Analisis Efisiensi Energi Termal Tungku Menggunakan Bahan Bakar Baglog Jamur Tiram dan Sekam Padi

ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL
TUNGKU MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR
BAGLOG JAMUR TIRAM DAN SEKAM PADI

KHARIS MAWAN SUHAELI

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Efisiensi
Energi Termal Tungku Menggunakan Bahan Bakar Baglog Jamur Tiram dan
Sekam Padi adalah benar karya saya dengan arahan dari dosen pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, September 2014
Kharis Mawan Suhaeli
NIM G74100077

ABSTRAK
KHARIS MAWAN SUHAELI. Analisis Efisiensi Energi Termal Tungku
Menggunakan Bahan Bakar Baglog Jamur Tiram dan Sekam Padi Dibimbing oleh
IRZAMAN dan IRMANSYAH.
Telah berhasil dibuat tungku sederhana berbahan isi baglog jamur tiram,
sekam padi dan campuran 50% massa baglog jamur 50% massa sekam padi
berbentuk silinder dengan 1 lubang, 2 lubang dan 4 lubang ventilasi untuk
mendidihkan 30 kg dan 60 kg air. Hasil penelitian terbaik pada variasi lubang
didapatkan pada tungku dengan variasi 1 lubang ventilasi, untuk bahan isi yang
terbaik yaitu sekam padi. Efisiensi energi termal tungku yang paling tinggi
didapatkan pada variasi 1 lubang dengan bahan isi sekam pada perebusan 60 kg
air yaitu 15.08%, sedangkan yang terendah pada variasi 4 lubang dangan bahan isi
baglog pada perebusan 30 kg air yaitu 3.59%. Analisis statistika yaitu dengan
menggunakan metode Rangkaian Acak Lengkap dijelaskan bahwa pemberian

variasi lubang pada perebusan 30 kg air ini tidak perpengaruh nyata terhadap
efisiensi tungku, sedangkan pada perebusan 60 kg air variasi lubang pada tungku
ini berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%.
Kata kunci: Baglog Jamur Tiram, Efisiensi , Kalor Jenis, RAL, Sekam Padi

ABSTRACT
KHARIS MAWAN SUHAELI. Thermal Energy Efficiency Analysis of Furnace
Fueled Baglog Oyster Mushroom and Rice Husk. Guided by IRZAMAN and
IRMANSYAH
It was success to make a simple stove from oyster mushrooms baglog
content, rice husk and a mixture between baglog mushroom and rice husk about
1:1 and the body like cylindrical with 1 hole, 2 holes and 4 holes for ventilation
boil 30 kg and 60 kg of water. The best results of research on the variation of the
hole obtained on the stove is 1 variation ventilation holes, and the best content
material is rice husk. The highest thermal energy efficiency of stove is founded in
one hole with the material content of 60 kg husks in boiling water is 15.08%,
while the lowest is 4 holes with variation baglog content material in boiling water
30 kg is 3.59%. Statistical analysis is by using a series of complete random
method explained that granting the variation holes in boiling water 30 kg does not
significantly affect the efficiency of the stove , while in the 60 kg of water boiling

on the stove hole variation is significant at the 95% confidence interval.
Keywords: Baglog Oyster Mushrooms, CRD, Efficiency, Rice Husk, Specific
Heat.

ANALISIS EFISIENSI ENERGI TERMAL
TUNGKU MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR
BAGLOG JAMUR TIRAM DAN SEKAM PADI

KHARIS MAWAN SUHAELI
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Fisika

DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

Judul Skripsi : Analisis Efisiensi Energi Termal Tungku Menggunakan Bahan
Bakar Baglog Jamur Tiram dan Sekam Padi
Nama
: Kharis Mawan Suhaeli
NIM
: G74100077

Disetujui oleh

Dr. Ir. Irzaman, M Si
Pembimbing I

Dr. Ir. Irmansyah, M Si
Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr. Akhiruddin Maddu, M Si
Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan pada Allah SWT yang telah memberikan rahmat
dan hidayah-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan penelitian dengan
judul “Analisis Efisiensi Energi Termal Tungku Menggunakan Bahan Bakar Baglog
Jamur Tiram dan Sekam Padi“ sebagai salah satu syarat kelulusan program sarjana di
Departemen Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian
Bogor. Dalam penulisan usulan penelitian ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak,
oleh karena itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Lili Suhaeli (alm), Bapak Jali Sumarli dan ibu Sri Idawati yang telah memberi
nasehat, motivasi, kasih sayang, semangat dan doa yang tidak pernah habis kepada
penulis
2. Kakek (Bapak Ardiana) dan nenek (Ibu Tarwesih) serta keluarga besar Bapak
Ardiana, Mang Didin (Pijol),dan Bi Tati serta keluarga besar Bapak Mamad yang
telah mendukung dan memotivasi penulis hingga saat ini
3. Bapak Dr Ir Irzaman, M Si selaku pembimbing I yang telah memberi bimbingan,
kritik dan saran dalam penulisan skripsi
4. Bapak Dr. Ir Irmansyah, M Si selaku pembimbing II yang telah memberi banyak

masukan, nasehat dan motivasi dalam penulisan skripsi
5. Bapak Dr Jajang Juansyah, M Si selaku penguji atas sarannya dan nasihatnya.
6. Nofitri yang selalu mendampingi, memberi motivasi dan semangat kepada penulis
7. Pak Asril, Pathul Amal serta masyarakat Desa Situ Ilir dan Situ Udik yang
senantiasa membantu penelitian ini
8. Seluruh Dosen pengajar, Bapak Firman, Bapak Jun, Mas Ian dan semua staf
Departemen Fisika IPB
9. Sahabat Setiawan, Habib, Ryan, Kamil, Hadyan, Ratna, Vivi, Yuyun, Sugandi, Dede
Dadang, Bret, Jafar, Ujang, Fahmi, Radhiya, Laela, Andrian dan Ibab yang
senantiasa memberikan semangat kepada penulis
10. Teman - teman fisika 47 Ryana, Tanty, Tia, Cucu, Siska, Hani, Danang, Amin, dll
yang selalu bersama dalam suka dan duka
11. Kakak kelas 45 dan 46 kak Ainul, kak Chusnul, kak Ryan, kak Anu, kak Vina, kak
Zimam, kak Andri, dll yang selalu memberi semangat dan membantu penulis
12. Adik - adik angkatan 48 dan 49 yang selalu memberikan kecerian kepada penulis
13. Teman-teman OMDA Subang (FOKKUS) yang telah menerima dan menjadikan
penulis keluarga di Bogor
14. Semua pihak yang telah membantu tidak bisa disebutkan satu per satu terimakasih
atas dukungannya
Selanjutnya, penulis menyadari bahwa tulisan ini masih jauh dari sempurna,

sehingga kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan demi kemajuan
penelitian ini. Semoga Allah SWT selalu melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada
kita semua. Amin.

Bogor, September 2014
Kharis Mawan Suhaeli

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Perumusan Masalah

1

Tujuan Penelitian

2

Manfaat Penelitian

2

Ruang Lingkup Penelitian

2

TINJAUAN PUSTAKA

2

Sekam Padi

2

Baglog

2

Kayu Sengon

2

Perpindahan Kalor

3

Tungku Sekam

4

Analisis Efisiensi Tungku

5

Perhitungan Statistik Menggunakan Rncangan Acak Lengkap (RAL)

5

METODE

6

Bahan

6

Alat

6

Metode Penelitian

6

HASIL DAN PEMBAHASAN

8

Hasil Pembakaran

8

Bahan Isi Tungku Sekam Padi

8

Bahan Isi Tungku Baglog

10

Bahan Isi Tungku Campuran (50% Sekam Padi+50% baglog)

