Pemanfaatan Potensi Limbah Tongkol Jagung Sebagai Energi Alternatif Di Wilayah Provinsi Gorontalo

Pemanfaatan Potensi Limbah Tongkol Jagung Sebagai Energi Alternatif Di Wilayah Provinsi Gorontalo

Siradjuddin Haluti Ridho Hantoro

Fakultas Teknologi Industri, Prodi Teknik Fisika Fakultas Teknologi Industri, Prodi Teknik Fisika Institut Teknologi Sepuluh November

Institut Teknologi Sepuluh November Sukolilo, Surabaya 6011 Jawa Timur Indonesia

Sukolilo, Surabaya 6011 Jawa Timur Indonesia duddy@poligon.ac.id

Abstract— Jagung merupakan komoditi unggulan Propinsi

sekitar 65%, sementara 35% dalam bentuk limbah berupa

Gorontal. Walaupun mengalami fluktuasi produksi jagung ditiap

batang, daun, kulit, dan tongkol jagung (Anonimous, 2003).

tahun tidak mempengaruhi produksi jagung di Provinsi

Badan Pusat Informasi Jagung Provinsi Gorontalo (BPIJ)

Gorontalo. Dalam beberapa tahun terakhir kebutuhan jagung

melaporkan bahwa luas lahan pertanian jagung di Provinsi

makin meningkat, dengan meningkatnya kebutuhan jagung berdampak pada tingginya produksi limbah tongkol jagung yang

Gorontalo pada tahun dari 2008 sekitar 156.898 Ha dengan

dihasilkan provinsi Gorontalo, tentunya ini akan menimbulkan

hasil produksi 753.598 ton, dan pada tahun 2010 sekitar

masalah bagi lingkungan. Limbah tongkol jagung merupakan

164.999 Ha dengan hasil produksi mencapai 679.168 ton.

salah satu sektor yang belum dimanfaatkan di provinsi

Tingginya produksi jagung tiap tahunnya berdampak pada

Gorontalo secara maksimal dalam meningkatkan nilai ekonomis,

tingginya limbah yang dihasilkan terutama limbah tongkol

lebih efisien dan efektif penggunaannya.

Diantaranya

jagung. Limbah tongkol jagung khususnya untuk daerah

pemanfaatan biomassa tongkol jagung sebagai energi bahan

gorontalo belum terolah secara maksimal dalam meningkatkan

bakar alternatif. Tujuan yang diangkat dalam peneliitian ini

nilai ekonomisnya..

adalah Mengetahui potensi produksi limbah tongkol jagung di wilayah Provinsi Gorontalo sebagai energi alternatif dan

Provinsi Gorontalo yang dikenal sebagai penghasil jagung

di Indonesia, hasil utama jagung adalah biji jagung yang

Mengetahui potensi energi alternatif melalui proses pembakaran

langsung (Biomassa) sebagai pemanfaatan dari bahan baku

digunakan terutama untuk makanan manusia dan ternak. Hasil

limbah tongkol jagung untuk pembangkit listrik. Metode

survei bahwa limbah tongkol jagung di Gorontalo belum

pengumpulan data, pengolahan data dan analisis data. Hasil

dimanfaatkan. Limbah tongkol jagung tersebut hanya

potensi bahan bakar yang dapat dihasilkan dari pemanfaatan

menimbulkan masalah serius bagi lingkungan, terutama

limbah tongkol jagung untuk wilayah Provinsi Gorontalo dapat

karena pembakaran limbah akan menimbulkan polusi yang

mencapai total rata-rata sebesar 72.931 ton limbah tongkol

hebat dan juga membahayakan lingkungan. Padahal energi

jagung. Untuk pemanfaatan limbah tongkol jagung sebagai

yang terkandung dalam limbah organik padat dapat

bahan bakar biomassa melalui proses pirolisis menghasilkan

dimanfaatkan melalui pembakaran langsung atau dengan

nilai kalor sebesar 1.293.153.000 MJ dan menghasilkan daya sebesar 359.206 MW. Dengan jumlah daya yang dihasilkan oleh

terlebih dahulu mengkonversikannya dalam bentuk lain yang

bahan bakar tongkol jagung sebesar 359.206 MW telah menutupi

bernilai ekonomis,

yang

lebih

efisien dan efektif

kekurangan defisit daya sebesar 157.417,2 MW yang dibutuhkan

penggunaannya, diantaranya pembakaran langsung (biomassa)

oleh masyarakat provinsi Gorontalo.

