Rancang Bangun Alat Pirolisis Untuk Pembuatan Asap Cair dengan Memanfaatkan Limbah Tempurung Kelapa

RANCANG BANGUN ALAT PIROLISIS UNTUK PEMBUATAN
ASAP CAIR DENGAN MEMANFAATKAN LIMBAH
TEMPURUNG KELAPA
SKRIPSI

OLEH

HENRI SAPUTRA HARAHAP
060308033

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2011

Universitas Sumatera Utara

RANCANG BANGUN ALAT PIROLISIS UNTUK PEMBUATAN
ASAP CAIR DENGAN MEMANFAATKAN LIMBAH
TEMPURUNG KELAPA

SKRIPSI

OLEH :

HENRI SAPUTRA HARAHAP
060308033/KETEKNIKAN PERTANIAN

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana
di Program Studi Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara

Disetujui oleh :

Komisi Pembimbing

( Ainun Rohanah, STP, M.Si)
Ketua

(Taufik Rizaldi, STP, MP)
Anggota

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2011

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
HENRI SAPUTRA HARAHAP : Rancang Bangun Alat Pirolisis Untuk
Pembuatan Asap Cair dengan Memanfaatkan Limbah Tempurung Kelapa,
dibimbing oleh AINUN ROHANAH dan TAUFIK RIZALDI.
Salah satu cara untuk membuat asap cair adalah dengan
mengkondensasikan asap hasil pembakaran tidak sempurna dari tempurung kelapa.
Asap memiliki kemampuan untuk mengawetkan bahan makanan karena adanya
senyawa asam, fenolat dan karbonil. Salah satu bahan yang digunakan untuk
pembuatan asap cair adalah tempurung kelapa karena tempurung kelapa merupakan
bahan sisa dari buah kelapa sehingga dapat dimanfaatkan lagi hingga bernilai
ekonomi. Penelitian ini bertujuan untuk mendesain, membuat, dan menguji alat
pirolisis pembuat asap cair yang dilakukan pada bulan Januari 2011 sampai dengan

bulan April 2011 di Laboratorium Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara, Medan, dengan cara studi literatur, melakukan
eksperimen, serta pengamatan dan pengujian terhadap alat. Parameter yang diamati
adalah kapasitas efektif alat, rendemen, dan analisis ekonomi.
Hasil penelitian menunjukkan kapasitas efektif alat sebesar 2,44 L/jam
dengan rendemen sebesar 41,073%. Sedangkan biaya pokok yang harus
dikeluarkan untuk membuat 1 liter asap cair adalah sebanyak Rp. 4.034,669.
Kata kunci : alat, pirolisis, tempurung kelapa.

ABSTRACT
HENRI SAPUTRA HARAHAP : The Engineering of pyrolysis equipment for
making liquid smoke by utilizing waste of coconut shell, supervised by AINUN
ROHANAH and TAUFIK RIZALDI.
One way to make liquid smoke is by condensing of smoke resulted from
incomplete combustion of coconut shell. Smoke has the ability to preserve food
stuff because of the existence of acid compound, phenol and carbonyl. One of the
materials used to produce liquid smoke is coconut shell which is waste from
coconut fruit so it can be used again to increase economic value. The aim of this
research was to engineer, make, and test the pyrolysis liquid smoke equipment
from January 2011 until April 2011 at the Laboratory of Agricultural Engineering,

Faculty of Agriculture, University of North Sumatra, Medan, using of literature
study, experiment, and also observation and testing of the equipment. Parameters
observed were effective capacity of the equipment, yield, and economic analysis.
Based on the research, the effective capacity of the equipment was 2.44L/h
with a yield of 41.073%.. While the basic costs to be incurred to make 1 liter of
liquid smoke is as much as Rp. 4.034.669.
Keywords: equipment, pyrolysis, coconut shell.

Universitas Sumatera Utara

RIWAYAT HIDUP
Henri Saputra Harahap, dilahirkan di Padangsidimpuan pada tanggal 18
Februari 1988 dari Ayah Maksum Harahap dan Ibu Siti Samsuri Lubis. Penulis
merupakan anak pertama dari lima bersaudara.
Tahun 2006 penulis lulus dari SMAN 2 Kota Padangsidimpuan dan pada
tahun yang sama lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara melalui jalur
Panduan Minat dan Prestasi (PMP). Penulis memilih Program Studi Teknik
Pertanian, Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan penulis aktif menjadi Wakil Sekretaris
Bidang Pengkaderan Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) dan pernah

mengikuti kegiatan organisasi Agriculture Technology Moslem (ATM) sebagai
anggota. Selain itu penulis juga aktif sebagai Asisten Laboratorium Perbengkelan
tahun 2009, tahun 2010 aktif sebagai Asisten Laboratorium Thermodinamika dan
Pindah Panas serta sebagai Asisten Koordinator Laboratorium Perbengkelan, dan
pada tahun 2011 sebagai Asisten Koordinator Laboratorium Thermodinamika dan
Pindah Panas.
Pada tanggal 07 Juni 2009 sampai dengan 07 Juli 2009, penulis
melaksanakan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di PT Perkebunan Nusantara IV
Unit Kebun Pabatu, Kabupaten Serdang Berdagai.

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, Tuhan Yang Maha
Kuasa atas segala rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi yang berjudul ”Rancang Bangun Alat Pirolisis untuk Pembuatan Asap Cair
dengan Memanfaatkan Limbah Tempurung Kelapa”.
Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada kedua orang tua penulis yang telah membesarkan, memelihara dan
mendidik penulis selama ini. Penulis juaga mengucapkan terima kasih kepada Ibu

Ainun Rohanah, STP, M.Si., selaku ketua komisi pembimbing dan Bapak Taufik
Rizaldi, STP, MP., sebagai anggota komisi pembimbing yang telah membimbing
dan memberikan berbagai masukan berharga bagi penulis dari mulai menetapkan
judul, melakukan penelitian, sampai pada ujian akhir.
Disamping itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua staf
pengajar dan pegawai di Program Studi Keteknikan Pertanian, serta semua rekan
mahasiswa yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah membantu penulis
dalam menyelesaikan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat.

Medan, Juni 2011

Penulis

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

ABSTRAK ..................................................................................................
RIWAYAT HIDUP .....................................................................................
KATA PENGANTAR .................................................................................