11

Hubungan Waktu pembakaran terhadap banyaknya lubang

14

Massa Jenis

16

Analisis RAL

16

SIMPULAN DAN SARAN

19

Simpulan

19

Saran

20

DAFTAR PUSTAKA

20

LAMPIRAN

22

DAFTAR TABEL
1 Perlakuan pada penelitian
2 Massa bahan bakar dan air setelah perebusan 30 kg air
3 Efisiensi energi termal tungku berbahan isi tungku sekam padi dengan
perebusan 30 Kg air
4 Massa bahan bakar dan air setelah perebusan 60 kg air
5 Efisiensi energi termal tungku berbahan isi tungku sekam padi dengan
perebusan 60 Kg air
6 Massa bahan bakar dan air setelah perebusan 30 kg air
7 Efisiensi energi termal tungku berbahan isi tungku baglog dengan
perebusan 30 Kg air
8 Massa bahan bakar dan air setelah perebusan 60 kg air
9 Efisiensi energi termal tungku berbahan isi tungku baglog dengan
perebusan 60 Kg air
10 Massa bahan bakar dan air setelah 30 kg air
11 Efisiensi energi termal tungku berbahan isi tungku campuran (50%
sekam padi + 50% baglog) dengan perebusan 30 Kg air
12 Massa bahan bakar dan air setelah 60 kg air
13 Efisiensi energi termal tungku berbahan isi tungku campuran (50%
sekam padi + 50% baglog) 60 Kg air
14 Efisiensi energi termal tungku dengan variasi bahan isi dan lubang pada
badan tungku
15 Massa jenis bahan isi
16 Hasil Analisis ragam dari pembakaran bahan isi sekam dengan 30 Kg
air
17 Hasil analisis ragam dari pembakaran bahan isi campuran dengan 30
Kg air
18 Hasil analisis ragam dari pembakaran bahan isi baglog dengan 30 Kg
air
19 Hasil analisis ragam dari pembakaran bahan isi sekam dengan 60 Kg air
20 Hasil analisis ragam dari pembakaran bahan isi campuran dengan 60
Kg air
21 Hasil analisis ragam dari pembakaran bahan isibaglog dengan 60 Kg air
22 Hasil analisis ragam dari perebusan 30 Kg air dengan 1 lubang
23 Hasil analisis ragam dari perebusan 30 Kg air dengan 2 lubang
24 Hasil analisis ragam dari perebusan 30 Kg air dengan 4 lubang
25 Hasil analisis ragam dari perebusan 60 Kg air dengan 1 lubang
26 Hasil analisis ragam dari perebusan 60 Kg air dengan 2 lubang
27 Hasil analisis ragam dari perebusan 60 Kg air dengan 4 lubang

7
9
9
9
10
10
10
11
11
12
12
12
13
14
16
16
16
17
17
17
17
18
18
18
19
19
19

DAFTAR GAMBAR
1 Tungku sekam
2 Tungku sederhana

4
7

3 Grafik hubungan waktu perebusan dengan banyaknya lubang pada
perebusan 30 kg air
4 Grafik hubungan waktu perebusan dengan banyaknya lubang pada
perebusan 60 kg air

15
15

DAFTAR LAMPIRAN
1 Digram Alir Penelitian
2 Perhitungan efisiensi energi termal tungku dengan bahan isi sekam pada
30 kg air
3 Perhitungan efisiensi energi termal tungku dengan bahan isi sekam pada
60 kg air
4 Perhitungan efisiensi energi termal tungku dengan bahan isi baglog
pada 30 kg air
5 Perhitungan efisiensi energi termal tungku dengan bahan isi baglog
pada 60 kg air
6 Perhitungan efisiensi energi termal tungku dengan bahan isi campuran
pada 30 kg air
7 Perhitungan efisiensi energi termal tungku dengan bahan isi campuran
pada 60 kg air
8 Analisis statistik menggunakan rancangan acak lengkap dari
pembakaran bahan isi sekam dan 30 kg air
9 Analisis statistik menggunakan rancangan acak lengkap dari
pembakaran bahan isi sekam dan 60 kg air
10 Analisis statistik menggunakan rancangan acak lengkap dari
pembakaran dengan 1 lubang pada perebusan 30 kg air
11 Analisis statistik menggunakan rancangan acak lengkap dari
pembakaran dengan 1 lubang pada perebusan 60 kg air
12 Gambar hasil penelitian
13 Riwayat hidup

23
24
25
28
30
32
34
36
38
40
42
44
46

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Jamur tiram putih (Pleurotus florida) merupakan jamur konsumsi. Sebagai
jamur konsumsi jamur tiram memiliki nilai ekonomi yang tinggi. Selain itu juga
jamur tiram putih memiliki protein yang sangat tinggi. Jamur tiram putih sudah
banyak dikenal oleh konsumen sehingga telah memiliki pasar yang baik.
Dibandingkan dengan jamur yang dapat di makan (edible mushroom) lainnya,
jamur tiram putih memiliki harga yang lebih terjangkau oleh konsumen.1
Potensi yang bagus tersebut mendorong para petani untuk membudidayakan
jamur tiram putih. Budidaya jamur tiram putih ini banyak dijumpai baik skala
kecil atau besar, dari mulai teknologi yang sederhana hingga modern. Budidaya
jamur ini menghasilkan limbah padat yang berupa baglog apabila tidak ditangani
akan mengakibatkan pencemaran. Limbah baglog jamur ini bisa dimanfaatkan
sebagai pupuk, pakan ikan, media budidaya cacing serta bahan bakar.
Keterbatasan dan makin mahalnya sumber bahan bakar minyak bumi
menjadi inspirasi untuk menggunakan energi alternatif sebagai bahan bakar
memasak yaitu limbah baglog jamur. Limbah baglog jamur ini berasal dari
biomassa. Apabila digunakan sebagai sumber energi ini sangat membantu di kala
kelangkaan energi fosil yang sedang terjadi. Pengembangan energi biomassa
sangat penting untuk menjaga ketersediaan energi di masa depan.
Penelitian ini dilakukan untuk membantu para petani jamur mencari solusi
dari permasalahan limbah baglog agar tidak menjadi pencemaran serta
menjadikan limbah baglog ini sebagai bahan bakar untuk sterilisasi jamur tiram
kembali dan dapat menjadi solusi kelangkaan energi yang terjadi.
Perumusan Masalah
1. Apakah tungku dengan bahan bakar baglog dan sekam padi berpengaruh nyata
terhadap efisiensi energi termal tungku dengan menggunakan analisis statistik
Rancangan Acak lengkap?
2. Apakah tungku dengan pemberian lubang yang semakin banyak berpengaruh
nyata terhadap efisiensi energi termal tungku dengan menggunakan analisis
statistik Rancangan Acak Lengkap?
Tujuan Penelitian
1. Mengoptimasi efisiensi energi termal pada tungku dengan komposisi bahan isi
sekam 100%, sekam 50% + baglog 50% dan baglog 100% serta variasi
1, 2 dan 4 lubang di badan tungku.
2. Menganalisis efisiensi energi termal dari tungku

2
Manfaat Penelitian
Penelitian ini dapat membantu para petani dalam menggunakan tungku
sederhana yang lebih efisien dalam budidaya jamur tiram serta pengelohan
limbahnya yang bermanfaat.
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini mengkaji tentang pemanfaatan limbah dari budidaya jamur
dan padi agar dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar untuk menekan biaya
sterilisasi pada budidaya jamur.

