Pemanfaatan Limbah Jerami Padi Untuk Briket Dan Biopelet
PEMANFAATAN LIMBAH JERAMI PADI UNTUK BRIKET
DAN BIOPELET
ADINDA MUTIARA
DEPARTEMEN FISKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pemanfaatan Limbah
Jerami Padi untuk Briket dan biopelet adalah benar karya saya dengan arahan dari
komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan
tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks
dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2015
Adinda Mutiara
NIM G74110066
2
ABSTRAK
ADINDA MUTIARA. Pemanfaatan Limbah Jerami Padi untuk Briket dan
Biopelet. Dibimbing oleh MUHAMMAD NUR INDRO dan GUSTAN PARI.
Limbah jerami padi sebagai alternatif energi yang melimpah, namun
belum terolah sepenuhnya. Proses pengarangan dilakukan dengan menggunakan
tungku drum hasil modifikasi disaringan dengan saringan 80 mesh dan 40 mesh
untuk biopelet. Arang yang sudah disaring selanjutnya dicampur dengan perekat
2%, 4%, dan 6% dan untuk biopellet 20%, 30%, dan 50% variasi perekat. Bahan
baku dikempa menggunakan sistem hidrolik manual pada tekanan 20 ton, Untuk
biopellet di kempa dengan suhu 250o C dalam waktu 15 menit. Penambahan
perekat pada tepung kanji mempengaruhi kualitas briket arang serta sifat fisik
yang dihasilkan briket arang dengan kualitas baik dihasilkan pada perekat 6%.
Penelitian ini,menghasilkan arang dengan kadar air 0.094%, kadar abu 6.705%,
kadar zat menguap 3.330%, kadar karbon terikat 89.960%, kerapatan 0.202
g/�� , keteguhan tekan 91.561kg/�� , dan nilai kalor bakar 5041.3 kal/g. Untuk
biopelet dengan kualitas yang baik dihasilkan pada perekat 30% dengan kadar air
0,828%, kadar zat menguap 0,305%, kadar abu 8,05%, kadar karbon terikat
79,07%, keteguhan tekan 62.74kg/�� , kerapatan masa 0.305 g/�� , dan nilai
kalor bakar 4211 kal/g
Kata kunci: biopelet, briket arang, keteguhan tekan, limbah jerami padi
ABSTRACT
ADINDA MUTIARA. Utilization of Rice Straw As Briquette and Biopellet.
Supervised by MUHAMMAD NUR INDRO and GUSTAN PARI.
Rice straw waste is an alternative energy that’s abundance but has not
fully processed. This research propose on the processing of rice straw waste as an
alternative energy such as carbon briquettes and biopellet. Carbonazation was
done by using modified drum furnace. It was filtered using 80 mesh and 40 mesh
for biopellet. Then it was mixed with variation of glue 2%, 4%, and 6% and
biopellet 20%, 30%, and 50% variation. The raw material manually compressed
using a hydraulic system a pressure of 20 tons. Then it was dried in an oven at
800C for 48 hours. The best carbon briqutte was found in 6% the additional glue.
This research produces briquettes that had water content of 0.094%, ash contet of
6.705%, levels of substance evaporates 3.330%, bonded corbon content 89.960%,
density 0.202 g/�� , press firmness 91.561 kg/�� , and calorific value 5041.3
cal/gram. The best carbon biopellet was found in 30% the additional glue. This
research produces biopellet that had water content of 0.828%, ash contet of
8.05%, levels of substance evaporates 0.305%, bonded corbon content 79.07%,
density 0.305 g/ �� , press firmness 62.74 kg/ �� , and calorific value
4211cal/gram.
Keywords: biopellet, carbon briquettes, press firmness, waste rice straw
3
PEMANFAATAN LIMBAH JERAMI PADI UNTUK BRIKET
DAN BIOPELET
ADINDA MUTIARA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Fisika
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
4
6
PRAKATA
Puji dan syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat,
hidayah, dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian yang
berjudul Pemanfaatan Limbah Jerami Padi untuk Briket dan Biopelet. Hasil
penelitian ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan program sarjana di
Departemen Fisika, Fakultas MIPA, Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan terimakasih kepada:
1. Kedua orang tua penulis, Pak Enda Mulyana dan Alm Ibu Euis Sumiyati
yang selalu mendukung dan mendokan penulis dalam menyelesaikan
studinya.
2. Ibu Dessy dan adik Aditya, yang selalu memberikan semangat dan
motivasi untuk penulis dalam mengerjakan skripsi dan tugas kuliah.
3. Pak Indro dan Pak Gustan selaku dosen pembimbing yang telah
memberikan kritik, saran, bimbingannya, motivasi dan diskusi-diskusi
yang sangat membantu.
4. Pak Mahfuddin dan Pak Erus selaku dosen penguji yang telah
memberikan kritik, saran, dan bimbinganya.
5. Pak Machfudin selaku kepala laboratorium kimia pusat penelitian dang
pengembangan kehutanan yang telah memberikan bimbingan selama
penelitian mengenai briket karbon.
6. Ade Irma dan Umi Trimukti rekan tim penelitian untuk kerja sama
selama penelitian.
7. Ana Fitriana, Siti Rahayu Latifah, Riani Eka Fitri, Fanny Novika, Lusia
Anita, Irlian Nurmaniah, Dadi Irawan, Abu Sonip dan Syiffa Safiah
sebagai rekan yang selalu mendukung penulis selama studi hingga
penyusunan hasil penelitian ini.
8. Seluruh dosen pegawai, dan Staff Departemen Fisika FMIPA IPB.
9. Ahmad Fauzi dan teman-teman angkatan 48, 49 dan 50 Fisika IPB untuk
dukungannya.
Penulis berharap tulisan ini dapat memeberikan manfaat dan masukan yang
positif terhadap peneliti mengenai briket karbon dan biopelet. Kritik dan saran
yang membangun sangat penulis harapkan untuk kemajuan penelitian.
Bogor, Juni 2015
Adinda Mutiara
7
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vii
DAFTAR GAMBAR
viii
DAFTAR LAMPIRAN
viii
DAFTAR TABEL
viii
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
1
Manfaat Penelitian
2
METODE
2
Bahan
2
Alat
2
Persiapan
2
Pembuatan Briket
3
Pengujian
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
7
Kadar Air Briket Karbon
7
Kadar Abu Briket Karbon
8
Kadar Zat Menguap Briket Karbon
8
Kadar Karbon Terikat Briket Karbon
9
Kerapatan Briket Karbon
10
Keteguhan Tekan Briket Karbon
10
Nilai Kalor Bakar Karbon Terikat Briket Karbon
11
Lama Waktu Nyala Api dan Laju Pembakaran Karbon Terikat
12
Biopelet Jerami Padi
12
Kadar Air Biopelet
13
Kadar Zat Terbang Biopelet
13
Kadar Abu Biopelet
14
Kadar Karbon Terikat Biopelet
15
Kerapatan Masa Biopelet
15
Keteguhan Tekan Biopelet
16
Nilai Kalor Biopelet
17
8
SIMPULAN DAN SARAN
17
Simpulan
17
Saran
18
DAFTAR PUSTAKA
19
LAMPIRAN
20
RIWAYAT HIDUP
21
DAFTAR TABEL
1 Perbandingan penambahan perekat tapioka dalam pembuatan
briket arang dari jerami padi
2 Perbandingan penambahan perekat tapioka dalam pembuatan
biopelet dari jerami padi
3 Hasil rata-rata sifat fisis briket arang limbah jerami padi
4 Hasil rata-rata sifat fisis biopelet limbah jerami padi
5 Perbandingan standar mutu kadar air biopelet dibeberapa negara
6 Perbandingan standar mutu kadar abu biopelet dibeberapa negara
7 Perbandingan standar mutu kerapatan masa biopelet dibeberapa negara
4
4
7
12
13
14
16
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Diagram skema klin drum
Kadar air briket arang
Kadar abu briket arang
Kadar zat menguap briket arang
Kadar karbon terikat briket arang
Kerapatan masa briket arang
Keteguhan tekan briket arang
Nilai kalor bakar briket arang
Lamanya waktu nyala api
Kadar air biopelet
Kadar abu biopelet
Kadar zat terbang biopelet
Kadar karbon terikat biopelet
Kerapatan masa biopelet
Keteguhan tekan bipelet
Nilai kalor biopelet
3
7
8
8
9
9
10
11
11
12
13
14
15
15
15
17
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
Tabel Perbandingan Mutu Briket Berdasarkan SNI
Dokumentasi Penelitian
20
21
PENDAHULUAN
Indonesia yang terkenal sebagai negara yang mempunyai wilayah yang
luas, mempunyai potensi di bidang pertanian. Salah satunya adalah pertanian padi.
