PEMBUATAN DAN PENGUJIAN KOMPOR BIOMASSA DENGAN PRINSIP GASIFIKASI

ABSTRACT

THE FABRICATION AND TESTING OF BIOMASS STOVE WITH
GASIFICATION PRINCIPAL

By

Iim Imaduddin

Biomass is a promising fuel as a source of renewable energy, procurement of
biomass is easy to do since most of biomass is around living environments. The
use of biomass at cooking process using traditional stoves has a low efficiency.
The objectives of this research is to make and test an efficient biomass
gasification stove. Through this research was expect to be generated biomass
stoves efficient.
The experiment was conducted according to standard of boiling test from
Baldwin. Water was boiled with three types of biomass, namely wood, wood
shavings, and rice husk. Five liters of water was used in all experiments which
were replicated three times. Parameters to be observed included fuel
consumption, boiling time, power of the stove, and thermal efficiency.
Biomass gasification stove was constructed from 1-mm zinc plate and had a

dimension of 54 cm of height and 31 cm of diameter with combustion chamber
capacity 5,89 liters of. The results showed that the stove was not working using
rice husks due to no sufficient air flow through the rice husks pilling. The stove
was working good using either woodfuel or wood shavings. The average time to
boil 5 liters of water using woodfuel and wood shavings was 14,19 minutes and
21,90 minutes, respectively. Fuel consumption to boil 5 liters of water was 689,5
g using woodfuel and 619,7 g using wood shavings. The input and output power
of the stove was respectively 12,12 kW and 2,65 kW with woodfuel. With wood
shavings, the input and power of the stove was 8,24 kW and 1,64 kW,
respectively. The gasification stove had thermal efficiency of 19,93% with wood
shavings and 21,90% with woodfuel. It was better than thermal efficiency of a
common traditional wood stove, which had thermal efficiency of 15,49%.
Keywords: biomass, gasification stove, thermal efficiency, boiling time, power.

1

ABSTRAK
PEMBUATAN DAN PENGUJIAN KOMPOR BIOMASSA DENGAN
PRINSIP GASIFIKASI

Oleh
Iim Imaduddin

Biomassa merupakan bahan bakar yang menjanjikan sebagai sumber energi
terbarukan, pengadaan biomassa mudah karena pada umumnya biomassa ada di
sekitar lingkungan tempat tinggal. Penggunaan biomassa pada proses memasak
menggunakan tungku tradisional memiliki efisiensi yang rendah. Penelitian ini
bertujuan untuk membuat dan menguji kompor gasifikasi biomassa yang efisien.
Melalui penelitian ini diharapkan akan dihasilkan kompor biomassa yang efisien.
Kompor gasifikasi biomassa dibuat dari plat seng 1 mm dengan ukuran tinggi 54
cm dan diameter 31 cm, dan memiliki kapasitas ruang bakar 5,89 liter. Pengujian
dilakukan dengan uji pemanasan air standar dari Baldwin. Air dididihkan
menggunakan 3 jenis bahan bakar, yaitu kayu, serutan kayu, sekam padi. Semua
pengujian menggunakan air lima liter yang diulang tiga kali. Parameter yang
diamati meliputi kebutuhan bahan bakar, waktu mendidihkan air, daya kompor,
dan efisiensi termal.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kompor biomassa ini tidak bisa bekerja
menggunakan bahan bakar sekam padi. Pengujian menggunakan sekam padi
tidak menghasilkan nyala api akibat kurangnya aliran udara melewati tumpukan
sekam padi. Tetapi, kompor biomassa ini bekerja dengan baik menggunakan kayu

dan serutan kayu. Waktu rata-rata untuk mendidihkan air 5 liter dengan
menggunakan kayu dan serutan kayu berturut-turut adalah 14,47 menit dan 22,13
menit. Kebutuhan bahan bakar untuk mendidihkan 5 liter air menggunakan kayu
bakar mencapai 689,5 g dan menggunakan serutan kayu mencapai 619,67 g.
Daya input dan output kompor adalah 12,12 kW dan 2,65 kW masing-masing
menggunakan bahan bakar kayu. Dengan serutan kayu, daya input dan output
kompor masing-masing adalah 8,24 kW dan 1,64 kW. Nilai efisiensi termal
kompor adalah 19,93% dengan serutan kayu dan 21,90% dengan bahan bakar
kayu. Itu lebih baik daripada efisiensi tungku tradisional yang umum digunakan,
yang memiliki efisiensi termal 15,49%.
Katakunci: biomassa, kompor gasifikasi, efisiensi termal, daya.

1

PEMBUATAN DAN PENGUJIAN KOMPOR BIOMASSA
DENGAN PRINSIP GASIFIKASI
Oleh
IIM IMADUDDIN

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pada

Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Pertanian Universitas Lampung

FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2013

PEMBUATAN DAN PENGUJIAN KOMPOR BIOMASSA
DENGAN PRINSIP GASIFIKASI

(Skripsi)

Oleh

IIM IMADUDDIN

FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2013

DAFTAR GAMBAR

Gambar

Halaman

1. Komposisi kayu ..............................................................................................

6

2. Struktur Kompor Biomassa UB-03 Nurhuda ................................................. 11
3. Grafik perbedaan gasifikasi, periolisis, pembakaran ..................................... 15
4. Gasifikasi tipe up draft ................................................................................... 16

5. Gasifikasi tipe down draft .............................................................................. 17
6. Gasifikasi tipe cross draft .............................................................................. 17
7. Prosedur penelitian ......................................................................................... 24
8. Desain tabung reaktor .................................................................................... 27
9. Desain selimut reaktor.................................................................................... 28
10. Kompor gasifikasi biomassa ........................................................................ 37
11. Tabung reaktor ............................................................................................. 39
12. Burner .......................................................................................................... 39
13. Selimut reaktor ............................................................................................. 40
14. Penggunaan bahan bakar sekam padi ........................................................... 45
15. Rata-rata kebutuhan bahan bakar ................................................................. 46
16. Rata-rata waktu didih air 5 liter ................................................................... 46
17. Warna api hasil pembakaran kayu ............................................................... 47
18. Warna api hasil pembakaran serutan kayu ................................................... 48
19. Perbandingan efisiensi termal kompor ......................................................... 50

20. Daya input kompor gasifikasi biomassa ...................................................... 51
21. Daya output kompor gasifikasi biomassa .................................................... 52
22. Kayu ............................................................................................................. 65
23. Serutan kayu ................................................................................................. 65

24. Sekam padi ................................................................................................... 65
25. Thermometer Dekko 300 type K .................................................................. 65
26. Timbangan digital Tanita ............................................................................. 65
27. Pemotongan kayu ......................................................................................... 65
28. Pengukuran suhu api .................................................................................... 66
29. Penimbangan massa air ................................................................................ 66
30. Penimbangan massa serutan kayu ................................................................ 66
31. Komponen kompor biomassa....................................................................... 67
32. Ukuran kompor biomassa ............................................................................ 68
33. Tampilan 3D tabung reaktor ........................................................................ 69

DAFTAR ISI

Halaman
ABSTRAK ..........................................................................................................

i

SANWACANA ....................................................................................... ……... viii
DAFTAR ISI ......................................................................................................

x

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xiii
I.