DAFTAR TABEL .................................................................................. ........ .
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................
PENDAHULUAN
Latar Belakang ..............................................................................................
Tujuan Penelitian ..........................................................................................
Kegunaan Penelitian .....................................................................................
Batasan Penelitian .........................................................................................
TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Kelapa ...........................................................................................
Tempurung Kelapa .......................................................................................
Asap Cair . ....................................................................................................
Komosisi Asap Cair ......................................................................................
Manfaat Asap Cair . ......................................................................................
Proses Pirolisis .............................................................................................
Jenis Asap Cair .............................................................................................
Komponen Alat Pengolahan Asap Cair ........................................................
Reaktor Pirolisis ................................................................................
Pipa Penghubung ..............................................................................
Tabung endapan fraksi berat ..............................................................
Kondensor.........................................................................................

Logam yang Digunakan ...............................................................................
Mekanisme Pembuatan Alat .........................................................................
Prinsip Kerja Alat Pirolisis ...........................................................................
Analisa Ekonomi dan Analisa Kelayakan Usaha ..........................................
Break Even Point/BEP ......................................................................
B/C Ratio ..........................................................................................
Net Present Value (NPV) ..................................................................
Internal Rete of Returns (IRR) .........................................................
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian .......................................................................
Bahan dan Alat Penelitian ............................................................................
Metode Penelitian ........................................................................................
Komponen Alat ............................................................................................
Persiapan Penelitian .....................................................................................
Prosedur Penelitian ......................................................................................
Parameter yang Diamati ................................................................................
Kapasitas Efektif Alat .......................................................................
Rendemen .........................................................................................
Analisis Ekonomi ..............................................................................
HASIL DAN PEMBAHASAN

Kapasitas Efektif Alat ..................................................................................

Hal
i
ii
iii
vi
vii
1
3
4
4
5
5
6
7
9
9
12
12

12
13
13
13
14
16
16
17
17
18
19
20
22
22
22
22
24
25
26
26

26
27
33

Universitas Sumatera Utara

Rendemen ....................................................................................................
Analisis Ekonomi .........................................................................................
Break Event Point (Perhitungan Titik Impas) ...............................................
Net present value .........................................................................................
Internal rate of return (IRR) ........................................................................
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan...................................................................................................
Saran ............................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................
LAMPIRAN

34
36
37
37
38
39
40
41

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

No.

Hal.

1. Komposisi buah kelapa ............................................................................ 5
2. Komposisi kimia tempurung kelapa ......................................................... 6
3. Komposisi rata-rata dari total gas yang dihasilkan pada proses
karbonisasi kayu ....................................................................................... 11
4. Kebutuhan Bahan untuk satu kali pembuatan asap cair .............................. 32
5. Data Laju Kenaikan Suhu Pada Saat Proses Pirolisis ................................. 33
6. Hasil Pembakaran Tempurung Kelapa dengan Alat Pirolisis ..................... 33
7. Berat Asap Cair yang Dihasilkan............................................................... 35
8. Berat Arang dari Sisa Pembakaran ............................................................ 35
9. Volume Tar yang Tertampung................................................................... 36

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

No.

Hal.

1. Flow Chart Pelaksanaan Penelitian ........................................................... 43
2. Data Hasil Pengamatan ............................................................................. 45
3. Kapasitas Efektif Alat dan Rendemen ....................................................... 46
4. Perhitungan Massa Jenis Asap Cair ........................................................... 47
5. Analisis Ekonomi ...................................................................................... 48
6. Break Event Point ..................................................................................... 52
7. Net Present Value ..................................................................................... 53
8. Internal Rate Of Return ............................................................................. 57
9. Prinsip Kerja Alat ..................................................................................... 58
10. Perawatan Alat ........................................................................................ 59
11. Keselamatan Kerja .................................................................................. 60
12. Spesifikasi alat pirolisis ........................................................................... 61
13. Gambar Teknik Alat ................................................................................ 62
14. Gambar ................................................................................................... 65

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
HENRI SAPUTRA HARAHAP : Rancang Bangun Alat Pirolisis Untuk
Pembuatan Asap Cair dengan Memanfaatkan Limbah Tempurung Kelapa,
dibimbing oleh AINUN ROHANAH dan TAUFIK RIZALDI.
Salah satu cara untuk membuat asap cair adalah dengan
mengkondensasikan asap hasil pembakaran tidak sempurna dari tempurung kelapa.
Asap memiliki kemampuan untuk mengawetkan bahan makanan karena adanya
senyawa asam, fenolat dan karbonil. Salah satu bahan yang digunakan untuk
pembuatan asap cair adalah tempurung kelapa karena tempurung kelapa merupakan
bahan sisa dari buah kelapa sehingga dapat dimanfaatkan lagi hingga bernilai
ekonomi. Penelitian ini bertujuan untuk mendesain, membuat, dan menguji alat
pirolisis pembuat asap cair yang dilakukan pada bulan Januari 2011 sampai dengan
bulan April 2011 di Laboratorium Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara, Medan, dengan cara studi literatur, melakukan
eksperimen, serta pengamatan dan pengujian terhadap alat. Parameter yang diamati
adalah kapasitas efektif alat, rendemen, dan analisis ekonomi.
Hasil penelitian menunjukkan kapasitas efektif alat sebesar 2,44 L/jam
dengan rendemen sebesar 41,073%. Sedangkan biaya pokok yang harus
dikeluarkan untuk membuat 1 liter asap cair adalah sebanyak Rp. 4.034,669.
Kata kunci : alat, pirolisis, tempurung kelapa.

ABSTRACT
HENRI SAPUTRA HARAHAP : The Engineering of pyrolysis equipment for
making liquid smoke by utilizing waste of coconut shell, supervised by AINUN
ROHANAH and TAUFIK RIZALDI.
One way to make liquid smoke is by condensing of smoke resulted from
incomplete combustion of coconut shell. Smoke has the ability to preserve food
stuff because of the existence of acid compound, phenol and carbonyl. One of the
materials used to produce liquid smoke is coconut shell which is waste from
coconut fruit so it can be used again to increase economic value. The aim of this
research was to engineer, make, and test the pyrolysis liquid smoke equipment
from January 2011 until April 2011 at the Laboratory of Agricultural Engineering,
Faculty of Agriculture, University of North Sumatra, Medan, using of literature
study, experiment, and also observation and testing of the equipment. Parameters
observed were effective capacity of the equipment, yield, and economic analysis.
Based on the research, the effective capacity of the equipment was 2.44L/h
with a yield of 41.073%.. While the basic costs to be incurred to make 1 liter of
liquid smoke is as much as Rp. 4.034.669.
Keywords: equipment, pyrolysis, coconut shell.

