Rancang Bangun Kompor Biobriket

SKRIPSI

HARNUM ARITONANG

DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2010

SKRIPSI

Oleh

HARNUM ARITONANG 050308046/TEKNIK PERTANIAN

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian

Universitas Sumatera Utara

DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2010

SKRIPSI

Oleh

HARNUM ARITONANG 050308046/TEKNIK PERTANIAN

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar sarjana di Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian

Universitas Sumatera Utara

Disetujui oleh : Komisi Pembimbing

(Ainun Rohanah, STP, MSi) (Taufik Rizaldi, STP, MP)

2010

Ketua Anggota

DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

Rohanah dan Taufik Rizaldi.

Briket bioarang merupakan salah satu bahan bakar yang berasal dari biomassa. Biomassa yang digunakan dalam penelitian ini adalah sekam padi. Pemanfatan biobriket dapat dimaksimalkan dengan menggunakan kompor biobriket dengan bantuan minyak goreng bekas. Penelitian ini bertujuan untuk mendesain bentuk kompor biobriket dengan bahan baku briket bioarang sekam padi. Parameter yang diamati adalah kebutuhan bahan bakar, lama nyala api dan analisis ekonomi.

Dari hasil penelitian diperoleh kebutuhan bahan bakar dengan minyak goreng bekas untuk mendidihkan 1 liter air sebesar 0,18 gr/detik, 3 liter air sebesar 0,12 gr/detik, 5 liter air 0,09 gr/detik. Lama nyala api diperoleh untuk minyak goreng bekas sebesar 13.136 detik.

Kata kunci : Briket bioarang, sekam padi, minyak goreng bekas, kompor biobriket.

ABSTRACT

Harnum Aritonang: The Engineering of Bio-briquette Stove, supervised by Ainun Rohanah and Taufik Rizaldi.

Bio-carbon briquette is one of biomass fuel. Biomassa that applied in this research was rice hull. The exploiting of bio-briquette can be maximized by using bio-briquette stove with used cooking oil. This research was aimed to design the shape of bio-briquette. The parameters observed were fuel consumption stripper flame and economic analisys.

The result of the research showed that the fuel consumption with used cooking oil for to boil 1 litre of water was 0,18 gr/s, 3 litres of water was 0,12 gr/s, and 5 litres of water was 0,09 gr/s. The stripper flame for used cooking oil was 13.136 second.

Penulis di lahirkan di Poriaha pada tanggal 22 Juli 1987 dari Ayah S. Aritonang dan Ibu O. br. Mangunsong. Penulis merupakan putri ketiga dari

enam bersaudara.

Tahun 2005 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Bukit Batu pada tahun yang sama masuk ke Fakultas Pertanian USU melalui jalur ujian tertulis Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Penulis memilih program studi Teknik Pertanian, Departemen Teknologi Pertanian.

Selama perkuliahan penulis mengikuti organisasi Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian, pernah menjadi anggota Paduan Suara Transeamus Fakultas Pertanian USU dan angggota Persekutuan Pemuda Pemudi Kristen Sola Gracia (P3KS).

Penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapangan di PT. Perkebunan Negara III Gunung Para di Jalan Tebing-Siantar pada bulan Juni-Juli 2008.

Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Pemurah dan Maha Penyayang, dengan limpah karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Adapun judul skripsi ini adalah “Rancang Bangun Kompor Biobriket”.

Penulis mengucapkan terimakasih kepada Komisi Pembimbing Ibu Ainun Rohanah, STP, M.Si. sebagai Ketua Komisi Pembimbing dan Bapak

Taufik Rizaldi, STP, MP. sebagai Anggota Komisi Pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Demikian juga penulis mengucapkan terima kasih kepada kedua orang tua yang telah banyak memberikan motivasi, dorongan baik berupa moril dan materi serta kepada Fiska M. Panggabean, Rodearni P. Siboro, Roland Ch, Adol Frian Rumaijuk, Andreas Simamora, serta semua orang yang mendukung saya yang tidak bisa saya ucapkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih banyak yang belum sempurna, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan penelitian ini dan semoga bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih.

Hal.

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... i

RIWAYAT HIDUP ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR TABEL ... vi

DAFTAR LAMPIRAN ... vii

PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1

Tujuan Penelitian ... 3

Kegunaan Penelitian ... 3

TINJAUAN PUSTAKA Energi ... 4

Bahan Bakar ... 4

Biomassa ... 5

Sekam Padi ... 6

Bioarang ... 8

Briket Bioarang ... 8

Keunggulan Briket Bioarang ... 9

Kelemahan Briket Bioarang ... 9

Kompor ... 10

Kompor Briket Bioarang ... 12

Kebutuhan Bahan ... 13

Bahan perekat ... 13

Minyak goreng bekas ... 16

Proses Pengarangan ... 17

Proses Pengeringan ... 18

Viskositas ... 18

Uji Nyala ... 19

BAHAN DAN METODE Lokasi dan Waktu Penelitian ... 20

Bahan dan Alat Penelitian ... 20

Metode Penelitian ... 20

Komponen Alat ... 21

Persiapan Penelitian ... 21

Pembuatan Alat ... 22

Pembuatan Bahan ... 22

Prosedur Penelitian ... 23

Parameter yang Diamati ... 23

HASIL DAN PEMBAHASAN Perancangan Alat dan Prinsip Kerja yang Diharapkan ... 26

Pemilihan Bahan ... 26

Pengukuran dan Pemotongan Bahan ... 26

Perakitan Bahan ... 26

Finishing ... 27

Saran ... 30 DAFTAR PUSTAKA ... 31 LAMPIRAN ... 34

No. Hal.

1. Potensi biomassa di Indonesia ... 6

2. Komposisi kimia sekam ... 7

3. Kualitas arang sekam hasil pembakaran ... 8

4. Beberapa permasalahan uji nyala ... 19

5. Data kebutuhan bahan bakar ... 27

No. Hal.

1. Kebutuhan bahan bakar ... 32

2. Analisis ekonomi ... 33

3. Flowchart pembuatan alat ... 39

4. Flowchart pembuatan briket bioarang sekam padi ... 40

5. Spesifikasi alat kompor biobriket ... 41

6. Data penelitian ... 42

Rohanah dan Taufik Rizaldi.

Briket bioarang merupakan salah satu bahan bakar yang berasal dari biomassa. Biomassa yang digunakan dalam penelitian ini adalah sekam padi. Pemanfatan biobriket dapat dimaksimalkan dengan menggunakan kompor biobriket dengan bantuan minyak goreng bekas. Penelitian ini bertujuan untuk mendesain bentuk kompor biobriket dengan bahan baku briket bioarang sekam padi. Parameter yang diamati adalah kebutuhan bahan bakar, lama nyala api dan analisis ekonomi.

Dari hasil penelitian diperoleh kebutuhan bahan bakar dengan minyak goreng bekas untuk mendidihkan 1 liter air sebesar 0,18 gr/detik, 3 liter air sebesar 0,12 gr/detik, 5 liter air 0,09 gr/detik. Lama nyala api diperoleh untuk minyak goreng bekas sebesar 13.136 detik.

Kata kunci : Briket bioarang, sekam padi, minyak goreng bekas, kompor biobriket.

ABSTRACT

Harnum Aritonang: The Engineering of Bio-briquette Stove, supervised by Ainun Rohanah and Taufik Rizaldi.

Bio-carbon briquette is one of biomass fuel. Biomassa that applied in this research was rice hull. The exploiting of bio-briquette can be maximized by using bio-briquette stove with used cooking oil. This research was aimed to design the shape of bio-briquette. The parameters observed were fuel consumption stripper flame and economic analisys.

The result of the research showed that the fuel consumption with used cooking oil for to boil 1 litre of water was 0,18 gr/s, 3 litres of water was 0,12 gr/s, and 5 litres of water was 0,09 gr/s. The stripper flame for used cooking oil was 13.136 second.

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Kehidupan manusia tidak lepas dari kebutuhan energi dimana pertambahan jumlah penduduk yang disertai dengan peningkatan kesejahteraan masyarakat berdampak pada makin meningkatnya kebutuhan energi terhadap aktivitas industri dan sarana transportasi.