melalui proses gasifikasi, sebagai alternatif bahan bakar. Mengamati kondisi potensi produksi limbah tongkol jagung

Kata Kunci : Potensi, Limbah, Tongkol Jagung, Biomassa,

tersebut, maka perlu dilakukan analisa untuk mengetehui

Energi.

pemanfaatan energi yang dihasilkan, jika limbah tongkol tersebut akan digunakan sebagai bahan baku dari pembuatan bahan bakar Biomassa. Untuk mengetahui potensi energi yang dihasilkan dapat dilakukan dengan menghitung nilai rata-rata

produksi limbah tongkol, Perhitungan energi yang dihasilkan Jagung merupakan salah satu komoditi unggulan provinsi

ENDAHULUAN I. P

dapat memberikan informasi tentang kandungan energi dalam Gorontalo, dimana produksi jagung Gorontalo dari tahun

limbah tongkol jagung tersebut, melalui pemanfaatan bahan ketahun mengalami fluktuasi. Disamping untuk memenuhi

baku limbah yang akan berguna untuk keperluan masyarakat kebutuhan hidup masyarakat gorontalo, jagung juga telah

Gorontalo.

dieksport ke luar negeri seperti Malaysia dan Singapura untuk Dengan demikian data informasi kandungan energi yang bahan baku berbagai produk seperti tepung jagung (maizena),

dihasilkan pada limbah tongkol jagung sebagai bahan baku pati jagung, minyak jagung, dan pakan ternak. Dari setiap

untuk pembuatan bahan bakar dapat digunakan sebagai acuan panen jagung diperkirakan jagung (rendemen) yang dihasilkan

dalam merencanakan teknologi tepat guna untuk pembuatan bahan bakar dari tongkol jagung dengan skala yang memadai.

ETODE II. M P ENELITIAN

B. Data Limbah Tongkol Jagung

A. Studi Literatur Dengan melihat data produksi jagung pada tabel 1. ditiap Studi literatur adalah tinjauan berbagai referensi pustaka

Kabupaten dan Kota produksi jagung di Provinsi Gorontalo yang berhubungan dengan data-data pemanfaatan limbah

sangat potensial untuk pengembangan Pemenfaatan limbah tongkol jagung sebagai sumber energi alternatif melalui buku,

tongkol jagung untuk dijadikan sebagai energi alternatif. Salah jurnal, artikel, skripsi atau penelitian yang sudah dilakukan.

satu sektor yang belum dimanfaatkan di Provinsi Gorontalo secara maksimal adalah pemanfaatan limbah pertanian

B. Pengumpulan Data khususnya limbah tongkol jagung. Limbah tongkol jagung pengumpulan data yaitu data tentang produksi jagung yang

khususnya untuk daerah Gorontalo belum terolah secara dihasilkan oleh tiap-tiap kabupaten dan kota di Provinsi

maksimal dalam meningkatkan nilai ekonominya. Limbah Gorontalo. Data produksi jagung ini diperolah dengan

jagung yang biasanya hanya dibuang dan dibakar. mengunjungi Dinas-dinas terkait yang ada di masing-masing

Berikut ini adalah Data hasil Limbah Tongkol Jagung secara kabupaten dan kota. adapun yang menjadi tempat fokus untuk

keseluruhan dari tahun 2008 sampai pada tahun 2012 berdasar pengambilan data yaitu Badan Pusat Informasi Jagung (BPIJ)

data produksi jangung, dapat kita lihat pada tabel.2 Provinsi Gorontalo, inas Pertanian Provinsi Gorontalo, Badan

Tabel 2. Data Potensi Produksi Limbah Tongkol Jagung Ideal Pusat Statistik (BPS) Provinsi Gorontalo.

