Peningkatan Kualitas Pembakaran Tungku Briket Batu Bara yang Ramah Lingkungan Untuk Aplikasi di Rumah Tangga
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Menurut mantan Sekjen OPEC, Subroto, seperti dikutip majalah Energi edisi Agustus 2000,
dalam 18 tahun ke depan Indonesia tidak dapat dikatakan lagi sebagai negara produsen minyak
bila tidak ditemukan cadangan baru. Sebab dengan cadangan terbukti saat ini sebesar 9,85 milyar
barrel dan produksi 1,5 juta barrel per hari (bph), hanya mampu bertahan untuk 18 tahun ke
depan.
Batubara adalah jawaban untuk alternatif energi masa depan Indonesia. Menurut Theo Matasak,
dosen Teknik Geologi Institut Teknologi Bandung, sumber daya alam terbesar yang terkandung
di seantero bumi Nusantara adalah batu bara. Diperkirakan terdapat sumber daya batu bara
sebanyak 36 milyar ton lebih. Penyebaran bahan baku dari fosil tumbuhan yang membatu sejak
30 juta tahun lalu ini hampir merata di Tanah Air. Diantaranya yang menjadi pulau utama adalah
Sumatera dan Kalimantan, sedangkan di Sulawesi, Jawa, dan Irian Jaya juga ada, walau tidak
banyak. Oleh karena itulah maka Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral (DESDM)
melalui ”Blueprint Pengelolaan Energi Nasional 2005-2025”, telah menata kembali energy-mix
nasional dengan menempatkan batu bara sebagai salah satu sumber energi andalan. Jika peran
batubara hanya 14% pada tahun 2005, maka akan dinaikkan menjadi 33% pada tahun 2025.
Sebaliknya, peran BBM diturunkan dari 54% (2005) menjadi 33% (2025). Namun saat ini baru
sekitar 40% dari kemampuan produksi nasional (setara 28 juta ton pertahun) yang dimanfaatkan
untuk keperluan pembangkit listrik sedangkan untuk bahan bakar primer, persentasi penggunaan
batubara lebih kecil lagi, yakni sekitar 32 juta ton pertahun, atau 15% dari total energy-mix
nasional.
Salah satu produk batu bara yang banyak digunakan di Indonesia adalah briket batu bara.
Pengenalan briket batu bara di Indonesia sudah sejak tahun 1993. Namun karena waktu itu harga
minyak tanah,sebagai kompetitor briket batu bara , masih rendah karena disubsidi, maka
pemakaian briket batu bara kurang mendapatkan respon. Kini, seiring dengan harga minyak
tanah yang mahal, maka ide penggunaan briket batu bara di tanah air muncul kembali. Bahkan
pemerintah telah merencanakan untuk membuat 10 juta tungku briket batubara guna membantu
1
masyarakat miskin yang tidak mampu membeli minyak tanah. Namun hal ini masih juga kurang
mendapatkan respon masyarakat, karena briket batu bara masih mengandung beberapa
kelemahan antara lain adanya polusi udara terutama bau dan asap, di samping perlu waktu
(5-10 menit, tergantung kualitas briket batu bara) untuk menyulutnya, setelah menyala
pun besar api agak sulit diatur
Cara mengatasi hal tersebut salah satunya adalah dengan mengatur dan membuat sistem
pembakar sedemikian hingga menghasilkan pembakaran yang sempurna. Pembakaran
yang sempurna, selain mengurangi emisi secara signifikan, juga akan membuat kinerja
dan efesiensi penggunaan energi menjadi optimal.
1.2. Perumusan Masalah
Dari pemaparan diatas, maka dapat dirumuskan beberapa pertanyaan mendasar yang akan
dipecahkan dalam penelitian ini, yaitu
a. bagaimanakah pengaruh jenis bahan/isolator dan perubahan desain tungku briket batu
bara terhadap karaktersitik pembakaran briket batu bara ?
b. bagaimanakah pengaruh jenis bahan/isolator dan perubahan desain tungku briket batu
bara terhadap tingkat polusi pembakaran briket batu bara yang terjadi ?
c. bagaimanakah desain tungku dan bahan tungku yang tepat untuk aplikasi di rumah
tangga ?
2
DAFTAR PUSTAKA
Amorino,Carlo., Madeddu,Alessandra., Raggio,Gianni., Cau,Giorgio., Zotter,Thomas., 2002,
Demonstration Plant of Co-combustion of Coal and on Site Pre-treted Waste in a Fluidized
Bed for Electricity Production, CCT 2002
Biagini,E., Tognotti,L., Mallogni,S., Pasini,S., 2002, Co-Combustion of Coal and Tire Residue
in A Pilot Plant : A Simplied Modeling approach For Scale-Up Predictions of Char
Oxidation, Combust.Sci. and Tech, 174 (11&12) pp. 129-150
Boavida,D.,
Abelha,P.,
Gulyurthu,I., Cabrita,I., 2002, Co-combustion of Coal and Non
Recyclable Paper and Plastic Waste in a Fluidized Bed Reactor, ICCT, Sardinia, Italy, 21st
Oct
Borman, Gary L., Ragland, Kenneth W., 1986, Applied Combustion, Dept. of Mechanical
Engineering Univ of Wisconsin Madison.
Campbell, P. E., 2005. Advanced Combustion and Gasification of Fuel Blends, Northern Ireland
Centre for Energy Research and Technology
Fletcher,Thomas H., 1993, Swelling Properties of Coal Chars During Rapid Pyrolisis and
Combustion, Fuel, Vol. 72 Number 11, pp. 1485-1495
Gale, Thomas K., Bartholomew, Calvin H., Fletcher,Thomas H., 1995, Decreases in The
Swellings and Porosity of Bituminus Coals During Devolatilization at High Heating Rate,
Combustion and Flame 100 : 94-100
Hase, K., Kori, Y., Ohgi, K., 1991, Effect of The Air/Fuel Ratio Fluctuation on The Formation of
Nitogren Oxides, Procedings of the First International Conference, Vilamoura, Portugal,
September 3-5, 1991
Herbawamurti, T. E., 2005. Pemanfaatan Energi Batubara, B2TE Badan Pengkajian dan
Penerapan Teknologi, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta
Ito, Kenichi., Balingcongan, Romeo M., Fujita, Osamu., 1991, Flameless Combustion of
Premixed Gas Within Porous Radiant Burners using a Ceramic Fiber Mat as Burner
Material, Procedings of the First International Conference, Vilamoura, Portugal, September
3-5, 1991
63
Ismail, S., 1992. Beberapa Alternatif Pemanfaatan Batubara Indonesia Sebagai Usaha
Diversifikasi Sumber Energi Primer, Loka Karya Energi. Pertamina-Komite Nasional
Indonesia-World Energy Council, Jakarta
Kerampran, S., Desbordes, D., Veyssiere B., 2000, Study of The Mechanisms of Flame
Acceleration in a Tube of Constant Cross Section, Combust. Sci and Tech, Vol. 158, pp.