Universitas Sumatera Utara

PENDAHULUAN

Latar Belakang
Kelapa merupakan tanaman berpotensial tinggi karena seluruh bagiannya
bisa dimanfaatkan. Potensi kelapa di Indonesia amat besar dan telah ditanam
hampir di seluruh Indonesia dan luas arealnya terus meningkat. Pada tahun 2005,
luas perkebunan kelapa mencapai 3,8 juta hektar. Area tersebut tersebar di seluruh
pelosok Tanah Air, bahkan hingga di pulau-pulau terpencil. Kepemilikan kebun
tersebut 98%-nya merupakan perkebunan rakyat (Prihandana dan Roy, 2007).
Dilihat dari luas areal, posisi perkelapaan Indonesia di dunia berada di
tingkat pertama, yang tahun 2005 seluas 3,8 juta hektar (31,2%) dari total area di
dunia (11,909 juta hektar). Lalu disusul Filipina 3,077 juta hektar (25,8%), India
1,908 juta hektar (16,0%), Srilanka 442.000 hektar (3,7%), Thailand 372.000
hektar (3,1%), dan negara lainnya 2,398 juta hektar (20,2%). Data diatas
menunjukkan bahwa Indonesia merupakan salah satu Negara paling tinggi produksi
kelapanya (Prihandana dan Roy, 2007).
Berdasarkan data dari Dirjen Tanaman Perkebunan Deptan pada tahun 2007
yang dikutip dari majalah TRUBUS edisi Desember (2008), luas area perkebunan
kelapa di Sumatera Utara adalah 123.770 Ha. Sedangkan produksi kelapa tiap
tahunnya adalah 654.042 butir/tahun.

Dengan tingginya produksi kelapa di

Sumatera Utara, maka diperkirakan limbah yang dihasilkan dari kelapa tersebut
cukup tinggi. Lain halnya lagi dengan tingkat komsumtif masyarakat Sumatera
Utara yang cukup tinggi terhadap penggunaan santan kelapa untuk berbagai produk
olahan makanan. Tentunya hal ini akan semakin menambah volume limbah di
Sumatera Utara berupa limbah batok kelapa dan sabut kelapa.

1
Universitas Sumatera Utara

Untuk mengatasi peningkatan produksi sampah karena keterbatasan lahan
tempat pembuangan akhir (TPA), maka upaya pengembangan ilmu pengetahuan
dan teknologi dikembangkan untuk mengolah beberapa hasil sampingan kelapa
seperti tempurung, dan sabut agar dapat diolah menjadi produk yang memiliki nilai
ekonomi yang tinggi, seperti arang tempurung kelapa yang sangat potensial untuk
diolah menjadi arang aktif. Namun dengan meningkatnya produksi arang aktif yang
menggunakan bahan dasar tempurung kelapa maka akan mengakibatkan terjadinya
pencemaran udara karena adanya penguraian senyawa-senyawa kimia dari
tempurung kelapa pada proses pembakaran. Pada proses pirolisis juga dihasilkan
asap cair, tar dan gas-gas yang tak terembunkan. Asap cair yang merupakan hasil
sampingan dari industri arang aktif tersebut mempunyai nilai ekonomi yang tinggi
jika dibandingkan dengan dibuang ke atmosfir. Asap cair diperoleh dari
pengembunan asap hasil penguraian senyawa-senyawa organik yang terdapat
dalam tempurung kelapa sewaktu proses pirolisis.
Selama pirolisis akan terbentuk berbagai macam senyawa. Senyawasenyawa yang terdapat di dalam asap dikelompokkan menjadi beberapa golongan
yaitu, fenol, karbonil (terutama keton dan aldehid), asam furan, alkohol dan ester,
lakton, hidrokarbon alifatik, dan hidrokarbon poliiklis aromatis (Darmadji, 1996).
Seiring dengan fenomena yang terjadi baru-baru ini, masyarakat Indonesia
mulai menyadari bahwa betapa lamanya masyarakat Indonesia dijejali dengan
bahan-bahan kimia sebagai bahan tambahan pada makanan yang dikonsumsi.
Padahal, Badan Pengawas Obat dan Makanan melarang penggunaan formalin
untuk mengawetkan makanan karena formalin berdampak buruk pada kesehatan
seperti memicu depresi susunan saraf, memperlambat peredaran darah, dan kencing

Universitas Sumatera Utara

darah.

Tanpa

menyadari

dampak

yang

ditimbulkannya

masyakat

tetap

menggunakannya. Formalin dan Borax sebetulnya adalah pengwet mayat.
Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan ternyata asap cair bisa
digunakan sebagai bahan pengawet alami. Pelzar and Chan (1995) menyatakan
senyawa yang mendukung sifat antibakteri dari asap cair adalah senyawa fenol dan
asam. Senyawa fenol menghambat pertumbuhan bakteri dengan memperpanjang
fase lag secara proporsional di dalam sel. Selain itu Balai Penelitian Sembawa
sebagai Pusat Penelitian Karet (2002) melaporkan bahwa asap cair bisa digunakan
untuk mempersingkat waktu pengolahan karet Ribbed Smoked Sheet (RSS), secara
konvesional memerlukan waktu 5-6 hari dipersingkat hanya 36 jam dengan
menghemat kayu bakar sebanyak 2,45 m3 perton karet serta ramah lingkungan
karena dapat mengurangi polusi udara akibat pembakaran pada pengolahan RSS
secara konvensional.
Berdasarkan hal di atas penulis berinisiatif untuk merancang dan
mengembangkan alat untuk memproduksi asap cair yang sudah ada dengan
konstruksi yang cukup sederhana sehingga tidak membutuhkan keahlian khusus
dan pelatihan bagi pengguna pemula. Alat tersebut dinamakan Alat Pirolisis yang
menggunakan metode pembakaran secara pirolisa yaitu pembakaran dengan sedikit
O 2 dan suhu yang tinggi. Pada komponen alat ini dilakukan penambahan pipa
sebanyak 3 batang pada bagian dalam reaktor pirolisis dengan tujuan agar peroses
pembakaran lebih cepat berlangsung.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mendesain, membuat, dan menguji alat
pirolisis untuk memproduksi asap cair.

Universitas Sumatera Utara

Kegunaan Penelitian
1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan
syarat untuk dapat menyelesaikan pendidikan di Program Studi Teknik
Pertanian Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara
2. Bagi mahasiswa, sebagai informasi pendukung untuk melakukan penelitian
lebih lanjut mengenai pembuatan asap cair
3. Bagi masyarakat, untuk membantu dan memotivasi dalam proses produksi
asap cair.
Batasan Penelitian
Asap cair yang dimaksud disini adalah asap cair yang merupakan hasil
kondensat peroses pembakaran secara pirolisa dari bahan tempurung kelapa.
Penelitian ini hanya sebatas mendesain, membuat, dan menguji alat pirolisis untuk
memproduksi asap cair.

