ModifikasiAlatPencetakBriketArangDengan Sistem Press Hidrolik MenggunakanBahan Baku LimbahTeh

Lampiran 1.Flowchart penelitian
Mulai
Merancang Ulang / Modifikasi bentuk alat
Menggambar dan menentukan dimensi alat
Memilih bahan yang akan digunakan
Diukur bahan yang akan digunakan
Dipotong dan dihaluskan bahan yang akan di
gunakan sesuai dengan dimensi pada gambar
Pemasangan plat besi penahan press pada rangka alat
Merangkai alat
Pengelasan
Tidak

Pengujian alat
Layak ?
Ya
Pengecatan
Pengukuran parameter
Data
Analisis data

Selesai

38

Lampiran 2. Kapasitas alat
Kapasitas alat
Ulangan
Massa ( kg )
1
2
3
Rataan

0,398
0,397
0,395
0,397

Waktu ( jam )
0,067

0,067
0,066
0,067

KA U1 =

Massa bahan yang diolah (kg)
waktu (jam)

KA U1 =

0,398 kg
0,067 jam

KA U1 = 5,940 kg /jam
KA U2 =

Massa bahan yang diolah (kg)
waktu (jam)

KA U2 =

0,397 kg
0,067 jam

KA U2 = 5,925 kg /jam
KA U3 =

Massa bahan yang diolah (kg)
waktu (jam)

KA U3 =

0,395 kg
0,066 jam

KA U3 = 5,985 kg /jam

38

Kapasitas alat
( kg / jam )
5,940
5,925
5,985
5,950

Lampiran 3. Nilai kalor
Nilai kalor
Ulangan
1
2
3
Rataan

T1

T2

25,51

26,01
26,50
26,01

25,94
26,44
26,92
26,43

Nilai kalor
( kal/gr )
6677,9583
6677,9583
6502,2225
6619,3797

CV = 73529,6 ( joule/ ℃ )
1 joule = 0,239 kal
Rumus :
HHV = ( T2 - T1 ) – 0,05 x CV x 0,239 = kal/gr

U1 HHV = ( T2 - T1 ) – 0,05 x CV x 0,239 = kal/gr
= ( 25,94 – 25,51 ) – 0,05 x 73529,6 x 0,239 = 6677,9583 kal/gr
U2 HHV = ( T2 - T1 ) – 0,05 x CV x 0,239 = kal/gr
= ( 26,44 – 26,01 ) – 0,05 x 73529,6 x 0,239 = 6677,9583 kal/gr
U3 HHV = ( T2 - T1 ) – 0,05 x CV x 0,239 = kal/gr
= ( 26,92 – 26,50 ) – 0,05 x 73529,6 x 0,239 = 6502,2225 kal/gr

38

Lampiran 4. Keteguhan tekan
Keteguhan tekan
Ulangan
Ø benda uji (cm)
I
5,2
II
5,2
III
5,2
Rataan

5,2

Fu (kg)
122,37
158,07
224,35
168,26

ơu (kg/cm2)
5,76
7,44
10,56
7,92

Hasil pengujian keteguhan diatas diperoleh dari pengujian yang dilakukan
di Laboratorium Fakultas Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan.

38

Lampiran 5.Analisis Ekonomi

Analisis ekonomi digunakan untuk menentukan besarnya biaya yang harus
dikeluarkan saat produksi menggunakan suatu alat.Dengan analisis ekonomi dapat
diketahui seberapa besar biaya produksi sehingga keuntungan alat dapat
diperhitungkan.
Lampiran 6. Biaya Produksi
1. Biaya tetap (BT)
1.

Biaya penyusutan (D)
Dt = (P − S)(A⁄F . i, n)(F⁄P , i, t − 1)

Tabel perhitungan biaya penyusutan dengan metode sinking fund
Akhir Tahun
(P-S) (Rp)
(A/F, 7,5%, n) (F/P, 6%, t-1)
Ke
0
1
4.383.000
0,1722

1
2
4.383.000
0,1722
1,085
3
4.383.000
0,1722
1,17715
4
4.383.000
0,1722
1,27705
5
4.383.000
0,1722
1,38535
2.

Bunga modal dan asuransi (I)

Bunga modal 7,5% dan Asuransi 2%
I=

i(P)(n + 1)
2n

I=

9,5%(Rp 4.820.000)(5 + 1)
2(5)

I = Rp 274.740/tahun

38

Dt
754.753
818.907
888.457,02

963.857
1.045.596,51

Tabel perhitungan biaya tetap tiap tahun
Tahun
D (Rp)
I (Rp)/tahun
1
754.753
274.740
2
818.907
274.740
3
888.457
274.740
4
963.857
274.740
5
1.045.596
274.740
total biaya tetap = Rp. 1.320.337/tahun
2. Biaya tidak tetap (BTT)
1.

Biaya perbaikan alat (reparasi)

Biaya reparasi =

Biaya reparasi =

1,2%(P−S)
X
1,2%(Rp .4.820.000−Rp .482.000)
2058 jam

Biaya reparasi = Rp. 25,29/ jam
2.

Biaya operator

Biaya operator = Rp. 8.000/jam
3. Biaya bahan baku
Bahan baku = Rp. 27.000
Total biaya tidak tetap = Rp. 35.025,29/jam
3. Biaya Pokok Pencetakan briket
Biaya pokok = [

BT
x

+ BTT]C

38

Biaya tetap (Rp)/tahun
1.029.493
1.093.647
1.163.197
1.238.597
1.320.337

Tabel perhitungan biaya pokok tiap tahun
Tahun BT (Rp/tahun)
X
BTT
(jam/tahun)
(Rp/jam)
1
1.029.492,60
2058
35.025,29
2
1.093.646,57
2058
35.025,29
3
1.163.197,02
2058
35.025,29
4
1.238.596,81
2058
35.025,29
5
1.320.336,51
2058
35.025,29

C (jam/kg)
0,1684
0,1684
0,1684
0,1684
0,1684

6010
6005
6000
5995
5990
5985
5980
5975
5970
5965
Tahun 1

Tahun 2

Tahun 3
Biaya Pokok

38

Tahun 4

Tahun 5

BP
(RP/kg)
5.980,73
5.985,89
5.991,67
5.997,83
6.004,52

Lampiran 7.Break even point
Biaya tetap (BT)
Tahun
Biaya Tetap
(Rp)/tahun
1
1.029.492,60
2
1.093.646,57
3
1.163.197,02
4
1.238.596,81
5
1.320.336,51
Biaya tidak tetap (BTT)

Biaya Tetap (Rp)/jam
500,24
531,41
565,21
601,84
641,56

Biaya Tetap
(Rp)/kg
84,22
89,46
95,15
101,31
108.01

= Rp. 35.025,29 /jam (1 jam = 5,94 kg)
= Rp. 5.896,51 /kg

Penerimaan setiap kg produksi (R) = Rp. 18.000/kg (angka ini diperoleh dari hasil
pengamatan di pasaran)
Alat akan mencapai break even point jika alat telah menghasilkan briket arang
sebanyak :
Tahun
1
2
3
4
5

Biaya Tetap (Rp)/tahun
1.029.492,60
1.093.646,57
1.163.197,02
1.238.596,81
1.320.336,51

BEP (kg/tahun)
1.006,92
1.069,66
1.137,69
1.211,44
1.291,38

1400
1200
1000
800
600
400
200
0
Tahun 1

Tahun 2

Tahun 3
BEP (kg/tahun)

38

Tahun 4

Tahun 5

Lampiran 8.Net present value
CIF – COF ≥ 0 ........................................................................................ (7)
dimana :
CIF = Cash inflow
COF = Cash outflow
Sementara itu keuntungan yang diharapkan dari investasi yang dilakukan
bertindak sebagai tingkat bungan modal dalam perhitungan :
Penerimaan (CIF)

= pendapatan x (P/A, i, n) + nilai akhir x (P/F, i, n)

Pengeluaran (COF)

= investasi + pembiayaan (P/A, i, n).

