Zulfiati 3 , Angga Ardhianto , Triyono

1 2 Zulfiati 3 , Angga Ardhianto , Triyono

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Negeri Jakarta Jl. Rawamangun Muka, Jakarta Timur, Indonesia, 13220

e-mail: gogomeok@yahoo.com

ABSTRAK

Menipisnya cadangan bahan bakar fosil akan berdampak pada perekonomian. Banyaknya limbah plastik dan susahnya limbah tersebut untuk terurai, dan banyaknya tempurung kelapayang bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar alternatif. Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan kualitas briket yang baik secara fisis sekaligus membuat alat kompaksi briket yang mampu mencetak briket dengan baik. Dari hasil penelitian alat kompaksi briket ini mampu mencetak briket dengan jumlah kurang lebih 300 buah dan alat maupun cetakan belum mengalami deformasi. Hasil dari briket yang di uji berjumlah 3 sampel dengan variasi tekanan yang berbeda, yaitu 1 ton, 2 ton, dan 3 ton. Dari 3 sampel tersebut briket dengan tekanan 3 ton memiliki briket dengan kekuatan fisis yang paling bagus, dari pengujian stabilitas briket memiliki kestabilan yang bagus setelah hari ke-9 diameter mengalami peningkatan 1,14 % dan peningkatan ketinggian 4 ,78 %. Dari pengujian shatter index hanya kehilangan partikel

9 , 2 6 gram atau sebesar 2 1 , 3 1 %. Pengujian kerapatan juga sangat berpengaruh terhadap nilai kalor yang dihasilkan, semakin rapat maka semakin bagus, hasil pengujian menunjukan nilai kerapatan yang besar, yaitu sebesar 0,86 gr/cm 3 . Dan yang terakhir pengujian keteguhan tekan yang bertujuan untuk mengetahui seberapa besar kekuatan atau kekompakan briket, hasil pengujian menunjukan nilai keteguhan sebesar 1,35 kgf/cm 2 . Jadi alat kompaksi briket ini mampu mencetak briket dengan baik dan briket yang dihasilkan pun dapat dijadikan sumber energi alternatif, sekaligus mengurangi limbah plastik khususnya plastik HDPE.

Keywords: alat kompaksi, briket, plastik HDPE, tempurung kelapa.

1. PENDAHULUAN

sebut dengan kantong kresek. High Density Polyethylene (HDPE) sebagai paduan karena

Menipisnya cadangan bahan bakar fosil akan memiliki nilai kalor yang lebih dibandingkan dengan berdampak pada perekonomian. Bahan bakar fosil

limbah plastik lainnya, yaitu senilai 46.400 kJ/kg dan sudah menjadi bahan bakar yang biasa digunakan

plastik ini pada dasarnya merupakan plastik dengan untuk memenuhi kebutuhan energi dewasa ini,

bobot molekul yang relatif kecil dan biasa digunakan sedangkan para penggunanya terkadang tidak

untuk pembungkus makanan atau wadah air. Selain memikirkan bahwa sumber energi tersebut tidak bisa

itu limbah ini sangat banyak dan mudah ditemukan diperbaharui. Untuk kembali mengisi cadangan

khususnya di kota besar seperti Jakarta ini. Banyak minyak bumi diperlukan waktu yang sangat lama,

cara yang ditempuh untuk menangani persolaan sedangkan kebutuhan masyarakat akan energi tidak

terkait dengan limbah plastik ini. Proses yang bisa ditunda.

dinamakan dengan proses recycling atau daur ulang menjadi cara yang lazim digunakan agar sampah-

Untuk mengeliminasi kemungkinan terburuk sampah plastik tersebut dapat dimanfaatkan kembali dampak pemakaian bahan bakar fosil, setidaknya ada

sebagai bahan baku pembuatan plastik atau bahan beberapa alternatif jalan keluar, yaitu: pencarian

polimer. Akan tetapi karena plastik termasuk jenis ladang baru, penggunan energi secara efisien, dan

polimer tinggi, maka jika di daur ulang terus menerus pengembangan sumber energi terbarukan. Saat ini

sifatnya akan berubah/rusak dan tidak dapat dicetak sumber yang sudah siap dan mudah didapat adalah

lagi, bahkan bisa menjadi senyawa beracun. Oleh limbah arang tempurung kelapa dan limbah plastik.