II.

PENDAHULUAN .....................................................................................

1

1.1. Latar Belakang ....................................................................................

1

1.2. Tujuan Penelitian ................................................................................

3

1.3. Manfaat Penelitian ..............................................................................

4

TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................

5

2.1. Biomassa .............................................................................................

5

2.2. Kompor Berbahan Bakar Biomassa .................................................... 10
2.3. Gasifikasi ............................................................................................ 14
2.4. Efisiensi Energi Kompor..................................................................... 18
2.5. Aspek Ergonomika.............................................................................. 19
III. METODE PENELITIAN ......................................................................... 23
3.1. Waktu dan Tempat .............................................................................. 23
3.2. Alat dan Bahan .................................................................................... 23

3.3. Prosedur Penelitian ............................................................................. 23

3.4. Pendekatan Rancangan .......................................................................
3.4.1. Kriteria Desain .........................................................................
3.4.2. Desain Fungsional ....................................................................
3.4.3. Desain Struktural .....................................................................

26
26
26
28

3.5. Pembuatan Kompor Gasifikasi Biomassa ........................................... 30
3.6. Pengujian Kompor Gasifikasi Biomassa............................................. 31
3.7. Analisis Data ....................................................................................... 36
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................. 37
4.1. Spesifikasi Alat ................................................................................... 37
4.2. Analisa Teknik ....................................................................................
4.2.1. Tabung Reaktor ........................................................................
4.2.2. Burner ......................................................................................

4.2.3. Selimut Reaktor .......................................................................
4.2.4. Pengoperasian Kompor ............................................................

38
38
39
40
40

4.3. Pengujian.............................................................................................
4.3.1. Kapasitas dan Kebutuhan Bahar Bakar....................................
4.3.2. Waktu Mendidihkan Air ..........................................................
4.3.3. Nyala Api .................................................................................
4.3.4. Energi yang Terpakai dan Energi yang Tersedia .....................
4.3.5. Efisiensi Termal dan Daya Kompor ........................................

42
45
46
47
48
50

4.4. Identifikasi Kelemahan kompor .......................................................... 52
V. SIMPULAN DAN SARAN ....................................................................... 54
5.1. Simpulan ............................................................................................. 54
5.2. Saran ................................................................................................... 54
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 55
LAMPIRAN ....................................................................................................... 57

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Kalianda Provinsi Lampung pada tanggal 28 Mei 1989,
dengan nama Iim Imaduddin. Penulis merupakan anak pertama dari dua
bersaudara pasangan dari Bapak Kandit dan Ibu Wardatul Hamro.

Penulis menuntut ilmu pendidikan di SD Negeri 1 Bandan Hurip pada tahun 1995
- 2001, SLTP Negeri 1 Kalianda pada tahun 2001 - 2004, SMA Negeri 1 Kalianda
pada tahun 2004 - 2007. Pada tahun 2007, penulis diterima di Jurusan Teknik
Pertanian Universitas Lampung melalui jalur SNMPTN.

Selama menjadi mahasiswa penulis pernah aktif pada organisasi intra kampus
sebagai Ketua Bidang Minat dan Bakat HIMATEKTAN periode 2009/2010.
Penulis juga aktif pada organisasi IMATETANI (Ikatan Mahasiswa Teknik
Pertanian) tahun 2007 hingga 2012 dan aktif di kegiatan ekstra kampus seperti
GASTEP dan Cadak’z.
Pada bulan Juli sampai dengan bulan Agustus tahun 2010, penulis melaksanakan
Praktik Umum di B2PTTG - LIPI Subang dengan judul “Rancangan Alat-Mesin
Perajang Buah Okra di Balai Besar Pengembangan Teknologi Tepat Guna - LIPI
Subang Jawa Barat” tanggal 1 Juli 2010 sampai 10 Agustus 2010.

Penulis pernah mengikuti “Pesantren Cendekiawan Muslim (PCM)” Unila pada
tahun 2007, mengikuti “Studium General dan Seminar Nasional Ketahanan
Pangan” Unila tahun 2008, “Seminar Nasional Strategi Peningkatan Hasil
Produksi Padi dan Perwujudan Desa Mandiri Energi” Purwokerto Desember
2009, dan sebagai Pemakalah pada ”Seminar Nasional Sains dan Teknologi IV”
Hotel Marcopolo Lampung pada November 2011.

SANWACANA

Segala Puji Syukur penulis panjatkan kepada ALLAH SWT, yang telah
melimpahkan anugerah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini
yang berjudul “Pembuatan dan Pengujian Kompor Biomassa dengan Prinsip
Gasifikasi”, tepat pada waktunya.

Penulis menyadari bahwa selesainya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan dan
bimbingan berbagai pihak, dan segala sesuatu dalam penulisan skripsi ini jauh
dari sempurna mengingat keterbatasan kemampuan dari penulis. Oleh karena itu,
Penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1.

Bapak Ir. Budianto Lanya, M.T., selaku Dosen Pembimbing I dan
Pembimbing Akademik atas bimbingan dan semua bantuan yang telah
diberikan selama proses penyelesaian skripsi.

2.

Bapak Dr. Ir. Agus Haryanto, M.P., selaku Ketua Jurusan Teknik Pertanian
dan Pembimbing II atas bimbingan dan semua bantuan yang telah diberikan
selama proses penyelesaian skripsi.

3.

Bapak Dr. Ir. Tamrin, M.S., selaku Pembahas Skripsi atas saran dan masukan
bagi penulis.

4.

Bapak Prof. Dr. Ir. Wan Abbas Zakaria, M.S., selaku Dekan Fakultas
Pertanian Universitas Lampung.

5.

Seluruh dosen Jurusan Teknik Pertanian atas bimbingan dan bantuannya
selama ini.

6.

Seluruh staff dan karyawan Jurusan Teknik Pertanian atas bantuan dan
kemudahan yang telah diberikan selama ini.

7.

Seluruh personil Cadak’z community Adit, Risky, Fadil, Enky, Febri,
Muamar, Dodi, Afris, Rifky, Bowo, Arif.

8.

Para sahabat dan saudaraku rekan mahasiswa Teknik Pertanian yang selalu
memberikan semangat agar cepat lulus.

Semoga Allah SWT membalas semua kebaikan yang telah diberikan, dan semoga
skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Aaamiin.

Bandar Lampung, 3 April 2013

Iim Imaduddin
NPM. 0714071043

UCAPAN TERIMA KASIH

Riset penulis sebagian dibiayai oleh Hibah Penelitian Strategis dari DP2M DIKTI
dengan kontrak No; 411/SP2H/PL/Dit.Litabmas, tanggal 14 April 2011.