Kriteria NPV yaitu :
-

NPV > 0, berarti usaha yang telah dilaksanakan menguntungkan

-

NPV < 0, berarti sampai dengan t tahun investasi usaha tidak menguntungkan

-

NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang
dikeluarkan.
Berdasarkan persamaan (10), nilai NPV alat ini dapat dihitung dengan

rumus sebagai berikut:
CIF-COF ≥ 0
Investasi

= Rp. 4.820.000

Nilai akhir

= Rp. 482.000

Suku bunga bank

= Rp 7,5%

Suku bunga coba-coba

= Rp 9,5%

Umur alat

= 5 tahun

38

Pendapatan

= penerimaan × kapasitas alat × jam kerja alat 1 tahun
dengan asumsi alat bekerja pada kapasitas penuh
= Rp. 18.000/kg × 5,94 kg/jam × 2058 jam/tahun
= Rp. 220.041.360/tahun

Pembiayaan

= Biaya pokok × Kapasitas alat × jam kerja alat 1 tahun

Tabel perhitungan pembiayaan tiap tahun
Tahun BP (Rp/kg) Kap. Alat (kg/jam)
1
17.061,80
5,94
2
17.067,04
5,94
3
17.072,73
5,94
4
17.078,90
5,94
5
17.085,59
5,94

Jam kerja (jam/tahun)
2058
2058
2058
2058
2058

Cash in Flow 7,5%
1.

Pendapatan

= Pendapatan x (P/A, 7,5%,5)
= Rp. 220.041.360/ tahun x 4,0464
= Rp. 890.375.359,1/tahun

2.

Nilai akhir

= Nilai akhir x (P/F, 7,5%,5)
= Rp 482.000 x 0,6968
= Rp. 335.858

Jumlah CIF = Rp. 890.711.216
Cash out Flow 7,5%
1.

Investasi

= Rp. 4.820.000

2.

Pembiayaan

= Pembiayaan × (P/F, 7,5%,n)

38

Pembiayaan
208.572.289
208.636.443
208.705.994
208.781.393
208.863.133

Tabel perhitungan pembiayaan
Tahun (n)
Biaya
1
208.572.289
2
208.636.443
3
208.705.994
4
208.781.393
5
208.863.133
Total

(P/F, 7,5%, n)
0,9302
0,8654
0,8050
0,7489
0,6968

Pembiayaan (Rp)
194.013.943,50
180.553.978
168.008.325
156.356.385,60
145.535.831,20
844.468.463,40

Jumlah COF = Rp. 4.820.000 + Rp. 844.468.463,40
= Rp. 849.288.463,40
NPV 7,5%

= CIF – COF
= Rp. 890.711.216 - Rp. 849.288.463,40
= Rp. 41.422.753,34

Jadi besarnya NPV 7,5% adalah Rp. 41.422.753,34> 0 maka usaha ini layak untuk
dijalankan.

38

52

Lampiran 9.Internal Rate of Return
Internal rate of return (IRR) ini digunakan untuk memperkirakan
kelayakan lama (umur) pemilikan suatu alat atau mesin pada tingkat keuntungan
tertentu.Harga IRR dihitung dengan menggunakan rumus berikut :
IRR = p % +

X
X+Y

x (q% - p%) (positif dan negatif)

dan
IRR = q % +

X
X− Y

x (q% - p%) (positif dan positif)

Dimana: p = suku bunga bank paling atraktif
q = suku bunga coba-coba ( > dari p)
X = NPV awal pada p
Y = NPV awal pada q
Suku bunga bank paling atraktif (p) = 7,5 %
Suku bunga coba-coba ( > dari p) (q) = 9,5 %
Cash in Flow 9,5 %
1. Pendapatan

= Pendapatan × (P/A, 9,5 %,5)
= Rp. 220.041.360/ tahun × 3,84025
= Rp. 845.013.832,70

2. Nilai akhir

= Nilai akhir × (P/F, 9,5%,5)
= Rp. 482.000 × 0,6354
= Rp. 306.262,8

Jumlah CIF

= Rp. 845.013.832,7+ Rp. 306.262,8
= Rp. 845.320.095,5

Cash out Flow 9,5%
1. Investasi

= Rp. 4.820.000

2. Pembiayaan

= Pembiayaan × (P/A, 9,5%,5)

Tabel perhitungan pembiayaan
Tahun
Biaya
(n)
1
208.572.289
2
208.636.443
3
208.705.994
4
208.781.393
5
208.863.133
Total

(P/A, 9,5%, n)

Pembiayaan (Rp)

0,91325
0,83405
0,76165
0,6957
0,6354

190.478.643,2
174.013.225,5
158.960.920,1
145.249.215,5
132.711.634,9
801.413.639,2

Jumlah COF = Rp. 4.820.000 + Rp. 801.413.639,2
= Rp. 806.233.639,2
NPV 9,5%

= CIF – COF
= Rp. 845.320.095,5 – Rp. 806.233.639,2 = Rp. 39.086.456,32

Karena nilai X dan Y adalah positif maka digunakan rumus:
IRR

X
= q% + X− Yx ( q% - p% )

= 9,5% +

41.422.753,34
41.422.753,34 −39.086.456,32

= 9,5% + (17,73 × 2%)
= 38,83 %

× (9,5% - 7,5%)

Lampiran 10. Standar Mutu Briket Arang Jepang, Inggris, Amerika dan Indonesia
Kualifikasi briket arang
Indonesia
Sifat Briket Arang
Jepang

Inggris

Amerika

(SNI No
1/6235/200)

Kadar air (%)

6-8

3-4

6

5000

Kerapatan (gr/cm3)
Keteguhan tekan (kg/cm2)

6000Nilai kalor (kal/gram)
7000
Keterangan : Berdasarkan SNI No 1/6235/2006, bahwa briket buatan Indonesia
belum memiliki standar mutu pada nilai kerapatan dan keteguhan
tekan dan yang dicantuk pada nilai kerapatan dan keteguhan tekan
berdasarkan literatur (Triono, 2006).

Lampiran 11. Gambar alat pencetak briket arang

Tampak depan alat pencetak briket arang

Tampak atas alat pencetak briket arang

Tampak samping alat pencetak briket arang
Lampiran 12. Gambar bahan

Ampas daun teh kering

Penggongsengan ampas teh

Arang ampas teh

Briket arang setelah dicetak

Penimbangan briket arang

Lampiran 13. Gambar pengujian keteguhan tekan

Penempatan briket di alat uji keteguhan tekan

Pengukuran nilai keteguhan tekan

Lampiran 14. Gambar pengujian nilai kalor

Penandaan bahan setiap ulangan

Penghalusan bahan untuk uji bomb calorimeter

Pemasangan kawat penyala dan pemasukan oksigen

Pengukuran kenaikan suhu

Pengukuran waktu untuk T1 dan T2

Lampiran 15. Gambar teknik alat pencetak briket arang

Lampiran 16. Surat keterangan hasil pengujian laboratorium

DAFTAR PUSTAKA
Abidin, Z., 1984. Dasar Pengetahuan Ilmu Tanaman.Angkasa, Bandung.
Atkins, P. W., 1999. Kimia Fisika Jilid I. Edisi keempat. Penerbit Erlangga.
Jakarta.
Bahri, S., 2007. Pemanfaatan Limbah Industri Pengolahan Kayu Untuk
Pembuatan Briket Arang Dalam Mengurangi Pencemaran Lingkungan Di
Nanggroe Aceh Darussalam. USU-Press, Medan.
Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan., 1994. Pedoman Teknis
Pembuatan Briket Arang. Departemen KehutananNo. 3.
Bergeyk Van, K, dan I.A.J. Liedekerden., 1981. Teknologi Proses.Jilid 1. Bhratara
Karya Aksara, Jakarta.
Bernasconi, G., H. Gerster, H. Hauser, H.Stauble, dan E. Scheiter., 1995.
Teknologi Kimia 2. Penerjemah Lienda Handojo. Pradnya Paramita,
Jakarta.
Daywin, F. J., dkk., 2008. Mesin-Mesin Budidaya Pertanian di Lahan Kering.
Graha Ilmu, Jakarta.
Departemen Kehutanandan Perkebunan, 1994.Badan Penelitian dan
Pengembangan Kehutanan. Pedoman Teknis Pembuatan Briket Arang,
Bogor.
Ghani, M. A., 2002. Dasar-Dasar Budidaya Teh. Penebar Swadaya, Jakarta.
Giatman, M., 2006. Ekonomi Teknik. Raja Grafindo Persada, Jakarta.
Hartoyo., 1983.Pembuatan Arang dari Briket Arang Secara Sederhana dari Serbuk
Gergaji dan Limbah Industri Perkayuan.Puslitbang Hasil Hutan, Bogor.
Hidayat, I., dkk., 1999. Mesin-Mesin Budidaya Pertanian di Lahan Kering. IPB,
Bogor.
Joseph, S, dan D. Hislop., 1981.Residue Briquetting in Developing
Countries.ApplyedSciencePublisher.http://www.informationworld.com[Di
akses pada tanggal 17 Juni 2015].
Kastaman, R., 2006. Analisis Kelayakan Ekonomi Suatu Investasi. Kanisius,
Tasikmalaya.
Kirk, O., 1992.Encyclopedia of Chemical Technology 2 Edition Vol 4. John Willy
and Sons, London.
38

