13
2.5 BIOARANG DAN BRIKET 2.5.1 Bioarang
Bioarang merupakan arang salah satu jenis bahan bakar yang dibuat dari aneka macam bahan hayati atau biomassa, misalnya kayu, ranting, daun-
daunan, rumput, jerami, kertas maupun limbah pertanian lainnya yang dapat dikarbonisasi.Bioarang ini dapat diolah menjadi briket [8].
Arangmerupakan bahan
padathasil dari
pengarangan bahan
yangmengandung karbon dan berpori. Sebagian besar pori-poriarang masih tertutup oleh hidrokarbon, tar, dansenyawa organik lain yang komponennyaterdiri
dari karbon tertambat
fixed carbon
,abu, air, nitrogen dan sulfur [13].
2.5.2 Briket
Briket adalah gumpalan-gumpalan atau batangan-batangan arang yang terbuat dari bioarang bahan lunak. Bahan bakar ini dapat dimanfaatkan dengan
teknologi yang sederhana dengan panas nyala api yang dihasilkan cukup besar, lama, dan aman.Briket merupakan bahan bakar alternatif yang cukup berkualitas
[2]. Briket merupakan suatu padatan yang dihasilkan melalui proses
pemampatan danpemberian tekanan, yang jika dibakar akanmenghasilkan sedikit asap. Briket diolah dengansistem pengepresan dengan pemberian tekanan dan
menggunakan bahanperekat, sehingga berbentuk briket yangdapat digunakan untuk keperluan sehari-hari [9].
Biaya penggunaan yang sangat murah merupakan salah satu keuntungan yang diperoleh dari penggunaan briket.Alat yang digunakan untuk pembuatan
briket sangat sederhana dan bahan bakunya juga sangat murah, bahkan tidak perlu membeli karena pada umumnya berasal dari sampah yang sudah tidak berguna
lagi. Bahan baku untuk pembuatan arang umumnya telah tersedia disekitar kita. Briket dalam penggunaanya menggunakan tungku yang relatif kecil dibandingkan
dengan tungku yang lainnya [2].
Universitas Sumatera Utara
14 Beberapa tipebentuk briket yang umum dikenal, antara lain : bantal
oval,
silinder
cylinder,
dan lain-lain. Adapun keuntungan dari bentuk briket yang dicetak yaitu sebagai berikut :
1. Ukuran dapat disesuaikan dengan kebutuhan.
2. Untuk memudahkan pembakaran porositasnya dapat diatur.
3. Mudah dibakar sebagai bahan bakar [16].
Gambar 2.3 Briket Umumnya bahan bakar briket memiliki parameter energi yang cukup
baik, densitas dan nilai kalor yang lebih tinggi serta kandungan air yang lebih rendah bila dibandingkan biomassa yang belum diolah.Briket dapat dibuat dari
campuran bahan yang berbeda dari limbah pertanian atau biomassa [16]. Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat briket arang adalah berat jenis
bahan bakar atau berat jenis serbuk arang, kehalusan serbuk, suhu karbonisasi, dan tekanan pada saat dilakukan pencetakan.Selain itu, pencampuran formula
dengan briket juga mempengaruhi sifat briket.Syarat briket yang baik adalah briket yang permukaannya halus dan tidak meninggalkan bekas hitam di tangan.
Selain itu, sebagai bahan bakar, briket juga harus memenuhi kriteria yang dibutuhkan konsumen antara lain:
a. Mudah dinyalakan.
b. Ukuran dan bentuk yang sesuai untuk penggunaannya.
c. Tidak mengeluarkan asap.
d. Emisi gas hasil pembakaran tidak mengandung racun dan bebas dari gas yang
berbahaya. e.
Kedap air dan tidak berjamur bila disimpan pada waktulama.
Universitas Sumatera Utara
15 f.
Sifat pembakaran yang sesuai dengan kebutuhan waktu, laju pembakaran, suhu pembakaran, kemudahan dibakar,efisiensi energi dan pembakaran yang
stabil. Pembakaran briket dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain : 1.
Ukuran partikel Salah satu faktor yang berpengaruh pada proses pembakaran bahan bakar
padat adalah ukuran partikel. Suatu bahan bakar padat akan lebih cepat terbakar apabila ukuran partikelnya lebih besar.
2.Kecepatan aliran udara Laju pembakaran briket akan naik dengan adanya kenaikan kecepatan aliran
udara dan kenaikan temperatur. Apabila kecepatan aliran udara mengalami kenaikan maka akan diikuti dengan kenaikan temperatur dan laju dari
pembakaran briket naik dalam satu rentang waktu. 3. Jenis bahan bakar
Jenis bahan bakar akan menentukan karakteristik dari bahan bahan bakar tersebut.