71-91
Niode, N., 1988. Pembuatan dan Pemanfaatan Briket dari Batubara Kalimantan, Hasil-hasil
Loka Karya Energi 9-10 Agustus 1988, Pertamina-Komite Nasional Indonesia-World
Energy Council, Jakarta
Prasetyo, Totok.., Effendy, Marwan., 2003, Formulasi Tinggi Nyala Bahan Bakar LPG Di
Daerah Stabilitas Nyala, Jurnal Teknik Gelagar, Vol. 14 No. 01, hal. 73-79
Rahardjo, B. S., 1999. Kajian Pembuatan Kokas Briket Batubara Ombilin dengan Proses
Karbonasi Tak Langsung pada Suhu Rendah untuk Peleburan Besi Skala Industri Kecil,
Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia. Deputi Bidang Teknologi Pengembangan Sumber
Daya Alam, BPPT, Jakarta
Santoso, B.., Himawanto, D.A., 2006, Pengaruh Penambahan Plastik Terhadap Karakteristik
Pembakaran Briket Sampah Kota, Gema Teknik, Vol. I/Tahun IX Maret 2006, hal. 7-13
Soedjoko, T.S., dan Susilo, W., 1988. Briket Batubara untuk keperluan Industri Kecil, Hasilhasil Loka Karya Energi 9-10 Agustus 1988, Pertamina-Komite Nasional Indonesia-World
Energy Council, Jakarta.
Stevanovic,A., Mehta,S., Walther,D.C., Pello,Fernandes,A.C., 2002, The effect of Fiberglass
concentration
on
The
Piloted
Ignition
of
Polypropylene/fibreglass
Composite,
Combust.Sci. and Tech, 174 (11&12) pp. 171-186
Sudarno, 2005, Pengaruh baris Sirip Pada Reflektor Radiasi Panas Terhadap peningkatan
Efisiensi Kompor Minyak Tanah Bersumbu, Seminar Nasiona T. Elektro UMY, Juli 2005
Sudrajat,R., 2004, The Potential of Biomass Energy Resouces in Indonesia for the Possible
Development of Clean Technology Process (CTP), Proceeding of The International
Workshop on Biomass & Clean Fossil fuel Power Plant Technology 2004, Jakarta, pp. II-1
–II-24
64
Supriyanto, H., 1994. Pemanfaatan Briket Batubara untuk Rumah Tangga dan Industri Kecil
bersih lingkungan, Loka Karya Energi 25 -27 Oktober 1994, Pertamina-Komite Nasional
Indonesia-World Energy Council, Jakarta
Sumaryono., Basyuri, Y., 1991. Teknik Penggunaan Batubara sebagai Bahan Bakar dalam
Industri Kecil, Loka Karya Energi 3-5 September 1991, Pertamina-Komite Nasional
Indonesia-World Energy Council, Jakarta
Sumaryono, 1995, Proses Pembuatan Biocoal dan Rancangan Tungku Pembakarannya,
Puslitbang Teknologi Mineral, Balai Besar Industri Keramik
Werther,J.,Saenger,M.,Hartge,E-U.,Ogada,T.,Siagi,Z.,2000,Combustion
of
Agricultural
Residues, Progress in Energy and Combustion Science 26,pp.1-27
Winter, F., at al, 1997. Temperatur in a Fuel Particle Burning in a Fluidized Bed, The Effect of
Drying, Devolatilization and Char Combustion, Combustion and Flame, 108, 302-314.
65
REKAYASA
LAPORAN PENELITIAN HIBAH BERSAING
Peningkatan Kualitas Pembakaran
Tungku Briket Batu Bara yang Ramah Lingkungan
Untuk Aplikasi di Rumah Tangga
Oleh :
Ir. Subroto, MT.
Patna Partono, ST., MT.
Ir. Jatmiko, MT.
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Oktober 2009
DIBIAYAI OLEH DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN TINGGI,
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL
SESUAI DENGAN SURAT PERJANJIAN PELAKSANAAN HIBAH PENELITIAN
074/SP2H/PP/DP2M/IV/2009, TERTANGGAL 06 APRIL 2009
i
RINGKASAN
Munculnya penelitian ini ditujukan untuk menemukan desain tingku briket batu bara
yang lebih efisien dan lebih bersih. Efisien dari sisi karakterisasi pembakaran berarti
memiliki efisiensi pembakaran yang tinggi sedangkan lebih bersih berarti polusi yang
ditimbulkan lebih rendah bila dibandingkan dengan tungku briket batu bara yang telah
ada.
Penelitian ini diawali dengan melihat tingkat efisiensi pembakaran dan tingkat polusi
udara yang ditimbulkan dari pembakaran briket batu bara dengan menggunakan
tungku yang sekarang ada di pasaran, kemudian akan diteliti mengenai pengaruh jenis
bahan pembuat tungku terhadap efisiensi pembakarannya, variasi bahan tungku yang
digunakan adalah keramik, pasir cetak, batu tahan api dan glasswool, modifikasi
desain lainnya adalah efek Air Fuel Ratio, efek penambahan swirl, efek penambahan
tutup tungku, efek susunan lobang pembagi udara primer pada dasar tungku, efek
penambahan reflektor panas. Setelah modifikasi desain terbaik ditemukan, Sehingga
output di tahun I adalah desain tungku dan jenis bahan tungku briket batu bara
terbaik.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan kecepatan udara pembakaran
berpengaruh terhadap temperatur pembakaran. Kecepatan udara yang semakin besar
maka temperatur pembakaran juga akan meningkat sedangkan penambahan
pengganggu aliran udara primer memberikan dampak yang kurang signifikan
terhadap temperature pembakaran yang dihasilkan. Penambahan reflektor bentuk
silinder sudut 45°, 60° dan 90° ternyata dapat menurunkan dan meningkatkan
temperatur pada tungku briket batubara. Sedangkan variasi susunan lobang dasar
tungku zig-zag menghasilkan kenaikan temperatur tertinggi jika dibandingkan dengan
variasi susunan persegi dan melingkar karena variasi susunan zig-zag aliran udaranya
lebih merata. Untuk susunan persegi 703 oC pada menit ke- 42, susunan zig-zag 717
o
C pada menit ke- 22 dan susunan melingkar 700 oC pada menit ke- 54 Temperatur
yang tertinggi dihasilkan pada susunan zig-zag dan sementara gas buang CO yang
terendah dihasilkan pada susunan persegi. Penambahan tutup pada tungku briket
batubara berpengaruh pada menurunkan karbon monoksida hasil pembakaran.