Martin, Alfred., 1993. Farmasi Fisika I. Penerbit Universitas Indonesia, Jakarta.
Mangunwidjaja, D, dan Sailah, I., 2005. Pengantar Teknologi Pertanian. Penebar
Swadaya, Jakarta.
Napitupulu, F. H., 2006. Analisis Nilai Kalor Bahan Bakar Serabut dan Cangkang
sebagai Bahan Bakar Ketel Uap di Pabrik Kelapa Sawit. Universitas
Sumatera Utara, Medan.
Nasution, A. H., 2003.Perencanaan dan Pengendalian Produksi. Penerbit Guna
Widya, Surabaya.
Pari, G., 2002. Teknologi Alternatif Pemanfaat Limbah Industri Pengolahan
Kayu, Makalah Falsafah Sains, Program Pasca Sarjana / S3, Institut
Pertanian Bogor.
Reksohadiprojo., 1998. EkonomiEnergi. Edisi Pertama. UGM-Press, Yogyakarta.
Riseanggara, R. R., 2008. Optimasi Kadar Perekat Pada Briket Limbah Biomassa.
IPB, Bogor
Ruhendi, S., D.N. Koroh, F.A. Syahmani, H. Yanti, Nurhaida, dan T. Sucipto,
2007. Analisis Perekat Kayu. IPB-Press, Bogor.
Soehardjo, Dijiman, dan Hartat., 1996.VademecumTeh. PT Perkebunan Nusantara
IV (Persero), Pematang Siantar.
Spiline, J., 1992. Komoditi Teh: Peranannya dalam perekonomian Indonesia.
Kanisius.Yogyakarta.
Sudrajat, R, dan S. Soleh., 1994. Petunjuk Teknis Pembuatan Arang Aktif. Badan
Penelitian dan Pengembangan Kehutanan, Bogor.
Sukandarrumidi., 2006, Batubara dan Gambut, UGM-Press, Yogyakarta.
Sulistyanto, A., 2006.Karakteristik Pembakaran Biobriket Campuran Batubara
dan Sabut Kelapa.Kanisius, Yogyakarta.
Tjitrosoepomo, G., 2004. Taksonomi Tumbuhan (Spermatophyta). UGM-Press,
Yogyakarta.
Triatmodjo, B., 1993. Hidraulika. Beta Offset, Yogyakarta.
Triono, A., 2006. Karakteristik Briket Arang dari Campuran Serbuk Gergajian
Kayu Afrika (Maesopsis Eminii Engl)dan Sengon (Paraserianthes
falcataria L. Nielsen) dengan Penambahan Tempurung Kelapa (Cocos
nucifera L). Departemen Hasil Hutan. Fakultas Pertanian. IPB, Bogor.

38

Waldiyono., 2008. Ekonomi Teknik (Konsep, Teori dan Aplikasi). Pustaka
Pelajar,Yogyakarta.
Wijayanti, D.S., 2009. Karakteristik Briket Arang Dari Serbuk Gergaji Dengan
Penambahan Arang Cangkang Kelapa Sawit. Teknologi Hasil Hutan,
Fakultas Pertanian USU, Medan.

38

BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian inidilaksanakan di Laboratorium Keteknikan Pertanian Fakultas
PertanianUniversitas Sumatera Utara pada Maret– Agustus 2015.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah ampas teh sebagai
bahan baku, tepung kanji sebagai perekat,air sebagai campuran bahan perekat.
Adapun alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah kuali sebagai tempat
untuk sangrai,lumpang dan alu sebagai alat untuk menghaluskan ampas teh yang
telah disangrai, baskom sebagai tempatuntuk mengaduk adonan briket arang,
gelas ukur sebagai untuk mengukur banyaknya air yang dibutuhkan untuk
membuat larutan kanji,kayu pengaduk sebagai alat untuk adonan briket arang
campuran merata, timbangan sebagai alat untuk mengukur berat briket arang yang
akan dicetak, oven sebagai alat untuk mengeringkan briket arang yang telah di
cetak,bombcalorimeter sebagai alat untuk mengukur nilai kalori dari briket yang
dihasilkan,label nama sebagai penanda untuk setiap sampel pada setiap
perlakuan, alat tulis sebagai alat untuk mencatat hasil yang diperoleh dalam
penelitian,sieve shakersebagai alat untuk mengayak teh yang telah dihaluskan
Metode Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan dengan caramelakukan eksperimen dan
melakukan pengamatan tentang alat pencetak briket arang bahan baku limbah teh
yang sudah ada,kemudian dilakukan perancangan ulang (modifikasi) bentuk dan

19

pembuatan/perangkaian ulang komponen-komponen alat pencetak briket arang.
Setelah itu,dilakukan pengujian alat dan pengamatan parameter.
Komponen Alat
Alat pencetak briket arang dengan bahan baku limbah teh terdiri dari
beberapa komponen penting yaitu :
1. Rangka alat
Rangka alat ini berfungsi sebagai penyokong komponen-komponen alat
lainnya,yang berbuat dari besi siku. Alat ini mempunyai panjang 60 cm, tinggi
60 cm dan lebar 40 cm.
2. Dongkrak hidrolik
Dongkrak hidrolik adalah sebagai sumber tenaga yang akan menekan /
memadatkan bahan yang akan di cetak. Pada alatini digunakan dongkrak
hidrolik dengan kapasitas 3 ton.
3. Plat cetakan
Berguna sebagai media meletakkan briket yang akan dicetakdengan alat ini.
Bentuk cetakan dibuat bulat, dengan diameter 5cm.
4. Plat besi pengepress
Plat besi penekan ini berguna untuk menekan besi penopang silinder
pengepressan agar menekan bahan yang terdapat dalam cetakan, selain itu
plat penekan ini juga berfungsi sebagai penahan dudukan dongkrak. Panjang
plat ini 40 cm dan lebarnya 10 cm.
5. Plat penahan press
Plat besi penahan press ini berguna untuk menahan pengepressan / pemadatan
bahan didalam silinder cetakan. Panjang plat ini 60 cm dan lebarnya 10 cm.

23

6. Pengait plat penahan
Pengait plat penahan ini berguna untuk mengaitkan plat penahan press dengan
rangka alat agar tetap kokoh untuk menahan tekanan selama proses
pengepressan / pemadatan bahan berlangsung.Adapun gambar dapat dilihat
pada lampiran gambar teknik alat di lampiran 14.
7. Rel Penyangga
Rel penyangga ini berfungsi untuk menjaga agar plat pengepressan tetap
dalam posisi stabil dan berada dalam jalur pencetakan briket yang tepat. Rel
ini terbuat dari batang besi dengan diameter 0,8 cm dan panjang 50 cm.
8. Silinder pengepressan
Silinder pengepressan berfungsi untuk menekan / memadatkan bahan briket
yang ada didalam silinder cetakan. Ketika pada posisi idle, silinder
pengepressan berada sekitar 1,5 cm sampai 3 cm dibawah posisi silinder
cetakan. Hal ini bertujuan agar silinder cetakan capat dibersihkan. Besi
silinder adalah besi padat, dengan diameter 4 cm dan tinggi 8 cm.
9. Silinder cetakan
Silinder cetakan adalah tempat pengisian bahan dan pencetakan bahan
pembuatan briket.Silinder ini bersatu dengan rangka bagian atas alat demi
efisiensi kerja. Ketika sedang berlangsung proses pemadatan / pencetakan, plat
penahan pressakan menutup bagian atas silinder cetakan agar dapat menahan
beban tekanan dari bawah. Silinder cetakan terbuat dari plat dengan tebal 3
mm yang dibentuk membulat. Diameter nya sebesar 5,6 cm dan tinggi silinder
8 cm.