TINJAUAN PUSTAKA
Sekam Padi
Sekam padi merupakan lapisan keras yang meliputi kariopsis yang terdiri
dari dua belahan yang disebut lemma dan palea yang saling bertautan. Pada proses
penggilingan beras sekam akan terpisah dari butir beras dan menjadi bahan sisa
atau limbah penggilingan. Sekam dikategorikan sebagai biomassa yang dapat
digunakan untuk berbagai kebutuhan seperti bahan baku industri, pakan ternak
dan energi atau bahan bakar.2
Menurut Suharno, ditinjau dari komposisi kimia, sekam padi mengandung
kadar air sebesar 9.02%, protein kasar 3.03%, lemak 1.18%, serat kasar 35.68%,
abu 17.17%, dan karbohidrat kasar 33.71%. Sedangkan komposisi kimia sekam
padi menurut DTC IPB yaitu karbon 1.33%, hidrogen 1.54%, oksigen 33.64%,
dan silika 16.98%.3
Baglog
Baglog adalah media tanam jamur tiram putih yang komposisinya 70%
serbuk gergaji, 20% dedak, sisanya kapur pertanian, tepung jagung dan gipsum.
Serbuk gergaji yang digunakan biasanya serbuk kayu sengon.
Kayu Sengon
Kayu bakar merupakan sumber daya yang dapat diperbarui. Tetapi,
permintaan kayu bakar melebihi kemampuannya untuk beregenerasi. Kayu bakar
termasuk energi yang paling konvensional dan untuk memanfaatkannya tidak
memerlukan teknologi pengolahan. Salah satu jenis kayu yang dapat digunakan
sebagai kayu bakar adalah kayu sengon.3
Kayu memiliki keragaman komposisi serta susunan kimia yang berbeda.
Unsur yang terkandung pada kayu sengon sebagian besar adalah karbon 50%,
hidrogen 6%, oksigen 44%, dan sedikit unsur lain.3

3
Perpindahan Kalor
Kalor adalah energi yang dipindahkan karena adanya beda temperatur.
Sistem perpindahan kalor dibagi menjadi 3 jenis, yaitu konduksi, konveksi dan
radiasi. Secara umum, ketiga jenis tersebut dibedakan berdasarkan media dalam
upaya memindahkan energi kalor. Konduksi menggunakan media padat, konveksi
menggunakan media fluida, sedangkan radiasi menggunakan media gelombang
elektromagnetik.4,5
Konduksi
Konduksi adalah pengangkutan kalor melalui interaksi antara atom-atom
atau molekul tanpa disertai dengan perpindahan atom atau molekul itu sendiri.
Arah aliran energi kalor adalah dari temperatur tinggi ke temperatr rendah dan
konduksi hanya terjadi jika ada perbedaan temperatur.6
Persamaan konduksi dapat dirumuskan seperti Persamaan (1) :
∆Q/∆t = kA ∆T/L
∆Q/∆t
k
A
∆T
L

(1)

= laju aliran kalor konduksi (J.s-1)
= konduktivitas termal (J.s-1.m-1.0C-1)
= luas penampang benda (m2)
= perbedaan temperatur (0C)
= jarak antar ujung tebal bahan yang memiliki beda temperatur (m)

Konveksi
Konveksi adalah perpindahan kalor oleh gerakan massa pada fluida dari
suatu daerah ruang ke daerah lainnya disertai dengan perpindahan molekul fluida.
Ada 2 jenis konveksi yaitu konveksi alami dan konveksi buatan, contoh proses
konveksi alami yang umum terjadi adalah aliran udara yang panas dan pemanasan
pada air.7
Persamaan konveksi dapat dirumuskan seperti Persamaan (2) :
∆Q/∆t = h A ∆T
∆Q/∆t
h
A
∆T

= laju aliran kalor konveksi (J.s-1)
= koefisien konveksi(J/s m2 0C)
= luas penampang benda (m2)
= perbedaan suhu (0C)

(2)

4
Tungku Sekam
Tungku adalah sebuah peralatan yang digunakan untuk memanaskan bahan
serta mengubah bentuknya atau mengubah sifatnya (perlakuan panas), karena
bahan bakar yang digunakan berupa sekam jadi tungku untuk pambakaran sekam
disebut tungku sekam. Tungku sekam harus dibuat sedemikian rupa sehingga
tercipta suatu aliran udara secara alamiah yang dapat meningkatkan jumlah aliran
zat asam arang melewati bahan bakar yang menyala agar dapat menghasilkan
nyala yang bersih dan panas.9-12 Gambar 1 menjelaskan desain tungku sekam13, 14,
15
.

Gambar 1 Desain tungku sekam13
keterangan :
A. Reservoir (tandon) sekam dalam bentuk kerucut terbalik.
B. Cerobong berlubang untuk membatasi aliran api.
C. Isolator tungku.
D. Badan tungku.
E. Ruang antara tatakan abu sementara dan ujung bawah kerucut.
F. Lubang pembuangan reservoir.
G. Reservoir abu sementara.

5
Analisis efisiensi tungku
Perhitungan laju energi Qn dan efisiensi ɳ dilakukan menggunakan
persamaan yang telah di pakai peneliti sebelumnya seperti Persamaan (4).9,15
Qn =

�� � �

(4)

keterangan :
Qn =laju energi yang dibutuhkan (kcal/jam)
mf = massa air (kg)
Es = energi spesifik (kcal/kg)
t
= waktu (jam)
Efisiensi bahan bakar dapat dihitung menggunakan Persamaan (5). 9,15
=

�

� �� �

(5)

keterangan :
ɳ
= efisiensi bahan bakar (%)
FCR = (Fuel Consumtion Rate) laju bahan bakar yang dibutuhkan
(kg/jam)
Qn
= laju energi yang dibutuhkan (kcal/jam)
HVF = (Heat Value Fuel) energi yang terkandung dalam bahan bakar
(kcal/kg)
Perhitungan Statistik menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL)
Metode rancangan acak lengkap merupakan suatu metode statistik yang
digunakan untuk menduga keterkaitan dua buah variabel. Pada penelitian ini
metode rancangan acak lengkap digunakan untuk melihat hubungan banyaknya
lubang pada badan tungku dengan efisiensi energi termal yang didapat serta
melihat hubungan variasi bahan isi dengan efisiensi energi termal pada tungku.
Data yang akan dibandingkan diolah untuk mendapatkan Fhitung. Fhitung yang
didapat dibandingkan dengan Ftabel sehingga dapat dianalisis pengaruh dari
perlakuan tersebut16. Rancangan acak lengkap dapat dihitung dengan
menggunakan persamaan (6) - (14) 16:
Faktor koreksi (FK)
FK = ��
Jumlah kuadrat total (JKT)
JKT = Σ – FK
Jumlah kuadrat perlakuan (JKP)
) – FK
JKP = (rΣ
Jumlah kuadrat galat (JKG)
JKG = JKT – JKP
Db P = t-1
Db G = t (r-1)

(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)

6
Kuadrat tengah perlakuan (KTP)
KTP = JKP : Db P
Kuadrat tengah galat (KTG)
KTG = JKG : Db G
sehingga didapat Fhitung :
Fhitung = KTP : KTG
Keterangan :
p
= perlakuan
r
= ulangan
y
= rata-rata umum
DbP = derajat bebas perlakuan
DbG = derajat bebas galat
= data percobaan

(12)
(13)
(14)

METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Fisika Material Departemen Fisika,
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor dan di
Desa Situ Udik Kec. Cibungbulang Kab. Bogor.
Bahan
Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah baglog
jamur dan sekam padi.
Alat
Peralatan yang digunakan adalah drum, timbangan, kayu bakar, besi,
termometer laser, gelas ukur, stopwatch, paralon, komputer dan alat uji kalor jenis,
alat ukur suhu dan kelembaban digital.
Metode Penelitian
Pembuatan kompor sederhana berbentuk berbentuk silinder dengan
memotong drum menjadi 2 bagian dengan ukuran diameter drum 56 cm, tinggi
drum 47 cm serta lubang pada bagian bawah badan tungku 12 x 12 cm2 dan
lubang tempat keluarnya api dengan diameter 8 cm tampak seperti Gambar 2.
Pembuatan variasi jumlah lubang pada sisi bawah badan kompor, yaitu lubang 1,
lubang 2 dan lubang 4 sebagai jalan masuknya udara pada saat pembakaran serta
digunakan sebagai tempat memasukkan kayu bakar untuk pemicu nyalanya api.
Setelah itu, dilakukan penimbangan untuk masing – masing bahan bakar,
sekam sebanyak 20 kg, baglog 50 kg dan campuran dari 15 kg sekam + 15 kg
baglog yang dipadatkan ke dalam tungku. Kemudian menimbang kayu yang akan
dipakai untuk bahan bakar. Setelah semua set alat selesai, kemudian mendidihkan
air sebanyak 30 kg dan 60 kg di dalam drum yang sudah disediakan. Dilakukanlah
pencatatan waktu sampai air mendidih dalam suhu 100oC.