Sementara jenis bahan/isolator yang mampu menghasilkan temperatur tertinggi
adalah keramik yang mampu menghasilkan temperature hasil pembakaran
berkisar 900 0 C.
Sehingga desain tungku briket batubara yang diprediksikan menghasilkan
efisiensi pembakaran yang terbaik dari hasil penelitian tahun I adalah tungku
briket batubara berbahan/berisolator keramik dengan penambahan blower
berkecepatan 4, m/s dan mempunyai lobang pembagi udara primer zig-zag
dilengkapi dengan pengarah udara berbentuk segi empat dngan reflektor silinder
90 0.
iii
SUMMARY
The main objective of this research is to find the best coal briquette stove design in
order to make the efficient and clean coal briquette stove.
The
1st years research is begin with to investigated the effect of stove
material/isolator variations (i.e. casting sand, ceramics, fire bricks and glass wool),
increasing air speed variations, swirl shape variations, heat reflector variations, air
distributor hole arrangement variations and stove top closing variations to the coal
briquette stove combustion and CO pollution characteristics.
The result of this research give the best stove design that can be get from this research
i.e. coal briquette stove with made from ceramics which equipped with air blower
that had 4 m/s airflow speed that blown in square air guide/swirl, and had primary
air distributor in zigzag/staggered arrangement and had 90 0 cylindrical heat
reflector.
iv
PRAKATA
Puji syukur tim peneliti haturkan kehadirat Allah SWT, karena hanya karena
bimbingan Nya lah maka penelitian ini dapat terlaksana dengan baik.
Penelitian dengan judul “Peningkatan Kualitas Pembakaran Tungku Briket Batu
Bara yang Ramah Lingkungan Untuk Aplikasi di Rumah Tangga” ini mengupas
mengenai upaya mencari desain tungku briket batubara yang lebih efisien dan lebih
bersih guna aplikasi dalam rumah tangga.
Tim Peneliti mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada DP2M Ditjen Dikti
Depdiknas atas dibiayainya program penelitian ini melalui Program Penelitian Hibah
Bersaing Tahun Anggaran 2009, Tim Peneliti juga mengucapkan terima kasih
sebesar-besarnya kepada semua pihak terkait atas segala dukungannya demi
terselenggaranya penelitian ini.
Akhir kata, peneliti menyadari bahwa penelitian ini belum sempurna, sehingga
peneliti mengharapkan sumbang saran yang konstruktif demi semakin sempurnanya
penelitian ini.
Surakarta, Oktober 2009
Tim Peneliti
v
DAFTAR ISI
Halaman Pengesahan ………………………………………………
Ringkasan dan Summary……………………………………………..
Summary
Prakata ……………………………………………………………….
Daftar Isi………………………………………………………………
Daftar Gambar………………………………………………………..
Daftar Lampiran………………………………………………………
Halaman
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
Bab I. Pendahuluan
1.1. Latar Belakang……………………………………………..
1.2. Perumusan Masalah………………………………………..
Bab II. Dasar Teori
2.1. Landasan Teori …………………………………………..
2.2. Tinjuan Pustaka ……………………………………………
Bab III. Tujuan dan Manfaat Penelitian
3.1. Tujuan Khusus......................................................................
3.2. Manfaat penelitian ................................................................
Bab IV. Metode Penelitian
4.1. Bahan Penelitian...................................................................
4.2. Peralatan Penelitian .........................................................
4.3. Metode Penelitian ................................................................
Bab V. Hasil dan Pembahasan
5.1. Tungku Briket Batubara Yang Ada Di Pasaran....................
5.2. Efek Variasi Kecepatan Udara Pada Briket Standar.............
5.3. Efek Penambahan Pengganggu Aliran Udara Primer
Bentuk Segitiga dan Segiempat...........................................
5.4. Efek Penambahan Reflektor Bentuk Silinder Sudut 45°, 60°
dan 90°..................................................................................
5.5. Efek Susunan Lobang Distributor Udara Pada Lobang
Primary Air Flow………………………………………….
5.6. Efek Penambahan Tutup Pada Tungku Batubara.................
5.7. Efek Jenis Bahan/Isolator Tungku Batubara ……................
1
1
2
3
3
13
18
18
21
19
19
19
27
31
31
32
Bab. VI. Kesimpulan
6.1. Kesimpulan...........................................................................
Daftar Pustaka
Lampiran
60
60
63
66
vi
36
40
48
56
58
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 4.1.
Gambar 4.2
Gambar 4.3
Gambar 4.4
Gambar 4.5
Gambar 4.6
Gambar 4.7
Gambar 4.8
Gambar 4.9
Gambar 4.10
Gambar 4.11
Gambar 4.12
Gambar 4.13
Gambar 4.14
Gambar 4.15
Gambar 4.16
Gambar 5.1
Gambar 5.2
Gambar 5.3
Gambar 5.4
Gambar 5.5
Gambar 5.6
Gambar 5.7
Gambar 5.8
Briket Batubara.................................................................
Tungku Briket Batubara ……………………….
Anemometer Digital
………………………………………..
Thermocouple dan Thermocouple
Reader..................................................
CO meter...................................................
Timbangan Digital ………………..
Hygrometer …………..
Thermometer digital……………
Stopwatch ………
Pengganggu Aliran Udara…………….
Reflektor bentuk silinder …………...
Susunan lobang dasar tungku ………...
Adaptor………….
Blower ……………….
Tutup Tungku Briket...........................................
Skema Peralatan Penelitian ………………………….
Grafik Hubungan Waktu dengan Temperatur pada jarak
0 cm, 1 cm dan 2 cm dari permukaan pada tungku briket
batubara yang ada di pasaran.............................................