23

Persiapan Penelitian
Sebelum penelitian ini dilaksanakan,terlebih dahulu dilakukan persiapan
untuk penelitian yaitu merancang ulang bentuk dan ukuran alat pencetak
briket,mempersiapkan bahan-bahan dan peralatan pendukung lainnya yang akan
digunakan dalam penelitian serta menyediakan dongkrak sebagai sumber tenaga
yang akan digunakan pada alat pencetak briket ini.
Perancangan ulang
Adapun langkah-langkah dalam memodifikasi alat pencetak briket dengan
berbahan baku limbah tehyaitu :
1. Dirancang ulang alat pencetak briket arang dengan bahan baku limbah teh.
2. Digambar serta di tentukan kembali ukuran alat pencetak briket arang dengan
bahan baku limbah teh yang telah diperbaharui.
3. Dipilih dan ditentukan bahan yang akan digunakan untuk memodifikasi alat
pencetak briket.
4. Dilakukan pengukuran terhadap bahan-bahan yang akan digunakan sesuai
dengan ukuran yang telah di tentukan pada gambar alat.
5. Dipotong bahan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.
6. Dibubut dan diperhalus plat cetakan sesuai dengan bentuk yang diinginkan.
7. Disatukan silinder cetakan dengan rangka alat bagian atas agar menyatu
dengan rangka utama alat.
8. Dipasang besi penyokong dibawah silinder pengepressan agar membantu
kinerja dongkrak untuk menekan / memadatkan bahan.
9. Dipasangkan silinder pengepressan diatas besi penyokong,kemudian disatukan
dengan plat besi penekan.

23

10. Dilakukanpemotongan plat besi penekan, dari panjang semula 60 cm menjadi
20 cm.
11. Dilakukan pengelasan untuk menyambung setiap bahan yang telah di rangkai
ulang.
12. Digerinda permukaan bekas pengelasan agar tampak lebih halus.
13. Dilakukan pengecatan guna memperpanjang umur pemakaian alat dan
menambah daya tarik alat pencetak briket berbahan baku limbah teh.
14. Dipasangkan kembali dongkrak pada plat besi penekan sebagai sumber tenaga
untuk menekan bahan.
Persiapan bahan
1. Disiapkan bahan limbah teh sebanyak 340 gram,campurantepung kanjidan
air yang telah dimasak sebanyak 60 gram (untuk sekali pencetakan).
2. Dijemur limbah teh dibawah cahaya matahari hingga limbah teh tersebut
menjadi kering.
3. Disangrai limbah teh didalam kuali hingga berwarna hitam dan rapuh.
4. Dimasukkan limbah teh yang telah selesai disangrai kedalam lumpang dan
alu.
5. Dihaluskan limbah teh yang ada di dalam lumpang dengan alu hingga
halus.
6. Diayak limbah teh yang selesai di tumbuk dengan menggunakan ayakan
7. Dicampurkan limbah teh selesai ayakan kedalam ember dengan tepung
yang sudah dilarutkan dengan air.
8. Diaduk adonan briket yang dihaluskan dengan tepung dan kanji hingga
merata.

23

Prosedur Penelitian
1. Ditimbang adonan briket dengan ukuran 100 gram untuk setiap silinder
pencetakan.
2. Dimasukkan adonan briket ke dalam cetakan yang tersedia pada alat
pencetak briket.
3. Dioperasikan dongkrak dengan menekan tuas dongkrak naik sehingga
dongkrak mulai menekan plat cetakan ke atas.
4. Dicatat waktu yang dibutuhkan untuk mencetak briket arang dengan alat
pencetak briket.
5. Dihitung kapasitas cetakan yang dihasilkan alat ini per jam, dihitung
persentase hasil yang rusak,dilakukan analisis ekonomi dan analisa
kelayakan usaha.
6. Diambil hasil briket yang setelah dicetak.
7. Dilakukan pengujian terhadap briket arang yang dihasilkan sebanyak 3
kali.
Parameter yang Diamati
Kualitas nilai kalor
Pengukuran nilai kalor dilakukan pada satu perwakilan sampel dari setiap
ulangan.Kualitas nilai kalor dapat di ukur dengan menggunakan alat
bombcalorimeter (kal/gr).Cara pengujian nilai kalor pada briket arang adalah
sebagai berikut :
1.

Dibersihkan tabung bom kalorimeter.

2.

Ditimbang bahan bakar sebanyak 0.20 gram dan diletakan dalam cawan
platina.

23

3.

Dipasang kawat penyala pada tangkai penyala.

4.

Ditempatkan cawan platina pada ujung tangkai penyala.

5.

Ditutup tabung dengan kuat.

6.

Dimasukkan oksigen dengan takanan 30 bar.

7.

Ditempatkan tabung bom dalam kalorimeter.

8.

Ditutup kalorimeter dengan penutupnya.

9.

Dihidupkan pengaduk air pendingin selama 5 menit.

10. Dicatat temperatur yang tertera pada termometer.
11. Dilakukan penyalaandan dibiarkan selama 5 menit.
12. Dicatat kenaikan suhu pada termometer.
13. Dihitung nilai kalor dengan rumus :
HHV = (T2 – T1 – 0.05 ) x Cv x 0. 239 ...............................................................(4)
Keterangan :
T1

= Temperatur sebelum pengeboman (0C )

T2

= Temperatur setelah pengeboman (0C )

1 Joule = 0.239 kal
HHV = Kualitas nilai kalor (kal/g)
Panas jenis bom calorimeter (Cv) = 73529. 6 (joule /gr 0C
Kenaikan temperatur kawat penyala = 0.050C
(Atkins, 1999).
Kapasitas efektif alat
Penentuan kapasitas efektif alat dilakukan dengancara menghitung
banyaknya jumlah briket arang yang dihasilkandalam tiap satuan waktu (jam).

23

Nilai Keteguhan Tekan
Penentuan nilai keteguhan tekan pada briket ini dilakukan dengan tujuan
untuk mengetahui kekuatan dari briket ini untuk menahan beban yang diberikan
(kg/cm2).Prinsip pengujian keteguhan tekan adalah mengukur kekuatan tekan
briket dengan memberikan penekanan sampai briket pecah. Penentuan keteguhan
tekan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:
Kt

�

= � ...............................................................................................................(9)

Keterangan :
Kt

= Beban keteguhan tekan (kg/cm2)

P

= Beban penekanan (kg)

L

= Luas Permukaan (cm2)

(Wijayanti, 2009).
Analisis Ekonomi
Biaya pencetakanbriket
Perhitungan biaya mencetak briket arang dilakukan dengan cara
menjumlahkan biaya yang dikeluarkan, yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap,
atau lebih dikenal dengan biaya pokok. Hal ini dapat dihitung berdasarkan
persamaan (2) pada tinjauan pustaka.
a. Biaya tetap
Biaya tetap adalah beberapa biaya tergabung yang terdiri dari :
1. Biaya penyusutan (metode SingkingFund). Hal ini dapat dihitung berdasarkan
persamaan (3) pada tinjauan pustaka.
2. Biaya bunga modal dan asuransi. Hal ini dapat dihitung berdasarkan persamaan
(4) pada tinjauan pustaka.

