buahnya. Bubur biji durian ini menghasilkan kalori yang cukup potenisal bagi manusia.
4. Kulit durian dapat dipakai sebagai bahan baku abu gosok dan briket yang bagus.
Caranya adalah dengan dijemur sampai kering, kemudian dibakar sampai hancur. Lalu dibentuk menjadi briket. Untuk menjadi abu gosok, harus dibakar hingga
menjadi abu, kemudian abu itu dipakai untuk mencuci piring dan gelas. Abu ini juga dapat digunakan sebagai media tanaman di dalam pot, baik tanaman indoor
maupun bunga-bungaan.
2.2 Kulit durian yang akan dijadikan briket
Sumber : http:engineeringforbetterlife.blogspot.com201106briket-kulit-durian- salah-satu-pilihan.html
Kulit durian adalah salah satu limbah pertanian yang dapat dimanfaatkan kembali, dengan membuatnya menjadi briket. Menurut penelitian Samsudin Anis
2006 dapat diketahui bahwa briket kulit durian mempunyai nilai kalor diatas nilai kalor briket arang kayu, yaitu 5.010 kalgr.
Beberapa keunggulan briket kulit durian adalah nilai kalorinya relatif tinggi, tak berbau, tidak bersifat polutan, tidak menghasilkan gas SO, dan bisa langsung
menyala. Green Action, 2009
Universitas Sumatera Utara
2.6 BRIKET
Mendengar kata briket, kebanyakan orang akan langsung berfikir kepada batu bara. Sebenarnya briket tidaklah identik dengan bahan bakar karena definisi briket itu
sendiri adalah suatu bahan yang berupa serbuk atau potongan – potongan kecil yang dipadatkan dengan menggunakan mesin press dengan dicampur bahan perekat
sehingga menjadi bentuk yang solid.
Atau dengan kata lain briket adalah bahan bakar padat yang dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif. Ada 2 jenis briket, yaitu :
1. Briket Batubara, terbuat dari batu bara.
2. Briket Bioarang, terbuat dari limbah hutan, limbah pertanian, dan sebagainya.
2.7 BRIKET BIOARANG
Bioarang merupakan sumber energi biomassa yang ramah lingkungan dan biodegradable. Briket arang berfungsi sebagai pengganti bahan bakar minyak, baik itu
minyak tanah, maupun elpiji. Biomassa ini merupakan sumber energi bagi masa depan yang tidak akan pernah habis, bahkan jumlahnya akan bertambah, sehingga sangat
cocok sebagai sumber bahan bakar rumah tangga. Basriyanta, 2007
Bioarang adalah arang salah satu jenis bahan bakar yang dibuat dari aneka macam bahan hayati atau biomassa, misalnya kayu, ranting, jerami, dan limbah
pertanian lainnya. Biasanya, bahan-bahan tersebut dianggap sampah yang tidak berguna sehingga sering di musnahkan dengan cara di bakar. Namun, bahan-bahan
tersebut sebenarnya dapat diolah menjadi arang, yang selanjutnya disebut bioarang. Bioarang ini dapat digunakan sebagai bahan bakar yang tidak kalah dari bahan bakar
sejenis yang lain. Akan tetapi, untuk memaksimalkan pemanfaatannya, bioarang ini masih harus melalui sedikit proses pengolahan sehingga menjadi briket bioarang.
Adan, Ir. Ismun Uti, 1998
Universitas Sumatera Utara
Briket arang merupakan energi yang alternatif yang ditawarkan unuk menggantikan bahan bakar minyak dan fungsinya seperti minyak tanah, yaitu sebagai
bahan bakar langsung untuk memasak. Bioarang adalah arang untuk bahan bakar yang dibuat dari beraneka ragam biomassa sampah daun kering, serasah, jerami, sekam,
ranting, dan kayu serta limbah pertanian lainnya. Bahan tersebut dianggap tidak bermanfaat, tetapi jika diolah dengan teknologi akan dapat menjadi bahan bakar yang
disebut bioarang atau briket arang.
Pembuatan briket arang dengan menggunakan metode pembakaran pirolisis dari sampah organik. Pirolisis merupakan proses dekomposisi bahan organik dengan
pemanasan tanpa oksigen. Proses ini sebenarnya bagian dari proses karbonisasi yaitu proses untuk memperoleh karbon atau arang, tetapi sebagian menyebut pada proses
pirolisis merupakan high temperatur carbonization HTC, lebih dari 500
o
C.