Indonesia sebagai salah satu negara OPEC yang menyuplai pasokan kebutuhan minyak dunia, namun sejak 2003 Indonesia telah berubah menjadi negara pengimpor minyak. Saat ini konsumsi energi di Indonesia sekitar 700 setara barel minyak (SBM) per tahun. Dari jumlah tersebut sekitar 57% energi berasal dari minyak bumi, 24% gas, 13% batubara, dan sisanya dari tenaga air, panas bumi, dan lain sebagainya (Suryo dan Armando, 2008), dimana ketergantungan kebutuhan energi bahan bakar minyak (BBM) yang berasal dari fosil semakin menipis dan akan segera habis dalam beberapa tahun mendatang yang disertai dengan penurunan produksi minyak.

Sejalan dengan diberlakukannya ekonomi liberal yang cenderung memihak kepentingan kaum kapital (pemilik modal) dibandingkan kepentingan rakyat maka subsidi bahan bakar minyak (BBM) mulai dikurangi secara bertahap sehingga menyebabkan kenaikan harga BBM. Kenaikan harga BBM di Indonesia mengacu pada Peraturan Presiden (Perpes) tentang penyesuaian BBM yang akan diatur menuju harga keekonomian atau dengan kata lain mengikuti harga pasar internasional.

Untuk mengantisipasi permasalahan energi tersebut maka perlu dikembangkan suatu alternatif energi terbarukan, dimana energi terbarukan

tersebut dapat berupa energi hijau yang berasal dari alam maupun turunan biologisnya. Contohnya adalah untuk memasak menggunakan kayu bakar sebagai sumber energinya, membakar buah biji jarak pagar pada sumbu obor untuk penerangan di malam hari, membuat lilin dari lemak hewan atau dari pohon damar serta menggunakan arang untuk menyetrika pakaian.

Beberapa jenis sumber energi alternatif yang bisa dikembangkan antara lain energi matahari, energi angin, energi panas bumi, energi panas laut, dan energi biomassa. Diantara sumber-sumber energi alternatif tersebut, energi biomassa merupakan sumber energi alternatif yang perlu mendapat prioritas dalam pengembangannya dibandingkan dengan sumber energi yang lain. Hal ini dikarenakan di Indonesia banyak menghasilkan limbah pertanian yang kurang termanfaatkan. Limbah pertanian merupakan sumber energi alternatif yang melimpah dengan kandungan energi yang relatif besar. Limbah pertanian tersebut dapat diolah menjadi suatu bahan bakar padat buatan yang lebih luas penggunaannya sebagai bahan bakar alternatif yang disebut biobriket. Salah satu contohnya adalah biobriket dari sekam yang berasal dari sisa proses penggilingan padi. Biobriket sekam padi merupakan bahan bakar alternatif yang dapat menggantikan minyak.

Pemanfaatan biobriket dapat dimaksimalkan dengan menggunakan kompor biobriket. Kompor biobriket secara garis besar terdiri dari tiga komponen utama, meliputi : ruang pembakaran, ruang abu, dan ruang pemasok udara. Di pasaran sudah ada beberapa jenis kompor briket yang diproduksi, tetapi masih banyak kekurangan seperti pada saat pembakaran, jarak antara api dengan objek yang dimasak semakin lama akan semakin jauh dan abu sisa pembakaran yang

tetap berada di atas briket menyebabkan nyala api menjadi kecil. Untuk mengatasi hal tersebut maka dibuatlah kompor yang dilengkapi oleh kisi agar objek yang dimasak selalu berada pada jarak yang sama.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mendesain bentuk kompor biobriket dan mengujinya dengan bahan baku briket bioarang sekam padi serta minyak goreng bekas sebagai sumber bahan bakar.

Kegunaan Penelitian

1. Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Teknik Pertanian Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.

2. Bagi mahasiswa, sebagai informasi pendukung untuk melakukan penelitian lebih lanjut mengenai kompor biobriket yang lebih efektif dan efisien.

TINJAUAN PUSTAKA

Energi

Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), energi adalah tenaga atau gaya untuk berbuat sesuatu. Definisi ini merupakan perumusan yang lebih luas daripada pengertian-pengertian mengenai energi pada umumnya dianut di dunia ilmu pengetahuan. Dalam pengertian sehari-hari energi dapat didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan sesuatu pekerjaan (Kadir, 1995).

Situasi energi di Indonesia tidak lepas dari situasi energi dunia. Konsumsi energi dunia yang makin meningkat membuka kesempatan bagi Indonesia untuk mencari sumber energi silih (alternatif) untuk memenuhi kebutuhannya sendiri. Seperti diketahui Indonesia sangat berkepentingan untuk menggantikan sumber daya energi minyak dengan sumber daya energi lainnya karena minyak merupakan sumber daya energi yang menghasilkan devisa selain gas alam. Oleh karena itu, sektor-sektor perekonomian yang memanfaatkan minyak sedapat mungkin menggantikannya dengan sumber daya lain seperti gas alam, batubara, panas bumi, listrik tenaga air, dan biomassa yang tersedia dalam jumlah besar (Reksohadiprojo, 1988).

Bahan Bakar

Bahan bakar adalah istilah popular media untuk menyalakan api. Bahan bakar dapat bersifat alami (ditemukan langsung dari alam), tetapi juga bersifat buatan (diolah dengan teknologi maju) (Ismun, 1993).

Sepanjang sejarah, berbagai jenis bahan telah digunakan sebagai bahan bakar (bergantung pada ketersediaannya di suatu wilayah tertentu). Berikut ini

adalah beberapa jenis bahan bakar yang kita gunakan : batu bara, minyak mentah, gas alam, propane, etanol, methanol, biomassa (Walker, 2008).

Biomassa

Bioamassa adalah bahan organik yang dihasilkan melalui proses fotosintesis baik berupa produk maupun buangan. Contoh biomassa antara lain adalah tanaman, pepohonan rumput, limbah pertanian, limbah hutan, tinja, dan kotoran ternak. Selain digunakan untuk tujuan primer serat, bahan pangan, pakan ternak, minyak nabati, bahan bangunan, dan sebagainya. Biomassa juga digunakan sebagai sumber energi (bahan bakar). Yang digunakan adalah bahan bakar biomassa yang nilai ekonomisnya rendah atau merupakan limbah setelah diambil produk primernya (Pari dan Hartoyo, 1983).

Sedangkan menurut Silalahi (2000), biomassa adalah campuran material organik yang kompleks, biasanya terdiri dari karbohidrat, lemak protein dan mineral lain yang jumlahnya sedikit seperti sodium, fosfor, kalsium dan besi. Komponen utama tanaman biomassa adalah karbohidrat (berat kering ± 75%), lignin (± 25%) dimana dalam beberapa tanaman komposisinya bisa berbeda-beda.

Energi biomassa dapat menjadi sumber energi alternatif pengganti bahan bakar fosil (minyak bumi) karena beberapa sifatnya yang menguntungkan yaitu, dapat dimanfaatkan secara lestari karena sifatnya yang dapat diperbaharui, relatif tidak mengandung unsur sulfur sehingga tidak menyebabkan polusi udara dan juga dapat meningkatkan efisiensi pemanfaatan sumber daya hutan dan pertanian (Widardo dan Suryanta, 1995).

Potensi biomassa di Indonesia adalah cukup tinggi. Dengan hutan tropis Indonesia yang sangat luas, setiap tahun diperkirakan terdapat limbah kayu

sebanyak 25 juta ton yang terbuang dan belum dimanfaatkan. Jumlah energi yang terkandung dalam kayu itu besar, yaitu 100 milyar kkal setahun. Demikian juga sekam padi, tongkol jagung, dan tempurung kelapa yang merupakan limbah pertanian dan perkebunan yang memiliki potensi yang besar sekali.

Tabel 1. Potensi Biomassa di Indonesia

Sumber Energi Produksi Energi

106ton/thn 109kkal/thn

Kayu 25.00 100.0

Sekam padi 7.55 27.0

Tongkol jagung 1.52 6.8

Tempurung kelapa 1.25 5.1

Potensi Total 35.32 138.9

Sumber : The Potential Of Biomass Redidues As Energy Sources In Indonesia dalam Dewi dan Siagian (1992).

Sekam Padi

Sekam padi adalah kulit terluar dari gabah yang banyak terdapat di penggilingan padi. Sekam padi sendiri merupakan lapisan keras yang membungkus kariopsis butih gabah yang terdiri dari dua belahan yaitu lemma dan

pelea yang saling bertautan (Tim Cahaya, 2008).

