USU, yang telah membantu penulis dalam

hal administrasi selama kuliah.

7. Rekan mahasiswa Teknik Kimia USU stambuk 2010, terutamaJekky Bahagia dan Sari Wahyu, yang telah mendukung dan membantu penulis mulai dari awal berjumpa di hari pertama kuliah di kampus hingga akhirnya penulis bisa menyelesaikan skripsi.

8. Adik-adik mahasiswa Teknik Kimia, terutama para asisten laboratorium Proses Industri Kimia stambuk 2011 dan juga adik-adik stambuk 2013, yang telah memberikan dukungan dan bantuan sehingga skripsi ini dapat terselesaikan.


(6)

iv

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini.Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.

Medan, April 2015

Penulis,


(7)

v

DEDIKASI

Penulis mendedikasikan skripsi ini kepada

keluarga besar penulisatas dukungan dan

kasih sayang mereka, terutama kepada

ayahandaMhd. Nurdin Pane


(8)

vi

RIWAYAT HIDUP PENULIS

Nama: Julham Prasetya Pane NIM: 100405002

Tempat/tgl lahir: Medan, 07Juli 1992 Nama orang tua: Mhd. Nurdin Pane Alamat orang tua:

Jalan Binjai Km. 14,5 No. 140 Sei Semayang, Deli Serdang, Sumatera Utara

Asal sekolah

• SD Swasta Tamansiswa Cabang Diskitahun 1998 – 2004

• SMP Negeri 1 Sunggal tahun 2004 – 2007

• SMA Negeri 5 Binjai 2007-2010 Pengalaman organisasi/kerja

1. HIMATEK USU periode 2013-2014 sebagai anggota LITBANG

2. Kerja Praktek di PTPN III Pabrik Kelapa Sawit Sei Baruhur Labuhan Batu tahun 2014

Artikel yang telah dipublikasikan dalam Jurnal/Pertemuan Ilmiah Jurnal Teknik Kimia USU Vol.4 No. 1 (2015) :

• Pengaruh Konsentrasi Perekat Tepung Tapioka dan Penambahan Kapur Dalam Pembuatan Briket Arang Berbahan Baku Pelepah Aren (Arenga pinnata)

• Pengaruh Suhu dan Waktu Karbonisasi Terhadap Nilai Kalor dan Karakteristik Bioarang Pelepah Aren (Arenga pinnata)


(9)

vii

ABSTRAK

Kebutuhan terhadap sumber energi yang dapat diperbaharui sedang meningkat. Briket merupakan salah satu sumber energi alternatif yang dapat diperoleh dari pemanfaatan biomassa. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan briket dengan bahan baku pelepah aren, serta untuk mengetahui pengaruh konsentrasi perekat tepung tapioka dan penambahan kapur terhadap kualitas briket yang dihasilkan. Penelitian dilakukan secara batch. Variabel penelitian yaitu konsentrasi perekat tepung tapioka 0%, 10%, 20% dan 30% (w/w) dan penambahan kapur 0%, 1%, 3% dan 5% (w/w) terhadap berat serbuk arang. Bahan utama yang digunakan adalah pelepah aren (Arenga pinnata), tepung tapioka, kapur dan air, sedangkan peralatan utama yang digunakan adalah furnace, alat pencetak briket, oven, moisture analyzer, universal testing machine dan kalorimeter bom. Proses pembuatan briketdimulai dengan persiapan pelepah aren, lalu proses karbonisasi pada suhu 350 oC selama 2 jam.Hasil karbonisasi berupa arang yang selanjutnya ditambahkan dengan perekat tepung tapioka lalu dicetak dan dikeringkan sebagai briket.Analisa yang digunakan adalah analisa proksimat dengan parameter uji kadar air, kadar abu, kadar zat mudah menguap,kadar karbon, nilai kalor dan keteguhan tekan.Briket pelepah aren terbaik yaitu pada konsentrasi perekat tepung tapioka 0% dan penambahan kapur 5% dengan nilai kalor 6502,379 kal/g, kadar karbon 45,56%, kadar air 6,44%, kadar abu 18,00%, kadarbahan volatil 30,00% dan keteguhan tekan 59,141 kg/cm2.


(10)

viii

ABSTRACT

The demand of renewable energy resources has been increasing in time by time. Briquette is one of the alternative energy resource which is produced from utilization of biomasses. This research aims to obtain a briquette from sugar palm frond, to obtain the effect of concentration of cassava starches as binder and limes as addictive on the quality of briquettes. This research usedthe batch method. Research variabels are the binder concentration of cassava starches in 0%, 10%, 20% and 30% (w/w) and the addiction of limes in 0%, 1%, 3% and 5% (w/w) based on the weight of char powder.Materials are sugar palm (Arenga pinnata) fronds, cassava starches and limes, and the general tools are furnace, briquette printer, oven, moisture analyzer, universal testing machine and bomb calorimeter. Briquetting process was started with sugar palm fronds preparation then they’re carbonized at 350oC for 2 hours. Product of carbonization as a char which was added by a cassava starch’s binder and limes then they’re printed or shaped to be a briquettes. Analysis used was the proximate analysis of the test parameters moisture content, ash content, volatile combustion matter content, carbon content, calorific value and compressive strength. The best briquette is with binder concentration in 0% and addiction of limes in 5% with the calorific value 6502,379 cal/g, 45,56% fixed carbon, 6,44% moisture, 18,00% ash, 30,00% volatile combustion matter and 59,141 kg/cm2compressive strength.


(11)

ix

DAFTAR ISI

Halaman

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i

PENGESAHAN ii

PRAKATA iii

DEDIKASI v

RIWAYAT HIDUP PENULIS vi

ABSTRAK vii

ABSTRACT viii

DAFTAR ISI ix

DAFTAR GAMBAR xii

DAFTAR TABEL xiv

DAFTAR LAMPIRAN xv

DAFTAR SINGKATAN xvi

DAFTAR SIMBOL

xviiBAB I PENDAHULUAN 1 1.1 LATAR BELAKANG 1 1.2 PERUMUSAN MASALAH 4 1.3 TUJUAN PENELITIAN 4 1.4 MANFAAT PENELITIAN 4 1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 6

2.1 BIOMASSA 6

2.2 AREN (ARENGA PINNATA) 7

2.3 BRIKET ARANG 8

2.4 PROSES PEMBUATAN BRIKET ARANG 10 2.5 KARAKTERISTIK BRIKET BATUBARA 13 2.6 POTENSI EKONOMI PEMBUATAN BRIKET PELEPAH AREN 13 BAB III METODOLOGI PERCOBAAN 15 3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN 15 3.2 BAHAN DAN PERALATAN 15


(12)

x

3.2.1 Bahan Penelitian 15 3.2.2Peralatan Penelitian 15 3.3 METODE PENELITIAN 15 3.4 PROSEDUR PENELITIAN 16 3.4.1Persiapan Bahan Baku 16 3.4.2Tahap Pengarangan 16 3.4.3Tahap Pencetakan dan Pengeringan Briket 17 3.4.4Tahap Analisa 17 3.4.4.1Analisa Kadar Air 17 3.4.4.2Analisa Kadar Abu 17 3.4.4.3Analisa Kadar Bahan Volatil 17 3.4.4.4Analisa Kadar Karbon Terikat 18 3.4.4.5Analisa Nilai Kalor 18 3.4.4.6Analisa Keteguhan Tekan 19 3.5 FLOWCHART PENELITIAN 19 3.5.1Persiapan Bahan Baku 19 3.5.2Tahap Pengarangan 19 3.5.3 Tahap Pencetakan dan Pengeringan Briket 20 3.5.4 Tahap Analisa 20 3.5.4.1 Analisa Kadar Air 20 3.5.4.2 Analisa Kadar Abu 21 3.5.4.3Analisa Kadar Bahan Volatil 21 BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN 22 4.1 PENGARUH KONSENTRASI PEREKAT TEPUNG TAPIOKA

DAN PENAMBAHAN KAPUR TERHADAP NILAI KALOR

BRIKET PELEPAH AREN 22 4.2 PENGARUH KONSENTRASI PEREKAT TEPUNG TAPIOKA

DAN PENAMBAHAN KAPUR TERHADAP KADAR AIR

BRIKET PELEPAH AREN 23 4.3 PENGARUH KONSENTRASI PEREKAT TEPUNG TAPIOKA

DAN PENAMBAHAN KAPUR TERHADAP KADAR ABU


(13)

xi

4.4 PENGARUH KONSENTRASI PEREKAT TEPUNG TAPIOKA DAN PENAMBAHAN KAPUR TERHADAP KADAR BAHAN VOLATIL BRIKET PELEPAH AREN 26 4.5 PENGARUH KONSENTRASI PEREKAT TEPUNG TAPIOKA

DAN PENAMBAHAN KAPUR TERHADAP KADAR KARBON BRIKET PELEPAH AREN 28 4.6 PENGARUH KONSENTRASI PEREKAT TEPUNG TAPIOKA

DAN PENAMBAHAN KAPUR TERHADAP KETEGUHAN

TEKAN BRIKET PELEPAH AREN 29 BAB VKESIMPULAN DAN SARAN 31

5.1 KESIMPULAN 31

5.2 SARAN 31

DAFTAR PUSTAKA 32


(14)

xii

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.1 Pohon Aren 7 Gambar 2.2 Briket Arang 9 Gambar 3.1 Flowchart Persiapan Bahan Baku 18 Gambar 3.2 Flowchart Tahap Pengarangan 18 Gambar 3.3 Flowchart Tahap Pencetakan dan Pengeringan 19 Gambar 3.4 Flowchart Analisa Kadar Air 20 Gambar 3.5 Flowchart Analisa Kadar Abu 20 Gambar 3.6 Flowchart Analisa Kadar Bahan Volatil 21 Gambar 4.1 Grafik Pengaruh Konsentrasi Perekat Tepung Tapioka dan

Penambahan Kapur Terhadap Nilai Kalor Briket Pelepah Aren 22 Gambar 4.2 Grafik Pengaruh Konsentrasi Perekat Tepung Tapioka dan

Penambahan Kapur Terhadap Kadar Air Briket Pelepah Aren 23 Gambar 4.3 Grafik Pengaruh Konsentrasi Perekat Tepung Tapioka dan

Penambahan Kapur Terhadap Kadar Abu Briket Pelepah Aren 25 Gambar 4.4 Grafik Pengaruh Konsentrasi Perekat Tepung Tapioka dan

Penambahan Kapur Terhadap Kadar Bahan Volatil Briket

Pelepah Aren 26 Gambar 4.5 Grafik Pengaruh Konsentrasi Perekat Tepung Tapioka dan

Penambahan Kapur Terhadap Kadar Karbon Briket

Pelepah Aren 28 Gambar 4.6 Grafik Pengaruh Konsentrasi Perekat Tepung Tapioka dan

Penambahan Kapur Terhadap Keteguhan Tekan Briket

Pelepah Aren 29 Gambar L3.1 Pelepah Aren 41

Gambar L3.2 Serbuk Arang Pelepah Aren 41 Gambar L3.3 Tepung Tapioka 41 Gambar L3.4 Serbuk Kapur 42 Gambar L3.5 Alat Pencetak Briket 42 Gambar L3.6 Moisture Analyzer 42


(15)

xiii

Gambar L3.7 Furnace 43

Gambar L3.8 Kalorimeter Bom 43 Gambar L3.9 Briket Pelepah Aren 43


(16)

xiv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1.1 Penelitian - Penelitian Sebelumnya 2 Tabel 2.1 Perkiraan Luas Tanaman Aren di Indonesia 8 Tabel 3.1 Rancangan Penelitian 15 Tabel L1.1 Data Percobaan Nilai Kalor Briket Pelepah Aren 36 Tabel L1.2 Data Percobaan Kadar Air Briket Pelepah Aren 36 Tabel L1.3 Data Percobaan Kadar Abu Briket Pelepah Aren 37 Tabel L1.4 Data Percobaan Kadar Bahan Volatil Briket Pelepah Aren 37 Tabel L1.5 Data Percobaan Kadar Karbon Briket Pelepah Aren 38 Tabel L1.6 Data Percobaan Keteguhan Tekan Briket Pelepah Aren 38