karena itu limbah plastik ini di gunakan sebagai Kedua limbah tersebut umumnya hanya dibakar

bahan paduan untuk menjadi briket. begitu saja, sehingga dapat menyebabkan

pencemaran lingkungan. Limbah-limbah tersebut Untuk mendapatkan briket diperlukan sebuah alat memang kurang berguna, tetapi dapat dimanfaatkan

kompaksi dan cetakan untuk membentuk sebuah menjadi sumber energi bahan bakar alternatif, yaitu

briket. Proses pembuatan alat kompaksi dan cetakan dengan mengubahnya menjadi briket, sekaligus

briket ini tidak begitu rumit, alat ini dibuat upaya untuk mengurangi pencemaran lingkungan dan

sesederhana mungkin agar orang lain dapat menjadikan paduan bahan bakar terbaru sebagai

mengetahui bagaimana cara kerja dari alat ini atau sumber energi panas.

bahkan dapat membuat alat itu sendiri. Perancangan alat kompaksi dan cetakan briket ini dilakukan untuk

Untuk limbah plastik yang akan digunakan mendapatkan desain yang efektif dan efisien. sebagai paduan briket adalah jenis plastik High

Density Polyethylene (HDPE) atau yang sering kita

Seminar Nasional Mesin Dan Teknologi Kejuruan (SNMTK), 5 Juni 2013 105

MAN-12

2. METODE

sampel briket dan komposisi tekanan bahan baku briket dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

Metode yang digunakan dalam penelitian adalah dengan melakukan pengumpulan data dan studi

a. Komposisi briket dengan tekanan 1 Ton (A). literatur yang terkait dengan alat kompaksi dan briket. Metode tersebut dirumuskan dan digunakan untuk

b. Komposisi briket dengan tekanan 2 Ton (B). mendapatkan data-data dasar serta memperjelas permasalahan untuk kemudian melahirkan c. Komposisi briket dengan tekanan 3 Ton (C). perancangan. Eksperimen juga dilakukan guna membangun hasil perancangan yang telah dilakukan.

1. Tahap awal dari penelitian ini yakni persiapan alat pendukung penelitian meliput i perencanaan perancangan alat kompaksi dan cetakan, pemilihan material, dan alat lainnya yang mendukung dalam proses pembuatan alat.

Gambar 3. Sampel briket tampak atas.

Gambar 1. Alat pendukung penelitian.

2. Sedangkan tahapan utama dalam penelitian ini

meliputi mulai dari proses pembuatan alat dan pengujian briket secara fisis.

Gambar 4. Sampel briket tampak depan.

Dalam tahap lanjutan proses terakhir adalah langkah pengujian karakteristik terhadap mutu briket yang dihasilkan dengan berpedoman terhadap standar acuan pengujian briket sesuai ASTM-D (American Society for Testing and Material) klasifikasi briket kemudian hasil dari pengujian kualitas briket tersebut di bandingkan dengan patokan sesuai dengan parameter utama hasil pengujian briket yang mengacu pada standar kualitas pembuatan briket SNI Indonesia No. 1/6235/2000 dan sebagai bahan acuan lain sifat kualitas briket arang buatan Jepang, Amerika, dan Inggris.

Pengujian briket hasil cetak meliputi:

Gambar 2. Alat kompaksi briket.

1. Pengujian stabilitas

Seteleh proses pembuatan alat, selanjutnya pengumpulan bahan baku untuk briket. Bahan yang

Pengujian stability merupakan proses untuk digunakan adalah arang tempurung kelapa dengan

mendapatkan volume yang stabil dari briket. Dalam paduan plastik HDPE, proses pembuatan untuk bahan

pengujian ini alat yang digunakan adalah jangka briket adalah dengan cara plastik HDPE dan arang

sorong dengan ketelitian 0.05 mm dan timbangan tempurung kelapa di karbonisasi.

digital dengan ketelitian 200/0,01 gr. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui perubahan bentuk dan

Bahan yang telah dikarbonisasi kemudian diubah ukuran dari briket sampai briket mempunyai menjadi serbuk. Bahan briket tersebut kemudian ketetapan ukuran dan bentuk (stabil). Apabila briket diberi perekat berupa larutan tepung kanji yang telah mengalami perubahan ukuran dan bentuk secara dimasak. Bahan kemudian dicetak menggunakan alat terus-menerus sehingga briket tidak mengalami kompaksi hingga menjadi briket dan dikeringkan kestabilan bentuk dan ukuran dapat dikatakan bahwa dengan bantuan sinar matahari. Adapun jumlah

proses pembriketan gagal.