Proses pirolisis menghasilkan produk berupa bahan bakar padat yaitu karbon, cairan berupa tar dan beberapa zat lainnya. Bila oksigen ada pada suatu rektor pirolisis
maka akan bereaksi dengan material sehingga membentuk abu ash. Untuk menghilangkan oksigen, pada proses pirolisis biasanya menggunakan aliran gas linear
berfungsi untuk mengikat oksigen dan mengeluarkan oksigen dari reaktor. Produk dari pirolisis berupa gas, fluida cair dan padat berupa karbon dan abu. Gas hasil pirolisis
dapat diolah menjadi bahan bakar gas. Sedangkan karbon dapat dimanfaatkan menjadi bahan bakar padat.
Briket merupakan gumpalan lunak yang dikeraskan dan dibuat dengan bentuk tertentu. Manfaat pengolahaan ini adalah dapat membantu mengatasi permasalahan
sampah khususnya sampah organik. Sebenarnya dari pembakaran pirolisis bioarang ini akan menghasilkan asap cair jika kita proses lebih lanjut. Asap hasil pembakaran
diproses melalui destilasi. Asap cair berguna untuk mengawetkan makanan sebagai pengawet sintesis.
Beberapa bentuk dan tipe briket yang umum dikenal, antara lain : bantalan oval, sarang tawon honey comb, silinder cylinder, telur egg, dan lain-lain. Ada
pun keuntungan dari bentuk briket adalah sebagai berikut: 1.
Ukuran dapat disesuaikan dengan kebutuhan
Universitas Sumatera Utara
2. Porositas dapat diatur untuk memudahkan pembakaran
3. Mudah dipakai sebagai bahan bakar.
Beberapa aspek di bawah ini dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam penggunaan energi biomassa menurut Gan Thay Kong 2010, yaitu :
1. Aspek ketersediaan biomassa dan nilai kalorinya.
2. Aspek kandungan kelembapannya, abu dan zat terbangnya.
3. Aspek kandungan unsur klorin
4. Aspek rantai suplai biomassa
2.7.1 SIFAT-SIFAT BRIKET BIOARANG
Sifat-sifat briket yang baik adalah sebagai berikut, yaitu : 1.
Tidak berasap dan tidak berbau pada saat pembakaran. 2.
Mempunyai kekuatandaya tekan tertentu sehingga tidak mudah pecah sewaktu diangkat dan dipindah-pindah. Dari pengalaman, briket dengan kekuatan tekan
6 kgcm
2
, cukup kuat dan tidak mudah pecah pada saat briket dibawa, diangkat dan diangkut.
3. Mempunyai suhu pembakaran tetap, dengan jangka waktu nyala yang relatif lama
8-10 jam. 4.
Setelah pembakaran dan ada sisa, masih mempunyai kekuatan tekan sehingga mudah dikeluarkan dari dalam tungku atau dipindahkan ke tempat lain. Hasil
pembakaran tidak mengandung gas karbon monoksida dengan kadar tinggi.
Syarat briket yang baik adalah briket permukaannya halus dan tidak meninggalkan bekas hitam ditangan. Selain itu, sebagai bahan bakar, briket juga harus
memenuhi kriteria mudah dinyalakan, tidak mengeluarkan asap, emisi gas hasil pembakaran tidak mengandung racun, tidak berjamur bila disimpan pada waktu lama,
menunjukkan laju pembakaran dan suhu pembakaran yang baik.
Universitas Sumatera Utara
2.7.2 PARAMETER DALAM PEMBUATAN BRIKET BIOARANG
Beberapa parameter yang perlu diperhatikan dalam pembuatan briket adalah sebagai : 1.
Ukuran butir. Makin kecil ukuran butir bahan baku pembuatan briket, makin kuat daya rekat antar butir apabila padanya telah ditambah bahan perekat.
2. Tekanan mesin pencetak. Diusahakan agar briket yang dihasilkan kompak, tidak
rapuh dan tidak mudah pecah apabila dipindah-pindah. Di samping itu diusahakan padanya masih terdapat pori-pori yang memungkinkan udara dalam hal ini
oksigen masih ada di dalamnya. Keberadaan oksigen dalam briket sangat penting, karena akan mempermudah proses pembakaran.