(17)

xv

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman Lampiran 1 Data Percobaan 36

L1.1 Data Percobaan Nilai Kalor Briket Pelepah Aren 36 L1.2 Data Percobaan Kadar Air Briket Pelepah Aren 36 L1.3 Data Percobaan Kadar Abu Briket Pelepah Aren 37 L1.4 Data Percobaan Kadar Bahan Volatil Briket Pelepah Aren 37 L1.5 Data Percobaan Kadar Karbon Briket Pelepah Aren 38 L1.6 Data Percobaan Keteguhan Tekan Briket Pelepah Aren 38 Lampiran 2 Contoh Perhitungan 39

L2.1 Nilai Kalor Briket Pelepah Aren 39 L2.2 Kadar Abu Briket Pelepah Aren 39 L2.3 Kadar Bahan Volatil Briket Pelepah Aren 39 L2.4 Kadar Karbon Briket Pelepah Aren 40 Lampiran 3 Dokumentasi Percobaan 41


(18)

xvi

DAFTAR SINGKATAN

SNI Standar Nasional Indonesia VCM Volatile Combustion Matter FC Fixed Carbon


(19)

xvii

DAFTAR SIMBOL

Simbol Keterangan Dimensi

HHV Nilai kalor pembakaran briket kJ/kg T1 Suhu air pendingin sebelum dinyalakan oC

T2 Suhu air pendingin setelah dinyalakan oC

Tkp Kenaikan suhu kawat penyala oC


(20)

vii

ABSTRAK

Kebutuhan terhadap sumber energi yang dapat diperbaharui sedang meningkat. Briket merupakan salah satu sumber energi alternatif yang dapat diperoleh dari pemanfaatan biomassa. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan briket dengan bahan baku pelepah aren, serta untuk mengetahui pengaruh konsentrasi perekat tepung tapioka dan penambahan kapur terhadap kualitas briket yang dihasilkan. Penelitian dilakukan secara batch. Variabel penelitian yaitu konsentrasi perekat tepung tapioka 0%, 10%, 20% dan 30% (w/w) dan penambahan kapur 0%, 1%, 3% dan 5% (w/w) terhadap berat serbuk arang. Bahan utama yang digunakan adalah pelepah aren (Arenga pinnata), tepung tapioka, kapur dan air, sedangkan peralatan utama yang digunakan adalah furnace, alat pencetak briket, oven, moisture analyzer, universal testing machine dan kalorimeter bom. Proses pembuatan briketdimulai dengan persiapan pelepah aren, lalu proses karbonisasi pada suhu 350 oC selama 2 jam.Hasil karbonisasi berupa arang yang selanjutnya ditambahkan dengan perekat tepung tapioka lalu dicetak dan dikeringkan sebagai briket.Analisa yang digunakan adalah analisa proksimat dengan parameter uji kadar air, kadar abu, kadar zat mudah menguap,kadar karbon, nilai kalor dan keteguhan tekan.Briket pelepah aren terbaik yaitu pada konsentrasi perekat tepung tapioka 0% dan penambahan kapur 5% dengan nilai kalor 6502,379 kal/g, kadar karbon 45,56%, kadar air 6,44%, kadar abu 18,00%, kadarbahan volatil 30,00% dan keteguhan tekan 59,141 kg/cm2.


(21)

viii

ABSTRACT

The demand of renewable energy resources has been increasing in time by time. Briquette is one of the alternative energy resource which is produced from utilization of biomasses. This research aims to obtain a briquette from sugar palm frond, to obtain the effect of concentration of cassava starches as binder and limes as addictive on the quality of briquettes. This research usedthe batch method. Research variabels are the binder concentration of cassava starches in 0%, 10%, 20% and 30% (w/w) and the addiction of limes in 0%, 1%, 3% and 5% (w/w) based on the weight of char powder.Materials are sugar palm (Arenga pinnata) fronds, cassava starches and limes, and the general tools are furnace, briquette printer, oven, moisture analyzer, universal testing machine and bomb calorimeter. Briquetting process was started with sugar palm fronds preparation then they’re carbonized at 350oC for 2 hours. Product of carbonization as a char which was added by a cassava starch’s binder and limes then they’re printed or shaped to be a briquettes. Analysis used was the proximate analysis of the test parameters moisture content, ash content, volatile combustion matter content, carbon content, calorific value and compressive strength. The best briquette is with binder concentration in 0% and addiction of limes in 5% with the calorific value 6502,379 cal/g, 45,56% fixed carbon, 6,44% moisture, 18,00% ash, 30,00% volatile combustion matter and 59,141 kg/cm2compressive strength.


(22)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Tingkat pemakaian bahan bakar terutama bahan bakar fosil di dunia semakin meningkat seiring dengan semakin bertambahnya populasi manusia dan meningkatnya laju industri di berbagai negara di dunia. Hal tersebut menimbulkan kekhawatiran akan terjadinya krisis bahan bakar. Di samping itu pemakaian bahan bakar fosil juga meningkatkan laju pencemaran lingkungan [1]. Permintaan energi dunia jelas tidak bisa terus bergantung pada bahan bakar fosil seperti batubara, minyak bumi dan gas alam. Bahan bakar fosil tidak dapat diperbaharui dan butuh sekitar 20 – 30 tahun ke depan untuk diproduksi lagi [2]. Dalam hal ini kesadaran manusia akan kondisi lingkungannya semakin tinggi sehingga muncul pemikiran penggunaan energi alternatif yang bersih dan ramah lingkungan. Sumber energi alternatif yang dapat diperbaharui dan berkelanjutan sedang dikembangkan selama kelangkaan sumber energi fosil dan juga dampak negatif dari kenaikan harga bahan bakar.

Beberapa jenis sumber energi alternatif yang bisa dikembangkan antara lain energi matahari, energi angin, energi panas bumi, energi panas lautan, dan energi biomassa. Di antara sumber-sumber energi alternatif tersebut, energi biomassa merupakan sumber energi alternatif yang perlu mendapat prioritas dalam pengembangannya dibandingkan dengan sumber energi lain [1]. Biomassa menjadi perhatian karena kelebihannya seperti mudah dijumpai, harganya murah, penetral karbon dioksida, dan lain sebagainya [3]. Di sisi lain, Indonesia sebagai negara agraris banyak menghasilkan limbah pertanian berupa biomassa yang kurang termanfaatkan. Limbah pertanian tersebut dapat diolah menjadi suatu bahan bakar padat buatan yang lebih luas penggunaannya sebagai bahan bakar alternatif yang disebut briket [1]. Dalam pemanfaatan biomassa atau limbah pertanian menjadi briket, maka sumber energi baru ini harus dikarakterisasi dengan parameter seperti kadar air, kadar abu, densitas, kadar bahan volatil dan nilai kalor [4].


(23)

2

Aren (Arenga pinnata) merupakan tanaman serba guna yang hidup di daerah tropis basah, mulai dari dataran rendah hingga 1.400 m di atas permukaan laut. Luas pertanaman aren di Indonesia pada tahun 2002 adalah 47.730 ha, terutama terdapat di Sumatera Utara, Nanggroe Aceh Darussalam, Sumatera Barat, Bengkulu, Jawa Barat, Banten, Jawa Tengah, Kalimantan Selatan, dan Sulawesi Selatan [5]. Dalam hal ini, penggunaan aren hanya terbatas pada nira dan ijuknya sehingga bagian lainnya yang termasuk biomassa dibuang dan menjadi limbah pertanian. Salah satu bagian aren yang belum dimanfaatkan adalah pelepahnya.

Di samping itu sumber energi biomassa mempunyai keuntungan pemanfaatan antara lain :

1. Sumber energi ini dapat dimanfaatkan secara terus menerus karena sifatnya renewable resources.

2. Sumber energi ini relatif tidak mengandung unsur sulfur sehingga tidak menyebabkan polusi udara sebagaimana yang terjadi pada bahan bakar fosil.

3. Pemanfaatan energi biomassa juga meningkatkan efisiensi pemanfaatan limbah pertanian.

Adapun beberapa hasil penelitian briket, dan aplikasinya dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 1.1 Penelitian – Penelitian Sebelumnya [6,7,8,9,10,11]

Referensi/Judul Parameter Yang Diamati Hasil

Development of rice husk briquettes for use as fuel (Yahaya dan Ibrahim, 2012)

Variasi jenis perekat yaitu getah Arab dan pati dengan komposisi perekat terhadap dedak padi 6:1

Briket dedak padi dan perekat pati memiliki kadar abu terendah yaitu 18%

Studi uji karakteristik fisis briket bioarang sebagai sumber energi alternatif (Arni, dkk., 2014)

Variasi bentuk briket terhadap kadar air yang dihasilkan

Briket berbentuk silinder memiliki kadar air lebih rendah 2% daripada briket berbentuk kotak/persegi.

Pengaruh variasi komposisi briket

Variasi komposisi briket yaitu campuran sekam

padi-Briket serbuksekam padi - serbuk gergajian kayukaret


(24)

3 organik terhadap

temperatur dan waktu pembakaran (Tarsito, dkk., 2013)

serbuk gergajian kayu karet terhadap temperatur dan lama waktu pembakaran

dengan komposisi 4 gr : 6 gr dengan temperatur pengovenan 100 oC selama 2 jam memiliki lama waktu

pembakaran dengan temperatur di atas 100 oC

terlama yaitu selama 12 menit.

Pemanfaatan Kulit Buah Nipah untuk Pembuatan Briket Bioarang sebagai Sumber Energi Alternatif(Mulyadi,

dkk., 2013).

Variasi penambahan konsentrasi kapur yaitu 1, 3 dan 5 %

Kondisi optimum adalah dengan Penambahan kapur sebanyak 5 % dimana didapat briket dengan nilai kalor tertinggi dan kadar air terendah.

Konversi ampas biji buah kelumpang menjadi biobriket sebagai sumber energi alternatif (Sutanto, 2008)

Variasi konsentrasi perekat pati ketela terhadap sampel yaitu 1:3, 1:5, 1:7, 1:10

Kadar air briket bioarang

yang mengalami pengarangan dengan sistem

pirolisis pada suhu 300 oC selama 1 jam rata-rata di bawah 2%. dengan nilai terkecil pada perbandingan konsentrasi perekat 1:10. Synthesis Preliminary

Studies Durian Peel Bio Briquettes as an Alternative Fuels (Nuriana, dkk., 2014)

Variasi temperatur karbonisasi 200 – 500 oC

selama 1,5 jam dengan perekat campuran 60 gr tepung jagung dan 200 ml air yang konsentrasinya 10% dari berat serbuk arang

Pada pembuatan briket dari biji durian, suhu karbonisasi 450 oC selama 1,5 jam menghasilkan briket dengan nilai kalor/bakar tertinggi yaitu 6274,29 kal/g


(25)

4

Pelepah aren (sugar palm frond/sugar palm midrib) mengandung senyawa holoselulosa, selulosa, serta lignin berturut-turut sekitar 81,2%; 66,5% dan 18,9% [12].

Oleh karena itu, peneliti memilih pelepah aren (Arenga pinnata) sebagai bahan baku pembuatan briket sebagai sumber bahan bakar alternatif.

1.2 PERUMUSAN MASALAH

Perumusan masalah dalam penelitian ini adalah :

1. Pengaruh konsentrasi perekat tepung tapioka terhadap perubahan nilai kalor dari arang menjadi briket arang.

2. Pengaruh penambahan kapur terhadap perubahan nilai kalor dari arang menjadi briket arang.

1.3 TUJUAN PENELITIAN

Adapun yang menjadi tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Mendapatkan briket sebagai bahan bakar alternatif dengan bahan baku pelepah aren (Arenga pinnata).

2. Mengetahui pengaruh konsentrasi perekat tepung tapioka dan penambahan kapur terhadap mutu briket yang dihasilkan.

1.4 MANFAAT PENELITIAN

Manfaat dari penelitian ini antara lain:

1. Memberikan pengetahuan mengenai pemanfaatan pelepah aren menjadi bahan bakupembuatan briket.

2. Memperoleh informasi mengenai pengaruh konsentrasi perekat tepung tapioka dan penambahan kapur terhadap mutu briket yang dihasilkan.