Menurut data BPS total luas panen tanaman padi di Indonesia pada tahun 2012
adalah 13,4 juta hektar dan sekitar 47% berada di Jawa dan Bali. Sementara di
luar Jawa, areal tanaman padi terkonsentrasi di pulau Sumatera, Sulawesi dan
Kalimantan. Produksi gabah padi mencapai 69 juta ton dengan produktivitas
sekitar 5 ton/ha.1
Limbah pertanian yang tidak termanfaatkan dapat mencemari lingkungan
dan mengganggu estetika. Sebagian limbah pertanian dapat diubah menjadi arang
yang kemudian dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar dan logam berat di lahan
pertanian. Limbah yang dihasilkan dapat diubah dan diolah terlebih dahulu
menjadi suatu produk berupa briket dan biopelet.2
Arang dapat diperoleh dari pembakaran dan hasil pembakaran
menghasilkan limbah cukup banyak dalam bentuk limbah padatan. Penelitian
dilakukan pada limbah padat jerami untuk dijadikan bahan bakar tungku. Bahan
bakar tungku yang digunakan berupa briket. Briket dapat pula dibuat selain jerami
padi, dari bahan bahan yang mengandung lignin dan selulosa yang terdapat pada
sekam padi, serabut kelapa, tongkol jagung dan sampah organik dalam kehidupan
manusia.
Briket merupakan salah satu sumber energi alternatif yang dapat digunkan
untuk menggantikan sebagian dari peranan minyak tanah atau gas LPG. Briket
adalah bahan bakar yang memiliki wujud padat dan berasal dari sisa-sisa bahan
organik.4
Pembuatan produk briket dan biopelet dari limbah jerami padi dapat
menambah nilai kalor dari bahan baku itu sendiri (limbah jerami padi). Nilai kalor
merupakan salah satu parameter penentu kualitas dari produk bahan bakar
alternatif, semakin tinggi nilai kalor yang dihasilkan maka semakin baik kualitas
dari produk tersebut, begitu sebaliknya.
Pembuatan briket dan biopelet diberikan perlakuan pada proses
pembuantannya untuk mengetahui perlakuan terbaik sehingga diperoleh kualitas
yang baik pada briket dan biopelet.5
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Memanfaatkan limbah jerami padi untuk dibuat briket arang dan biopelet
2. Melakukan karakterisasi sifat fisik dan sifat kimia briket arang dan
biopelet jerami padi
3. Pengujian efektivitas penggunaan briket arang dan biopelet sebagai bahan
bakar
2
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan menghasilkan briket arang dan biopelet yang
dapat dijadikan sebagai solusi untuk mengatasi krisis energi, terutama sebagai
subtitusi bahan bakar yang berasal dari minyak bumi, gas bumi dan batubara.
Penelitian ini juga dapat mendorong masyarakat agar memanfaatkan sesuatu yang
tidak bersifat ekonomis atau limbah menjadi sesuatu hal yang bersifat ekonomis.
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Departemen Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor dan di
Laboratorium Terpadu Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan, Bogor
mulai bulan Desember 2014 sampai Maret 2015.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini jerami padi dan bahan perekat
tepung tapioka (kanji). Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini antara lain :
timbangan, termometer, stopwacth, mesin penggiling, tungku pembakaran, korek
api, oven, cetakan pembuatan briket, kempa hidrolis manual, cawan porselin, pelet
mill,tungku dan alat ukur analisis nilai kalor.
Persiapan
Pengeringan Bahan baku
Bahan baku jerami padi 10 kg terlebih dahulu dikeringkan secara alami
dibawah sinar matahari sampai kering udara dengan 2 hari waktu pengeringan.
Dengan penyusutan massa mencapai 50% tujuan agar bahan baku yang digunakan
mudah terbakar.
Tungku Pembakaran
Tungku pembakaran (klin drum) merupakan salah satu alat yang
digunakan pada proses pengarangan. Tungku pembakaran ini terbuat dari drum
yang terdiri dari 3 bagian, yaitu penutup, badan drum dan lubang udara pada
badan drum atau bagian bawah drum. Pada bagian badan drum dibuat lubang
udara sebanyak tiga baris yang dibuat melingkar pada drum. Penutup pada bagian
atas klin drum ini bisa dibuka untuk menambahkan bahan baku pada proses
pengarangan. Desain klin drum diperlihat pada Gambar 1.
3
30 cm
1
10 cm
50cm
2
3
Gambar 1. Diagram skema klin drum.
Pengarangan
Proses pengarangan dilakukan menggunakan klin drum. Limbah jerami
padi dengan berat 5 kg diatur sehingga memenuhi drum. Sebelum dilakukan
pembakaran lubang drum pada bagian dua dan tiga ditutup terlebih dahulu dengan
asbes atau tanah liat, sehingga yang tetap terbuka adalah empat lubang pada baris
bagian bawah. Untuk memudahkan pada proses pembakaran digunakan bahan-bahan
yang mudah terbakar sebagai umpan bakar seperti: kertas dan percikan minyak tanah.
Pada saat api telah menyala sempurna maka klin drum ditutup. Penutup pada bagian
atas kiln drum ini bisa dibuka untuk menambahkan bahan limbah jerami padi pada
proses pengarangan. Bahan limbah jerami padi akan terbakar mulai dari bawah dan
menjalar kebagian atas. Pada saat pembakaran melewati barisan lubang pertama yang
ditandai dengan bara merah yang nampak dari lubang, maka lubang pada baris
pertama ditutup sedangkan lubang pada bagian atasnya dibuka, demikian selanjutnya
sampai pada lubang yang terakhir. Proses pengarangan dianggap telah selesai (sekitar
3 jam) apabila asap yang keluar dari celah lubang sedikit. Pada saat itu semua lubang
yang ada pada kiln drum ditutup, hal ini untuk menghindari terjadinya pembakaran
secara berlanjutan sehingga arang yang sudah terbentuk tidak terus terbakar menjadi
abu.
Selanjutnya klin drum dibiarkan menjadi dingin. Pendinginan dilakukan
selama kurang lebih 4 jam. Setelah klin drum dingin maka tutup bisa dibuka dan
arang bisa dikeluarkan untuk dipisahkan dari abu. Arang yang sudah dingin
selanjutnya ditimbang.
4
Pembuatan Briket dan Biopelet
Penyaringan
Arang jerami padi kemudian disaring pada ukuran lolos 80 mesh dan
biopelet disaring pada ukuran 40 mesh. Penyaringan digunakan alat saring dengan
ukuran disesuaikan.
Persiapan dan Pencampuran perekat
Tepung tapioka ditimbang 250 gram, lalu dicampur dengan air 2.5 liter
dengan perbandingan konsentrasi perekat dan air adalah 1: 10. Sambil dipanaskan
dan diaduk diatas kompor hingga perekatnya homogen.
Arang yang telah disaring dicampur dengan perekat kanji dengan
perbandingan sebanyak 2%, 4%, dan 6% dari serbuk arang. Campuran arang dan
perekat diaduk dengan sendok sampai homegen 5 menit selanjutnya dibuat briket.
Proses pembuatan briket jerami padi yang dilakukan dalam penelitian ini terdiri
dari 3 perlakuan. Perlakuan tersebut dapat dilihat pada Tabel 1.
Untuk biopelet arang yang telah disaring dengan 40 mesh dicampur
dengan perekat kanji dengan perbandingan sebanyak 20%, 30%, dan 50% dari
serbuk arang. Campuran arang dan perekat diaduk dengan sendok sampai
homegen 5 menit selanjutnya dibuat briket. Semua perbandingan perekat diambil
dari penelitian sebelumnya. Proses pembuatan briket jerami padi yang dilakukan
dalam penelitian ini terdiri dari 3 perlakuan. Perlakuan tersebut dapat dilihat pada
Tabel 2.
Percetakan dan Pengempan
Hasil dari percampuran bahan dengan perekat tapioka tersebut selanjutnya
disiapkan dalam cetakan dan dilakukan pengempaan sistem hidrolik dengan besar
tekanan 20 ton. Bentuk slinder dengan diametar 3 cm, panjang 3 cm dan berat 20
gram. Proses pembuatan biopelet dilakukan dengan pengempa pada suhu 200 0C
selama 15 menit.
Tabel 1 Perbandingan penambahan perekat kanji dalam pembuatan briket arang dari
jerami padi
Arang padi (gram)
Perekat tapioka
250
5 gram (2%)
250
10 gram (4%)
250
15 gram (6%)
Tabel 2 Perbandingan penambahan perekat kanji dalam pembuatan biopelet dari
jerami padi
Arang padi (gram)
Perekat tapioka
20
4 gram (20%)
20
6 gram (30%)
20
8 gram (40%)
5
Pengeringan
Briket yang dihasilkan kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 80
selama 48 jam dan mengalami penyusutan berat menjadi 13 gram. Untuk biopelet
tidak dikeringkan. Setelah itu dilakukan pengemasan dalam kantong plastik dan
ditutup rapat-rapat untuk menjaga agar briket tetap dalam keadaan kering. Sifat fisik
yang diuji meliputi kadar air, kadar karbon terikat, kerapatan, keteguhan tekan, nilai
kalor, hubungan komposisi bahan baku terhadap laju pembakaran briket, laju
pembakaran, dan efesiensi energi.