3. Kandungan air, akan berpengaruh ada nilai kalorpanas yang dihasilkan. Apabila
kandungan airnya tinggi, maka sebagian kaloripanas yang dihasilkan briket akan dipergunakan terlebih dahulu untuk menguapkan air yang terdapat dalamnya.
Kalori sisa, baru dapat dimanfaatkan sebagai penghasil panas, baik dengan cara pemanasan kontak langsung ataupun cara pemanasan kontak tidak langsung.
2.7.3 TAHAPAN PEMBUATAN BRIKET BIOARANG
Secara umum proses pembuatan briket melalui tahapan penggerusan, pencampuran, pencetakan, pengeringan dan pengepakan.
1. Penggerusan adalah mengerus bahan baku briket untuk mendapatkan ukuran
butiran tertentu. Alat yang digunakan crusher atau blender. 2.
Pencampuran adalah mencampurkan bahan baku briket pada komposisi tertentu untuk mendapatkan adonan yang homogen. Alat yang digunakan adalah mixer,
combining blender .
3. Pencetakan adalah mencetak adonan briket untuk mendapatkan bentuk tertentu
sesuaikan yang diinginkan. 4.
Pengeringan adalah proses mengeringkan briket menggunakan udara panas pada temperatur tertentu untuk menurunkan kandungan air briket.
5. Pengepakan adalah pengemasan prosuk briket sesuai dengan spesifikasi kualitas
dan kuantitas yang telah ditentukan.
Universitas Sumatera Utara
2.7.4 PRINSIP DASAR PEMBUATAN BRIKET BIORANG
Karbonisasi atau pengarangan adalah proses mengubah bahan baku asal menjadi karbon berwarna hitam melalui pembakaran dalam ruang tertutup dengan udara yang
terbatas atau seminimal mungkin. Sebenarnya teknik pengarangan sudah dikenal dari ratusan tahun yang lalu, tetapi yang diarangkan adalah kayu dan bukan limbah
pertanian.
2.7.4.1 Proses karbonisasi
Proses karbonisasi atau pengarangan biasanya dilakukan dengan memasukkan bahan organik kedalam lubang atau ruangan yang dindingnya tertutup seperti, di dalam tanah
atau tangki yang terbuat dari plat baja. Setelah dimasukkan, bahan disulut api hingga terbakar. Nyala api tersebut dikontrol. Tujuan dari pengendalian tersebut, agar bahan
yang dibakar tidak menjadi abu, tetapi menjadi arang yang masih terdapat energi di dalamnya sehingga dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar.
2.7.4.2 Prinsip Karbonisasi
Prinsip dari karbonisasi adalah energi pada bahan dibebaskan secara perlahan, dan apabila proses pembakaran dihentikan secara tiba-tiba ketika bahan masih membara,
bahan tersebut akan menjadi arang berwarna kehitaman. Bahan tersebut masih terdapat sisa energi yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, seperti
memasak, memanggang, dan mengeringkan. Bahan organik yang sudah menjadi arang tersebut akan mengeluarkan sedikit asap.
Lamanya pengarangan ditentukan oleh jumlah atau volume bahan organik. Ukuran parsial bahan, densitas bahan, tingkat kekeringan bahan, jumlah oksigen yang
masuk, dan asap yang keluar dari ruang pembakaran. Seperti pada bagan dibawah ini, yaitu :
Universitas Sumatera Utara
Pembakaran tidak sempurna Oksigen bebas
Gambar 2.5 Bagan proses Karbonisasi
Sumber : Oswan Kurniawan dan Marsono, 2008
2.7.4.3 Metode Karbonisasi
Pelaksanaan karbonisasi meliputi teknik yang paling sederhana hingga yang paling canggih. Tentu saja metode pengarangan yang dipilh sesuaikan dengan kemampuan
dan kondisi keuangan. Berikut dijelaskan beberapa metode karbonisasi pengarangan. 1.
Pengarangan terbuka Metode pengarangan terbuka artinya pengarangan tidak di dalam
ruangan sebagaimana mestinya. Resiko kegagalannya lebih besar karena udara langsung kontak dengan bahan baku. Metode pengarangan ini paling murah
dan paling cepat, tetapi bagian yang menjadi abu juga paling banyak, terutama jika selama proses pengarangan tidak ditunggu dan dijaga. Selain itu bahan
baku harus selalu dibolak-balik agar arang yang diperoleh seragan dan merata warnanya.