Universitas Sumatera Utara

TINJAUAN PUSTAKA

Tanaman Kelapa
Tanaman kelapa (Cocos nucifera L.) merupakan salah satu tanaman yang
termasuk dalam famili Palmae dan banyak tumbuh di daerah tropis, seperti di
Indonesia. Tanaman kelapa membutuhkan lingkungan hidup yang sesuai untuk
pertumbuhan dan produksinya. Faktor lingkungan itu adalah sinar matahari,
temperatur, curah hujan, kelembaban, dan tanah (Palungkun, 2001).
Kelapa dikenal sebagai tanaman yang serbaguna karena seluruh bagian
tanaman ini bermanfaat bagi kehidupan manusia serta mempunyai nilai ekonomis
yang cukup tinggi. Salah satu bagian yang terpenting dari tanaman kelapa adalah
buah kelapa. Buah kelapa terdiri dari beberapa komponen yaitu kulit luar (epicarp),
sabut (mesocarp), tempurung kelapa (endocarp), daging buah (endosperm), dan air
kelapa. Adapun komposisi buah kelapa dapat kita lihat pada tabel berikut ini.
Tabel 1. Komposisi buah kelapa
Bagian buah
Sabut
Tempurung
Daging buah
Air kelapa
(Palungkun, 2001).

Jumlah berat (%)
35
12
28
25

Tempurung Kelapa
Tempurung kelapa merupakan bagian buah kelapa yang fungsinya secara
biologis adalah pelindung inti buah dan terletak di bagian sebelah dalam sabut
dengan ketebalan berkisar antara 3–6 mm. Tempurung kelapa dikategorikan
sebagai kayu keras tetapi mempunyai kadar lignin yang lebih tinggi dan kadar
selulosa lebih rendah dengan kadar air sekitar enam sampai sembilan persen

5
Universitas Sumatera Utara

(dihitung berdasarkan berat kering) dan terutama tersusun dari lignin, selulosa dan
hemiselulosa (Tilman, 1981).
Apabila tempurung kelapa dibakar pada temperatur tinggi dalam ruangan
yang tidak berhubungan dengan udara maka akan terjadi rangkaian proses
penguraian penyusun tempurung kelapa tersebut dan akan menghasilkan arang,
destilat, tar dan gas. Destilat ini merupakan komponen yang sering disebut sebagai
asap cair (Pranata, 2008).
Tempurung kelapa termasuk golongan kayu keras dengan kadar air sekitar
enam sampai sembilan persen (dihitung berdasar berat kering), dan terutama
tersusun dari lignin, selulosa dan hemiselulosa. Data komposisi kimia tempurung
kelapa dapat kita lihat pada tabel berikut ini.
Tabel 2. Komposisi kimia tempurung kelapa
Komponen
Selulosa
Hemiselulosa
Lignin
Abu
Komponen ekstraktif
Uronat anhidrat
Nitrogen
Air
(Suhardiyono, 1988).

Persentase %
26,6
27,7
29,4
0,6
4,2
3,5
0,1
8,0

Asap Cair
Asap cair adalah cairan kondensat dari asap yang telah mengalami
penyimpanan dan penyaringan untuk memisahkan tar dan bahan-bahan partikulat.
Salah satu cara untuk membuat asap cair adalah dengan mengkondensasikan asap
hasil pembakaran tidak sempurna dari kayu. Selama pembakaran, komponen utama
kayu yang berupa selulosa, hemiselulosa, dan lignin akan mengalami pirolisis.

Universitas Sumatera Utara

Selama proses pirolisis akan terbentuk berbagai macam senyawa. Senyawasenyawa yang terdapat di dalam asap dikelompokkan menjadi beberapa golongan
yaitu, fenol, karbonil (terutama keton dan aldehid), asam furan, alkohol dan ester,
lakton, hidrokarbon alifatik, dan hidrokarbon poliiklis aromatis. Asap memiliki
kemampuan untuk mengawetkan bahan makanan karena adanya senyawa asam,
fenolat dan karbonil (Pranata, 2008).
Komposisi Asap Cair
Menurut Astuti dalam Pranata (2008), asap cair mengandung berbagai
senyawa yang terbentuk karena terjadinya proses pirolisis dari tiga komponen kayu
yaitu selulosa, hemiselulosa dan lignin. Lebih dari 400 senyawa kimia dalam asap
telah berhasil diidentifikasi. Komponen-komponen tersebut ditemukan dalam
jumlah yang bervariasi tergantung jenis kayu, umur tanaman sumber kayu, dan
kondisi pertumbuhan kayu seperti iklim dan tanah. Komponen-komponen tersebut
meliputi asam yang dapat mempengaruhi citarasa, pH dan umur simpan produk
asapan; karbonil yang bereaksi dengan protein dan membentuk pewarnaan coklat
dan fenol yang merupakan pembentuk utama aroma dan menunjukkan aktivitas
antioksidan.
Diketahui pula bahwa temperatur pembuatan asap merupakan faktor yang
paling menentukan kualitas asap yang dihasilkan. Kandungan maksimum senyawasenyawa fenol, karbonil, dan asam dicapai pada temperatur pirolisis

600 0C.

Tetapi produk yang diberikan asap cair yang dihasilkan pada temperatur 400 0C
dinilai mempunyai kualitas organoleptik yang terbaik dibandingkan dengan asap
cair yang dihasilkan pada temperatur pirolisis yang lebih tinggi.
Menurut Girard (1992), senyawa-senyawa penyusun asap cair meliputi:

Universitas Sumatera Utara

1.

Senyawa-senyawa fenol merupakan senyawa yang berperan sebagai
antioksidan sehingga dapat memperpanjang masa simpan produk asapan.
Kandungan senyawa fenol dalam asap sangat tergantung pada temperatur
pirolisis kayu. Kuantitas fenol pada kayu sangat bervariasi yaitu antara 10200 mg/kg. Beberapa jenis fenol yang biasanya terdapat dalam produk asapan
adalah guaiakol, dan siringol.

2.

Senyawa-senyawa karbonil merupakan senyawa yang berperan pada
pewarnaan dan citarasa produk asapan. Golongan senyawa ini mepunyai
aroma seperti aroma karamel yang unik. Jenis senyawa karbonil yang terdapat
dalam asap cair antara lain adalah vanilin dan siringaldehida.

3.

Senyawa-senyawa asam merupakan senyawa yang berperan sebagai
antibakteri dan membentuk cita rasa produk asapan. Senyawa asam ini antara
lain adalah asam asetat, propionat, butirat dan valerat.

4.

Senyawa hidrokarbon polisiklis aromatis merupakan senyawa yang dapat
terbentuk pada proses pirolisis kayu. Senyawa hidrokarbon aromatik seperti
benzo(a)pirena merupakan senyawa yang memiliki pengaruh buruk karena
bersifat karsinogen.

5.