Kab. Boalemo

C. Pengolahan Data

Data produksi jagung didapat selanjutnya mengetahui jumlah 44.314 produksi limbah tongkol jagung yang dihasilkan oleh tiap-tiap

Limbah Ton

Kab. Gorontalo

kabupaten dan kota di Provinsi Gorontalo yaitu dengan

Limbah Ton

menghitung berdasarkan pengambilan sampel. Setelah itu

Kab.Pohuwato

melakukan Pemanfaatan limbah tongkol jagung sebagai energi

alternatif dalam bentuk bahan bakar Biomassa melalui proses 77.837 pirolisis. Kab. Bonbiol

Limbah Ton

Limbah Ton

D. Analisa Data

Kab. Gorut

Menghitung jumlah energi yang terkandung dalam bahan

Limbah Ton

bakar Biomassa. Berapa energi kalor dan daya yang dihasilkan oleh bahan bakar Biomassa untuk bisa menutupi defisit daya Kota Gorontalo

PLN yang dibutuhkan oleh masyarakat Gorontalo.

Limbah Ton

Produksi limbah tongkol jagung yang dihasilkan pada tabel 2

ASIL P III. H ENELITIAN

merupakan jumlah ideal jika seluruh limbah dapat terkumpul.

A. Produksi Jangung Namun pada kondisi aktual jumlah yang telah disebutkan Produksi jagung di Provinsi Gorontalo mengalami

tidak akan dapat terkumpul 100%. Hal ini disebabkan oleh fluktuasi berdasarkan hasil analisa data produksi jagung

adanya berbagai kondisi misalnya pengumpulan tongkol diwilayah Kabupaten dan Kota di Provinsi Gorontalo dalam 5

jagung pada kecamatan yang menghasilkan tongkol jagung (lima) tahun terakhir.

dalam jumlah besar dengan transportasi yang memadai. Tabel 1. Data Produksi jagung Propinsi Gorontalo 2008 sampai pada 2012

Sementara pada kecamatan dan desa dengan jumlah penghasil limbah tongkol jagung sedikit dengan transportasi yang sulit

serta mahal dalam hal pembiayaan, maka sulit untuk mengumpulkan limbah tongkol jagung. Produksi limbah

Rata

Kab. Boalemo

tongkol jagung yang aktual dihasilkan berdasarkan pada data produksi jagung per kecamatan yang ada diwilayah kabupaten

Produksi/Ton 206.593 144.820

dan kota provinsi Gorontalo. Hal ini dapat dilihat pada tabel 3

Kab. Gorontalo

berikut

Tabel 3 Data Produksi Jagung Aktual

Produksi/Ton 186.221 115.293

Kab. Pohuwato

Rata-rata Produksi Limbah

Daerah

Produksi/Ton 285.726 243.837

yang Aktual (ton)

Kab. Bonbol

Produksi/Ton 16.881 10.485

Kabupaten Boalemo

Kota Gorontalo

Kabupaten Gorontalo

Produksi/Ton 883 529

Kabupaten Pohuwato

Kab. Gorut

Kabupaten Bonebolango

Kabupaten Gorontalo Utara

Produksi/Ton 57.295 54.146

Kota Gorontalo

Untuk persentase persen limbah tongkol jagung yang dapat terkumpul sebesar Kabupaten. Boalemo (78%), kabupaten. Gorontalo (55%), kabupaten. Pohuwato (85%), kabupaten. Gorontalo Utara (43%), kabupaten. Bone Bolango (60%), dan kota Gorontalo (47%).