2. Pengarangan di dalam drum
Drum bekas aspal atau oli yang masih baik bisa digunakan sebagai tempat proses pengarangan. Metode pengarangan di dalam drum cukup praktis
karena bahan baku tidak perlu ditunggu terus-menerus sampai menjadi arang. 3.
Pengarangan di dalam silo Sistem pengarangan dalam silo diterapkan untuk produksi arang dalam
jumlah banyak. Dimana dinding dalam terbuat dari batu bata tahan api, dan dinding luarnya disemen dan dipasang 4 buah tiang yang jaraknya disesuaikan
dengan keliling silo. Di sisi bawah silo diberi pintu yang berfungsi untuk mempermudah pengeluaran arang yang sudah jadi. Hal yang penting dalam
metode ini adalah menyediakan air yang banyak untuk memadamkan bara. 4.
Pengarangan semi modern Sumber api pada pengarangan ini berasal dari plat yang dipanasi atau
batu bara yang dibakar. Akibatnya udara disekeliling bara menjadi panas dan Bahan Organik
Energi Parsial Arang
+
Universitas Sumatera Utara
memuai ke seluruh ruangan pembakaran. Panas yang ada kemudian dihembuskan oleh kipas angin bertenaga listrik.
5. Pengarangan supercepat
Hanya membutuhkan waktu pengarangan hanya dalam hitungan menit. Metode ini menggunakan penerapan roda berjalan. Bahan baku akan meleati
lorong besi yang panas dengan suhu mendekati 70
o
C.
2.7.4.4 Pengilingan Arang
Arang yang dihasilkan dari proses karbonisasi masih berbentuk aslinya. Oleh karena itu agar bentuk dan ukuran arang seram, maka diperlukan alat atau mesin
penggilingan. Tipe mesin penggiling yang digunakan sama dengan penggilingan tepung atau juga bisa digunakan blender, namun sebelumnya dihancurkan terlebih
dahulu dalam ukuran kecil tergantung dari ukuran dan tingkat kekerasan arang, setelah itu disaring dengan menggunakan saringan.
2.7.4.5 Bahan Perekat
Untuk merekatkan partikel – partikel zat dalam bahan baku pada proses pembuatan briket maka diperlukan zat pengikat sehingga menghasilkan briket yang kompak.
Berdasarkan fungsi dari pengikat dan kualitasnya, pemilihan bahan pengikat dapat dibagi sebagai berikut :
1. Berdasarkan sifat bahan baku perekatan briket
Adapun karakteristik bahan baku perekatan untuk pembuatan briket adalah sebagai berikut :
a. Memiliki gaya kohesi yang baik bila dicampurkan dengan semikokas atau batu
bara. b.
Mudah terbakar dan tidak berasap. c.
Mudah didapat dalam jumlah banyak dan murah harganya. d.
Tidak mengeluarkan bau, tidak beracun dan tidak berbahaya. 2.
Berdasarkan jenis
Universitas Sumatera Utara
Jenis bahan baku yang umum dipakai sebagai pengikat untuk pembuatan briket, yaitu :
a. Perekat anorganik
Pengikat anorganik dapat menjaga ketahanan briket selama proses pembakaran sehingga dasar permeabilitas bahan bakar terganggu. Pengikat
anorganik ini mempunyai kelemahan yaitu adanya tambahan abu yang berasal dari bahan pengikat sehingga dapat menghambat pembakaran dan
menurunkan nilai kalor. Contoh dari pengikat anorganik antara lain, semen dan natrium silikat.
b. Perekat organik
Pengikat organik menghasilkan abu yang relatif sedikit setelah pembakaran briket dan umumnya merupakan bahan perekat yang efektif. Contoh dari
pengikat organik diantaranya : 1
Clay Lempung Clay
lempung atau juga sering disebut tanah liat, umumnya banyak digunakan sebagai bahan perekat briket. Jenis lempung yang dapat
dipakai untuk pembuatan briket terdiri dari jenis lempung warna kemerah-merahan, kekuning-kuningan dan abu-abu. Perekat jenis ini
menyebabkan briket membutuhkan waktu yang lama untuk proses pengeringannya dan briket menjadi agak sulit menyala ketika di bakar.