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Bahan bakar hasil pertambangan yang sekarang dikenal luas merupakan sumber
bahan bakar yang sangat vital dan merupakan kebutuhan primer masyarakat saat
ini, bahan bakar tambang adalah bahan bakar yang tidak dapat diperbaharui.
Menteri Lingkungan Hidup Rachmat Witoelar menyatakan cadangan minyak
bumi Indonesia saat ini semakin menipis hanya tersisa bagi pemanfaatan selama
23 tahun, cadangan batu bara di Indonesia tersisa untuk 146 tahun, cadangan gas
untuk 62 tahun. Pemanfaatan sumber energi fosil secara hemat, bijak dan
pengembangan sumber energi terbarukan merupakan langkah terbaik bagi
penyediaan energi secara berkelanjutan. Selain keterbatasan jumlahnya, masalah
lain yang ditimbulkan dari bahan bakar tambang adalah masalah pencemaran
udara, tanah, air yang sulit dikembalikan sehingga berdampak pula pada
kesehatan dan kesejahteraan manusia (Berita sore, 2009).

Seiring dengan perkembangan dan moderenisasi teknologi, semua jenis bahan
bakar dimanfaatkan. Penggunaan biomassa seperti kayu bakar dianggap
terbelakang, kuno, dan tidak praktis. Untuk kebutuhan memasak, banyak orang
tergantung pada bahan bakar hasil tambang seperti bahan bakar minyak dan gas
yang dianggap praktis dan modern.

2

Selama ini Indonesia telah dikenal sebagai salah satu negara OPEC, organisasi
penghasil minyak dunia. Sejak tahun 2003 Indonesia telah berubah menjadi
negara pengimpor minyak. Harga bahan bakar tambang dunia yang meningkat
pesat berdampak pada meningkatnya harga jual bahan bakar minyak di Indonesia,
sedangkan tingkat ekonomi masyarakat Indonesia masih tertinggal dan masih
banyak masyarakat kurang mampu. Menurut data statistik Indonesia tahun 2007,
warga kurang mampu Indonesia sebanyak 37,163 juta penduduk dan di Lampung
khususnya ada sekitar 1,661 juta penduduk kurang mampu. Untuk mengantisipasi
kelangkaan minyak dan gas bumi serta ketidak mampuan untuk membeli bagi
warga kurang mampu diperlukan bahan bakar alternatif yang murah dan mudah
didapat.

Biomassa merupakan bahan bakar yang menjanjikan untuk menyediakan energi
terbarukan, pengadaan biomassa terbilang mudah karena pada umumnya disekitar
lingkungan tempat tinggal pun sudah pasti tersedia. Biomassa memiliki prospek
yang baik sebagai bioenergi yang ramah lingkungan, karena biomassa tidak
menghasilkan zat sampingan karbondioksida yang berbahaya. Karbondioksida
yang dihasilkan dari hasil pembakaran biomassa pada akhirnya akan digunakan
kembali oleh tanaman dalam fotosintesis serta dapat menggantikan bahan yang
berbasis petrokimia. Akan tetapi, faktanya penggunaan biomassa pada proses
memasak di tungku tidak berjalan mulus karena:
1. Hasil pembakaran menimbulkan asap yang banyak sehingga keadaan
dapurpun terlihat kotor , apabila terkena mata akan terasa perih dan apabila
terhirup secara berlebihan akan menyebabkan gangguan pernafasan,

3

2. Tidak praktis dalam penggunaan dan pemindahan sehingga tungku tradisional
bersifat permanen pada awal diletakkan.

Karena permasalah tersebut biomassa kurang bersaing dengan bahan bakar
tambang, walaupun biomassa mudah didapat namun hanya digunakan oleh
masyarakat yang kurang mampu untuk membeli minyak tanah dan LPG.
Gasifikasi adalah suatu teknologi pada proses pembakaran yang merubah bahan
bakar padat menjadi gas pada temperatur yang tinggi dengan udara yang
terkontrol sehingga hasil pembakarannya pun bersih dalam arti tidak
menimbulkan banyak sekali asap. Gasifikasi merupakan teknologi yang ramah
lingkungan karena karbondioksida yang dihasilkan dari proses pembakaran
biomassa pada akhirnya akan digunakan kembali oleh tanaman untuk fotosintesis.

Berdasarkan gambaran dan penjelasan di atas, penting sekali membuat dan
menguji sebuah kompor gasifikasi biomassa yang mampu meningkatkan efisiensi
dalam memasak. Sehingga penggunaan biomassa untuk memasak dapat
digunakan oleh siapapun. Mebuat dan menguji kompor gasifikasi biomassa dirasa
paling efektif sebagai kompor berbahan alternatif pengganti minyak tanah dan
LPG.

1.2. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk membuat dan menguji kompor biomassa dengan
prinsip gasifikasi yang effisien.

4

1.3. Manfaat Penelitian

Melalui penelitian ini diharapkan dapat member informasi kepada pembaca
tentang kompor biomassa yang menggunakan prinsip gasifikasi dalam proses
pembakarannya sehingga dapat membantu meningkatkan efisiensi memasak.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Biomassa

Biomassa adalah keseluruhan makhluk hidup (hidup atau mati), misalnya tumbuhtumbuhan, binatang, mikroorganisme, dan bahan organik (termasuk sampah
organik). Unsur utama dari biomassa adalah bermacam-macam zat kimia
(molekul) yang sebagian mengandung atom karbon. Bila kita membakar
biomassa, karbon tersebut dilepaskan ke udara dalam bentuk karbon dioksida
(CO2). Energi biomassa merupakan energi tertua yang telah digunakan sejak
peradaban manusia dimulai, sampai saat inipun energi biomassa masih memegang
peranan penting khususnya di daerah pedesaan (Daryanto, 2007).

Salah satu bahan bakar biomassa yang paling penting adalah kayu. Kayu dapat
dikumpulkan dari hutan dan hanya menebang pohon sesuai ukuran yang
dibutuhkan untuk dijadikan bahan bakar. Tapi kayu sering kali terlalu berharga
untuk dibakar, banyak industri memanfaatkannya sebagai bahan untuk kontruksi.
Banyak dari hasil limbah pertanian yang ahirnya dijadikan bahan bakar, seperti
misalnya jerami, biji-bijian, sekam padi, coklat, kopi, bagas tebu. Penggunaan
limbah biomassa untuk dijadikan bahan bakar secara tidak langsung membantu
menyelesaikan permasalahan lingkungan. Lahan-lahan kosong mulai ditanami
tumbuhan yang nantinya akan dimanfaatkan sebagai bahan bakar.

6

Setiap jenis biomassa memiliki sifat tertentu yang menentukan kinerjanya sebagai
bahan bakar dalam proses pembakaran baik dengan menggunakan prisip
gasifikasi. Sifat yang paling penting yang berkaitan dengan konversi termal
biomassa adalah kadar air, kadar abu, kadar zat terbang, komposisi unsur, nilai
kalor, kerapatan jenis (Quakk et al., 1999). Pada Gambar 1 disajikan struktur
komposisi dalam potongan kayu.