3. Memberikan alternatif bahan bakar pengganti bahan bakar fosil.

1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN

Penelitian ini akan dilaksanakan di Laboratorium Proses Industri KimiaDepartemen Teknik Kimia dan Laboratorium Proses Manufaktur


(26)

5

Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Medan.

Penelitian ini direncanakan memiliki tahapan sebagai berikut: 1. Persiapan sampel pelepah aren.

2. Pengarangan.

3. Pencetakan dan pengeringan. 4. Tahap analisa.

Penelitian dilangsungkan dengan variabel seperti berikut : 1. Variabel Tetap :

- Bahan Baku : pelepah aren - Jenis Perekat : tepung tapioka - Suhu Karbonisasi : 350 oC

- Waktu Karbonisasi : 2 jam 2. Variabel bebas :

- Konsentrasi perekat : 0, 10, 20 dan 30 % (w/w) dari berat serbuk arang - Penambahan kapur : 0, 1, 3 dan 5 % (w/w) dari berat serbuk arang Analisa yang dilakukan pada briket adalah :

1. Analisanilai kalor 2. Analisa kadar air 3. Analisa kadar abu

4. Analisa kadar bahan volatil 5. Analisa kadar karbon terikat 6. Analisa keteguhan tekan


(27)

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 BIOMASSA

Biomassa merupakan material tanaman, tumbuh-tumbuhan, atau sisa hasil pertanian yang digunakan sebagai bahan bakar atau sumber bahan bakar. Secara umum sumber-sumber biomassa antara lain tongkol jagung, jerami, dan lain sebagainya; material kayu seperti kayu atau kulit kayu, potongan kayu, dan lain sebagainya; sampah kota misalnya sampah kertas dan tanaman sumber energi seperti minyak kedelai, alfalfa, poplars, dan lain sebagainya.

Biomassa merupakan produk fotosintesis yaitu butir-butir hijau daun yang bekerja sebagai sel surya, menyerap energi matahari yang mengkonversi karbondioksida dengan air menjadi suatu senyawa karbon, hidrogen, dan oksigen. Senyawa ini dapat dipandang sebagai suatu energi yang dapat dikonversi menjadi produk lain. Hasil konversi dari senyawa itu dapat berbentuk arang atau karbon, alkohol kayu, ter, dan lain sebagainya. Energi yang disimpan ini dapat dimanfaatkan dengan langsung membakar kayu, panas yang dihasilkan digunakan untuk memasak atau untuk keperluan lainnya [13].

Biomassaadalahsalah satu sumberuntuk produksi energidenganpotensi pertumbuhanterbesar dapatdengan mudah diperoleh dariproduksi pertanian, yang menghasilkansejumlah besar limbah.Penggunaanlimbah pertaniandanagro-industri sebagai bahan bakarbiomassauntuk pembangkit listriksedang dipelajari danbisamenjadi solusi alternatifuntukmasalah yang terkait denganenergi.Limbahinidapat digunakansebagaibriketdanpeletuntuk digunakan dalamproses pembakarandangasifikasidipembangkit listrik[14]. Suzdalenko,dkk.,(2011) mengevaluasi efekdari gasifikasi peletbiomassa(kayu dan jerami) dengangaspadadegradasi termalbiomassa. Bahan bakar gasyang dihasilkan(campuran CO, H2, CH4) dapat digunakan dalampembakaran


(28)

7

2.2 AREN (Arenga pinnata)

A.pinnataadalah tanamanpopuler karenaproduksi pangansepanjang tahun, terutamapada musim kemarauketikamakanan lain langka.Produknyayang paling penting adalahcairan manis, disebutnira, yang digunakan sebagaiminumandansebagai bahan bakuuntuk produksigula. Buahmengandungair6,8%, 7,9%abu, 16,2% serat kasar, 10% protein kasar dan1.5% lemak.

Pohonproduktifhingga lebih dari 15 tahun, dimana orang-orangdi beberapa bagianIndonesiamenggunakannya sepertiberassebagai makanan pokok.Sagu seperti tepungdapatdiperolehdariempulurbatangdandigunakanuntuk kue, miedan hidangan lainnya. Produkbiasanya terbuat dariA.pinnatadi Jawa Baratadalahkolangkaling, endosperma buah aren muda yangdimasak.Satutandan buahmenghasilkansekitar 4500endosperma yang digunakan untukkoktaildanhidanganlokal yang dikenal dengankolak[16].

Gambar 2.1 Pohon Aren (Arenga pinnata)

Umumnya tanaman aren banyak yangtumbuh di kawasan hutan sehingga populasiaren dapat dilakukan dengan menghitung luaskawasan hutan dikali dengan kepadatan populasi aren [17]. Berdasarkan data yang


(29)

8

dikeluarkanDitjenbun pada tahun 2003 dan estimasiberdasarkan laju perkembangan areal sejak 1990.

Tabel 2.1 Perkiraan luas tanaman aren diIndonesia[18]

No. Propinsi Perkiraan Total Area (ha)

1 NAD 4.081

2 Sumatera Utara 4.357 3 Sumatera Barat 1.830 4 Bengkulu 1.748 5 Jawa Barat 13.135 6 Banten 1.448 7 Jawa Tengah 3.078 8 Kalimantan Selatan 1.442 9 Sulawesi Utara 6.000 10 Sulawesi Selatan 7.293 11 Sulawesi Tenggara 3.070 12 Maluku 1.000 13 Maluku Utara 2.000 14 Papua 10.000

Total 60.482

Menurut Akuba (2004), perkiraan luas arealtanaman aren berdasarkanprovinsi telahmencapai total 60.482 ha, dimana pertanamanyang terluas ada di Jawa Barat 13.135 ha, Papua10.000 ha, Sulawesi Selatan 7.293 ha dan SulawesiUtara 6.000 ha (Tabel 2.1) [18].

2.3 BRIKET ARANG

Arang adalah suatu padatan berpori yang mengandung 85-95% karbon dihasilkandari bahan-bahan yang mengandung karbon dengan pemanasan pada suhu tinggi. Ketikapemanasan berlangsung, diusahakan agar tidak terjadi kebocoran udara didalam ruanganpemanasan sehingga bahan yang mengandung karbon tersebut hanya terkarbonisasi dan tidak teroksidasi.

Konversi kayu menjadi arang merupakan salah satu proses yang paling tua yangdilakukan oleh umat manusia. Saat ini teknologi memproduksi arang adalah pentingdalam negara-negara industri dan negara-negara berkembang. Rendemen


(30)

9

praktis rata-rataproduksi arang secara industri sekitar 35%. Produk yang diperoleh juga tergantungpada kayu, dan tergantung pada faktor-faktor seperti spesies kayu dan ukuran kayu,sistem karbonisasi, waktu pemrosesan dan suhu akhir.

Arang lebih baik dibandingkan dengan kayu bakar sebab nilai bakar arang sertadensitas arang lebih tinggi bila dibandingkan dengan kayu bakar. Arang dapat disimpanlama, ringkas dan ringan. Di Indonesia, sampai kini arang masih banyak digunakan terutama untuk memasak [19].

Gambar 2.2 Briket Arang

Briket arang merupakan bahan bakar alternatif yang terbuat dari hasil proses pembakaran bahan yang memiliki ukuran/diameter kecil (ranting, serbuk, serpih, sebetan, tempurung kelapa, tempurung kemiri dll). Limbah dari pengarangan yang berupa bongkah arang yang berukuran kecil atau serbuk dapat diubah menjadi bentuk briket arang yang akan dapat memperbaiki sifat fisiknya terutama kerapatan, kebersihan dan ketahanan tekan serta memperlambat kecepatan pembakaran sehingga bentuk produk tersebut akan mempunyai ukuran yang sama dan lebih disenangi konsumen.

Pengubahan komponen kimia kayu menjadi bentuk karbon (arang) ternyata dapat memperbaiki nilai pembakarannya ditinjau dari nilai kalor bakar, mutu pembakaran dan kebersihan. Sifat pembakaran arang lebih menguntungkan dibandingkan dengan asalnya, antara lain nilai kalor bakar lebih tinggi (6000-7000 kkal/kg) serta asap dan kotoran tersisa lebih sedikit perubahan kayu menjadi arang akan lebih luas penggunaannya sebagai bahan bakar untuk rumah tangga dan industri [20].

Briket arang adalah arang kayu yang diubah bentuk, ukuran, dan kerapatannya dengan cara mengempa campuran serbuk dengan bahan perekat.


(31)

10

Bahan baku yang digunakan untuk pembuatan briket adalah arang kayu atau kayu yang berukuran kecil yang diperoleh dari limbah industri penggergajian atau industri perkayuan. Briket juga terbuat dari residu berkarbon, dan digunakan untuk pembakaran dan kegunaan lain yang berhubungan. Pada beberapa produk, bahan tambahan diperlukan, seperti lilin untuk menambah pembakaran, dan substansi lainnya untuk memberikan bau yang menyenangkan dan warna yang seragam.

Arang dalam bentuk briket memiliki kelebihan dibandingkan dalam bentuk arang, keuntungan dari briket arang adalah sebagai berikut :

1. Memperbesar rendemen pada pembuatan arang karena arang yang diperoleh dapat dipergunakan dalam pembuatan briket arang.

2. Bentuknya seragam dan lebih padat atau memperkecil tempat penyimpanan dan transportasi.

3. Kualitas pembakaran lebih baik apabila digunakan tambahan yang sesuai. 4. Lebih menguntungkan karena pada umumnya 40% terdiri dari bahan baku

arang yang nilainya lebih rendah dari arang.

5. Bahan baku tidak terikat pada satu jenis kayu, hampir segala jenis kayu dapat digunakan sebagai bahan pembuatan briket arang [21].

2.4 PROSES PEMBUATAN BRIKET ARANG

Proses pengarangan (pirolisa) adalah penguraian biomassa (lysis) menjadi panas (pyro) pada suhu lebih dari 150 oC. Pada proses pirolisa terdapat beberapa tingkatan proses yaitu pirolisa primer dan pirolisa sekunder. Pirolisa primer adalah pirolisa yang terjadi pada bahan baku (umpan), sedangkan pirolisa sekunder adalah pirolisa yang terjadi atas partikel dan gas/uap hasil pirolisa primer.

Selama proses pengarangan dengan alur konveksi pirolisa perlu diperhatikan asap yang ditimbulkan selama proses tersebut :

- Jika asap tebal dan putih, berarti bahan sedang mengering.

- Jika asap tebal dan kuning, berarti pengkarbonan sedang berlangsung. Pada fase ini sebaiknya tungku ditutup dengan maksud agar oksigen pada ruang pengarangan serendah-rendahnya.


(32)

11

- Jika asap semakin menipis dan berwarna biru berarti pengarangan hampir selesai kemudian drum dibalik dan proses pembakaran selesai [13].

Dalam prosespembuatan briket, bahan padatditekanuntuk membentukblokdenganbentuk dan dimensi yang telah ditentukan. Briketberbiaya rendah yang dihasilkandari limbahinimerupakansumber energi yang sangat baikuntuk menghasilkanenergi murahdan ramah terhadap lingkungan, ideal untukmenggantikanbahan bakar fosilyang digunakansekarang[22].

Beberapabiomasasedang dipelajariuntuk produksibriket.KaliyandanMorey(2010)

mempelajarikarakteristikdensifikasitongkol jagung [23].Oladeji(2010) mengevaluasikarakterisasibahan bakarbriketdihasilkan dariresidusekambonggol jagung danpadi [4].Persiapan dankarakterisasibahan bakar biomassapadatterbuat darijerami padidandedak padidipelajariolehChou, dkk.(2009) [25].Yumak, dkk.(2010) yang memproduksibriketdarisodagulma(Salsola tragus) untuk digunakansebagai sumber bahan bakarpedesaan [26].Produksibiobriket darirumput laut coklattang dikarbonisasi dievaluasiolehAcma, dkk. (2013) [27] danefek dari tekananpembriketanpadabriketkulit psang danlimbahpisangdi utara ThailandolehWilaipon(2009)[28].Di antarakeuntungan menggunakanbriket, dapat disebutkan: pengurangandeforestasi, karena substitusikayuumumnya digunakan,produksi energiyang lebih murah, pengurangandampaklingkungan yang disebabkan olehsejumlah besarlimbahdantujuannya, dan penggunaan kembalibahansisa[14].