7
Setelah air mendidih, ditimbang sisa air dan sisa bahan bakar yang terpakai
pada masing-masing kompor. Kemudian menghitung sekam yang terbakar dan
efisiensi pembakaran. Perlakuan terlihat pada Tabel 1 untuk setiap bahan isi yang
berupa sekam 100%, campuran sekam dan baglog masing-masing 50%, dan
baglog 100%. Proses perebusan air menggunakan kompor sederhana ini,
dilakukan satu kali pengulangan untuk masing-masing variasi. Sehingga
didaptkanlah hubungan antara jumlah lubang, waktu yang dibutuhkan, serta
efisiensi pembakarannya.
Tabel 1 Perlakuan pada Penelitian
Bahan isi

Jumlah lubang
1

Sekam

2
4
1

Campuran

2
4
1

Baglog

2
4

Massa air yang
direbus (kg)
30
60
30
60
30
60
30
60
30
60
30
60
30
60
30
60
30
60

Tungku Sederhana
1
2
3
4
(A)
keterangan :
1. Lubang untuk membatasi api.
2. Bahan isi.
3. Badan tungku.
4. Lubang utama.

8

(B)
Gambar 2 (A) Tungku sederhana dengan variasi lubang (B) Set up tungku
sederhana dengan drum perebus air
Analisis Statistik Menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL)
Metode rancangan acak lengkap merupakan suatu metode statistik yang
digunakan untuk menduga keterkaitan dua buah variabel. Pada penelitian ini
metode rancangan acak lengkap digunakan untuk melihat hubungan banyaknya
lubang pada badan tungku dengan efisiensi energi termal yang didapat serta
melihat hubungan variasi bahan isi dengan efisiensi energi termal pada tungku.
Data yang akan dibandingkan diolah untuk mendapatkan Fhitung. Fhitung yang
didapat dibandingkan dengan Ftabel sehingga dapat dianalisis pengaruh dari
perlakuan tersebut. Analisis data mengikuti pengolahan data sesuai dalam
persamaan (6) - (14).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Pembakaran
Bahan Sekam Padi
Pada bahan isi sekam padi dan pada perebusan 30 kg, memiliki efisiensi
yang berbeda untuk masing - masing variasi lubangnya. Efisiensi paling besar
adalah pada variasi lubang 1. Lubang 1 lebih bagus karena, sirkulasi udaranya
cukup dan tidak banyak angin yang mengganggu karena lubangnya hanya 1
berbeda dengan 2 lubang dan 4 lubang. Banyaknya gangguan angin yang masuk
serta pemborosan bahan isi sehingga mengakibatkan pembakaran menjadi kurang
efisien. Tabel 2 dan Tabel 2 menjelaskan Perebusan air dan efisiensi tungku
dengan bahan isi sekam padi dengan variasi lubang pada badan tungku ketika
perebusan 30 kg air. Perhitungan lengkap tertera pada Lampiran 2 dan Lampiran 3

9
Tabel 2 Massa bahan bakar dan air setelah perebusan 30 kg air
Massa
Massa Perubahan
Massa
Massa
bahan
kayu
temperatur
Jumlah
air
Uap air
Ulangan
Lubang
terpakai terpakai
(∆T)
(kg)
(kcal/kg)
(Kg)
(kg)
(0c)
1
30
3.0
2.0
73
2.6
1
2
30
3.6
2.2
73
3.0
1
30
5.0
3.8
73
4.5
2
2
30
7.5
3.3
73
4.5
1
30
4.3
3.0
73
3.3
4
2
30
4.5
3.2
73
3.7

Waktu
perebusan
(hari)
0.052
0.076
0.042
0.052
0.042
0.052

(suhu udara luar 28.90C – 33.20C dan kelembaban udara luar 61% – 70%)
Tabel 3 Efisiensi tungku berbahan isi sekam padi dengan perebusan 30 kg air
Jumlah
Lubang

1
2
4

Ulangan

Qn
(kcal/hari)

FCR
sekam
(kg/hari)

1
2
1
2
1
2

29096.88
23358.00
60402.00
48759.60
44878.80
40480.56

57.60
47.13
120.00
144.00
103.20
86.40

FCR
HVF sekam
kayu
(kcal/kg).4
(kg/hari)

38.40
28.80
91.20
63.36
72.00
61.44

3300
3300
3300
3300
3300
3300

HVF
kayu
(kcal/kg).4

Efisiensi
(%)

3355
3355
3355
3355
3355
3355

9.12
9.26
8.60
7.09
7.71
8.24

Ketika bahan isi sekam padi dilakukan untuk perebusan 60 kg air, didapat
efisiensi yang lebih besar dibanding 30 kg air, namun efisiensi yang lebih besar
tetap pada 1 lubang karena meminimalisir gangguan faktor lain selain variasi yang
dilakukan. Tabel 4 dan Tabel 5 menjelaskan perebusan air dan efisiensi tungku
dengan bahan isi sekam padi dengan variasi lubang pada badan tungku ketika
perebusan 60 kg air. Perhitungan lengkap tertera pada Lampiran 4 dan Lampiran 5
Tabel 4 Massa bahan bakar dan air setelah perebusan 60 kg air
Massa
Massa Perubahan
Massa
Massa
Waktu
Jumlah
bahan
kayu
temperatur
Ulangan
air
Uap air
perebusan
Lubang
terpakai terpakai
(∆T)
(kg)
(kcal/kg)
(hari)
(Kg)
(kg)
(0c)
1
60
4.0
5.0
73
8.0
0.104
1
2
60
4.5
5.0
73
6.8
0.108
1
60
6.0
5.0
73
7.0
0.063
2
2
60
3.5
5.3
73
5.8
0.094
1
60
4.5
4.5
73
4.7
0.063
4
2
60
7.0
4.8
73
5.4
0.069
(suhu udara luar 32.40C – 33.10C dan kelembaban udara luar 70% – 75%)

10
Tabel 5 Efisiensi energi termal tungku berbahan isi sekam padi dengan perebusan
60 kg air
Jumlah
Lubang

1
2
4

Ulangan

Qn
(kcal/hari)

FCR
FCR
sekam
kayu
(kg/hari) (kg/hari)

1
2
1
2
1
2

45775.20
38430.89
58711.20
37726.13
44912.80
46292.64

43.20
37.16
86.40
37.33
72.00
100.80

48.00
46.45
72.00
56.53
72.00
69.12

HVF
sekam
(kcal/kg).4

HVF kayu
(kcal/kg).4

Efisiensi
(%)

3300
3300
3300
3300
3300
3300

3355
3355
3355
3355
3355
3355

15.08
13.80
11.15
12.06
9.37
8.20

Bahan Baglog
Penggunaan limbah budidaya jamur yaitu baglog sebagai bahan isi tungku,
mengakibatkan semua limbah jamur termanfaatkan. Sehingga, tidak ada yang
terbuang. Namun penggunaan baglog sebagai bahan isi tungku, tidak sebagus
ketika menggunakan sekam padi. Efisiensi yang didapat kecil. Hal ini karena
baglog memiliki kalor jenis yang sangat tinggi sehingga mudah terbakar dan
menimbulkan pemborosan bahan isi. Walaupun demikian, untuk efisiensi tetap
lubang 1 yang paling bagus. Tabel 6 dan Tabel 7 menjelaskan perebusan air dan
efisiensi tungku dengan bahan isi baglog dengan variasi lubang pada badan
tungku ketika perebusan 30 kg air. Perhitungan Lengkap tertera pada Lampiran 6
dan Lampiran 7.
Tabel 6 Massa bahan bakar dan air setelah perebusan 30 kg air
Jumlah
Ulangan
Lubang

Massa
air
(kg)

Massa
bahan
terpakai
(Kg)

Massa
kayu
terpakai
(kg)

Perubahan
temperatur
(∆T)
(0c)

Massa
Uap air
(kcal/kg)

Waktu
perebusan
(hari)

1
30
7.0
2.5
73
3.5
0.049
2
30
8.5
2.3
73
3.0
0.063
1
30
7.0
3.2
73
3.0
0.066
2
2
30
7.5
3.0
73
3.5
0.063
1
30
10.0
4.0
73
3.4
0.042
4
2
30
12.0
4.2
73
4.0
0.059
0
0
(suhu udara luar 28.4 C – 29.9 C dan kelembaban udara luar 75% – 80%)
1