Efek Variasi Kecepatan Udara Terhadap Distribusi
Temperatur......................................................................
Efek Variasi Kecepatan Udara Terhadap Kadar CO........
Grafik Hubungan Waktu dengan Temperatur dan Kadar
CO pada jarak 0 cm, 1 cm dan 2 cm dari permukaan
tungku dengan penambahan pengganggu aliran udara
primer bentuk segitiga................................
Grafik Hubungan Waktu dengan Temperatur dan Kadar
CO pada jarak 0 cm, 1 cm dan 2 cm dari permukaan
tungku briket batubara dengan penambahan pengganggu
aliran udara primer bentuk segiempat.....................
Grafik Hubungan Waktu dengan Temperatur dan Kadar
CO pada jarak 0 cm, 1 cm dan 2 cm dari permukaan
tungku briket batubaradengan penambahan reflektor
bentuk silinder sudut 45˚..............................
Grafik Hubungan Waktu dengan Temperatur dan Kadar
CO pada jarak 0 cm, 1 cm dan 2 cm dari permukaan
tungku briket batubara dengan penambahan reflektor
bentuk silinder sudut 60°.
Grafik Hubungan waktu dengan Temperatur dan Kadar
CO pada jarak 0 cm, 1 cm dan 2 cm dari permukaan
tungku briket batubara dengan penmabahan reflektor
bentuk silinder sudut 90˚.................................................
vii
19
19
20
20
21
22
22
23
23
23
24
24
25
25
26
30
32
33
34
38
39
42
43
46
Gambar 5.9
Gambar 5.10
Gambar 5.11
Gambar 5.12
Gambar 5.13
Gambar 5.14
Gambar 5.15
Gambar 5.16
Gambar 5.17
Gambar 5.18
Gambar 5.19
Grafik Hubungan Waktu dengan Temperatur pada jarak
0 cm dari permukaan tungku dengan penambahan
pengarah uadar bentuk segiempat dan penambahan
reflektor bulat sudut 90˚.....................
Hubungan temperatur dan kadar CO dengan waktu pada
susunan persegi .........................................................
Hubungan temperatur dan kadar CO dengan waktu pada
susunan zig-zag..........................................................
Hubungan temperatur dan kadar CO dengan waktu pada
susunan melingkar.......................................................
Hubungan temperatur (T1) dengan waktu pada variasi
susunan persegi, zig-zag dan melingkar........................
Hubungan temperatur (T2) dengan waktu pada variasi
susunan persegi, zig-zag dan melingkar..........................
Hubungan temperatur (T3) dengan waktu pada variasi
persegi, zig-zag dan melingkar........................................
Hubungan Karbon Monoksida (CO) dengan waktu pada
variasi susunan persegi, zig-zag dan melingkar..............
Efek Penambahan Tutup Tungku Terhadap Distribusi…
Efek Penambahan Tutup Tungku Terhadap Kadar CO…
Distribusi Temperatur Pada Tungku Briket Batubara
Akibat Jenis Bahan/Isolator Tungku..................................
viii
47
48
50
48
53
53
54
55
56
57
59
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1
Riwayat Hidup Peneliti
ix
RINGKASAN
Peningkatan Kualitas Pembakaran Tungku Briket Batu Bara yang Ramah Lingkungan
Untuk Aplikasi di Rumah Tangga
Subroto, Patna Partono, Jatmiko
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Munculnya penelitian ini ditujukan untuk menemukan desain tingku briket batu bara yang lebih
efisien dan lebih bersih. Efisien dari sisi karakterisasi pembakaran berarti memiliki efisiensi
pembakaran yang tinggi sedangkan lebih bersih berarti polusi yang ditimbulkan lebih rendah bila
dibandingkan dengan tungku briket batu bara yang telah ada.
Penelitian ini diawali dengan melihat tingkat efisiensi pembakaran dan tingkat polusi udara yang
ditimbulkan dari pembakaran briket batu bara dengan menggunakan tungku yang sekarang ada di
pasaran, kemudian akan diteliti mengenai pengaruh jenis bahan pembuat tungku terhadap
efisiensi pembakarannya, variasi bahan tungku yang digunakan adalah keramik, pasir cetak, batu
tahan api dan glasswool, modifikasi desain lainnya adalah efek Air Fuel Ratio, efek penambahan
swirl, efek penambahan tutup tungku, efek susunan lobang pembagi udara primer pada dasar
tungku, efek penambahan reflektor panas. Setelah modifikasi desain terbaik ditemukan,
Sehingga output di tahun I adalah desain tungku dan jenis bahan tungku briket batu bara terbaik.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan kecepatan udara pembakaran berpengaruh
terhadap temperatur pembakaran. Kecepatan udara yang semakin besar maka temperatur
pembakaran juga akan meningkat sedangkan penambahan pengganggu aliran udara primer
memberikan dampak yang kurang signifikan terhadap temperature pembakaran yang dihasilkan.
Penambahan reflektor bentuk silinder sudut 45°, 60° dan 90°
ternyata dapat menurunkan dan
meningkatkan temperatur pada tungku briket batubara. Sedangkan variasi susunan lobang dasar
tungku zig-zag menghasilkan kenaikan temperatur tertinggi jika dibandingkan dengan variasi
susunan persegi dan melingkar karena variasi susunan zig-zag aliran udaranya lebih merata.
Untuk susunan persegi 703 oC pada menit ke- 42, susunan zig-zag 717 oC pada menit ke- 22 dan
susunan melingkar 700 oC pada menit ke- 54 Temperatur yang tertinggi dihasilkan pada susunan
zig-zag dan sementara gas buang CO yang terendah dihasilkan pada susunan persegi.
Penambahan tutup pada tungku briket batubara berpengaruh pada menurunkan karbon
monoksida hasil pembakaran. Sementara jenis bahan/isolator yang mampu menghasilkan
temperatur tertinggi adalah keramik yang mampu menghasilkan temperature hasil
pembakaran berkisar 900 0C.