C. Pemanfaatan Limbah Tongkol jangung Sumber energi terbarukan yang berasal dari komoditas

Diagram T-s siklus PLTU (siklus rankine). jagung di Indonesia belum dimanfaatkan secara optimal. Studi

a – b : Air dipompa dari tekanan P 2 menjadi P 1 . Langkah mengenai pengembangan potensi sumber energi terbarukan

ini adalah langkah kompresi isentropis, dan proses ini yang berasal dari komoditas jagung telah dilakukan di

terjadi pada pompa air pengisi.

berbagai negara. Potensi pemanfaatan dan pengembangan sumber energi terbarukan tersebut di antaranya adalah sebagai

b – c : Air bertekanan ini dinaikkan temperaturnya hingga berikut:

mencapai titik didih. Terjadi di LP heater, HP heater dan Economiser ..

Pemanfaatan Limbah

PembangkitListrik Dengan Cara Pembakaran Langsung

c – d : Air berubah wujud menjadi uap jenuh. Langkah ini (Biomassa)

disebut vapourising (penguapan) dengan proses isobar Pembakaran langsung yaitu dengan cara membakar

isothermis , terjadi di boiler yaitu di wall tube (riser) dan biomassa untuk memanaskan boiler untuk menghasilkan uap

steam drum .

yang akan memutar turbin untuk menggerakkan generator. Boiler adalah sebuah bejana tertutup dimana panas

d – e : Uap dipanaskan lebih lanjut hingga uap mencapai pembakaran dialirkan ke air sampai terbentuk air panas atau

temperatur kerjanya menjadi uap panas lanjut (superheated steam. Air panas atau steam pada tekanan tertentu kemudian

vapour ). Langkah ini terjadi di superheater boiler dengan digunakan untuk mengalirkan panas kesuatu proses. Sistem

proses isobar.

boiler terdiri dari : sistem air umpan, sistem steam, sistem bahan bakar. Air adalah media yang dipakai pada proses

: Uap melakukan kerja sehingga tekanan dan bertemperatur tinggi ataupun untuk perubahan parsial menjadi

• e–f

temperaturnya turun. Langkah ini adalah langkah ekspansi energi mekanis pada sebuah turbin. Sistem pembakaran yang

isentropis , dan terjadi didalam turbin. terjadi pada boiler hingga terbentuknya steam yang merupakan hasil pembakaran yang diperlukan untuk menggerakan turbin

• f–a : Pembuangan panas laten uap sehingga berubah

sehingga akan tercipta tegangan listrik pada generator. menjadi air kondensat. Langkah ini adalah isobar isothermis , dan terjadi didalam kondensor.

Untuk tingkat efisiensi pada boiler atau ketal uap tingkat efisiensinya berkisar antara 70% hingga 90%. Efisiensi ini dapat dievaluasi dengan menggunakan rumus :

efisiensi boiler (η) = sebelum tongkol jagung di gunakan untuk memanaskan boiler

Proses konversi energy pada PLTU maka terlebih dahulu di ketahui karateristik dari tongkol Cara kerja: Penggerak mula (prime mover) yang

jagung tersebut.

mengubah energi panas dalam uap menjadi energi mekanis Analisis kimia tongkol jagung (Lachke, 2002) berupa putaran poros turbin. Selanjutya poros turbin dikopel

Tabel 4.

13,9 dengan poros generator untuk menghasilkan energi listrik.

Kadar Air

1,17 Siklus kerja PLTU yang merupakan siklus tertutup dapat

Abu

Analisa Kandungan Zat Kimia

digambarkan dengan diagram T-s (Temperatur – entropi).