Sekam mengandung beberapa unsur kimia penting (Tabel 2) yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan antara lain :

1. Sebagai bahan baku pada industri kimia terutama kandungan zat kimia furfural.

2. Sebagai bahan baku pada industri bahan bangunan, terutama kandungan silika, yaitu sebagai campuran pada pembuatan semen portland, bahan isolasi, papan sekam, dan campuran pada industri bata merah.

3. Sebagai sumber energi panas untuk berbagai keperluan. Kadar selulosa yang cukup tinggi pada sekam dapat memberikan pembakaran yang merata dan stabil.

Tabel 2. Komposisi Kimia Sekam

Komponen Kandungan (%)

Menurut Suharno (1979)

Kadar air 9,02

Protein kasar 3,03

Lemak 1,18

Serat Kasar 35,68

Abu 17,17

Karbohidrat dasar 33,71

Menurut DTC-IPB

Karbon (zat arang) 1,33

Hidrogen 1,54

Oksigen 33,64

Silika 16,98

Sumber : Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian (2008).

Agar pemanfaatan sekam lebih bervariasi, sekam perlu dimampatkan sehingga bentuknya kompak, hemat tempat dan praktis digunakan (briket arang salah satunya). Sebenarnya arang sekam dapat langsung digunakan sebagai bahan bakar yang tidak berasap dengan nilai kalor yang cukup tinggi. Namun bentuknya yang belum kompak agak menyulitkan dalam penyimpanan dan penggunaannya.

Jika dalam bentuk briket, penggunaannya akan lebih praktis (Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian, 2008).

Sekam padi bila digunakan sebagai sumber energi harus dibuat briket karena bila digunakan dalam keadaan curah sulit untuk membangkitkan bara apalagi nyala api. Untuk membuat briket arang sekam, sekam harus dibakar menjadi arang lebih dahulu. Kualitas hasil pembakaran arang sekam dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Kualitas Arang Sekam Hasil Pembakaran.

Komponen Mutu Arang Nilai

Kadar air sekam (%) 10.02

Arang sekam (%) 75.45

Kadar air arang sekam (%) 7.35

Kadar abu sekam (%) 1.0

Nilai kalor (kkal/kg) 5000

Sumber : Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian dalam Destriana (2008).

Bioarang

Bioarang merupakan arang (salah satu jenis bahan bakar) yang dibuat dari aneka macam bahan hayati atau biomassa, misalnya kayu, ranting, daun-daunan, rumput, jerami, kertas maupun limbah pertanian lainnya yang dapat dikarbonisasi. Bioarang ini dapat digunakan melalui proses pengolahan salah satunya adalah menjadi briket bioarang (Brades dan Tobing, 2008).

Sedang menurut Johannes (1991), bioarang adalah arang yang diproses dengan membakar biomassa kering tanpa udara (pirolisi). Energi biomassa yang diubah menjadi energi kimia inilah yang disebut dengan bioarang.

Briket Bioarang

Briket bioarang adalah gumpalan-gumpalan atau batangan-batangan arang yang terbuat dari bioarang (bahan lunak). Bioarang yang sebenarnya termasuk bahan lunak yang dengan proses tertentu diolah menjadi bahan arang keras dengan bahan tertentu. Kualitas dari bioarang ini tidak kalah dengan batubara atau bahan bakar jenis arang lainnya (Joseph dan Hislop, 1981).

Pembuatan briket arang dari limbah dapat dilakukan dengan menambah bahan perekat, dimana bahan baku diarangkan terlebih dahulu kemudian ditumbuk, dicampur perekat, dicetak dengan sistem hidrolik maupun dengan manual dan selanjutnya dikeringkan. Hasil penelitian yang dilakukan oleh

Hartoyo (1983) menyimpulkan bahwa briket arang yang dihasilkan setaraf dengan arang buatan Inggris dan memenuhi persyaratan yang berlaku di Jepang karena menghasilkan kadar abu dan zat yang menguap rendah serta tinggi kadar karbon terikat dan nilai kalor.

Briket bioarang yang didefinisikan sebagai bahan bakar yang berwujud padat dan berasal dari sisa-sisa bahan organik yang telah mengalami proses pemampatan dengan daya tekan tertentu. Briket bioarang dapat menggantikan penggunaan kayu bakar yang mulai meningkat konsumsinya. Selain itu harga

briket bioarang relatif murah dan terjangkau oleh masyarakat (Hambali, dkk., 2007).

Keunggulan Briket Bioarang

Keuntungan yang diperoleh dari penggunaan briket bioarang antara lain adalah biayanya amat murah. Alat yang digunakan untuk pembuatan briket bioarang cukup sederhana dan bahan bakunya pun sangat murah, bahkan tidak perlu membeli karena berasal dari sampah, daun-daun kering, limbah pertanian. Bahan baku untuk pembuatan arang umumnya telah tersedia di sekitar kita. Briket bioarang dalam penggunaannya menggunakan tungku yang relatif kecil dibandingkan dengan tungku yang lainnya (Andry, 2000).

Kelemahan Briket Bioarang

Sumber bahan baku yang melimpah di Indonesia menjadikannya sebagai sumber daya energi yang paling menjanjikan. Namun selain sumber daya yang melimpah dan keamanan yang lebih terjamin, biomassa juga memiliki celah-celah

keterbatasan yang perlu dipertimbangkan sebelum benar-benar menjadikannya sebagai primadona energi alternatif di Indonesia.

Salah satu keterbatasan dari biomassa adalah ketersediaannya (availabilty). Meskipun secara agregat, biomassa memiliki jumlah yang melimpah, namun pada kenyatannya sumber daya tersebut tersebar jauh di beberapa lokasi dalam kuantitas yang lebih kecil. Selain itu, biomassa memiliki karakter musiman yang berarti tidak selalu tersedia sepanjang waktu. Biomassa juga memiliki konten energi yang relatif jauh lebih kecil dibandingkan para pesaingnya. Masalah ketersediaan ini menjadikan sistem logistik menjadi isu penting dalam pemberdayaan biomassa. Penggunaan sistem multi-biomass

resources, pemilihan lokasi, sistem transportasi, kapasitas pabrik, dan

ketersediaan dana tentunya akan menjadi faktor pembatas yang vital.

Isu lain yang sering mengundang perdebatan adalah bahwa pengembangan biomassa dapat mengancam ketahanan pangan. Bagaimanapun, hal tersebut bisa menjadi logis. Ketika masyarakat memilih untuk mengembangkan biomassa, mereka membutuhkan lahan-lahan untuk ditanami jagung, kedelai, ataupun kelapa sawit sebagai bahan dasar utama. Tentu secara tidak langsung hal tersebut akan membawa pada kompetisi penggunaan lahan sebagai sumber daya energi atau sumber daya pangan. Selain itu penanaman jenis tunggal pada lahan dikhawatirkan akan mengancam keberagaman hayati dan merusak kesuburan tanah (Wibowo, 2009).

Kompor

Kompor adalah alat masak yang menghasilkan panas tinggi. Biasanya kompor ditemukan di dapur dan bahan bakarnya dapat dibedakan menjadi tiga

jenis, yaitu cair, padat, dan gas. Pada dasarnya jenis kompor yang banyak digunakan oleh masyarakat adalah kompor minyak tanah dan kompor gas. Meskipun demikian, masih ada jenis lain yang juga bisa dijadikan sebagai alat memasak. Apalagi, kondisi saat ini di mana harga bahan bakar untuk kompor minyak dan gas semakin mahal maka mulai perlu diperhatikan kembali berbagai

jenis kompor dengan alternatif bahan bakar tanpa minyak dan gas (Kuncoro dan Damanik, 2005).

Berdasarkan bahan bakarnya, kompor dapat dibagi menjadi beberapa jenis sebagai berikut :

1. Kompor minyak tanah

Kompor minyak tanah merupakan jenis alat masak yang paling banyak digunakan di kalangan rumah tangga, sebagian kecil industri, serta warung/rumah makan. Seperti namanya, kompor ini berbahan bakar minyak tanah. Namun demikian, kelemahan kompor minyak tanah bila pembakaran kurang sempurna maka api berubah menjadi kuning/merah sehingga menimbulkan jelaga.

2. Kompor gas

Kompor ini berbahan bakar yang biasa digunakan di rumah tangga ataupun warung, yaitu jenis LPG. Keunggulan kompor ini adalah emisi yang dikeluarkan relatif lebih sedikit dan tidak cenderung menyebabkan wadah masak menjadi hitam atau tidak merusak panci. Selain itu, memasak dengan menggunakan kompor gas lebih cepat dibandingkan memasak dengan menggunakan kompor minyak tanah. Kompor ini memiliki kelemahan, yaitu harga kompornya cukup mahal dan bahan bakarnya pun mahal.