Tabel 7 Efisiensi energi termal tungku berbahan isi baglog dengan
perebusan 30 kg air
FCR
FCR
HVF
HVF
Jumlah
Qn
Ulangan
baglog
kayu
baglog
kayu
Lubang
(kcal/hari)
(kg/hari) (kg/hari) (kcal/kg) (kcal/kg).4
1
40998.00 144.00
51.43
4014
3355
1
2
28062.00 136.00
36.80
4014
3355
1
26700.32 106.11
48.51
4014
3355
2
2
32374.00 120.00
48.00
4014
3355
1
46172.40 240.00
96.00
4014
3355
4
2
38715.18 203.29
71.15
4014
3355

Efisiensi
(%)
5.46
4.19
4.54
5.04
3.59
3.67

11
Sedangkan untuk perebusan 60 kg air, efisiensi paling besar pada variasi 1
lubang pada badan tungku. Tabel 8 dan Tabel 9 menjelaskan perebusan air dan
efisiensi tungku dengan bahan isi baglog dengan variasi lubang pada badan
tungku ketika perebusan 60 kg air. Perhitungan lengkap tertera pada Lampiran 8
dan Lampiran 9.
Tabel 8 Massa bahan bakar dan air setelah perebusan 60 kg air
Jumlah
Ulangan
Lubang

Massa
air
(kg)

Massa
bahan
terpakai
(Kg)

Massa
kayu
terpakai
(kg)

Perubahan
temperatur
(∆T)
(0c)

Massa
Uap air
(kcal/kg)

Waktu
perebusan
(hari)

1
60
12.0
5.0
73
10
0.108
2
60
10.0
4.5
73
6.8
0.101
1
60
16.0
7.8
73
6.0
0.094
2
60
15.0
7.4
73
5.0
0.094
1
60
13.5
7.4
73
6.0
0.056
2
60
13.0
7.6
73
7.0
0.069
(suhu udara luar 290C – 310C dan kelembaban udara luar 75% – 83%)

1
2
4

Tabel 9 Efisiensi energi termal tungku berbahan isi baglog dengan perebusan
60 kg air
Jumlah
Lubang

1
2
4

Ulangan

Qn
(kcal/hari)

FCR
FCR
HVF
HVF
Efisiensi
baglog
kayu
baglog
kayu
(%)
(kg/hari) (kg/hari) (kcal/kg) (kcal/kg).4

1
2
1
2
1
2

54454.84
40779.23
38876.00
33126.67
62592.00
58711.20

111.48
99.31
170.67
160.00
243.00
187.20

46.45
44.69
83.20
78.93
133.20
109.44

4014
4014
4014
4014
4014
4014

3355
3355
3355
3355
3355
3355

9.03
7.43
4.03
3.65
4.40
5.25

Bahan Isi Campuran
Untuk bahan isi tungku berupa campuran antara sekam padi dan baglog
dengan komposisi 50% sekam padi dan 50% baglog, didapatkan efisiensi yang
baik namun tidak terlalu tinggi. Variasi lubang 1 masih lebih bagus dibandingkan
2 lubang ataupun 4 lubang. Tabel 10 dan Tabel 11 menjelaskan perebusan air dan
efisiensi tungku dengan bahan isi campuran 50% sekam padi dan 50% baglog
dengan variasi lubang pada badan tungku ketika perebusan 30 kg air. Perhitungan
lengkap tertera pada Lampiran 10 dan Lampiran 11.

12
Tabel 10 Massa bahan bakar dan air setelah perebusan 30 kg air
Massa
Massa Perubahan
Massa
Massa
Waktu
bahan
kayu
temperatur
Jumlah
Ulangan
air
Uap air perebusan
Lubang
terpakai terpakai
(∆T)
(kg)
(kcal/kg)
(hari)
(0c)
(Kg)
(kg)
1
30
3.0
2.5
73
2.8
0.056
1
2
30
3.5
2.6
73
2.2
0.066
1
30
6.0
3.5
73
2.7
0.063
2
2
30
7.0
3.0
73
4.2
0.049
1
30
4.0
3.5
73
2.4
0.049
4
2
30
6.0
3.5
73
3.0
0.056
0
0
(suhu udara luar 27.0 C – 32.4 C dan kelembaban udara luar 70% – 75%)
Tabel 11 Efisiensi energi termal tungku berbahan isi campuran
sekam padi : baglog = 1:1 dengan perebusan 30 kg air
Jumlah
Lubang

1
2
4

Ulangan

Qn
(kcal/hari)

FCR
campuran
(kg/hari)

FCR
kayu
(kg/hari)

HVF
campuran
(kcal/kg)*

HVF
Kayu
(kcal/kg).4

Efisiensi
(%)

1
2
1
2
1
2

29355.60
20164.23
25474.80
48759.60
28801.20
31296.00

54.00
53.05
96.00
144.00
82.29
108.00

45.00
39.41
56.00
61.71
72.00
63.00

3657
3657
3657
3657
3657
3657

3355
3355
3355
3355
3355
3355

8.42
6.18
4.73
6.65
5.31
5.16

* Hasil rata-rata antara sekam dan baglog

Ketika perebusan 60 kg air, efisiensinya lebih besar dan lubang 1 memiliki
efisiensi yang lebih besar. Tabel 12 dan Tabel 13 menjelaskan perebusan air dan
efisiensi tungku dengan bahan isi campuran 50% sekam padi dan 50% baglog
dengan variasi lubang pada badan tungku ketika perebusan 60 kg air. Perhitungan
lengkap tertera pada Lampiran 12 dan Lampiran 13.
Tabel 12 Massa bahan bakar dan air setelah perebusan 60 kg air
Massa
Massa Perubahan
Massa
Massa
Waktu
Jumlah
bahan
kayu
temperatur
Ulangan
air
Uap air
perebusan
Lubang
terpakai terpakai
(∆T)
(kg)
(kcal/kg)
(hari)
(Kg)
(kg)
(0c)
1
60
8.5
5.0
73
10
0.128
1
2
60
7.0
5.2
73
6.8
0.118
1
60
9.0
7.0
73
6.0
0.069
2
2
60
11.0
7.0
73
5.0
0.090
1
60
6.0
5.5
73
4.4
0.069
4
2
60
8.0
6.0
73
5.0
0.076
(suhu udara luar 30.20C – 32.10C dan kelembaban udara luar 65% – 75%)

13
Tabel 13 Efisiensi energi termal tungku berbahan isi tungku campuran
sekam padi : baglog = 1:1 dengan perebusan 60 kg air
Jumlah
Lubang

1
2
4

Ulangan

Qn
(kcal/hari)

FCR
campuran
(kg/hari)

FCR
kayu
(kg/hari)

HVF
campuran
(kcal/kg)*

HVF
kayu
(kcal/kg).4

Efisiensi
(%)

1
2
1
2
1
2

50530.05
50036.47
50949.60
34232.31
38531.04
39660.00

66.16
59.29
129.60
121.85
86.40
104.73

38.92
44.05
100.80
77.54
79.20
78.55

3657
3657
3657
3657
3657
3657

3355
3355
3355
3355
3355
3355

13.56
13.72
6.27
4.85
6.62
6.13

* Hasil rata-rata antara sekam dan baglog

Berdasarkan data di atas terlihat bahwa penggunaan bahan isi tungku dengan
sekam padi memiliki efisiensi yang lebih besar dibandingkan dengan baglog
ataupun campuran 50% sekam padi dan 50% baglog. Dilihat dari kalor jenisnya
baglog memiliki kalor jenis yang paling tinggi dibandingkan sekam dan bahan
campuran dari sekam dan baglog, tetapi untuk efisiensi bahan isi sekam yang
memiliki efisiensi yang tinggi sehingga dapat kita simpulkan untuk bahan isi yang
paling baik pada tungku ini yaitu bahan isi yang memiliki kalor jenis rendah.
Dalam variasi lubang pada badan tungku, lebih bagus ketika menggunakan
hanya 1 lubang dibandingkan menggunakan 2 lubang ataupun 4 lubang.
Menggunakan 1 lubang dapat mengontrol apinya dengan mudah dan dapat
meminimalisir gangguan dari luar seperti angin. Ketika lubangnya lebih banyak,
baik 2 lubang ataupun 4 lubang, mengakibatkan penggunaan kayu sengon sebagai
pemicu api ajuh lebih banyak, dan kesulitan dalam hal memngontrol api.
Disamping itu dengan lubang yang banyak, terlalu banyak angin yang masuk
sehingga mengganggu proses pembakaran dan api dari pembakaran tidak terfokus
sehingga banyak bahan yang terbakar percuma. Tabel 14 merupkan gabungan
antara efisiensi tungku berbahan isi sekam, baglog dan campuran 50% sekam padi
dan 50% baglog.