2 Tapioka
Jenis tapioka beragam kualitasnya tergantung dari proses pembuatannya terutama pencampuran airnya dan pada saat dimasak
sampai mendidih. Tapioka juga banyak digunakan sebagai bahan pengenanya, bahan pengisi dan bahan pengikat dalam industri
makanan. 3
Getah karet Daya lekat getah karet lebih kuat dibandingkan dengan tanah liat dan
tapioaka. Namun, ongkos produksinya lebih mahal dan agak sulit mendapatkannya karena harus membeli. Briket dengan perekat jenis ini
kan menghasilkan asap tebal berwarna dan beraroma kurang sedap bila di bakar.
4 Getah pinus
Universitas Sumatera Utara
Keunggulan perekat ini terletak pada daya benturannya yang kuat, meskipun dijatuhkan ditempat yang tinggi briket akan tepat utuh serta
mudah menyala jika dibayar. Namun, asap yang keluar cukup banyak dan menyebabkan bau yang agak menusuk.
Jenis-jenis bahan perekat diatas, yang paling umum digunakan adalah bahan perekat tapioka. Hal ini sebabkan karena faktor harga dan ketersediaannya dipasaran
yang cukup banyak.
Tabel 2.3 Daftar Analisa Bahan Perekat
Jenis tepung Air
Abu Lemak
Protein Serat
kasar Karbon
Tepung jagung 10,52
1,27 4,89
8,48 1,04
73,80 Tepung beras
7,85 0,68
4,53 9,89
0,84 76,90
Tepung terigu 10,70
0,86 2,0
11,50 0,64
74,20 Tepung tapioka
9,84 0,36
1,5 2,21
0,69 85,20
Tepung sagu 14,10
0,67 1,03
1,12 0,37
82,70 Sumber : Anonimous, 1989 di dalam Nodali Ndraha, 2010
2.7.5 KEUNGULAN BRIKET ARANG BIOARANG
Adapun keunggulan dari briket bioarang adalah sebagai berikut : 1.
Menjadi alternatif bahan bakar karena tidak tergantung pada bahan bakar minyak atau gas.
2. Murah, praktis, dan cara membuatnya mudah.
3. Memiliki bentuk seragam karena pembuatannya dicetak menggunakan alat, hal
berbeda dengan briket kayu yang memilki bentuk yang tidak seragam. 4.
Penampilan arang yang lebih menarik 5.
Daya panas yang dihasilkan dari pembakaran briket sampah tidak kalah dibandingkan dengan bahan bakar minyak. Dari hasil percobaan untuk
memanaskan 1 liter air hanya memerlukan sekitas 300 gram briket dalam waktu kurang lebih 12 menit.
Universitas Sumatera Utara
6. Briket sampah daun memiliki kemampuan penyebaran bara api yang baik,
tidak mudah padam, dan tidak perlu mengeluarkan tenaga ekstra untuk pengipasan. Tanpa dikipasi pun briket sampah organik mudah menyala
dengan stabil. 7.
Briket bioarang menyala stabil dan tidak perlu tenaga ekstra untuk pengipasan. 8.
Tidak berbahaya seperti gas elpiji yang dapat menimbulkan ledakan. 9.
Volume asap yang dikeluarkan briket sampah tidak sebanyak yang dihasilkan kayu atau minyak tanah.
10. Berkurangnya asap yang diproduksi disebabkan karbon dioksida, karbon
monoksida, dan kandungan air yang tersimpan dalam bahan briket telah direduksi pada saat proses pengarangan.
11. Menghasilkan gas seperti CO dan CO
2
hanya sedikit sehingga tidak banyak menimbulkan pencemaran udara.
12. Peralatan tungku yang digunakan untuk keperluaan bahan bakar briket relatif
lebih murah dan lebih mudah dalam perawatannya. Jenis tungku yang digunakan terbuat dari tanah liat yang dibentuk sedemikian rupa.
13. Briket arang tidak mengandung unsur belerang sehingga mengurangi efek
hujan asam. 14.
Dari segi aroma, briket bioarang tidak jauh berbeda dengan bau khas arang yang dibakar. Bahkan masyarakat daerah tertentu, seperti masyarakat
pedesaan lebih menyukai menggunakan bahan bakar nonminyak dengan alasan perbedaan rasa dan aroma.
15. Pengolahan masakan yang menggunakan tungku briket bioarang, diperoleh
cita rasa yang berbeda.
