4
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. TEMPURUNG KELAPA
A.1. KARAKTERISTIK
Tempurung kelapa merupakan bagian dari buah kelapa yang fungsinya secara biologis adalah pelindung bagian inti buah dan terletak di bagian dalam setelah sabut. Tempurung merupakan lapisan
yang keras dengan ketebalan 3-5 mm. Sifat kekerasan ini disebabkan oleh kandungan silikat SiO
2
di tempurung tersebut. Selain itu juga tempurung kelapa banyak mengandung lignin. Sedangkan
kandungan methoxyl dalam tempurung hampir sama dengan yang terdapat dalam kayu. Namun jumlah kandungan unsur-unsur bervariasi tergantung kandungan tumbuhnya Palangkung 1993 dalam
Anshari 2009.
Tabel 1. Komposisi Kimia Tempurung Kelapa No. Jenis Kandungan Persentase Kandungan
1. Abu
15 2.
Selulosa 40
3. Lignin
21 4.
Hemiselulosa 24
Sumber : Info Ristek 2005 dalam Anshari 2009 Jumlah potensi limbah batok kelapa yang banyak dimanfaatkan masyarakat dalam berbagai
industri seperti industri kerajinan tangan, industri kimia, industri makanan dan minuman dan sebagainya akan dijabarkan dalam sub bab berikut.
A.2. POTENSI LIMBAH TEMPURUNG KELAPA
Berdasarkan perhitungan Bappenas dalam buku infrastruktur Indonesia pada tahun 1995 perkiraan timbunan sampah di Indonesia sebesar 22.5 juta ton dan akan meningkat lebih dari dua kali
lipat pada tahun 2020 menjadi 53,7 juta ton. Sementara di kota besar produk sampah per kapita berkisar antara 600-830 gram per hari Mungkasa 2004 dalam Nisandi 2007. Menurut Dinas
Kebersihan DKI Jakarta sampah tempurung kelapa sendiri banyaknya 10-15 dari sampah kota vivanews.com, sedangkan di kota Lhokseumawe sampah tempurung kelapa banyaknya 30-35
dari sampah kota waspada.com 2011.
Rata-rata berat buangan tempurung kelapa dan sabut kelapa menjadi sampah organik adalah lima belas kilogram sehari. Mediaindonesia.com oleh Satriya Nugraha : Konsultan Pertanian Organik
dan Evaluasi Lahan 2010. Bahan baku tempurung kelapa dapat dibeli seharga Rp 400.000 per bak mobil pick up atau Rp 300 per kilogram. Harian Kontan, Fahriyadl dan Dea Chadlza Sayafina 2011.
Setelah diolah menjadi arang oleh PT General Carbon Industri di Batam misalkan, tempurung kelapa biasa dapat memiliki nilai ekspor per tahun rata-rata hingga 1 juta-1,2 juta dollar AS sekitar Rp 9,5
miliar-Rp 10,8 miliar Kompas.com 2009.
Potensi limbah tempurung kelapa sendiri dapat juga dilihat dari produksi tempurung kelapa di Indonesia. Produksi buah kelapa rata-rata 15,5 miliar butir per tahun, total bahan ikutan yang dapat
diperoleh 3,75 juta ton air, 0,75 juta ton arang tempurung, 1,8 juta ton serat sabut, dan 3,3 juta ton debu sabut. Industri pengolahan komponen buah kelapa tersebut umumnya hanya berupa industri
tradisional dengan kapasitas industri yang masih sangat kecil dibandingkan potensi yang tersedia. Besaran angka-angka di atas menunjukkan bahwa potensi ketersediaan bahan baku untuk membangun
industri masih sangat besar litbang.deptan.go.id 2007
5
Tabel 2. Potensi dan Luas Areal Tanaman Kelapa di Indonesia Tahun
Luas Areal PR Ha
Luas Areal PB Ha
Jumlah Luas ArealHa
Produksi PR
Produksi PB ton
Jumlah Produksi ton
1980 2.622.206
58.217 2.680.423
1.629.726 36.347 1.666.073
1985 2.994.442
55.558 3.050.000
1.905.241 15.19 1.920.431
1990 3.308.037
85.885 3.393.922
2.297.832 33.738 2.331.570
1995 3.584.477
139.379 3.723.856
2.661.641 42.645 2.704.286
2000 3.601.698
89.716 3.691.414
2.951.005 93.523 3.044.528
2001 3.818.946
78.521 3.897.467
3.068.997 94.021 3.163.018
2002 3.806.032
78.918 3.884.950
3.010.894 87.602 3.098.496
2003 3.785.343
18.787 3.913.130
3.136.360 118.494 3.254.854
2004 3.723.879
73.125 3.797.004
3.000.839 53.672 3.054.511
2005 3.735.838
67.776 3.803.614
3.052.461 44.383 3.096.845
2006 3.720.500
68.400 3.788.900
3.123.300 69.800 3.193.100
2007 3.720.500
67.500 3.788.000
3.123.000 70.300 3.193.300
2008 3.728.600
69.700 3.798.300
3.176.700 70.400 3.247.100
2009 3.790.728
68.693 3.859.421
3.263.172 47.013 3.310.185
Sumber: Direktorat Jenderal Perkebunan 2007; BPS 2009 Angka sementara
Angka estimasi dengan model double exponential smoothing PR : Perkebunan Rakyat
PB : Perkebunan Besar
Bagian tempurung kelapa ini banyak dimanfaatkan oleh masyarakat pada industri kerajinan untuk perabot rumah tangga seperti sendok, mangkuk, gayung, asbak, dan sebagainya atau sebagai
asesoris misalkan ikat pinggang, kancing, gelang, kalung, hiasan dinding. Sedangkan pada industri kimia tempurung ini memiliki produk turunan yaitu arang aktif, arang briket, tar, asap cair, asam
asetat litbang.go.id 2007. Fokus bahasan skripsi ini adalah pemanfaatan limbah tempurung kelapa dengan diproses menjadi arang.