3. Kompor listrik

Prinsip kerja kompor ini adalah mengubah energi listrik menjadi energi panas. Umumnya kompor ini cukup mahal.

4. Kompor biogas 5. Tungku tenaga surya

6. Tungku kayu bakar dan arang 7. Tungku serbuk gergaji

8. Kompor briket (Eriko, 2008).

Kompor Briket Bioarang

Kompor briket adalah alat masak yang menggunakan bahan bakar dari briket batubara atau campuran dari biomassa dan batubara. Bahan yang digunakan untuk membuat kompor berpengaruh terhadap kualitas kompor, baik dari sudut penampilan, daya tahan kompor, maupun mobilitas (mudah dipindahkan atau tidak). Beberapa bahan dasar yang digunakan untuk membuat kompor batubara :

1. Logam

2. Bata atau semen 3. Keramik

4. Gerabah

Pada dasarnya, tahapan membuat kompor briket batubara tidak jauh berbeda

dengan membuat kompor biasa yang berbahan minyak tanah (Kuncoro dan Damanik, 2005).

Kebutuhan Bahan

Semua bahan organik yang sudah berbentuk limbah beserta turunannya yang masih memiliki sejumlah energi dapat diubah menjadi superkarbon, misalnya :

1. Sekam padi, adalah limbah buangan dari pabrik penggilingan padi (huller) yang banyak beroperasi di pedesaan.

2. Jerami atau batang padi berasal dari sisa pemanenan padi. 3. Serbuk gergaji kayu.

4. Cocodust atau serbuk kelapa merupakan limbah buangan dari industri

pengolahan sabut kelapa.

5. Eceng gondok merupakan biota air yang banyak dijumpai di rawa-rawa.

6. Dedaunan kering. 7. Rerumputan.

8. Sampah rumah tangga. (Kurniawan dan Marsono, 2008).

Bahan perekat

Perekat adalah suatu zat atau bahan yang memiliki kemampuan untuk mengikat dua benda melalui ikatan permukaan. Beberapa istilah lain dari perekat yang memiliki kekhususan meliputi glue, mucilage, paste, dan cement. Glue merupakan perekat yang terbuat dari protein hewani seperrti kulit, kuku, urat, otot dan tulang yang digunakan dalam industri kayu. Mucilage adalah perekat yang dipersiapkn dari getah dan air yang diperuntukkan terutama untuk perekat kertas.

dan air dan dipertahankan berbentuk pasta. Cement adalah istilah yang digunakan untuk perekat yang bahan dasarnya karet dan mengeras melalui pelepasan pelarut (Ruhendi, dkk, 2007).

Sedangkan menurut Kurniawan dan Marsono (2008), ada beberapa jenis perekat yang digunakan untuk briket arang yaitu :

1. Perekat aci

Perekat aci terbuat dari tepung tapioka yang mudah dibeli dari toko makanan dan di pasar. Perekat ini biasa digunakan untuk mengelem prangko dan kertas. Cara membuatnya sangat mudah yaitu cukup mencampurkan tepung tapioka dengan air, lalu dididihkan di atas kompor. Selama pemanasan tepung diaduk terus menerus agar tidak menggumpal. Warna tepung yang semula putih akan berubah menjadi transparan setelah beberapa menit dipanaskan dan terasa lengket di tangan.

2. Perekat tanah liat

Perekat tanah liat bisa digunakan sebagai perekat karbon dengan cara tanah liat diayak halus seperti tepung, lalu diberi air sampai lengket. Namun penampilan briket arang yang menggunakan bahan perekat ini menjadi kurang menarik dn membutuhkan waktu lama untuk mengeringkannya serta agak sulit menyala ketika dibakar.

3. Perekat getah karet

Daya lekat getah karet lebih kuat dibandingkan dengan lem aci maupun tanah liat. Ongkos produksinya relatif mahal dan agak sulit mendapatkannya. Briket arang yang menggunakan perekat ini akan menghasilkan asap tebal berwarna hitam dan beraroma kurang sedap ketika dibakar.

4. Perekat getah pinus

Briket arang menggunakan perekat ini hampir mirip dengan briket arang dengan menggunakan perekat karet. Namun, keunggulannya terletak pada daya benturan briket yang kuat meskipun dijatuhkan dari tempat yang tinggi (briket tetap utuh).

5. Perekat pabrik

Perekat pabrik adalah lem khusus yang diproduksi oleh pabrik yang berhubungan langsung dengan industri pengolahan kau. Lem-lem tersebut mempunyai daya lekat yang sangat kuat tetapi kurang ekonomis jika diterapkan pada briket bioarang.

Sifat alamiah bubuk arang cenderung saling memisah. Dengan bantuan bahan perekat atau lem, butir-butir arang dapat disatukan dan dibentuk sesuai dengan kebutuhan. Namun, permasalahannya terletak pada jenis bahan perekat yang akan dipilih. Penentuan jenis bahan perekat yang digunakan sangat berpengaruh terhadap kualitas briket arang ketika dinyalakan dan dibakar. Faktor harga dan ketersediaannya di pasaran harus dipertimbangkan secara seksama karena setiap bahan perekat memiliki daya lengket yang berbeda-beda karakteristiknya (Sudrajat, 1983).

Menurut Schuchart, dkk. (1996), pembuatan briket dengan menggunakan bahan perekat akan lebih baik hasilnya jika dibandingkan tanpa menggunakan bahan perekat. Disamping meningkatnya nilai kalor dari bioarang, kekuatan briket arang dari tekanan luar jauh lebih baik (tidak mudah pecah).

Minyak goreng bekas

Minyak jelantah adalah minyak limbah yang bisa berasal dari jenis-jenis minyak goreng seperti halnya minyak jagung, minyak sayur, minyak samin dan sebagainya, minyak ini merupakan minyak bekas pemakaian kebutuhan rumah tangga umumnya, dapat di gunakan kembali untuk keperluaran kuliner akan tetapi bila ditinjau dari komposisi kimianya, minyak jelantah mengandung senyawa-senyawa yang bersifat karsinogenik, yang terjadi selama proses penggorengan. Jadi jelas bahwa pemakaian minyak jelantah yang berkelanjutan dapat merusak kesehatan manusia, menimbulkan penyakit kanker, dan akibat selanjutnya dapat mengurangi kecerdasan generasi berikutnya. Untuk itu perlu penanganan yang tepat agar limbah minyak jelantah ini dapat bermanfaat dan tidak menimbulkan kerugian dari aspek kesehatan manusia dan lingkungan (Wikipedia, 2010).

Penggunaan jelantah sebagai bahan bakar berdampak positif, karena jika dibuang minyak jelantah bisa mencemari lingkungan dan jika dipakai berulang 3 hingga 4 kali akan memicu penyakit kanker. Kandungan asam lemak bebas/jenuh (ALB) yang sangat tinggi pada minyak jelantah juga bisa menyebabkan kolesterol, hipertensi, kanker dan penyumbatan peredaran darah bagi penggunanya. Jenis formulasi yang terkandung dalam minyak jelantah itu tidak larut dalam air dan dapat mencemari lingkungan bila dibuang ke dalam air dan tanah. Limbah minyak goreng (weste of vegetable oil) memiliki potensi sebagai alternatif energi bahan bakar nabati yang ramah lingkungan dan mampu menurunkan 100% emisi gas buangan Sulfur dan CO2 serta CO sampai dengan 50% ( Antarnews, 2010).

Proses Pengarangan

Karbonisasi adalah proses mengubah bahan baku asal menjadi karbon berwarna hitam melalui pembakaran dalam ruang tertutup dengan udara yang terbatas atau seminimal mungkin. Proses karbonisasi biasanya dilakukan dengan memasukkan bahan organik kedalam lubang atau ruangan yang dindingnya tertutup, seperti di dalam tanah atau tangki yang terbuat dari plat baja. Setelah dimasukkan, bahan disulut api hingga terbakar. Nyala api tersebut dikontrol, tujuan pengendalian tersebut agar bahan yang dibakar tidak menjadi abu tetapi menjadi arang yang masih terdapat energi di dalamnya sehingga dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar (Kurniawan dan Marsono, 2008).