C 43,42 Siklus ini adalah penerapan siklus rankine ideal. Adapun

H 6,32 urutan langkahnya adalah :

HHV (MJ/kg)

Nilai kalor yang diperoleh dari limbah biomassa sekitar 14,7 dalam 5 (lima) tahun terakhir, total pertahun produksi MJ/kg. Jika dikonversi dalam ton, maka jumlahnya sekitar

jagung sebesar 501.685 ton dengan potensi produksi 14.700 MJ/ton. Nilai kalor dan daya total pada setiap

limbah tongkol jagung total pertahun mencapai kabupaten/kota dan nilai total di Provinsi Gorontalo dapat

172.913 ton. dan melakukan pemetaan daerah potensi dilihat pada tabel 7. berikut.

limbah tongkol jagung.

Tabel 5. Daya Yang Dihasilkan Berdasarkan Produksi Limbah tongkol • Berdasarkan hasil potensi produksi limbah untuk

jagung aktual

pemanfaatan limbah tongkol sebagai bahan bakar alternatif melalui proses pembakaran langsung

Rata-rata Produksi

Konversi Nilai

(Biomassa) melalui proses pirolisis menghasilkan

Daerah

Limbah Aktual

Nilai Kalor (MJ)

daya 359.26 MW dan energi kalor 1.293.153.000 MJ. • Dengan daya yang dihasilkan oleh limbah tongkol

Kab. Boalemo 34.565

jagung sebesar 359.206 MW dapat menutupi depisit

kekurangan daya sebesar 157.417,2 MW yang dibutuhkan masyarakat provinsi Gorontalo

Kab. Gorontalo 19.724

Kab. Pohuwato 66.435

D AFTAR P USTAKA

Kab. Bonbol

[1] Alkuino E.L. 2000. Gasifying farm wastes as source of cheap heat for drying paddy and corns. International Rich Research

Kab. Gorut 4.689

Kota Gorontalo

Organization, Philipines

[2] Anonimous, 2003, Provil Proyek Industri Briket Arang

Tempurung Kelapa.

Berdasarkan Tabel 5. dapat kita lihat daya pada setiap [3] BPS Provinsi Gorontalo, 2009, Gorontalo Dalam Angka. kabupaten/ kota dan daya total yang dapat dihasilkan dari

[4] Agustina, S. E. 2004. Biomass Potential as Renewable Energy limbah tongkol jagung per tahun. Perhitungan daya didasarkan

Resources in Agriculture. Proceedings of International Seminar pada perkalian antara efisiensi bahan bakar tongkol jagung

on Advanced Agricultural.

terhadap jumlah total nilai kalor tongkol jagung per tahun. [5] Bridgwater, A. (2003). Renewable fuels and chemicals by Dari data tersebut dapat dilihat total daya yang diperolah

thermal processing of biomass. Chem. Eng. J. (2003) 91, 87– sebesar 359.206 MW per tahun. Jika kita membandingkan

daya yang dihasilkan PLN per tahun terhadap daya yang [6] Intan Aripin Ilmi, Ya’umar. Analisis Efisiensi Sistem dibutuhkan

Pembakaran Pada Boiler PLTU Unit III PT. PJB UP Gresik Dengan Metode Statistical Process Control.

memperoleh daya sebagai berikut : Daya terpasang PLN/tahun adalah sebesar 475.054,8 MW

[7] Lehman, J., (2007). Engineering and Farm Work Operation. Bogor, 25-26 August 2004. Bio-energy in the black. Concepts

Daya mampu PLN/tahun adalah sebesar 317.637,6 MW. and question. Front Ecology Environment 5, 381–387. Jika dihitung defisit daya PLN provinsi Gorontalo dapat

mencapai 157.417,2 MW. Artinya pemerintah masih harus [8] Noldi. N, 2009, Uji Komposisi Bahan Pembuatn Briket Biorang Tempurung Kelapa dan Serbuk Kayu Terhadap Mutu yang

menyiapkan daya sebesar 157.417,2 MW untuk memenuhi Dihasilkan. Skripsi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas kebutuhan masyarakat.

