Pembuatan Dan Karakterisasi Briket Bioarang Cangkang Kemiri – Kulit Durian Sebagai Bahan Bakar Alternatif

(1)

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BRIKET BIOARANG

CANGKANG KEMIRI – KULIT DURIAN SEBAGAI

BAHAN BAKAR ALTERNATIF

SKRIPSI

ELIZABETH SITUMORANG

080801053

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2012


(2)

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BRIKET BIOARANG CANGKANG KEMIRI – KULIT DURIAN SEBAGAI

BAHAN BAKAR ALTERNATIF

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

ELIZABETH SITUMORANG 080801053

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2012


(3)

PERSETUJUAN

Judul : PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BRIKET BIOARANG CANGKANG KEMIRI - KULIT DURIAN SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF

Kategori : SKRIPSI

Nama : ELIZABETH SITUMORANG

Nomor Induk Mahasiswa : 080801053

Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA

Departemen : FISIKA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Diluluskan di Medan, Juli 2012

Diketahui

Departemen Fisika FMIPA USU Pembimbing, Ketua,

DR. MARHAPOSAN SITUMORANG Dr. PERDINAN SINUHAJI, MS NIP. 19551030119800031003 NIP : 195903101987031002


(4)

PERNYATAAN

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI BRIKET BIOARANG CANGKANG KEMIRI - KULIT DURIAN SEBAGAI

BAHAN BAKAR ALTERNATIF

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juli 2012

ELIZABETH SITUMORANG 080801053


(5)

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Pemurah dan Maha Penyanyang, dengan limpah karunia-Nya kertas kajian ini berhasil diselesaikan dalam waktu yang telah ditetapkan.

Pada kesempatan ini Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Dr. Perdinan Sinuhaji, MS selaku pembimbing pada penyelesaian skripsi ini yang telah memberikan panduan dan penuh kepercayaan kepada Penulis untuk menyempurnakan kajian ini. Panduan ringkas, padat, dan profesional telah diberikan kepada Penulis agar Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

2. Ketua Departemen Fisika USU, Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, Sekretaris Departemen Fisika USU, Ibu Dra. Justinon, M.S, beserta staff pegawai di Kantor departemen Fisika USU yang telah membantu Penulis didalam melengkapi administrasi.

3. Ayahanda tercinta G. Situmorang dan Ibunda Tercinta D. Sinaga, kakak Andri Marina L. Situmorang, adik Daud Situmorang, serta keluarga Bapa uda Deni Situmorang di Belawan yang terus mendukung dan memberikan semangat kepada Penulis baik dalam moral, doa dan dalam material.

4. Keluarga besar Op. Situmorang dan Op. Sinaga yang selalu memberikan motivasi juga semangat kepada Penulis.

5. Teman-teman di Jurusan Fisika USU khususnya angkatan 2008 (PhysiCreative), yaitu Bora, Eben, Albert, Ervinna, Bheng An, Rolas, Zemba, Asman, Perdana, there, nya, yosephin, metar, Elda, Donal, roni, mangara, andes, putri, zulkar, zemba, hiras, martin dan yang belum disebutkan namanya yang memberikan bantuan dan dorongan semangat didalam menyelesaikan skripsi ini. Serta adik-adik angkatan 2011 (Physic Prolix), yang terus menghibur dan memberikan semangat kepada Penulis.

6. Sahabat terkasih Hiras M. Sitanggang, yang selalu mendukung dan memberikan semangat serta doa kepada Penulis. Juga kepada teman Penulis Chrisnawaty Sirait, yang juga memberi dukungan, semangat kepada Penulis.

Semoga kasih Karunia dan berkat dari Tuhan Yesus Kristus yang selalu menyertai kamu semua. Amin

Terima kasih atas semua dukungan, bantuan dan semangat yang selama ini Penulis terima guna menyelesaikan skripsi ini. Akhir kata Penulis mengucapkan terima kasih dan semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca.

Medan, Juli 2012


(6)

ABSTRAK

Pada penelitian ini, Briket Bioarang dibuat dari campuran tepung arang cangkang kemiri (CK) dan kulit durian (KD) dengan memvariasikan jumlah komposisi massa bahan 80% CK, 64% CK- 16% KD, 32% CK – 48% KD, 16% CK- 64% KD, 80% KD. Dengan perbandingan komposisi CK-KD : perekat tapioka adalah = 80% : 20%. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat-sifat fisika, kimia, dan mekanik dari briket cangkang kemiri – kulit durian (nilai kalor, densitas, kadar air, kadar air dan C-organik dalam masing-masing arang bahan, dan kekuatan tekan) serta membandingkan mutunya berdasarkan SNI 01-6235-2000 dan berdasarkan standar jepang, USA, dan Inggris. Dari penelitian ini, diketahui bahwa kandungan air dan karbon dalam tepung arang penyusun briket bioarang, sangat mempengaruhi mutu dari briket yang dihasilkan. Pada penelitian ini, didapatkan bahwa nilai kalor yang sesuai standar adalah pada 16% CK- 64% KD, yaitu 5.067,6 cal/gr dan pada 80% CK, yaitu 5011,7 cal/gr. nilai kuat tekan briket yang sesuai standar USA adalah 32% CK – 48% KD, yaitu 61,2347 kg/cm2. Densitas briket yang sesuai standar Inggris adalah pada 32% CK- 48% KD, 16% CK – 64% KD, dan 80% KD. Kadar air briket terendah pada 80% CK, yaitu 6,17%. Kadar karbon terbanyak dan kadar air terendah terdapat pada tepung arang cangkang kemiri, yaitu 53,68% dan 0,66%. Sedangkan pada tepung arang kulit durian kadar karbon dan airnya adalah 49,66 % dan 5,94%.


(7)

Manufacture and Characterization of Candlenut Shells Biocharcoal Briquette - Durian Leather

ABSTRACT

In this research, BioCharcoal Briquette made of a mixture of candlenut shell charcoal powder (CK) and the leather of durian (KD) by varying the amount of the mass composition of the material 80% CK, 64% CK- 16% KD, 32% CK – 48% KD, 16% CK- 64% KD, 80% KD. By comparison of the material and the adhesive composition is 80%: 20%. This research aims to determine the physical properties, chemical, and mechanical properties of candlenut shell briquette - durian leather (calori value, density, amount or level of moisture, water content and C-organic in each carbon material, and compressive strength) and then compare the quality based on SNI 01-6235-2000. From this research, it is known that water and carbon content in the powder of charcoal briquette bioCharcoal, greatly affects the quality of the briquette produced. In this research, it was found that the highest calorific value and mach to the standart there is in 16% of CK-64% KD and 80% CK, which is 5067,6 cal/gr and 5011,7 cal/gr. the persistence press that mach to USA standaritasion is on 32% CK - 48% of KD, which is 61.2347 kg/cm2. The density briquette are which mach to Standarization of England on 32% CK-48% KD, 16% CK-64% KD, and 80% KD. Lowest water content at 80% briquettetes CK, which is 6.17%. Highest carbon content and lowest moisture content found on pecan shell charcoal powder, which is 53.68% and 0.66%. While the skin of durian powder charcoal carbon and water content is 49.66% and 5.94%.


(8)

DAFTAR ISI

Halaman

Persetujuan ii

Pernyataan iii

Penghargaan iv

Abstrak v

Abstract vi

Daftar Isi vii

Daftar Tabel ix

Daftar Gambar x

Bab I. Pendahuluan

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Batasan Masalah 3

1.4 Tujuan Penelitian 4

1.5 Manfaat Penelitian 4

1.6 Sistematika Penulisan 4

Bab II. Tinjauan Pustaka

2.1 Energi Secara Umum 6

2.2 Bahan Bakar Hayati 9

2.3 Biomassa untuk Bahan Bakar 10

2.3.1 Konversi Termal Biomassa 11

2.3.2 Pemanfaatan Limbah Pertanian Menjadi Bahan Bakar Biomassa 12

2.4 Tanaman Kemiri 13

2.5 Tanaman Durian 15

2.6 Briket 18

2.7 Briket Bioarang 18

2.7.1 Sifat-sifat Briket Bioarang 20

2.7.2 Parameter Dalam Pembuatan Briket Bioarang 21

2.7.3 Tahapan Pembuatan Briket Bioarang 21

2.7.4 Prinsip Dasar Pembuatan Briket Bioarang 22

2.7.4.1 Proses Karbonisasi 22

2.7.4.2 Prinsip Karbonisasi 22

2.7.4.3 Metode Karbonisasi 23

2.7.4.4 Penggilingan Arang 24

2.7.4.5 Bahan Perekat 24

2.7.5 Keunggulan Briket Bioarang 26

2.7.6 Briket Menurut Standar Mutu Indonesia (SNI) 28

Bab III Metodologi Penelitian

3.1 Tempat Penelitian 29

3.2 Peralatan dan Bahan 29

3.2.1 Peralatan 29

3.2.2 Bahan 30

3.3 Prosedur Pembuatan Briket 30


(9)

3.3.2 Proses Pembuatan Arang Kulit durian 31

3.3.3 Prosedur pembuatan briket cangkang kemiri-kulit durian 32

3.4 Diagram Alir Penelitian 34

3.5 Pengujian Briket 35

3.5.1 Sifat Fisis 35

3.5.1.1 Densitas 35

3.5.1.2 Kalor Briket 35

3.5.2 Sifat Mekanik 36

3.5.2.1 Kuat tekan 36

3.5.3 Sifat Kimia 37

3.5.3.1 Kadar Karbon Organik (C-Organik) Tepung Arang (Metode

Gravimetri) 37

3.5.3.2 Kadar Air Briket Bioarang 37

3.5.3.3 Kadar Air Tepung Arang (Metode Gravimetri) 38

Bab IV. Hasil dan Pembahasan

4.1 Densitas 39

4.2 Kalor Briket 40

4.3 Kuat Tekan 42

4.4 Kadar Karbon Organik (C-Organik) 44

4.5 Kadar Air Tepung Arang 44

4.6 Kadar Air Briket 45

Bab V. Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan 47

5.2 Saran 48

Daftar Pustaka 49


(10)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Potensi Energi Biomassa Di Indonesia 13

Tabel 2.2 Kandungan Kimia Cangkang Kemiri 14

Tabel 2.3 Daftar Analisa Bahan Perekat 26

Tabel 2.4 Syarat Mutu Briket Arang Kayu 28

Tabel 4.1 Densitas Briket Bioarang Cangkang Kemiri-Kulit Durian 39

Tabel 4.2 Kalor Briket Bioarang Cangkang Kemiri-Kulit Durian 41

Tabel 4.3 Kuat Tekan Briket Bioarang Cangkang Kemiri-Kulit Durian 42

Tabel 4.4 Kadar Karbon Organik (C-Organik) Tepung Arang Cangkang Kemiri

dan Tepung Arang Kulit Durian 44

Tabel 4.5 Kadar Air Tepung Arang Cangkang Kemiri dan Tepung Arang Kulit Durian

44


(11)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Cangkang Kemiri 15

Gambar 2.2 Kulit Durian yang Akan Dijadikan Briket 17

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian 34

Gambar 3.2 Skema Pengujian Kuat Tekan Briket 36

Gambar 4.1 Hubungan Komposisi Campuran Kulit Durian (KD) terhadap

Densitas Briket 40

Gambar 4.2 Hubungan Komposisi Campuran Kulit Durian (KD) Terhadap

Kalor Briket 41

Gambar 4.3 Hubungan Komposisi Campuran Kulit Durian terhadap Kuat

Tekan Briket 43

Gambar 4.4 Hubungan Komposisi Campuran Kulit Durian (KD) Terhadap


(12)

ABSTRAK

Pada penelitian ini, Briket Bioarang dibuat dari campuran tepung arang cangkang kemiri (CK) dan kulit durian (KD) dengan memvariasikan jumlah komposisi massa bahan 80% CK, 64% CK- 16% KD, 32% CK – 48% KD, 16% CK- 64% KD, 80% KD. Dengan perbandingan komposisi CK-KD : perekat tapioka adalah = 80% : 20%. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat-sifat fisika, kimia, dan mekanik dari briket cangkang kemiri – kulit durian (nilai kalor, densitas, kadar air, kadar air dan C-organik dalam masing-masing arang bahan, dan kekuatan tekan) serta membandingkan mutunya berdasarkan SNI 01-6235-2000 dan berdasarkan standar jepang, USA, dan Inggris. Dari penelitian ini, diketahui bahwa kandungan air dan karbon dalam tepung arang penyusun briket bioarang, sangat mempengaruhi mutu dari briket yang dihasilkan. Pada penelitian ini, didapatkan bahwa nilai kalor yang sesuai standar adalah pada 16% CK- 64% KD, yaitu 5.067,6 cal/gr dan pada 80% CK, yaitu 5011,7 cal/gr. nilai kuat tekan briket yang sesuai standar USA adalah 32% CK – 48% KD, yaitu 61,2347 kg/cm2. Densitas briket yang sesuai standar Inggris adalah pada 32% CK- 48% KD, 16% CK – 64% KD, dan 80% KD. Kadar air briket terendah pada 80% CK, yaitu 6,17%. Kadar karbon terbanyak dan kadar air terendah terdapat pada tepung arang cangkang kemiri, yaitu 53,68% dan 0,66%. Sedangkan pada tepung arang kulit durian kadar karbon dan airnya adalah 49,66 % dan 5,94%.