Senyawa benzo(a)pirena merupakan senyawa yang mempunyai titik didih
310 0C dan dapat menyebabkan kanker kulit jika dioleskan langsung pada
permukaan kulit. Akan tetapi proses yang terjadi memerlukan waktu yang
lama.

Universitas Sumatera Utara

Manfaat Asap Cair
Menurut Darmadji (1999), asap cair memiliki banyak manfaat dan telah
digunakan pada berbagai industri, antara lain :
1. Industri pangan
Asap cair ini mempunyai kegunaan yang sangat besar sebagai pemberi rasa
dan aroma yang spesifik juga sebagai pengawet karena sifat antimikrobia dan
antioksidannya. Dengan tersedianya asap cair maka proses pengasapan tradisional
dengan menggunakan asap secara langsung yang mengandung banyak kelemahan
seperti pencemaran lingkungan, proses tidak dapat dikendalikan, kualitas yang
tidak konsisten serta timbulnya bahaya kebakaran, yang semuanya tersebut dapat
dihindari.
2. Industri perkebunan
Asap cair dapat digunakan sebagai koagulan lateks dengan sifat fungsional
asap cair seperti antijamur, antibakteri dan antioksidan tersebut dapat memperbaiki
kualitas produk karet yang dihasilkan.
3. Industri kayu
Kayu yang diolesi dengan asap cair mempunyai ketahanan terhadap
serangan rayap dari pada kayu yang tanpa diolesi asap cair.
Proses Pirolisis
Menurut Widjaya dalam Pranata (2008), pirolisis adalah proses pemanasan
suatu zat tanpa adanya oksigen sehingga terjadi penguraian komponen-komponen
penyusun kayu keras. Istilah lain dari pirolisis adalah penguraian yang tidak teratur
dari bahan-bahan organik yang disebabkan oleh adanya pemanasan tanpa
berhubungan dengan udara luar. Hal tersebut mengandung pengertian bahwa

Universitas Sumatera Utara

apabila tempurung dipanaskan tanpa berhubungan dengan udara dan diberi suhu
yang cukup tinggi, maka akan terjadi reaksi penguraian dari senyawa-senyawa
kompleks yang menyusun kayu keras dan menghasilkan zat dalam tiga bentuk
yaitu padatan, cairan dan gas.
Pembakaran tidak sempurna pada tempurung kelapa menyebabkan senyawa
karbon kompleks tidak teroksidasi menjadi karbon dioksida dan peristiwa tersebut
disebut sebagai pirolisis. Pada saat pirolisis, energi panas mendorong terjadinya
oksidasi sehingga molekul karbon yang kompleks terurai, sebagian besar menjadi
karbon atau arang. Istilah lain dari pirolisis adalah “destructive distillation” atau
destilasi kering, dimana merupakan proses penguraian yang tidak teratur dari
bahan-bahan organik yang disebabkan oleh adanya pemanasan tanpa berhubungan
dengan udara luar. Hal tersebut mengandung pengertian bahwa apabila tempurung
dipanaskan tanpa berhubungan dengan udara dan diberi suhu yang cukup tinggi
maka akan terjadi rangkaian reaksi penguraian dari senyawa-senyawa kompleks
yang menyusun tempurung dan menghasilkan zat dalam tiga bentuk yaitu padatan,
cairan dan gas.
Tempurung kelapa dan kayu keras memiliki komponen-komponen yang
hampir sama. Kandungan selulosa, hemiselulosa dan lignin dalam kayu berbedabeda tergantung dari jenis kayu. Pada umumnya kayu mengandung dua bagian
selulosa, satu bagian hemiselulosa serta satu bagian lignin. Girard (1992)
menyatakan bahwa produk dekomposisi termal yang dihasilkan melalui reaksi
pirolisis komponen-komponen kayu adalah sebanding dengan jumlah komponenkomponen tersebut dalam kayu.

Universitas Sumatera Utara

Menurut Tahir (1992), pada proses pirolisis dihasilkan tiga macam
penggolongan produk yaitu :
1. Gas-gas yang dikeluarkan pada proses karbonisasi ini sebagian besar berupa
gas CO 2 dan sebagian lagi berupa gas-gas yang mudah terbakar seperti CO,
CH 4 , H 2 dan hidrokarbon tingkat rendah lain. Komposisi rata-rata dari total
gas yang dihasilkan pada proses karbonisasi kayu disajikan pada tabel dibawah
ini.
Tabel 3. Komposisi rata-rata dari total gas yang dihasilkan pada proses
karbonisasi kayu
Komponen gas
Persentase (%)
Karbondioksida
50,77
Karbonmonoksida
27,88
Metana
11,36
Hidrogen
4,21
Etana
3,09
Hidrokarbon tak jenuh
2,72
2. Destilat berupa asap cair dan tar
Komposisi utama dari produk yang tertampung adalah metanol dan asam
asetat. Bagian lainnya merupakan komponen minor yaitu fenol, metil asetat, asam
format, asam butirat dan lain-lain.
3. Residu (karbon).
Tempurung kelapa dan kayu mempunyai komponen-komponen yang
hampir sama. Kandungan selulosa, hemiselulosa dan lignin dalam kayu berbedabeda tergantung dari jenis kayu. Pada umumnya kayu mengandung dua bagian
selulosa dan satu bagian hemiselulosa, serta satu bagian lignin.

Universitas Sumatera Utara

Jenis Asap Cair
Jenis Asap Cair dibedakan atas penggunaannya. Ada 3 jenis grade asap cair,
yaitu sebagai berikut :
1.

Grade 1 yaitu warna bening, rasa sedikit asam, aroma netral, digunakan untuk
makanan, ikan,

2.

Grade 2 yaitu warna kecoklatan transparan, rasa asam sedang, aroma asap
lemah, digunakan untuk makanan dengan taste asap (daging asap, bakso, mie,
tahu, ikan kering, telur asap, bumbu-bumbu barbaque, ikan asap/bandeng
asap),

3.

Grade 3 yaitu warna coklat gelap, rasa asam kuat, aroma asap kuat, digunakan
untuk penggumpal karet pengganti asam semut, penyamakan kulit, pengganti
antiseptik untuk kain, menghilangkan jamur dan mengurangi bakteri patogen
yang terdapat di kolam ikan

(Buckingham, 2010).
Komponen Alat Pengolahan Asap Cair
Reaktor Pirolisis
Reaktor Pirolisis adalah alat pengurai senyawa-senyawa organik yang
dilakukan dengan proses pemanasan tanpa berhubungan langsung dengan udara
luar dengan suhu 300-600 0C. Reaktor pirolisis dibalut dengan selimut dari bata
dan tanah untuk menghindari panas keluar berlebih, memakai bahan bakar kompor
minyak tanah atau gas. Proses pirolisis menghasilkan zat dalam tiga bentuk yaitu
padat, gas dan cairan (Buckingham, 2010).
Cara penggunaan alat ini yaitu dengan memasukkan sampel ke dalam
reaktor pirolisis dan ditutup rapat. Reaktor kemudian dipanaskan selama 5 jam.