Pengujian
Pengujian Kadar Air
Sampel (arang) digerus pada porselin ditimbang, dikeringkan dalam oven
pada suhu 100
selama 4 jam sampai beratnya konstan. Kemudian dimasukaan
ke dalam desikator selama 1 jam dan timbang. Kadar air briket dihitung dengan
menggunakan Persamaan (1)
−
Kadar Air =
×
%
(1)
Keterangan : � = Massa contoh sebelum dikeringkan (gram)
� = Massa contoh setelah di keringkan (gram)
Pengujian Kadar Abu
Cawan yang berisi sampel yang sudah ditetapkan kadar airnya, digunakan
untuk menetapkan kadar abu. Caranya cawan tersebut diletakan dalam tanur,
perlahan-lahan dipanaskan mulai dari suhu kamar sampai beratnya konstan sekitar
800
selama 2 jam kemudian ditimbang bobotnya. Kadar abu briket arang dapat
dihitung dengan menggunakan Persamaan (2)
Kadar Abu =
�
�
ℎ
�
%
(2)
Pengujian Zat Menguap
Cawan porselin berisi sampel yang sudah diketahui kadar airnya, dimasukan
kedalam tanur listrik pada suhu 950
selama 6 menit. Setelah penguapan selesai,
cawan didinginkan di dalam desikator selama satu jam dan selanjutnya ditimbang.
Kadar zat mudah menguap dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (3)
Keterangan :
Kadar Zat Menguap =
−
×
%
� = Massa contoh sebelum dikeringkan (gram)
� = Massa contoh setelah di keringkan (gram
(3)
Pengujian Kadar Karbon Terikat
Pada dasarnya prinsip penetuan kadar karbon terikat adalah dengan
menghitung fraksi karbon dalam briket arang, tidak termasuk zat menguap dan
abu. Kadar karbon terikat briket dapat dihitung dengan menggunakan
Persamaan (4)
6
Kadar karbon terikat = 100% – (kadar abu + kadar zat menguap)% (4)
Pengujian Kerapatan
Kerapatan dinyatakan dalam perbandingan berat dan volume, yaitu dengan
cara menimbang briket dan mengukur volumenya dalam keadaan kering udara.
Kerapatan briket dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (5)
ρ=
Keterangan:
m
(5)
v
ρ = Kerapatan (g/�� )
m = Bobot briket (gram)
v = Volume (�� )
Pengujian Keteguhan Tekan
Prinsip pengujian keteguhan tekan adalah mengukur kekuatan tekan briket
dengan memberikan penekanan sampai briket pecah. Pengujian keteguhan tekan
dilakukan dengan menggunkan alat instron dimana beban yang diberikan
maksimum adalah 10 ton. Penekanan yang diberikan secara perlahan-lahan
sampai briket tersebut pecah. Penentuan keteguhan tekan dapat dihitung dengan
menggunakan Persamaan (6)
F
P=
(6)
A
Keterangan:
P = Keteguhan tekan (kg/�� )
F = Beban penekanan (kg)
A = Luas permukaan (�� )
Nilai Kalor
Prinsip penentuan nilai kalor adalah dengan mengukur energi yang
ditimbulkan pada pembakaran satu gram contoh uji. Ditimbang satu gram contoh
uji, lalu ditempatkan pada cawan silika, kemudian dimasukan ke dalam
calorimeter combustion bomb. Pembakaran dimulai pada saat suhu air sudah tetap.
Pengukuran dilakukan sampai suhu mencapai maksimum. Penentuan nilai kalor
dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (7)
Nk =
Keterangan:
�
−
−
(7)
Nk = Nilai kalor (kal/gram)
W = Nilai kalor dari alat kalori meter (kal)
� = Suhu mula-mula ( )
� = Suhu setelah pembakaran ( )
m = Berat contoh yang terbakar
B = Koreksi panas pada kawat besi (kal/gram)
Lamanya Waktu Nyala Api dan Laju Pembakaran Briket
Uji ini dilakuakan untuk mengetahui berapa lama waktu briket habis sampai
menjadi abu. Pengujian lama nyala api dilakukan dengan cara briket dibakar
7
seperti pembakaran terhadap arang. Pencatatan waktu dimulai ketika briket
menyala hingga briket habis atau telah menjadi abu. Pengukuran ini waktu
menggunakan stopwatch.
Laju pembakaran briket adalah kecepatan briket habis sampai menjadi abu
dengan berat tertentu. Laju pembakaran dapat dihitung dengan menggunakan
Persamaan (8)
� =
(8)
Keterangan:
v = laju pembakaran (g/s)
m = Bobot briket setelah pembakaran (gram)
t = waktu pembakaran (s)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Briket Jerami Padi
Pembuatan arang dari bahan limbah jerami padi digunakan limbah sebanyak
37.5 kg menghasilkan 0.75 kg arang. Penelitian ini, menghasilkan arang dengan
kadar air 0.1526% , kadar abu 6.6493%, kadar zat menguap 3.5703%, kadar
karbon terikat 89.777% dan nilai kalor bakar 5034.73kal/g. Kemudian dari bahan
baku arang dihasilkan briket arang dari 250 gram menjadi 25-30 buah briket.
Briket arang yang dihasilkan memiliki sifat fisik pada Tabel 2.
Kadar Air
Pada Tabel 2 terlihat bahwa kadar air tertinggi sebesar 0.165% diperoleh
dari briket arang dengan komposisi tambahan perekat tepung kanji sebanyak 4%
(B), sedangkan terendah sebesar 0.094% pada briket arang dengan komposisi
tambahan perekat 6% (C). Kadar air yang tinggi disebabkan bahan baku briket
arang yang memiliki kerapatan rendah dan yang mempunyai berat jenis rendah
dapat lebih mudah menyerap udara yang lembab dari sekelilingnya sehingga dapat
menyebabkan tingginya kadar air briket arang yang dihasilkan.6 Kadar air briket
diperlihatkan pada Gambar 2.
Tabel 2 Hasil rata-rata sifat fisis briket arang limbah jerami padi
Komposisi
bahan
perekat
Air
(%)
Abu
(%)
Zat
Menguap
(%)
Sifat briket arang
Karbon Kerapatan Keteguhan
Tekan
Terikat Masa
(%)
(kg/�� )
(g/�� )
2%
0.119
6.273
3.735
89.991
0.197
9.932
5012.3
4%
0.165
6.970
3.646
89.380
0.207
19.524
5050.6
6%
0.094
6.705
3.330
89.960
0.202
91.561
5041.3
Nilai
Kalor
bakar
(kal/g)
Kadar Air (%)
8
0,2
0,15
0,165
0,119
0,094
0,1
0,05
0
A
B
C
Gambar 2 Kadar air briket arang dengan konsentrasi tepung tapioka sebanyak 2%
(A), 4% (B) dan 6% (C)
Kadar Abu
Kadar abu merupakan bahan sisa dari pembakaran yang sudah tidak
memiliki unsur karbon . Pengaruh kadar abu terhadap kualitas briket arang kurang
baik, terutama terhadap nilai kalor yang dihasilkan kandungan kadar abu yang
tinggi dapat menurunkan nilai kalor briket arang, sehingga akan menurunkan
kualitas briket arang.6,7
Jenis bahan baku serta penambahan konsentrasi perekat tepung kanji
sangat berpengaruh terhadap tinggi rendahnya kadar abu briket arang yang
dihasilkan. Hal ini dikarenakan bahan baku yang digunakan memilki kompisisi
kimia dan jumlah mineral yang berbeda-beda sehingga mengakibatkan kadar abu
briket arang yang dihasilkan tidak sama.
Berdasarkan tabel 2 hasil penelitian ini dengan bahan baku yang sama
tetapi berbeda perlakuan tambahan perekat kanji, kadar abu tertinggi 6.97% pada
perekat kanji 4% (B) sedengkan kadar abu terendah 6.273% pada perekat kanji
2% (A). Kadar abu briket diperlihatkan pada Gambar 3.
7,2
6,97
Kadar Abu (%)
7
6,705
6,8
6,6
6,4
6,273
6,2
6
5,8
A
B
C
Gambar 3 Kadar abu briket arang dengan konsentrasi tepung tapioka sebanyak 2%
(A), 4% (B) dan 6% (C)
9
Kadar Zat Menguap
Pada tabel 2 hasil kadar zat menguap briket arang yang dihasilkan berkisar
antara 3.33% - 3.753%. Kadar zat menguap terendah terdapat pada briket arang
dengan perekat kanji 6%. Tinggi rendahnya kadar zat menguap briket arang yang
dihasilkan dipengerahui oleh bahan baku dengan penambahan konsentrasi perekat
tepung kanji. Kandungan kadar zat menguap yang tinggi akan menimbulakan asap
yang lebih banyak pada saat briket arang dinyalakan.8 Kadar zat menguap briket
diperlihatkan pada Gambar 4.