(13)

Manufacture and Characterization of Candlenut Shells Biocharcoal Briquette - Durian Leather

ABSTRACT

In this research, BioCharcoal Briquette made of a mixture of candlenut shell charcoal powder (CK) and the leather of durian (KD) by varying the amount of the mass composition of the material 80% CK, 64% CK- 16% KD, 32% CK – 48% KD, 16% CK- 64% KD, 80% KD. By comparison of the material and the adhesive composition is 80%: 20%. This research aims to determine the physical properties, chemical, and mechanical properties of candlenut shell briquette - durian leather (calori value, density, amount or level of moisture, water content and C-organic in each carbon material, and compressive strength) and then compare the quality based on SNI 01-6235-2000. From this research, it is known that water and carbon content in the powder of charcoal briquette bioCharcoal, greatly affects the quality of the briquette produced. In this research, it was found that the highest calorific value and mach to the standart there is in 16% of CK-64% KD and 80% CK, which is 5067,6 cal/gr and 5011,7 cal/gr. the persistence press that mach to USA standaritasion is on 32% CK - 48% of KD, which is 61.2347 kg/cm2. The density briquette are which mach to Standarization of England on 32% CK-48% KD, 16% CK-64% KD, and 80% KD. Lowest water content at 80% briquettetes CK, which is 6.17%. Highest carbon content and lowest moisture content found on pecan shell charcoal powder, which is 53.68% and 0.66%. While the skin of durian powder charcoal carbon and water content is 49.66% and 5.94%.


(14)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sejak awal Oktober 2005 harga bahan bakar minyak, termasuk minyak tanah di Indonesia naik, masyarakat mulai ramai membicarakan bagaimana cara mencari bahan bakar alternatif yang relatif murah. (Sukandarrumidi, 2006)

Kenaikan harga Bahan Bakar Minyak (BBM) di Indonesia yang diberlakukan mulai tanggal 1 Oktober 2005, telah banyak merugikan masyarakat, termasuk pula industri yang memanfaatkan Bahan bakar minyak sebagai bahan bakar industri. Apabila kenaikan harga BBM melanda pada industri kecil, maka dapat dipastikan industri tersebut akan mengalami kerugian, tidak mampu lagi melakukan pengadaan bahan bakar dalam bentuk BBM.

Pada Desember 2011, pemerintah juga merencanakan akan menaikkan harga BBM bersubsidi. Namun rencana ini tidak jadi dilaksanakan, padahal pada saat itu harga minyak dunia sudah mencapai US$ 100 per barel. Rencana kenaikan harga BBM ini kemudian muncul kembali pada awal tahun 2012. Sebelumnya, beberapa waktu lalu pemerintah telah membahas opsi untuk menaikkan harga BBM bersubsidi untuk menekan anggaran BBM dalam APBN 2012 yang bakal bengkak. Pasalnya, harga minyak dunia saat ini sudah mencapai US$120 per barel. Awalnya, rencana tersebut akan dilaksanakan mulai 1 April mendatang dengan opsi kenaikan antara Rp500 hingga Rp1.500 per liter. Rencana tersebut kemudian diundur lagi yang kemungkinan besar akan dilaksanakan mulai Mei mendatang dengan salah satu opsi menaikkan harga BBM maksimal mencapai Rp2.000 per liter. (sumber: www.medandailybisnis.com, 2012)


(15)

Perecanaan kenaikan harga BBM ini menjadi salah satu faktor pencarian bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan, murah, dan dapat di buat sendiri oleh masyarakat. Bahan bakar alternatif ini di hasilkan dari berbagai macam limbah pertanian, seperti cangkang kemiri, kulit durian, alang-alang dan lain sebagainya.

Bahan bakar alternatif ini akan menghasilkan energi biomassa yang di buat dalam bentuk briket bioarang. Dimana, pada penelitian-penelitian yang telah dilakukan oleh para peneliti sebelumnya diketahui bahwa briket bioarang mempunyai kualitas yang sama baiknya dengan bahan bakar lainnya. Salah satunya adalah briket cangkang kemiri pada penelitian Junifa Layla Sihombing (2006), briket cangkang kemiri dapat menghasilkan kalor sebesar 5916 kal/gr. Sedangkan untuk briket kulit durian pada penelitian samsudin anis (2006), briket kulit durian dapat menghasilkan kalor sebesar 5.010 kal/gr.

Untuk semakin mengembangkan penggunaan limbah pertanian sebagai bahan bakar alternatif pengganti minyak tanah, akan dilakukan penelitian, bagaimana kemudian agar campuran dari limbah cangkang kemiri dan limbah kulit durian dapat dimanfaatkan menjadi benda yang bernilai jual, yaitu mengubahnya menjadi energi (bahan bakar) alternatif. Dimana peneliti berharap, agar briket cangkang kemiri-kulit durian yang dihasilkan dapat dimanfaatkan sebagai pengganti dari minyak tanah dan memiliki kualitas yang lebih baik dari briket cangkang kemiri dan briket kulit durian itu sendiri.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Bagaimana proses pembuatan dan bentuk briket dari cangkang kemiri dan kulit durian.

2. Apakah briket arang cangkang kemiri dan kulit durian dapat memenuhi standar mutu SNI briket arang kayu.


(16)

3. Berapakah komposisi campuran bahan cangkang kemiri dan kulit durian yang paling sesuai, agar dapat memenuhi standar mutu briket arang kayu sesuai dengan SNI.

4. Bagaimanakah sifat – sifat fisik, kimia, dan mekanik dari briket cangkang kemiri – kulit durian (nilai kalor, densitas, kadar air, unsur dalam masing-masing abu bahan dan kekuatan tekan).

1.3 Batasan Masalah

Agar permasalahan yang akan dibahas dapat menjadi terarah, maka diperlukan beberapa batasan masalah. Batasan masalah tersebut adalah sebagai berikut :

1. Bahan baku yang digunakan untuk membuat briket adalah cangkang kemiri dan kulit durian.

2. Persentasi komposisi bahan campuran cangkang–kulit durian adalah:

80% CK : 0% KD, 16% CK: 64% KD, 32% CK : 48% KD, 48% CK : 32% KD, 48% CK : 32% KD, 0% CK : 80% KD.

3. Bahan perekat yang digunakan pada pembuatan briket adalah tepung tapioka (tepung kanji), dengan persentasi komposisi bahan campuran adalah = 80% bahan campuran : 20% tepung tapioka.

4. Cetakan briket yang digunakan dalam bentuk silinder dengan ukuran cetakan adalah diameter = 3.1 cm dan tinggi = 9 cm.

5. Batas tekanan briket yang diberikan adalah 10 ton, dengan waktu penahanan (holding time) selama 1 menit.

6. Ukuran partikel dari tepung arang cangkang kemiri dan tepung arang kulit durian adalah 60 mesh.


(17)

1.4 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penelitian yang ingin di capai dalam penelitian ini adalah:

1. Untuk memanfaatkan limbah cangkang kemiri dan kulit durian sebagai bahan pembuatan briket bioarang untuk bahan bakar alternatif serta mengetahui cara pembuatan pengarangan dari Briket Bioarang cangkang kemiri dan kulit durian. 2. Untuk mengetahui nilai kalor, densitas, kuat tekan, kadar karbon dan kadar air

dalam masing-masing bahan arang, serta kadar air briket cangkang kemiri – kulit durian.

3. Melihat karakteristik komposisi campuran briket bioarang cangkang kemiri-kulit durian yang memenuhi standar SNI briket arang kayu 01-6235-2000, standar arang buatan Jepang (Japan), Amerika (USA), dan Inggris (Great Britain).

1.5 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Diharapkan hasil penelitian ini dapat memberikan manfaat bagi perkembangan penelitian di bidang pemanfaatan limbah pertanian menjadi energi biomassa.

2. Diharapkan hasil dari penelitian briket bioarang yang dihasilkan diharapkan dapat digunakan sebagai bahan bakar pengganti minyak tanah dan LPG.

3. Diharapkan hasil dari penelitian ini dapat membantu masyarakat untuk meningkatkan pendapatan melalui usaha baru arang briket yang berkualitas.

1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan pada masing-masing bab adalah sebagai berikut:

Bab I Pendahuluan

Bab ini mencakup latar belakang penelitian, batasan masalah yang akan diteliti, tujuan penelitian, manfaat penelitian, tempat penelitian, dan sistematika penelitian.


(18)

Bab II Tinjauan Pustaka

Bab ini membahas tentang landasan teori yang menjadi acuan untuk proses pengambilan data, analisa data, serta pembahasan.

Bab III Metodologi Penelitian

Bab ini membahas tentang tempat penelitian, peralatan, bahan penelitian, diagram alir penelitian dan prosedur penelitian.

Bab IV Hasil dan Pembahasan

Bab ini membahas tentang data hasil penelitian dan analisa data yang diperoleh dari penelitian.

Bab V Kesimpulan dan Saran

Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari penelitian dan memberikan saran untuk penelitian yang lebih lanjut.


(19)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 ENERGI SECARA UMUM

Dalam kehidupan sehari-hari, kita tidak lepas dari kebutuhan akan bahan bakar. Bahan bakar merupakan senyawa kimia yang dapat menghasilkan energi melalui perubahan kimia. Dalam pengertian umum energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja. Energi dihasilkan oleh sumber energi secara langsung maupun melalui proses konversi. Energi yang berada di alam sangatlah banyak dan beraneka ragam serta dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar untuk menggerakkan peralatan mekanik maupun elektronik. Salah satu fungsi energi adalah sebagai materi bahan bakar.

Bahan bakar adalah istilah populer media untuk menyalakan api. Bahan bakar dapat bersifat alami atau ditemukan langsung dari alam, tetapi juga bersifat buatan yaitu diolah manusia dengan teknologi. Bahan bakar adalah suatu zat atau materi yang mengandung energi. Bahan bakar terdiri dari 4 jenis yaitu : bahan bakar padat, cair, gas dan nuklir. Ada berbagai jenis bahan bakar padat seperti batu bara dan kayu. Bahan bakar cair contohnya minyak, bensin, methanol, etanol, solar dan kerosin serta bahan bakar gas, contohnya gas alam.

Energi akan tetap dibutuhkan dari masa ke masa. Pada saat ini di era industrialisasi dan transportasi, energi digunakan sebagai bahan bakar utama penggerak sektor tersebut. Energi yang umumnya sekarang digunakan berasal dari bahan bakar fosil yaitu minyak bumi, gas alam dan batu bara. Ketiga bahan bakar tersebut saat ini merupakan pensuplai energi terbesar di dunia. Bahan bakar fosil memampu mendominas 81% energi primer dunia dan juga berkontribusi pada 66% pembangkitan listrik global. Padahal bahan bakar tersebut termasuk sumber daya


(20)

energi yang tidak dapat diperbaharui dan lama kelamaan keberadaannya akan langka dan habis. Beberapa data menyebutkan bahwa sampai dengan taraf tertentu, krisis energi kita hadapi dimasa akan datang.

Peranan energi sangat penting artinya bagi peningkatan kegiatan ekonomi, sehingga penglolaan energi yang meliputi penyediaan, pemanfaatan dan pengusahaannya harus dilaksanakan secara terpadu. Cadangan sumber daya energi bahan bakar fosil keberadaannya sangat terbatas, maka perlu adanya kegiatan diversifikasi sumber daya energi agar ketersediaan energi dimasa depan terjamin. Bahan bakar fosil juga menghasilkan bahan pencemar yang mengganggu kesehatan, dan menurunkan kualitas lingkungan, seperti Pb (timbal), CO (Carbon monoksida) dan CO2 (Carbon dioksida).