Universitas Sumatera Utara

Destilat yang keluar dari reaktor ditampung dalam dua wadah. Wadah pertama
untuk menampung fraksi berat, sedangkan wadah kedua untuk menampung fraksi
ringan. Fraksi ringan ini diperoleh setelah dilewatkan tungku pendingin yang
dilengkapi pipa berbentuk spiral.
Pipa penghubung
Pipa penghubung merupakan bagian komponen dari alat pengolahan asap
cair yang berfungsi sebagai penghubung antara reaktor pirolisis dengan kondensor.
Asap dari proses pembakaran pirolisa akan mengalir menuju kondensor akibat
adanya perbedaan tekanan yang disebabkan oleh perbedaan temperatur antara
reaktor piirolisis dengan kondensor.
Tabung endapan fraksi berat
Tabung endapan praksi berat merupakan komponen alat yang berfungsi
untuk menampung fraksi berat seperti tar, slug, pasir,dan benda-benda lainnya dari
uap asap sebelum sampai pada kondensor. Komponen alat ini terdapat pada bagian
pipa penghubung yang berbentuk tabung. Pada saat asap mengalir pada pipa maka
kandungan asap dengan fraksi berat seperti tar, slug, dan benda-benda lainnya akan
jatuh dan tertampung pada tabung endapan akibat adanya gaya grafitasi.
Kondensor
Kondensor adalah salah satu jenis mesin penukar kalor (heat exchanger)
yang berfungsi untuk mengkondensasikan fluida kerja. Pada alat ini kondensor
merupakan komponen alat yang berfungsi untuk mengembunkan asap menjadi cair.
Kondensor yang digunakan merupakan kondensor tipe vertikal. Uap asap yang
mengalir dari reaktor pirolisis melalui pipa penghubung akan masuk pada
kondensor dan akan mengembun pada pipa kondensat yang terdapat dalam

Universitas Sumatera Utara

kondensor. Pipa kondensat ini berbentuk spiral dengan arah vertikal. Selama asap
tersebut dalam pipa kondensat maka akan terjadi pengembunan sehingga terbentuk
asap cair (Bagasvaniwaran, 2010).
Logam yang Digunakan
Logam yang digunakan merupakan logam baja perkakas (tool steel) dan
logam baja tahan karat Sifat-sifat yang harus dimiliki oleh baja perkakas adalah
tahan pakai, tajam atau mudah diasah, tahan panas, kuat dan ulet. Baja tahan karat
(stainless steel) yang mempunyai seratus lebih jenis yang berbeda-beda. Akan
tetapi, seluruh baja itu mempunyai satu sifat karena kandungan kromium yang
membuatnya tahan terhadap karat. Baja tahan karat dapat dibagi ke dalam tiga
kelompok dasar, yaitu :
a. Baja Tahan Karat Ferit
Baja ini mengandung unsur karbon yang rendah (sekitar 0,04 % C) dan
sebagian besar dilarutkan dalam besi. Sementara itu, unsur lainnya yaitu
kromium sekitar 13 % - 20 % dan tambahan kromium tergantung pada
tingkat ketahanan karat yang diperlukan. Baja ini tidak dapat dikeraskan
dengan cara disepuh dan cocok untuk dipres, ditarik, dan dipuntir. Baja
yang mengandung 13 % kromium digunakan untuk garpu dan sendok,
sedangkan yang mengandung 20 % kromium untuk tabung sinar katoda.
b. Baja Tahan Karat Austenit
Baja tahan karat austenit mengandung nikel dan kromium yang amat tinggi,
nikel akan membuat temperatur transformasinya rendah, sedangkan
kromium akan membuat

kecepatan pendinginan kritisnya rendah.

Campuran kedua unsur itu menghasilkan struktur lapisan austenit pada

Universitas Sumatera Utara

temperatur kamar. Baja ini tidak dapat dikeraskan melalui perlakuan panas,
tetapi dapat disepuh keras. Pekerjaan dan penyepuhan tersebut membuat
baja sukar dikerjakan dengan mesin perkakas. Seperti baja austenit yang
lain, baja tahan karat austenit tidak magnetis. Baja tahan karat yang
mengandung 0,15 % C, 18 % Cr, 8,5 % Ni, dan 0,8 % Mn sesuai untuk
digunakan sebagai alat-alat rumah tangga dan dekoratif. Baja tahan karat
yang mengandung 0,05 % C, 18,5 % Cr, 10 % Ni, dan 0,8 % Mn, baik
untuk dikerjakan dengan cara penarikan dalam karena kandungan
karbonnya rendah. Baja tahan karat yang mengandung 0,3 % C, 21 % Cr, 9
% Ni, dan 0,7 % Mn sesuai untuk dituang. Kebanyakan baja tahan karat
austenit mengandung sekitar 18 % kromium dan 8 % nikel. Proporsi unsur
kromium dan nikel sedikit berbeda dengan penambahan dalam proporsi
yang kecil dari unsur molibdenum, titanium, dan tembaga untuk
menghasilkan sifat-sifat yang spesial. Baja dalam kelompok ini digunakan
apabila diperlukan ketahanannya terhadap panas.
c. Baja Tahan Karat Martensit
Baja tahan karat martensit mengandung sejumlah besar unsur karbon dan
dapat dikeraskan melalui perlakuan panas, juga mempengaruhi sifatsifatnya melalui pengerasan dan penyepuhan. Baja yang mengandung 0,1 %
C, 13 % Cr, dan 0,5 % Mn ini dapat didinginkan untuk memperbaiki
kekuatannya, tetapi tidak menambah kekerasan. Baja ini seringkali disebut
besi tahan karat dan digunakan khususnya untuk peralatan gas turbin dan
pekerjaan dekoratif. Apabila baja ini digunakan untuk alat-alat pemotong
maka terlebih dahulu ditemper atau disepuh pada temperatur sekitar 1800C,