Pada proses pengarangan (pirolisa) adalah penguraian bioamassa (lysis) menjadi panas (pyro) pada suhu lebih dari 1500C. Pada proses pirolisa terdapat beberapa tingkatan proses yaitu pirolisa primer dan pirolisa sekunder. Pirolisa primer adalah pirolisa yang terjadi pada bahan baku (umpan), sedangkan pirolisa sekunder adalah pirolisa yang terjadi atas partikel dan gas/uap hasil pirolisa primer (Abdullah, dkk., 1991).

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

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

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

3. Jika asap makin menipis dan berwarna biru berarti pengarangan hampir selesai kemudian drum dibalik dan proses pembakaran selesai.

(Hartoyo dan Roliandi, 1978).

Proses pengeringan

Pengeringan adalah pemindahan air keluar dari bahan sesuai dengan yang diinginkan. Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan pengeringan antara lain adalah luas bahan yang dikeringkan, suhu ruang pengeringan, kecepatan aliran udara, dan tekanan udara dalam ruang pengering (Supriyono, 2003).

Kadar air briket sangat mempengaruhi nilai kalor atau nilai panas yang dihasilkan. Tingginya kadar air briket akan menyebabkan penurunan nilai kalor. Hal ini disebabkan karena panas yang tersimpan dalam briket terlebih dahulu digunakan untuk mengeluarkan air yang ada sebelum kemudian menghasilkan

panas yang dapat dipergunakan sebagai panas pembakaran (Hendra dan Darmawan, 2000).

Viskositas

Viskositas (kekentalan) berasal dari perkataan viscous (Soedojo, 1986). Salah satu sifat zat cair adalah kental (viscous) dimana zat cir memiliki koefisien kekentalan yang berbeda-beda. Misalnya kekentalan minyak goreng berbeda dengan kekentalan oli (Budianto, 2010).

Viskositas adalah ukuran yang menyatakan kekentalan suatu cairan atau fluida. Kekentalan merupakan sifat cairan yang berhubungan erat dengan hambatan untuk mengalir. Beberapa cairan yang ada yang dapat mengalir cepat seperti air, alkohol, dan bensin mempunyai viskositas kecil. Sedangkan cairan

yang mengalir lambat seperti gliserin, minyak castor dan madu mempunyai viskositas besar. Jadi viskositas tidak lain menentukan kecepatan mengalirnya suatu cairan (Sutiah, dkk., 2010). Suatu bahan apabila dipanaskan sebelum cair terlebih dahulu menjadi viscous yaitu menjadi lunak dan dapat mengalir pelan-pelan (Sears dan Zemansky, 1982).

Uji Nyala

Uji nyala pelu dilaksanakn guna mengetahui apakah superkarbon yang dibuat dapat berfungsi sebagaimana mestinya. Parameter yang di amati mencakup lama penyalaan.

Tabel 4. Beberapa Permasalahan Uji Nyala

Permasalahan Faktor penyebab Cara mengatasi Nyala api sebentar Bahan penyala minim Tambahkan bahan penyala Bara sebentar Pengempaan minim Tambahkan pengempaan Superkarbon sulit

menyala Briket kurang kering benar Pengeringan maksimal Asap terlalu banyak Briket masih basah Pengeringan maksimal Abu mudah rontok Bahan perekat minim Tambahkan bahan perekat (Kurniawan dan Marsono, 2008).

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Januari-Mei 2010 di Laboratorium Teknik Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.

Bahan dan Alat Penelitian

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : sekam padi, tepung kanji, minyak goreng bekas, air, plat stainless steal 0,5 mm, plat besi 1 mm, paku tembak, besi beton, kawat las stainless steal, kawat las biasa, cat.

Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah : alat pencetak berfungsi untuk mencetak briket, tungku pengarang, sekop kecil, lumpang dan alu untuk menumbuk bioarang, ember, baskom, gelas ukur, kayu pengaduk untuk mengaduk adonan agar campuran arang dan perekat kanji merata, saringan untuk menyaring briket, sarung tangan, spidol, mistar, gunting besi, mesin las, alat tulis, komputer.

Metode Penelitian

Dalam penelitian ini, pengumpulan data dilakukan dengan cara studi literatur (kepustakaan), melakukan eksperimen dan melakukan pengamatan tentang kompor briket bioarang. Kemudian dilakukan perancangan bentuk dan pembuatan/perangkaian komponen-komponen alat kompor biobriket. Setelah itu, dilakukan pengujian alat, pengamatan parameter.

Komponen Alat

Kompor biobriket ini mempunyai beberapa bagian penting, yaitu : 1. Ruang Pembakaran

Ruang pembakaran berfungsi untuk ruangan tempat bahan bioarang yang dibakar.

2. Ruang Penampung Bahan Bakar

Ruang penampung bahan bakar berfungsi untuk tempat berkumpulnya bahan bakar (minyak goreng bekas).

3. Pengatur bahan bakar

Pengatur bahan bakar berfungsi untuk mengatur penggunaan bahan bakar. 4. Lubang Udara

Lubang udara berfungsi untuk keluar masuknya udara dari atmosfer ke dalam ruang pembakaran dan untuk masuknya bahan briket bioarang ke dalam ruang pembakaran jika diperlukan.

5. Penyangga Briket

Penyangga briket adalah tempat dudukan briket agar briket tidak jatuh.

Persiapan Penelitian

Sebelum penelitian dilaksanakan, terlebih dahulu dilakukan persiapan untuk penelitian yaitu merancang bentuk dan ukuran kompor biobriket, mempersiapkan bahan-bahan dan peralatan-peralatan yang akan digunakan dalam penelitian.

Pembuatan Alat

Adapun langkah pembuatan kompor biobriket sekam padi adalah : 1. Dirancang bentuk kompor biobriket kemudian digambar.

2. Dipilih bahan yang akan digunakan untuk membuat kompor biobriket Dilakukan pengukuran terhadap bahan-bahan yang akan digunakan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.

3. Dipotong bahan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan kemudian dilakukan pengerolan terhadap bahan.

4. Dilakukan pemasangan atau perangkaian bahan-bahan sesuai dengan bentuk yang telah dirancang.

Pembuatan Bahan

Adapun langkah pembuatan briket bioarang sekam padi adalah : 1. Disediakan tungku pengarang.

2. Diisi ke dalam tungku pengarang sekam padi hingga penuh dan dibakar (sesekali diaduk agar pembakaran merata dan jika diperlukan cipratkan air untuk memperlambat proses pembakaran).

3. Ditempat lain buatlah bahan perekat yang berasal dari tepung kanji.

4. Didinginkan hasil arang hitam dari pembakaran lalu dihaluskan dan disaring.

5. Dicampurkan arang hitam dengan perekat hingga merata (90% arang dan 10% perekat).

6. Dicetak adonan tersebut lalu dijemur hingga kering. 7. Lalu disimpan pada tempat yang kering.

Prosedur Penelitian

Adapun prosedur penelitian adalah :

1. Diambil bahan bakar (minyak goreng bekas) sebanyak 600 gr. 2. Diletakkan ke dalam ruang penampung bahan bakar pada kompor. 3. Diambil briket bioarang dan diletakkan pada penyangga briket.

4. Dicatat waktu yang diperlukan untuk membakar briket bioarang tersebut dan lama penyebaran apinya.

5. Dimasak air sebanyak 1 liter, 3 liter, dan 5 liter.

6. Dihitung kebutuhan bahan bakar dan lama nyala api, dilakukan analisa pemakaian alat.

7. Diulang perlakuan ini sebanyak 3 kali.

Parameter yang Diamati

1. Kebutuhan bahan bakar   Jam Kg

Pengukuran kebutuhan bahan bakar dilakukan dengan cara : Kebutuhan bahan bakar

T M

=

Dimana :

M = Massa bahan bakar yang digunakan (Kg). T = Waktu yang digunakan dalam memasak(Jam) 2. Lama nyala api

(

jam

)

Lama nyala api dihitung dari total mulai dari api menyala hingga api menjadi padam.

3. Biaya pemakaian alat _ _ Jam Rp

Pengukuran biaya pemakaian alat dilakukan dengan cara menjumlahkan biaya yang dikeluarkan yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap (biaya pokok).