4. Karakteristik bahan bakar padat
Beberapa karakteristik briket yang akan mempengaruhi pemanfaatannya terdiri dari :
1 Kandungan air
moisture Moisture
yang dikandung dalam briket dapat dinyatakan dalam dua macam :
a
Free moisture
uap air bebas Uap air bebas dapat hilang dengan penguapan misalnya dengan
air- drying
. Kandungan uap air bebas sangat penting dalam perencanaan dan
preparation equipment
. b
Inherent moisture
uap air terikat Kandungan uap air terikat dapat ditentukan dengan memanaskan briket
antara temperatur 104 – 110
C selama satu jam. 2
Zat-zat yang mudah menguap
Volatile matter
Laju pembakaran briket paling cepat adalah pada komposisi biomassa yang memiliki banyak kandungan
volatile matter
zat-zat yang mudah menguap.Semakin banyak kandungan
volatile matter
suatu briket maka
Universitas Sumatera Utara
16 semakin mudah briket tersebut terbakar, sehingga laju pembakaran
semakin cepat. Zat yang mudah menguap terdiri dari gas-gas yang mudah terbakar
seperti hidrogen, karbon monoksida CO, dan metana CH
4
tetapi kadang-kadang terdapat juga gas-gas yang tidak terbakar seperti CO dan
H
2
O.
Volatile matter
merupakan bagian dari briket dimana akan berubah menjadi
volatile matter
produk bila briket tersebut dipanaskan tanpa udara pada suhu lebih kurang 950
C. Untuk kadar
volatile matter ±
40 pada pembakaran akan diperoleh nyala yang panjang dan akan
memberikan asap yang banyak. Sedangkan untuk kadar
volatile matter
rendah antara 15-25 asap yang dihasilkan sedikit sehingga dalam pemakaiannya lebih disenangi.
3 Kadar abu
ash
Semua briket mempunyai kandungan zat anorganik yang dapat ditentukan jumlahnya sebagai berat yang tinggal apabila briket dibakar secara
sempurna.Zat yang tinggal ini disebut abu. Briket dengan kandungan abu yang tinggi sangat tidak menguntungkan karena akan membentuk kerak.
4 Nilai kalori
Nilai kalor dinyatakan sebagai
heating value
, merupakan suatu parameter yang penting dari suatu
thermal coal.Gross calorific value
diperoleh dengan membakar suatu sampel briket di dalam
bomb calorimeter
dengan mengembalikan sistem ke ambient temperatur.
Net calorific value
biasanya antara 93-97 dari
gross value
dan tergantung dari kandungan
inherent moisture
serta kandungan hidrogen dalam briket.
5. Kerapatan
Semakin besar kerapatan bahan bakar maka laju pembakaran akan semakin lama. Dengan demikian briket yang mempunyai kerapatan yang besar
memiliki laju pembakaran yang lebih lama dan nilai kalornya lebih tinggi dibandingkan dengan briket yang memiliki kerapatan lebih rendah,
sehingga makin tinggi kerapatan briket semakin tinggi pula nilai kalornya [16] dan [17].
Universitas Sumatera Utara
17 Kualitas briket yang dihasilkan dapat dibandingkan dengan standar mutu
Jepang, Inggris, Amerika dan SNI yang ditunjukkan pada Tabel 2.5 berikut : Tabel 2.5 Nilai Standar Mutu Briket [18]
No Sifat-sifat briket
Jepang Inggris
Amerika SNI
1 Kadar air
Maks 8 Maks 4
Maks 6 Maks 8
2 Kadar zat volatil
15-30 Maks 16,4
19-28 Maks 15
3 Kadar abu
Maks 7 Maks 10
Maks 16 Maks 10
4 Kerapatan grcm
3
1,0-1,2 0,46-0,84
1,0-1,2 0,5-0,6
5 Nilai kalor kalgr
5.000-6.000 Min 5.870 4.000-6.500 Min 5.600 6
Kuat tekan kgcm
2
Min 60 Min 12,7
Min 62 Min 50
Tujuan dari pembriketan adalah untuk meningkatkan kualitas bahan sebagai bahan bakar, mempermudah penanganan dan transportasi serta
mengurangi kehilangan bahan dalam bentuk debu pada proses pengangkutan.
2.6 KARBONISASI