Universitas Sumatera Utara

dan jika digunakan untuk pegas terlebih dahulu ditemper pada temperatur
sekitar 4500C.
(Amanto dan Daryanto, 1999).
Mekanisme Pembuatan Alat
Dalam pekerjaan bengkel alat dan mesin, benda kerja yang akan dijadikan
dalam bentuk tertentu sehingga menjadi barang siap pakai dalam kehidupan seharihari, maka dilakukan proses pengerjaan dengan mesin–mesin perkakas, antara lain
mesin bubut, mesin bor, mesin gergaji, mesin frais, mesin skrap, mesin asah, mesin
gerinda, dan mesin yang lainnya (Daryanto, 1984).
Kekuatan, keawetan, dan pelayanan yang diberikan peralatan usaha tani
bergantung terutama pada macam dan kualitas bahan yang digunakan untuk
pembuatannya. Dalam pembuatannya terdapat kecenderungan konstruksi peralatan
untuk meniadakan sebanyak mungkin baja tuangan dan mengganti dengan baja
tekan atau baja cetak. Bilamana hal ini dilakukan dapat menekan biaya membuat
mesin dalam jumlah besar. Keberhasilan atau kegagalan alat sering sekali
tergantung pada bahan yang dipakai untuk pembuatannya. Bahan yang digunakan
untuk pembuatan peralatan usaha tani dapat diklasifikasikan dalam logam dan non
logam (Smith dan Wilkes, 1990).
Prinsip Kerja Alat Pirolisis
Pada alat pirolisis terjadi proses penguraian senyawa-senyawa organik pada
bahan. Penguraian ini disebabkan oleh proses pemanasan tanpa berhubungan
langsung dengan udara luar dengan suhu 400-600 0C. Untuk mencapai suhu 400600 0C dilakukan pemanasan reaktor selama 5 jam sehingga akan diperoleh destilat

Universitas Sumatera Utara

berupa asap cair setelah melalui proses pengembunan pada kondensor yang
dilengkapi dengan pipa spiral (anonimus, 2010).
Pada proses pemanasan yang terjadi pada reaktor pirolisis, asap yang
dihasilkan akan mengalir menuju kondensor melalui pipa yang mengubungkan
reaktor pirolisis dengan kondensor. Hal ini dikarenakan adanya perbedaan tekanan
yang disebabkan perbedaan temperatur antara reaktor pirolisis dan kondensor.
Sebagaimana yang kita ketahui pada reaktor pirolisis terjadi proses pemanasan
sehingga temperatur naik, sedangkan pada kondensor temperaturnya akan lebih
rendah karena dialiri oleh air, maka akan terjadi perpindahan fluida berupa asap
karena sifat fluida mengalir dari tekanan tinggi menuju tekanan yang lebih rendah.
Analisa Ekonomi dan Analisa Kelayakan Usaha
Break Even Point/BEP (Analisis Titik Impas)
Analisis titik impas umumnya berhubungan dengan proses penentuan tingkat
produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha yang dilakukan dapat membiayai
sendiri (self financing). Dan selanjutnya dapat berkembang sendiri (self growing).
Dalam analisis ini, keuntungan awal dianggap sama dengan nol. Bila pendapatan
dari produksi berada di sebelah kiri titik impas maka kegiatan usaha akan
menderita kerugian, sebaliknya bila di sebelah kanan titik impas akan memperoleh
keuntungan.
Analisis titik impas juga digunakan untuk:
1. Hitungan biaya dan pendapatan untuk setiap alternatif kegiatan usaha,
2. Rencana pengembangan pemasaran untuk menetapkan tambahan investasi
untuk peralatan produksi,

Universitas Sumatera Utara

3. Tingkat produksi dan penjualan yang menghasilkan ekuivalensi (kesamaan)
dari dua alternatif usulan investasi
(Waldiyono, 2008).
Biaya variabel adalah biaya yang besarnya tergantung pada out put yang
dihasilkan. Dimana semakin banyak produk yang dihasilkan maka semakin banyak
bahan yang digunakan. Tak heran jika biayanya semakin besar. Sedangkan, Biaya
tetap adalah biaya yang tidak tergantung pada banyak sedikitnya produk yang akan
dihasilkan (Soeharno, 2007).
Analisis finansial yaitu menghitung tingkat keuangan yang diterima dari
modal yang sudah diinvestasikan pada alat yang akan dibuat. Kriteria investasi
yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
B/C Ratio
Metode B/C Ratio adalah metode dengan memberikan penekanan terhadap
nilai perbandingan antara aspek manfaat (benefit) yang akan diperoleh dengan
aspek biaya dan kerugian yang akan ditanggung (cost) dengan adanya sebuah
investasi.
Adapun metode analisis benefit cost ratio (B/C Ratio) ini akan di jelaskan
sebagai berikut:
Rumus umum B/C Ratio =

ΣBenefit
Benefit
atau
.........................................( 1 )
Cost
ΣCost

Jika analisis dilakukan terhadap present:
n

PWB
B/C Ratio =
atau
PWC

∑ Cb ( FBP)
t =0
n

t

∑ Cc ( FBP)
t =0

t

t

............................................................( 2 )
t

Universitas Sumatera Utara

Jika analisis dilakukan terhadap annual:
n

EUAB
B/C Ratio =
atau
EUAC

∑ Cb ( FBA)
t =0
n

t

∑ Cc ( FBA)
t =0

t

t

.........................................................( 3 )
t

Dimana :
PWB = Present Worth of Benefit
PWC = Present Worth of Cost
Cb

= Cash flow benefit

Cc

= Cash flow cost

FBP

= Faktor bunga present

FBA

= Faktor bunga annual

EUAB = Equivalent Uniform Annual of Benefit
EUAC = Equivalent Uniform Annual of Cost
n

= Umur investasi

t

= periode waktu

Dengan kriteria:
Untuk mengetahui apakah suatu rencana investasi layak ekonomis atau
tidak setelah melalui metode ini:
Jika B/C Ratio ≥ berarti investasi layak (feasible)
Jika B/C Ratio < berarti investasi tidak layak (unfeasible) (Giatman, 2006).
Net Present Value (NPV)
Net present value (NPV) adalah kriteria yang digunakan untuk mengukur
suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan. Perhitungan NPV merupakan net
benefit yang telah didiskon dengan discount factor.

Universitas Sumatera Utara

t =n

NPV = ∑
t =i

( Bt − C t )
(1 + i ) t

……………………………….................................. ( 4 )

Keterangan :
B

= manfaat penerimaan tiap tahun

C

= ongkos yang dikeluarkan tiap tahun

t

= tahun kegiatan usaha (t = 1,2,...n)

i

= tingkat suku bunga yang berlaku

Kriteria NPV yaitu :
NPV > 0, berarti usaha yang telah dilaksanakan menguntungkan;
NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi proyek tidak menguntungkan;
NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang
dikeluarkan
(Pujosumarto, 1998).
Internal Rete of Returns (IRR)
Dengan menggunakan metode IRR kita akan mendapatkan informasi yang
berkaitan dengan tingkat kemampuan cash flow dalam mengembalikan investasi
yang dijelaskan dalam bentuk % periode waktu. Logika sederhananya menjelaskan
seberapa kemampuan cash flow dalam mengembalikan modalnya dan seberapa
besar pula kewajiban yang harus dipenuhi. Kemampuan ini yang disebut dengan
IRR. Sedangkan kewajiban disebut dengan Minimum Atractive Rate of Return
(MARR) (Giatman, 2006).
t =n

IRR = ∑
t =i

( Bi − Ci )
= 0……………………………………………. ………….. ( 5 )
(1 + i )t

Keterangan :
B = manfaat penerimaan tiap tahun

Universitas Sumatera Utara

C = manfaat biaya yang dikeluarkan tiap tahun
t = tahun kegiatan usaha ( t = 1,2,…,n )
i = tingkat suku bunga
Kriteria IRR yaitu :
IRR > social discount rate

berarti usaha layak dilaksanakan

IRR < social discount rate

berarti usaha tidak layak untuk dilaksanakan

(Pujosumarto, 1998).