14
Tabel 14 Efisiensi energi termal tungku dengan variasi bahan isi dan
lubang pada badan tungku

Bahan isi

Sekam
padi

Baglog

Campuran
(50%
sekam +
50%
baglog)

Massa 30 kg air
Jumlah
Efisiensi
Ulangan
lubang
(%)
1
9.12
1
2
9.26
1
8.60
2
2
7.09
1
7.71
4
2
8.24
1
5.46
1
2
4.19
1
4.54
2
2
5.04
1
3.59
4
2
3.67
1
8.42
1
2
6.18
1
4.73
2
2
6.65
1
5.31
4
2
5.16

Massa 60 kg air
Jumlah
Efisiensi
Ulangan
lubang
(%)
1
15.08
1
2
13.80
1
11.15
2
2
12.06
1
9.37
4
2
8.20
1
9.03
1
2
7.43
1
4.03
2
2
3.65
1
4.40
4
2
5.25
1
13.56
1
2
13.72
1
6.27
2
2
4.85
1
6.62
4
2
6.13

Hubungan Antara Jumlah Lubang dengan Waktu Pembakaran
Jumlah lubang pada badan tungku mempengaruhi waktu pembakaran.
Semakin banyak jumlah lubang pada badan tungku mengakibatkan waktu
pembakarannya semakin cepat. Dengan variasi 1 lubang, 2 lubang serta 4 lubang,
dapat dilihat bahwa badan tungku yang memiliki 4 lubang membutuhkan waktu
yang lebih sedikit untuk mendidihkan air. Waktu yang dibutuhkan dalam
mendidihkan air merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi efisiensi, tetapi
tidak dapat disimpulkan dengan waktu pembakan yang lebih cepat atau lebih lama
maka efisiensinya lebih baik. Hal ini dikarenakan banyak faktor yang
mempengaruhi efisiensi tungku ini. Gambar 3 menjelaskan grafik hubungan
antara banyaknya lubang pada badan tungku dengan waktu pembakaran.

15

waktu (menit)

Grafik waktu perebusan air 30 Kg terhadap
banyaknya lubang
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0

sekam
Campuran
Baglog

1

2

4

Jumlah Lubang

Gambar 3 Grafik hubungan antara jumlah lubang pada badan tungku dengan
waktu pembakaran massa air 30 Kg.

200

Grafik waktu perebusan air 60 Kg terhadap
banyaknya lubang

waktu (menit)

180
160
140
120

Sekam

100

Campuran

80

Baglog

60
40
20
0
1

2

4

Jumlah lubang

Gambar 4 Grafik hubungan antara jumlah lubang pada badan tungku dengan
waktu pembakaran massa air 60 Kg.

16
Massa Jenis Bahan
Terdapat tiga komponen utama dalam pembakaran, yaitu oksigen, bahan
bakar dan panas. Setiap bahan bakar yang digunakan memiliki massa jenis dan
kadar air yang berbeda. Massa jenis dan kadar air suatu bahan ini mempengaruhi
pembakaran. Massa jenis dan kadar air suatu bahan berbanding terbalik dengan
efisiensi energi termal pada proses pembakaran. Berdasarkan data yang didapat,
terlihat bahwa sekam padi memiliki massa jenis yang paling kecil dibandingkan
campuran dan baglog. Sehingga efisiensi tungku berbahan sekam padi lebih besar.
Tabel 15 menjelaskan massa jenis masing-masing bahan.
Tabel 15 Massa jenis bahan isi

No

Bahan

1
2
3

Sekam
Campuran
Baglog

Jari-jari
drum
(r)
(m)
0.28
0.28
0.28

Jari-Jari
drum
kuadrat(r2)
(m2)
0.0784
0.0784
0.0784

Tinggi
drum
(t)
(m)
0.47
0.47
0.47

Volume
drum
(πr2)
(m3)
0.1157
0.1157
0.1157

Massa
bahan
(kg)
20
30
50

Massa
jenin
bahan
(kg/m3)
172.857
246.937
432.142

Hasil analisis Statistik dengan Rancangan Acak Lengkap
Pada Tabel 16 hingga Tabel 18 dapat dilihat bahwa perlakuan variasi
banyaknya lubang pada perebusan 30 kg air tidak berpengaruh nyata terhadap
efisiensi tungku dengan bahana isi sekam padi, campuran dan baglog jamur tiram.
Hal ini dikarenakan Fhitung yang didapat dari ketiga bahan isi tersebut lebih kecil
dibandingkan Ftabel pada selang kepercayaan 95% dan 99%. Perhitungan lengkap
tertera dalam Lampiran 8.
Tabel 16 Hasil analisis ragam dari pembakaran bahan isi sekam dengan 30 kg air
Sumber
keragaman
(SK)
Perlakuan
Galat
Total

Derajat
bebas
(db)
2
3
5

Jumlah
kuadrat
(JK)
2.201
1.101
3.302

Kuadrat
tengah
(KT)
1.290
0.430

Ftabel
Fhitung
2.559

5%

1%

9.55

30.82

Tabel 17 Hasil analisis ragam dari pembakaran bahan isi campuran dengan
30 kg air
Sumber
keragaman
(SK)
Perlakuan
Galat
Total

Derajat
bebas
(db)
2
3
5

Jumlah
kuadrat
(JK)
4.709
2.354
7.063

Kuadrat
tengah
(KT)
4.363
1.454

Ftabel
Fhitung
1.619

5%

1%

9.55

30.82

17
Tabel 18 Hasil analisis ragam dari pembakaran bahan isi baglog dengan 30 kg air
Sumber
keragaman
(SK)
Perlakuan
Galat
Total

Derajat
bebas
(db)
2
3
5

Jumlah
kuadrat
(JK)
1.850
0.925
2.775

Kuadrat
tengah
(KT)
0.935
0.312

Ftabel
Fhitung
2.969

5%

1%

9.55

30.82

Sedangkan pada Tabel 19 hingga Tabel 21 dan perhitungan pada lampiran
didapat hasil pengaruh dari variasi banyaknya lubang terhadap efisiensi tungku
yang didapatkan bahwa variasi banyaknya lubang berpengaruh nyata pada selang
kepercayaan 95% . Hal ini dikarenakan Fhitung yang didapatkan lebih besar
dibandingkan Ftabel pada selang kepercayaan 95%. Pada selang kepercayaan 99%
variasi banyaknya lubang pada bahan isi baglog dan sekam tidak berpengaruh
nyata terhadap efisiensi tungku. Sedangkan pada bahan isi campuran, variasi
banyaknya lubang berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 99%. Perhitungan
Lengkap tertera dalam Lampiran 9.
Tabel 19 Hasil analisis ragam dari pembakaran bahan isi sekam dengan 60 kg air
Sumber
keragaman
(SK)
Perlakuan
Galat
Total

Derajat
bebas
(db)
2
3
5

Jumlah
kuadrat
(JK)
31.979
15.990
47.969

Kuadrat
tengah
(KT)
1.980
0.639

Ftabel
Fhitung
25.014

5%

1%

9.55

30.82

Tabel 20 Hasil analisis ragam dari pembakaran bahan isi campuran dengan
60 kg air
Sumber
keragaman
(SK)
Perlakuan
Galat
Total

Derajat
bebas
(db)
2
3
5

Jumlah
kuadrat
(JK)
79.154
39.577
118.731

Kuadrat
tengah
(KT)
1.141
0.380

Ftabel
Fhitung
104.054

5%

1%

9.55

30.82

Tabel 21 Hasil analisis ragam dari pembakaran bahan isi baglog dengan 60 kg air
Sumber
keragaman
(SK)
Perlakuan
Galat
Total