Universitas Sumatera Utara
2.7.6 BRIKET MENURUT STANDAR MUTU INDONESIA SNI
Briket arang kayu menurut SNI adalah serbuk arang kayu dan bahan penolong dicetak dengan bentuk dan ukuran tertentu yang dikeraskan melalui proses pengepresan yang
digunakan untuk bahan bakar. Syarat mutu briket arang kayu menurut SNI 01-6235- 2000, yaitu :
Tabel 2.4 Syarat Mutu Briket Arang Kayu No
Jenis Uji Persyaratan
1. Kadar air
Maksimum 8 2.
Bagian yang hilang pada pemanasan 90
o
Maksimum 15 3.
Kadar Abu Maksimum 8
4. Kalori
Minimum 5000 kalg Disalin Ulang dari Standar Nasional Indonesia
Universitas Sumatera Utara
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 TEMPAT PENELITIAN
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Material Test PTKI Medan, sedangkan pengukuran parameter dilakukan di Laboratorium Material test PTKI Medan Untuk
pengujian kuat tekan, Laboratorium Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian Lubuk Pakam Untuk Analisa Nilai Kalor Briket, Laboratorium Polimer Fakultas
MIPA Universitas Sumatera Utara Untuk pengukuran kadar air, dan Laboratorium Pusat Penelitian Kelapa Sawit PPKS Medan Untuk analisis kadar C-organik pada
masing-masing arang bahan.
3.2 PERALATAN DAN BAHAN
3.2.1 Peralatan
Alat-alat yang digunakan pada pembuatan briket bioarang cangkang kemiri- kulit durian adalah :
1. Kaleng bekas dan tutupnya
Digunakan sebagai tungku pengarangan buatan, dimana kaleng diberi sedikit lubang-lubang kecil di sekelilingnya kemudian diberi besi pemutar
pada bagian atas dan bawahnya. 2.
Shave shecker 60 mesh Untuk mengayak tepung arang briket agar ukurannya menjadi seragam.
3. Neraca digital
Untuk menimbang massa tepung arang, perekat, dan briket bioarang.
Universitas Sumatera Utara
4. Testing Machine Pressing Machine Merek : Maekawa
Alat untuk menekan briket yang berada dalam cetakan dan untuk melakukan uji kuat tekan.
5. Speciment Dryer
Alat untuk mengeringkan cetakan bila dalam kondisi berair basah. 6.
Cetakan briket Untuk mencetak briket dengan diameter = 3.1 cm dan tinggi = 9 cm, dan
terbuatan dari Baja. 7.
Oven Digunakan pada pengujian kadar air dan kadar c-organik.
8. Densikator
Untuk mendinginkan bahan dan menjaganya dari kelembapan udara digunakan dalam pengujian kadar air.
9. Gallenhamp Bomb Calorimeter dan Evro Galvanometer
Untuk mengukur nilai kalor dari briket yang dihasilkan.
3.2.2 Bahan
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: 1.
Cangkang kemiri CK 2.
Kulit durian KD 3.
Tepung tapioka 4.
Air, sebagai campuran bahan perekat
3.3 PROSEDUR PEMBUATAN BRIKET
3.3.1 Proses Pembuatan Arang cangkang kemiri CK
1. Cangkang kemiri dibersihkan dari kotoran yang terikut, kemudian bahan
dikeringkan dibawah sinar matahari selama 2 hari. 2.
Proses pengarangan cangkang kemiri dilakukan dengan memasukkan cangkang kemiri ke dalam kaleng pengarangan sampai penuh. Kemudian
Universitas Sumatera Utara
kaleng pengarangan tersebut dibakar di atas api, sambil diputar. Hal ini dilakukan agar pengarangan terjadi secara merata.
3. Kaleng diputar terus menerus hingga timbul asap putih tebal yang keluar dari
lubang-lubang kecil pada kaleng pengarangan. Setelah keluar asap putih tebal, hal ini berarti proses pengarangan telah siap. Maka, arang segera dikeluarkan
agar tidak menjadi abu. Disiram dengan sedikit air untuk menghentikan proses pengarangan.
4. Arang yang telah jadi, kemudian di keringkan dibawah sinar matahari selama 1
hari, untuk mengurangi kadar air dalam arang. 5.
Bioarang cangkang kemiri yang telah kering tersebut, kemudian di tumbuk dengan menggunakan lumpang dan alu. Setelah diperoleh ukuran yang lebih
kecil, kemudian bioarang tersebut diblender untuk mendapatkan tepung bioarang.
6. Tepung bioarang tersebut kemudian diayak dengan menggunakan shave
shecker 60 mesh, untuk mendapatkan ukuran tepung arang yang seragam.