Gambar 1. Komposisi kayu

Indonesia memiliki potensi Energi Baru Terbarukan (EBT) yang sangat besar,
diantaranya mini/mikro hydro sebesar 450 MW, biomass 50 GW, energi surya
4,80 kWh/m2/hari, energi angin 3-6 m/det, dan energy nuklir sebesar 3 GW.
Pengembangan EBT mengacu pada Perpres No. 5 tahun 2006 tentang kebijakan
energi nasional, yang disebutkan bahwa kontribusi EBT dalam bauran energi
primer nasional pada tahun 2025 adalah sebesar 17% dengan komposisi bahan
bakar nabati sebesar 5%, panas bumi 5%, biomassa, nuklir, air, surya, dan angina
5%, serta batu bara yang dicairkan sebesar 2 %. Upaya yang dikembangkan
pemerintah untuk mendorong pemanfaatan biomassa adalah memanfaatkan

7

limbah industri pertanian, dan kehutanan (Kementrian Energi dan Sumber Daya
Mineral, 2008).

Pembakaran biomassa tidak terlepas dari efek polusi, terutama NOx yang
tergantung dari aplikasi teknologi yang digunakan dan jenis biomassa yang
dimanfaatkan. Bila kayu yang digunakan, hanya sedikit SO2 yang ditimbulkan
tetapi level emisi NOx sangat tergantung dari desain ruang bakar. Hasil
pembakaran biomassa menghasilkan tingkat polusi yang jauh lebih rendah dari
pada misalnya bahan bakar batu bara. Dengan demikian, pemanfaatan biomassa
memiliki dampak-dampak sebagai berikut (Kong, 2010):
1. Udara disekitar proses pembakaran biomassa lebih bersih dibandingkan
kualitas udara didekat proses pembakaran bahan bakar minyak fosil.
Dengan demikian, masyarakat lebih diuntungkan dalam menghemat biaya
perawatan dan kesehatannya.
2. CO2 hasil pembakaran biomassa juga dikategorikan sebagai “carbon
netral” karena diserap kembali oleh tumbuh-tumbuhan guna menopang
pertumbuhannya.
3. Penanaman tumbuhan energi di lahan-lahan marginal selain mendongkrak
pendapatan masyarakat setempat juga dapat mencegah terjadinya erosi
tanah dan berarti mengurangi potensi longsor.
4. Bila lahan-lahan tidur dimanfaatkan untuk tanaman-tanaman maka akan
berubah fungsinya sebagai penyerap air hujan dan mencegah terjadinya
banjir.

8

Indonesia memiliki sekam padi yang relatif banyak, sebagai contoh survey pada
tahun 1987 menemukan sekitar 10% yang siap digunakan untuk perekonomian
yang produktif. Masalah lebih lanjut yang dihasilkan dari pembakaran sekam
padi adalah menghasilkan silica sekitar 16-24%. Untuk memperpanjang proses
pembakaran kecuali menggunakan pembakaran dengan suhu tinggi sering
menyebabkan sekam yang mengisi tungku pembakaran tidak seluruhnya terbakar.
Masalah tersebut dapat diselesaikan dengan mengubah volume pada sekam padi
menjadi berukuran besar. Sekam padi menghasilkan sekitar 50% abu, dan lignin
18,6%. Sekam padi memiliki tipikal sekitar 22-24% basis kering (Bridgwater,
1997).

Sumber biomassa dapat membantu dalam pengadaan panas dan listrik, begitu
besar potensi energi biomassa yang terdapat di Indonesia. Apabila dapat
dimanfaatkan dengan baik, seharusnya krisis energi tidak terjadi seperti sekarang.
Hasil pengelolaan limbah hasil pertanian maupun hutan akan sangat membantu
tersedianya pasokan energi untuk kebutuhan masyarakat di Indonesia. Akan
tetapi dengan memiliki potensi energi biomassa yang besar, masyarakat di
Indonesia masih belum banyak yang memanfaatkannya. Mereka masih
mengandalkan sumber energi seperti minyak bumi yang jumlahnya tidak lama
lagi akan habis jika tidak segera ditemukan sumber yang baru bukan tidak
mungkin peradaban di dunia akan punah. Indonesia diperkirakan memproduksi
biomassa sebesar 146,7 juta ton/tahun atau setara dengan sekitar 470 juta
GJ/tahun seperti yang disajikan oleh Tabel 1. Angka-angka di bawah merupakan
potensi biomassa nasional yang dihasilkan oleh industri pertanian maupun
kehutanan, yaitu sebesar 470 juta GJ/tahun. Sementara nilai potensi biomassa

9

nasional secara keseluruhan termasuk biomassa yang masih belum terjamah
manusia yaitu sekitar 58 GW (Haryanto dan Hartanto, 2007).

Tabel 1. Produksi biomassa di Indonesia

Biomassa

Kayu karet

Produksi
(juta
ton/tahun)

Energi
Potensial
(juta
GJ/tahun)

41,0

120

Kayu potong

4,5

19

Kayu Gergajian

1,3

13

Kayu lapis

1,5

16

Tebu
10,0
 Ampas tebu
4,0
 Pucuk tebu
9,6
 Daun tebu
Padi
12,0
 Sekam
2,5
 Kulit ari
2,0
 Tangkai
49,0
 Jerami
Kelapa
0,4
 Batok
0,7
 Sabut
Kelapa sawit
3,4
 Tandan buah kosong
3,6
 Serat
1,2
 Cangkang sawit
Sumber: Haryanto dan Hartanto, 2007.

78

150

7

67

Wilayah

Sumatera,
Kalimantan, Jawa
Sumatera,
Kalimantan
Sumatera,
Kalimantan
Sumatera,
Kalimantan, Jawa,
Irian Jaya, Maluku
Sumatera, Jawa,
Kalimantan Selatan

Sumatera,
Kalimantan, Jawa,
Bali,
Nusa Tenggara,
Sulawesi
Sumatera , Jawa,
Sulawesi
Sumatera

Dari proses penggilingan padi biasanya diperoleh sekam padi sekitar 20-30% dari
bobot gabah, dedak 8-12%, beras giling antara 50-63,5%. Menurut Houston
(1972) sekam padi memiliki bulk density 0,100 g/ml, nilai kalori antara 3.3003.600 kkal/kg sekam dengan konduktivitas panas 0,271 BTU. Untuk lebih

10

memudahkan diversifikasi penggunaan sekam, maka sekam perlu dipadatkan
menjadi bentuk yang lebih sederhana, praktis, dan tidak voluminous seperti
misalnya dibuat menjadi briket (Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian,
2008). Pada Tabel 2 disajikan komposisi kimiawi sekam padi.