Briket arang dibuat dengan mencampurkan bahan-bahan yang memiliki nilai karbon tinggidan dengan memampatkannya pada tekanan tertentu serta memanaskan pada suhutertentu sehingga kadar airnya bisa ditekan seminimum mungkin sehingga dihasilkanbahan bakar yang memiliki densitas yang tinggi, nilai kalor yang tinggi serta asapbuangan yang minimum.

Pembuatan briket arang dilakukan dengan metode langsung dalam suatukiln/reaktor dengan kondisi pembakaran dan udara yang terkontrol. Biomassa sebagaibahan baku perlu dikeringkan terlebih dahulu untuk menurunkan kadar air dari sekitar60 % menjadi 20 %. Pengeringan dapat dilakukan dengan sinar matahari di atas rak-rakkayu. Untuk memudahkan


(33)

12

pengeringan, biomassa perlu dipotong-potong terlebihdahulu.Arang hasil pembakaran digiling dengan mesin hammermill sampai halus dan selanjutnya diayak. Pencetakan arang dilakukan dengan menggunakan mesin kempa hidrolik [19].

Pembuatan briket biomassa memerlukan penambahan bahan perekat untuk meningkatkan sifat fisik dari briket. Adanya penambahan kadar perekat yang sesuai pada pembuatan briket akan meningkatkan nilai kalor briket tersebut. Jenis perekat yang digunakan pada pembuatan briket berpengaruh terhadap kerapatan, ketahanan tekan, nilai kalor bakar, kadar air, dan kadar abu. Penggunaan jenis dan kadar perekat pada pembuatan briket merupakan salah satu faktor penting dalam pembuatan briket [29].

Bahan perekat yang biasa digunakan pada pembuatan briket adalah tapioka dan tetes tebu (molases). Pati (starch) atau amilum adalah salah satu bahan perekat yang sering digunakan dalam pembuatan briket (briquetting). Pati terdiri atas sejumlah besar glukosa yang disatukan oleh ikatan glikosida yang banyak dihasilkan oleh tumbuhan hijau. Pati yang baik mengandung banyak karbohidrat dan terdapat dalam berbagai makanan pokok seperti kentang, gandum, jagung, beras dan singkong [30].

Penambahan kedua jenis bahan perekat tersebut akan memberikan pengaruh terhadap sifat dan karakteristik briket yang akan dihasilkan. Adanya perbedaan struktur bangun yang berbeda antara tapioka dan molases akan mempengaruhi nilai kalor dan ketahanan dari briket itu sendiri. Disisi lain penggunaan bahan perekat dengan konsentrasi campuran yang berbeda akan memberikan gambaran terhadap sifat fisik briket yang berbeda seperti penampakan, porositas dan juga kekuatan daya bakarnya [31].

Bahan perekat yang digunakan dapat dibedakan atas 3 (tiga) jenis yaitu : - Perekat anorganik

Termasuk dalam jenis ini adalah sodium silikat, magnesium, cement dan sulphite. Kerugian dari penggunaan bahan perekat ini adalah sifatnya yang banyak meninggalkan abu sekam pada waktu pembakaran.


(34)

13

Jumlah bahan perekat yang dibutuhkan untuk jenis ini jauh lebih sedikit bila dibandingkan dengan bahan perekat hydrocarbon. Kerugian yang dapat ditimbulkan adalah arang cetak yang dihasilkan kurang tahan terhadap kelembaban.

- Hydrocarbon dengan berat molekul besar

Bahan perekat jenis ini sering kali dipergunakan sebagai bahan perekat untuk pembuatan arang cetak ataupun batubara cetak [13].

2.5 KARAKTERISTIK BRIKET BATU BARA

Spesifikasi briket batu bara berdasarkan keputusan Dirjen Pertambangan Umum No. 2178 a.k/213/DDJP/93 tanggal 4 Desember 1993 adalah sebagai berikut :

1. Briket batu bara berkarbonisasi tipe telur untuk industri makanan dan industri kecil adalah :

a. Nilai kalori 6.000 s/d 7.500 kal/gram. b. Zat mudah terbang 8 s/d 15%.

c. Belerang lebih kecil dari 1%. d. Kadar air lebih kecil dari 7,5%.

2. Briket batu bara karbonisasi untuk rumah tangga adalah : a. Nilai kalori 5.000 s/d 6.300 kal/gram.

b. Zat mudah terbang 12 s/d 15%. c. Belerang lebih kecil dari 7,5% [19].

Sedangkan menurut SNI, briket yang baik harus memiliki kadar air dan kadar abu maksimal 8%, serta nilai kalor minimal 5000 kal/g [9].

Menurut standar Jepang, briket yang baik harus memenuhi kriteria berikut : a. kadar karbon : 60 – 80%

b. kadar air : 6 – 8% c. kadar abu : 1 – 6% d. kadar bahan volatil : 15 – 30%

e. nilai kalor : 6000 – 7000 kal/g[11].


(35)

14

Pemakaian bahan bakar fosil dunia semakin meningkat sehingga menimbulkan terjadinya krisis bahan bakar.Di samping itu pemakaian bahan bakar fosil juga meningkatkan laju pencemaran lingkungan [1].Dalam hal ini muncul pemikiran penggunaan energi alternatif yang bersih, ramah lingkungan dan dapat diperbaharui, yaitu bersumber dari biomassa salah satunya pelepah aren.

Aren (Arenga pinnata) merupakan tanaman serba guna, dimana luas areal pertanaman aren di Indonesia pada tahun 2002 adalah 47.730 ha, terutama terdapat di Sumatera Utara, Nanggroe Aceh Darussalam, Sumatera Barat, Bengkulu, Jawa Barat, Banten, Jawa Tengah, Kalimantan Selatan, dan Sulawesi Selatan [5].Dalam hal ini, penggunaan aren hanya terbatas pada nira dan ijuknya sehingga bagian lainnya yang termasuk biomassa dibuang dan menjadi limbah pertanian.Pemanfaatan biomassa ini dapat berupa konversi menjadi briket.

Dari penelitian dapat diambil contoh perhitungan estimasi biaya bahan baku briket pelepah aren sebagai berikut :

• Pelepah aren : 1 kg x @ Rp 600a /kg = Rp 600,00

• Tepung tapioka : 72 g x @ Rp 7500b /kg = Rp 540,00

• Kapur : 14,4 g x @ Rp 5.000c /kg = Rp 72,00 + Total = Rp 1.212,00

Di pasaran, briket arang rumah tangga yang dijual berasal dari tempurung kelapa dimana harganya Rp 7.500,00 – Rp 8.500,00d per kg. Harga tersebut merupakan harga produksi briket mulai dari bahan baku, peralatan, dll. Jadi, untuk membandingkan biaya keseluruhan pembuatan briket pelepah aren harus pula memperhitungkan biaya peralatannya.

Keterangan sumber :

a. estimasi harga kayu bakar karena tidak ditemukan harga pelepah aren

b.

c.


(36)

15

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN

Penelitian dilakukan di Laboratorium Proses Industri KimiaDepartemen Teknik Kimia dan Laboratorium Proses Manufaktur Departemen Teknik Industri, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Medan selama lebih kurang 1 bulan.

3.2 BAHAN DAN PERALATAN 3.2.1 Bahan Penelitian

Pada penelitian ini bahan yang digunakan antara lain:

1. Pelepah aren (Arenga pinnata) sebagai bahan baku pembuatan briket. 2. Tepung tapioka ditambah air dengan rasio 1:10sebagai bahan perekat. 3. Kapursebagai penyerap air.

3.2.2 Peralatan Penelitian

Peralatan utama yang digunakan pada penelitian ini antara lain: 1. Furnace

2. Timbangan 3. Oven

4. Cawan porselen 5. Desikator 6. Ball Mill


(37)

16 8. Universal Testing Machine

9. Pencetak Briket (diameter lubang 4,5 cm dan tinggi 5 cm)

3.3 METODE PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Kelompok dengan dua variabel yang divariasikan, yaitu konsentrasi perekat tepung tapioka (T) dan bahan tambahan kapur (K).Rancangan penelitian dalam bentuk tabel adalah sebagai berikut :

Tabel 3.1 Rancangan Penelitian

Perlakuan ke- T K

1

0%

0%

2 1%

3 3%

4 5%

5

10%

0%

6 1%

7 3%

8 5%

9

20%

0%

10 1%

11 3%

12 5%

13

30%

0%

14 1%

15 3%

16 5%

3.4 PROSEDUR PENELITIAN 3.4.1 Persiapan Bahan Baku

Tahap ini bertujuan untuk mempersiapkan bahan-bahan yang akan digunakan dalam percobaan sehingga mempunyai bentuk yang seragam dan dapat dengan mudah digunakan dalam tahapan selanjutnya.Adapun tahap persiapan bahan baku dipotong menjadi ukuran yang lebih kecil dan dikeringkan dibawah sinar matahari sampai kering.


(38)

17

Bahan-bahan yang telah disiapkan diarangkan dengan cara dimasukkan kedalamfurnace pada suhu 350oC selama 2 jam lalu dimasukkan ke desikator selama 30 menit. Setelah ituarang dihaluskan dengan cara digiling sampai halus denganmenggunakan ball mill selama 4 jam. Kemudian diayak menggunakan ayakan 70 mesh sehingga serbuk arang seragam.

3.4.3 Tahap Pencetakan dan Pengeringan Briket

Serbuk bioarang pelepah aren sebanyak 20 gram dicampurkan dengan perekat berupa tepung tapioka yang telah ditambah air dengan perbandingan 1:10 dengan konsentrasi 0%, 10%, 20% dan 30%dan juga ditambah kapur 0%, 1%, 3% dan 5% terhadap berat arang (w/w). Campuran kemudian dimasukkan ke dalam alat pencetak yang mempunyai ukuran teknis diameter 4,5 cm kemudian ditekan dengan alat pengempa dengan kekuatan 80 kg/cm2 (8,24 kPa). Briket yang sudah selesai dicetak dimasukkan ke dalam oven untuk dikeringkan dengan temperatur 105 oC selama 2 jam.

3.4.4 Tahap Analisa 3.4.4.1 Analisa Kadar Air

Penentuan kadar air menggunakan moisture analyzer.Sampel sebanyak 5 gram ditimbang kemudian dikeringkan dalam moisture analyzer. Persentase kadar air langsung muncul pada moisture analyzer dan dicatat.

3.4.4.2 Analisa Kadar Abu

Cawan kosong dipanaskan dalam oven didinginkan dalam desikator selama 30 menit dan ditimbang beratnya. Sampel ditimbang sebanyak 5 gram, dan diletakkan dalam cawan, kemudian dimasukkan dalam furnace. Pengabuan dilakukan pada suhu 550 oC sekitar 2 jam. Cawan kemudian didiinginkan dalam desikator, setelah dingin cawan kemudian ditimbang. Persentase kadar abu dapat dihitung dengan rumus:

Kadar abu (%) = �������� (�)


(39)

18

3.4.4.3 Analisa Kadar Bahan Volatil

Sampel ditimbang sebanyak 5 gram, dan diletakkan dalam cawan, kemudian dimasukkan dalam furnace. Pengabuan dilakukan pada suhu 990 oC sekitar 7 menit. Cawan kemudian didinginkan didalam desikator dan ditimbang

Kadar VCM (%) = D-C x 100% D

Dimana : D = Berat sampelawal (gram)

C = Berat sampel setelah didinginkan di desikator (gram) VCM = Volattile Combustion Matter(zat volatil)

3.4.4.4 Analisa Kadar Karbon Terikat (Fixed Carbon)

Analisa kadar karbon terikat dilakukan dengan menggunakan persamaan berikut :

FC + VCM + Kadar air + Kadar abu = 100 % FC = 100 % - VCM - Kadar air - Kadar abu .

3.4.4.5 Analisa Nilai Kalor

Analisa nilai kalor ditentukan dengan menggunakan Calorimeter Combustion Bomb. Prosedurnya sebagai berikut :

- Disiapkan alat dan bahan.