Sumatera Utara. Sumatera Utara

Dengan penambahan daya yang diperoleh dari bahan bakar [9] Prasetyo, T, Joko Handoyo, dan Cahyati Setiani. 2002. tongkol jagung sebesar 359.206 MW per tahunnya, maka

Karakteristik Sistem Usahatani Jagung-Ternak di Lahan Irigasi. jumlah daya yang dihasilkan oleh bahan bakar tongkol jagung

Prosiding Seminar Nasional: Inovasi Teknologi Palawija, Buku sebesar 359.206 MW telah menutupi kekurangan defisit daya

2- Hasil Penelitian dan Pengkajian. Pusat Penelitian dan sebesar 157.417,2 MW yang dibutuhkan oleh masyarakat

Pengembangan Sosial Ekonomi Pertanian, Badan Litbang provinsi Gorontalo.

Pertanian, hal. 581-605.

Provinsi Gorontalo yang terdiri dari lima kabupaten dan [10] Seran, J.B. 1990.,”Bioarang Untuk Memasak”, Edisi II, Liberti., satu kotamadya Rasio Elektrifikasinya baru mencapai 49,79

Yogyakarta.

persen. Adapun daftar tunggu PLN mencapai 2.732 [11] Soeyanto,T. 1982. “Cara Membuat Sampah jadi Arang dan permintaan atau sebesar 38.719 MW.

Kompos”, Yudhistira, Jakarta [12] Widodo,Teguh Wikan, A. Asari, Ana N.dan Elita, R. Bio Energi

Berbasis Jagung dan Pemanfaatan Limbahnya. Balai Besar • Pengembangan Mekanisasi Pertanian Serpong Badan Litbang Produksi limbah tongkol jagung di provinsi

ESIMPULAN IV. K

Gorontalo sangat potensial untuk pengembangan

Pertanian, Departemen Pertanian

pemanfaatan limbah tongkol jagung untuk dijadikan

sebagai energi alternatif, limbah tongkol yang dihasilkan berdasarkan data jumlah produksi jagung

Dokumen yang terkait

Analisis Komparasi Internet Financial Local Government Reporting Pada Website Resmi Kabupaten dan Kota di Jawa Timur The Comparison Analysis of Internet Financial Local Government Reporting on Official Website of Regency and City in East Java

19 819 7

Analisis komparatif rasio finansial ditinjau dari aturan depkop dengan standar akuntansi Indonesia pada laporan keuanagn tahun 1999 pusat koperasi pegawai

15 355 84

Analisis Komposisi Struktur Modal Pada PT Bank Syariah Mandiri (The Analysis of Capital Structure Composition at PT Bank Syariah Mandiri)

23 288 6

FREKWENSI PESAN PEMELIHARAAN KESEHATAN DALAM IKLAN LAYANAN MASYARAKAT Analisis Isi pada Empat Versi ILM Televisi Tanggap Flu Burung Milik Komnas FBPI

10 189 3

Analisis Sistem Pengendalian Mutu dan Perencanaan Penugasan Audit pada Kantor Akuntan Publik. (Suatu Studi Kasus pada Kantor Akuntan Publik Jamaludin, Aria, Sukimto dan Rekan)

136 695 18

Analisis Penyerapan Tenaga Kerja Pada Industri Kerajinan Tangan Di Desa Tutul Kecamatan Balung Kabupaten Jember.

7 76 65

Analisis Pertumbuhan Antar Sektor di Wilayah Kabupaten Magetan dan Sekitarnya Tahun 1996-2005

3 59 17

Analisis tentang saksi sebagai pertimbangan hakim dalam penjatuhan putusan dan tindak pidana pembunuhan berencana (Studi kasus Perkara No. 40/Pid/B/1988/PN.SAMPANG)

8 102 57

Analisis terhadap hapusnya hak usaha akibat terlantarnya lahan untuk ditetapkan menjadi obyek landreform (studi kasus di desa Mojomulyo kecamatan Puger Kabupaten Jember

1 88 63

Dominating Set Dan Total Dominating Set Dari Graf-Graf Khusus

5 80 24