11 Sekam
padi merupakan
limbah pertanian
yang cukup banyak
dihasilkan. Sekitar 20 kg sekam padi dihasilkan setiap 100 kg beras. Sekam padi
mengandung substansi organik dan 20 materi anorganik [27 dan 28]. Tabel 2.1 menyajikan data komponen yang terkandung dalam sekam padi:
Tabel 2.2 Komposisi Sekam Padi [27]
Komponen Jumlah
Kadar Air 9,38
Densitas 0,72
Abu 11,34
Senyawa Volatil 6,74 Nitrogen
1,15 Karbon
20,63 Sulfur
1,31 Ada tiga produk samping yang berasal dari tanaman padi yaitu jerami padi,
sekam padi, dan dedak padi. Dedak padi biasanya digunakan sebagai pakan ternak seperti unggas, ikan, dan sebagainya. Sedangkan jerami dan sekam padi belum
digunakan secara optimal, padahal kedua biomassa ini dapat digunakan sebagai sumber energi terbarukan yang dapat berkonstribusi dalam menyediakan sumber
energi nasional [29]. Sekam padi merupakan sumber biomassa yang memiliki potensi besar untuk
dikonversi menjadi energi dan dapat dijadikan sumber energi alternatif pengganti minyak bumi bagi masyarakat pedesaan. Biomassa yang terdapat di pedesaan
harganya lebih murah atau bahkan didapat secara gratis. Pengkonversian biomassa menjadi energi dapat mengurangi limbah pertanian dan jika dikelola dengan baik
bisa mendatangkan pendapatan tambahan bagi masyarakat pedesaan sehingga mengurangi kemiskinan dan meningkatkan kualitas hidup masyarakat [30 dan 31].
Sekam padi merupakan sumber energi yang cukup potensial di India sebagai penghasil tenaga listrik. Sekam padi sebagai sumber pembangkit listrik muncul
pada tahun 2007 dan diharapkan dapat menjangkau daerah-daerah pedesaan sehingga membantu dalam penyedian listrik di daerah terpencil. Sekam padi
sendiri sudah banyak digunakan sebagai bahan bakar pada tungku ataupun tanur. Di Bangladesh, briket sekam padi telah digunakan di beberapa daerah. Briket
merupakan bahan bakar tanpa asap yang memberikan suhu yang lebih tinggi dan
12 lebih cepat daripada batu bara maupun kayu [29 dan 32]. Meskipun telah
diketahui banyaknya manfaat sekam padi, namun kebanyakan petani hanya mendapatkan harga atau keuntungan yang tidak seberapa. Hal ini disebabkan :
a. Kurang kesadaran potensi sekam padi tersebut oleh petani
b. Kurangnya informasi akan pengetahuan dan teknologi
c. Masalah sosial-ekonomi
d. Kurangnya kepedulian lingkungan [32].
2.1.2 Ketaman Kayu
Limbah kayu merupakan sisa-sisa kayu yang tidak dibutuhkan yang berasal dari proses pengolahan kayu seperti serbuk gergaji, lembaran dan kulit kayu serta
ketaman kayu [12].
Tabel 2.3 Perkembangan Produksi Gergajian di Sumatera Utara [33]
No Tahun
Kayu Gergajian M
3
Limbah Kayu Gergajian, 50 M
3
1 2002
37.432 18.716
2 2003
7.557 3.778,5
3 2004
19.915 9.957,5
4 2005
51.368 25.684
5 2006
66.616 33.308
Limbah ketaman kayu dan serbuk gergaji yang dihasilkan cukup besar. Terkadang ketaman kayu dicampur dengan sekam padi kemudian digunakan
sebagai alas hewan-hewan ternak. Hal tersebut dapat meningkatkan nilai ekonomis limbah ketaman kayu. Sekarang ini, ketaman kayu mulai dimanfaatkan
sebagai sumber energi. Kemampuan ketaman kayu untuk dijadikan bahan baku pembuatan bahan bakar semakin menambah nilai ekonomis bahan itu sendiri.
Limbah kayu biasanya dijadikan bahan bakar pada industri-industri utlitas seperti
boiler
dan
heater
[34 dan 35].
2.2 KARBONISASI
Biomassa tidak bisa digunakan secara langsung sebagai sumber energi. Untuk mengubah biomassa menjadi sumber energi dapat memanfaatkan proses
13 karbonisasi. Proses karbonisasi merupakan proses pirolisis, dimana materi organik
diletakkan pada tempat bertemperatur tinggi tanpa kehadiran oksigen [36]. Pada proses karbonisasi, biomassa akan terkonversi menjadi arang. Selain arang, pada
proses karbonisasi juga dihasilkan karbon monoksida CO, metana dan air. Konversi biomassa kayu menjadi arang pada proses karbonisasi secata teoritis
dapat mencapai angka 44-55. Namun, hal tersebut bukanlah hal mutlak dengan pertimbangan perbedaan jenis biomassa yang berarti memiliki komposisi yang
berbeda pula sehingga mempengaruhi kualitas arang hasil konversi biomassa kayu yang dikarbonisasi [37].
Reaksi yang terjadi pada proses karbonisasi adalah sebagai berikut [37]: C
21
H
32
O
14
C
7
H
4
O + 9CO + 5CH
4
+ 4H
2
O Temperatur pada proses karbonisasi mempengaruhi kualitas arang yang
dihasilkan. Hal ini berhubungan dengan temperatur degradasi senyawa yang terdapat dalam biomassa tersebut, seperti selulosa dan hemiselulosa. Selulosa dan
hemiselulosa diharapkan terdegradasi dengan baik sehingga arang yang dihasilkan memiliki kualitas yang bagus [38]
Temperatur merupakan kondisi proses yang paling penting dalam karbonisasi. Temperatur optimum harus dicapai pada proses karbonisasi.
Berdasarkan temperatur optimum, karbonisasi dapat dibagi menjadi dua kelas. Pada temperatur 200
o
C hingga 300
o
C dan pada temperatur di atas 320
o
C. Pada temperatur di atas 320
o
C itulah arang terbentuk. Selain temperatur, waktu karbonisasi juga menentukan kualitas arang.
Temperatur yang tinggi membutuhkan waktu yang singkat sedangkan pada temperatur yang lebih rendah waktu yang dibutuhkan juga lebih lama.
Temperatur dan waktu optimum dalam pembentukan suatu arang tergantung dari bahan baku yang digunakan. Bahan baku yang mengandung lebih banyak
hemiselulosa membutuhkan temperatur yang lebih rendah agar terdekomposisi menjadi arang daripada bahan baku yang lebih banyak mengandung selulosa.
Berbeda dengan hemiselulosa dan selulosa, bahan baku yang mengandung banyak lignin terdekomposisi lebih awal dari selulosa dan hemiselulosa tetapi
terdekomposisi sempurna di atas temperatur yang dibutuhkan hemiselulosa dan selulosa.