Universitas Sumatera Utara

BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan Januari sampai bulan April
2011 di Laboratorium Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara, Medan.
Bahan dan Alat Penelitian
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah air,
tempurung kelapa kering, plat baja perkakas,plat besi, gelas ukur, kompor gas, pipa
stainless steel, kran air, pompa air sentrifugal, termometer, selang plastik, pipa
besi, botol plastik, pipa paralon, driken, baut dan mur.
Sedangkan alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat tulis,
gergaji besi, kunci pas, kalkulator, gerinda, komputer, palu, mesin las, dan mesin
bor.
Metode Penelitian
Pada penelitian ini, metode yang digunakan adalah studi literatur
(kepustakaan), lalu melakukan eksperimen tentang alat pirolisis ini. Selanjutnya
dilakukan perancangan bentuk, pembuatan, dan kemudian dilakukan pengujian alat
dengan pengamatan parameter.
Komponen Alat
Alat pirolisis ini mempunyai beberapa komponen yaitu :
1. Reaktor pirolisis
Reaktor pirolisis ini merupakan bagian komponen alat yang berfungsi
sebagai tempat pembakaran tempurung kelapa kering agar menghasilkan
asap. Alat ini berbentuk tabung silinder dengan diameter 50 cm, dan tinggi

22
Universitas Sumatera Utara

70 cm. Dan di bagian atas berbentuk kerucut dengan tinggi 20 cm yang
disambungkan dengan pipa penghubung uap asap menuju kondensor.
2. Pipa penghubung
Pipa ini berdiameter 1 inchi dan berfungsi sebagai tempat aliran uap asap
yang menghubungkan reaktor pirolisis menuju tabung endapan praksi berat
dan kondensor.
3. Tabung endapan fraksi berat
Komponen ini berfungsi untuk menampung fraksi berat seperti tar, slug,
pasir,dan benda-benda lainnya dari uap asap sebelum sampai pada
kondensor.
4. Kondensor
Kondensor ini terdiri dari drum, pompa air sentrifugal, pipa stainless steel
yang berbentuk spiral, dan air. Di sisi samping bawah dan atas drum akan
dibuat lubang untuk aliran masuk dan keluar air yang dipompakan oleh
pompa sentrifugal tersebut. Air ini akan menurunkan temperatur asap
sehingga berubah fase menjadi cair.
5. Pipa keluaran aliran
Pipa ini terbuat dari pipa stainless steel yang berukuran 1 inchi. Pipa ini
berfungsi mengalirkan asap yang telah mencair dari kondensor menuju
wadah penampungan sementara.
6. Wadah penampung
Komponen ini terdiri dari 2 wadah penampung yang dibuat dari botol
plastik. Komponen ini berfungsi sebagai wadah penampungan sementara
asap cair. Kapasitas dari volume 1 botol plastik adalah 1,5 L.

Universitas Sumatera Utara

7. Selang pembuangan gas
Komponen ini dibuat dari selang plastik yang berfungsi sebagai komponen
yang membuang asap yang mengandung gas metan yang dihasilkan selama
proses pembuatan asap cair.
8. Gelas ukur
Gelas ukur ini berfungsi untuk mengetahui jumlah volume asap cair yang
dihasilkan.
Persiapan Penelitian
Sebelum penelitian dilaksanakan, terlebih dahulu dilakukan persiapan untuk
penelitian yaitu merancang bentuk dan ukuran alat, dan mempersiapkan bahanbahan dan peralatan-peralatan yang akan digunakan dalam penelitian.
a. Pembuatan alat
Adapun langkah-langkah dalam pembuatan alat pirolisis ini adalah :
1. Dirancang bentuk alat sesuai dengan urutan proses.
2. Digambar serta ditentukan ukuran alat.
3. Dipilih bahan yang akan digunakan sebagai bahan dasar pembuatan alat.
4. Dilakukan pengukuran terhadap bahan-bahan yang akan digunakan sesuai
dengan ukuran yang telah ditentukan.
5. Dipotong bahan sesuai ukuran.
6. Dibentuk dan dilas plat besi untuk membentuk reaktor pirolisis.
7. Dipotong dan dilas pipa stainless steel untuk membentuk pipa penghubung.
8. Dibentuk dan dilas plat stainless steel untuk membentuk pipa pendinginan
pada kondensor.
9. Disiapkan drum kondensor dan pompa air sentrifugal.

Universitas Sumatera Utara

10. Dibuat satu lubang pada bagian bawah drum, kemudian pada sisi lainnya
dibuat dua lubang, yaitu pada sisi samping atas dan bawah.
11. Dihubungkan pompa pada kedua lubang yang telah dibuat pada sisi drum.
12. Dipasang pipa keluar aliran asap cair pada lubang bagian bawah pada drum
kondensor dengan wadah penampung.
13. Dihubungkan komponen alat yang telah dibuat sesuai dengan urutan proses.
b. Persiapan bahan
1. Disiapkan bahan yang akan dibakar secara proses pirolisa (dalam penelitian
bahan yang digunakan adalah tempurung kelapa).
2. Dikeringkan tempurung kelapa yang masih basah dibawah panas matahari
hingga menjadi kering.
3. Dipecah tempurung kelapa hingga berukuran lebih kecil.
4. Ditimbang bahan (pecahan tempurung kelapa) yang akan dibakar.
5. Tempurung kelapa siap untuk dibakar.
Prosedur Penelitian
1. Dimasukkan bahan ke dalam reaktor pirolisis berupa tempurung kelapa
sebanyak 30 Kg.
2. Dialirkan air ke dalam drum kondensor dengan menggunakan pompa
sentrifugal sebanyak 150 L
3. Dihidupkan kompor gas.
4. Dilakukan pembakaran dengan cara proses pirolisa terhadap bahan yang
terdapat dalam reaktor pirolisis.
5. Dilakukan pembakaran hingga mencapai suhu