Seminar Nasional Mesin Dan Teknologi Kejuruan (SNMTK), 5 Juni 2013 106

MAN-12

ukuran. Pengujian shatter index merupakan pengujian untuk

2. Pengujian shatter index

kenaikan

melihat kekuatan daya tahan briket dari rapuh dengan menjatuhkannya dari 1,8 m.

3. Pengujian kerapatan

Kerapatan dinyatakan dalam perbandingan berat dan

volume, yaitu dengan cara menimbang briket dan mengukur volumenya dalam keadaan kering udara.

3 Ton Kerapatan briket dapat dihitung dengan Variasi Tekanan menggunakan rumus:

1 Ton

2 Ton

𝐺𝐺 Grafik 4.1. Grafik Nilai Rata-rata Diameter Briket 𝐾𝐾 =

𝑉𝑉 (mm)

3 Keterangan: Dari grafik dapat kita lihat bahwa yang K = Kerapatan (g/cm ) menunjukkan peningkatan paling pesat bila dilihat

G = Bobot briket (gram) dari diameternya adalah briket yang mempunyai tekanan 1 ton sebesar 0,71 mm atau mengalami

= Volume (cm V 3 )

peningkatan 1,77 %. Sedangkan briket yang perkembangannya paling rendah adalah briket

4. Pengujian keteguhan tekan dengan t e k a na n 3 t o n, dengan perubahan sekitar 0,46 mm atau mengalami peningkatan 1,14 %.

Prinsip pengujian keteguhan tekan adalah mengukur kekuatan tekan briket dengan memberikan penekanan sampai briket pecah.

Penentuan keteguhan tekan dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan:

m 40

g g i( 20 42.82 40.64 39.82 𝑃𝑃 𝐾𝑡 =

2 Ton Keterangan: Kt = Beban keteguhan tekan (kg/cm 3 Ton )

2 1 Ton

Variasi Tekanan

= Beban penekanan (kg) P

= Luas permukaan (cm 2 L )

Grafik 4.2. Grafik Nilai Rata-rata Tinggi Briket (mm)

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Bila dilihat dari tingginya, briket yang mempunyai tekanan 1 ton adalah yang paling tinggi

1. Pengujian stabilitas peningkatannya sebesar 2,32 mm atau sebesar 5,72 %. Untuk briket dengan tekanan 2 ton

Pengujian stability terhadap briket yang dicetak mengalami peningkatan 2,14 mm atau sebesar dilakukan untuk mengetahui daya tahan briket dalam 5,55 % . Sedangkan briket yang perkembangannya kesetabilan bentuk dan ukuran. Hasil pengujian paling sedikit adalah briket dengan tekanan 3 ton stability menunjukkan kecenderungan peningkatan yaitu sebesar 1,82 mm atau sebanyak 4 ,78 %. ukuran briket sejak briket dikeluarkan dari cetakan

hingga hari ke-9. Setelah itu ukuran briket mulai

2. Pengujian shatter index

stabil dan tidak menunjukkan adanya tanda-tanda Pengujian shatter index merupakan pengujian briket untuk mengetahui daya tahan kekuatan briket pada

ketinggian tertentu. Untuk mendapatkan nilai shatter index penelitian yang dilakukan adalah dengan cara menjatuhkan briket dengan ketinggian 180 cm. Percobaan yang dilakukan pada masing-masing briket sebanyak 2 kali percobaan.

Seminar Nasional Mesin Dan Teknologi Kejuruan (SNMTK), 5 Juni 2013 107

MAN-12 nilai kerapatan yang besar, yaitu sebesar 0,86

gr/cm 3 .

4. Keteguhan tekan Keteguhan tekan briket merupakan kemampuan

briket untuk memberikan daya tahan atau kekompakan briket terhadap pecah atau hancurnya

Gambar 4.5. Briket Setelah Pengujian Shatter Index

briket jika diberikan beban pada briket tersebut.

