WAKTU DAN TEMPAT BAHAN DAN ALAT METODE PENELITIAN

7 III. METODOLOGI

3.1. WAKTU DAN TEMPAT

Penelitian ini telah dimulai sejak bulan Februari hingga Mei 2011 di Laboratorium Surfactant and Bioenergy Research Centre SBRC, LPPM IPB, Laboratorium Produksi Pakan Fakultas Peternakan IPB, Laboratorium Kimia Kayu dan Energi Biomassa-Pusat Penelitian Hasil Hutan Bogor, dan Laboratorium DIT TIN-FATETA IPB.

3.2. BAHAN DAN ALAT

Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah sekam padi, arang sekam padi, dan minyak jelantah, sedangkan peralatan yang digunakan adalah sebagai berikut: 1. Disc mill, digunakan untuk menyeragamkan ukuran bahan baku dengan saringan 3 mm. 2. Alat penyaring, digunakan untuk memisahkan bahan baku dengan ukuran saringan 50 mesh. 3. Alat karbonisasi tipe kiln dengan tinggi tabung 30 cm dan diameter 19 cm, digunakan untuk karbonisasi sekam padi. 4. Ring Die Pellet Mill dengan kapasitas 300 kgjam dan ukuran die 8 mm, digunakan untuk mencetak biopelet. 5. Perlengkapan uji sifat fisiko kimia bahan baku dan biopelet, seperti: bomb calorimeter, cawan aluminium, cawan porselen, oven, tanur, soxhlet, vacuum pump, dan desikator. 6. Perlengkapan uji pembakaran, seperti: kompor biomassa, teko air, timbangan digital, termometer air raksa, dan stopwatch.

3.3. METODE PENELITIAN

Penelitian ini diawali dengan uji sifat fisiko kimia sekam padi, meliputi: kadar air, kadar abu, kadar zat terbang, kadar karbon terikat, kadar lemak, kadar serat kasar, nilai kalori dan densitas kamba. Selanjutnya dilakukan proses karbonisasi sekam padi di Laboratorium Kimia Kayu dan Energi Biomassa Pusat Penelitian Hasil Hutan Bogor. Kemudian dilakukan karakterisasi sifat fisiko kimia arang sekam padi, meliputi: kadar air, kadar abu, kadar zat terbang, dan kadar karbon terikat. Proses pembuatan biopelet dilakukan dengan menggunakan pellet mill berkapasitas 300 kgjam di laboratorium Surfactant and Bioenergy Research Center SBRC. Proses pembuatan biopelet dimulai dengan pencampuran bahan baku dan bahan tambahan. Setelah biopelet dihasilkan, selanjutnya dilakukan karakterisasi sifat fisiko kimia biopelet sekam padi, meliputi: kadar air, kadar abu, kadar zat terbang, kadar karbon terikat, nilai kalor, densitas kamba, keteguhan tekan, dan keragaan biopelet pada kompor biomassa. Uji keragaan biopelet meliputi laju konsumsi bahan bakar dan efisiensi pembakaran biopelet. Setelah diperoleh data primer dari hasil penelitian di laboratorium, selanjutnya dilakukan perhitungan kesetimbangan massa dan energi pembuatan biopelet dengan formulasi terbaik. Diagram alir penelitian dapat dilihat pada Gambar 2. 8 Gambar 2. Diagram Alir Penelitian Pembuatan biopelet sekam padi dijelaskan sebagai berikut: 1. Analisis sifat fisiko kimia sekam padi Analisis sifat fisiko kimia diperlukan untuk mengetahui perbaikan sifat fisiko kimia sekam padi setelah dibuat menjadi biopelet. 2. Pengecilan ukuran Pengecilan ukuran bertujuan menghaluskan bahan menggunakan disc mill dengan ukuran saringan 3 mm. Hal tersebut untuk mempermudah proses densifikasi biopelet. Untuk mengantisipasi keretakan, ukuran partikel biopelet disarankan tidak melebihi 1 mm Franke dan Rey, 2006. 3. Pengayakan Pengayakan dilakukan menggunakan alat pengayak dengan ukuran saringan 50 mesh. 4. Karbonisasi sekam padi Karbonisasi dilakukan dengan menggunakan kiln drum tertutup dengan tinggi 30 cm dan diameter 19 cm. Karbonisasi dilakukan selama ± 5 jam dengan suhu 400 o C. Karbonisasi bertujuan untuk memanfaatkan losses sekam berukuran 50 mesh yang dihasilkan pada proses screening. Selain itu, karbonisasi juga dapat mengurangi kadar zat terbang dan meningkatkan kadar karbon terikat dalam sekam padi. Parameter yang diukur setelah karbonisasi adalah rendemen karbonisasi, kadar air, kadar abu, kadar zat terbang, dan kadar karbon terikat. 5. Pencampuran sekam padi dengan arang sekam padi dan bahan tambahan Biopelet sekam padi dibuat dengan penambahan arang yang berasal dari losses sekam padi pada proses screening yang dikarbonisasi. Biopelet 100 sekam padi digunakan sebagai pembanding. Bahan tambahan yang digunakan adalah minyak jelantah sebanyak 5 bb dari berat total bahan. Minyak jelantah digunakan sebagai pelumas pada die sehingga biopelet lebih mudah diproduksi. 6. Pencetakan biopelet Pencetakan biopelet dilakukan menggunakan ring die pellet mill bertekanan tinggi dengan ukuran diameter dies 8 mm dan kapasitas produksi 300 kgjam. Pembuatan biopelet Analisis kualitas biopelet Analisis kesetimbagan massa dan energi Bahan baku Analisis sifat fisiko kimia bahan baku 9 7. Pengeringan biopelet Biopelet dikeringkan di bawah sinar matahari di dalam rumah kaca yang dilengkapi blower selama ± 4 jam. Sifat fisiko kimia biopelet akhir yang diukur adalah kadar air, kadar abu, kadar zat terbang, kadar karbon terikat, nilai kalori, keteguhan tekan dan densitas kamba. Diagram alir pembuatan biopelet sekam padi dapat dilihat pada Gambar 3. Gambar 3. Diagram alir proses pembuatan biopelet sekam padi Sekam padi Pengayakan 50 mesh Pencetakan biopelet diameter 8 mm Pengecilan ukuran 3 mm Karakterisasi sekam Minyak jelantah 4.76 bb Tepung sekam 100, 90, 80 Karbonisasi Suhu 400 o C Penyeragaman ukuran 1 mm Karakterisasi arang Serbuk arang 0, 10, 20 Pencampuran I Pengeringan rumah kaca ± 4 jam Biopelet Pencampuran II Campuran sekam dan arang sekam 10 Perlakuan pembuatan biopelet sekam padi adalah persentase arang sekam padi 0, 10, dan 20 seperti disajikan pada Tabel 3. Tabel 3. Formulasi bahan baku biopelet sekam padi Perlakuan Komposisi Sekam Padi bb Arang Sekam bb A 100 B 90 10 C 80 20 Setiap perlakuan ditambahkan 4.77 bb minyak jelantah

3.4. RANCANGAN PERCOBAAN