Tabel 2. Komposisi kimiawi sekam
Komponen
A. Menurut Suharno (1979)
1. Kadar air
2. Protein kasar
3. Lemak
4. Serat kasar
5. Abu
6. Karbohidrat kasar
B. Menurut DTC-IPB
1. Karbon (zat arang)
2. Hidrogen
3. Oksigen
4. Silika

Persentase kandungan (%)
9,02
3,03
1,18
35,68
17,71
33,71
1,33
1,54
33,64
16,98

Nilai kalor kayu (sesuai proporsi kayu dan kulit) untuk jenis sengon buto pada
kondisi KT adalah 4.602 kkal/kg, dan gmelina sebesar 4.788 kkal/kg. Sedangkan
rata-rata nilai kalor kayu (sesuai proporsi kayu dan kulit) pada kondisi KU (kadar
air 12%) untuk jenis kayu sengon buto adalah 4.125 kkal/kg, waru 4.248 kkal/kg
dan gmelina 4.248 kkal/kg. Model hubungan kadar air dan nilai kalor adalah nilai
kalor = -50,87 (kadar air) + 4695 dengan nilai koefisien determinasi (R2) sebesar
0,943 (Cahyono, 2008).

2.2. Kompor Berbahan Bakar Biomassa

Kompor berbahan bakar biomassa sebenarnya telah ditemukan di sejumlah daerah
dan di negara lain. Perbedaan kompor biomassa dengan kompor konvensional

11

lain yaitu, jika kompor konvensional berbahar bakar minyak atau gas, kompor
biomassa menggunakan bahan bakar seperti misalnya kayu, plastik, dan daun
kering. Uniknya, ketika dibakar dalam kompor biomassa, bahan-bahan itu hampir
tidak menimbulkan asap sehingga ramah lingkungan.

Penelitian yang telah dilakukan Nurhuda menunjukan satu kilogram bahan bakar
bisa dinyalakan api selama satu jam. Untuk memperbesar nyala api, bisa
digunakan kipas blower listrik. Api biru muncul karena pembakarannya dua
tahap. Pertama, terjadi pembakaran kayu, oksigen, metana, dan nitrogen yang
menghasilkan asap. Asap dan oksigen yang terbakar menghasilkan api membiru.
Kedua, pembakaran arang dan oksigen yang menghasilkan karbondioksida.
Pembakaran kedua ini menyala lebih baik dibandingkan dengan nyala
pembakaran pertama. Pada Gambar 2 disajikan struktur kompor biomassa UB-03
Nurhuda.

Gambar 2. Struktur Kompor Biomassa UB-03 Nurhuda

12

Secara kimia, asap pembakaran tersusun atas gas-gas diantaranya adalah H2, CO,
CH4, CO2B, SOx, NOx dan uap air. Sebagian gas-gas tersebut, yaitu hydrogen
(H2), karbon monoksida (CO), dan metana (CH4) adalah gas-gas yang dapat
terbakar, sehingga dapat dimanfaatkan menjadi bahan bakar. Untuk
meningkatkan efisiensi penggunaan biomassa sebagai bahan bakar, maka asap
yang dihasilkan pada proses pengarangan harus dibakar lagi untuk kedua kali dan
menghasilkan api yang mempunyai nyala yang lebih bersih (Nurhuda, 2008).

Pengujian terhadap tungku berbahan bakar sekam padi pernah dilakukan oleh
Balai Besar Litbang Pascapanen di Karawang. Hasil pengamatan yang dilakukan
di Laboratorium Karawang Balai Besar Litbang Pascapanen menunjukan bahwa
penggunaan tungku sekam cukup prospektif untuk digunakan pada skala rumah
tangga petani/pedesaan karena mudah mendapatkan bahan bakarnya, yaitu sekam
padi. Hasil uji pemanasan dengan tungku sekam oleh balai besar litbang
pascapanen disajikan dalam Tabel 3 (Rachmat, 2006).

Tabel 3. Uji pemanasan dengan tungku sekam oleh Balai Besar Litbang

Pemasak/tungku

Berat
sekam
(gr)

Volume air
(l)

Waktu didih
(menit)

Kompor
600
6
12-15
(sekam segar)
Briket arang sekam
600
6
51
(perekat tapioka)
Briket arang sekam
1200
6
50
(perekat tanah)
Sumber: Balai Besar Litbang Pascapanen Karawang, 2006.

Suhu
maksimal
(oC)
360
360
360

Laju kecepatan aliran udara primer (udara yang dihasilkan kipas) kompor Belonio
diketahui ternyata mempengaruhi besarnya nyala api yang dihasilkan. Apabila

13

putaran kipas semakin kencang, maka nyala api akan semakin besar. Angin yang
terdapat di udara sekitar juga mempengaruhi nyala api, karena semakin kencang
angin yang berhembus di sekitar akan membuat nyala api tidak stabil bahkan
apabila angin yang berhembus terlalu kencang akan memadamkan api, maka
hendaknya pengoperasian kompor Belonio dilakukan di dalam ruangan.

Variasi kapasitas bahan bakar yang digunakan tidak mempengaruhi warna atau
besarnya nyala api namun mempengaruhi waktu pengoperasian kompor.
Banyaknya bahan bakar yang digunakan berbanding lurus dengan waktu
pengoperasian kompor, semakin banyak bahan bakar yang digunakan maka waktu
operasi kompor semakin lama. Rata-rata waktu operasi kompor dapat dilihat pada
Tabel 4, rata-rata waktu tersebut berdasarkan tiga perlakuan pengisian bahan
bakar yaitu dengan mengisi 90%, 75%, 50% dari volume reaktor.

Tabel 4. Rata-rata waktu operasi kompor Belonio
Perlakuan
Waktu operasi
1

t penyalaan awal
t api menjadi stabil2
t air mendidih3
t memasak efektif4
t total5
Ket

90%

75%

50%

7,68
2,12
25,68
33,20
43,13

4,16
2,70
23,83
25,30
32,18

4,16
2,30
N/A
14,75
21,21

: t (waktu) dalam satuan menit,
1

) Waktu terhitung dari penyulutan api terhadap sekam,
) Waktu terhitung dari burner ditutup hingga api mulai stabil,
3
) Waktu terhitung dari mulai memasak hingga air mendidih,
(Khusus perlakuan 50%, bahan bakar habis sebelum air mendidih)
4
) Waktu terhitung dari api mulai stabil hingga bahan bakar habis,
5
) Waktu terhitung mulai dari penyulutan sekam hingga bahan bakar habis.
2

14

Kecepatan zona pembakaran adalah laju zona pembakaran (combustion zone rate)
dalam reaktor yang bergerak dari atas ke bawah, mulai dari penyalaan api pada
sekam hingga bahan bakar terbakar habis. Semakin padat biomassa yang ada pada
reaktor maka akan semakin rendah kecepatan zona pembakaran yang diperoleh
dan berlaku sebaliknya (Prayogo, 2009).