Derajat
bebas
(db)
2
3
5

Jumlah
kuadrat
(JK)
21.224
10.612
31.836

Kuadrat
tengah
(KT)
1.713
0.571

Ftabel
Fhitung
18.580

5%

1%

9.55

30.82

18

Pada Tabel 22 hingga Tabel 24 dan perhitungan pada lampiran dapat
dilihat bahwa perlakuan variasi bahan isi pada perebusan 30 Kg air tidak
berpengaruh nyata terhadap efisiensi tungku dengan lubang 1 dan 2. Hal ini
dikarenakan Fhitung yang didapat dari ketiga bahan isi tersebut lebih kecil
dibandingkan Ftabel pada selang kepercayaan 95% dan 99%. Sedangkan pada
lubang 4 variasi ini berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95% dan 99%.
Perhitungan lengkap tertera dalam Lampiran 9.
Tabel 22 Hasil analisis ragam dari perebusan 30 kg air dengan 1 lubang
Sumber
keragaman
(SK)
Perlakuan
Galat
Total

Derajat
bebas
(db)
2
3
5

Jumlah
kuadrat
(JK)
19.167
3.325
22.492

Kuadrat
tengah
(KT)
9.583
1.108

Ftabel
Fhitung
8.647

5%

1%

9.55

30.82

Tabel 23 Hasil analisis ragam dari perebusan 30 kg air dengan 2 lubang
Sumber
keragaman
(SK)
Perlakuan
Galat
Total

Derajat
bebas
(db)
2
3
5

Jumlah
kuadrat
(JK)
9.170
3.434
12.604

Kuadrat
tengah
(KT)
4.585
1.144

Ftabel
Fhitung
4.005

5%

1%

9.55

30.82

Tabel 24 Hasil analisis ragam dari perebusan 30 kg air dengan 4 lubang
Sumber
keragaman
(SK)
Perlakuan
Galat
Total

Derajat
bebas
(db)
2
3
5

Jumlah
kuadrat
(JK)
19.308
0.155
19.463

Kuadrat
tengah
(KT)
9.654
0.052

Ftabel
Fhitung
186.976

5%

1%

9.55

30.82

Pada Tabel 25 hingga Tabel 27 dan perhitungan pada lampiran didapat hasil
pengaruh dari variasi bahan isi terhadap efisiensi tungku pada perebusan 60 Kg air
didapatkan bahwa variasi ini berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%.
Hal ini dikarenakan Fhitung yang didapatkan lebih besar dibandingkan Ftabel pada
selang kepercayaan 95%. Pada selang kepercayaan 99% variasi bahan isi
berpengaruh nyata terhadap efisiensi tungku pada lubang 1 dan 2. Sedangkan pada
lubang 4, variasi bahan isi tidak berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 99%.
Perhitungan lengkap tertera dalam Lampiran 11.

19
Tabel 25 Hasil analisis ragam dari perebusan 60 kg air dengan 1 lubang
Sumber
keragaman
(SK)
Perlakuan
Galat
Total

Derajat
bebas
(db)
2
3
5

Jumlah
kuadrat
(JK)
45.648
2.112
47.760

Kuadrat
tengah
(KT)
22.824
0.704

Ftabel
Fhitung
32.420

5%

1%

9.55

30.82

Tabel 26 Hasil analisis ragam dari perebusan 60 kg air dengan 2 lubang
Sumber
keragaman
(SK)
Perlakuan
Galat
Total

Derajat
bebas
(db)
2
3
5

Jumlah
kuadrat
(JK)
66.530
1.494
68.024

Kuadrat
tengah
(KT)
33.265
0.498

Ftabel
Fhitung
66.778

5%

1%

9.55

30.82

Tabel 27 Hasil analisis ragam dari perebusan 60 kg air dengan 4 lubang
Sumber
keragaman
(SK)
Perlakuan
Galat
Total

Derajat
bebas
(db)
2
3
5

Jumlah
kuadrat
(JK)
15.928
1.166
17.094

Kuadrat
tengah
(KT)
7.964
0.389

Ftabel
Fhitung
20.495

5%

1%

9.55

30.82

Hasil analisis statistik ini dapat meyakinkan bahwa penelitian ini sangat
berguna dalam pengembangan ketahanan energi nasional dengan desain tungku
sederhana.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Telah berhasil dibuat tungku sederhana dari bahan isi sekam padi, baglog
jamur tiram, serta campuran dari 50% massa baglog jamur tiram dan 50% massa
sekam padi. Pada efisiensi tungku sederhana, didapatkan Efisiensi yang terbaik
pada semua bahan isi itu ketika perebusan air dengan tungku satu lubang pada
bagian bawah tungku. Hal ini dikarenakan udara yang masuk pada tungku
terfokus untuk naik ke atas sehinggi api yang dihasilkan bagus. Hasil terbaik
didapat pada variasi tungku satu lubang dengan bahan isi sekam padi. Dari hasil
pembakaran tersebut diketahui bahwa kalor jenis bahan isi berbanding terbalik
dengan efisiensi yang dihasilkan oleh tungku. Semakin besar kalor jenis bahan isi
maka efisiensi tungku semakin kecil.

20
Massa jenis dan kadar air bahan juga mempengaruhi efisiensi tungku,
terbukti dengan semakin kecilnya massa jenis, maka efisiensi tungku akan
semakin besar, begitu juga dengan kadar air suatu bahan. Nilai efisiensi tungku
yang paling tinggi yaitu pada saat tungku berbahan isi sekam padi dan memiliki
satu lubang utama pada badan tungku yaitu pada perebusan 60 kg air sebesar
15.08%. Selain itu juga pengaruh variasi banyaknya lubang mempengaruhi lama
waktu dari pembakaran diketahui pembakaran paling cepat terjadi pada tungku
dengan variasi empat lubang pada bagian bawah tungku.
Pada analisis statistik menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL)
didapatkan hasil bahwa variasi lubang yang dilakukan berpengaruh nyata hanya
pada saat perebusan 60 kg air dengan taraf kepercayaan 95%. Sedangkan pada
hasil analisis ragam untuk variasi bahan isi didapat untuk perebusan 60 kg air
variasi ini berpengaruh nyata pada taraf kepercayaan 95%, sedangkan untuk taraf
kepercayaan 99% variasi bahan isi pada lubang satu dan lubang dua dengan
perebusan 60 kg yang berpengaruh nyata.
Saran
1. Dilakukan Penelitian simulasi penyebaran panas pada tungku.
2. Memvariasikan tungku berbentuk silinder dengan kadar air yang berbeda -beda
tetapi massa jenis bahannya sama.
3. Penggunaan tungku untuk strelisasi jamur tiram.

DAFTAR PUSTAKA
1. Surya, S.E., Budiharto, A., dkk. Prosiding Konprensi Nasional Kelapa VI buku
2. Bogor: Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan, halaman 233 – 234.
(2007).
2. Hendratno, K Permana. Sebaran Kalor Tungku Berbahan Bakar Sekam Padi
dan Cangkang Kelapa Sawit Menggunakan Pendekatan Metode Beda Hingga
pada Sterilisas Jamur Tiram Putih Dalam Drum [Skripsi]. Bogor: Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, IPB. (2013).
3. Umrih, T. Analisis Efisiensi Bahan Bakar Sekam dan Kayu Sangon pada
Sterilisasi Media Tumbuh Jamur Tiram Putih [Skripsi]. Bogor: Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, IPB. (2011).
4. Rahmadani, E. Kajian Efisiensi Energi pada Proses Sterilisasi Media Tumbuh
Jamur Tiram Putih Berbahan Bakar Kayu Sengon [Skripsi]. Bogor: Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, IPB. (2013).
5. Young & Freedman. University Physics Tehth edition. Diterjemahkan oleh
Endang Juliastuti dengan judul Fisika Universitas Edisi Kesepuluh Jilid I.
Jakarta: Erlangga. (2002).
6. Giancoli, D.C. Physics : Principles with Application, Fifth Edition.
Diterjemahkan oleh Yuhilza Hanum dengan judul Fisika Edisi Kelima Jilid 1.
Jakarta : Erlangga.(2001).