Biaya pokok     ₊ = BTT x BT Dimana:

BT = Total biaya tetap (Rp/tahun) BTT = Total biaya tidak tetap (Rp/jam) x = Total jam kerja pertahun (jam/tahun) 1. Biaya tetap

Menurut Darun (2002), biaya tetap terdiri dari : 1) Biaya penyusutan (metode garis lurus)

(

)

n S P

D= −

dimana :

D = Biaya penyusutan (Rp/tahun)

P = Nilai awal (harga beli/pembuatan) alsin (Rp) S = Nilai akhir alsin (10% dari P) (Rp)

n = Umur ekonomi (tahun)

2) Biaya bunga modal dan asuransi, perhitungannya digabungkan, besarnya :

( )( )

n n P i I 2 1 + =

dimana :

I = Total persentase bunga modal dan asuransi (17% pertahun) 3) Biaya pajak

Dinegara kita belum ada ketentuan besar pajak secara khusus untuk mesin-mesin dan peralatan pertanian, namun beberapa literatur menganjurkan bahwa biaya pajak alsin pertanian diperkirakan sebesar 2% pertahun dari nilai awalnya.

4) Biaya gudang/gedung

Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5-1%, rata-rata diperhitungkan 1% nilai awal (P) pertahun.

2. Biaya tidak tetap

Menurut Darun (2002), biaya tidak tetap terdiri dari : 1) Biaya perawatan dapat dihitung dengan persamaan :

(

)

jam S P reparasi

Biaya

1000 % 2 ,

1 −

=

2) Biaya bahan bakar (Rp.)

Biaya bahan bakar dapat dihitung dengan penjumlahan harga bahan bakar yang digunakan dikalikan dengan kebutuhan bahan bakar.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Perancangan Alat dan Prinsip Kerja yang Diharapkan

Tahap pertama yang harus dikerjakan adalah merancang alat. Alat terlebih dahulu dirancang bentuknya lalu digambar sampai menjadi sebuah alat kompor biobriket. Dalam perancangan ini, tidak lupa juga harus memperhatikan prinsip kerja alat yang akan dirancang dimana prinsip kerja yang diharapkan adalah kompor biobriket dengan bahan baku biobriket sekam padi dapat digunakan untuk memasak dengan bantuan bahan bakar minyak goreng bekas atau oli bekas.

Pemilihan Bahan

Pemilihan bahan dan spesifikasi dari alat mempengaruhi kinerja alat yang dirancang. Bahan-bahan teknik yang digunakan dalam perancangan alat adalah plat stainless steal dan plat besi yang mampu mendukung kinerja alat.

Pengukuran dan Pemotongan Bahan

Bahan yang sudah tersedia diukur dengan meteran sesuai dengan dimensinya masing-masing. Kemudian dipotong dengan gunting besi sesuai dengan ukuran yang digambar. Pengukuran dan pemotongan bahan dilakukan dengan teliti supaya hasil pemotongan baik dan alat yang dihasilkan sesuai dengan gambar.

Perakitan Bahan

Bahan-bahan yang telah dipotong sebelum dirakit terlebih dahulu dilakukan pengerolan karena bentuk alat berupa silinder. Setelah pengerolan, bahan-bahan tersebut dirakit. Pada bagian-bagian alat yang disatukan digunakan mesin las untuk menyatukan bagian tersebut.

Finishing

Kegiatan terakhir setelah perancangan alat adalah finishing yaitu melakukan pengecatan alat. Alat dicat sedemikian rupa agar daya tahan alat menjadi lebih lama dan lebih indah dipandang. Selain itu, dengan melakukan pengecatan akan menambah daya jual alat karena orang akan semakin tertarik melihatnya.

Pengujian Alat

Setelah alat selesai dirancang, maka selanjutnya alat diuji berdasarkan parameter. Pengujian ini menggunakan minyak goreng bekas dengan ulangan sebanyak 3 kali untuk mendapatkan data yang lebih akurat. Adapun parameter-parameter yang diamati adalah sebagai berikut :

a. Kebutuhan Bahan Bakar

Dari penelitian yang telah dilakukan diperoleh data sebagai berikut : Tabel 5. Data Kebutuhan Bahan Bakar Minyak Goreng Bekas

ulangan

Volume air

1 liter 3 liter 5 liter Lama masak (detik) Kebutuhan minyak (gr) Kebutuhan bahan bakar (gr/dtk) Lama masak (detik) Kebutuhan minyak (gr) Kebutuhan bahan bakar (gr/dtk) Lama masak (detik) Kebutuhan minyak (gr) Kebutuhan bahan bakar (gr/dtk) 1 346 60 0.17 1019 135 0.13 2207 205 0.09 2 372 70 0.19 1023 125 0.12 2230 215 0.1 3 397 70 0.18 990 120 0.12 2244 200 0.09

Rata-rata 372 67 0.18 1011 127 0.12 2227 207 0.09

Besarnya kebutuhan bahan bakar dapat dihitung dengan membagikan kebutuhan minyak dengan lama masak yang dibutuhkan untuk memasak air. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan maka diperoleh kebutuhan bahan bakar adalah 0,18 gr/dtk untuk mendidihkan 1 liter air, 0,12 gr/dtk untuk 3 liter air, 0,09 gr/dtk untuk 5 liter air. Dari data di atas maka dapat disimpulkan bahwa

semakin banyak bahan yang akan dimasak maka semakin sedikit kebutuhan bahan bakarnya. Hal ini dikarenakan kekentalan minyak yang dipanasi dalam waktu yang cukup lama akan berkurang kekentalannya sehingga akan mudah diserap oleh briket. Hal ini sesuai dengan pernyataan Sutiah, dkk., (2010) menyatakan bahwa viskositas adalah ukuran yang menyatakan kekentalan suatu cairan atau fluida. Kekentalan merupakan sifat cairan yang berhubungan erat dengan hambatan untuk mengalir. Beberapa cairan yang ada yang dapat mengalir cepat seperti air, alkohol, dan bensin mempunyai viskositas kecil. Sedangkan cairan yang mengalir lambat seperti gliserin, minyak castor dan madu mempunyai viskositas besar. Jadi viskositas tidak lain menentukan kecepatan mengalirnya suatu cairan.

Hal-hal yang terjadi pada saat penelitian terdapatnya asap yang menyebabkan jelaga pada media untuk memasak sesuatu (dalam penelitian menggunakan dandang), serta menimbulkan bau yang menyengat.

Minyak goreng bekas memiliki keunggulan yaitu mendapatkannya mudah, harganya murah, mudah menyala dan anti air. Sedangkan kelemahan dari minyak goreng bekas adalah memberikan bau yang kurang enak.

b. Lama Nyala Api Tabel 6. Lama Nyala Api

Ulangan

Minyak goreng bekas

Api hidup (detik) Api menyebar (detik) Lama nyala api dengan 600 gr minyak (detik) 1 30 611 12745 2 25 576 13623 3 25 545 13040 Rata-rata 27 577 13136

Dari penelitian yang telah dilakukan diperoleh lama nyala api dengan menggunakan minyak goreng bekas adalah selama 13136 detik. Lama nyala api yang tertinggi terdapat pada ulangan 2 yaitu sebesar 13623 detik. Dari penelitian tersebut dapat disimpulkan bahwa variasi dari lama nyala api dengan tiga ulangan tidak terlalu besar sehingga dapat dikatakan lama nyala apinya relatif konstan.

Salah satu kelemahan yang dijumpai pada alat ini adalah menghasilkan asap yang masih mengganggu dalam proses pemasakan. Ini disebabkan oleh sirkulasi udara dalam kompor kurang memadai atau briketnya kurang kering. Kelemahan lain yang dijumpai pada alat ini adalah dalam proses menyalakan api dan penyebaran api yang lambat. Hal ini dapat diatasi dengan cara melakukan pengeringan yang maksimal pada briket. Pernyataan ini sesuai dengan Kurniawan dan Marsono (2008) pada tabel 4 tentang beberapa permasalahan uji nyala.

Pada bahan bakar minyak goreng bekas dibutuhkan waktu 27 detik untuk menyalakan api. Untuk lama penyebaran api, pada minyak goreng bekas dibutuhkan waktu 577 detik.

c. Biaya Pemakaian Alat

Analisis ekonomi digunakan untuk menentukan besarnya biaya yang harus dikeluarkan untuk memproduksi tiap unit satuan produksi. Dengan analisis ekonomi dapat diketahui seberapa besar biaya produksi sehingga keuntungan alat dapat diperhitungkan. Dari analisis ekonomi yang dilakukan pada Lampiran 2, diperoleh biaya untuk pemakaian kompor biobriket sebesar Rp. 2046, 61 /jam.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. Kebutuhan bahan bakar kompor biobriket untuk mendidihkan 1 liter air sebesar 0,18 gr/dtk, untuk mendidihkan 3 liter air sebesar 0,12 gr/dtk, untuk mendidihkan 5 liter air sebesar 0,09 gr/dtk.