23

3. Biaya pajak
Diperkirakan bahwa biaya pajak adalah 1% pertahun dari nilai awal alat.
4. Biaya gudang/gedung
Biaya gudang atau gedung diperkirakan berkisar antara 0,5 – 1 %, rata-rata
diperhitungkan 1 % dari nilai awal (P) pertahun.
(Hidayat dkk, 1999).
b. Biaya tidak tetap
Biaya tidak tetap terdiri dari:
1. Biaya listrik (Rp/Kwh)
Menurut Peraturan Menteri Energi Dan Sumber Daya Mineral Republik
Indonesia Nomor 31 Tahun 2014 Tentang Tarif Tenaga Listrik Yang
Disediakan Oleh Perusahaan Perseroan (Persero) PT. Perusahaan Listrik
Negara, dengan batas daya sebesar 450 VA biayanya adalah sebesar Rp. 415/
kWh, sedangkan untuk batas daya sebesar 900 VA adalah sebesar Rp. 605/
kWh.
2. Biaya perbaikan alat. Biaya perbaikan ini dapat dihitung dengan persamaan (5)
pada tinjauan pustaka.
3. Biaya Operator
Biaya operator tergantung pada kondisi lokal, dapat diperkirakan dari gaji
bulanan atau gaji pertahun dibagi dengan total jam kerjanya.
Break even point
Manfaat perhitungan Break Even Point(BEP) adalah untuk mengetahui
batas produksi minimal yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha yang
dikelola masih layak untuk dijalankan. Pada kondisi ini incomeyang

23

diperolehhanya cukup untuk menutupi biaya operasional tanpa adanya
keuntungan. Untuk menentukan BEP maka dapat dihitung berdasarkan persamaan
(6) pada tinjauan pustaka.
Net present value
Identifikasi masalah kelayakan financial dianalisis dengan metode analisis
financial dengan kriteria investasi.Net Present Value (NPV) adalah kriteria yang
digunakan untuk mengukur suatu alat layak atau tidak untuk diusahakan.Hal ini
dapat dihitung berdasarkan persamaan (7) pada tinjauan pustaka.
Dengan kriteria :
-

NPV > 0, berarti usaha menguntungkan, layak untuk dilaksanakan dan
dikembangkan.

-

NPV

<

0,

berarti

sampai

dengan

n

tahun

investasi

proyek

tidakmenguntungkan dan tidak layak untuk dilaksanakan serta dikembangkan.
-

NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang
dikeluarkan.

Internal rate of return
Untuk mengetahui kemampuan untuk dapat memperoleh kembali investasi
yang sudah dikeluarkan dapat dihitung dengan menggunakanInternal rate of
return(IRR).Hal ini dapat dihitung berdasarkan persamaan (8) pada tinjauan
pustaka.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Alat pencetak briket dengan sistem press hidrolik ini adalah alat yang
dirancang untuk mencetak briket arang yang sudah dicampurkan dengan tepung
kanji dan ampas teh yang sudah dihaluskan. Modifikasi alat pencetak briket
sistem press hidrolik ini bertujuan untuk meningkatkan kapasitas kerja dan
kualitas mutu dari briket yang dihasilkan. Pada alat pencetak briket ini, proses
pencetakkan dilakukan dengan mencampurkan arang ampas teh dan kanji yang
sudah dimasak, kemudian ditimbang dengan berat setara yaitu 100 gram untuk
setiap silinder cetakan. Alat ini dirancang dengan sistem presshidrolik dengan
dongkrak sebagai sumber tenaga tekanan utama untuk mencetak bahan briket
tersebut. Alat pencetak briket sistem presshidrolikini terdiri dari beberapa bagian
utama yaitu :
1. Rangka alat
2. Dongkrak
3. Silinder cetakan
4. Silinder pengepress
5. Plat penahan
6. Plat penahan cetakan
7. Plat pengepress
8. Rel penyangga
9. Pengait
Pemilihan bahan yang digunakan pada pembuatan alat ini akan sangat
mempengaruhi kinerja dan ketahananalat saat beroperasi. Penggunaan bahan –
36

30

bahan teknik yang dipakai pada alat ini harus memenuhi persyaratan yang
ditetapkan yaitu harus kokoh, memiliki ketahanan (durabilitas) yang tinggi dan
juga mudah diperoleh.Selain kualitas bahan, pemilihan bahan juga didasarkan
pada pertimbangan nilai ekonomis atau harga bahan tersebut agar pembuatanalat
ini tidak memakan biaya yang besar. Jenis besiyang digunakan besi pada kerangka
alat dan struktur pendukung alat ini adalah besi UNP (U normal profil) dan besi
padat. Besi UNP yang digunakan pada pembuatan alat ini memiliki ketebalan 0,3
cm dan besi padat memiliki ketebalan 1 cm yang bertujuan untuk menghindari
terjadinya bengkok atau fraktur pada alat selama proses pencetakan.
Alat ini memiliki panjang 60 cm, lebar 40 cm dan tinggi 60 cm. Adapun
dongkrak yang digunakan sebagai sumber tenaga pencetakan briket pada alat ini
memiliki tenaga tekan 3 ton.Untuk menjaga kestabilan saat prosespencetakan
briket, maka dibuat rel penyangga pada plat pengepressan yang disatukan dengan
rangka atas dan bawah alat. Rel penyangga ini terbuat dari batang besi dengan
diameter 0,8 cm. Adapun gambar teknik alat pencetak briket arang dengan sistem
press hidrolik ini dapat dilihat pada lampiran 15.
Kapasitas Efektif Alat
Kapasitas efektif alat adalah kemampuan alat untuk menghasilkan suatu
produk (kg) dalam satuan waktu (jam).Kapasitas alat dihitung sesuai persamaan
(1), hasil yang diperoleh dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2. Kapasitas efektif alat
Ulangan
Massa ( kg )
I
II
III
Rataan

Waktu ( jam )

0,398
0,397
0,395
0,397

0,067
0,067
0,066
0,067

38

Kapasitas alat
( kg / jam )
5,940
5,925
5,985
5,950

30

Penghitungan lama waktu pencetakan dimulai dari pemasokan bahan ke
dalam silinder cetakan sampai dengan proses pengeluaran hasil cetakan. Dari hasil
penelitian pada ulangan I diperoleh kapasitas alat sebesar 5,940 kg/jam, pada
ulangan II diperoleh kapasitas alat sebesar 5,925 kg/jam dan pada ulangan ke III
diperoleh kapasitas alat sebesar 5,985 kg/jam. Dari

tabel 3 dapat diperoleh

kesimpulan bahwa kapasitas efektif alat rata-rata yang diperoleh dalam tiga
pengulangan adalah sebesar 5,950 kg/jam.
Nilai Kalor
Salah satu indikator baiknya kualitas dari suatu briket arang adalah nilai
kalor.Semakin tinggi nilai kalor bakar briket arang, semakin baik pula kualitas
briket arang yang dihasilkan.Nilai kalor dipengaruhi juga dipengaruhi oleh
banyaknya perekat dalam adonan briket. Semakin tinggi kandungan perekat dalam
briket maka akan menurunkan nilai kalor briket arang yang dihasilkan. Adapun
hasil dari pengujian nilai kalor dari briket arang teh pada penelitian ini dapat
dilihat pada tabel 3.
Tabel 3. Nilai kalor
Ulangan
T1 (oC)
I
II
III
Rataan

25,51
26,01
26,50
26,01

T2 (oC)
25,94
26,44
27,92
26,43

Nilai kalor
(kal/gr)
6677,9583
6677,9583
6502,2225
6619,3797

Berdasarkan tabel 3, diperoleh nilai kalor pada ulangan I sebesar 6677,9583
kal/gr, pada ulangan II diperolehnilai kalor sebesar 6677,9583 kal/gr, dan pada
ulangan III diperoleh nilai kalor sebesar 6502,2225kal/gr. Berdasarkan tabel 6
juga diperoleh rataan nilai kalor dari tiga kali ulangan pencetakan adalah sebesar