A.3. ARANG TEMPURUNG KELAPA
Arang merupakan suatu padatan berpori yang mengandung 85-95 karbon, dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon dengan pemanasan pada suhu tinggi yang disebut teknologi
pirolisis. Ketika pemanasan berlangsung, diusahakan agar tidak terjadi kebocoran udara didalam ruangan pemanasan sehingga bahan yang mengandung karbon tersebut hanya terkarbonisasi dan tidak
teroksidasi Mailita dan Tuti 2003.
Arang selain digunakan sebagai bahan bakar, juga dapat digunakan sebagai penyerap. Daya serap ditentukan oleh luas permukaan partikel dan kemampuan ini dapat menjadi lebih tinggi jika
terhadap arang tersebut dilakukan aktifasi dengan aktif faktor bahan-bahan kimia ataupun dengan pemanasan pada temperatur tinggi. Dengan demikian, arang akan mengalami perubahan sifat-sifat
fisika dan kimia. Arang yang demikian disebut sebagai arang aktif Mailita dan Tuti 2003.
Di Jepang, arang digunakan sebagai kondisioner tanah untuk mempercepat pertumbuhan tanaman Ogawa, 1994 dalam Haris dan Krisna 2005. Para peneliti juga melaporkan bahwa
penambahan arang ke tanah dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman, daya simpan, dan ketersediaan hara yang lebih tinggi. Hal ini berhubungan dengan meningkatnya kapasitas tukar kation,
luasan permukaan serta penambahan unsur hara secara langsung oleh arang Glaser et. al. 2002 dalam Haris dan Krisna 2005. Selain itu, arang juga dilaporkan mampu meningkatkan kandungan bahan
organik tanah dan kesuburan tanah Kishimoto et. al. 1985; Siregar 2002 dalam Haris dan Krisna 2005.
Selain sebagai sumber energi dan kondisioner tanah, secara komersial, arang juga diperlukan sebagai bahan baku arang aktif. Arang aktif bersifat absorptif terhadap partikel-partikel padat maupun
6
ion-ion tertentu, sehingga arang aktif banyak digunakan sebagai filter penangkap partikel-partikel pengotor yang terkandung dalam cairan atau udara.
Jenis-jenis arang dibedakan berdasarkan bahan baku yang diarangkan, yaitu arang sekam, arang bambu, arang tempurung kelapa, arang kayu, arang serasah, arang kulit buah mahoni atau karet,
arang serbuk gergaji dsb, selain itu dapat digolongkan berdasarkan pengolahan tertentu, misalkan menggunakan bahan kimia ataupun pemanasan dapat dihasilkan arang aktif, pengolahan dengan
penambahan zat perekat dan proses pengempaan maka dihasilkan arang briket.
Bahan baku arang secara umum adalah bahan organik berkayu seperti sekam padi, serbuk gergajian, limbah tempurung kelapa, sabetan kayu, daun dan ranting pohon, ampas tebu dan lain-lain.
Bahan baku yang digunakan sebaiknya dikelompokkan menurut jenis dan bentuknya sehingga memudahkan dalam proses pembuatan arang. Selain itu sebaiknya bahan berada pada kondisi kering
dan siap bakar sehingga tidak mengeluarkan asap yang terlalu banyak dan mempersingkat waktu pengarangan Setiadi 2011. Syarat mutu arang tempurung kelapa menurut SNI tertera pada Tabel 3.
Tabel 3. Syarat Mutu Arang Tempurung Kelapa Menurut SNI 01-1682-1996 No
Karakteristik Syarat
1 Bagian yang hilang pada pemanasan 900
o
C maks 15
2 Kadar air bb
maks 6 3
Kadar abu maks 3
4 Warna hitam
Merata Proses pembuatan arang dengan panas terkontrol seperti yang telah dijelaskan di atas disebut
proses pirolisis. Proses dan teknologi pirolisis dibahas secara detail pada sub bab B berikut.
B. TEKNOLOGI PIROLISIS
Kategori