2. Lama nyala api dengan menggunakan minyak goreng bekas selama 13136 detik untuk 600 gr.

3. Biaya pokok yang dikeluarkan untuk membuat kompor biobriket adalah sebesar Rp. 2046, 61 /jam.

4. Dalam memasak dengan menggunakan kompor biobriket ini masih terdapat asap dan menyebabkan jelaga, hal ini disebabkan oleh sirkulasi udara pada kompor biobriket kurang memadai atau briketnya kurang kering.

5. Minyak goreng bekas memiliki keunggulan yaitu mendapatkannya mudah, harganya murah, mudah menyala dan anti air sedangkan kelemahannya adalah memberikan bau yang kurang enak.

Saran

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengurangi asap sewaktu proses pemasakan berlangsung

2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mempercepat penyalaan nyala api.

3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mempercepat menggantikan bahan bakar dan saluran pengisian bahan bakar.

DAFTAR PUSTAKA

Abdullah, K., A. K. Irwanto, N. Siregar, E. Agustina, A. H. Tambunan, M. Yamin, dan E. Hartulistiyoso, 1991. Bogor; Energi dan Listrik Pertanian. JICA IPB, Bogor

Andry, H. U, 2000. Aneka Tungku Sederhana, Penebar Swadaya, Yogyakarta.

Antarnews, 2010. BPPT Presentasikan Kompor Minyak Jelantah. http://www.antaranews.com. Didownload 26 April 2010.

Brades, A.C. dan F.S. Tobing, 2008. Pembuatan Briket Arang dari Enceng Gondok (Eichornia Crasipess Solm) dengan Sagu Sebagai Pengikat. http://brades.multiply.com/journal/item/1/Pembuatan_Briket_Arang_dar i_Enceng_Gondok_Eichornia_Crasipess_Solm_

dengan_Sagu_Sebagai_Pengikat. Didownload 20 Juli 2009.

Budianto, A., 2010. Metode Penentuan Koefisien Kekentalan Zat Cair Dengan Menggunakan Regrsi Linear Hukum Stokes. Seminar nasional IV SDM Teknologi Nuklir. http://www.batan.co.id. Didownload 7 Juni 2010. Darun, 2002. Ekonomi Teknik. Jurusan Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian

Universitas Sumatera Utara, Medan.

Destriana, 2008. Pembuatan Biobriket dari Campuran Sekam Padi dan Batubara Lignit dengan Proses Karbonisasi. Skripsi. Politeknik Negeri Sriwijaya Press, Palembang.

Dewi, R.G. dan U. Siagian, 1992. The Potential Of Biomass Redidues As Energy

Sources In Indonesia. Energy Publ. Series No. 2. CRE-ITB, Bandung.

Eriko, 2008. Rancang Bangun Kompor Berbahan Bakar Limbah Batok Kelapa Bertekanan. Skripsi. Politeknik Negeri Sriwijaya Press, Palembang. Hambali, E., S. Mujdalipah, A.H. Tambunan, A.W. Pattiwiri dan R. Handroko,

2007. Teknologi Bioenergi. Agromedia, Jakarta.

Hartoyo, 1983. Pembuatan Arang dari Briket Arang Secara Sederhana dari Serbuk Gergaji dan Limbah Industri Perkayuan. Puslitbang Hasil Hutan, Bogor. Hartoyo, J., H. Roliandi, 1978. Percobaan Pembuatan Briket Bioarang Dari Lima

Jenis Kayu. Indonesia. Laporan Penelitian Lembaga Hasil Hutan, Bogor. Hendra dan Darmawan, 2000. Pengaruh Bahan Baku, Jenis Perekat dan Tekanan

Kempa Terhadap Kualitas Briket Arang. Puslitbang Hasil Hutan, Bogor. (Tl-3204) Evaluasi Pengelolaan Oli Bekas Sebagai Limbah B3. Makalah.

Ismun, U.A. 1993. Menjadikan Dapur Bioarang 3b Susunan Bata Siap. Kanisius, Yogyakarta

Johannes, H., 1991. Menghemat Kayu Bakar dan Arang Kayu Untuk Memasak di Pedesaan dengan Briket Bioarang. UGM-Press, Yogyakarta.

Joseph, S. dan D. Hislop, 1981. Residu Briquetting in Developping Countries. Aplyed Science Publisher, London. http://www.informaworld.com. Didownload 20 Juli 2009.

Kadir, 1995. Energi : Sumber Daya Inovasi, Tenaga Listrik, Potensi Ekonomi. Cetakan Pertama Adisi Kedua/Revisi. UI-Press, Jakarta.

Kuncoro, H. Dan L. Damanik, 2005. Kompor Briket Batubara. Penebar Swadaya, Jakarta.

Kurniawan, O. dan Marsono, 2008. Superkarbon Bahan Bakar Alternatif Pengganti Minyak Tanah dan Gas. Penebar Swadaya, Jakarta.

Pari, G., dan Hartoyo, 1983. Beberapa Sifat Fisis Dan Kimia Briket Arang Dari Limbah Arang Aktif. Puslitbang Hasil Hutan, Bogor.

Reksohadiprojo, 1988. Ekonomi Energi. Edisi Pertama. UGM-Press, Yogyakarta. Ruhendi, S., D.N. Koroh, F.A. Syahmani, H. Yanti, Nurhaida, dan T. Sucipto,

2007. Analisi Perekat Kayu. Fakultas Kehutanan, IPB-Press, Bogor. Schuchart, F., Wulfert, K. Darmoko, Darmosarkoro, dan W. Sutara, 1996.

Pedoman Teknis Pembuatan Briket Bioarang. Balai Penelitian dan Pengembangan Kehutanan. Dephut Sumatera Utara, Medan.

Sears dan Zemansky, 1982. Fisika Universitas. Bina Cipta, Bandung.

Silalahi, 2000. Penelitian Pembuatan Briket Kayu Dari Serbuk Gergajian Kayu. Hasil Penelitian Industri DEPERINDAG, Bogor.

Soedojo, P., 1986. Asas-Asas Ilmu Fisika. UGM-Press, Yogyakarta.

Sudrajat, R., 1983. Pengaruh Bahan Baku, Jenis Perekat, dan Tekanan Kempa Terhadap Kualitas Arang Briket. Laporan LPHH No. 165, Bogor.

Supriyono, 2003. Mengukur Faktor-Faktor dalam Proses Pengeringan. Bagian Pengembangan Kurikulum Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan Direktorat Jendral Pendidikan Dasar dan Menengah Departemen Nasional, Jakarta.

Suryo, dan R. Armando, 2008. Membuat Kompor Tanpa BBM. Penebar Swadaya, Jakarta.

Sutiah, K. S. Firdausi, W. S. Budi, 2010. Studi Kualitas Minyak Goreng Dengan

Parameter Viskositas Dan Indeks Bias. ISSN 1410-9662 Vol II, No. 2 hal 53-58. http//eprints.undip.ac.id.

Studi_Kualitas_Minyak_Goreng_Dengan_Parameter_Viskositas_Dan_I ndeks_Bias. Didownload 7 Juni 2010.

Tim Cahaya, 2008. Energi Alternatif Sekam. Nobel Edumedia, Jakarta.

Walker, 2008. bahan bakar dan lingkungan. Ahli bahasa Dewinta V. Maharani Tiga Serangkai, Solo

Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian, 2008. Energi Mahal, Memanfaatkan Briket Arang Sekam. http://www. Warta Penelitian dan Pengembangan Pertanian.pdf. Didownload 20 Juli 2009.

Wibowo, 2009. Biomassa dan Masalahnya. http://budhisholeh.wordpress.com. Didownload 20 Juli 2009.

Widardo dan Suryanta, 1995. Membuat Bioarang Dari Kotoran Lembu. Cetakan Ke-6 tahun 2008. Kanisius, Bogor.

Wikipedia, 2010. Minyak Jelantah. http://www.wikipedia.org.id. Didownload 26 April 2010.