Sehingga desain tungku briket batubara yang diprediksikan menghasilkan efisiensi
pembakaran yang terbaik dari hasil penelitian tahun I adalah tungku briket batubara
berbahan/berisolator keramik dengan penambahan blower berkecepatan 4, m/s dan
mempunyai lobang pembagi udara primer zig-zag
berbentuk segi empat dngan reflektor silinder 90 0.
dilengkapi dengan pengarah udara
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Menurut mantan Sekjen OPEC, Subroto, seperti dikutip majalah Energi edisi Agustus 2000,
dalam 18 tahun ke depan Indonesia tidak dapat dikatakan lagi sebagai negara produsen minyak
bila tidak ditemukan cadangan baru. Sebab dengan cadangan terbukti saat ini sebesar 9,85 milyar
barrel dan produksi 1,5 juta barrel per hari (bph), hanya mampu bertahan untuk 18 tahun ke
depan.
Batubara adalah jawaban untuk alternatif energi masa depan Indonesia. Menurut Theo Matasak,
dosen Teknik Geologi Institut Teknologi Bandung, sumber daya alam terbesar yang terkandung
di seantero bumi Nusantara adalah batu bara. Diperkirakan terdapat sumber daya batu bara
sebanyak 36 milyar ton lebih. Penyebaran bahan baku dari fosil tumbuhan yang membatu sejak
30 juta tahun lalu ini hampir merata di Tanah Air. Diantaranya yang menjadi pulau utama adalah
Sumatera dan Kalimantan, sedangkan di Sulawesi, Jawa, dan Irian Jaya juga ada, walau tidak
banyak. Oleh karena itulah maka Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral (DESDM)
melalui ”Blueprint Pengelolaan Energi Nasional 2005-2025”, telah menata kembali energy-mix
nasional dengan menempatkan batu bara sebagai salah satu sumber energi andalan. Jika peran
batubara hanya 14% pada tahun 2005, maka akan dinaikkan menjadi 33% pada tahun 2025.
Sebaliknya, peran BBM diturunkan dari 54% (2005) menjadi 33% (2025). Namun saat ini baru
sekitar 40% dari kemampuan produksi nasional (setara 28 juta ton pertahun) yang dimanfaatkan
untuk keperluan pembangkit listrik sedangkan untuk bahan bakar primer, persentasi penggunaan
batubara lebih kecil lagi, yakni sekitar 32 juta ton pertahun, atau 15% dari total energy-mix
nasional.
Salah satu produk batu bara yang banyak digunakan di Indonesia adalah briket batu bara.
Pengenalan briket batu bara di Indonesia sudah sejak tahun 1993. Namun karena waktu itu harga
minyak tanah,sebagai kompetitor briket batu bara , masih rendah karena disubsidi, maka
pemakaian briket batu bara kurang mendapatkan respon. Kini, seiring dengan harga minyak
tanah yang mahal, maka ide penggunaan briket batu bara di tanah air muncul kembali. Bahkan
pemerintah telah merencanakan untuk membuat 10 juta tungku briket batubara guna membantu
1
masyarakat miskin yang tidak mampu membeli minyak tanah. Namun hal ini masih juga kurang
mendapatkan respon masyarakat, karena briket batu bara masih mengandung beberapa
kelemahan antara lain adanya polusi udara terutama bau dan asap, di samping perlu waktu
(5-10 menit, tergantung kualitas briket batu bara) untuk menyulutnya, setelah menyala
pun besar api agak sulit diatur
Cara mengatasi hal tersebut salah satunya adalah dengan mengatur dan membuat sistem
pembakar sedemikian hingga menghasilkan pembakaran yang sempurna. Pembakaran
yang sempurna, selain mengurangi emisi secara signifikan, juga akan membuat kinerja
dan efesiensi penggunaan energi menjadi optimal.
1.2. Perumusan Masalah
Dari pemaparan diatas, maka dapat dirumuskan beberapa pertanyaan mendasar yang akan
dipecahkan dalam penelitian ini, yaitu
a. bagaimanakah pengaruh jenis bahan/isolator dan perubahan desain tungku briket batu
bara terhadap karaktersitik pembakaran briket batu bara ?
b. bagaimanakah pengaruh jenis bahan/isolator dan perubahan desain tungku briket batu
bara terhadap tingkat polusi pembakaran briket batu bara yang terjadi ?
c. bagaimanakah desain tungku dan bahan tungku yang tepat untuk aplikasi di rumah
tangga ?
2
DAFTAR PUSTAKA
Amorino,Carlo., Madeddu,Alessandra., Raggio,Gianni., Cau,Giorgio., Zotter,Thomas., 2002,
Demonstration Plant of Co-combustion of Coal and on Site Pre-treted Waste in a Fluidized
Bed for Electricity Production, CCT 2002
Biagini,E., Tognotti,L., Mallogni,S., Pasini,S., 2002, Co-Combustion of Coal and Tire Residue
in A Pilot Plant : A Simplied Modeling approach For Scale-Up Predictions of Char
Oxidation, Combust.Sci. and Tech, 174 (11&12) pp. 129-150
Boavida,D.,
Abelha,P.,
Gulyurthu,I., Cabrita,I., 2002, Co-combustion of Coal and Non
Recyclable Paper and Plastic Waste in a Fluidized Bed Reactor, ICCT, Sardinia, Italy, 21st
Oct
Borman, Gary L., Ragland, Kenneth W., 1986, Applied Combustion, Dept. of Mechanical
Engineering Univ of Wisconsin Madison.
Campbell, P. E., 2005. Advanced Combustion and Gasification of Fuel Blends, Northern Ireland
Centre for Energy Research and Technology
Fletcher,Thomas H., 1993, Swelling Properties of Coal Chars During Rapid Pyrolisis and
Combustion, Fuel, Vol. 72 Number 11, pp. 1485-1495
Gale, Thomas K., Bartholomew, Calvin H., Fletcher,Thomas H., 1995, Decreases in The
Swellings and Porosity of Bituminus Coals During Devolatilization at High Heating Rate,
Combustion and Flame 100 : 94-100
Hase, K., Kori, Y., Ohgi, K., 1991, Effect of The Air/Fuel Ratio Fluctuation on The Formation of
Nitogren Oxides, Procedings of the First International Conference, Vilamoura, Portugal,
September 3-5, 1991
Herbawamurti, T. E., 2005. Pemanfaatan Energi Batubara, B2TE Badan Pengkajian dan
Penerapan Teknologi, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta
Ito, Kenichi., Balingcongan, Romeo M., Fujita, Osamu., 1991, Flameless Combustion of
Premixed Gas Within Porous Radiant Burners using a Ceramic Fiber Mat as Burner
Material, Procedings of the First International Conference, Vilamoura, Portugal, September
3-5, 1991
63
Ismail, S., 1992. Beberapa Alternatif Pemanfaatan Batubara Indonesia Sebagai Usaha
Diversifikasi Sumber Energi Primer, Loka Karya Energi. Pertamina-Komite Nasional
Indonesia-World Energy Council, Jakarta
Kerampran, S., Desbordes, D., Veyssiere B., 2000, Study of The Mechanisms of Flame
Acceleration in a Tube of Constant Cross Section, Combust. Sci and Tech, Vol. 158, pp.
