2.2.1. Komponen Kimia Bambu
Sifat komponen kimia jenis bambu dan kayu sebagaimana disajikan pada Tabel 2 menunjukkan bahwa kadar selulosa, lignin dan hemiselulosa berada
dalam kisaran komponen kimia kelompok kayu berdaun jarum dan kayu berdaun lebar. Komponen kimia ini merupakan komponen yang berperan pada proses
pembuatan asap cair berkadar rendah. Tabel 2 Komponen kimia lima jenis bambu dan kayu
Jenis Bambu dan Kayu Lignin
Selulosa Pentosan
Abu Tali Gigantochloa apus 25.8
54.7 19.1
2.9 Ulet Gigantochloa.Sp 26.8
54.9 -
2.0 AndongGigantochloa pseudoarundinaceae 28.0
53.8 -
3.2 Betung Dendrocalamus asper 25.6
55.4 -
3.8 Ampel Bambusa vulgaris 28.2
50.8 -
4.3 Kayu daun jarum
x
26-39 38-40
7-14 0.89-1
Kayu daun lebar
x
23-30 40-45
19-26 1-6
x
Sumber : Syahri 1988 Seperti halnya kayu, berat jenis bambu menunjukkan variasi mulai dari
rendah, sedang sampai tinggi. Diameter bambu bervariasi antara 4-13 cm, sedangkan tebal bambu berkisar antara 1-3 cm Tabel 3. Berdasarkan diameter
dan tebal diantara jenis-jenis bambu yang tumbuh di Pulau Jawa berprospek baik digunakan untuk pembuatan asap cair adalah bambu tali, andong dan betung.
Tabel 3 Sifat fisik empat jenis bambu
Jenis Bambu Berat Jenis
gml Diameter
cm Tebal
cm
Andong Gigantochloa pseudoarundinaceae
0.42 -0.51 10 -13
1.5-3.6 Ater Gigantochloa atter
0.61 -0.74 4 -6
1 -2 Betung Dendrocalamus asper
0.67 -0.72 5.5 -12
1.5 – 2 Tali Gigantochloa apus
0.37 -0.45 5 -7
1 -1.5
Sumber : Nurhayati 2000a
2.3. Mekanisme Proses Pirolisis
Pirolisis merupakan proses dekomposisi bahan-bahan yang mengandung karbon C, baik yang berasal dari tumbuhan, hewan maupun tambang
menghasilkan arang dan asap yang dapat dikondensasi menjadi destilat asap cair Paris et al. 2005. Proses pirolisis terdiri dua tingkat yaitu pirolisis primer dan
sekunder. Pirolisis primer adalah proses prolisis yang terjadi pada suhu 150-300°C proses lambat, dan pada suhu 300-400°C proses cepat. Hasil dari proses
lambat adalah arang, H
2
O, CO,dan CO
2
. Sedangkan hasil pirolisis cepat adalah arang, berbagai gas, dan H
2
. Sedangkan pirolisis sekunder adalah proses pirolisis yang terjadi pada gas hasil dan terjadi pada suhu lebih dari 600°C dan hasil
pirolisis CO, H
2
, dan hidrokarbon. Umumnya proses sekunder ini digunakan untuk gasifikasi. Proses pirolisis adalah proses pembakaran yang dilakukan
dengan penambahan bahan biomassa dengan sedikit oksigen, agar dihasilkan produk asap cair, arang, ter dan bahan kimia. Dekomposisi pirolisis kayu dengan
adanya udara dalam suhu akhir menghasilkan tiga kelompok Fengel 1983, yaitu komponen padat arang, senyawa-senyawa yang mudah menguap dan gas yang
mudah menguap. Cairan pirolisis merupakan campuran kompleks senyawa alifatik dan aromatik. Proses pirolisis melibatkan berbagai proses reaksi yaitu
dekomposisi, oksidasi, polimerisasi. dan kondensasi. Reaksi-reaksi yang terjadi selama pirolisis kayu adalah penghilangan air dari kayu pada suhu 120-150°C,
pirolisis hemiselulosa pada suhu 200-250°C, pirolisis selulosa pada suhu 280- 320°C dan pirolisis lignin pada suhu 400°C Girard 1992. Pirolisis pada suhu
400°C ini menghasilkan senyawa yang mempunyai kualitas asap cair yang tinggi dan pada suhu lebih tinggi lagi akan terjadi reaksi kondensasi pembentukan
senyawa baru dan oksidasi produk kondensasi diikuti kenaikan jumlah ter dan hidrokarbon polisiklis aromatis Girrard 1992; Maga 1988
Penggunaan teknologi pirolisis untuk menghasilkan sumber energi hidrokarbon alternatif telah dikembangkan Fatimah Nugraha 2005. Dari hasil
pirolisis ini kemudian dapat dilakukan konversi produk salah satunya untuk kepentingan sintesis bahan pengganti minyak bumi atau bahan obat-obatan.
Secara bertahap, pirolisis kayu akan mengalami penguraian yaitu i hemiselulosa terdegradasi pada 200-260
o
C, ii selulosa pada 240-350
o
C, dan iii lignin pada 280-500
o
C. Degradasi termal dapat dilakukan dengan adanya pelarut dalam jumlah rendah sehingga reaksi berjalan lebih cepat Sjostrom 1995.
Proses pirolisis untuk pembentukan asap cair dan arang Jannsen et al. 2004, dimulai saat kayu yang dibakar mengalami penguraian yang sangat kompleks
daerah 1, dimana senyawa kimia kayu yang di identifikasi sifat fisik dan kimia akibat perpindahan massa dan panas kemudian terjadi penguapan evaporation
daerah 2, yang menyebabkan titik didih air menguap pada suhu dekomposisi antara 200-250°C daerah 3, mengalami pirolisis daerah 4 , lapisan arang
daerah 5, lapisan awal permukaan daerah 6 dan nyala api daerah 7. Perpindahan panas dan massa dalam proses pirolisis serbuk kayu dapat dilihat
pada Gambar 5.
Gambar 5 Perpindahan panas dan massa dalam pirolisis serbuk kayu Jannsen et al. 2004.
2.3. Asap Cair
Kategori