Kadar Karbon Terikat
Karbon terikat didalam briket arang dipengaruhi oleh nilai kadar abu dan
kadar zat menguap. Kadar karbon terikat akan bernilai tinggi apabila nilai kadar
abu dan kadar zat menguap pada briket arang rendah. Kadar karbon terikat
berpengaruh terhadap nilai kalor bakar arang. Nilai kalor briket arang akan tinggi
apa bila nilai kadar karbon terikat pada briket tinggi.9
Berdasarkan hasil penelitian tabel 2 kadar karbon terikat tertinggi sebesar
89.99% pada briket arang dengan arang halus berkonsentrasi perekat 2% (A).
Sedangkan pada briket arang dengan perekat 4% (B) memilki kadar karbon terikat
rendah. Kadar karbon terikat diperlihatkan pada Gambar 5.
Kadar Zat
Menguap (%)
3,8
3,735
3,646
3,6
3,33
3,4
3,2
3
A
B
C
Kadar Karbon
Terikat (%)
Gambar 4 Kadar zat menguap briket arang dengan konsentrasi tepung tapioka
sebanyak 2% (A), 4% (B) dan 6% (C)
90,2
90
89,8
89,6
89,4
89,2
89
89,991
89,96
89,38
A
B
C
Gambar 5 Kadar karbon terikat briket arang dengan konsentrasi tepung tapioka
sebanyak 2% (A), 4% (B) dan 6% (C)
10
Kerapatan Massa
Kerapatan briket arang berpengaruh terhadap kualitas briket arang,
terutama nilai kalor briket arang. Besar kecilnya kerapatan dipengaruhi oleh
ukuran dan kehomogenan arang penyusun briket. Nilai kerapatan yang dihasilkan
berkisar antara 0.197 g/�� – 0.207 g/�� . Serbuk arang dengan ukuran 80 mesh
memiliki luasan bidang permukaan ikatan dan serbuk bertambah. Hal ini
menyebabkan ikatan serbuk menjadi lebih kompak dan kuat, sehingga dapat
meningkatkan kerapatan briket arang.
Ukuran arang serbuk yang lebih halus dan seragam dibandingkan dengan
arang dengan ukuran tidak sama mengakibatkan ikatan antara partikel arangnya
lebih maksimal. Kecenderungan terdapatnya ruang-ruang kosong antara partikel
sangat kecil. Partikel arang yang ukurannya lebih kasar dan tidak seragam
memungkinkan turunnya nilai kerapatan briket arang, karena ikatan antara
partikelnya tidak maksimal.10 Kerapatan massa diperlihatkan pada Gambar 6.
Keteguhan Tekan
Kerapatan
(g/cm3)
Keteguhan tekan briket merupakan kemampuan briket untuk memberikan
daya tekan atas kekuatan briket terhadap beban yang diberikan atau hancurnya
briket jika diberikan beban pada benda tersebut. Semakin tinggi nilai keteguhan
tekan briket arang berarti daya tahan terhadap pecah semakin baik. Hal tersebut
akan menguntungkan didalam kegiatan pemasaran yang meliputi pengemasan
maupun distribusi dan memudahkan pengangkutan briket arang.
Keteguhan tekan yang dihasilkan pada briket arang dengan komposisi
penambahan perekat tepung kanji berkonsentrasi berbeda mempunyai nilai yang
berbeda pula. Pada briket arang dengan konsentrasi perekat 2% sebesar 9.932
kg/�� , 4% sebesar 19.524 kg/�� dan briket arang dengan konsentrasi perekat 6
% sebasar 91.561 kg/�� . Pemberian perekat dengan kosentrasi yang berbeda
dapat mempengaruhi kepadatan dan keteguhan briket arang. Keteguhan tekan
briket diperlihatkan pada Gambar 7.
0,207
0,21
0,202
0,205
0,2
0,197
0,195
0,19
A
B
C
Gambar 6 Kerapatan briket arang dengan kosentrasi perekat sebanyak 2% (A), 4%
(B) dan 6% (C)
Keteguhan
Tekan (N/cm2)
11
91,561
100
80
60
40
20
9,932
19,524
0
A
B
C
Gambar 7 Keteguhan tekan briket arang dengan konsentrasi perekat sebanyak 2%
(A), 4% (B) dan 6% (C)
Nilai Kalor Bakar
Pengujian terhadap nilai kalor bertujuan untuk mengetahui sejauh mana
nilai panas pembakaran yang dihasilkan oleh briket arang. Nilai kalor diperoleh
berdasarkan pengukuran pada volume tetap, dimana arang yang dibakar akan
menaikan suhu air sehingga nilai kalor arang dapat diukur berdasarkan perbedaan
suhu air. Nilai kalor sangat menentukan kualitas briket arang. Semakin tinggi nilai
kalor briket arang semakin baik pula kualitas briket arang yang dihasilkan. Tinggi
rendahnya nilai kalor dipengaruhi oleh berat jenis bahan baku. Tinggi rendahnya
nilai kalor dipengaruhi oleh kadar air dan kadar abu briket arang. Semakin tinggi
kadar air dan kadar abu briket arang akan menurunkan nilai kalor briket arang
yang dihasilkan.11
Berdasarkan hasil penelitan terlihat nilai kalor terendah terdapat pada
briket arang dengan perekat 2% sebesar 5012.3 kal/gram dan tertingi pada
konsentrasi 4% sebersar 5050.6 kal/gram. Nilai bakar kalor briket diperlihatkan
pada Gambar 8.
5050,6
Nilai Kalor
Bakar (kal/g)
5060
5040
5020
5014,3
5012,3
5000
4980
A
B
C
Gambar 8 Nilai kalor bakar briket arang dengan konsentrasi perekat sebanyak 2%
(A), 4% (B) dan 6% (C)
12
Lamanya Waktu Nyala Api dan Laju Pembakaran
Pengamatan menggunakan briket arang sebanyak 35.61 gram. Berdasarkan
hasil pengamatan yang dilakukan terhadap nyala api untuk briket arang dengan
konsentrasi perekat 2% menyala selama 13 menit, perekat 4% sebesar 20.56 menit
dan perekat 6% sebesar 34 menit.
Laju pembakaran briket arang berdasarkan hasil didapat untuk briket arang
dengan perekat 2% sebesar 0.853 g/menit, perekat 4% sebesar 0.549 g/menit dan
perekat 6% sebesar 0.327 g/menit. Perbedaan komposisi perekat pada masingmasing briket tidak begitu berpengaruh jauh. Tetapi ukuran serbuk yang seragam
atau tidaknya dapat mempengaruhi laju pembakaran. Laju pembakaran briket
arang diperlihatkan pada Gambar 9.
Laju
Pembakaran
(g/menit)
1
0,853
0,8
0,549
0,6
0,327
0,4
0,2
0
A
B
C
Gambar 9 Laju pembakaran briket arang dengan konsentrasi perekat sebanyak 2%
(A), 4% (B) dan 6% (C)
13
Biopelet Jerami Padi
Biopelet merupakan produk bahan bakar alternatif yang menyerupai briket.
Biopelet memiliki keunggulan dibandingkan briket yaitu mudah dalam proses
distribusi. Bahan baku yang telah disiapkan kemudian dicacah dan digiling hingga
40 mesh. Pengeciln ukuran bertujuan untuk mendapatkann kualitas biopelet lebih
baik. Semakin kecil ukuran partikel yang digunakan pada produk energi alternatif
maka energi yang dihasilkan semakin besar. Bahan yang telah di giling kemudian
di buat biopelet dicetak dengan ukuran tinggi 20 mm dan diameter 10 mm.
Biopelet arang yang dihasilkan memiliki sifat fisik pada Tabel 4. Standar mutu
kadar air biopelet di beberapa negara ada pada Tabel 5.
Kadar Air
Untuk pengujian nilai kadar air biopelet, biopelet di timbang di masukan
oven dengan suhu 100o C selama 4 jam. Dari data yang di hasilkan kadar air
biopelet di hasilkan berkisaran 1.232% -1.700%. Kadar air yang tinggi
menyebabkan proses pembakaran yang lambat dan menurunkan temperatur pada
proses pembakaran. Kadar air yang tinggi menyulitkan pembakaran biopelet
sehingga menyebabkan kalor terbuang untuk penguapan air pada pembakaran
biopelet. Selain faktor suhu dan pengempaan, kadar air juga dipengaruhi oleh
tempat penyimpanan biopelet. Kerekatan biopelet mempengaruhi kualitas yang
dihasilkan biopelet, semakin tinggi kerekatannya maka semakin baik biopelet
yang dihasilkan. Kadar air biopelet diperlihat pada Gambar 10. Perbandingan
standar mutu kadar air di beberapa negara Tabel 5.
Tabel 4 Hasil rata-rata sifat fisis biopelet limbah jerami padi
Komposisi
bahan
perekat
Air
(%)
Abu
(%)
Zat
terbang
(%)
Sifat briket arang
Karbon Kerapatan Keteguhan
Tekan
Terikat Masa
(%)
(kg/�� )
(g/�� )
20%
1.232
9.3
14.47
76.23
0.407
14.190
4011
30%
0.828
8.05
12.88
79.07
0.305
62.740
4211
50%
1.700
7.25
13.07
79.68
0.507
36.010
4021
Nilai
Kalor
bakar
(kal/g)
Tabel 5 Standar mutu kadar air biopelet di beberapa negara.15
Sumber
Kadar air (%)
Standar Austria (ONORM M 7135)
DAN BIOPELET
ADINDA MUTIARA
DEPARTEMEN FISKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pemanfaatan Limbah
Jerami Padi untuk Briket dan biopelet adalah benar karya saya dengan arahan dari
komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan
tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks
dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2015
Adinda Mutiara
NIM G74110066
2
ABSTRAK
ADINDA MUTIARA. Pemanfaatan Limbah Jerami Padi untuk Briket dan
Biopelet. Dibimbing oleh MUHAMMAD NUR INDRO dan GUSTAN PARI.