21
7. Irzaman, H. Darmasetiawan, H. Alatas, Irmansyah, A.D. Husin, M.N. Indro.
Development of Cooking Stove with Rice Husk Fuel. Workshop on Renewable
Energy Technology Applications t Support E3 Village (Energy, Economics and
Enviroment), Universitas Persada Jakarta, halaman 82 – 85, Juli (2008).
8. Irzaman, H. Darmasetiawan, H. Alatas, Irmansyah, A.D. Husin, M.N. Indro,
H. Hardhienata, K. Abdullah, T. Mandang, S. Tojo. Optimization of Thermal
Efficiency of Cooking Stove with Rice-Husk Fuel in Supporting the
Proliferation of Alternative Energy in Indonesia. Proceeding Symposium on
Advanced Technological Development of Biomass Utilization in Southeast
Asia, page 40 – 43, Tokyo University of Agriculture and Technology (TUAT),
Japan (2009).
9. M. Rifki, Irzaman, H. Alatas. Optimasi Efisiensi Tungku Sekam dengan
Ventilasi Lubang Utama pada Badan Tungku. Prosiding Seminar Nasional
Sains II, FMIPA IPB Bogor. Halaman 155 – 161, Oktober (2008).
10.Desna, R. D. Puspita, H Darmasetiawan, Irzaman, Siswadi. Kajian Proses
Sterilisasi Media Jamur Tiram Putih Terhadap Mutu Bibit Yang Dihasilkan 13
(2) halaman C85 – C89. Berkala Fisika, Jurusan Fisika FMIPA Universi-tas
Diponeoro Semarang (2010)
11.Husin A D, M. Misbakhusshudur, Irzaman, J. Juansah, S. Effendy.
Pemanfaatan dan Kajian Termal Tungku Sekam untuk Penyulingan Minyak
Atsiri dari Daun Cengkeh sebagai Pengembangan Produk dan Energi Alternatif
Terbarukan. Prosding Seminar Nasional Sains III; FMIPA IPB Bogor Halaman
364 – 372 (2010)/
12.F Nawafi, D Puspita, Desna, Irzaman. Optimasi Tungku Sekam Skala Industri
Kecil Dengan Sistem Boiler 13 (2). Berkala Fisika, Jurusan Fisika FMIPA
Universi-tas Diponeoro Semarang. halaman C23 – C26 (2010)
13.Irzaman. Bless Stove. Proceed-ing Symposi-um on Intel DST Asia Pacific
Challenge, Banga-lore, India. Internasional. page 8, (2011).
14.Irzaman, Casnan, Pudji Untoro. Pemanfaatan Gas Karbon Tungku Sekam
untuk Pengembangan Tungku dengan Bahan Bakar air dan Nabati dengan
Metode Kavitasi. Prosiding Diskusi Ilmiah XI LEMI-GAS 2011, Jakarta.
Nasional. Page 12 – 13 (2011)
15.Ardianto, H. Optimasi Tungku Berbahan Bakar Sekam dan Tempurung Kelapa
dan Analisis Termal [Skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, IPB.(2013).
16.Sastrosupadi A. Rancangan Percobaan Praktis Bidang Pertanian. Yogyakarta :
Kanisius. (2000).

22

LAMPIRAN – LAMPIRAN

23
Lampiran 1. Diagram Alir Penelitian

Mulai

Penyediaan bahan dan alat

Pembuatan tungku

Pembakaran

Pengambilan data
Pengolahan data
Penulisan laporan
Selesai

24
Lampiran 2. Perhitungan efisiensi energi termal tungku dengan bahan isi
sekam pada 30 kg air
1. Perhitungan efisiensi bahan isi sekam lubang 1 dengan massa air 30 Kg ulangan 1
 Laju bahan bakar yang dibutuhkan
k
k
� = .
� � = . ℎ��
ℎ��


�

.

ar

k

.

= laju
sebesar

Jadi

Efisiensi bahan bakar
�� =

.

energi yang dibutuhkan
.
kcal/hari
+

.

.

� �=

Laju energi yang dibutuhkan
�
� ∆� +
=
�
+ .
=
.
=



=

pada

ar

k

proses

%

.

sterilisasi

�� = .

%

2. Perhitungan efisiensi bahan isi sekam lubang 2 dengan massa air 30 Kg ulangan 1
 Laju bahan bakar yang dibutuhkan
k
. k
� = .
� �=
ℎ��


�

� �=

Laju energi yang dibutuhkan
�
� ∆� +
=
�
+ .
=
.
=

Jadi


. k
ar

=

.

= laju
sebesar

Efisiensi bahan bakar
�� =

.

energi yang dibutuhkan
.
kcal/hari
+

.

.

%

pada

.

.

ℎ��

ar

k

proses

sterilisasi

�� = .

%

25
3. Perhitungan efisiensi bahan isi sekam lubang 4 dengan massa air 30 Kg ulangan 1
 Laju bahan bakar yang dibutuhkan
k
. k
� � = . ℎ��
� = .
ℎ��


�

� �=

Laju energi yang dibutuhkan
�
� ∆� +
=
�
+ .
=
.
=

Jadi


. k
ar

=

.

= laju
sebesar

Efisiensi bahan bakar
�� =

.

energi yang dibutuhkan
.
kcal/hari
+

.

.

%

pada

.

ar

k

proses

sterilisasi

�� = .

%

26
Lampiran 3. Perhitungan efisiensi energi termal tungku dengan bahan isi
sekam pada 60 kg air
1. Perhitungan efisiensi bahan isi sekam lubang 1 dengan massa air 60 Kg ulangan 1
 Laju bahan bakar yang dibutuhkan
. k
k
� = . ℎ��
� �= .
ℎ��


�

ar

k

.

= laju
sebesar

Jadi

Efisiensi bahan bakar
�� =

.

energi yang dibutuhkan
.
kcal/hari
+

.

.

� �=

Laju energi yang dibutuhkan
�
� ∆� +
=
�
+
=
.
=



.

=

.

pada

ar

k

proses

%

�� =

sterilisasi

.

2. Perhitungan efisiensi bahan isi sekam lubang 2 dengan massa air 60 Kg ulangan 1
 Laju bahan bakar yang dibutuhkan
k
k
� =
� �=


�

.

ℎ��

ar

k

� �=

Laju energi yang dibutuhkan
�
� ∆� +
=
�
+
=
.
=

Jadi


=

.

.

= laju
sebesar

Efisiensi bahan bakar
�� =

.

energi yang dibutuhkan
.
kcal/hari
+

.

.

%

pada

.

.

%

ℎ��

ar

k

proses

�� =

sterilisasi

.

%

27
3. Perhitungan efisiensi bahan isi sekam lubang 4 dengan massa air 60 Kg ulangan 1
 Laju bahan bakar yang dibutuhkan
. k
. k
� �= .
� = . ℎ��
ℎ��


�

.

ar

k

� �=

Laju energi yang dibutuhkan
�
� ∆� +
=
�
+ .
=
.
=

Jadi


=

.

= laju
sebesar

Efisiensi bahan bakar
�� =

.

energi yang
. kcal/hari
+

.

.

dibutuhkan

%

pada

.

ar

k

proses

sterilisasi

�� = .

%

28
Lampiran 4. Perhitungan efisiensi energi termal tungku dengan bahan isi
Baglog pada 30 kg air
1. Perhitungan efisiensi bahan isi baglog lubang 1dengan massa air 30 Kg ulangan 1
 Laju bahan bakar yang dibutuhkan
k
. k
� = . ℎ��
� � = . ℎ��


�

.

= laju
sebesar

Jadi

Efisiensi bahan bakar
�� =

.

.

� �=

Laju energi yang dibutuhkan
�
� ∆� +
=
�
+ .
=
.
=



. k
ar

=

energi yang dibutuhkan
.
kcal/hari
.
+

pada

ar

k

proses

%

sterilisasi

�� = .

%

2. Perhitungan efisiensi bahan isi baglog lubang 2 dengan massa air 30 Kg ulangan 1
 Laju bahan bakar yang dibutuhkan
k
. k
� =