Situasi energi di Indonesia tidak lepas dari situasi energi dunia. Konsumsi energi dunia yang makin meningkat membuka kesempatan bagi Indonesia untuk mencari sumber energi alternatif untuk memenuhi kebutuhannya sendiri. Ketergantungan masyarakat Indonesia terhadap bahan bakar minyak sangatlah besar. Berdasarkan data energi sumber daya mineral 2006, bahwa minyak bumi seperti solar, premium, minyak tanah, minyak diesel, dan minyak bakar mendominasi 52,5% pemakaian energi di Indonesia, gas bumi sebesar 19%, batu bara 21,5%, air 3,7%, panar bumi 3% dan energi terbarukan renewable hanya sekitar 0,2% dari total penggunaan energi. Padahal menurut data ESDM 2006, cadangan minyak bumi Indonesia hanya sekitar 9M barel/tahun dan produksi Indonesia hanya sekitar 900 jt barel/tahun. Jika terus dikonsumsi dan tidak ditemukan cadangan minyak baru atau tidak ditemukan teknologi baru untuk meningkatkan recovery minyak bumi diperkirakan cadangan minyak Indonesia habis dalam waktu 23 tahun mendatang. (Banun, Muhammad Syariful. 2011)

Ditengah persoalan tersebut, pengembangan energi baru dan terbarukan sebagai pengganti bahan bakar minyak menjadi solusi alternatif. Pemerintah Indonesia telah mengeluarkan blue print pengelolaan energi nasional periode 2005-2025 yang merupakan penjabaran dari kebijakan energi nasional ( peraturan presiden no 5 tahun


(21)

2006). Dalam cetak biru itu, peran energi baru dan terbarukan ditargetkan meningkat pada tahun 2025 disusul inpres no 1/2006 tentang pemanfaatan bahan bakar nabati.

Kontinuitas penggunaan bahan bakar fosil memunculkan dua ancaman serius yaitu :

1. Faktor ekonomi, berupa jaminan ketersediaan bahan bakar fosil untuk beberapa dekade mendatang, masalah suplay, harga, dan fluktuasi nya.

2. Polusi akibat pembakaran bahan bakar fosil kelingkungan. Polusi yang ditimbukan oleh pembakaran bahan bakar fosil memiliki dampak langsung maupun tidak langsung bagi kesehatan manusia. Kesadaran terhadap ancaman serius tersebut telah mengintensifkan berbagai riset yang bertujuan menghasilkan sumber-sumber energi maupun pembawa energi yang terjamin keberlanjutannya dan lebih ramah lingkungan. Salah satu solusi untuk menghadapi tantangan krisi energi dimasa depan adalah mencari sumber energi alternatif. Energi alternatif adalah sumber energi yang dapat digunakan untuk menggantinkan bahan bakar konvensional.

Berbagai energi alternatif yang dikenal selama ini untuk pegganti bahan bakar fosil adalah : panas bumi (geo termal) tenaga matahari, tenaga angin, gelombang laut, arus, dan pasang surut. Namun keberadaan sumber daya tersebut terkendala oleh beberapa faktor seperti kondisi alam, musim, dan lamanya paparan. Karna itu beberapa negara mulai mengambil kebijakan untuk mencari sumber energi lain yang terbarukan, yang tidak terpengaruh musim, salah satunya adalah menggunakan bahan bakar hayati. Jadi disimpulkan perlu adanya sumber energi terbarukan disebabkan beberapa hal diantara adalah :

1. konsumsi energi yang semakin meningkat

2. Bahan bakar fosil akan habis karena termasuk bahan bakar tak terbarukan

3. Kebutuhan bahan bakar yang tak seimbang dengan produksi sehingga masih mengimpor bahan bakar minyak.

4. Potensi biomasa Indonesia yang besar karena keanekaragaman tumbuhan yang sangat tinggi serta dapat dimanfaatkan untuk bahan bakar.

5. Adanya kebijakan internasional maupun nasional mengenai energi

6. Potensi lahan-lahan kosong dan tandus yang dapat digunakan untuk menanam tanaman yang dapat dikonversikan menjadi bahan bakar


(22)

7. Potensi sumber daya manusia untuk mengolah, memanfaatkan dan menghasikan bahan bakar alternatif untuk kebutuhan dimasa depan.

8. Penyerapan tenaga kerja dalam pengelolaan lahan pertanian dan perkebunan 9. Untuk mengurangi efek-efek buruk dari pembakaran bahan bakar fosil maka

diperlukan sumber energi yang lebih ramah lingkungan

10.Bahan bakar minyak juga mengandung polutan berbahaya bagi kesehatan manusia seperti hidro karbon, Pb dan CO.

Berdasarkan peraturan presiden no 5 tahun 2006 tentang kebijakan energi nasional Indonesia memiliki target energi terbarukan sampai 15%, terutama bahan bakar hayati sampai 5%. Oleh karena itu perlu dicari sumber bahan bakar hayati terutama produk biomassa untuk di konversikan menjadi energi.

2.2 BAHAN BAKAR HAYATI

Menurut data di Indonesia memiliki potensi energi terbarukan sebesar 311.232 MW namun kurang lebih hanya 22% yang mampu dimanfaatkan . Hal ini karena keberadaan bahan bakar fosil masih tersedia, dan harganya murah, sehingga tidak memikirkan, memanfaatkan dan mengembangkan sumber energi alternatif yang dapat di perbaharui.

Potensi energi terbarukan yang besar dan belum banyak dimanfaatkan adalah energi dari bio massa. Potensi biomassa sebesar 5000 MW. Dari potensi itu hanya 320 MW yang sudah dimanfaatkan atau hanya 0.64% dari seluruh potensi yang ada. Potensi biomassa di Indonesia bersumber dari produk samping kelapa sawit, sisa panen tebu, sekam, jerami, kayu, sisa daun kakao, dan limbah industri pertanian lainnya.

Berdasarkan laporan International Energy Agency (IEQ) diprediksikan bahwa pada tahun 2050 bahan bakar hayati dapat menurunkan kebutuhan bahan bakar minyak bumi sebanyak 20-40%. Bahan bakar hayati adalah bahan bakar organik yang di hasilkan oleh makhluk hidup, berupa bahan padat, cair, atau gas. Bahan bakar


(23)

hayati dalam bentuk padatan dapat berupa kayu dan briket arang. Bahan bakar padat merupakan bahan bakar zaman dahulu, karena masyarakat memanfaatkan langsung dari sisa-sisa tumbuhan seperti kayu, ranting, dahan dan dedaunan yang jatuh kering dapat dibakar secara langsung untuk bahan bakar memasak. Selain itu bagian tanaman tersebut dapat dijadikan arang, misalkan arang kayu, arang tempurung kelapa, dan akhir-akhir ini ada juga dikenal briket bioarang yang berasal dari sampah organik.

2.3 BIOMASSA UNTUK BAHAN BAKAR

Biomassa adalah bahan bakar organik yang dihasilkan melalui proses fotosintesis baik berupa produk maupun buangan. Istilah biomassa adalah bahan organik baik dari tumbuhan ataupun hewan yang kaya akan cadangan energi. Sehingga setelah diubah menjadi energi tersebut dengan bioenergi. Selanjutnya bioenergi tersebut dapat digunakan sesuai kebutuhan manusia. Untuk menghasilkan panas, gerak, atau untuk menghasilkan listrik.

Energi biomasssa dapat menjadi sumber energi alternatif pengganti bahan bakar fosil karena beberapa sifatnya yang menguntungkan yaitu, dapat dimanfaatkan secara lestari karena sifatnya yang dapat diperbaharui, relatif tidak mengandung unsur sulfur sehingga tidak menyebabkan polusi udara dan juga dapat meningkatkan efisiensi pemanfaatan sumber daya hutan dan pertanian.

Biomassa dikelompokkan menjadi dua bagian yaitu biomassa basah dan biomassa kering. Contoh biomassa basah adalah sisa sayuran, sampah organik rumah tangga, sampah pasar tradisional, kotoran ternak. Sedangkan contoh biomassa kering contohnya adalah jerami, sekam, ranting, rumput, kayu dan limbah pertanian dedaunan dan lain sebagainya.

Pemanfaatan biomassa menjadi solusi yang sangat menjanjikan untuk permasalahan sampah di berbagai daerah baik kota maupun desa. Energi yang dihasilkan dari biomassa diperoleh dengan berbagai proses teknologi. Menurut data hasil laporan Uni Eropa mengungkapkan bahwa biomassa berpotensi besar untuk


(24)

dikonversikan menjadi energi. Dan diperkirakan tahun 2020 nanti 19 juta ton minyak tersedia dari biomassa, 46% dari limbah yang dihasilkan makhluk hidup seperti limbah pasar, sisa pertanian, dan limbah perternakan.

Potensi biomassa di Indonesia cukup tinggi. Dengan hutan tropis Indonesia yang sangat luas, setiap tahun diperkirakan terdapat limbah kayu sebanyak 25 tahun ton yang terbuang dan belum dimanfaatkan . Jumlah energi yang terkandung dalam kayu yaitu 100 milyar kkal dalam setahun. Demikian juga sekam padi, tongkol jagung, cangkang kemiri, kulit durian dan tempurung kelapa yang merupakan limbah pertanian dan perkebunan yang memiliki potensi yang besar sekali.

2.3.1 KONVERSI TERMAL BIOMASSA

Teknologi konversi termal biomassa meliputi pembakaran langsung, gasifikasi, pirolisi atau karbonisasi. Dalam teknologi konversi termal biomassa, proses pembakaran langsung adalah proses yang paling mudah dibandingkan dengan lainnya. Biomassa langsung dibakar tanpa proses-proses lainnya.

Biomassa dapat dibakar dalam bentuk serbuk, briket, ataupun batangan yang disesuaikan dengan penggunaan dan kondisi biomassa. Teknologi pembakaran langsung relatif memiliki efisiensi cukup rendah, yaitu 20% – 25%.

Teknologi konversi termal berikutnya adalah pirolisis, yaitu pembakaran biomassa pada kondisi tanpa oksigen. Tujuannya adalah melepaskan zat terbang (volatile matter) yang terkandung pada biomassa. Secara umum kandungan zat terbang dalam biomassa cukup tinggi. Produk padat pada proses ini berupa arang (char) yang kemudian disebut karbonisasi. Karbonisasi biomassa atau yang lebih dikenal dengan pengarangan adalah suatu proses untuk menaikkan nilai kalor biomassa dan dihasilkan pembakaran yang bersih dengan sedikit asap.

Hasil karbonisasi adalah berupa arang yang tersusun atas karbon dan berwarna hitam. Prinsip proses karbonisasi adalah pembakaran biomassa tanpa adanya


(25)

kehadiran oksigen. Sehingga yang terlepas hanya bagian volatile matter, sedangkan karbonnya tetap tinggal di dalamnya. Temperatur karbonisasi akan sangat berpengaruh terhadap arang yang dihasilkan sehingga penentuan temperatur yang tepat akan menentukan kualitas arang. Sedikit banyaknya arang yang dihasilkan bergantung pada komposisi awal biomassa. Semakin banyak kandungan valotile matter maka semakin sedikit arang yang dihasilkan karena banyak bagian yang terlepas keluar.

2.3.2 PEMANFAATAN LIMBAH PERTANIAN MENJADI BAHAN BAKAR BIOMASSA

Energi dari sampah adalah energi yang dapat diperbaharui (renewable). Di daerah pedesaan penggunaan bahan bakar masih banyak yang menggunakan bahan langsung dari alam. Pemakaian energi dari kayu bakar yang selama ini dilakukan, akan berakibat pada penggundulan hutan dan berakibat kerusakan hutan. Karena itu perlu diversifikasi sumber energi. Salah satunya memanfaatkan sampah atau limpah sebagai bahan bakar alternatif.

Bila kita membakar sampah ditempat terbuka dengan sempurna sampai api dan baranya padam, maka yang tersisa adalah abu. Abu tidak dapat dibakar lagi, ada perbedaan abu dengan arang. Abu adalah sisa pembakaran sempurna yang sudah tidak dapat dibakar kembali, biasanya berwarna putih abu-abu. Sementara itu arang adalah gumpalan padat sisa pembakaran yang belum sempurna yang masih dapat dibakar kembali dan berwarna hitam.

Limbah pertanian terjadi pada pengelolaan apa yang dinamakan tanaman pangan, seperti padi, jagung, ubi kayu, kacang tanah, dan kedelai. Sedangkan jenis tanaman keras menghasilkan terutama kelapa dan kelapa sawit. Berikut ini adalah Tabel potensi energi biomassa di Indonesia :


(26)

Tabel 2.1 Potensi energy biomassa di Indonesia

Sumber energy Produksi 106 ton/th Energy 109 kcal/th Pangsa (%)

Kayu 25,0 100,0 72,0

Sekam padi 7,55 27,0 19,4

Jenggal jagung 1,52 6,8 4,9

Tempurung kelapa 1,25 5,1 3,7

Potensi total 35,32 138,9 100%

(sumber : Abdul kadir, 1995)

Bahan buangan kegiatan pertanian lainnya dapat disebut ubi kayu (batang dan daun), kacang tanah (batang, daun dan kulit polong) dan kedelai (batang, daun dan kulit polong) pada umumnya dapat dimanfaatkan oleh masyarakat sendiri untuk berbagai keperluan. (Abdul kadir, 1995).