31.26 34.2 tte f/c g uha g 0.44 0.86

Variasi Tekanan Variasi Tekanan

Grafik 4.3. Grafik Nilai Rata-rata Shatter Index (gr) Grafik 4.5. Grafik Nilai Rata-rata Keteguhan Tekan

Dari hasil pengujian yang diperlihatkan dengan

(kgf/cm 2 )

grafik diatas, terlihat bahwa briket dengan tekanan 1 ton adalah yang paling rapuh. Briket ini

Nilai keteguhan tekan terendah sebesar 0,44 kgf/cm 2 kehilangan partikel sebanyak 1 4, 75 gram atau

terdapat pada pelakuan besar tekanan 1 ton, untuk sebesar 3 7, 6 %. Untuk briket dengan tekanan 2 ton

perlakuan besar tekanan 2 ton memiliki nilai kehilangan partikel sebanyak 10,73 gram atau 2 keteguhan tekan sebesar 0,86 kgf/cm , sedangkan

sebesar 25,56 %. Sedangkan briket yang hanya untuk perlakuan besar tekanan 3 ton memiliki nilai sedikit kehilangan partikel adalah briket dengan

keteguhan yang paling besar, yaitu sebesar 1,35 kgf/cm t ek a na n 3 t o n, ya it u se besar 9,2 6 gram atau 2 .

sebesar 2 1, 31 %.

4. KESIMPULAN

3. Kerapatan Berdasarkan hasil analisis data penelitian mengenai

Kerapatan menunjukan perbandingan antara berat alat kompaksi dan cetakan briket, dan juga dan volume briket arang. Besar kecilnya kerapatan

pengaruh variasi tekanan terhadap sifat fisik dan dipengaruhi oleh ukuran dan kehomogenan arang

daya tahan briket arang tempurung kelapa, penyusun briket arang tersebut.

diperoleh kesimpulan sebagai berikut, alat kompaksi mampu mencetak briket dengan baik dan cetakan tdak mengalami deform atau cacat bentuk. Hal ini

1 dapat dilihat dari bentuk briket yang sempurna dan

/c

cetakan mampu mencetak briket dalam jumlah yang

gr

( 0.5 0.71 0.82 0.86 tidak sedikit. Variasi t ekanan berpengaruh

an

terhadap daya ketahanan briket pada pengujian

at

stability, shatter index, serta dalam pengujian

rap

keteguhan tekan. Variasi t ekanan ya ng

1 Ton diber ika n juga menjadi faktor kerapuhan briket

2 Ton Variasi Tekanan 3 Ton dimana saat dilakukan uji shatter index pecahan- pecahan briket dengan t ekana n 1 to n lebih

banyak daripada briket yang bertekanan tinggi

Grafik 4.4. Grafik Nilai Rata-rata Kerapatan

(gr/cm 3 )

lainnya. Selain itu alat kompaksi ini dapat mencetak briket dengan bahan yang lain, seperti serbuk kayu,

Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, yang kertas dan campuran eceng gondok. Namun untuk ditekan dengan beban 1 ton memiliki berat jenis

briket tersebut belum dilakukan penelitian yang

lebih lanjut mengenai kekuatan fisis dan kimianya. dengan beban penekanan 2 ton memiliki nilai

paling rendah, yaitu sebesar 0,71 gr/cm 3 , untuk briket

kerapatan sebesar 0,82 gr/cm 3 , sedangakan untuk

briket dengan beban penekanan 3 ton memiliki

Seminar Nasional Mesin Dan Teknologi Kejuruan (SNMTK), 5 Juni 2013 108

MAN-12

5. DAFTAR PUSTAKA

[1]. Eliyana dkk. Pembuatan Fraksi Bensin Dari

Sampah Plastik Dengan Katalis Zeonit Alam,

Buletin Penalaran Mahasiswa Universitas Gajah Mada, Vol. 7 No. 1. Jogjakarta, (2011).

[2]. Jamilatun, Siti. Kualitas Sifat-Sifat Penyalaan Dari

Pembakaran Briket Tempurung Kelapa, Briket Serbuk Gergaji Kayu Jati, Briket Sekam Padi Dan Briket Batu Bara, Energi. Jurnal Seminar

Nasional Teknik Kimia. Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam Indonesia , Jogjakarta, (2011).

[3]. Riyadi dkk. Bahan Ajar Mesin Konversi Energi (Bahan Ajar) . Fakultas Teknik Universitas Negeri Jakarta, (2007).

[4]. Wijayanti, Diah Sundari. Karakteristik Briket

Arang Dari Serbuk Gergaji Dengan Penambahan

Arang Cangkang Kelapa Sawit (Skripsi) . Fakultas Pertanian. Universitas Sumatera Utara, Medan (2009).

[5]. Win, Ju. Kualitas Papan Komposit Pada Berbagai

Kadar Aditif Berbahan Limbah Batang Kelapa

Sawit Dan High Density Polyethylene (Skripsi) . Fakultas Pertanian. Universitas Sumatera Utara, Medan (2010).

Seminar Nasional Mesin Dan Teknologi Kejuruan (SNMTK), 5 Juni 2013 109

MAN-13