- Ditimbang briket sebanyak 0,15 gram untuk setiap perlakuan.

- Disiapkan kawat penyala, digulung dan dipasang pada tangkai penyala. - Ditempatkan cawan berisi briket pada ujung tangkai penyala.

- Ditutup bom dengan kuat setelah dipasang ring-O dengan memutar penutup tersebut.

- Diisi oksigen ke dalam bom dengan tekanan 30 bar.

- Ditempatkan bom yang telah terpasang ke dalam kalorimeter. - Dimasukkan air pendingin sebanyak 1250 ml.

- Ditutup kalorimeter dengan penutupnya.

- Dihidupkan pengaduk air pendingin selama 5 menit sebelum penyalaan dilakukan.

- Dibaca dan dicatat suhu air pendingin. - Dihidupkan penyalaan.


(40)

19

- Diaduk air pendingin selama 5 menit setelah penyalaan berlangsung. - Dibaca dan dicatat kembali suhu air pendingin.

- Pengaduk dimatikan [31].

Dari data suhu air pendingin, dapat dihitung nilai kalor pembakaran briket (HHV = High Heating Value)

HHV (kJ/kg) = (T2 – T1 – Tkp) x cv [32]

dimana :

T1 = suhu air pendingin sebelum dinyalakan (oC)

T2 = suhu air pendingin setelah dinyalakan (oC)

Tkp = kenaikan suhu kawat penyala (oC)

cv = panas jenis alat = 73529,6 kJ/kg.oC

3.4.4.6 Analisa Keteguhan Tekan

Analisa keteguhan tekan menggunakan alat Universal Testing Machine di Laboratorium Penelitian Departemen Teknik Kimia, Universitas Sumatera Utara.

3.5 FLOWCHART PENELITIAN 3.5.1 Persiapan Bahan Baku

Gambar 3.1 Flowchart Persiapan Bahan Baku

3.5.2 Tahap Pengarangan

Mulai

Pelepah aren dipotong menjadi ukuran yang lebih kecil

Dikeringkan dibawah sinar matahari sampai kering

Selesai

Mulai

Dimasukkan pelepah aren kedalam furnace dengan suhu 350 0Cselama 2 jam

Dimasukkan cawan kedalam desikator selama 30 menit

Dihaluskan menggunakan ball mil selama 4 jam Diayak menggunakan ayakan 70 mesh


(41)

20

Gambar 3.2 Flowchart Tahap Pengarangan

3.5.3 Tahap Pencetakan dan Pengeringan Briket

Gambar 3.3 Flowchart Tahap Pencetakan dan Pengeringan

3.5.4 Tahap Analisa 3.5.4.1Analisa Kadar Air

Mulai

Dibuat bahan perekat dengan mencampurkan tepung tapioka dengan rasio 1:10 terhadap air

Dicampur perekat dengan serbuk arang dengan konsentrasi perekat 0%, 10 %, 20 % dan 30 % (w/w) terhadap arang

Ditambahkan kapur (konsentrasi 0, 1, 3 dan 5 %)

Diaduk bahan secara merata dan dituangkan dalam cetakandan dikempa

Briket kemudian dikeringkan didalam oven pada suhu 1050C selama 2 jam

Selesai

Mulai

Dikeringkan dalam moisture analyzer Dicatat kadar airnya


(42)

21

Gambar 3.4 Flowchart Analisa Kadar Air

3.5.4.2Analisa Kadar Abu

Gambar 3.5 Flowchart Analisa Kadar Abu

3.5.4.3 Analisa Kadar Bahan Volatil

Mulai

Sampel ditimbang sebanyak 5 gram Sampel dimasukkan ke dalam cawan porselen

Sampel dipanaskan dalam furnace hingga suhu 550 oC selama 2 jam

Selesai

Cawan porselen didinginkan dalam desikator selama 30 menit lalu ditimbang

Mulai

Sampel ditimbang sebanyak 5 gram Sampel dimasukkan ke dalam cawan porselen

Sampel dipanaskan dalam furnace hingga suhu 990 oC selama 7menit

Cawan porselen didinginkan dalam desikator selama 30 menit lalu ditimbang


(43)

22

Gambar 3.6 Flowchart Analisa Kadar Bahan Volatil

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 PENGARUH KONSENTRASI PEREKAT TEPUNG TAPIOKA DAN PENAMBAHAN KAPUR TERHADAP NILAI KALOR BRIKET PELEPAH AREN

Berikut ini adalah grafik yang menunjukkan hubungan konsentrasi perekat tepung tapioka dan penambahan kapur terhadap nilai kalor briket pelepah aren.

Gambar 4.1 Grafik Pengaruh Konsentrasi Perekat Tepung Tapioka dan Penambahan Kapur Terhadap Nilai Kalor Briket Pelepah Aren

Nilai bakar atau nilai kalor merupakan nilai yang menunjukkan kandungan energi dalam bahan bakar. Nilai kalor adalah karakteristik bahan bakar biomassa yang bergantung pada komposisi kimiawi dan kadar air (moisture content) [33].

5800 6000 6200 6400 6600 6800 7000

0 1 2 3 4 5 6

N

ilai

K

al

or

(

k

al

/g)

Konsentrasi Kapur (%)

Tapioka 0% Tapioka 10% Tapioka 20% Tapioka 30%


(44)

23

Dari gambar 4.1 terlihat bahwa hubungan konsentrasi perekat tepung tapioka dan nilai kalor adalah sebanding. Ini ditunjukkan dengan meningkatnya konsentrasi perekat tepung tapioka yang digunakan menyebabkan nilai kalor cenderung meningkat pada setiap konsentrasi kapur yang sama.

Pada grafik tapioka 0%, 10% dan 20%, tampak kenaikan harga nilai kalor seiring dengan naiknya konsentrasi kapur yang digunakan. Namun pada grafik tapioka 30%, harga nilai kalor justru menurun pada penambahan kapur 5%.

Penyimpangan ini dapat disebabkan oleh karena konsentrasi air pada perekat yang semakin tinggi. Seperti diketahui, pembuatan perekat dilakukan dengan memanaskan tapioka dan air dimana perbandingan tapioka dan air adalah 1:10 [34], sehingga untuk konsentrasi perekat 30% b/b (misal arang digunakan sebanyak 20 gram) maka tapiokanya sebanyak 6 gram dan air sebanyak 60 ml. Sementara itu, kapur yang digunakan hanya 5% b/b dari 20 gram arang yaitu sebanyak 1 gram. Akibatnya kapur ini tidak mampu banyak mengikat air dan menurunkan nilai kalor.

Nilai kalor perlu diketahui dalam pembuatan briket, karena untuk mengetahui nilai panas pembakaran yang dapat dihasilkan oleh briket sebagai bahan bakar. Semakin tinggi nilai kalor suatu briket, maka semakin baik kualitasnya. Kualitas nilai kalor briket akan meningkat seiring dengan bertambahnya bahan perekat dalam briket tersebut [30].

Bahan perekat memiliki sifat dapat meningkatkan nilai kalor karena mengandung unsur C [35]. Menurut Kalinauskaite (2012), briket dengan penambahan kapur memiliki nilai kalor yang lebih tinggi [36].

4.2 PENGARUH KONSENTRASI PEREKAT TEPUNG TAPIOKA DAN PENAMBAHAN KAPUR TERHADAP KADAR AIR BRIKET PELEPAH AREN

Berikut ini adalah grafik yang menunjukkan hubungan konsentrasi perekat tepung tapioka dan penambahan kapur terhadap kadar air briket pelepah aren.


(45)

24

Gambar 4.2 Grafik Pengaruh Konsentrasi Perekat Tepung Tapioka dan Penambahan Kapur Terhadap Kadar Air Briket Pelepah Aren

Kadar air merupakan jumlah air yang terkandung dalam bahan bakar. Pada bahan bakar padat, kadar air terdapat dalam 2 bentuk, yaitu air bebas pada pori – pori dan permukaan bahan serta air terikat sebagai bagian dari struktur kimiawi bahan bakar [37].

Dari gambar 4.2 terlihat bahwa konsentrasi perekat tapioka dan penambahan kapur mempengaruhi persentase kadar air briket pelepah aren. Pada konsentrasi kapur yang konstan, tampak kadar air briket pelepah aren meningkat dengan bertambahnya konsentrasi perekat tapioka. Hal ini menunjukkan hubungan yang berbanding lurus antara konsentrasi perekat tapioka dengan kadar air briket pelepah aren.

Pada konsentrasi perekat tapioka yang konstan, terlihat kadar air briket mengalami penurunan seiring bertambahnya kapur yang digunakan, dimana briket dengan perekat 0% memiliki kadar air terendah dari semua perlakuan. Ozbayoglu dan Tabari (2003) dalam penelitiannya diperoleh bahwa adanya penambahan jumlah kapur membuat kandungan air briket semakin menurun dan briket memiliki kekuatan mekanik yang cukup tinggi [38]. Namun, karena penambahan jumlah bahan perekat membuat kadar airnya semakin tinggi karena air yang terkandung dari perekat itu sendiri ikut menambah kadar air briket secara keseluruhan. Reaksi eksotermis beberapa bahan perekat dan aditif seperti molase

4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5

0 1 2 3 4 5 6

K

ad

ar

A

ir

(%

)

Konsentrasi Kapur (%)

Tapioka 0% Tapioka 10% Tapioka 20% Tapioka 30%


(46)

25

(molasses) dan kapur (lime) selama pembuatan briket akan mengurangi kadar air dari briket tersebut [39].

Kadar air untuk briket yang diproduksi adalah 8% (basis basah) [33]. Kadar air yang direkomendasikan untuk penyimpanan dan daya bakar yang baik sekitar 12 – 20% (basis basah) dimana bila kadar airnya melebihi 20% akan menghabiskan banyak energi selama pembakaran [40]. Kadar air seharusnya rendah karena kadar air yang tinggi akan menyebabkan masalah pada penyalaan dan membutuhkan energi yang besar untuk pengeringan, dan juga mempengaruhi kualitas pembakaran [41] serta memungkinkan untuk tumbuhnya mikroba [30].

4.3 PENGARUH KONSENTRASI PEREKAT TEPUNG TAPIOKA DAN PENAMBAHAN KAPUR TERHADAP KADAR ABU BRIKET PELEPAH AREN

Berikut ini adalah grafik yang menunjukkan hubungan antara konsentrasi perekat tepung tapioka dan penambahan kapur terhadap kadar abu briket pelepah aren

Gambar 4.3 Grafik Pengaruh Konsentrasi Perekat Tepung Tapioka dan Penambahan Kapur Terhadap Kadar Abu Briket Pelepah Aren

Abu merupakan materi anorganik yang tersisa setelah pembakaran biomassa. Abu terutama terdiri atas kalsium, magnesium, fosfor dan lain sebagainya [42]. Salah satu unsur dalam abu adalah silikat dan pengaruhnya

0 5 10 15 20 25 30 35

0 1 2 3 4 5 6

K

ad

ar

A

bu (

%

)

Konsentrasi Kapur (%)

Tapioka 0% Tapioka 10% Tapioka 20% Tapioka 30%


(47)

26

kurang baik terhadap nilai kalor briket, dimana semakin rendah kadar abu maka semakin baik kualitas briket [13].

Dari gambar 4.3 terlihat bahwa kadar abu meningkat dengan bertambahnya konsentrasi perekat tapioka 0%, 10%, 20% dan 30% pada konsentrasi kapur yang konstan. Kadar abu briket pelepah aren juga sebanding dengan penambahan konsentrasi kapur 0%, 1%, 3% dan 5% pada konsentrasi perekat tapioka yang konstan.

Kadar abu seharusnya lebih rendah dari 4% karena biomassa dengan kadar abu tinggi banyak terdiri atas logam – logam alkalin yang membuat temperatur fusi rendah yang potensial membentuk kerak [41]. Onchieku dkk (2012) dalam menyatakan bahwa peningkatan jumlah komposisi bahan tambahan pada briket membuat persentase kadar abu semakin tinggi [43]. Kalinauskaite (2012) dalam juga memperoleh hasil bahwa adanya penambahan kapur cenderung meningkatkan kadar abu dari briket. Hal ini dikarenakan bahan tambahan berupa perekat dan kapur sudah memiliki komponen – komponen anorganik dengan persentase kadar abu masing – masing, yang pada akhirnya menambah persentase kadar abu briket itu sendiri [36].