2.4 TANAMAN KEMIRI

Kemiri (Aleurites Moluccana Willd), merupakan pohon yang sudah tidak asing lagi bagi masyarakat di Indonesia. Kemiri menurut buku Ensiklopedia berasal dari kepulauan Maluku, dan menurut Burkill (1935) berasal dari Malaysia. Tanaman Kemiri (Aleurites moluccana) termasuk suku Euphorbiaceae. Ketinggian tanaman dapat mencapai 40 meter dan diameter batang bagian bawah dapat mencapai 1,25 meter.

Buah kemiri termasuk buah batu, berbentuk bulat telur dan ada bagian yang menonjol ke samping. Daging buahnya kaku dan mengandung 1-2 biji yang diselimuti oleh kulit biji yang keras. Dimana, menurut Mody Lempang (2011) kulit biji yang keras (cangkang kemiri) memiliki kandungan kimia sebagai berikut :


(27)

Tabel 2.2 Kandungan Kimia Cangkang Kemiri

No. Komponen (Component) Kadar (Content) % 1. Holoselulosa (Holosellulose) 49,22

2. Pentosa (Pentosan) 14,55

3. Lignin 54,46

4. Abu (Ash ) 8,73

Daerah yang paling banyak pertanaman kemirinya adalah Propinsi Nusa Tenggara Timur (luas area 84.941 hektar dan produksi 1.390 ton) diikuti oleh propinsi Sulawesi Selatan (luas area 52.722 hektar dan produksi 26.194 ton), Aceh (luas area 23.645 hektar dan memproduksi 16.671 ton), Sumatera Utara (luas area 15.680 hektar dan produksi 8.177 ton) dan propinsi lainnya.

Kemiri sudah banyak ditanam oleh rakyat, meskipun masih banyak pula yang tumbuh secara liar di hutan-hutan. Rakyat menanam kemiri umumnya bertujuan untuk diambil buahnya, sedangkan dinas kehutanan menanamnya lebih untuk diambil kayunya. Penanaman kemiri sebagai tanaman reboisasi atau penghijauan seperti halnya yang dilakukan oleh dinas kehutanan ini menyebabkan penyebaran tanaman kemiri jauh lebih cepat.

Tanaman kemiri merupakan tanaman industri, sebab produk yang dihasilkannya dapat dipakai untuk bahan berbagai barang industri. Kayunya yang ringan dapat digunakan untuk bahan pembuat perabot (peralatan) rumah tangga atau bahan industri lain seperti batang korek api dan kotak korek api. Batang kemiri juga dapat dimanfaatkan untuk pembuatan bahan pulp (bahan pembuat kertas).

Biji buah kemiri banyak digunakan oleh masyarakat untuk bumbu masak. Biji buah kemiri juga dapat diambil minyaknya untuk berbagai keperluan bahan industri, misalnya untuk bahan cat, pernis, sabun, obat-obatan dan kosmetik. Kulit bijinya (cangkang atau batoknya) dapat dimanfaatkan untuk bahan obat nyamuk bakar atau arang untuk bahan bakar. Ampas dari pengolahan minyak dapat digunakan untuk pakan ternak dan pupuk tanaman sebab mengandung unsur NPK yang cukup tinggi. (Sutanto, Ir. Hatta. 1994)


(28)

Gambar 2.1 Cangkang Kemiri

Cangkang kemiri juga merupakan limbah pertanian yang dapat digunakan sebagai bahan bakar alternatif, dengan cara mengubahnya menjadi briket. Dari penelitian yang telah dilakukan oleh Junifa Layla Sihombing (2006) briket arang cangkang kemiri dengan ukuran butir 60 Mesh dan konsentrasi bahan perekat tapioka sebanyak 20%, menghasilkan nilai kalor sebesar 5916 kal/gr.

2.5 TANAMAN DURIAN

Durian adalah nama tumbuhan tropik yang berasal dari asia tenggara sekaligus nama buahnya yang biasa dimakan. Nama ini diambil dari ciri khas kulit buahnya yang keras dan berlekuk-lekuk tajam sehingga menyerupai duri. Varian namanya yang juga populer adalah duren. Orang-orang menyebutnya kadu. Tanaman durian banyak tumbuh di hutan-hutan yang memiliki ketinggian kurang dari 800 m diatas permukaan laut, jenis tanah yang gembur, dan kedalaman lapisan tanah atas lebih dari 1 meter. Tanaman durian banyak diperbanyak secara generatif (biji) atau secara vegetatif (misalnya okulasi, sambung, dan susun). (AKK, 1996)

Para ahli berpendapat bahwa mulanya tanaman durian tumbuh liar di daerah hutan Malaysia, Sumatera, dan kalimantan. Kemudian, tanaman durian tersebut


(29)

menyebar keseluruh Indonesia. Penyebaran tanaman durian ke arah barat adalah ke Thailand, Birma, India, dan Pakistan. (Sari, Yuana Purnama. 2011)

Kulit durian mengandung unsur selulose yang tinggi (50-60 %) dan kandungan lignin (5 %) serta kandungan pati yang rendah (5 %). Hasil utama tanaman durian ialah buahnya. (Fadli, Ade. 2010)

Produksi buah durian terbanyak menurut provinsi per tahun adalah Provinsi Sumatera Utara dengan jumlah produksi 128.803 ton, diikuti Provinsi Jawa Barat, Provinsi Jawa Timur dan Provinsi Jawa Tengah masing-masing dengan jumlah produksi 91.097 ton, 91.078 ton dan 65.019 ton, sementara total produksi buah durian di Indonesia adalah 682.323 ton. Dalam hal ini dapat disimpulkan bahwa sebagai daerah yang banyak memproduksi buah durian, berarti banyak pula sampah biji dan kulit durian yang dihasilkan.

Tanaman durian memberikan beberapa manfaat dan hasil ikutan, antara lain sebagai berikut.

1. Tanaman durian dapat dimanfaatkan sebagai pencegah erosi di lahan-lahan miring, terutama tanah yang miring ke timur karena intensitas sinar matahari pagi yang diterima akan lebih banyak. Perakaran durian akan mencengkram lapisan tanah atas sehingga tanah tersebut terbebas dari erosi. Adapun sisa-sisa tanaman akan tertahan oleh batang-batang durian sehingga dapat menyuburkan tanah. 2. Batang durian dapat digunakan untuk bahan bangunan atau perkakas rumah

tangga. Kendati tidak termasuk kelas istimewa kayu durian dapat digunakan sebagai bahan bangunan. Kulit durian setaraf dengan kayu sengon sebab kayu durian cenderung lurus. Disamping itu, kayu durian bisa diolah menjadi kayu lapis olahan dan mudah dibubut serta dibentuk menjadi perkakas rumah tangga, seperti rak gelas dan piring, sendok nasi, alu, lumpang, dan lain-lain.

3. Biji durian memiliki kandungan pati yang cukup tinggi sehingga berpotensi sebagai alternatif pengganti bahan makanan. Biji durian sebagai bahan makanan memang belum dimasyarakatkan di Indonesia. Di Thailand, biji duria sudah cukup memasyarakat untuk dibuat bubur dengan cara diberi campuran daging


(30)

buahnya. Bubur biji durian ini menghasilkan kalori yang cukup potenisal bagi manusia.

4. Kulit durian dapat dipakai sebagai bahan baku abu gosok dan briket yang bagus. Caranya adalah dengan dijemur sampai kering, kemudian dibakar sampai hancur. Lalu dibentuk menjadi briket. Untuk menjadi abu gosok, harus dibakar hingga menjadi abu, kemudian abu itu dipakai untuk mencuci piring dan gelas. Abu ini juga dapat digunakan sebagai media tanaman di dalam pot, baik tanaman indoor maupun bunga-bungaan.

2.2 Kulit durian yang akan dijadikan briket

Sumber : http://engineeringforbetterlife.blogspot.com/2011/06/briket-kulit-durian-salah-satu-pilihan.html

Kulit durian adalah salah satu limbah pertanian yang dapat dimanfaatkan kembali, dengan membuatnya menjadi briket. Menurut penelitian Samsudin Anis (2006) dapat diketahui bahwa briket kulit durian mempunyai nilai kalor diatas nilai kalor briket arang kayu, yaitu 5.010 kal/gr.

Beberapa keunggulan briket kulit durian adalah nilai kalorinya relatif tinggi, tak berbau, tidak bersifat polutan, tidak menghasilkan gas SO, dan bisa langsung menyala. (Green Action, 2009)


(31)

2.6 BRIKET

Mendengar kata briket, kebanyakan orang akan langsung berfikir kepada batu bara. Sebenarnya briket tidaklah identik dengan bahan bakar karena definisi briket itu sendiri adalah suatu bahan yang berupa serbuk atau potongan – potongan kecil yang dipadatkan dengan menggunakan mesin press dengan dicampur bahan perekat sehingga menjadi bentuk yang solid.

Atau dengan kata lain briket adalah bahan bakar padat yang dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif. Ada 2 jenis briket, yaitu :

1. Briket Batubara, terbuat dari batu bara.

2. Briket Bioarang, terbuat dari limbah hutan, limbah pertanian, dan sebagainya.

2.7 BRIKET BIOARANG

Bioarang merupakan sumber energi biomassa yang ramah lingkungan dan biodegradable. Briket arang berfungsi sebagai pengganti bahan bakar minyak, baik itu minyak tanah, maupun elpiji. Biomassa ini merupakan sumber energi bagi masa depan yang tidak akan pernah habis, bahkan jumlahnya akan bertambah, sehingga sangat cocok sebagai sumber bahan bakar rumah tangga. (Basriyanta, 2007)

Bioarang adalah arang (salah satu jenis bahan bakar) yang dibuat dari aneka macam bahan hayati atau biomassa, misalnya kayu, ranting, jerami, dan limbah pertanian lainnya. Biasanya, bahan-bahan tersebut dianggap sampah yang tidak berguna sehingga sering di musnahkan dengan cara di bakar. Namun, bahan-bahan tersebut sebenarnya dapat diolah menjadi arang, yang selanjutnya disebut bioarang. Bioarang ini dapat digunakan sebagai bahan bakar yang tidak kalah dari bahan bakar sejenis yang lain. Akan tetapi, untuk memaksimalkan pemanfaatannya, bioarang ini masih harus melalui sedikit proses pengolahan sehingga menjadi briket bioarang. Adan, Ir. Ismun Uti, 1998)


(32)

Briket arang merupakan energi yang alternatif yang ditawarkan unuk menggantikan bahan bakar minyak dan fungsinya seperti minyak tanah, yaitu sebagai bahan bakar langsung untuk memasak. Bioarang adalah arang untuk bahan bakar yang dibuat dari beraneka ragam biomassa (sampah daun kering, serasah, jerami, sekam, ranting, dan kayu serta limbah pertanian lainnya). Bahan tersebut dianggap tidak bermanfaat, tetapi jika diolah dengan teknologi akan dapat menjadi bahan bakar yang disebut bioarang atau briket arang.

Pembuatan briket arang dengan menggunakan metode pembakaran pirolisis dari sampah organik. Pirolisis merupakan proses dekomposisi bahan organik dengan pemanasan tanpa oksigen. Proses ini sebenarnya bagian dari proses karbonisasi yaitu proses untuk memperoleh karbon atau arang, tetapi sebagian menyebut pada proses pirolisis merupakan high temperatur carbonization (HTC), lebih dari 500 oC.

Proses pirolisis menghasilkan produk berupa bahan bakar padat yaitu karbon, cairan berupa tar dan beberapa zat lainnya. Bila oksigen ada pada suatu rektor pirolisis maka akan bereaksi dengan material sehingga membentuk abu (ash). Untuk menghilangkan oksigen, pada proses pirolisis biasanya menggunakan aliran gas linear berfungsi untuk mengikat oksigen dan mengeluarkan oksigen dari reaktor. Produk dari pirolisis berupa gas, fluida cair dan padat berupa karbon dan abu. Gas hasil pirolisis dapat diolah menjadi bahan bakar gas. Sedangkan karbon dapat dimanfaatkan menjadi bahan bakar padat.

Briket merupakan gumpalan lunak yang dikeraskan dan dibuat dengan bentuk tertentu. Manfaat pengolahaan ini adalah dapat membantu mengatasi permasalahan sampah khususnya sampah organik. Sebenarnya dari pembakaran pirolisis bioarang ini akan menghasilkan asap cair jika kita proses lebih lanjut. Asap hasil pembakaran diproses melalui destilasi. Asap cair berguna untuk mengawetkan makanan sebagai pengawet sintesis.