3.3.2 Proses Pembuatan Arang Kulit durian KD
1. Kulit durian dibersihkan dari kotoran yang terikut kemudian dipotong-potong
hingga ukurannya kecil dengan tujuan agar pembakaran nanti dapat lebih cepat terjadi. Kemudian bahan dikeringkan dibawah sinar matahari selama 2
minggu. 2.
Proses pengarangan kulit durian dilakukan dengan memasukkan kulit durian kering ke dalam kaleng pengarangan sampai penuh. Kemudian kaleng
pengarangan tersebut dibakar di atas api, sambil diputar. Hal ini dilakukan agar pengarangan terjadi secara merata.
3. Kaleng diputar terus menerus hingga timbul asap putih tebal yang keluar dari
lubang-lubang kecil pada kaleng pengarangan. Setelah keluar asap putih tebal, hal ini berarti proses pengarangan telah siap. Maka, arang segera dikeluarkan
agar tidak menjadi abu. Disiram dengan sedikit air untuk menghentikan proses pengarangan.
Universitas Sumatera Utara
4. Arang yang telah jadi, kemudian di keringkan dibawah sinar matahari selama 1
hari, untuk mengurangi kadar air dalam arang. 5.
Bioarang kulit durian yang telah kering tersebut, kemudian di tumbuk dengan menggunakan lumpang dan alu. Setelah diperoleh ukuran yang lebih kecil,
kemudian bioarang tersebut diblender untuk mendapatkan tepung bioarang. 6.
Tepung bioarang tersebut kemudian diayak dengan menggunakan shave shecker
60 mesh, untuk mendapatkan ukuran tepung arang yang seragam.
3.3.3 Prosedur pembuatan briket cangkang kemiri-kulit durian CK-KD
1. Ditimbang cangkang kemiri, kulit durian, dan perekat tapioka sesuai dengan
persentase massa yang telah ditentukan. Kedua tepung arang cangkang kemiri – kulit durian kemudian dicampurkan. Setelah mendapatkan campuran tepung
arang dari kedua bahan, kemudian bahan dicampurkan dengan perekat tapioca perekat tapioca dibuat terlebih dahulu, dengan cara memasaknya bersama
dengan air. Dengan perbandingan tepung arang : perekat tapioka adalah 80 : 20 .
2. Setelah mendapatkan adonan yang tercampur merata, adonan briket
dimasukkan ke dalam cetakan. Kemudian di tekan dengan penekanan 10 ton dan penahanan holding time selama 1 menit. Hal ini dilakukan agar
penekanannya merata. 3.
Kemudian dikeluarkan dari cetakan secara perlahan dan briket biorang yang diperoleh kemudian ditimbang untuk mendapatkan berat awal briket cangkang
kemiri – kulit durian. 4.
Dicatat hasil pengukuran berat briket, kemudian diberikan label nama pada briket.
5. Kemudian briket dikeringkan didalam suhu ruangan selama 3 hari.
6. Setelah kering briket ditimbang kembali untuk mengetahui massanya setelah
pengeringan. 7.
Briket yang dihasilkan kemudian diuji parameternya yaitu kualitas nilai kalor, kadar air, berat jenis densitas, kuat tekan, dan analisa Gravimetri untuk
mengetahui kadar karbon organic kadar air pada masing-masing arang.
Universitas Sumatera Utara
3.5 PENGUJIAN BRIKET
3.5.1 Sifat Fisis
3.5.1.1 Densitas
Densitas pada umumnya dinyatakan dalam perbandingan berat dan volume, yaitu dengan cara menimbang dan mengukur volume dalam keadaan kering udara. Densitas
briket dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 3.1 : …3.1
Keterangan : ρ = Densitas grcm
3
m = Massa Briket gr V = Volume Briket cm
3
3.5.1.2 Kalor Briket
Pengukuran kualitas nilai kalor dilakukan untuk setiap perlakuan. Kualitas nilai kalor dapat diukur dengan menggunakan alat Gallenhamp Bomb Calorimeter dan hasilnya
dilihat pada Evra Galvanometer. Dimana prosedur dari pengukuran nilai kalor briket adalah :
1. Ditimbang 1 gram briket bioarang, dan dimasukkan ke dalam crucible
dipadatkan. 2.
Diletakkan pada bagian tengah elektroda yang terhubung pada kawat nikel crom, dihubungkan benang katun yang panjangnya 50 mm dengan briket
bioarang yang ada di dalam sampel, kemudian ditutup. 3.