38

30

6619,3797 kal/gr. Pada penelitian ini, komposisi perekat yang digunakan adalah
sebesar 15% dari total berat briket. Banyaknya komposisi perekat pada bahan
briket sangat berpengaruh terhadap kualitas nilai kalor yang dihasilkan, semakin
banyak perekat yang digunakan dalam briket maka kualitas briket menjadi kurang
baik dan semakin banyak pula kadar abu yang dihasilkan. Sebaliknya, jika
semakin sedikit kandungan perekat yang digunakan dalam briket maka kualitas
briket akan menjadi lebih baik dan akan menghasilkan nilai kalor yang lebih
tinggi lagi.Dari hasil pengujian nilai kalor yang telah dilakukan pada briket dari
hasil penelitian ini, diperoleh nilai kalor tertinggi sebesar 6677,9583 kal/gr,
sedangkan nilai kalor terendah yang diperoleh pada briket hasil penelitian ini
adalah sebesar 6502,2225kal/gr. Maka dapat disimpulkan bahwa briket dari hasil
pencetakan pada penelitian ini telah memenuhi Standar Nasional Indonesia (SNI)
dengan nilai minimal 5000 kal/gr. Hal ini sesuai denganHartoyo (1983), yang
menyatakan bahwa nilai kalor briket yang dihasilkan dipengaruhi oleh nilai kalor
atau energi yang dimiliki oleh bahan penyusunnya. Dimana nilai kalor sangat
menentukan kualitas briket arang. Semakin tinggi nilai kalor bakar briket arang,
semakin baik pula kualitas briket arang yang dihasilkan.
Keteguhan Tekan
Menurut Triono (2006), keteguhan tekan briket merupakan kemampuan
briket untuk memberikan daya tahan atau kekompakan briket terhadap pecah atau
hancurnya briket jika diberikan beban pada briket tersebut. Semakin tinggi nilai
keteguhan tekan briket arang berarti daya tahan briket terhadap benturan ataupun
kerusakan yang disebabkan oleh kelalaian misalnya pecah karena terjatuh.

38

30

Tabel 4. Keteguhan Tekan
Ulangan
Ø benda uji (cm)
I
5,2
II
5,2
III
5,2
Rataan
5,2

Fu (kg)
122,37
158,07
224,35
168,26

Keteguhan Tekan (kg/cm2)
5,76
7,44
10,56
7,92

Berdasarkan tabel 4, diperoleh nilai keteguhan tekan pada ulangan I
sebesar 5,76 kg/cm2, pada ulangan II diperoleh nilai keteguhan tekan sebesar 7,44
kg/cm2, dan pada ulangan ke III diperoleh nilai keteguhan tekan sebesar 10,56
kg/cm2. Berdasarkan tabel 4 diperoleh rataan nilai keteguhan tekan dari hasil tiga
kali ulangan pencetakan adalah sebesar 7,92 kg/cm2.Perbedaan yang diperoleh
dari hasil uji keteguhan tekan pada ketiga ulangan di atas disebabkan karena tidak
adanya batasan yang jelas dalam penentuan batas fraktur bahan pada saat
pengujian. Hal ini disebabkan karena briket bukanlah bahan yang solid seperti
logam, contohnya besi. Jika pada besi batas fraktur bahan ditetapkan pada saat
besi mengalami fraktur atau patah, maka tidak demikian halnya dengan briket
yang tidak memiliki ketentuan batas fraktur uji keteguhan tekan. Berdasarkan
SNI, batas minimal keteguhan tekan suatu briket adalah sebesar 6kg/cm2. Maka
dari ketiga ulangan diatas yang belum memenuhi syarat keteguhan tekan menurut
SNI adalah pada ulangan I dengan nilai keteguhan tekan sebesar 5,76kg/cm2 .Nilai
keteguhan tekan sangat dipengaruhi oleh jenis bahan, ukuran partikel, densitas
partikel, jenis perekat, tekanan pemampatan, dan kerapatan produk. Semakin
tinggi nilai kerapatan suatu produk, maka semakin tinggi pula nilai keteguhan
tekan yang dihasilkan.

38

30

Analisis Ekonomi
Biaya pemakaian alat
Pada penelitian ini, analisis ekonomi digunakan untuk menentukan dan
memperkirakan besar biaya yang harus dikeluarkan untuk produksi dan
pemeliharaan alat.Dengan menggunakananalisis ekonomi juga dapat diketahui
besar biaya produksi dan besar keuntungan yang diperoleh dari alat ini.
Dari analisis biaya yang dilakukan pada penelitian ini, diperoleh biaya
pencetakan briket dengan alat ini sebesar Rp.6004,52/kg, yang merupakan hasil
perhitungan dari biaya tetap dan biaya tidak tetap terhadap kapasitas alat pencetak
briket arang. Menurutperhitungan analisis biaya, diperoleh total biaya tetap
sebesar Rp.1.320.336,51/tahun dan total biaya tidak tetap sebesar Rp.35.025,39
/jam.
Tabel 5. Perhitungan biaya pokok tiap tahun
BT (Rp/tahun)
X
BTT
(jam/tahun)
(Rp/jam)
1
1.029.492,60
2058
35.025,39
2
1.093.646,57
2058
35.025,39
3
1.163.197,02
2058
35.025,39
4
1.238.596,81
2058
35.025,39
5
1.320.336,51
2058
35.025,39

C (jam/kg)
0,1684
0,1684
0,1684
0,1684
0,1684

BP
(RP/kg)
5.980,73
5.985,98
5.991,67
5.997,83
6.004,52

Break even point
Menurut Waldiyono (2008) analisis titik impas umumnya berhubungan
dengan proses penentuan tingkat produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha
yang dilakukan dapat membiayai sendiri (self financing) dan selanjutnya dapat
berkembang sendiri (self growing). Maka dari itulah penulis menghitung

38

30

analisatitik impas dari alat ini untuk mengetahui seberapa lama waktu yang
dibutuhkan alat ini agar mencapai titik impas.
Tabel 6. BEP Alat Pencetak Briket arang
Tahun
Biaya Tetap (Rp)/tahun
1
1.029.492,60
2
1.093.646,57
3
1.163.197,02
4
1.238.596,81
5
1.320.336,51

BEP (kg/tahun)
1.006,92
1.069,66
1.137,69
1.211,44
1.291,38

Net present value
Dalam menginvestasikan modal dalam penambahan alat pada suatu usaha
maka net present value ini dapat dijadikan salah satu alternatif dalam analisa
finansial. Dari percobaan dan data yang diperoleh pada penelitian maka dapat
diketahui besarnya nilai Jadi besarnya

NPV 7,5% adalah Rp. 41.422.753,34

Sedangkan NPV 9,5% adalah Rp. 39.086.456,32. Hal ini berarti usaha ini layak
untuk dijalankan karena nilainya lebih besar atau sama dengan nol.Hal ini sesuai
dengan pernyataan Giatman (2006) yang menyatakan bahwa kriteria NPV yaitu:
-

NPV > 0, berarti usaha yang telah dilaksanakan menguntungkan

-

NPV < 0, berarti sampai dengan n tahun investasi usaha tidak
menguntungkan

-

NPV = 0, berarti tambahan manfaat sama dengan tambahan biaya yang
dikeluarkan.

Internal rate of return
Internal rate of return berfungsi untuk melihat apakah suatu usaha layak
untuk dijalankan atau seberapa besar keuntungan investasi maksimum yang ingin
dicapai. Dari hasil analisa ekonomi pada penelitian ini, hasil yang didapat adalah

38

30

sebesar 38,83% artinya usaha pencetakan briket arang masih layak untuk
dijalankan.

38

KESIMPULAN DAN SARAN
1. Alat pencetak briket ampas teh ini memiliki kapasitas efektif rata-rata
5,94kg/jam.