Beberapa bentuk dan tipe briket yang umum dikenal, antara lain : bantalan (oval), sarang tawon (honey comb), silinder (cylinder), telur (egg), dan lain-lain. Ada pun keuntungan dari bentuk briket adalah sebagai berikut:


(33)

2. Porositas dapat diatur untuk memudahkan pembakaran 3. Mudah dipakai sebagai bahan bakar.

Beberapa aspek di bawah ini dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam penggunaan energi biomassa menurut Gan Thay Kong (2010), yaitu :

1. Aspek ketersediaan biomassa dan nilai kalorinya.

2. Aspek kandungan kelembapannya, abu dan zat terbangnya. 3. Aspek kandungan unsur klorin

4. Aspek rantai suplai biomassa

2.7.1 SIFAT-SIFAT BRIKET BIOARANG

Sifat-sifat briket yang baik adalah sebagai berikut, yaitu : 1. Tidak berasap dan tidak berbau pada saat pembakaran.

2. Mempunyai kekuatan/daya tekan tertentu sehingga tidak mudah pecah sewaktu diangkat dan dipindah-pindah. Dari pengalaman, briket dengan kekuatan tekan > 6 kg/cm2, cukup kuat dan tidak mudah pecah pada saat briket dibawa, diangkat dan diangkut.

3. Mempunyai suhu pembakaran tetap, dengan jangka waktu nyala yang relatif lama (8-10 jam).

4. Setelah pembakaran dan ada sisa, masih mempunyai kekuatan tekan sehingga mudah dikeluarkan dari dalam tungku atau dipindahkan ke tempat lain. Hasil pembakaran tidak mengandung gas karbon monoksida dengan kadar tinggi.

Syarat briket yang baik adalah briket permukaannya halus dan tidak meninggalkan bekas hitam ditangan. Selain itu, sebagai bahan bakar, briket juga harus memenuhi kriteria mudah dinyalakan, tidak mengeluarkan asap, emisi gas hasil pembakaran tidak mengandung racun, tidak berjamur bila disimpan pada waktu lama, menunjukkan laju pembakaran dan suhu pembakaran yang baik.


(34)

2.7.2 PARAMETER DALAM PEMBUATAN BRIKET BIOARANG

Beberapa parameter yang perlu diperhatikan dalam pembuatan briket adalah sebagai : 1. Ukuran butir. Makin kecil ukuran butir bahan baku pembuatan briket, makin kuat

daya rekat antar butir (apabila padanya telah ditambah bahan perekat).

2. Tekanan mesin pencetak. Diusahakan agar briket yang dihasilkan kompak, tidak rapuh dan tidak mudah pecah apabila dipindah-pindah. Di samping itu diusahakan padanya masih terdapat pori-pori yang memungkinkan udara (dalam hal ini oksigen) masih ada di dalamnya. Keberadaan oksigen dalam briket sangat penting, karena akan mempermudah proses pembakaran.

3. Kandungan air, akan berpengaruh ada nilai kalor/panas yang dihasilkan. Apabila kandungan airnya tinggi, maka sebagian kalori/panas yang dihasilkan briket akan dipergunakan terlebih dahulu untuk menguapkan air yang terdapat dalamnya. Kalori sisa, baru dapat dimanfaatkan sebagai penghasil panas, baik dengan cara pemanasan kontak langsung ataupun cara pemanasan kontak tidak langsung.

2.7.3 TAHAPAN PEMBUATAN BRIKET BIOARANG

Secara umum proses pembuatan briket melalui tahapan penggerusan, pencampuran, pencetakan, pengeringan dan pengepakan.

1. Penggerusan adalah mengerus bahan baku briket untuk mendapatkan ukuran butiran tertentu. Alat yang digunakan crusher atau blender.

2. Pencampuran adalah mencampurkan bahan baku briket pada komposisi tertentu untuk mendapatkan adonan yang homogen. Alat yang digunakan adalah mixer, combining blender.

3. Pencetakan adalah mencetak adonan briket untuk mendapatkan bentuk tertentu sesuaikan yang diinginkan.

4. Pengeringan adalah proses mengeringkan briket menggunakan udara panas pada temperatur tertentu untuk menurunkan kandungan air briket.

5. Pengepakan adalah pengemasan prosuk briket sesuai dengan spesifikasi kualitas dan kuantitas yang telah ditentukan.


(35)

2.7.4 PRINSIP DASAR PEMBUATAN BRIKET BIORANG

Karbonisasi atau pengarangan adalah proses mengubah bahan baku asal menjadi karbon berwarna hitam melalui pembakaran dalam ruang tertutup dengan udara yang terbatas atau seminimal mungkin. Sebenarnya teknik pengarangan sudah dikenal dari ratusan tahun yang lalu, tetapi yang diarangkan adalah kayu dan bukan limbah pertanian.

2.7.4.1 Proses karbonisasi

Proses karbonisasi atau pengarangan biasanya dilakukan dengan memasukkan bahan organik kedalam lubang atau ruangan yang dindingnya tertutup seperti, di dalam tanah atau tangki yang terbuat dari plat baja. Setelah dimasukkan, bahan disulut api hingga terbakar. Nyala api tersebut dikontrol. Tujuan dari pengendalian tersebut, agar bahan yang dibakar tidak menjadi abu, tetapi menjadi arang yang masih terdapat energi di dalamnya sehingga dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar.

2.7.4.2 Prinsip Karbonisasi

Prinsip dari karbonisasi adalah energi pada bahan dibebaskan secara perlahan, dan apabila proses pembakaran dihentikan secara tiba-tiba ketika bahan masih membara, bahan tersebut akan menjadi arang berwarna kehitaman. Bahan tersebut masih terdapat sisa energi yang dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, seperti memasak, memanggang, dan mengeringkan. Bahan organik yang sudah menjadi arang tersebut akan mengeluarkan sedikit asap.

Lamanya pengarangan ditentukan oleh jumlah atau volume bahan organik. Ukuran parsial bahan, densitas bahan, tingkat kekeringan bahan, jumlah oksigen yang masuk, dan asap yang keluar dari ruang pembakaran. Seperti pada bagan dibawah ini, yaitu :


(36)

Pembakaran tidak sempurna Oksigen bebas

Gambar 2.5 Bagan proses Karbonisasi Sumber : Oswan Kurniawan dan Marsono, (2008)

2.7.4.3 Metode Karbonisasi

Pelaksanaan karbonisasi meliputi teknik yang paling sederhana hingga yang paling canggih. Tentu saja metode pengarangan yang dipilh sesuaikan dengan kemampuan dan kondisi keuangan. Berikut dijelaskan beberapa metode karbonisasi (pengarangan).

1. Pengarangan terbuka

Metode pengarangan terbuka artinya pengarangan tidak di dalam ruangan sebagaimana mestinya. Resiko kegagalannya lebih besar karena udara langsung kontak dengan bahan baku. Metode pengarangan ini paling murah dan paling cepat, tetapi bagian yang menjadi abu juga paling banyak, terutama jika selama proses pengarangan tidak ditunggu dan dijaga. Selain itu bahan baku harus selalu dibolak-balik agar arang yang diperoleh seragan dan merata warnanya.

2. Pengarangan di dalam drum

Drum bekas aspal atau oli yang masih baik bisa digunakan sebagai tempat proses pengarangan. Metode pengarangan di dalam drum cukup praktis karena bahan baku tidak perlu ditunggu terus-menerus sampai menjadi arang. 3. Pengarangan di dalam silo

Sistem pengarangan dalam silo diterapkan untuk produksi arang dalam jumlah banyak. Dimana dinding dalam terbuat dari batu bata tahan api, dan dinding luarnya disemen dan dipasang 4 buah tiang yang jaraknya disesuaikan dengan keliling silo. Di sisi bawah silo diberi pintu yang berfungsi untuk mempermudah pengeluaran arang yang sudah jadi. Hal yang penting dalam metode ini adalah menyediakan air yang banyak untuk memadamkan bara. 4. Pengarangan semi modern

Sumber api pada pengarangan ini berasal dari plat yang dipanasi atau batu bara yang dibakar. Akibatnya udara disekeliling bara menjadi panas dan


(37)

memuai ke seluruh ruangan pembakaran. Panas yang ada kemudian dihembuskan oleh kipas angin bertenaga listrik.

5. Pengarangan supercepat

Hanya membutuhkan waktu pengarangan hanya dalam hitungan menit. Metode ini menggunakan penerapan roda berjalan. Bahan baku akan meleati lorong besi yang panas dengan suhu mendekati 70oC.

2.7.4.4 Pengilingan Arang

Arang yang dihasilkan dari proses karbonisasi masih berbentuk aslinya. Oleh karena itu agar bentuk dan ukuran arang seram, maka diperlukan alat atau mesin penggilingan. Tipe mesin penggiling yang digunakan sama dengan penggilingan tepung atau juga bisa digunakan blender, namun sebelumnya dihancurkan terlebih dahulu dalam ukuran kecil tergantung dari ukuran dan tingkat kekerasan arang, setelah itu disaring dengan menggunakan saringan.

2.7.4.5 Bahan Perekat

Untuk merekatkan partikel – partikel zat dalam bahan baku pada proses pembuatan briket maka diperlukan zat pengikat sehingga menghasilkan briket yang kompak. Berdasarkan fungsi dari pengikat dan kualitasnya, pemilihan bahan pengikat dapat dibagi sebagai berikut :

1. Berdasarkan sifat / bahan baku perekatan briket

Adapun karakteristik bahan baku perekatan untuk pembuatan briket adalah sebagai berikut :

a.Memiliki gaya kohesi yang baik bila dicampurkan dengan semikokas atau batu bara.

b.Mudah terbakar dan tidak berasap.

c.Mudah didapat dalam jumlah banyak dan murah harganya. d.Tidak mengeluarkan bau, tidak beracun dan tidak berbahaya. 2. Berdasarkan jenis


(38)

Jenis bahan baku yang umum dipakai sebagai pengikat untuk pembuatan briket, yaitu :

a.Perekat anorganik

Pengikat anorganik dapat menjaga ketahanan briket selama proses pembakaran sehingga dasar permeabilitas bahan bakar terganggu. Pengikat anorganik ini mempunyai kelemahan yaitu adanya tambahan abu yang berasal dari bahan pengikat sehingga dapat menghambat pembakaran dan menurunkan nilai kalor. Contoh dari pengikat anorganik antara lain, semen dan natrium silikat.

b.Perekat organik

Pengikat organik menghasilkan abu yang relatif sedikit setelah pembakaran briket dan umumnya merupakan bahan perekat yang efektif. Contoh dari pengikat organik diantaranya :

1) Clay (Lempung)

Clay (lempung) atau juga sering disebut tanah liat, umumnya banyak digunakan sebagai bahan perekat briket. Jenis lempung yang dapat dipakai untuk pembuatan briket terdiri dari jenis lempung warna kemerah-merahan, kekuning-kuningan dan abu-abu. Perekat jenis ini menyebabkan briket membutuhkan waktu yang lama untuk proses pengeringannya dan briket menjadi agak sulit menyala ketika di bakar. 2) Tapioka

Jenis tapioka beragam kualitasnya tergantung dari proses pembuatannya terutama pencampuran airnya dan pada saat dimasak sampai mendidih. Tapioka juga banyak digunakan sebagai bahan pengenanya, bahan pengisi dan bahan pengikat dalam industri makanan.

3) Getah karet

Daya lekat getah karet lebih kuat dibandingkan dengan tanah liat dan tapioaka. Namun, ongkos produksinya lebih mahal dan agak sulit mendapatkannya karena harus membeli. Briket dengan perekat jenis ini kan menghasilkan asap tebal berwarna dan beraroma kurang sedap bila di bakar.


(39)

Keunggulan perekat ini terletak pada daya benturannya yang kuat, meskipun dijatuhkan ditempat yang tinggi briket akan tepat utuh serta mudah menyala jika dibayar. Namun, asap yang keluar cukup banyak dan menyebabkan bau yang agak menusuk.

Jenis-jenis bahan perekat diatas, yang paling umum digunakan adalah bahan perekat tapioka. Hal ini sebabkan karena faktor harga dan ketersediaannya dipasaran yang cukup banyak.