Limbah jerami padi sebagai alternatif energi yang melimpah, namun
belum terolah sepenuhnya. Proses pengarangan dilakukan dengan menggunakan
tungku drum hasil modifikasi disaringan dengan saringan 80 mesh dan 40 mesh
untuk biopelet. Arang yang sudah disaring selanjutnya dicampur dengan perekat
2%, 4%, dan 6% dan untuk biopellet 20%, 30%, dan 50% variasi perekat. Bahan
baku dikempa menggunakan sistem hidrolik manual pada tekanan 20 ton, Untuk
biopellet di kempa dengan suhu 250o C dalam waktu 15 menit. Penambahan
perekat pada tepung kanji mempengaruhi kualitas briket arang serta sifat fisik
yang dihasilkan briket arang dengan kualitas baik dihasilkan pada perekat 6%.
Penelitian ini,menghasilkan arang dengan kadar air 0.094%, kadar abu 6.705%,
kadar zat menguap 3.330%, kadar karbon terikat 89.960%, kerapatan 0.202
g/�� , keteguhan tekan 91.561kg/�� , dan nilai kalor bakar 5041.3 kal/g. Untuk
biopelet dengan kualitas yang baik dihasilkan pada perekat 30% dengan kadar air
0,828%, kadar zat menguap 0,305%, kadar abu 8,05%, kadar karbon terikat
79,07%, keteguhan tekan 62.74kg/�� , kerapatan masa 0.305 g/�� , dan nilai
kalor bakar 4211 kal/g
Kata kunci: biopelet, briket arang, keteguhan tekan, limbah jerami padi
ABSTRACT
ADINDA MUTIARA. Utilization of Rice Straw As Briquette and Biopellet.
Supervised by MUHAMMAD NUR INDRO and GUSTAN PARI.
Rice straw waste is an alternative energy that’s abundance but has not
fully processed. This research propose on the processing of rice straw waste as an
alternative energy such as carbon briquettes and biopellet. Carbonazation was
done by using modified drum furnace. It was filtered using 80 mesh and 40 mesh
for biopellet. Then it was mixed with variation of glue 2%, 4%, and 6% and
biopellet 20%, 30%, and 50% variation. The raw material manually compressed
using a hydraulic system a pressure of 20 tons. Then it was dried in an oven at
800C for 48 hours. The best carbon briqutte was found in 6% the additional glue.
This research produces briquettes that had water content of 0.094%, ash contet of
6.705%, levels of substance evaporates 3.330%, bonded corbon content 89.960%,
density 0.202 g/�� , press firmness 91.561 kg/�� , and calorific value 5041.3
cal/gram. The best carbon biopellet was found in 30% the additional glue. This
research produces biopellet that had water content of 0.828%, ash contet of
8.05%, levels of substance evaporates 0.305%, bonded corbon content 79.07%,
density 0.305 g/ �� , press firmness 62.74 kg/ �� , and calorific value
4211cal/gram.
Keywords: biopellet, carbon briquettes, press firmness, waste rice straw
3
PEMANFAATAN LIMBAH JERAMI PADI UNTUK BRIKET
DAN BIOPELET
ADINDA MUTIARA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Fisika
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
4
6
PRAKATA
Puji dan syukur kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat,
hidayah, dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian yang
berjudul Pemanfaatan Limbah Jerami Padi untuk Briket dan Biopelet. Hasil
penelitian ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan program sarjana di
Departemen Fisika, Fakultas MIPA, Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan terimakasih kepada:
1. Kedua orang tua penulis, Pak Enda Mulyana dan Alm Ibu Euis Sumiyati
yang selalu mendukung dan mendokan penulis dalam menyelesaikan
studinya.
2. Ibu Dessy dan adik Aditya, yang selalu memberikan semangat dan
motivasi untuk penulis dalam mengerjakan skripsi dan tugas kuliah.
3. Pak Indro dan Pak Gustan selaku dosen pembimbing yang telah
memberikan kritik, saran, bimbingannya, motivasi dan diskusi-diskusi
yang sangat membantu.
4. Pak Mahfuddin dan Pak Erus selaku dosen penguji yang telah
memberikan kritik, saran, dan bimbinganya.
5. Pak Machfudin selaku kepala laboratorium kimia pusat penelitian dang
pengembangan kehutanan yang telah memberikan bimbingan selama
penelitian mengenai briket karbon.
6. Ade Irma dan Umi Trimukti rekan tim penelitian untuk kerja sama
selama penelitian.
7. Ana Fitriana, Siti Rahayu Latifah, Riani Eka Fitri, Fanny Novika, Lusia
Anita, Irlian Nurmaniah, Dadi Irawan, Abu Sonip dan Syiffa Safiah
sebagai rekan yang selalu mendukung penulis selama studi hingga
penyusunan hasil penelitian ini.
8. Seluruh dosen pegawai, dan Staff Departemen Fisika FMIPA IPB.
9. Ahmad Fauzi dan teman-teman angkatan 48, 49 dan 50 Fisika IPB untuk
dukungannya.
Penulis berharap tulisan ini dapat memeberikan manfaat dan masukan yang
positif terhadap peneliti mengenai briket karbon dan biopelet. Kritik dan saran
yang membangun sangat penulis harapkan untuk kemajuan penelitian.
Bogor, Juni 2015
Adinda Mutiara
7
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vii
DAFTAR GAMBAR
viii
DAFTAR LAMPIRAN
viii
DAFTAR TABEL
viii
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
1
Manfaat Penelitian
2
METODE
2
Bahan
2
Alat
2
Persiapan
2
Pembuatan Briket
3
Pengujian
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
7
Kadar Air Briket Karbon
7
Kadar Abu Briket Karbon
8
Kadar Zat Menguap Briket Karbon
8
Kadar Karbon Terikat Briket Karbon
9
Kerapatan Briket Karbon
10
Keteguhan Tekan Briket Karbon
10
Nilai Kalor Bakar Karbon Terikat Briket Karbon
11
Lama Waktu Nyala Api dan Laju Pembakaran Karbon Terikat
12
Biopelet Jerami Padi
12
Kadar Air Biopelet
13
Kadar Zat Terbang Biopelet
13
Kadar Abu Biopelet
14
Kadar Karbon Terikat Biopelet
15
Kerapatan Masa Biopelet
15
Keteguhan Tekan Biopelet
16
Nilai Kalor Biopelet
17
8
SIMPULAN DAN SARAN
17
Simpulan
17
Saran
18
DAFTAR PUSTAKA
19
LAMPIRAN
20
RIWAYAT HIDUP
21
DAFTAR TABEL
1 Perbandingan penambahan perekat tapioka dalam pembuatan
briket arang dari jerami padi
2 Perbandingan penambahan perekat tapioka dalam pembuatan
biopelet dari jerami padi
3 Hasil rata-rata sifat fisis briket arang limbah jerami padi
4 Hasil rata-rata sifat fisis biopelet limbah jerami padi
5 Perbandingan standar mutu kadar air biopelet dibeberapa negara
6 Perbandingan standar mutu kadar abu biopelet dibeberapa negara
7 Perbandingan standar mutu kerapatan masa biopelet dibeberapa negara
4
4
7
12
13
14
16
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Diagram skema klin drum
Kadar air briket arang
Kadar abu briket arang
Kadar zat menguap briket arang
Kadar karbon terikat briket arang
Kerapatan masa briket arang
Keteguhan tekan briket arang
Nilai kalor bakar briket arang
Lamanya waktu nyala api
Kadar air biopelet
Kadar abu biopelet
Kadar zat terbang biopelet
Kadar karbon terikat biopelet
Kerapatan masa biopelet
Keteguhan tekan bipelet
Nilai kalor biopelet
3
7
8
8
9
9
10
11
11
12
13
14
15
15
15
17
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
Tabel Perbandingan Mutu Briket Berdasarkan SNI
Dokumentasi Penelitian
20
21
PENDAHULUAN
Indonesia yang terkenal sebagai negara yang mempunyai wilayah yang
luas, mempunyai potensi di bidang pertanian. Salah satunya adalah pertanian padi.