2.3. Gasifikasi

Gasifikasi adalah suatu teknologi proses yang mengubah bahan padat menjadi gas.
Bahan padat yang dimaksud adalah bahan bakar padat yang termasuk diantaranya
biomassa, batubara, dan arang. Gas yang dimasksud adalah gas-gas yang keluar
dari proses gasifikasi dan umumnya berbentuk CO, CO2, H2, CH4. Proses
gasifikasi dari biomassa terjadi pada temperatur yang tinggi dengan penambahan
oksigen yang terkontrol, produk berupa campuran gas CO dan H2 dikenal sebagai
syngas dan bisa digunakan sebagai subtitusi gas alami. Reaksi dasar gasifikasi
adalah:
CnHm + 0,55n O2 → nCO + 0,5m H2
Proses gasifikasi pada hakikatnya mengoksidasi suplai hidrokarbon pada
lingkungan yang terkontrol untuk memproduksi gas sintetis yang memiliki nilai
komersial yang signifikan. Gasifikasi merupakan suatu alternatif yang menarik
karena proses ini mencegah pembentukan dioksin dan senyawa aromatik, proses
gasifikasi juga menghasilkan reduksi utama pada volume input biomassa rata-rata
75%. Pada Gambar 3 disajikan grafik yang menjelaskan tentang perbedaan antara
gasifikasi, periolisis, pembakaran.

15

Gambar 3. Grafik perbedaan gasifikasi, periolisis, pembakaran

Dapat disimpulkan berdasarkan Gambar 3, perbedaan gasifikasi, periolisis, dan
pembakaran berdasarkan kebutuhan udara yang diperlukan selama proses:
 Jika jumlah udara: bahan bakar (AFR/air fuel ratio) = 0, maka disebut
periolisis,
 Jika AFR1,5 maka disebut pembakaran.

Berdasarkan medium gasifikasi, reaktor gasifikasi (gasifier) dapat diklasifikasikan
menjadi 2 kelompok (Anonim, 2011):
1. Aliran udara, dimana udara sebagai medium gasifikasinya
2. Aliran oksigen, dimana oksigen murni sebagai medium gasifikasinya

Gasifikasi adalah rincian termal lengkap biomassa menjadi gas yang mudah
terbakar, mudah menguap, char, dan abu dalam reaktor tertutup atau gasifier.
Gasifikasi adalah langkah-dua, endotermik proses. Pada pirolisis, reaksi pertama,
komponen volatil dari bahan bakar yang menguap pada suhu di bawah 600°C oleh
serangkaian reaksi yang kompleks. Termasuk dalam uap volatil adalah
hidrokarbon gas, hidrogen, karbon monoksida, karbon dioksida, tar, dan uap air.

16

Sebagai bahan bakar biomassa cenderung memiliki komponen yang lebih mudah
menguap (70-86% pada basis kering) dibandingkan batubara (30%), pirolisis
memainkan peran lebih besar dalam gasifikasi biomassa daripada di gasifikasi
batubara. Char (fixed carbon) dan abu adalah pirolisis oleh-produk, yang tidak
menguap. Pada langkah kedua, char gasifikasi melalui reaksi dengan oksigen,
uap, karbon monoksida dan hidrogen. Panas yang dibutuhkan untuk reaksi
endotermik gasifikasi dihasilkan oleh pembakaran bagian dari bahan bakar, char,
atau gas, tergantung pada teknologi reaktor (Boerrigter et al., 2005).

Secara global gasifikasi diklasifikasian menjadi: up draft, downdraft, dan
Crossdraft (Quakk et al.,1999).
 Up draft
Tipe yang paling sederhana dari gasifikasi adalah Up draft. Biomassa
dimasukkan dari bagian atas reaktor dan bergerak kebawah menghasilkan gas dan
arang, tempat udara masuk berada dibawah dan gas yang dihasilkan keluar kea rah
atas. Pada tipe up draft bahan bakar bergerak berlawanan arah dengan zona aliran
gas melewati zona pengeringan, zona distilasi, zona reduksi, dan zona
pembakaran. Pada gambar 4 disajikan proses gasifikasi dengan tipe up draft.

Gambar 4. Gasifikasi tipe up draft

17

 Down draft
Pada tipe down draft biomassa dimasukkan melalui atas begitu pula dengan udara
yang masuk. Gas yang dihasilkan akan mengalir kebawah reaktor, aliran
biomassa dan udara searah. Kelebihan dari tipe down draft adalah menghasilkan
gas dengan kandungan tar rendah. Pada Gambar 5 disajikan proses gasifikasi
dengan tipe down draft.

Gambar 5. Gasifikasi tipe down draft
 Cross draft
Pada tipe cross draft biomassa dimasukkan melalui atas, udara masuk dan gas
yang dihasilkan masing-masing berada pada bagian sisi reaktor. Tipe cross draft
digunaan untuk menghasilkan arang hasil pembakaran dengan kualitas tinggi.
Pada Gambar 6 disajikan proses gasifikasi dengan tipe down draft.

Gambar 6. Gasifikasi tipe cross draft

18

2.4. Efisiensi Energi Kompor

Efisiensi adalah penggunaan sumber daya secara minimum guna pencapaian hasil
yang optimum. Efisiensi menganggap bahwa tujuan-tujuan yang benar telah
ditentukan dan berusaha untuk mencari cara-cara yang paling baik untuk
mencapai tujuan-tujuan tersebut. Efisiensi hanya dapat dievaluasi dengan
penilaian-penilaian relatif, membandingkan antara masukan dan keluaran yang
diterima. Sebagai contoh untuk menyelesaikan sebuah tugas, cara A
membutuhkan waktu 1 jam sedang cara B membutuhkan waktu 2 jam, maka cara
A lebih efisien dari cara B. Dengan kata lain tugas tersebut dapat selesai
menggunakan cara dengan benar atau efisiensi (Dewi, 2009).
Efisiensi termal kompor biomassa dihitung menggunakan persamaan yang
dimodifikasi dari Baldwin (1987):

ηth 

Cp  Wi (Tf  Ti)  Hfg (Wi  Wf)
 100% ......................................... (1)
MbHVb  McHVc  MkHVk

Dimana:

Cp
Hfg
Wi
Wf
Tf
Ti
Mb
Mc
Mk
HVb
HVc
HVk

adalah nilai panas jenis air (4.186 kJ/kgoC)
adalah nilai panas laten penguapan air (2260 kJ/kg)
adalah masa air awal (kg)
adalah masa air akhir (kg)
adalah suhu air mendidih (oC)
adalah suhu air awal (oC)
adalah massa bahan bakar kayu (kg)
adalah massa arang (kg)
adalah massa minyak tanah starter (kg)
adalah nilai kalori bahan bakar kayu (kJ/kg)
adalah niali kalori arang (kJ/kg)
adalah nilai kalori minyak tanah starter (kJ/l)

Nilai efisiensi energi kompor berbahan bakar biomassa adalah berapa nilai panas
sensibel dan panas latennya dibagi dengan nilai energi bahan bakar biomassa yang

19

terpakai (Belonio, 2005). Efisiensi energi kompor Belonio diperoleh dari hasil
melakukan perebusan 5 liter air. Untuk langkah yang pertama diperlukan
menghitung nilai panas laten dan panas sensibel dari semua jenis bahan bakar
biomassa yang digunakan ketika mendidihkan air sebanyak 5 liter. Efisiensi
konversi energi adalah besarnya nilai efisiensi energi bahan bakar yang terpakai
pada pengujian kompor Belonio. Nilai efisiensi juga diperhitungkan dari jumlah
pemakaian minyak sebagai penyulut api dan jumlah energi kipas yang terpakai
selama pembakaran dari penyalaan api awal hingga bahan bakar terbakar habis
semua. Pada Tabel 5 menyajikan perbandingan rata-rata nilai efisiensi dari
masing-masing bahan bakar biomassa terhadap masing-masing perlakuannya.