Tabel 2.3 Daftar Analisa Bahan Perekat Jenis tepung Air

(%) Abu (%) Lemak (%) Protein (%) Serat kasar (%) Karbon (%) Tepung jagung 10,52 1,27 4,89 8,48 1,04 73,80 Tepung beras 7,85 0,68 4,53 9,89 0,84 76,90 Tepung terigu 10,70 0,86 2,0 11,50 0,64 74,20 Tepung tapioka 9,84 0,36 1,5 2,21 0,69 85,20 Tepung sagu 14,10 0,67 1,03 1,12 0,37 82,70

Sumber : Anonimous, 1989 di dalam Nodali Ndraha, 2010

2.7.5 KEUNGULAN BRIKET ARANG (BIOARANG)

Adapun keunggulan dari briket bioarang adalah sebagai berikut :

1. Menjadi alternatif bahan bakar karena tidak tergantung pada bahan bakar minyak atau gas.

2. Murah, praktis, dan cara membuatnya mudah.

3. Memiliki bentuk seragam karena pembuatannya dicetak menggunakan alat, hal berbeda dengan briket kayu yang memilki bentuk yang tidak seragam.

4. Penampilan arang yang lebih menarik

5. Daya panas yang dihasilkan dari pembakaran briket sampah tidak kalah dibandingkan dengan bahan bakar minyak. Dari hasil percobaan untuk memanaskan 1 liter air hanya memerlukan sekitas 300 gram briket dalam waktu kurang lebih 12 menit.


(40)

6. Briket sampah daun memiliki kemampuan penyebaran bara api yang baik, tidak mudah padam, dan tidak perlu mengeluarkan tenaga ekstra untuk pengipasan. Tanpa dikipasi pun briket sampah organik mudah menyala dengan stabil.

7. Briket bioarang menyala stabil dan tidak perlu tenaga ekstra untuk pengipasan. 8. Tidak berbahaya seperti gas elpiji yang dapat menimbulkan ledakan.

9. Volume asap yang dikeluarkan briket sampah tidak sebanyak yang dihasilkan kayu atau minyak tanah.

10.Berkurangnya asap yang diproduksi disebabkan karbon dioksida, karbon monoksida, dan kandungan air yang tersimpan dalam bahan briket telah direduksi pada saat proses pengarangan.

11.Menghasilkan gas seperti CO dan CO2 hanya sedikit sehingga tidak banyak

menimbulkan pencemaran udara.

12.Peralatan tungku yang digunakan untuk keperluaan bahan bakar briket relatif lebih murah dan lebih mudah dalam perawatannya. Jenis tungku yang digunakan terbuat dari tanah liat yang dibentuk sedemikian rupa.

13.Briket arang tidak mengandung unsur belerang sehingga mengurangi efek hujan asam.

14.Dari segi aroma, briket bioarang tidak jauh berbeda dengan bau khas arang yang dibakar. Bahkan masyarakat daerah tertentu, seperti masyarakat pedesaan lebih menyukai menggunakan bahan bakar nonminyak dengan alasan perbedaan rasa dan aroma.

15.Pengolahan masakan yang menggunakan tungku briket bioarang, diperoleh cita rasa yang berbeda.


(41)

2.7.6 BRIKET MENURUT STANDAR MUTU INDONESIA (SNI)

Briket arang kayu menurut SNI adalah serbuk arang kayu dan bahan penolong dicetak dengan bentuk dan ukuran tertentu yang dikeraskan melalui proses pengepresan yang digunakan untuk bahan bakar. Syarat mutu briket arang kayu menurut SNI 01-6235-2000, yaitu :

Tabel 2.4 Syarat Mutu Briket Arang Kayu

No Jenis Uji Persyaratan

1. Kadar air Maksimum 8 %

2. Bagian yang hilang pada pemanasan 90o Maksimum 15 %

3. Kadar Abu Maksimum 8 %

4. Kalori Minimum 5000 kal/g


(42)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1TEMPAT PENELITIAN

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Material Test PTKI Medan, sedangkan pengukuran parameter dilakukan di Laboratorium Material test PTKI Medan (Untuk pengujian kuat tekan), Laboratorium Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian Lubuk Pakam (Untuk Analisa Nilai Kalor Briket), Laboratorium Polimer Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara (Untuk pengukuran kadar air), dan Laboratorium Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Medan (Untuk analisis kadar C-organik pada masing-masing arang bahan).

3.2PERALATAN DAN BAHAN

3.2.1 Peralatan

Alat-alat yang digunakan pada pembuatan briket bioarang cangkang kemiri-kulit durian adalah :

1. Kaleng bekas dan tutupnya

Digunakan sebagai tungku pengarangan buatan, dimana kaleng diberi sedikit lubang-lubang kecil di sekelilingnya kemudian diberi besi pemutar pada bagian atas dan bawahnya.

2. Shave shecker 60 mesh

Untuk mengayak tepung arang briket agar ukurannya menjadi seragam. 3. Neraca digital


(43)

4. Testing Machine /Pressing Machine (Merek : Maekawa)

Alat untuk menekan briket yang berada dalam cetakan dan untuk melakukan uji kuat tekan.

5. Speciment Dryer

Alat untuk mengeringkan cetakan bila dalam kondisi berair (basah). 6. Cetakan briket

Untuk mencetak briket dengan diameter = 3.1 cm dan tinggi = 9 cm, dan terbuatan dari Baja.

7. Oven

Digunakan pada pengujian kadar air dan kadar c-organik. 8. Densikator

Untuk mendinginkan bahan dan menjaganya dari kelembapan udara (digunakan dalam pengujian kadar air).

9. Gallenhamp Bomb Calorimeter dan Evro Galvanometer Untuk mengukur nilai kalor dari briket yang dihasilkan.

3.2.2 Bahan

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah: 1. Cangkang kemiri (CK)

2. Kulit durian (KD) 3. Tepung tapioka

4. Air, sebagai campuran bahan perekat

3.3PROSEDUR PEMBUATAN BRIKET

3.3.1 Proses Pembuatan Arang cangkang kemiri (CK)

1. Cangkang kemiri dibersihkan dari kotoran yang terikut, kemudian bahan dikeringkan dibawah sinar matahari selama 2 hari.

2. Proses pengarangan cangkang kemiri dilakukan dengan memasukkan cangkang kemiri ke dalam kaleng pengarangan sampai penuh. Kemudian


(44)

kaleng pengarangan tersebut dibakar di atas api, sambil diputar. Hal ini dilakukan agar pengarangan terjadi secara merata.

3. Kaleng diputar terus menerus hingga timbul asap putih tebal yang keluar dari lubang-lubang kecil pada kaleng pengarangan. Setelah keluar asap putih tebal, hal ini berarti proses pengarangan telah siap. Maka, arang segera dikeluarkan agar tidak menjadi abu. Disiram dengan sedikit air untuk menghentikan proses pengarangan.

4. Arang yang telah jadi, kemudian di keringkan dibawah sinar matahari selama 1 hari, untuk mengurangi kadar air dalam arang.

5. Bioarang cangkang kemiri yang telah kering tersebut, kemudian di tumbuk dengan menggunakan lumpang dan alu. Setelah diperoleh ukuran yang lebih kecil, kemudian bioarang tersebut diblender untuk mendapatkan tepung bioarang.

6. Tepung bioarang tersebut kemudian diayak dengan menggunakan shave shecker 60 mesh, untuk mendapatkan ukuran tepung arang yang seragam.

3.3.2 Proses Pembuatan Arang Kulit durian (KD)

1. Kulit durian dibersihkan dari kotoran yang terikut kemudian dipotong-potong hingga ukurannya kecil dengan tujuan agar pembakaran nanti dapat lebih cepat terjadi. Kemudian bahan dikeringkan dibawah sinar matahari selama 2 minggu.

2. Proses pengarangan kulit durian dilakukan dengan memasukkan kulit durian kering ke dalam kaleng pengarangan sampai penuh. Kemudian kaleng pengarangan tersebut dibakar di atas api, sambil diputar. Hal ini dilakukan agar pengarangan terjadi secara merata.

3. Kaleng diputar terus menerus hingga timbul asap putih tebal yang keluar dari lubang-lubang kecil pada kaleng pengarangan. Setelah keluar asap putih tebal, hal ini berarti proses pengarangan telah siap. Maka, arang segera dikeluarkan agar tidak menjadi abu. Disiram dengan sedikit air untuk menghentikan proses pengarangan.


(45)

4. Arang yang telah jadi, kemudian di keringkan dibawah sinar matahari selama 1 hari, untuk mengurangi kadar air dalam arang.

5. Bioarang kulit durian yang telah kering tersebut, kemudian di tumbuk dengan menggunakan lumpang dan alu. Setelah diperoleh ukuran yang lebih kecil, kemudian bioarang tersebut diblender untuk mendapatkan tepung bioarang. 6. Tepung bioarang tersebut kemudian diayak dengan menggunakan shave

shecker 60 mesh, untuk mendapatkan ukuran tepung arang yang seragam.

3.3.3 Prosedur pembuatan briket cangkang kemiri-kulit durian (CK-KD)

1. Ditimbang cangkang kemiri, kulit durian, dan perekat tapioka sesuai dengan persentase massa yang telah ditentukan. Kedua tepung arang cangkang kemiri – kulit durian kemudian dicampurkan. Setelah mendapatkan campuran tepung arang dari kedua bahan, kemudian bahan dicampurkan dengan perekat tapioca (perekat tapioca dibuat terlebih dahulu, dengan cara memasaknya bersama dengan air). Dengan perbandingan tepung arang : perekat tapioka adalah 80 % : 20 %.

2. Setelah mendapatkan adonan yang tercampur merata, adonan briket dimasukkan ke dalam cetakan. Kemudian di tekan dengan penekanan 10 ton dan penahanan (holding time) selama 1 menit. Hal ini dilakukan agar penekanannya merata.

3. Kemudian dikeluarkan dari cetakan secara perlahan dan briket biorang yang diperoleh kemudian ditimbang untuk mendapatkan berat awal briket cangkang kemiri – kulit durian.

4. Dicatat hasil pengukuran berat briket, kemudian diberikan label nama pada briket.

5. Kemudian briket dikeringkan didalam suhu ruangan selama 3 hari.

6. Setelah kering briket ditimbang kembali untuk mengetahui massanya setelah pengeringan.

7. Briket yang dihasilkan kemudian diuji parameternya yaitu kualitas nilai kalor, kadar air, berat jenis (densitas), kuat tekan, dan analisa Gravimetri (untuk mengetahui kadar karbon organic & kadar air pada masing-masing arang).


(46)

3.5PENGUJIAN BRIKET

3.5.1 Sifat Fisis

3.5.1.1Densitas

Densitas pada umumnya dinyatakan dalam perbandingan berat dan volume, yaitu dengan cara menimbang dan mengukur volume dalam keadaan kering udara. Densitas briket dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 3.1 :

…(3.1) Keterangan :

ρ = Densitas (gr/cm3)

m = Massa Briket (gr) V = Volume Briket (cm3)

3.5.1.2Kalor Briket

Pengukuran kualitas nilai kalor dilakukan untuk setiap perlakuan. Kualitas nilai kalor dapat diukur dengan menggunakan alat Gallenhamp Bomb Calorimeter dan hasilnya dilihat pada Evra Galvanometer. Dimana prosedur dari pengukuran nilai kalor briket adalah :

1. Ditimbang 1 gram briket bioarang, dan dimasukkan ke dalam crucible dipadatkan.

2. Diletakkan pada bagian tengah elektroda yang terhubung pada kawat nikel crom, dihubungkan benang katun yang panjangnya 50 mm dengan briket bioarang yang ada di dalam sampel, kemudian ditutup.

3. Bomb kalorimeter diisi dengan oksigen hingga 25 atm, dihubungkan dengan kabel penghubung ke galvanometer.

4. Ditekan tanda “press to fire”, pembakaran ditunggu kira-kira 20 detik, dan angka pada galvanometer akan bergeser naik.

5. Dicatat angka maksimum pada galvanometer.


(47)

...(3.2)

Keterangan :

G D sampel = Galvanometer Deflection Sampel

G D BL = Galvanometer Deflection Tanpa Sampel = 0,4

Y = Hasil rata-rata dari Y1 – Y6 = 0,5449 (Faktor kalibrasi alat)

3.5.2 Sifat Mekanik

3.5.2.1Kuat Tekan

Prinsip pengujian Kuat tekan adalah mengukur kekuatan tekan briket dengan memberikan penekanan sampai briket pecah. Penentuan kuat tekan dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 3.3 :

...(3.3)

Keterangan :

Kt = Beban kuat tekan (kg/cm2)

P = Beban Penekanan (kg) A = Luas Permukaan (cm2)

Besar Penekanan (Kg)

r

t


(48)

3.5.3 Sifat Kimia

3.5.3.1Kadar Karbon Organik (C-Organik) Tepung Arang (Metode Gravimetri)

Kadar karbon organik (C-Organik) pada tepung arang dari masing-masing bahan diperlukan, karena kalor dari briket sangat ditentukan oleh jumlah atau persentase karbon organik yang ada pada penyusunnya. Dimana, kadar karbon organik dapat dilakukan dengan prosedur :

1. Ditimbang sampel sebanyak 5 gram, dan di letakkan dalam cawan porselen yang telah diketahui beratnya.

2. Dimasukkan ke dalam oven, dan dipanaskan selama 4 jam pada suhu 105oC. 3. Didinginkan ke dalam densikator selama ± 30 menit, kemudian ditimbang

kembali.