Menurut data BPS total luas panen tanaman padi di Indonesia pada tahun 2012
adalah 13,4 juta hektar dan sekitar 47% berada di Jawa dan Bali. Sementara di
luar Jawa, areal tanaman padi terkonsentrasi di pulau Sumatera, Sulawesi dan
Kalimantan. Produksi gabah padi mencapai 69 juta ton dengan produktivitas
sekitar 5 ton/ha.1
Limbah pertanian yang tidak termanfaatkan dapat mencemari lingkungan
dan mengganggu estetika. Sebagian limbah pertanian dapat diubah menjadi arang
yang kemudian dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar dan logam berat di lahan
pertanian. Limbah yang dihasilkan dapat diubah dan diolah terlebih dahulu
menjadi suatu produk berupa briket dan biopelet.2
Arang dapat diperoleh dari pembakaran dan hasil pembakaran
menghasilkan limbah cukup banyak dalam bentuk limbah padatan. Penelitian
dilakukan pada limbah padat jerami untuk dijadikan bahan bakar tungku. Bahan
bakar tungku yang digunakan berupa briket. Briket dapat pula dibuat selain jerami
padi, dari bahan bahan yang mengandung lignin dan selulosa yang terdapat pada
sekam padi, serabut kelapa, tongkol jagung dan sampah organik dalam kehidupan
manusia.
Briket merupakan salah satu sumber energi alternatif yang dapat digunkan
untuk menggantikan sebagian dari peranan minyak tanah atau gas LPG. Briket
adalah bahan bakar yang memiliki wujud padat dan berasal dari sisa-sisa bahan
organik.4
Pembuatan produk briket dan biopelet dari limbah jerami padi dapat
menambah nilai kalor dari bahan baku itu sendiri (limbah jerami padi). Nilai kalor
merupakan salah satu parameter penentu kualitas dari produk bahan bakar
alternatif, semakin tinggi nilai kalor yang dihasilkan maka semakin baik kualitas
dari produk tersebut, begitu sebaliknya.
Pembuatan briket dan biopelet diberikan perlakuan pada proses
pembuantannya untuk mengetahui perlakuan terbaik sehingga diperoleh kualitas
yang baik pada briket dan biopelet.5
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Memanfaatkan limbah jerami padi untuk dibuat briket arang dan biopelet
2. Melakukan karakterisasi sifat fisik dan sifat kimia briket arang dan
biopelet jerami padi
3. Pengujian efektivitas penggunaan briket arang dan biopelet sebagai bahan
bakar
2
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan menghasilkan briket arang dan biopelet yang
dapat dijadikan sebagai solusi untuk mengatasi krisis energi, terutama sebagai
subtitusi bahan bakar yang berasal dari minyak bumi, gas bumi dan batubara.
Penelitian ini juga dapat mendorong masyarakat agar memanfaatkan sesuatu yang
tidak bersifat ekonomis atau limbah menjadi sesuatu hal yang bersifat ekonomis.
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Departemen Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor dan di
Laboratorium Terpadu Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan, Bogor
mulai bulan Desember 2014 sampai Maret 2015.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini jerami padi dan bahan perekat
tepung tapioka (kanji). Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini antara lain :
timbangan, termometer, stopwacth, mesin penggiling, tungku pembakaran, korek
api, oven, cetakan pembuatan briket, kempa hidrolis manual, cawan porselin, pelet
mill,tungku dan alat ukur analisis nilai kalor.
Persiapan
Pengeringan Bahan baku
Bahan baku jerami padi 10 kg terlebih dahulu dikeringkan secara alami
dibawah sinar matahari sampai kering udara dengan 2 hari waktu pengeringan.
Dengan penyusutan massa mencapai 50% tujuan agar bahan baku yang digunakan
mudah terbakar.
Tungku Pembakaran
Tungku pembakaran (klin drum) merupakan salah satu alat yang
digunakan pada proses pengarangan. Tungku pembakaran ini terbuat dari drum
yang terdiri dari 3 bagian, yaitu penutup, badan drum dan lubang udara pada
badan drum atau bagian bawah drum. Pada bagian badan drum dibuat lubang
udara sebanyak tiga baris yang dibuat melingkar pada drum. Penutup pada bagian
atas klin drum ini bisa dibuka untuk menambahkan bahan baku pada proses
pengarangan. Desain klin drum diperlihat pada Gambar 1.
3
30 cm
1
10 cm
50cm
2
3
Gambar 1. Diagram skema klin drum.
Pengarangan
Proses pengarangan dilakukan menggunakan klin drum. Limbah jerami
padi dengan berat 5 kg diatur sehingga memenuhi drum. Sebelum dilakukan
pembakaran lubang drum pada bagian dua dan tiga ditutup terlebih dahulu dengan
asbes atau tanah liat, sehingga yang tetap terbuka adalah empat lubang pada baris
bagian bawah. Untuk memudahkan pada proses pembakaran digunakan bahan-bahan
yang mudah terbakar sebagai umpan bakar seperti: kertas dan percikan minyak tanah.
Pada saat api telah menyala sempurna maka klin drum ditutup. Penutup pada bagian
atas kiln drum ini bisa dibuka untuk menambahkan bahan limbah jerami padi pada
proses pengarangan. Bahan limbah jerami padi akan terbakar mulai dari bawah dan
menjalar kebagian atas. Pada saat pembakaran melewati barisan lubang pertama yang
ditandai dengan bara merah yang nampak dari lubang, maka lubang pada baris
pertama ditutup sedangkan lubang pada bagian atasnya dibuka, demikian selanjutnya
sampai pada lubang yang terakhir. Proses pengarangan dianggap telah selesai (sekitar
3 jam) apabila asap yang keluar dari celah lubang sedikit. Pada saat itu semua lubang
yang ada pada kiln drum ditutup, hal ini untuk menghindari terjadinya pembakaran
secara berlanjutan sehingga arang yang sudah terbentuk tidak terus terbakar menjadi
abu.
Selanjutnya klin drum dibiarkan menjadi dingin. Pendinginan dilakukan
selama kurang lebih 4 jam. Setelah klin drum dingin maka tutup bisa dibuka dan
arang bisa dikeluarkan untuk dipisahkan dari abu. Arang yang sudah dingin
selanjutnya ditimbang.
4
Pembuatan Briket dan Biopelet
Penyaringan
Arang jerami padi kemudian disaring pada ukuran lolos 80 mesh dan
biopelet disaring pada ukuran 40 mesh. Penyaringan digunakan alat saring dengan
ukuran disesuaikan.
Persiapan dan Pencampuran perekat
Tepung tapioka ditimbang 250 gram, lalu dicampur dengan air 2.5 liter
dengan perbandingan konsentrasi perekat dan air adalah 1: 10. Sambil dipanaskan
dan diaduk diatas kompor hingga perekatnya homogen.
Arang yang telah disaring dicampur dengan perekat kanji dengan
perbandingan sebanyak 2%, 4%, dan 6% dari serbuk arang. Campuran arang dan
perekat diaduk dengan sendok sampai homegen 5 menit selanjutnya dibuat briket.
Proses pembuatan briket jerami padi yang dilakukan dalam penelitian ini terdiri
dari 3 perlakuan. Perlakuan tersebut dapat dilihat pada Tabel 1.
Untuk biopelet arang yang telah disaring dengan 40 mesh dicampur
dengan perekat kanji dengan perbandingan sebanyak 20%, 30%, dan 50% dari
serbuk arang. Campuran arang dan perekat diaduk dengan sendok sampai
homegen 5 menit selanjutnya dibuat briket. Semua perbandingan perekat diambil
dari penelitian sebelumnya. Proses pembuatan briket jerami padi yang dilakukan
dalam penelitian ini terdiri dari 3 perlakuan. Perlakuan tersebut dapat dilihat pada
Tabel 2.
Percetakan dan Pengempan
Hasil dari percampuran bahan dengan perekat tapioka tersebut selanjutnya
disiapkan dalam cetakan dan dilakukan pengempaan sistem hidrolik dengan besar
tekanan 20 ton. Bentuk slinder dengan diametar 3 cm, panjang 3 cm dan berat 20
gram. Proses pembuatan biopelet dilakukan dengan pengempa pada suhu 200 0C
selama 15 menit.
Tabel 1 Perbandingan penambahan perekat kanji dalam pembuatan briket arang dari
jerami padi
Arang padi (gram)
Perekat tapioka
250
5 gram (2%)
250
10 gram (4%)
250
15 gram (6%)
Tabel 2 Perbandingan penambahan perekat kanji dalam pembuatan biopelet dari
jerami padi
Arang padi (gram)
Perekat tapioka
20
4 gram (20%)
20
6 gram (30%)
20
8 gram (40%)
5
Pengeringan
Briket yang dihasilkan kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 80
selama 48 jam dan mengalami penyusutan berat menjadi 13 gram. Untuk biopelet
tidak dikeringkan. Setelah itu dilakukan pengemasan dalam kantong plastik dan
ditutup rapat-rapat untuk menjaga agar briket tetap dalam keadaan kering. Sifat fisik
yang diuji meliputi kadar air, kadar karbon terikat, kerapatan, keteguhan tekan, nilai
kalor, hubungan komposisi bahan baku terhadap laju pembakaran briket, laju
pembakaran, dan efesiensi energi.