4.4 PENGARUH KONSENTRASI PEREKAT TEPUNG TAPIOKA DAN PENAMBAHAN KAPUR TERHADAP KADAR BAHAN VOLATIL BRIKET PELEPAH AREN

Berikut ini adalah grafik yang menunjukkan hubungan antara konsentrasi perekat tepung tapioka dan penambahan kapur terhadap kadar bahan volatil briket pelepah aren.


(48)

27

Gambar 4.4 Grafik Pengaruh Konsentrasi Perekat Tepung Tapioka dan Penambahan Kapur Terhadap Kadar Bahan Volatil Briket Pelepah Aren

Kadar bahan volatil merupakan zat menguap hasil dekomposisi senyawa-senyawa di dalam suatu bahan selain air[44]. Bahan volatil terdiri dari gas mudah terbakar yaitu H2, CO, CH4, dan hidrokarbon, uap tar serta gas tidak mudah

terbakar seperti CO2 dan uap air [45].

Dari gambar 4.4 terlihat bahwa pada konsentrasi kapur yang konstan, kadar bahan volatil briket pelepah aren meningkat dengan bertambahnya konsentrasi perekat tapioka 0%, 10%, 20% dan 30%.

Dari penelitian, hubungan antara penambahan kapur terhadap kadar bahan volatil berbanding terbalik. Untuk setiap konsentrasi perekat tapioka 0%, 10%, 20% dan 30%, kadar bahan volatil pada briket pelepah aren menurun dengan penambahan konsentrasi kapur sebanyak0%, 1%, 3% dan 5%.

Menurut penelitian yang telah dilakukan oleh Onchieku dkk (2012), persentase kadar bahan volatil cenderung menurun dengan peningkatan komposisi bahan tambahan pada briket seperti serbuk kapur [43]. Dari penelitian diperoleh nilai kadar bahan volatil yang tinggi. Tinggi rendahnya kadar bahan volatil briket arang yang dihasilkan dipengaruhi oleh jenis bahan baku, sehingga perbedaan jenis bahan baku berpengaruh nyata terhadap kadar zat menguap briket arang. Selain itu, tingginya kadar bahan volatil pada briket arang diduga disebabkan oleh kesempurnaan proses karbonisasi dan juga dipengaruhi oleh waktu dan suhu pada proses pengarangan. Semakin besar suhu dan waktu pengarangan maka semakin

15 20 25 30 35 40 45 50 55

0 1 2 3 4 5 6

K ad ar B ah an V ol at il ( % )

Konsentrasi Kapur (%)

Tapioka 0% Tapioka 10% Tapioka 20% Tapioka 30%


(49)

28

banyak zat volatil yang terbuang, sehingga pada saat pengujian akan diperoleh kadar bahan volatil yang rendah [21].

Kadar bahan volatil yang tinggi menunjukkan kadar bahan organik yang tinggi pada briket [43]. Semakin tinggi kadar bahan volatil menunjukkan bahan yang tervaporisasi sebelum terjadi reaksi pembakaran fasa gas homogen. Banyaknya bahan volatil sangat mempengaruhi dekomposisi termal dan sifat pembakaran bahan bakar padat [46].

Kadar bahan volatil yang tinggi pada briket akan menimbulkan asap yang relatif lebih banyak pada saat briket dinyalakan. Hal ini disebabkan oleh adanya reaksi antara karbon monoksida (CO) dengan turunan alkohol [44].Serbuk kapur apabila ditambahkan dan dicampurkan dengan serbuk batubara dan tanah liat lalu kemudian dibuat menjadi briket, akan menyatukan serbuk batubara membentuk briket yang kokoh. Apabila briket ini dibakar, akan menyala dalam waktu yang cukup lama. Dalam hal ini serbuk kapur diharapkan dapat menangkap sulfur dioksida yang dilepaskan selama pembakaran briket [47].

4.5 PENGARUH KONSENTRASI PEREKAT TEPUNG TAPIOKA DAN PENAMBAHAN KAPUR TERHADAP KADAR KARBON BRIKET PELEPAH AREN

Berikut ini adalah grafik yang menunjukkan hubungan antara konsentrasi perekat tepung tapioka dan penambahan kapur terhadap kadar karbon briket pelepah aren. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 1 2 3 4 5 6

K ad ar K ar b on ( % )

Konsentrasi Kapur (%)

Tapioka 0% Tapioka 10% Tapioka 20% Tapioka 30%


(50)

29

Gambar 4.5 Grafik Pengaruh Konsentrasi Perekat Tepung Tapioka dan Penambahan Kapur Terhadap Kadar Karbon Briket Pelepah Aren

Karbon terikat menunjukkan jumlah arang yang tersisa setelah tahap devolatilisasi yaitu tahap pembakaran biomassa hingga semua komponen volatil teruapkan [37]. Dalam kalimat matematis, karbon terikat bahan bakar adalah persentase karbon yang tersisa dari pembakaran arang [46].

Dari gambar 4.5 terlihat bahwa pada konsentrasi kapur yang konstan, kadar karbon briket pelepah aren menurun seiring dengan peningkatan konsentrasi perekat tapioka dari 0%, 10%, 20% dan 30%. Pada peningkatan konsentrasi kapur 0%, 1%, 3% dan 5%, briket dengan konsentrasi perekat tapioka 0%, 10% dan 20% menunjukkan fluktuasi nilai kadar karbon. Pada konsentrasi perekat tapioka 30%, kadar karbon mengalami penurunan dengan kenaikan konsentrasi kapur.

Menurut Cory (2001), semakin tinggi kadar bahan tambahan pada briket seperti perekat, air dan kapur akan maka kadar karbon briket akan semakin rendah. Hal ini dikarenakan briket arang yang menggunakan bahan tambahan dengan kadar yang tinggi akan menaikkan kadar abu dan kadar bahan volatil briket sehingga menurunkan kadar karbon terikat [34]. Fluktuasi yang terjadi sangat dipengaruhi oleh nilai kadar air, kadar abu dan kadar bahan volatil briket pelepah aren yang diperoleh.

Kadar karbon yang rendah membuat briket menjadi lama untuk menyala oleh api [46]. Hal ini dikarenakan tingginya kandungan air ataupun abu dalam briket. Melalui perhitungan, kadar karbon merupakan selisih dari 100% dengan total kadar air, kadar abu dan kadar bahan volatil. Semakin tinggi kadar karbon terikat menyebabkan nilai kalor juga tinggi [43].

4.6 PENGARUH KONSENTRASI PEREKAT TEPUNG TAPIOKA DAN PENAMBAHAN KAPUR TERHADAP KETEGUHAN TEKAN (COMPRESSIVE STRENGTH) BRIKET PELEPAH AREN

Berikut ini adalah grafik yang menunjukkan hubungan antara konsentrasi perekat tepung tapioka dan penambahan kapur terhadap keteguhan tekan briket pelepah aren.


(51)

30

Gambar 4.6Grafik Pengaruh Konsentrasi Perekat Tepung Tapioka danPenambahan Kapur Terhadap Keteguhan Tekan

(Compressive Strength) Briket Pelepah Aren

Keteguhan tekan menunjukkan kekuatan bahan bakar padat seperti briket untuk tidak pecah selama proses tranportasi ataupun penyimpanan. Nilai keteguhan briket yang diijinkan untuk industri adalah 0,38 MPa atau sekitar 3874,783 kg/cm2[48]. Prinsip keteguhan tekan adalah mengukur kekuatan tekan briket dengan memberikan penekanan sampai briket pecah [21].

Dari gambar 4.6 tampak adanya peningkatan nilai keteguhan tekan briket untuk setiap kenaikan konsentrasi perekat tapioka dari 0%, 10%, 20% dan 30%. Ini menunjukkan hubungan yang sebanding antara nilai keteguhan tekan briket dan konsentrasi perekat. Penambahan kadar perekat yang digunakan akan menambah kuat ikatan antar partikel arang pada briket. Menurut Cory (2001), semakin tingginya konsentrasi perekat ada kecenderungan semakin tinggi kekuatan pecahnya. Hal ini disebabkan dengan bertambahnya kadar perekat maka ikatan antar partikel arang akan semakin kuat sehingga keteguhan tekannya semakin tinggi [34].

Hal yang berbeda terjadi pada peningkatan jumlah kapur 0%, 1%, 3% dan 5% dimana mengakibatkan berkurangnya harga keteguhan tekan briket pelepah aren. Sebagaimana diketahui bahwa peningkatan jumlah kapur dapat mengurangi kandungan air pada partikel arang, ini akan membuat antar partikel arang semakin kering dan sulit untuk berikatan satu sama lain. Akibatnya, briket akan semakin

40 80 120 160 200 240 280

0 1 2 3 4 5 6

K et ah an an T ekan ( kg/ cm 2)

Konsentrasi Kapur (%)

Tapioka 0% Tapioka 10% Tapioka 20% Tapioka 30%


(52)

31

rapuh dan menurun kekuatan pecahnya. Sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Ozbayoglu (2003) dimana nilai keteguhan tekan briket akan menurun dengan penambahan kapur [38].

Digunakannya perekat pati tapioka menyebabkan rendahnya ketahanan briket arang. Perekat ini memiliki sifat tidak tahan lembab dan dapat menyerap air dari udara sehingga mengurangi daya rekatnya, sehingga perekat ini membuat briket arang memiliki keteguhan tekan dan nilai kalor yang rendah [34]. Namun, karena pelepah aren memiliki struktur fisik yang keras sehingga kerapatan serat dan keteguhan tekannya tidak terlalu rendah. Hal ini sesuai dengan sifat briket arang kayu yang memiliki keteguhan tekan yang tinggi karena serat kayu lebih rapat dan komponen selulosa pada dinding sel lebih banyak [34] dimana selulosanya sebanyak 66,5% [12].

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

1. Briketpelepah aren dengankarakteristik yang terbaik yaitu dengan konsentrasi perekat tepung tapioka 0% dan konsentrasi kapur 5%dimana : a. nilai kalor 6502,379 kal/g (SNI : minimal 5000 kal/g)

b. kadar karbon terikat 45,56% (Japan International Standard : 60 – 80%) c. kadar air 6,44% (SNI : maksimal 8%)

d. kadar abu18,00% (SNI : maksimal 8%)

e. kadarbahan volatil 30,00% (Japan International Standard : 15 – 20%) f. keteguhan tekan 59,141 kg/cm2

Dari enam analisa yang telah dilakukan, terlihat bahwa beberapa karakteristik briket tidak memenuhi standar yaitu kadar karbon terikat, kadar abu dan kadar bahan volatil. Oleh karena itu dapat disimpulkan


(53)

32

bahwa pelepah aren kurang layak untuk dijadikan sebagai bahan baku briket.

5.2SARAN

Adapun saran yang Penulis berikanyaitu :

1. meningkatkan suhu dan waktu karbonisasi pelepah agar diperoleh kadar bahan volatil yang rendah sehingga kadar karbonnya semakin tinggi. 2. mengganti bahan perekat pada briket agar diperoleh kadar abu dan bahan

volatil yang rendah, seperti molase.

3. mengharapkan adanya penelitian mengenai pengaruh penambahan kapur yang terus meningkat hingga dimungkinkan untuk tidak lagi melakukan pengeringan pada briket hasil cetakan.

4. menambahkan bahan biomassa lain yang mudah terbakar seperti tempurung kelapa dan kayu pinus untuk membuat briket tersebut mudah untuk dinyalakan.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Mahyuni Khairiyah Harahap. “Analisis Keragaman Genetik Tanaman Aren (Arenga Pinnata Merr) Di Tapanuli Selatan Dengan Menggunakan Marka RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA).” Tesis, Program Magister Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan, 2013. [2] E.A. Emerhi, “Physical and Combustion Properties of Briquettes From Sawdust of Three Hardwood Species and Different Organic Binders,” Advances in Applied Science Research, Vol. 2 No. 6 (2011), hal. 236-246.