4. Dimasukkan dalam tanur, diatur suhu sampai 900oC selama 2 jam, secara bertahap. Kemudian, dilanjutkan dengan suhu 900oC selama 4 jam.

5. Biarkan semalam, dan didinginkan dalam densikator ± 30 menit., kemudian ditimbang kembali.

3.5.3.2Kadar Air Briket Bioarang

Briket terlebih dahulu ditimbang untuk mengetahui massa awalnya, lalu dimasukkan ke dalam oven pada suhu 105o C selama 3 jam, kemudian di masukkan ke dalam densikator selama 15 menit untuk menjaga kelembapan dari briket. Lalu briket itu ditimbang kembali.

...(3.4) Keterangan :

KA = Kadar Air (%)

m1 = Massa briket mula-mula (gram)


(49)

3.5.3.3Kadar Air Tepung Arang (Metode Gravimetri)

Kadar air dari masing-masing tepung arang diperlukan untuk mengetahui apakah bahan yang digunakan telah memiliki kadar air yang sedikit. Dimana prosedur dan perhitungan dari kadar air tepung arang dengan metode Gravimetri sama dengan prosedur dan perhitungan kadar air dari briket bioarang.


(50)

3.4DIAGRAM ALIR PENELITIAN

Diagram alir dari penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3.1 dibawah ini :

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian Data

Analisa Data

Kesimpulan

Densitas Kalo Kuat Kadar Air

Gravimetri (Kadar C-Organik dan Gravimetri

(Kadar C-organik dan

Cangkang

Dibersihkan dan dikeringkan

Pengarangan

Penggilingan

Penyaringan 60 mesh

Tepung arang cangkang

Perekat Tapioka

Pencampuran Tepung arang cangkang kemiri, tepung arang kulit durian dan

perekat sesuai variabel.

Pengadonan agar merata

Pencetakan dan Penekanan

Pengeringa

Pengujian sifat fisis, mekanik, dan kimia

Kulit durian

Dibersihkan dan

Pengaranga

Penggilingan

Penyaringan 60

Tepung arang kulit durian


(51)

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Densitas

Dari data-data pengukuran massa dan volume briket bioarang cangkang kemiri – kulit durian, dapat dihitung densitas briket untuk masing-masing komposisi campuran. Perhitungan densitas masing-masing komposisi campuran dapat dilihat pada Lampiran A-I. Sehingga, densitas dapat dilihat seperti pada Tabel 4.1 berikut ini :

Tabel 4.1 Densitas Briket Bioarang Cangkang Kemiri-Kulit Durian (CK-KD)

No

Komposisi Briket (% massa)

Kode Sampel

Massa (gr)

Volume (cm3)

Densitas (gr/cm3) Kulit

durian (KD)

Cangkang Kemiri (CK)

Perekat Tapioka

1. 0 80 20 A 16,6409 19,45459999 0,8554

2. 16 64 20 B 16,6571 18,55787100 0,8976

3. 32 48 20 C 16,6395 19,64997077 0,8468

4. 48 32 20 D 16,6058 19,91028784 0,8340

5. 64 16 20 E 16,6058 20,14832132 0,8242

6. 80 0 20 F 16,6655 22,76647973 0,7320

Dari data dalam Tabel 4.1 di atas dapat diambil suatu hubungan antara komposisi campuran KD (%) terhadap densitas briket bioarang. Yang dapat dilihat dari Gambar 4.1 di bawah ini :


(52)

Gambar 4.1 Hubungan Komposisi Campuran Kulit Durian (KD) terhadap Densitas Briket

Dari grafik hubungan komposisi massa dan densitas dapat diketahui bahwa nilai densitas sangat dipengaruhi oleh persen massa komposisi dari bahan penyusun briket tersebut. Briket dengan komposisi massa 64% CK – 16% KD mempunyai densitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan densitas briket yang lain. Sedangkan, briket dengan komposisi 48% CK – 32% KD, 64% CK – 16% KD, dan 80% KD adalah briket yang memenuhi standar dari Inggris (Great Britain). Dimana, standar densitas briket arang Inggris (Great Britain) adalah 0,46 – 0,84 . Hal ini sebabkan oleh, tepung arang cangkang kemiri mempunyai struktur partikel yg lebih kasar dan lebih berat massanya. Sedangkan, tepung arang kulit durian mempunyai struktur yang halus dan ringan.

4.2 Kalor Briket

Dari data-data pengukuran massa dan G D briket bioarang cangkang kemiri – kulit durian, dapat dihitung kalor briket untuk masing-masing komposisi campuran. Perhitungan kalor masing-masing komposisi campuran dapat dilihat pada Lampiran A-II. Sehingga, kalor dapat dilihat seperti pada Tabel 4.2 berikut ini :


(53)

Tabel 4.2 Nilai Kalor Briket Bioarang Cangkang Kemiri-Kulit Durian (CK-KD) N

o

Komposisi Bahan (% massa)

Kode Sampel

Massa rata-rata sampel

(gr)

G D rata-rata

sampel

Nilai Kalor rata-rata

(kal/gr) Kulit Durian

(KD)

Cangkang Kemiri (CK)

Perekat Tapioka

1. 0 80 20 A 1,00025 9,6 5.011,7

2. 16 64 20 B 1,0003 9,0 4.684,7

3. 32 48 20 C 1,0006 9,2 4.792,2

4. 48 32 20 D 1,0008 9,2 4.791,2

5. 64 16 20 E 1,0000 9,7 5.067,6

6. 80 0 20 F 1,0006 9,1 4.737,8

Dari data dalam Tabel 4.2 di atas dapat diambil suatu hubungan antara komposisi campuran KD (%) terhadap nilai kalor briket. Yang dapat dilihat dari Gambar 4.2 di bawah ini :

Gambar 4.2 Hubungan Komposisi Campuran Kulit Durian (KD) Terhadap Nilai Kalor Briket


(54)

Dari grafik hubungan komposisi massa dan kalor briket dapat diketahui bahwa nilai kalor 32% CK-48% KD mempunyai nilai kalor yang optimum, yaitu 5067,60 cal/gr. Sedangkan 80% CK mempunyai nilai kalor sebesar 5011,70 cal/gr. Kedua jenis briket ini, mempunyai nilai kalor yang memenuhi standar SNI 01-6235-2000, yaitu minimal 5000 kal/gr. Hal ini dapat terjadi, karena pencampuran dari komposisi lain yang kurang homogen. Kalor briket, juga dipengaruhi oleh ukuran partikel bahan, densitas, kuat tekan, suhu pada saat pengarangan dan jumlah konsentrasi bahan perekatnya. Dimana, pada penelitian ini bahan perekat yang diberikan adalah sebanyak 20%. Menurut M. Syarul (2002) briket yang mempunyai kerapatan yang tidak terlalu besar dan tidak terlalu kecil akan menghasilkan briket dengan kerapatan dan kuat tekan yang baik. Dengan kerapatan dan kuat tekan yang baik tentunya akan menghasilkan briket dengan jumlah kalor yang tinggi pula.

4.3 Kuat tekan

Dari data-data pengukuran beban penekanan dan luas briket bioarang cangkang kemiri – kulit durian, dapat dihitung kuat tekan briket untuk masing-masing komposisi campuran. Perhitungan masing-masing komposisi campuran dapat dilihat di Lampiran A-III. Sehingga, dari hasil perhitungan kuat dari masing-masing komposisi campuran dapat dilihat seperti pada Tabel 4.3 berikut ini:

Tabel 4.3 Kuat tekan Briket Bioarang Cangkang Kemiri-Kulit Durian

No

Komposisi Bahan (% massa) Perekat

Tapioka (%) Beban Penekanan (kg) Luas (cm2)

Kuat tekan (kg/cm2) Kulit Durian

(KD)

Cangkang Kemiri (CK)

1. 0 80 20 80 7,72008 10,3626

2. 16 64 20 290 7,54385 38,4419

3. 32 48 20 330 7,88839 41,8337

4. 48 32 20 480 7,83870 61,2347

5. 64 16 20 400 7,77927 51,4187


(55)

Dari data dalam Tabel 4.3 di atas dapat diambil suatu hubungan antara komposisi campuran KD (%) dengan Kuat tekan briket bioarang. Yang dapat dilihat dari Gambar 4.3 di bawah ini :

Gambar 4.3 Hubungan Komposisi Campuran KD terhadap Kuat Tekan Briket

Nilai kuat tekan dari briket bioarang cangkang kemiri adalah sebagai berikut, yaitu pada 80% CK = 10,3626 kg/cm2 , 64%CK- 16% KD =38,4419 kg/cm2, 48% CK- 32% KD = 41,8337 kg/cm2, 32% CK- 48% KD = 61,2347 kg/cm2, 16% CK- 64% KD = 51,4187 kg/cm2, 80% KD = 46,3181 kg/cm2.

Dari Grafik di atas kuat tekan briket bioarang cangkang kemiri – kulit durian pada komposisi bahan campuran 32% cangkang kemiri – 48 % kulit durian mempunyai nilai kuat tekan, yaitu sebesar 61,2347 kg/cm2. Briket ini, merupakan briket yang memiliki nilai kuat tekan yang paling tinggi dan memenuhi standar Amerika (USA), yaitu 62 kg/cm2. Proses pencampuran arang dengan perekat berpengaruh terhadap kuat tekan briket arang yang dihasilkan. Semakin merata pencampuran, semakin tinggi pula kuat tekannya.


(56)

Kuat tekan briket arang yang dihasilkan juga tergantung pada saat pemampatan (penekanan). Dimana, pada saat penekanan perekat telah bercampur secara merata dengan arang yang akan lebih mudah menyebar keseluruh pori-pori dan permukaan briket arang yang akan membantu ikatan antar partikel dan akan menghasilkan briket arang yang lebih mudah padat dan tidak mudah pecah.

4.4Kadar Karbon Organik (C-Organik) Tepung Arang

Kadar karbon organik (C-Organik) dari masing-masing tepung arang baik cangkang kemiri maupun kulit durian, dapat dilihat pada Tabel 4.4 dibawah ini :

Tabel 4.4 Kadar karbon organik tepung arang Cangkang kemiri dan Karbon organik tepung arang kulit durian

Bahan Kadar C-Organik (%) Metode Uji

Cangkang Kemiri 53,68 Gravimetri

Kulit Durian 49,66 Gravimetri

Kadar C-Organik (C-Organik) dalam tepung arang cangkang kemiri dan kulit durian adalah 53,68% karbon pada tepung arang cangkang kemiri dan 49,66% karbon yang terdapat pada tepung arang kulit durian. Secara teori, kadar karbon organik akan memberikan pengaruh terhadap nilai kalor dari briket. dimana, semakin tinggi kadar karbon organik, maka nilai kalor juga akan semakin naik. Tetapi, kalor briket tidak hanya dipengaruhi oleh kadar C-organik saja. Kadar kalor, dipengaruhi pula oleh densitas briket, kuat tekan briket, jumlah perekat dalam briket, suhu pembakaran pengarangan, dan kadar air. Sehingga, dapat membuat briket dengan kadar karbon tinggi memiliki kalor yang rendah.

4.5Kadar Air Tepung Arang

Kadar Air dari masing-masing tepung arang baik cangkang kemiri maupun kulit durian, dapat dilihat pada Tabel 4.5 dibawah ini :


(57)

Tabel 4.5 Kadar Air Tepung Arang Cangkang kemiri dan Tepung Arang Kulit durian

Bahan Kadar Air (%) Metode Uji Cangkang Kemiri 0,66 Gravimetri Kulit Durian 5,94 Gravimetri

Kadar air dalam tepung arang cangkang kemiri dan kulit durian adalah 0,66% kadar air tepung arang cangkang kemiri dan 5,94% kadar air tepung arang kulit durian. Hal ini menyebabkan, briket yang mengandung banyak cangkang kemiri akan mempunyai kadar air yang lebih rendah dari pada kadar air briket yang mengandung banyak kulit durian.