Bomb kalorimeter diisi dengan oksigen hingga 25 atm, dihubungkan dengan kabel penghubung ke galvanometer.
4. Ditekan tanda “press to fire”, pembakaran ditunggu kira-kira 20 detik, dan
angka pada galvanometer akan bergeser naik. 5.
Dicatat angka maksimum pada galvanometer. 6.
Dihitung nilai kalornya dengan menggunakan Persamaan 3.2:
Universitas Sumatera Utara
...3.2
Keterangan : G D sampel
= Galvanometer Deflection Sampel G D BL
= Galvanometer Deflection Tanpa Sampel = 0,4 Y
= Hasil rata-rata dari Y
1
– Y
6
= 0,5449 Faktor kalibrasi alat
3.5.2 Sifat Mekanik
3.5.2.1 Kuat Tekan
Prinsip pengujian Kuat tekan adalah mengukur kekuatan tekan briket dengan memberikan penekanan sampai briket pecah. Penentuan kuat tekan dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan 3.3 : ...3.3
Keterangan : K
t
= Beban kuat tekan kgcm
2
P = Beban Penekanan kg
A = Luas Permukaan cm
2
Besar Penekanan Kg
r
t
Gambar 3.2 Skema Pengujian Kuat Tekan Briket
Universitas Sumatera Utara
3.5.3 Sifat Kimia
3.5.3.1 Kadar Karbon Organik C-Organik Tepung Arang Metode Gravimetri
Kadar karbon organik C-Organik pada tepung arang dari masing-masing bahan diperlukan, karena kalor dari briket sangat ditentukan oleh jumlah atau persentase
karbon organik yang ada pada penyusunnya. Dimana, kadar karbon organik dapat dilakukan dengan prosedur :
1. Ditimbang sampel sebanyak 5 gram, dan di letakkan dalam cawan porselen yang
telah diketahui beratnya. 2.
Dimasukkan ke dalam oven, dan dipanaskan selama 4 jam pada suhu 105
o
C. 3.
Didinginkan ke dalam densikator selama ± 30 menit, kemudian ditimbang kembali.
4. Dimasukkan dalam tanur, diatur suhu sampai 900
o
C selama 2 jam, secara bertahap. Kemudian, dilanjutkan dengan suhu 900
o
C selama 4 jam. 5.
Biarkan semalam, dan didinginkan dalam densikator ± 30 menit., kemudian ditimbang kembali.
3.5.3.2 Kadar Air Briket Bioarang
Briket terlebih dahulu ditimbang untuk mengetahui massa awalnya, lalu dimasukkan ke dalam oven pada suhu 105
o
C selama 3 jam, kemudian di masukkan ke dalam densikator selama 15 menit untuk menjaga kelembapan dari briket. Lalu briket itu
ditimbang kembali.
...3.4 Keterangan :
KA = Kadar Air
m
1
= Massa briket mula-mula gram m
2
= Massa briket setelah dikeringkan pada suhu 105
o
C gram
Universitas Sumatera Utara
3.5.3.3 Kadar Air Tepung Arang Metode Gravimetri
Kadar air dari masing-masing tepung arang diperlukan untuk mengetahui apakah bahan yang digunakan telah memiliki kadar air yang sedikit. Dimana prosedur dan
perhitungan dari kadar air tepung arang dengan metode Gravimetri sama dengan prosedur dan perhitungan kadar air dari briket bioarang.
Universitas Sumatera Utara
3.4 DIAGRAM ALIR PENELITIAN
Diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3.1 dibawah ini :
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
Data
Analisa Data Kesimpulan
Densitas Kalo
Kuat Kadar Air
Gravimetri Kadar C-
Organik dan Gravimetri
Kadar C- organik dan
Cangkang Dibersihkan dan dikeringkan
Pengarangan Penggilingan
Penyaringan 60 mesh Tepung arang
cangkang Perekat Tapioka
Pencampuran Tepung arang cangkang kemiri, tepung arang kulit durian dan
perekat sesuai variabel.
Pengadonan agar merata Pencetakan dan Penekanan
Pengeringa Pengujian sifat fisis, mekanik, dan kimia
Kulit durian Dibersihkan dan
Pengaranga Penggilingan
Penyaringan 60 Tepung arang
kulit durian
Universitas Sumatera Utara
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Densitas