[3] H. Haykiri-Acma, S. Yaman, “Production of Smokeless Bio-briquettes From Hazelnut Shell,” Proceeding of the World Congress on Engineering and Computer Science WCECS, San Fransisco USA, 2010.

[4] J.T. Oladeji, “Fuel characterization of briquettes produced from corncob and rice husk resides,”The Pacific Journal of Science and Technology, 11 (2010), hal. 101-106.

[5] Dedi Soleh Efendi, “Aren, Sumber Energi Alternatif,”Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Vol. 31 No. 2 Tahun 2009.


(54)

32

bahwa pelepah aren kurang layak untuk dijadikan sebagai bahan baku briket.

5.2SARAN

Adapun saran yang Penulis berikanyaitu :

1. meningkatkan suhu dan waktu karbonisasi pelepah agar diperoleh kadar bahan volatil yang rendah sehingga kadar karbonnya semakin tinggi. 2. mengganti bahan perekat pada briket agar diperoleh kadar abu dan bahan

volatil yang rendah, seperti molase.

3. mengharapkan adanya penelitian mengenai pengaruh penambahan kapur yang terus meningkat hingga dimungkinkan untuk tidak lagi melakukan pengeringan pada briket hasil cetakan.

4. menambahkan bahan biomassa lain yang mudah terbakar seperti tempurung kelapa dan kayu pinus untuk membuat briket tersebut mudah untuk dinyalakan.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Mahyuni Khairiyah Harahap. “Analisis Keragaman Genetik Tanaman Aren (Arenga Pinnata Merr) Di Tapanuli Selatan Dengan Menggunakan Marka RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA).” Tesis, Program Magister Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan, 2013. [2] E.A. Emerhi, “Physical and Combustion Properties of Briquettes From Sawdust of Three Hardwood Species and Different Organic Binders,” Advances in Applied Science Research, Vol. 2 No. 6 (2011), hal. 236-246.

[3] H. Haykiri-Acma, S. Yaman, “Production of Smokeless Bio-briquettes From Hazelnut Shell,” Proceeding of the World Congress on Engineering and Computer Science WCECS, San Fransisco USA, 2010.

[4] J.T. Oladeji, “Fuel characterization of briquettes produced from corncob and rice husk resides,”The Pacific Journal of Science and Technology, 11 (2010), hal. 101-106.

[5] Dedi Soleh Efendi, “Aren, Sumber Energi Alternatif,”Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Vol. 31 No. 2 Tahun 2009.


(55)

33

[6] D.B.Yahaya, T.G. Ibrahim, “Development Of Rice Husk Briquettes For Use As Fuel,”Research Journal in Engineering and Applied Sciences 1(2) 2012, hal. 130-133.

[7] Arni, Hosiana MD Labania, Anis Nismayanti, “Studi Uji Karakteristik Fisis Briket Bioarang Sebagai Sumber Energi Alternatif,” Online Jurnal of Natural Science, Vol.3(1) 2014, hal.89-98.

[8] Teguh Tarsito, Heri Sutanto, Indras Marhendrajaya, “Pengaruh Variasi Komposisi Briket Organik Terhadap Temperatur Dan Waktu Pembakaran,”Berkala Fisika,Vol. 16, No. 1(Januari, 2013), hal 21- 26.

[9] Arie Febrianto Mulyadi, Ika Atsari Dewi, Panji Deoranto, “Pemanfaatan Kulit Buah Nipah Untuk Pembuatan Briket Bioarang Sebagai Sumber Energi Alternatif,” Jurnal Teknologi Pertanian, Vol. 14 No. 1 (2013), hal. 65-72.

[10] Rudi Sutanto, “Konversi Ampas Biji Buah Kelumpang Menjadi Biobriket Sebagai Sumber Energi Alternatif,” Volume 9 No.1, Juni 2008.

[11] WahidinNuriana,Nurfa Anisa, Martana, “Synthesis Preliminary Studies Durian Peel Bio Briquettes as an Alternative Fuels,”Energy Procedia 47 (2014),hal.295 – 302.

[12] J. Sahari, et al., “Physical and Chemical Properties of Different Morphological Parts of Sugar Palm Fibres,” Fibres & Textiles in Eastern Europe 2012; 20, 2(91): hal. 21-24.

[13] Nodali Ndraha. “Uji Komposisi Bahan Pembuat Briket Bioarang Tempurung Kelapa dan Serbuk Kayu Terhadap Mutu yang Dihasilkan,” Skripsi, Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, 2009.

[14] Noeli Sellin, et al.,“Use of Banana Culture Waste to Produce Briquettes,”Chemical Engineering Transactions, 32, 349-354 DOI: 10.3303/CET1332059, 2013.

[15] Suzdalenko V., et al., “The effect of co-gasification of the biomasspellets with gas on the thermal degradation of biomass,”Chemical Engineering Transactions 24, 7-12, DOI: 10.3303/CET1124002, 2011.

[16] C. Orwa, et al., “Arenga pinnata”, Agroforestry Database 4.0,2009.

[17] Dedi Soleh Efendi, “Prospek Pengembangan Tanaman Aren (Arenga pinnata Merr)Mendukung Kebutuhan Bioetanol di Indonesia,”Perspektif Vol. 9 No. 1 / Juni 2010, hal 36 – 46.


(56)

34

[18] R.H. Akuba,“Profil Aren, PengembanganTanaman Aren,”Prosiding Seminar Nasional Aren, Tondano, Balai Penelitian Tanaman Kelapa dan Palma Lain, 9 Juni 2004, hal. 1-9.

[19] Arganda Mulia. “Pemanfaatan Tandan Kosong dan Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Briket Arang.” Tesis, Sekolah Pasca Sarjana Universitas Sumatera Utara, Medan, 2007.

[20] Gustam Pari, Mahfudin, Jajuli, “Teknologi Pembuatan Arang, Briket Arang dan Arang Aktif Serta Pemanfaatannya,” Kementerian Kehutanan - Badan Penelitian Dan Pengembangan Kehutanan, Semarang, 2012.

[21] Diah Sundari Wijayanti. “Karakteristik Briket Arang Dari Serbuk Gergaji Dengan Penambahan Arang Cangkang Kelapa Sawit.” Skripsi, Departemen Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, 2009.

[22] Yamaji F. M., et al., “The use of forest residues for pelletsand briquettes production in Brazil,”Proceedings Venice 2010, Third International Symposium on Energy from Biomass and Waste.

[23] Kaliyan N., Morey R., “Densification characteristics of corn cobs,”Fuel Processing Technology, 91 (2009),hal. 559–565.

[24] Chou C-S., Lin S-H., Lu W-C., “Preparation and characterization of solid biomass fuel made from ricestraw and rice bran,”Fuel Processing Technology, 90 (2009), hal. 980-987.

[25] Yumak H., Ucar T., Seyidbekiroglu N., “Briquetting soda weed (Salsola tragus) to be used as a ruralfuel source,”Biomass and Bioenergy, 34 (2010), hal. 630-636.

[26] Acma H.H., Yaman S., Kucukbayrak S., “Production of biobriquettes from carbonized brownseaweed,”Fuel Processing Technology, 106 (2013), hal. 33-40. [27] Wilaipon P., “The effects of briquetting pressure on banana-peel briquette and the banana waste innorthern Thailand,”American Journal of Applied Sciences, 6 (2010), hal. 167-171.

[28] R.R.Riseanggara.“Optimasi Kadar Perekat pada Briket Limbah Biomassa.”Perpustakaan Institut Pertanian Bogor, 2008.

[29] M.A. Akintunde, M.E. Seriki, “Effect of Paper Paste on The Calorific Value of Sawdust Briquette,” International Journal of Advancements in Research and Technology, Volume 2, Issue 1, January 2013.

[30] Andes Ismayana, Moh. Rizal Afriyanto, “Pengaruh Jenis dan Kadar Bahan Perekat Pada Pembuatan Briket Blotong Sebagai Bahan Bakar Alternatif,” J. Tek. Ind. Pert. Vol. 21 (3) 2011, hal. 186-193.


(57)

35

[31] Yusak VictorySitorus, M. Natsir Amin, Surya Tarmizi Kasim, “Pengaruh Moisture Content EFB Terhadap Kurva Input Output PLTBS,”SINGUDA ENSIKOM Vol. 4 No. 3/Desember 2013.

[32] D.E.Earl,A report on Corcoal (Rome: Andre Meyer Researc Fellow, 1974). [33] O.M. Aina, A.C. Adetogun, K.A. Iyiola, “Heat Energy From Value-Added Sawdust Briquettes of Albizia Zygia,Ethiopian Journal of Environmental Studies and Management Vol. 2 No.1 2009.

[34] Yase Defirsa Cory. “Pengaruh Kadar Perekat dan Tekanan Kempa Terhadap Sifat Fisis dan Kimia Briket Arang Dari Serasah Daun Acacia mangium.” Skripsi, Jurusan Teknologi Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor, 2001.

[35] F.S. Manik, “Pemanfaatan Spent Bleaching Earth dari Proses Pemucatan CPO Sebagai Bahan Baku Briket”, Institut Pertanian Bogor, 2010.

[36] S. Kalinauskaite, et al., “Biomass Preparation for Conversion Humidity and Value Assessment,” Agronomy Research Biosystem Engineering Special Issue 1 (2012), hal. 115-122.

[37] Ikelle Issie.Ikelle, Ogah Sule Philip Ivoms, “Determination of the Heating Ability of Coal and Corn Cob Briquettes”, IOSR Journal of Applied Chemistry, Vol. 7, Issue 2 (2014), pp.77-82.

[38] Gulhan Ozbayoglu, Kejhanak Rowshan Tabari, “Briquetting of Iran-Angouran Smithsonite Fines”, Physicochemical Problems of Mineral Processing Vol. 37 (2003), hal. 115-122.

[39] W.D. Winship, “Briquetting – An Economic Solution for The Production of Ferro-Chrome in South Africa”, 15th Biennial Conference, The Inst for Briquetting and Agglomeration, Vol. 15 (1977), pp. 139-151.

[40] P.A. Idah, E.J. Mopah, “Comparative Assesment of Energy Values of Briquettes from Some Agricultural By-products with Different Binders”, IOSR Journal of Engineering, Vol. 3, Issue 1, January 2013.

[41] N. Supatata, J. Buates, P. Hariyanont, “Characterization of Fuel Briquettes Made from Sewage Sludge Mixed with Water Hyacinth and Sewage Sludge Mixed with Sedge”, International Journal of Environmental Science and Development, Vol. 4 No. 2, April 2013.

[42] L. Librenti, Ceotto E., Di Candilo M., “Biomass Characteristics and Energy Contents of Dedicated Lignocellulosic Crops”, Third International Symposium of Energy from Biomass and Waste, 2010.


(58)

36

[43] J.M. Onchieku, B.N. Chikamai, M.S. Rao, “Optimum Parameters for The Formulation of Charcoal Briquettes Using Bagasse and Clay as Binder”, European Journal of Sustainable Development 1, 3 (2012), hal. 477-492.

[44] D.Hendra, Pari G., “Penyempurnaan Teknologi Pengolahan Arang”, Laporan Hasil Penelitian Hail Hutan, Balai Penelitian dan Pengembangan kehutanan, Bogor, 2000.

[45] B.K. Sharma, Industrial Chemistry Including Chemical Engineering (GOEL Publishing House, 1997).

[46] Ch.A.I. Raju, et al., “Studies on Development of Fuel Briquettes using Biodegradable Waste Materials”, Journal of Bioprocessing and Chemical Engineering Issue 1/Volume 2, 2014.

[47] Somchai Osuwan, Kunchana Bunyakiat, Duangporn Theerapabpisit, “In-situ Desulfurization of Coal Briquettes by Lime”, J. Sci. Soc. Thailand, 15 (1989) 17 – 37.

[48] Jitthep Prasityousil, Akarawit Muenjina, “Properties of Solid Fuel Briquettes Produced From Rejected Material of Municipal Waste Composting”, Procedia Environmental Sciences 17 (2013), hal. 603 – 610.