71-91
Niode, N., 1988. Pembuatan dan Pemanfaatan Briket dari Batubara Kalimantan, Hasil-hasil
Loka Karya Energi 9-10 Agustus 1988, Pertamina-Komite Nasional Indonesia-World
Energy Council, Jakarta
Prasetyo, Totok.., Effendy, Marwan., 2003, Formulasi Tinggi Nyala Bahan Bakar LPG Di
Daerah Stabilitas Nyala, Jurnal Teknik Gelagar, Vol. 14 No. 01, hal. 73-79
Rahardjo, B. S., 1999. Kajian Pembuatan Kokas Briket Batubara Ombilin dengan Proses
Karbonasi Tak Langsung pada Suhu Rendah untuk Peleburan Besi Skala Industri Kecil,
Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia. Deputi Bidang Teknologi Pengembangan Sumber
Daya Alam, BPPT, Jakarta
Santoso, B.., Himawanto, D.A., 2006, Pengaruh Penambahan Plastik Terhadap Karakteristik
Pembakaran Briket Sampah Kota, Gema Teknik, Vol. I/Tahun IX Maret 2006, hal. 7-13
Soedjoko, T.S., dan Susilo, W., 1988. Briket Batubara untuk keperluan Industri Kecil, Hasilhasil Loka Karya Energi 9-10 Agustus 1988, Pertamina-Komite Nasional Indonesia-World
Energy Council, Jakarta.
Stevanovic,A., Mehta,S., Walther,D.C., Pello,Fernandes,A.C., 2002, The effect of Fiberglass
concentration
on
The
Piloted
Ignition
of
Polypropylene/fibreglass
Composite,
Combust.Sci. and Tech, 174 (11&12) pp. 171-186
Sudarno, 2005, Pengaruh baris Sirip Pada Reflektor Radiasi Panas Terhadap peningkatan
Efisiensi Kompor Minyak Tanah Bersumbu, Seminar Nasiona T. Elektro UMY, Juli 2005
Sudrajat,R., 2004, The Potential of Biomass Energy Resouces in Indonesia for the Possible
Development of Clean Technology Process (CTP), Proceeding of The International
Workshop on Biomass & Clean Fossil fuel Power Plant Technology 2004, Jakarta, pp. II-1
–II-24
64
Supriyanto, H., 1994. Pemanfaatan Briket Batubara untuk Rumah Tangga dan Industri Kecil
bersih lingkungan, Loka Karya Energi 25 -27 Oktober 1994, Pertamina-Komite Nasional
Indonesia-World Energy Council, Jakarta
Sumaryono., Basyuri, Y., 1991. Teknik Penggunaan Batubara sebagai Bahan Bakar dalam
Industri Kecil, Loka Karya Energi 3-5 September 1991, Pertamina-Komite Nasional
Indonesia-World Energy Council, Jakarta
Sumaryono, 1995, Proses Pembuatan Biocoal dan Rancangan Tungku Pembakarannya,
Puslitbang Teknologi Mineral, Balai Besar Industri Keramik
Werther,J.,Saenger,M.,Hartge,E-U.,Ogada,T.,Siagi,Z.,2000,Combustion
of
Agricultural
Residues, Progress in Energy and Combustion Science 26,pp.1-27
Winter, F., at al, 1997. Temperatur in a Fuel Particle Burning in a Fluidized Bed, The Effect of
Drying, Devolatilization and Char Combustion, Combustion and Flame, 108, 302-314.
65
REKAYASA
LAPORAN PENELITIAN HIBAH BERSAING
Peningkatan Kualitas Pembakaran
Tungku Briket Batu Bara yang Ramah Lingkungan
Untuk Aplikasi di Rumah Tangga
Oleh :
Ir. Subroto, MT.
Patna Partono, ST., MT.
Ir. Jatmiko, MT.
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Oktober 2009
DIBIAYAI OLEH DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN TINGGI,
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL
SESUAI DENGAN SURAT PERJANJIAN PELAKSANAAN HIBAH PENELITIAN
074/SP2H/PP/DP2M/IV/2009, TERTANGGAL 06 APRIL 2009
i
RINGKASAN
Munculnya penelitian ini ditujukan untuk menemukan desain tingku briket batu bara
yang lebih efisien dan lebih bersih. Efisien dari sisi karakterisasi pembakaran berarti
memiliki efisiensi pembakaran yang tinggi sedangkan lebih bersih berarti polusi yang
ditimbulkan lebih rendah bila dibandingkan dengan tungku briket batu bara yang telah
ada.
Penelitian ini diawali dengan melihat tingkat efisiensi pembakaran dan tingkat polusi
udara yang ditimbulkan dari pembakaran briket batu bara dengan menggunakan
tungku yang sekarang ada di pasaran, kemudian akan diteliti mengenai pengaruh jenis
bahan pembuat tungku terhadap efisiensi pembakarannya, variasi bahan tungku yang
digunakan adalah keramik, pasir cetak, batu tahan api dan glasswool, modifikasi
desain lainnya adalah efek Air Fuel Ratio, efek penambahan swirl, efek penambahan
tutup tungku, efek susunan lobang pembagi udara primer pada dasar tungku, efek
penambahan reflektor panas. Setelah modifikasi desain terbaik ditemukan, Sehingga
output di tahun I adalah desain tungku dan jenis bahan tungku briket batu bara
terbaik.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan kecepatan udara pembakaran
berpengaruh terhadap temperatur pembakaran. Kecepatan udara yang semakin besar
maka temperatur pembakaran juga akan meningkat sedangkan penambahan
pengganggu aliran udara primer memberikan dampak yang kurang signifikan
terhadap temperature pembakaran yang dihasilkan. Penambahan reflektor bentuk
silinder sudut 45°, 60° dan 90° ternyata dapat menurunkan dan meningkatkan
temperatur pada tungku briket batubara. Sedangkan variasi susunan lobang dasar
tungku zig-zag menghasilkan kenaikan temperatur tertinggi jika dibandingkan dengan
variasi susunan persegi dan melingkar karena variasi susunan zig-zag aliran udaranya
lebih merata. Untuk susunan persegi 703 oC pada menit ke- 42, susunan zig-zag 717
o
C pada menit ke- 22 dan susunan melingkar 700 oC pada menit ke- 54 Temperatur
yang tertinggi dihasilkan pada susunan zig-zag dan sementara gas buang CO yang
terendah dihasilkan pada susunan persegi. Penambahan tutup pada tungku briket
batubara berpengaruh pada menurunkan karbon monoksida hasil pembakaran.