2. Dari ulangan I diperoleh kapasitas alat 5,940 kg/jam, nilai kalor 6677,9583
kal/gr, keteguhan tekan 5,76 kg/cm2, II kapasitas alat 5,925 kg/jam, nilai kalor
6677,9583, keteguhan tekan 7,44 kg/cm2, III kapasitas alat 5,985 kg/jam, nilai
kalor 6502,2225, keteguhan tekan 10,56 kg/cm2.
3. Pada pengujian keteguhan tekan diperoleh hasil dengan beda yang signifikan,
dimana hal ini terjadi karena tidak ada tolak ukur yang jelas untuk batas
penentuan fraktur bahan briket pada saat pengujian keteguhan tekan sehingga
penentuan fraktur hanya berdasarkan penampakan kasat mata.
4. Alat pencetak briket arang ini akan mencapai break even point setelah
memproduksi briket sebanyak 1.291,38 kg/tahun.
5. Usaha pengolahan briket arang limbah ampas teh menjadi briket ini layak
untuk dilaksanakan dan dikembangkan karena memiliki net present value
(NPV) 7,5% yaitu sebesar Rp. 41.422.753,34dan net present value (NPV) 9,5%
yaitu sebesar Rp. 39.086.456,32.
6. Besarnya nilai IRR yang diperoleh dalam proses pengolahan limbah ampas teh

menjadi briket ini adalah 38,83 %.

36

Saran
1. Perlu ditentukan penentuan batas fraktur pada saat uji keteguhan tekan
agar dapat diperoleh hasil yang lebih valid kedepannya.
2. Perlu digunakan corong pada saat pemasukan bahan adonan briket
kedalam cetakan silinder agar dapat mempersingkat waktu pencetakan dan
meminimalisir bahan yang tertumpah keluar pada saat pengisian bahan.

38

TINJAUAN PUSTAKA
Energi
Energi merupakan salah satu kebutuhan dasar manusia dan saat ini
konsumsinya semakin meningkat. Namun cadangan bahan bakar konvensional
yang tidak dapat diperbaharui makin menipis dan akan habis pada suatu saat nanti,
karena itu berbagai usaha diversifikasi sumber energi telah banyak dilakukan dan
salahsatunya adalah pemanfaatan limbah pertanian,perkebunan dan kehutanan
(Sumanto, dkk., 1994).
Sejarah Teh
Pada mulanya tanaman teh (Camellia sinensis) diduga berasal dari daratan
Asia Selatan dan Tenggara, namun sekarang telah dibudidayakan di seluruh dunia,
baik daerah tropis,maupun subtropis. Teh merupakan jenis tanaman perdu atau
pohon kecil yang biasanya di pangkas bila dibudidayakan untuk dipanen
daunnya.Tanaman teh pertama kali masuk ke Indonesia pada tahun 1684,berupa
biji teh dari Jepang di bawa oleh orang Jerman bernama Andreas Cleyer,dan
ditanam sebagai tanaman hias di Jakarta (Abidin, 1984).
Botani Tanaman Teh
Klafisikasi tanaman adalah sebagai berikut
Kingdom

: Plantea

Divisio

: Spermatophyta

Subdivisio

: Angiospermae

Classis

: Dycotyledoneae

Ordo

: Guttiferales

Familia

: Theacheae

Genus

: Camelia

Spesies

: Camelia sinensis

(Tjitrosoepomo, 2004).
Syarat Tumbuh
Dari seluruh faktor fisik lingkungan yang ada, faktor yang paling
berpengaruh terhadap tanaman teh adalah iklim, curah hujan dan tanah.
Iklim
Faktor iklim secara langsung sangatberpengaruh terhadap pertumbuhan
tanaman teh. Contohnya adalahcahaya matahari, suhu dan kelembapan udara,
Tingkat curah hujan dan angin.
Cahaya matahari
Sinar matahari sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman teh.
Makin banyak sinar matahari,pertumbuhan tanaman teh makin cepat, sepanjang
curah hujan mencukupi. Apabila suhu mencapai 30oC, maka pertumbuhan
tanaman teh akan terhambat. Fungsi pohon pelindung di daerah dataran rendah
adalah mengurangi intesitas sinar matahari, sehingga suhu tidakmeningkat terlalu
tinggi.
Suhu dan kelembapanudara
Dalam proses pertumbuhannya, tanaman teh membutuhkan udara yang
sejuk agar dapat tumbuh dengan

optimal.Suhu udara yang optimal untuk

perkembangan tanaman teh adalah dibawah suhu 25oC, dan pada siang hari
kelembapan relatif yang dibutuhkan tidak kurang dari 70%.

Tingkat curah hujan
Curah hujan juga berpengaruh dalam proses pertumbuhan tanaman teh.
Curah hujan tahunan yang bisa ditolerir tanaman teh maksimal adalah sebesar
2500mm, dengan curah hujan tahunan minimal sebesar 2000 mm.
Angin
Angin merupakan salah satu faktor penting dalam penanaman teh. Angin
yang berasal dari dataran rendah membawa udara panas dan kering.Angin yang
bertiup kencang kencang dapat menurunkan tingkat kelembapan di udara,
meskipun hanya berpengaruh sedikit pada kelembapan tanah lapisan bawah.
Ketinggiantempat
Ketinggian tempat untuk penanaman teh yang diterapkan di indonesia ada
3 jenis yaitu ketinggian 400m diatas permukaan laut (dpl), 800m dpl dan 1200m
dpl.
Tanah
Tanah yang baik dan sesuai dengan kebutuhan tanaman teh adalah tanah
yang cukup subur dengan kandungan bahan organik cukup,tidak bercadas,serta
mempunyai derajat keasamaan (pH) antara 4,5 sampai 6,0 (Soehardjo,dkk, 1996).
Tanaman teh dapat tumbuh sekitar 6 sampai dengan 9 meter tingginya di
perkebunan, tanaman teh dipertahankan hanya sekitar 1 meter tinggi nya dengan
pemangkasan secara berkala. Tanaman teh umumnya dapat dipetik secara terusmenerus setelah umur 5 tahun dan dapat memberi hasil daun teh cukup besar
selama 40 tahun, kemudian diadakan kegiatan peremajaan tanaman teh (Spillane,
1992).

Produksi Teh
Tanaman teh produktif adalah tanaman teh yang pucuk-pucuknya dipetik.
Tanaman menghasilkanmengalami giliran daun petik yaitu jangka waktu antara
satu pemetikan berikutnya dihitung dalam hari. Panjang pendeknya giliran petik
tergantung pada kecepatan pertumbuhan pucuk. Pada kebun teh baik produktif
maupun non produktif terdapat pohon pelindung,pohon pelindung yang umumnya
terdapat pada kebun teh adalah Crotalaria sp dan Theprosia sp. Pohon pelindung
didasarkan pada pertimbangan kemiringan lereng,arah lereng terhadap sinar
matahari dan angin (Nasution, 2003).
Pemetikan adalah pekerjaan memungut sebagian dari tunas-tunas teh
beserta daunnya yang masih muda,untuk kemudian diolah menjadi produk teh
kering yang merupakan komoditi perdagangan. Penelitian harus dilakukan
berdasarkan ketentuan-ketentuan sistem petikan dan syarat-syarat pengolahan
yang berlaku pemetikan berfungsi sebagai usaha membentuk kondisi tanaman
agar mampu berproduksi tinggi secara berkesinambungan (Ghani, 2002).
Arang Aktif
Arang aktif merupakan bahan yang banyak digunakan di industri farmasi
sebagai bahan absorben dan sebagai bahan pemucat (bleaching), di depot-depot
pengisian air mineral.Arang aktif dapat dibuat dari arang hasil pembakaran
biomassa dari tanaman seperti tempurung kelapa, kayu, sekam padi, serbuk kayu
gergaji dan tongkol jagung.Ditinjau dari sisi ekonomi arang aktif dapat dijadikan
menjadi suatu usuha menambah pendapatan ekonomi keluarga (Kirk, 1992).
Arang aktif adalah residu yang berbentuk padat hasil pada pembakaran
kayu pada kondisi terkontrol. Proses pengarangan adalah pembakaran kayu