Tabel 5. Perbandingan rata-rata efisiensi konversi energi oleh kompor Belonio
No.
1
2
3
4

Jenis bahan bakar
biomassa
Sekam padi
Serutan kayu
Tatal kayu
Ampas biji jarak

90%
26,43%
16,28%
7,65%
16,61%

Perlakuan
75%
29,57%
20,98%
7,33%
14,07%

50%
24,06%
15,33%
5,23%
20,83%

Semakin besar nilai efisiensi kompor maka semakin banyak pula energi yang
terpakai pada pengujian kompor Belonio. Sebaliknya, jika semakin kecil nilai
efisiensi kompor maka semakin sedikit energi yang tidak terpakai (banyak
terbuang) pada pengujian kompor Belonio (Harahap, 2009).

2.5. Aspek Ergonomika

Dalam membuat suatu alat harus memperhatikan aspek ergonomika, karena hal ini
akan sangat berpengaruh terhadap produktivitas kerja dan efisiensi tenaga
operator. Ada dua istilah yang lazim digunakan dalam ergonomika yaitu

20

anthropometri dan biomekanik. Anthoropometri adalah suatu bidang ergonomika
yang menyangkut masalah pengukuran statik manusia. Berasal dari kata Yunani
yaitu anthropos (pengukuran) dan metros (pengukuran). Data anthropometri
dapat digunakan untuk optimasi dimensi berbagai macam benda yang sering
digunakan manusia.

Anthropometer adalah suatu alat untuk mengukur jarak, ketinggian, dan sudut
suatu titik dari suatu posisi acuan tertentu. Realisasinya, alat ini berguna sebagai
alat bantu untuk mendesain atau mengetahui posisi alat-alat atau instrumen
pengendali dari suatu alat terhadap posisi operatornya. Cara pengumpulan data
anthropometri adalah dengan melakukan pengukuran dimensi tubuh masingmasing individu suatu populasi. Terdapat dua jenis pengukuran anthropometri
yaitu data yang diperoleh dari pengukuran saat tubuh manusia dalam posisi tetap
baik dalam kondisi duduk maupun berdiri. Sedangkan data dimensi dinamik
adalah data yang diperoleh dari pengukuran saat tubuh manusia dalam posisi
melakukan suatu aktivitas. Terdapat dua prinsip dalam memperoleh data dimensi
dinamik, yaitu dengan estimasi dan integrasi. Prinsip estimasi adalah dengan
mengkonversi data statik untuk kondisi dinamik, contohnya tinggi badan dinamik
sama dengan 97% tinggi badan statik, jangkauan dinamik sama dengan 120%
panjang tangan statik, dll. Sedangkan prinsip itegrasi adalah dengan
menggabungkan data yang berhubungan dengan suatu ukuran, contohnya
jangkauan dinamik adalah penjumlahan antara panjang tangan statik, pergerakan
bahu, rotasi parsial punggung, jarak saat membungkuk, dan pergerakan telapak
tangan. Populasi manusia memiliki variasi bentuk dan ukuran tubuh yang tinggi.
Dengan menggunakan sebaran normal, persentil dalam data anthropometri

21

menunjukkan bila suatu ukuran adalah rata-rata, diatas atau dibawah rata-rata
(Warji, 2011).

Pengkajian aspek anthropometri dan biomekanik sangat diperlukan dalam
mendesain suatu alat. dengan mengetahui struktur anthropometri dan biomekanik
suatu kelompok masyarakat dalam unsur yang sama dapat diketahui struktur fisik
dan selang respon emosionalnya, sehingga dapat dilakukan perkiraan-perkiraan
tertentu untuk mendesain suatu sistem dan peralatan kerja yang nyaman, aman,
dan efisien (Herodian dkk., 1991). Pada Tabel 6 disajikan ukuran rata-rata
anthoropometri orang Indonesia dalam posisi duduk.

Tabel 6. Ukuran rata-rata anthropometri orang Indonesia dalam posisi duduk
Laki-Laki
No

Ukuran
Anthropometri

1 Tinggi duduk
2 Tinggi siku
3 Tinggi pinggul
4 Tinggi lutut
5 Tinggi pantat ke lantai
Sumber: Herodian dkk., 1991.

Ratarata
(cm)
83,2
23,0
18,4
49,5
41,4

Standar
Deviasi
(cm)
3,7
10,0
3,9
6,0
5,3

Perempuan
Ratarata
(cm)
77,9
22,2
19,0
46,3
39,0

Standar
Deviasi (cm)
3,4
3,1
2,2
1,8
2,8

Untuk ukuran rata-rata orang Indonesia pada posisi berdiri dapat dilihat pada pada
Tabel 7. Dengan mengetahui ukuran rata-rata anthropometri maka seseorang
dapat memperhitungkan tingkat kenyamanan kerja serta mengetahui dimana
posisi dari komponen alat akan diletakkan, sehingga alat tersebut dapat digunakan
dengan nyaman, aman, dan efisien.

22

Tabel 7. Ukuran rata-rata anthropometri orang Indonesia dalam posisi berdiri

No

Ukuran anthropometri

1 Tinggi
2 Tinggi bahu
3 Lebar bahu
4 Tinggi siku
5 Tinggi pinggul
6 Lebar pinggul
7 Panjang tangan
8 Panjang lengan atas
9 Panjang lengan bawah
10 Jangkauan vertikal tangan
11 Jangkauan horizontal tangan
Sumber: Herodian dkk., 1991.

Laki-laki
Rata- Standar
rata
Deviasi
(cm)
(cm)
161,3
5,6
132,6
10,3
39,6
6,6
97,8
17,5
93,6
20,4
28,9
5,7
66,7
11,7
34,8
4,9
44,2
7,0
202,1
8,0
165,6
6,9

Perempuan
Rata- Standar
rata
deviasi
(cm)
(cm)
151,6
5,4
122,0
5,6
34,9
3,0
90,8
4,1
88.8
4,2
31,5
2,5
61,4
3,5
31,5
2,3
40,7
2,7
186,9
8,0
151,7
6,0

III. METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan September 2011 sampai dengan bulan
Desember 2011 di bengkel Mekanisasi Pertanian Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Pertanian Universitas Lampung.