Sementara jenis bahan/isolator yang mampu menghasilkan temperatur tertinggi
adalah keramik yang mampu menghasilkan temperature hasil pembakaran
berkisar 900 0 C.
Sehingga desain tungku briket batubara yang diprediksikan menghasilkan
efisiensi pembakaran yang terbaik dari hasil penelitian tahun I adalah tungku
briket batubara berbahan/berisolator keramik dengan penambahan blower
berkecepatan 4, m/s dan mempunyai lobang pembagi udara primer zig-zag
dilengkapi dengan pengarah udara berbentuk segi empat dngan reflektor silinder
90 0.
iii
SUMMARY
The main objective of this research is to find the best coal briquette stove design in
order to make the efficient and clean coal briquette stove.
The
1st years research is begin with to investigated the effect of stove
material/isolator variations (i.e. casting sand, ceramics, fire bricks and glass wool),
increasing air speed variations, swirl shape variations, heat reflector variations, air
distributor hole arrangement variations and stove top closing variations to the coal
briquette stove combustion and CO pollution characteristics.
The result of this research give the best stove design that can be get from this research
i.e. coal briquette stove with made from ceramics which equipped with air blower
that had 4 m/s airflow speed that blown in square air guide/swirl, and had primary
air distributor in zigzag/staggered arrangement and had 90 0 cylindrical heat
reflector.
iv
PRAKATA
Puji syukur tim peneliti haturkan kehadirat Allah SWT, karena hanya karena
bimbingan Nya lah maka penelitian ini dapat terlaksana dengan baik.
Penelitian dengan judul “Peningkatan Kualitas Pembakaran Tungku Briket Batu
Bara yang Ramah Lingkungan Untuk Aplikasi di Rumah Tangga” ini mengupas
mengenai upaya mencari desain tungku briket batubara yang lebih efisien dan lebih
bersih guna aplikasi dalam rumah tangga.
Tim Peneliti mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada DP2M Ditjen Dikti
Depdiknas atas dibiayainya program penelitian ini melalui Program Penelitian Hibah
Bersaing Tahun Anggaran 2009, Tim Peneliti juga mengucapkan terima kasih
sebesar-besarnya kepada semua pihak terkait atas segala dukungannya demi
terselenggaranya penelitian ini.
Akhir kata, peneliti menyadari bahwa penelitian ini belum sempurna, sehingga
peneliti mengharapkan sumbang saran yang konstruktif demi semakin sempurnanya
penelitian ini.
Surakarta, Oktober 2009
Tim Peneliti
v
DAFTAR ISI
Halaman Pengesahan ………………………………………………
Ringkasan dan Summary……………………………………………..
Summary
Prakata ……………………………………………………………….
Daftar Isi………………………………………………………………
Daftar Gambar………………………………………………………..
Daftar Lampiran………………………………………………………
Halaman
i
ii
iii
iv
v
vi
viii
Bab I. Pendahuluan
1.1. Latar Belakang……………………………………………..
1.2. Perumusan Masalah………………………………………..
Bab II. Dasar Teori
2.1. Landasan Teori …………………………………………..
2.2. Tinjuan Pustaka ……………………………………………
Bab III. Tujuan dan Manfaat Penelitian
3.1. Tujuan Khusus......................................................................
3.2. Manfaat penelitian ................................................................
Bab IV. Metode Penelitian
4.1. Bahan Penelitian...................................................................
4.2. Peralatan Penelitian .........................................................
4.3. Metode Penelitian ................................................................
Bab V. Hasil dan Pembahasan
5.1. Tungku Briket Batubara Yang Ada Di Pasaran....................
5.2. Efek Variasi Kecepatan Udara Pada Briket Standar.............
5.3. Efek Penambahan Pengganggu Aliran Udara Primer
Bentuk Segitiga dan Segiempat...........................................
5.4. Efek Penambahan Reflektor Bentuk Silinder Sudut 45°, 60°
dan 90°..................................................................................
5.5. Efek Susunan Lobang Distributor Udara Pada Lobang
Primary Air Flow………………………………………….
5.6. Efek Penambahan Tutup Pada Tungku Batubara.................
5.7. Efek Jenis Bahan/Isolator Tungku Batubara ……................
1
1
2
3
3
13
18
18
21
19
19
19
27
31
31
32
Bab. VI. Kesimpulan
6.1. Kesimpulan...........................................................................
Daftar Pustaka
Lampiran
60
60
63
66
vi
36
40
48
56
58
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 4.1.
Gambar 4.2
Gambar 4.3
Gambar 4.4
Gambar 4.5
Gambar 4.6
Gambar 4.7
Gambar 4.8
Gambar 4.9
Gambar 4.10
Gambar 4.11
Gambar 4.12
Gambar 4.13
Gambar 4.14
Gambar 4.15
Gambar 4.16
Gambar 5.1
Gambar 5.2
Gambar 5.3
Gambar 5.4
Gambar 5.5
Gambar 5.6
Gambar 5.7
Gambar 5.8
Briket Batubara.................................................................
Tungku Briket Batubara ……………………….
Anemometer Digital
………………………………………..
Thermocouple dan Thermocouple
Reader..................................................
CO meter...................................................
Timbangan Digital ………………..
Hygrometer …………..
Thermometer digital……………
Stopwatch ………
Pengganggu Aliran Udara…………….
Reflektor bentuk silinder …………...
Susunan lobang dasar tungku ………...
Adaptor………….
Blower ……………….
Tutup Tungku Briket...........................................
Skema Peralatan Penelitian ………………………….
Grafik Hubungan Waktu dengan Temperatur pada jarak
0 cm, 1 cm dan 2 cm dari permukaan pada tungku briket
batubara yang ada di pasaran.............................................