Pengujian
Pengujian Kadar Air
Sampel (arang) digerus pada porselin ditimbang, dikeringkan dalam oven
pada suhu 100
selama 4 jam sampai beratnya konstan. Kemudian dimasukaan
ke dalam desikator selama 1 jam dan timbang. Kadar air briket dihitung dengan
menggunakan Persamaan (1)
−
Kadar Air =
×
%
(1)
Keterangan : � = Massa contoh sebelum dikeringkan (gram)
� = Massa contoh setelah di keringkan (gram)
Pengujian Kadar Abu
Cawan yang berisi sampel yang sudah ditetapkan kadar airnya, digunakan
untuk menetapkan kadar abu. Caranya cawan tersebut diletakan dalam tanur,
perlahan-lahan dipanaskan mulai dari suhu kamar sampai beratnya konstan sekitar
800
selama 2 jam kemudian ditimbang bobotnya. Kadar abu briket arang dapat
dihitung dengan menggunakan Persamaan (2)
Kadar Abu =
�
�
ℎ
�
%
(2)
Pengujian Zat Menguap
Cawan porselin berisi sampel yang sudah diketahui kadar airnya, dimasukan
kedalam tanur listrik pada suhu 950
selama 6 menit. Setelah penguapan selesai,
cawan didinginkan di dalam desikator selama satu jam dan selanjutnya ditimbang.
Kadar zat mudah menguap dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (3)
Keterangan :
Kadar Zat Menguap =
−
×
%
� = Massa contoh sebelum dikeringkan (gram)
� = Massa contoh setelah di keringkan (gram
(3)
Pengujian Kadar Karbon Terikat
Pada dasarnya prinsip penetuan kadar karbon terikat adalah dengan
menghitung fraksi karbon dalam briket arang, tidak termasuk zat menguap dan
abu. Kadar karbon terikat briket dapat dihitung dengan menggunakan
Persamaan (4)
6
Kadar karbon terikat = 100% – (kadar abu + kadar zat menguap)% (4)
Pengujian Kerapatan
Kerapatan dinyatakan dalam perbandingan berat dan volume, yaitu dengan
cara menimbang briket dan mengukur volumenya dalam keadaan kering udara.
Kerapatan briket dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (5)
ρ=
Keterangan:
m
(5)
v
ρ = Kerapatan (g/�� )
m = Bobot briket (gram)
v = Volume (�� )
Pengujian Keteguhan Tekan
Prinsip pengujian keteguhan tekan adalah mengukur kekuatan tekan briket
dengan memberikan penekanan sampai briket pecah. Pengujian keteguhan tekan
dilakukan dengan menggunkan alat instron dimana beban yang diberikan
maksimum adalah 10 ton. Penekanan yang diberikan secara perlahan-lahan
sampai briket tersebut pecah. Penentuan keteguhan tekan dapat dihitung dengan
menggunakan Persamaan (6)
F
P=
(6)
A
Keterangan:
P = Keteguhan tekan (kg/�� )
F = Beban penekanan (kg)
A = Luas permukaan (�� )
Nilai Kalor
Prinsip penentuan nilai kalor adalah dengan mengukur energi yang
ditimbulkan pada pembakaran satu gram contoh uji. Ditimbang satu gram contoh
uji, lalu ditempatkan pada cawan silika, kemudian dimasukan ke dalam
calorimeter combustion bomb. Pembakaran dimulai pada saat suhu air sudah tetap.
Pengukuran dilakukan sampai suhu mencapai maksimum. Penentuan nilai kalor
dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (7)
Nk =
Keterangan:
�
−
−
(7)
Nk = Nilai kalor (kal/gram)
W = Nilai kalor dari alat kalori meter (kal)
� = Suhu mula-mula ( )
� = Suhu setelah pembakaran ( )
m = Berat contoh yang terbakar
B = Koreksi panas pada kawat besi (kal/gram)
Lamanya Waktu Nyala Api dan Laju Pembakaran Briket
Uji ini dilakuakan untuk mengetahui berapa lama waktu briket habis sampai
menjadi abu. Pengujian lama nyala api dilakukan dengan cara briket dibakar
7
seperti pembakaran terhadap arang. Pencatatan waktu dimulai ketika briket
menyala hingga briket habis atau telah menjadi abu. Pengukuran ini waktu
menggunakan stopwatch.
Laju pembakaran briket adalah kecepatan briket habis sampai menjadi abu
dengan berat tertentu. Laju pembakaran dapat dihitung dengan menggunakan
Persamaan (8)
� =
(8)
Keterangan:
v = laju pembakaran (g/s)
m = Bobot briket setelah pembakaran (gram)
t = waktu pembakaran (s)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Briket Jerami Padi
Pembuatan arang dari bahan limbah jerami padi digunakan limbah sebanyak
37.5 kg menghasilkan 0.75 kg arang. Penelitian ini, menghasilkan arang dengan
kadar air 0.1526% , kadar abu 6.6493%, kadar zat menguap 3.5703%, kadar
karbon terikat 89.777% dan nilai kalor bakar 5034.73kal/g. Kemudian dari bahan
baku arang dihasilkan briket arang dari 250 gram menjadi 25-30 buah briket.
Briket arang yang dihasilkan memiliki sifat fisik pada Tabel 2.
Kadar Air
Pada Tabel 2 terlihat bahwa kadar air tertinggi sebesar 0.165% diperoleh
dari briket arang dengan komposisi tambahan perekat tepung kanji sebanyak 4%
(B), sedangkan terendah sebesar 0.094% pada briket arang dengan komposisi
tambahan perekat 6% (C). Kadar air yang tinggi disebabkan bahan baku briket
arang yang memiliki kerapatan rendah dan yang mempunyai berat jenis rendah
dapat lebih mudah menyerap udara yang lembab dari sekelilingnya sehingga dapat
menyebabkan tingginya kadar air briket arang yang dihasilkan.6 Kadar air briket
diperlihatkan pada Gambar 2.
Tabel 2 Hasil rata-rata sifat fisis briket arang limbah jerami padi
Komposisi
bahan
perekat
Air
(%)
Abu
(%)
Zat
Menguap
(%)
Sifat briket arang
Karbon Kerapatan Keteguhan
Tekan
Terikat Masa
(%)
(kg/�� )
(g/�� )
2%
0.119
6.273
3.735
89.991
0.197
9.932
5012.3
4%
0.165
6.970
3.646
89.380
0.207
19.524
5050.6
6%
0.094
6.705
3.330
89.960
0.202
91.561
5041.3
Nilai
Kalor
bakar
(kal/g)
Kadar Air (%)
8
0,2
0,15
0,165
0,119
0,094
0,1
0,05
0
A
B
C
Gambar 2 Kadar air briket arang dengan konsentrasi tepung tapioka sebanyak 2%
(A), 4% (B) dan 6% (C)
Kadar Abu
Kadar abu merupakan bahan sisa dari pembakaran yang sudah tidak
memiliki unsur karbon . Pengaruh kadar abu terhadap kualitas briket arang kurang
baik, terutama terhadap nilai kalor yang dihasilkan kandungan kadar abu yang
tinggi dapat menurunkan nilai kalor briket arang, sehingga akan menurunkan
kualitas briket arang.6,7
Jenis bahan baku serta penambahan konsentrasi perekat tepung kanji
sangat berpengaruh terhadap tinggi rendahnya kadar abu briket arang yang
dihasilkan. Hal ini dikarenakan bahan baku yang digunakan memilki kompisisi
kimia dan jumlah mineral yang berbeda-beda sehingga mengakibatkan kadar abu
briket arang yang dihasilkan tidak sama.
Berdasarkan tabel 2 hasil penelitian ini dengan bahan baku yang sama
tetapi berbeda perlakuan tambahan perekat kanji, kadar abu tertinggi 6.97% pada
perekat kanji 4% (B) sedengkan kadar abu terendah 6.273% pada perekat kanji
2% (A). Kadar abu briket diperlihatkan pada Gambar 3.
7,2
6,97
Kadar Abu (%)
7
6,705
6,8
6,6
6,4
6,273
6,2
6
5,8
A
B
C
Gambar 3 Kadar abu briket arang dengan konsentrasi tepung tapioka sebanyak 2%
(A), 4% (B) dan 6% (C)
9
Kadar Zat Menguap
Pada tabel 2 hasil kadar zat menguap briket arang yang dihasilkan berkisar
antara 3.33% - 3.753%. Kadar zat menguap terendah terdapat pada briket arang
dengan perekat kanji 6%. Tinggi rendahnya kadar zat menguap briket arang yang
dihasilkan dipengerahui oleh bahan baku dengan penambahan konsentrasi perekat
tepung kanji. Kandungan kadar zat menguap yang tinggi akan menimbulakan asap
yang lebih banyak pada saat briket arang dinyalakan.8 Kadar zat menguap briket
diperlihatkan pada Gambar 4.
Kadar Karbon Terikat
Karbon terikat didalam briket arang dipengaruhi oleh nilai kadar abu dan
kadar zat menguap. Kadar karbon terikat akan bernilai tinggi apabila nilai kadar
abu dan kadar zat menguap pada briket arang rendah. Kadar karbon terikat
berpengaruh terhadap nilai kalor bakar arang. Nilai kalor briket arang akan tinggi
apa bila nilai kadar karbon terikat pada briket tinggi.9
Berdasarkan hasil penelitian tabel 2 kadar karbon terikat tertinggi sebesar
89.99% pada briket arang dengan arang halus berkonsentrasi perekat 2% (A).