dengan udara terbatas dan dapat menghasilkan arang,terasam,asetat,alkohol
kayu,dan gas kayu. Pada pembuatan arang tradisional,keluarnya asap selama
pembakaran berlangsung perlu diawasi agar kayu tidak menjadi abu,asap yang
keluar dilihat dari jumlah danwarna, jika asap tebal dan warna yang merah maka
proses pengarangan berjalan dengan baik, sedangkan jika asap tipis menunjukkan
pembakaran besar dan proses pengarangan kurang baik (Sudrajat, 1994).
Briket Arang
Briket arang adalah arang diolah lebih lanjut menjadi bentuk briket
(penampilan dan kemasan yang lebih menarik) yang bisa digunakan untuk
keperluan sehari-hari. Pembuatan briket arang dapat dilakukan dengan cara bahan
baku diarangkan,kemudian dihaluskan,dicampur perekat, dicetak dengan sistem
hidrolik selanjutnya dikeringkan (Pari, 2002).
Briket arang yang banyak digunakan oleh masyarakat antara lain untuk
membakar daging (barbecue di hotel, restoran atau konsumsi kelompok
masyarakat tertentu dalam selera eksklusif). Di Negara yang memiliki 4 musim,
briket arang bisa digunakan sebagai pemanas ruangan.Untuk industri kecil dan
menengah sebagai sumber energi misalnya pada pembuatan plat baja, keramik,
kaca, pengrajin,pandai besi dan lain lain (Balitbang Kehutanan, 1994).
Briket adalah bahan padat yang dapat digunakan sebagai bahan alternatif
pengganti minyak tanah. Jenis-jenis briket berdasarkan bahan baku penyusunnya
terdiri dari briket batubara, briket bio-batubara dan biobriket. Briket batubara
adalah bahan bakar padat yang terbuat dari batubara dengan sedikit campuran
perekat. Briket batubara ini dibagi lagi menjadi dua jenis,yaitu briket batubara
terkarbonisasi (melalui proses pembakaran) dan briket tanpa karbonisasi (tanpa

proses pembakaran). Briket bio-batubara adalah briket campuran antara batubara
dan biomassa dengan sedikit perekat (Sulistyanto, 2006).
Pembuatan briket arang dari limbah pertanian dapat dilakukan dengan
menambah bahan perekat, dimana bahan baku diarangkan terlebih dahulu
kemudian ditumbuk,dicampurkan perekat, dicetak dengan sistem hidrolik maupun
manual dan selanjutnya dikeringkan. Hasil penelitian yang dilakukan oleh
Hartoyo menyimpulkan bahwa briket arang buatan Inggris dan memenuhi
persyaratan yang berlaku di Jepang karena menghasilkan kadar abu dan zatyang
menguap (volatile matter) yang rendah serta kadar karbon terikat (fixed carbon)
dan nilai kalor yang tinggi. Kualitas briket bioarang juga di tentukan oleh bahan
pembuat/penyusunnya, sehingga mempengaruhi kualitas nilai kalor, kadar air,
kadar abu, kadar bahan menguap, dan kadar karbon terikat pada briket terserbut
(Hartoyo, 1983).
Jenis dan Sifat Briket Arang
Ada dua jenis briket yaitu, tipe Yontan (silinder) untuk keperluan rumah
tangga. Berbentuk silinder dengan garis tengah 150 mm, tinggi 142 mm, berat 3,5
kg dan mempunyai lubang-lubang sebanyak 22 lubang dan tipe Egg (telur) untuk
keperluan industri dan rumah tangga. Jenis ini mempunyai lebar 32-39mm,
panjang 46-58 mm, dan tebal 20-24 mm (Sukandarrumidi, 1995).
Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat briket arang adalah berat jenis
bahan bakar atau berat jenis serbuk arang, kehalusan serbuk, suhu karbonisasi dan
tekanan pengempaan.Selain itu pencampuran formula briket juga mempengaruhi
sifat briket.Sifat briket yang baik adalah :
1. Tidak berasap dan tidak berbau pada saat pembakaran.

2. Mempunyai kekuatan tertentu sehingga tidak mudah pecah waktu diangkat dan
dipindah-pindahkan.
3. Mempunyai suhu pembakaran yang tetap 350oC dalam jangka waktu yang
cukup panjang (8 – 10 jam).
4. Setelah pembakaran masih mempunyai kekuatan tertentu sehingga mudah
untuk dikeluarkan dari dalam tungku masak.
5. Gas hasil pembakaran tidak mengandung gas karbon dioksida yang tinggi.
Adapun beberapa parameter dalam pembuatan briket antara lain dijabarkan
sebagai berikut :
1. Ukuran butiran arang.
2. Tekanan mesin pada waktu pembuatan briket.
3. Kadar air yang terkandung dalam briket.
4. Kekuatan tekstur.
Beberapa pengalaman,briket tidak mudah pecah pada saat dibawa,
diangkut dan diangkat (Pari, 2002).
Briket yang baik harus memenuhi standar yang telah di tentukan kualitas
briket yang dihasilkan menurut standar mutu Inggris dan Jepang dapat dilihat pada
tabel berikut.Sebagai data pembanding,sehingga dapat kualitas briket yang
dihasilkan dalam penelitian ini.
Tabel 1. Kualitas mutu briket arang
Briket Arang
Jenis Analisa
Inggris
Jepang
Amerika
Indonesia
Kadar Air (%)
3,59
6–8
6,2
7,57
Kadar Abu (%)
5,9
3–6
8,3
5,51
Kerapatan (gr/ cm3) 0,48
1 – 1,2
1
0,4407
Nilai Kalor (kal/gr) 7289
6000 – 7000 6230
6814,11
Sumber : Departemen Kehutanan dan Perkebunan (1994) dalam Bahri (2007)

Bahan Perekat
Bahan perekat dapat dibedakan atas 3 (tiga) jenis yaitu :
1. Perekat anorganik
Termasuk dalam jenis adalah sodium silkat,magnesium, cement dan sulphite,
Kerugian dari bahan perekat ini adalah sifatnya yang banyak meninggalkan abu
sekam pada waktu pembakaran.
2. Perekat tumbuh-tumbuhan
Jumlah bahan perekat yang dibutuhkan untuk jenis ini jauh lebih sedikit bila
dibandingkan dengan bahan perekat hydrocarbon.Kerugian yang dapat
ditimbulkan adalah arang cetak yang dihasilkan kurang tahan terhadap
kelembapan.
3. Hydrocarbon dengan berat molekul besar
Bahan perekat jenis ini sering kali dipergunakan sebagai bahan perekat untuk
pembuatan arang cetak atau pun batubara cetak.
Pemakaian bahan perekat makan tekanan akan jauh lebih kecil bila dibandingkan
dengan briket tanpa memakai bahan perekat (Joseph dan Hislop, 1981).
Menurut Ruhendi, dkk., 2007, perekat adalah suatu zat atau bahan yang
memiliki kemampuan untuk mengikat dua benda melalui ikatan permukaan.
Beberepa istilah lain dari perekat yang memiliki khususan meliputi glue,mucilage,
pastedan cement.
Ayakan
Pengayakan adalah sistem yang paling terkenal dan paling banyak
digunakan untuk memisahkan bahan partikel besar dengan bahan partikel
kecil.Sistem pemisahan didasarkan atas perbedaan dalam ukuran dari bagian-

bagian yang akan dipisahkan. Ukuran besar lubang ayak untuk memisahkan bahan
yang kasar dengan bahan halussehingga bagian yang kasar tertinggal di atas
ayakan danbagian yang lebih halus jatuh melalui lubang
(Bergeiyk dan Liedekerken, 1981).
Ayakan biasanya berupa anyaman dengan mata jala (mesh) yang
berbentuk bujur sangkar atau empat persegi panjang, berupa pelat yang berlubanglubang bulat atau bulat panjang atau berupa kisi. Ayakan terbuat dari material
yang dapat berupa paduan baja, nikel, tembaga, kuningan, perunggu, sutera, dan
bahan-bahan sintetik.Material ini harus dipilih agar ayakan tidak lekas rusak baik
karena korosi maupun karena gesekan. Selain selama proses pengayakan ukuran
lubang ayakan harus tetap konstan (Bernasconi, dkk, 1995).
Alat Mesin Pertanian dengan Sumber Tenaga Mekanis
Dalam kegiatan agribisnis dan agroindustri, teknologi pertanian diperlukan
sejak penyiapan lahan, penyediaan pupuk, produksi, pemanenan, penanganan
pasca panen, pengolahan hasil, pengemasan ser