LAMPIRAN 1

DATA PERCOBAAN

L1.1 DATA PERCOBAAN NILAI KALOR BRIKET PELEPAH AREN

Tabel L1.1 Data Percobaan Nilai Kalot Briket Pelepah Aren RUN Tapioka

(%)

Kapur

(%) T1 (

o

C) T2 (oC)

HHV (kal/g) 1

0

0 25,40 25,80 6150,89 2 1 25,70 26,11 6826,64 3 3 23,53 23,95 6502,38 4 5 24,12 24,54 6502,38 5

10

0 26,22 26,63 6256,34 6 1 24,55 24,96 6326,64 7 3 24,95 25,37 6502,38 8 5 25,35 25,78 6678,12 9

20

0 25,73 26,14 6414,51 10 1 25,87 26,29 6502,38 11 3 26,20 26,63 6678,12


(59)

36

[43] J.M. Onchieku, B.N. Chikamai, M.S. Rao, “Optimum Parameters for The Formulation of Charcoal Briquettes Using Bagasse and Clay as Binder”, European Journal of Sustainable Development 1, 3 (2012), hal. 477-492.

[44] D.Hendra, Pari G., “Penyempurnaan Teknologi Pengolahan Arang”, Laporan Hasil Penelitian Hail Hutan, Balai Penelitian dan Pengembangan kehutanan, Bogor, 2000.

[45] B.K. Sharma, Industrial Chemistry Including Chemical Engineering (GOEL Publishing House, 1997).

[46] Ch.A.I. Raju, et al., “Studies on Development of Fuel Briquettes using Biodegradable Waste Materials”, Journal of Bioprocessing and Chemical Engineering Issue 1/Volume 2, 2014.

[47] Somchai Osuwan, Kunchana Bunyakiat, Duangporn Theerapabpisit, “In-situ Desulfurization of Coal Briquettes by Lime”, J. Sci. Soc. Thailand, 15 (1989) 17 – 37.

[48] Jitthep Prasityousil, Akarawit Muenjina, “Properties of Solid Fuel Briquettes Produced From Rejected Material of Municipal Waste Composting”, Procedia Environmental Sciences 17 (2013), hal. 603 – 610.

LAMPIRAN 1

DATA PERCOBAAN

L1.1 DATA PERCOBAAN NILAI KALOR BRIKET PELEPAH AREN

Tabel L1.1 Data Percobaan Nilai Kalot Briket Pelepah Aren RUN Tapioka

(%)

Kapur

(%) T1 (

o

C) T2 (oC)

HHV (kal/g) 1

0

0 25,40 25,80 6150,89 2 1 25,70 26,11 6826,64 3 3 23,53 23,95 6502,38 4 5 24,12 24,54 6502,38 5

10

0 26,22 26,63 6256,34 6 1 24,55 24,96 6326,64 7 3 24,95 25,37 6502,38 8 5 25,35 25,78 6678,12 9

20

0 25,73 26,14 6414,51 10 1 25,87 26,29 6502,38 11 3 26,20 26,63 6678,12


(60)

37

12 5 26,51 26,95 6853,86 13

30

0 26,75 27,18 6590,25 14 1 26,81 27,24 6678,12 15 3 27,10 27,54 6853,86 16 5 27,42 27,85 6678,12

L1.2 DATA PERCOBAAN KADAR AIR BRIKET PELEPAH AREN

Tabel L1.2 Data Percobaan Kadar Air Briket Pelepah Aren RUN Tapioka (%) Kapur (%) Beratsampel (g) Kadar air (%)

1

0

0 5 7,04

2 1 5 6,90

3 3 5 6,74

4 5 5 6,44

5

10

0 5 7,56

6 1 5 7,29

7 3 5 6,96

8 5 5 6,88

9

20

0 5 7,83

10 1 5 7,68

11 3 5 7,38

12 5 5 6,98

13

30

0 5 8,18

14 1 5 8,14

15 3 5 8,06

16 5 5 7,96

L1.3 DATA PERCOBAAN KADAR ABU BRIKET PELEPAH AREN

Tabel L1.3 Data Percobaan Kadar Abu Briket Pelepah Aren

RUN Tapioka (%) Kapur (%) Berat cawan (g) Berat cawan + sampel (g) Berat cawan + abu (g) Berat abu (g) Kadar abu (%) 1 0

0 42,15 47,15 42,65 0,50 10,0 2 1 42,95 47,95 43,50 0,55 11,0 3 3 42,10 47,10 42,80 0,70 14,0 4 5 45,80 50,80 46,70 0,90 18,0 5

10

0 45,36 50,36 45,94 0,58 11,6 6 1 42,94 47,94 43,60 0,66 13,2 7 3 42,14 47,14 43,10 0,96 19,2 8 5 46,15 51,15 47,60 1,45 29,0 9

20

0 43,23 48,23 43,95 0,72 14,4 10 1 43,30 48,30 44,20 0,90 18,0 11 3 43,60 48,60 45,00 1,40 28,0 12 5 31,30 36,30 32,79 1,49 29,8 13

30 0 42,14 47,14 43,16 1,02 20,4 14 1 45,37 50,37 46,70 1,33 26,6


(61)

38

15 3 42,18 47,18 43,65 1,47 29,4 16 5 44,14 49,14 45,78 1,64 32,8

L1.4DATA PERCOBAAN KADAR BAHAN VOLATIL BRIKET PELEPAH

Tabel L1.4 Data Percobaan Kadar Bahan Volatil Briket Pelepah Aren

RUN Tapioka (%) Kapur (%) Berat cawan (g) Berat cawan + sampel (g) Berat cawan + residu (g) Berat residu (g) Kadar bahan volatil (%) 1 0

0 43,12 48,12 45,90 2,78 44,4 2 1 46,20 51,20 49,10 2,90 42,0 3 3 42,85 47,85 45,85 3,00 40,0 4 5 42,50 47,50 46,00 3,50 30,0 5

10

0 45,30 50,30 47,94 2,64 47,2 6 1 46,15 51,15 48,82 2,67 46,6 7 3 43,00 48,00 45,80 2,80 44,0 8 5 42,50 47,50 46,00 3,50 30,0 9

20

0 46,18 51,18 48,72 2,54 49,2 10 1 53,50 58,50 56,10 2,60 48,0 11 3 43,00 48,00 45,60 2,60 48,0 12 5 53,50 58,50 56,30 2,80 44,0 13

30

0 43,10 48,10 45,50 2,40 52,0 14 1 31,30 36,30 33,79 2,42 51,6 15 3 42,30 47,30 44,70 2,40 52,0 16 5 45,40 50,40 47,90 2,50 50,0

L1.5 DATA PERCOBAAN KADAR KARBON BRIKET PELEPAH AREN

Tabel L1.5 Data Percobaan Kadar Karbon Briket Pelepah Aren

RUN Tapioka

(%) Kapur (%)

Kadar karbon

(%) 1

0

0 38,56

2 1 40,10

3 3 39,26

4 5 45,56

5

10

0 33,64

6 1 32,91

7 3 29,84

8 5 34,12

9

20

0 28,57

10 1 26,32

11 3 16,62

12 5 19,22

13

30 0 19,42


(62)

39

15 3 10,54

16 5 9,24

L1.6DATA PERCOBAAN KETEGUHAN TEKAN BRIKET PELEPAH AREN

Tabel L1.6 Data Percobaan Keteguhan Tekan Briket Pelepah Aren

RUN Tapioka (%)

Kapur (%)

Keteguhan Tekan (kg/cm2) 1

0

0 79,535 2 1 74,437 3 3 66,279 4 5 59,141 5

10

0 121,342 6 1 120,322 7 3 115,224 8 5 104,007 9

20

0 153,972 10 1 152,952 11 3 142,755 12 5 129,499 13

30

0 186,601 14 1 183,542 15 3 173,346 16 5 160,090

LAMPIRAN 2

CONTOH PERHITUNGAN

L2.1 NILAI KALOR BRIKET PELEPAH AREN

T1 = 25,70oC

T2 = 26,11oC

Tkp = suhu kawat penyala = 0,05oC

cv = panas jenis alat = 73529,6 kJ/kg.oC = (73529,6/4,184) kal/g. oC

Nilai Kalor/High Heating Value (HHV) = (T2 – T1 – Tkp) x cv

=(25,70–26,11 – 0,05)x73529,6 = 6326,639 kal/g


(63)

40

L2.2 KADAR ABU BRIKET PELEPAH AREN

Berat cawan kosong (w1) = 42,95 gr

Berat cawan kosong + sampel (w2) = 47,95 gr

Berat cawan + abu (w3) = 43,50 gr 100% x w w w w abu Kadar 1 2 1 3 − − = 100% x 42,95 -47,95 42,95 -43,50 abu

Kadar = = 11 %

L2.3 KADAR BAHAN VOLATIL BRIKET PELEPAH AREN

Berat cawan kosong (w1) = 46,20 gr

Berat cawan kosong + sampel (w2) = 51,20 gr

Berat cawan + residu (w3) = 49,10 gr 100% x w w ) w w ( ) w (w menguap mudah zat Kadar 1 2 1 3 1 2 − − − − = 100% x 46,20 -51,20 46,20) -(49,10 -46,20) -(51,20 menguap mudah zat

Kadar =

= 42 %

L2.4 KADAR KARBON BRIKET PELEPAH AREN

Kadar Karbon = 100% - % (Kadar air + Kadar abu + Kadar bahan volatil) Kadar Karbon = 100% - (6,9 + 11 + 42)


(64)

41

LAMPIRAN 3

DOKUMENTASI PERCOBAAN


(65)

42

Gambar L3.2 Serbuk Arang Pelepah Aren

Gambar L3.3 Tepung Tapioka


(1)

39

15 3 10,54

16 5 9,24

L1.6DATA PERCOBAAN KETEGUHAN TEKAN BRIKET PELEPAH AREN

Tabel L1.6 Data Percobaan Keteguhan Tekan Briket Pelepah Aren RUN Tapioka

(%)

Kapur (%)

Keteguhan Tekan (kg/cm2) 1

0

0 79,535

2 1 74,437

3 3 66,279

4 5 59,141

5

10

0 121,342

6 1 120,322

7 3 115,224

8 5 104,007

9

20

0 153,972

10 1 152,952

11 3 142,755

12 5 129,499

13

30

0 186,601

14 1 183,542

15 3 173,346

16 5 160,090

LAMPIRAN 2

CONTOH PERHITUNGAN

L2.1 NILAI KALOR BRIKET PELEPAH AREN T1 = 25,70oC

T2 = 26,11oC

Tkp = suhu kawat penyala = 0,05oC

cv = panas jenis alat = 73529,6 kJ/kg.oC = (73529,6/4,184) kal/g. oC

Nilai Kalor/High Heating Value (HHV) = (T2 – T1 – Tkp) x cv

=(25,70–26,11 – 0,05)x73529,6 = 6326,639 kal/g


(2)

40

L2.2 KADAR ABU BRIKET PELEPAH AREN

Berat cawan kosong (w1) = 42,95 gr

Berat cawan kosong + sampel (w2) = 47,95 gr

Berat cawan + abu (w3) = 43,50 gr

100% x w w w w abu Kadar 1 2 1 3 − − = 100% x 42,95 -47,95 42,95 -43,50 abu

Kadar = = 11 %

L2.3 KADAR BAHAN VOLATIL BRIKET PELEPAH AREN Berat cawan kosong (w1) = 46,20 gr

Berat cawan kosong + sampel (w2) = 51,20 gr

Berat cawan + residu (w3) = 49,10 gr

100% x w w ) w w ( ) w (w menguap mudah zat Kadar 1 2 1 3 1 2 − − − − = 100% x 46,20 -51,20 46,20) -(49,10 -46,20) -(51,20 menguap mudah zat

Kadar =

= 42 %

L2.4 KADAR KARBON BRIKET PELEPAH AREN

Kadar Karbon = 100% - % (Kadar air + Kadar abu + Kadar bahan volatil) Kadar Karbon = 100% - (6,9 + 11 + 42)


(3)

41

LAMPIRAN 3

DOKUMENTASI PERCOBAAN


(4)

42

Gambar L3.2 Serbuk Arang Pelepah Aren

Gambar L3.3 Tepung Tapioka


(5)

43

Gambar L3.5 Alat Pencetak Briket

Gambar L3.6 Moisture Analyzer


(6)

44

Gambar L3.8 Kalorimeter Bom