Sedangkan pada briket arang dengan perekat 4% (B) memilki kadar karbon terikat
rendah. Kadar karbon terikat diperlihatkan pada Gambar 5.
Kadar Zat
Menguap (%)
3,8
3,735
3,646
3,6
3,33
3,4
3,2
3
A
B
C
Kadar Karbon
Terikat (%)
Gambar 4 Kadar zat menguap briket arang dengan konsentrasi tepung tapioka
sebanyak 2% (A), 4% (B) dan 6% (C)
90,2
90
89,8
89,6
89,4
89,2
89
89,991
89,96
89,38
A
B
C
Gambar 5 Kadar karbon terikat briket arang dengan konsentrasi tepung tapioka
sebanyak 2% (A), 4% (B) dan 6% (C)
10
Kerapatan Massa
Kerapatan briket arang berpengaruh terhadap kualitas briket arang,
terutama nilai kalor briket arang. Besar kecilnya kerapatan dipengaruhi oleh
ukuran dan kehomogenan arang penyusun briket. Nilai kerapatan yang dihasilkan
berkisar antara 0.197 g/�� – 0.207 g/�� . Serbuk arang dengan ukuran 80 mesh
memiliki luasan bidang permukaan ikatan dan serbuk bertambah. Hal ini
menyebabkan ikatan serbuk menjadi lebih kompak dan kuat, sehingga dapat
meningkatkan kerapatan briket arang.
Ukuran arang serbuk yang lebih halus dan seragam dibandingkan dengan
arang dengan ukuran tidak sama mengakibatkan ikatan antara partikel arangnya
lebih maksimal. Kecenderungan terdapatnya ruang-ruang kosong antara partikel
sangat kecil. Partikel arang yang ukurannya lebih kasar dan tidak seragam
memungkinkan turunnya nilai kerapatan briket arang, karena ikatan antara
partikelnya tidak maksimal.10 Kerapatan massa diperlihatkan pada Gambar 6.
Keteguhan Tekan
Kerapatan
(g/cm3)
Keteguhan tekan briket merupakan kemampuan briket untuk memberikan
daya tekan atas kekuatan briket terhadap beban yang diberikan atau hancurnya
briket jika diberikan beban pada benda tersebut. Semakin tinggi nilai keteguhan
tekan briket arang berarti daya tahan terhadap pecah semakin baik. Hal tersebut
akan menguntungkan didalam kegiatan pemasaran yang meliputi pengemasan
maupun distribusi dan memudahkan pengangkutan briket arang.
Keteguhan tekan yang dihasilkan pada briket arang dengan komposisi
penambahan perekat tepung kanji berkonsentrasi berbeda mempunyai nilai yang
berbeda pula. Pada briket arang dengan konsentrasi perekat 2% sebesar 9.932
kg/�� , 4% sebesar 19.524 kg/�� dan briket arang dengan konsentrasi perekat 6
% sebasar 91.561 kg/�� . Pemberian perekat dengan kosentrasi yang berbeda
dapat mempengaruhi kepadatan dan keteguhan briket arang. Keteguhan tekan
briket diperlihatkan pada Gambar 7.
0,207
0,21
0,202
0,205
0,2
0,197
0,195
0,19
A
B
C
Gambar 6 Kerapatan briket arang dengan kosentrasi perekat sebanyak 2% (A), 4%
(B) dan 6% (C)
Keteguhan
Tekan (N/cm2)
11
91,561
100
80
60
40
20
9,932
19,524
0
A
B
C
Gambar 7 Keteguhan tekan briket arang dengan konsentrasi perekat sebanyak 2%
(A), 4% (B) dan 6% (C)
Nilai Kalor Bakar
Pengujian terhadap nilai kalor bertujuan untuk mengetahui sejauh mana
nilai panas pembakaran yang dihasilkan oleh briket arang. Nilai kalor diperoleh
berdasarkan pengukuran pada volume tetap, dimana arang yang dibakar akan
menaikan suhu air sehingga nilai kalor arang dapat diukur berdasarkan perbedaan
suhu air. Nilai kalor sangat menentukan kualitas briket arang. Semakin tinggi nilai
kalor briket arang semakin baik pula kualitas briket arang yang dihasilkan. Tinggi
rendahnya nilai kalor dipengaruhi oleh berat jenis bahan baku. Tinggi rendahnya
nilai kalor dipengaruhi oleh kadar air dan kadar abu briket arang. Semakin tinggi
kadar air dan kadar abu briket arang akan menurunkan nilai kalor briket arang
yang dihasilkan.11
Berdasarkan hasil penelitan terlihat nilai kalor terendah terdapat pada
briket arang dengan perekat 2% sebesar 5012.3 kal/gram dan tertingi pada
konsentrasi 4% sebersar 5050.6 kal/gram. Nilai bakar kalor briket diperlihatkan
pada Gambar 8.
5050,6
Nilai Kalor
Bakar (kal/g)
5060
5040
5020
5014,3
5012,3
5000
4980
A
B
C
Gambar 8 Nilai kalor bakar briket arang dengan konsentrasi perekat sebanyak 2%
(A), 4% (B) dan 6% (C)
12
Lamanya Waktu Nyala Api dan Laju Pembakaran
Pengamatan menggunakan briket arang sebanyak 35.61 gram. Berdasarkan
hasil pengamatan yang dilakukan terhadap nyala api untuk briket arang dengan
konsentrasi perekat 2% menyala selama 13 menit, perekat 4% sebesar 20.56 menit
dan perekat 6% sebesar 34 menit.
Laju pembakaran briket arang berdasarkan hasil didapat untuk briket arang
dengan perekat 2% sebesar 0.853 g/menit, perekat 4% sebesar 0.549 g/menit dan
perekat 6% sebesar 0.327 g/menit. Perbedaan komposisi perekat pada masingmasing briket tidak begitu berpengaruh jauh. Tetapi ukuran serbuk yang seragam
atau tidaknya dapat mempengaruhi laju pembakaran. Laju pembakaran briket
arang diperlihatkan pada Gambar 9.
Laju
Pembakaran
(g/menit)
1
0,853
0,8
0,549
0,6
0,327
0,4
0,2
0
A
B
C
Gambar 9 Laju pembakaran briket arang dengan konsentrasi perekat sebanyak 2%
(A), 4% (B) dan 6% (C)
13
Biopelet Jerami Padi
Biopelet merupakan produk bahan bakar alternatif yang menyerupai briket.
Biopelet memiliki keunggulan dibandingkan briket yaitu mudah dalam proses
distribusi. Bahan baku yang telah disiapkan kemudian dicacah dan digiling hingga
40 mesh. Pengeciln ukuran bertujuan untuk mendapatkann kualitas biopelet lebih
baik. Semakin kecil ukuran partikel yang digunakan pada produk energi alternatif
maka energi yang dihasilkan semakin besar. Bahan yang telah di giling kemudian
di buat biopelet dicetak dengan ukuran tinggi 20 mm dan diameter 10 mm.
Biopelet arang yang dihasilkan memiliki sifat fisik pada Tabel 4. Standar mutu
kadar air biopelet di beberapa negara ada pada Tabel 5.
Kadar Air
Untuk pengujian nilai kadar air biopelet, biopelet di timbang di masukan
oven dengan suhu 100o C selama 4 jam. Dari data yang di hasilkan kadar air
biopelet di hasilkan berkisaran 1.232% -1.700%. Kadar air yang tinggi
menyebabkan proses pembakaran yang lambat dan menurunkan temperatur pada
proses pembakaran. Kadar air yang tinggi menyulitkan pembakaran biopelet
sehingga menyebabkan kalor terbuang untuk penguapan air pada pembakaran
biopelet. Selain faktor suhu dan pengempaan, kadar air juga dipengaruhi oleh
tempat penyimpanan biopelet. Kerekatan biopelet mempengaruhi kualitas yang
dihasilkan biopelet, semakin tinggi kerekatannya maka semakin baik biopelet
yang dihasilkan. Kadar air biopelet diperlihat pada Gambar 10. Perbandingan
standar mutu kadar air di beberapa negara Tabel 5.
Tabel 4 Hasil rata-rata sifat fisis biopelet limbah jerami padi
Komposisi
bahan
perekat
Air
(%)
Abu
(%)
Zat
terbang
(%)
Sifat briket arang
Karbon Kerapatan Keteguhan
Tekan
Terikat Masa
(%)
(kg/�� )
(g/�� )
20%
1.232
9.3
14.47
76.23
0.407
14.190
4011
30%
0.828
8.05
12.88
79.07
0.305
62.740
4211
50%
1.700
7.25
13.07
79.68
0.507
36.010
4021
Nilai
Kalor
bakar
(kal/g)
Tabel 5 Standar mutu kadar air biopelet di beberapa negara.15
Sumber
Kadar air (%)
Standar Austria (ONORM M 7135)