Efek Variasi Kecepatan Udara Terhadap Distribusi
Temperatur......................................................................
Efek Variasi Kecepatan Udara Terhadap Kadar CO........
Grafik Hubungan Waktu dengan Temperatur dan Kadar
CO pada jarak 0 cm, 1 cm dan 2 cm dari permukaan
tungku dengan penambahan pengganggu aliran udara
primer bentuk segitiga................................
Grafik Hubungan Waktu dengan Temperatur dan Kadar
CO pada jarak 0 cm, 1 cm dan 2 cm dari permukaan
tungku briket batubara dengan penambahan pengganggu
aliran udara primer bentuk segiempat.....................
Grafik Hubungan Waktu dengan Temperatur dan Kadar
CO pada jarak 0 cm, 1 cm dan 2 cm dari permukaan
tungku briket batubaradengan penambahan reflektor
bentuk silinder sudut 45˚..............................
Grafik Hubungan Waktu dengan Temperatur dan Kadar
CO pada jarak 0 cm, 1 cm dan 2 cm dari permukaan
tungku briket batubara dengan penambahan reflektor
bentuk silinder sudut 60°.
Grafik Hubungan waktu dengan Temperatur dan Kadar
CO pada jarak 0 cm, 1 cm dan 2 cm dari permukaan
tungku briket batubara dengan penmabahan reflektor
bentuk silinder sudut 90˚.................................................
vii
19
19
20
20
21
22
22
23
23
23
24
24
25
25
26
30
32
33
34
38
39
42
43
46
Gambar 5.9
Gambar 5.10
Gambar 5.11
Gambar 5.12
Gambar 5.13
Gambar 5.14
Gambar 5.15
Gambar 5.16
Gambar 5.17
Gambar 5.18
Gambar 5.19
Grafik Hubungan Waktu dengan Temperatur pada jarak
0 cm dari permukaan tungku dengan penambahan
pengarah uadar bentuk segiempat dan penambahan
reflektor bulat sudut 90˚.....................
Hubungan temperatur dan kadar CO dengan waktu pada
susunan persegi .........................................................
Hubungan temperatur dan kadar CO dengan waktu pada
susunan zig-zag..........................................................
Hubungan temperatur dan kadar CO dengan waktu pada
susunan melingkar.......................................................
Hubungan temperatur (T1) dengan waktu pada variasi
susunan persegi, zig-zag dan melingkar........................
Hubungan temperatur (T2) dengan waktu pada variasi
susunan persegi, zig-zag dan melingkar..........................
Hubungan temperatur (T3) dengan waktu pada variasi
persegi, zig-zag dan melingkar........................................
Hubungan Karbon Monoksida (CO) dengan waktu pada
variasi susunan persegi, zig-zag dan melingkar..............
Efek Penambahan Tutup Tungku Terhadap Distribusi…
Efek Penambahan Tutup Tungku Terhadap Kadar CO…
Distribusi Temperatur Pada Tungku Briket Batubara
Akibat Jenis Bahan/Isolator Tungku..................................
viii
47
48
50
48
53
53
54
55
56
57
59
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1
Riwayat Hidup Peneliti
ix
RINGKASAN
Peningkatan Kualitas Pembakaran Tungku Briket Batu Bara yang Ramah Lingkungan
Untuk Aplikasi di Rumah Tangga
Subroto, Patna Partono, Jatmiko
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Munculnya penelitian ini ditujukan untuk menemukan desain tingku briket batu bara yang lebih
efisien dan lebih bersih. Efisien dari sisi karakterisasi pembakaran berarti memiliki efisiensi
pembakaran yang tinggi sedangkan lebih bersih berarti polusi yang ditimbulkan lebih rendah bila
dibandingkan dengan tungku briket batu bara yang telah ada.
Penelitian ini diawali dengan melihat tingkat efisiensi pembakaran dan tingkat polusi udara yang
ditimbulkan dari pembakaran briket batu bara dengan menggunakan tungku yang sekarang ada di
pasaran, kemudian akan diteliti mengenai pengaruh jenis bahan pembuat tungku terhadap
efisiensi pembakarannya, variasi bahan tungku yang digunakan adalah keramik, pasir cetak, batu
tahan api dan glasswool, modifikasi desain lainnya adalah efek Air Fuel Ratio, efek penambahan
swirl, efek penambahan tutup tungku, efek susunan lobang pembagi udara primer pada dasar
tungku, efek penambahan reflektor panas. Setelah modifikasi desain terbaik ditemukan,
Sehingga output di tahun I adalah desain tungku dan jenis bahan tungku briket batu bara terbaik.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan kecepatan udara pembakaran berpengaruh
terhadap temperatur pembakaran. Kecepatan udara yang semakin besar maka temperatur
pembakaran juga akan meningkat sedangkan penambahan pengganggu aliran udara primer
memberikan dampak yang kurang signifikan terhadap temperature pembakaran yang dihasilkan.
Penambahan reflektor bentuk silinder sudut 45°, 60° dan 90°
ternyata dapat menurunkan dan
meningkatkan temperatur pada tungku briket batubara. Sedangkan variasi susunan lobang dasar
tungku zig-zag menghasilkan kenaikan temperatur tertinggi jika dibandingkan dengan variasi
susunan persegi dan melingkar karena variasi susunan zig-zag aliran udaranya lebih merata.
Untuk susunan persegi 703 oC pada menit ke- 42, susunan zig-zag 717 oC pada menit ke- 22 dan
susunan melingkar 700 oC pada menit ke- 54 Temperatur yang tertinggi dihasilkan pada susunan
zig-zag dan sementara gas buang CO yang terendah dihasilkan pada susunan persegi.
Penambahan tutup pada tungku briket batubara berpengaruh pada menurunkan karbon
monoksida hasil pembakaran. Sementara jenis bahan/isolator yang mampu menghasilkan
temperatur tertinggi adalah keramik yang mampu menghasilkan temperature hasil
pembakaran berkisar 900 0C.
Sehingga desain tungku briket batubara yang diprediksikan menghasilkan efisiensi
pembakaran yang terbaik dari hasil penelitian tahun I adalah tungku briket batubara
berbahan/berisolator keramik dengan penambahan blower berkecepatan 4, m/s dan
mempunyai lobang pembagi udara primer zig-zag
berbentuk segi empat dngan reflektor silinder 90 0.
dilengkapi dengan pengarah udara