4.6 Kadar Air Briket

Dari data-data pengukuran massa awal dan massa akhir briket bioarang cangkang kemiri – kulit durian dapat dihitung kadar air briket untuk masing-masing komposisi campuran. Perhitungan kadar air masing-masing komposisi campuran dapat dilihat di Lampiran A-IV. Sehingga, dari hasil perhitungan kuat dari masing-masing komposisi campuran dapat dilihat seperti pada Tabel 4.6 berikut ini:

Tabel 4.6 Kadar Air Briket Bioarang Cangkang Kemiri-Kulit Durian

No

Komposisi Bahan (% massa)

Kode Sampel Massa Awal (gr) Massa Akhir (gr) Kadar Air (%) Kulit Durian (KD) Cangkang Kemiri (CK) Perekat Tapioka

1. 0 80 20 A 16,6400 15,6133 6,17

2. 16 64 20 B 16,6105 15,2285 8,32

3. 32 48 20 C 16,6335 15,1121 9,15

4. 48 32 20 D 16,5331 14,8257 10,33

5. 64 16 20 E 16,4600 14,5133 11,83


(58)

Dari data dalam Tabel 4.6 di atas dapat diambil suatu hubungan antara komposisi campuran KD (%) terhadap kadar air briket. Yang dapat dilihat dari Gambar 4.4 di bawah ini :

Gambar 4.4 Hubungan Komposisi Campuran KD terhadap Kadar Air briket

Dari grafik diatas dapat diketahui bahwa kandungan kadar air terendah dan sesuai dengan standar SNI 01-6235-2000 adalah pada komposisi briket 80% cangkang kemiri. Dimana, standar kadar air briket arang kayu menurut SNI 01-6235-2000 adalah maksimal 8%. Kadar air dalam briket 80% cangkang kemiri mengandung lebih sedikit air disebabkan oleh, kandungan air dari cangkang kemiri yang memang sudah sangat kecil, seperti yang telah di ketahui bahwa tepung arang cangkang kemiri mengandung 0,66%. Sedangkan, pada tepung arang kulit durian mengandung 5,94%, sehingga briket yang mengandung banyak tepung arang kulit durian akan mengandung lebih banyak air.

Sehingga, semakin kecil kadar air dalam bahan penyusun briket, maka semakin kecil pula kadar air dalam campuran briket. Dan sebaliknya, semakin tinggi kadar air dalam bahan pembuat briket, maka semakin tinggi pula kadar air dalam campuran briketnya.


(59)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Campuran dari limbah cangkang kemiri dan limbah kulit durian dapat digunakan sebagai briket bioarang. Cara pengarangan yang dipakai dalam menghasilkan briket bioarang ini adalah pengarangan pirolisis (karbonisasi). Kemudian dari hasil pengujian sifat fisis, sifat mekanik, dan sifat kimia briket bioarang cangkang kemiri – kulit durian dengan perekat tepung tapioka dapat disimpulkan bahwa pada komposisi campuran 16% CK – 64% memiliki:

1. Sifat fisis briket, yaitu densitas = 0,8242 gr/cm3 dan nilai kalor = 5067,6 kal/gr. Nilai Densitas dan nilai kalor dari briket ini memenuhi nilai densitas dan nilai kalor briket menurut SNI 01-6235-2000 dan menurut briket arang Inggris.

2. Sifat Mekanik bioarang yakni kuat tekan = 51,4187 kg/cm2. Nilai kuat tekan jauh mendekati nilai kuat tekan briket arang menurut standar USA. Sedangkan, yang memenuhi standar briket menurut standar USA adalah pada komposisi 32% CK- 48% KD, yaitu 61,2347 kg/cm2.

3. Sifat kimia briket bioarang campuran cangkang kemiri – kulit durian dengan komposisi campuran ini memiliki sifat kimia, yakni kadar air = 11,83%. Nilai kadar air briket ini tidak memenuhi nilai kadar air briket arang kayu menurut SNI 01-6235-2000. Sedangkan yang memenuhi standar SNI adalah pada komposisi campuran 80% CK, yaitu 6,17%. Dan kadar karbon dan kadar air cangkang kemiri = 53,68 % dan 0,66%. Kadar karbon dan kadar air kulit durian = 49,66% dan 5,94%.


(60)

5.2SARAN

1. Diharapkan dapat dilakukan penelitian lanjutan baik dengan menvariasikan jumlah perekat, ukuran partikel, dan tekanan pencetakan. Agar diperoleh briket bioarang yang mempunyai sifat fisis, mekanik, dan kimia yang lebih baik dan lebih menguntungkan secara ekonomis.

2. Diharapkan agar dapat dilakukan pengujian lama waktu menyala, sehingga dapat diperoleh briket bioarang yang mempunyai mutu yang baik.

3. Diharapkan agar dilakukan pengeringan bahan secara maksimal, agar diperoleh briket bioarang dengan mutu yang lebih baik.

4. Diharapkan agar pada proses pengarangan suhu pembakaran dapat diketahui dan dikontrol dan sesuai dengan standar pembuatan arang briket, agar mutu briket bioarang yang dihasilkan dapat sesuai dengan standar yang diharapkan.


(61)

DAFTAR PUSTAKA

Adan, Ir. Ismun Uti. 1998. Membuat Briket Bioarang. Penerbit Kanisius : Yogyakarta. AKK. 1996. Budi Daya Durian. Penerbit Kanisius : Yogyakarta.

Banun, Muhamad Syariful. 2011. Daun pun Jadi Uang. Lintang Aksara : Yogyakarta. Basriyanta, 2007. Memanen Sampah. Penerbit Kanisius : Yogyakarta.

1 Maret, 2012.

Departemen Pertambangan dan Energi Republik Indonesia. 1979. Konservasi Energi Hasil-Hasil Lokakarya Konservasi Energi. Spirit International : Jakarta. Fadli, Ade. 2010. Manfaat Kulit Durian.

Green Action, 2009. Kulit Durian Sebagai Energi Alternatif.

file://localhost/D:/skripsi%20&%20TA%20ibeth/Kulit%20Durian%20sebagai %20Energi%20Alternatif%20~%20Green%20Action.htm. Diakses tanggal 3 Maret, 2012.

Hapis, Bisrul, 2008. Penelitian Karakterisasi Pembakaran Briket Cangkang Kemiri. Universitas Gajah Mada : Yogyakarta.

Kadir,Abdul, 1995. Energi Sumber Daya, Inovasi, Tenaga Listrik dan Potensi Ekonomi. Edisi kedua. UI-Press : Jakarta.

Kurniawan, Ir. Oswan dan Ir. Marsono. 2008. Superkarbon Bahan Bakar Alternatif. Penebar Swadaya : Depok.

Juni, 2012.

Kong, Gan Thay. 2010. Peran Biomassa Bagi Energi Terbarukan. Pt. Elex Media Komputindo : Jakarta.

Lempang, Mody. 2011. Struktur dan Komponen Arang Serta Arang Aktif Tempurung Kemiri.


(62)

Medan Bisnis. 2012. Mendag Kaji Dampak Kenaikan BBM terhadap Industri. http://www.medanbisnisdaily.com/news/read/2012/03/07/84948/mendag_kaji_ dampak_kenaikan_bbm_terhadap_industri/#.T1bJWocgckQ. Diakses tanggal 3 Maret,2012.

Ndraha, Nodali. 2010. Skripsi Uji Komposisi Bahan Pembuat Briket Bioarang

Tempurung Kelapa Dan Serbuk Kayu Terhadap Mutu Yang Dihasilkan. USU : Medan.

pada tanggal 28 Juni ,2012.

Pusat Budidaya Indonesia. 2011. Pusat Budidaya Kemiri.

pada tanggal 18 Juni, 2012.

Sari, Yuana Purnama. 2011. Briket Kulit Durian Salah Satu Pilihan Energi Alternatif.

Sihombing, Junifa Layla. 2006. Jurnal Kimia Studi Pembuatan Briket Arang Dari Cangkang Kemiri Dengan Variasi Ukuran Partikel Arang Dan Konsentrasi Perekat. Unimed, Medan.

http://usupress.usu.ac.id/files/Sains%20Kimia%20Vol_%2010%20No_%202 %20Juli%202006.pdf

Standar Nasional Indonesia. 2000. SNI Briket Arang Kayu SNI 01-6235-2000. Badan Standarisasi Nasional – BSN.

Maret,2012.

Sukandarrumidi, 1995. Batubara dan Pemanfaatannya. Gajah Mada University Press, Yogyakarta.

Sukandarrumidi, 2006. Batubara dan Pemanfaatannya. Gajah Mada University Press, Yogyakarta.

Sunanto, Ir. Hatta, 1994. Budidaya Kemiri Komoditas Ekspor. Penerbit Kanisius, Yogyakarta.


(63)

Syahrul, M. 2002. Jurnal Kimia Pengaruh Bentuk, Kerapatan Dan Kadar Lempung Terhadap Produksi Kalor Briket Sekam Padi.

tanggal 19 Juli,2012.


(1)

II. Nilai Kalor

Salah satu perhitungan nilai kalor briket adalah sebagai berikut :

= 5.011,7 cal/gr

Dari hasil perhitungan dapat dibuat tabel nilai kalor sebagai berikut: No

Komposisi Bahan (% massa)

Perekat Tapioka

(%)

Massa rata-rata sampel

(gr)

G D rata-rata

sampel

Nilai Kalor

rata-rata (kal/gr) Kulit Durian

(KD)

Cangkang Kemiri (CK)

1. 0 80 20 1,00025 9,6 5.011,7

2. 16 64 20 1,0003 9,0 4.684,7

3. 32 48 20 1,0006 9,2 4.792,2

4. 48 32 20 1,0008 9,2 4.791,2

5. 64 16 20 1,0000 9,7 5.067,6


(2)

III. Kuat Tekan

Salah satu perhitungan kuat tekan briket adalah sebagai berikut: Diketahui : Diameter briket (d) = 3,136 cm

Beban Penekanan (P) = 80 kg Ditanya : Keteguhan Tekan (Kt) = ....? Penyelasaian:

Luas briket (L) = π d2

Luas briket (L) = (3,14) (3,136 cm)2 Luas briket (L) = cm2 Luas briket (L) = 7,72007936 cm2 Keteguhan tekan (Kt) =

Keteguhan tekan (Kt) = kg/cm2 Keteguhan tekan (Kt) = 10,36258778 kg/cm2 Keteguhan tekan (Kt) = 10,3626 kg/cm2

Dari hasil perhitungan, dapat dibuat tabel kuat tekan sebagai berikut :

No

Komposisi Bahan (% massa) Perekat Tapioka

(%)

Beban Penekanan

(kg)

Luas (cm2)

Kuat tekan (kg/cm2) Kulit Durian

(KD)

Cangkang Kemiri (CK)

1. 0 80 20 80 7,72008 10,3626

2. 16 64 20 290 7,54385 38,4419

3. 32 48 20 330 7,88839 41,8337

4. 48 32 20 480 7,83870 61,2347

5. 64 16 20 400 7,77927 51,4187


(3)

IV. Kadar Air

Salah satu perhitungan kadar air dalam Briket adalah sebagai berikut : Diketahui : Massa Awal (X1) = 16,6400 gr

Massa Akhir (X2) = 15,6133 gr Ditanya : Kadar Air (KA) = ....?

Penyelesaian :

KA = 6,17%

Dari Hasil Perhitungan, dapat dibuat tabel kadar air sebagai berikut:

No

Komposisi Bahan (% massa) Perekat Tapioka

(%)

Massa Awal (gr)

Massa Akhir (gr)

Kadar Air (%) Kulit Durian

(KD)

Cangkang Kemiri (CK)

1. 0 80 20 16,6400 15,6133 6,17

2. 16 64 20 16,6105 15,2285 8,32

3. 32 48 20 16,6335 15,1121 9,15

4. 48 32 20 16,5331 14,8257 10,33

5. 64 16 20 16,4600 14,5133 11,83


(4)

LAMPIRAN B : GAMBAR-GAMBAR PERALATAN

Gambar 1. Kaleng Pengarangan

Gambar 4. Drying Machine

Gambar 2. Neraca Digital


(5)

Gambar 3. Testing Machine / Pressing Machine

Gambar 6. Gallenhamp Bomb Calorimeter dan Evra Galvanometer


(6)

LAMPIRAN C : SIFAT BRIKET ARANG BUATAN JEPANG, AMERIKA (USA), INGGRIS. (Disalin ulang dari Badan Penelitian dan Pengembangan

Kehutanan (1994) dalam Erikson Sinurat (2011))

No Sifat (Properties) Jepang

(Japan)

Amerika (USA)

Inggris (Great Britain) 1. Kadar air (Moisture Content),

%

6 - 8 6 3-4

2. Densitas (Density), gr/cm3 1,0 – 1,2 1 0,46-0,84 3. Kuat Tekan (Compressive

streght), kg/cm2

60-65 62 12,7

4. Nilai Kalor (Calor Value), kal/gr