3.2. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam pembuatan dan pengujian kompor gasifikasi biomassa
ini yaitu panci, bor listrik, palu, gunting plat, tang, stop watch, gergaji, timbangan
digital, termokopel, meteran, penjepit bahan bakar, meja kerja, alat tulis dan
komputer dengan software autocad. Sedangkan bahan yang digunakan dalam
pembuatan dan pengujian kompor gasifikasi biomassa dengan prinsip gasifikasi
ini adalah sekam padi, serutan kayu sengon, kayu karet, air, plat seng 0,1 cm, tiner
dan cat.

3.3. Prosedur Penelitian

Dalam melaksanakan penelitian perlu dilakukan penyusunan prosedur penelitian
untuk mempermudah dan memperjelas arah penelitian, yaitu dengan menyusun
tahap-tahap penelitian sebagaimana terlihat pada Gambar 7.

24

Gambar 7. Prosedur penelitian

Dari diagram alir di atas, setiap proses tahapan mulai dari perancangan, persiapan
alat dan bahan, pembuatan kompor, pengujian kompor, finishing, pengamatan dan
analisa. Setiap proses tahapan mempunyai penjelasan yang berbeda-beda yaitu
sebagaimana berikut:
 Perancangan
Perancangan bertujuan untuk menghasilkan alat yang sesuai kebutuhan dengan
menerapkan aspek ergonomika, dalam perancangan alat biasanya hanya berupa
gambar 2D (dua dimensi) yang disertakan ukuran-ukuran yang sudah ditentukan
(desain kerja).

25

 Persiapan Alat dan Bahan
Kegiatan ini meliputi penyiapan bahan dan peralatan yang akan digunakan.
Dalam kegiatan ini terdapat quality control terhadap bahan yang digunakan,
bahan-bahan yang telah lulus pengecekan yang diproses ke tahap selanjutnya.
 Pembuatan Kompor
Pembuatan kompor meliputi kegiatan: pengukuran bahan, pemotongan bahan,
pembentukan bahan, dan perakitan unit.
 Pengujian Kompor
Setelah semua bahan mengalami proses pengukuran, pemotongan, pembentukan,
dan perakitan kemudian kompor diuji coba apakah sesuai dengan kriteria desain,
apabila kompor sesuai dengan kriteria desain maka akan menuju ketahap
selanjutnya dan apabila kompor tidak sesuai dengan kriteria desain maka kompor
akan menuju keproses perbaikan.
 Pengamatan dan analisa
Uji coba yang dilakukan dengan menghitung parameter yang telah ditentukan
kemudian mencatat serta mengolah data hasil dari pengujian.
 Finishing
Setelah alat lulus dari proses uji coba, tahap selanjutnya adalah finishing.
Finishing ini berupa pengecatan. Pengecatan dilakukan guna memberi
perlindungan bagi bahan yang mudah berkarat agar tidak berkarat, selain itu juga
guna mempercantik tampilan alat. Selanjutnya setelah alat sudah dicat, alat akan
disimpan dan siap dioprasikan kapan saja.

26

3.4. Pendekatan Rancangan

Pendekatan rancangan sangatlah penting dalam proses pembuatan suatu alat,
pendekatan rancangan adalah sebagian kecil penjelasan alat yang akan dibuat
sehingga alat yang akan dibuat sesuai dengan fungsinya. Pendekatan rancangan
dalam hal ini meliputi kriteria desain, desain fungsional, desain struktural.

3.4.1. Kriteria Desain

Kompor gasifikasi biomassa diharapkan dapat berfungsi sesuai dengan kriteria
desain, yaitu sebagai berikut:
1. Dapat menghasilkan nyala api yang baik sebagai hasil dari proses gasifikasi
2. Efisiensi energi kompor ≥ 15%.
3.4.2. Desain Fungsional

Kompor berbahan bakar biomassa tersusun atas beberapa komponen utama.
Setiap komponen dari kompor ini memiliki fungsi yang berbeda-beda, komponen
utama dari kompor berbahan bakar biomassa meliputi: tabung reaktor, burner,dan
selimut reaktor.
 Tabung reaktor
Tabung reaktor berfungsi sebagai tempat meletakkan dan membakar bahan bakar
yang akan digunakan untuk memasak. Di dalam tabung reaktor terdapat tabung
yang berdiameter lebih kecil (tabung reaktor dalam) yang berfungi sebagai aliran
udara sekunder, alas tabung reaktor juga diberi lubang yang berfungsi sebagai
aliran udara dan tempat keluarnya abu yang kemudian tersimpan pada kotak abu.

27

Untuk mengetahui secara jelas gambar tabung reaktor, pada Gambar 8 disajikan
gambar tabung reaktor yang disertai ukuran dan nama bagian-bagiannya.

14 cm

1 cm

Lubang api

1 cm

Burner

5 cm

Tabung dalam

Tabung luar
25 cm

Arah pembakaran
Bahan bakar
Arah aliran udara
Ruang pembakaran
Lubang abu

20 cm

10 cm

Gambar 8. Desain tabung reaktor
 Burner
Burner berfungsi sebagai pengatur arah api sehingga tidak menyebar terlalu jauh
dari panci (alat memasak). Pada burner terdapat lubang yang berada pada bagian
atas dan bagian sisi miring, lubang tersebut berfungsi sebagai tempat aliran
oksigen sehingga terjadi pencampuran oksigen didalam tabung reaktor. Pada
Gambar 8 disajikan bentuk burner yang ada pada kompor biomassa ini.
 Selimut reaktor
Selimut reaktor berfungsi: tempat meletakkan tabung reaktor sehingga tabung
reaktor dalam posisi tergantung, tempat pemasukkan bahan bakar, tempat
meletakkan panci, tempat penyimpanan dan pengeluaran abu, pengatur besar

28

kecilnya aliran udara yang berpengaruh pada besar kecilnya api, tempat
meletakan pegangan kompor sehingga dapat memindahkan secara praktis. Pada
bagian atas selimut terdapat lubang yang berfungsi untuk penyalur udara ke
burner. Diatas selimut reaktor terdapat penutup kompor yang diberi tambahan
empat buah plat seng yang dibentuk menyerupai huruf “U” terbalik yang
berfungsi sebagai dudukan alat memasak. Untuk pemasukan bahan bakar
memanfaatkan lebar celah antara masing-masing dudukan alat memasak. Pada
Gambar 9 dapat dilihat bentuk selimut reaktor beserta nama bagian-bagiannya.

Dudukan alat memasak

5 cm

46 cm

Pegangan kompor

Selimut reaktor

Pintu udara/abu
14 cm
Tempat abu

Kaki kompor
3 cm
28 cm

Gambar 9. Desain selimut reaktor

3.4.3. Desain Struktural

Kompor biomassa tersusun atas tiga komponen utama yaitu: tabung reaktor,
burner, selimut kompor. Selimut reaktor terletak dibagian terluar dari komponen-

29

komponen kompor yang semuanya terbuat dari plat seng. Pada selimut kompor
juga terdapat beberapa fungsi se