Lampiran 1. Kebutuhan bahan bakar Kebutuhan bahan bakar

T M

=

1 liter air, Kebutuhan bahan bakar

dtk gr

372 67

=

= 0, 18 gr/dtk 3 liter air, Kebutuhan bahan bakar

dtk gr

1011 127

=

= 0, 12 gr/dtk 5 liter air, Kebutuhan bahan bakar

dtk gr

2227 207

=

Lampiran 2. Analisis ekonomi

Penghitungan biaya pemakaian kompor biobriket dengan menggunakan persamaan berikut :

Biaya pokok =

  

 _+BTT

x BT

dimana:

BT = total biaya tetap (Rp/tahun) BTT = total biaya tidak tetap (Rp/jam) x = total jam kerja per tahun (jam/tahun)

I. Unsur Produksi

1. Biaya pembuatan alat (P) = Rp. 800.000 2. Umur ekonomi (n) = 5 tahun

3. Nilai akhir alat (S) = Rp. 80.000 4. Jam kerja = 5 jam/hari 5. Biaya perbaikan = Rp. 4,73/jam 8. Bunga modal dan asuransi = Rp. 81.600/tahun 9. Biaya sewa gedung = Rp. 8.000/tahun

10. Pajak = Rp. 16.000/tahun

11. Jam kerja alat per tahun = Rp. 1825jam/tahun (asumsi 365 hari berdasarkan tahun 2010)

II. Perhitungan Biaya Produksi

a. Biaya Tetap (BT)

Biaya penyusutan

(

)

n S P

D= −

dimana:

D = biaya penyusutan (Rp/tahun)

S = nilai akhir alsin (10% dari P) (Rp) n = umur ekonomi (tahun)

5 000 . 80 . 000 . 800 . Rp Rp

D= −

D = Rp. 144.000/tahun

Bunga modal dan asuransi

Bunga modal pada bulan Januari sebesar 15% dan asuransi sebesar 2% Bunga modal dan asuransi

( )( )

n n P i I 2 1 + = =

(

)( )

5 2 1 5 000 . 800 . % 17 × + Rp

= Rp. 81.600/tahun

Biaya sewa gedung = 1% . P

= 1% × Rp. 800.000 = Rp. 8.000/tahun

Pajak

= 2% . P

= 2% × Rp. 800.000 = Rp. 16.000/tahun Total biaya tetap (BT)

= Rp. 144.000 + Rp. 81.600 + Rp. 8.000 + Rp. 16.000 = Rp. 249.600/tahun

b. Biaya Tidak Tetap (BTT)

Biaya perbaikan alat (reparasi)

=

(

)

x S P− % 2 , 1 =

(

)

jam Rp Rp 1825 000 . 80 . 000 . 800 . % 2 , 1 −

= Rp.4,73/ jam

Biaya bahan bakar

Biaya pencetakan briket = Rp. 540/kg Bahan-bahan pembuatan briket untuk 1kg

Arang sekam = Rp. 1800 Tepung kanji = Rp. 600 +

Total biaya bahan briket = Rp. 2400/kg Minyak goreng bekas/oli bekas = Rp. 0/kg

jam kg 3600 1 10 x 0,18 -3 +

Total bahan bakar = Rp. 2940/kg

Kebutuhan bahan bakar untuk 1liter air dengan minyak goreng bekas = 0,18 gr/dtk

=

= 0,648 kg/jam

Biaya bahan bakar = total bahan bakar x kebutuhan bahan bakar = Rp. 2940/kg x 0,648 kg/jam

Total biaya tidak tetap

= Rp. 4,73 /jam + Rp. 1905,12/jam = Rp. 1909,85 /jam

c. Biaya Pemakaian Alat

Biaya pokok =     

 _+BTT

x BT =   

 _{+Rp jam}

tahun jam tahun Rp / 85 , 1909 . / 1825 / 600 . 249 .

=

(

Rp.136,76/ jam+Rp.1909,85/ jam

)

Lampiran 3. Flowchart pembuatan alat

Mulai

Merancang bentuk alat

Menggambar dan menentukan dimensi alat

Memilih bahan

Diukur bahan yang akan digunakan

Dipotong, disambung dan dirol bahan yang akan digunakan sesuai dengan dimensi pada gambar

Dirangkai alat

Pengujian alat

Layak

Pengukuran parameter

Data

Analisis data

Selesai

ya tidak

Mulai

Pembersihan bahan Pembuatan perekat

Pemanasan Pengarangan

Penghalusan dan penyaringan

Pencampuran

Baik

Pencetakan

Pengepresan

Pengeringan

Selesai ya tidak

Lampiran 5. Spesifikasi alat kompor biobriket Dimensi :

Diameter atas : 23 cm Diameter tengah : 18 cm Diameter bawah : 25 cm Tinggi seluruhnya : 40 cm Ruang penampungan bahan bakar

Diameter : 13 cm Tinggi : 8 cm Ruang pembakaran

Diameter : 13 cm Tinggi : 26 cm

Lampiran 6. Data Penelitian

DATA PENELITIAN

Minyak Goreng Bekas

Ulangan Api hidup (detik) Api menyebar (detik)

Volume air Lama nyala api dengan

600 gr minyak (detik) 1 ltr 3 ltr 5 ltr

Lama masak (detik) Kebutuhan minyak (gr) Kebutuhan bahan bakar (gr/dtk) Lama masak (detik) Kebutuhan minyak (gr) Kebutuhan bahan bakar (gr/dtk) Lama masak (detik) Kebutuhan minyak (gr) Kebutuhan bahan bakar (gr/dtk)

1 30 611 346 60 0.17 1019 135 0.13 2207 205 0.09 12745 2 25 576 372 70 0.19 1023 125 0.12 2230 215 0.1 13623 3 25 545 397 70 0.18 990 120 0.12 2244 200 0.09 13040 Rata-rata 27 577 372 67 0.18 1011 127 0.12 2227 207 0.09 13136

Oli Bekas Api hidup (detik) Api menyebar (detik) Volume air Lama nyala api dengan

600 gr oli (detik) 1 ltr 3 ltr 5 ltr

Lama masak (detik) Kebutuhan oli (gr) Kebutuhan bahan bakar (gr/dtk) Lama masak (detik) Kebutuhan oli (gr) Kebutuhan bahan bakar (gr/dtk) Lama masak (detik) Kebutuhan oli (gr) Kebutuhan bahan bakar (gr/dtk)

1 39 553 417 70 0.17 1276 90 0.07 2276 110 0.05 12745 2 28 519 389 70 0.18 1253 85 0.07 2240 120 0.05 14900 3 35 528 405 65 0.16 1297 90 0.07 2260 120 0.05 14755 Rata-rata 34 533 404 68 0.17 1275 88 0.07 2259 117 0.05 14133

Lampiran 7. Gambar alat 1. Alat pencetak briket

2. Kompor biobriket

Tampak samping kiri Tampak atas

4. Proses pengujian alat

Keterangan :

1. Ruang pembakaran 2. Tempat bahan bakar 3. Pengatur suhu 4. Lubang udara 5. Tempat abu

DIGAMBAR : HARNUM A. PRODI : TEP

DIPERIKSA : AINUN ROHANAH SATUAN : cm

TGL : 24 MARET 2010 SKALA : 1:10

KET

KOMPOR BRIKET

Keterangan :

1. Ruang pembakaran 2. Pengatur suhu 3. Lubang udara

DIGAMBAR : HARNUM A. PRODI : TEP

DIPERIKSA : AINUN ROHANAH SATUAN : cm

TGL : 24 MARET 2010 SKALA : 1:10

KET

43

Lampiran 7. Gambar alat 1. Alat pencetak briket

2. Kompor biobriket

Tampak samping kiri Tampak atas

45

4. Proses pengujian alat

Keterangan :

1. Ruang pembakaran 2. Tempat bahan bakar 3. Pengatur suhu 4. Lubang udara 5. Tempat abu

A4 DIGAMBAR : HARNUM A.

PRODI : TEP

DIPERIKSA : AINUN ROHANAH SATUAN : cm

TGL : 24 MARET 2010 SKALA : 1:10

KET

FP-USU KOMPOR BRIKET

KOMPOR BRIKET

47

Keterangan :

1. Ruang pembakaran 2. Pengatur suhu 3. Lubang udara

A4 DIGAMBAR : HARNUM A.

PRODI : TEP

DIPERIKSA : AINUN ROHANAH SATUAN : cm

TGL : 24 MARET 2010 SKALA : 1:10

KET

FP-USU KOMPOR BRIKET