Hartoyo 1978 membagi cara mengerasnya perekat ke dalam lima cara, yaitu : 1. Kehilangan air, seperti perekat tapioka
2. Kehilangan air yang diikuti oleh reaksi kimia seperti perekat casein dan kedelai 3. Pendinginan sehingga terbentuknya gelatin yang diikuti oleh kehilangan air seperti
perekat-perekat hewan 4. pemanasan hingga suhu tertentu seperti perekat dari darah
5. Reaksi kimia pada suhu kamar atau suhu tinggi seperti perekat-perekat sintetis. Hartoyo 1978 mengajukan komposisi untuk 40 gram arang dibutuhkan 2 gram tapioka yang
ditambahkan air ke dalamnya dengan suhu 70
o
C sampai terbentuk kanji. Achmad 1991 menyatakan bahwa untuk setiap 1 kg serbuk arang cukup dicampurkan dengan perekat yang terdiri dari 30 gram
tepung tapioka 3 dari berat serbuk arang dan air sebanyak 1 liter. Kadar perekat dalam briket tidak boleh terlalu tinggi karena dapat mengakibatkan penurunan mutu briket arang yang sering
menimbulkan banyak asap. Kadar perekat yang digunakan umumnya tidak lebih dari 5 . Hasil penelitian Sudrajat dan Soleh 1994 menunjukkan bahwa briket arang dengan tepung
kanji sebagai bahan perekat akan sedikit menurunkan nilai kalornya bila dibandingkan dengan nilai kalor kayu dalam bentuk aslinya.
5. PENCETAKAN PENGEMPAAN
Abdullah et al. 1998 menyatakan bahwa densifikasi atau pengempaan merupakan salah satu cara untuk memperbaiki sifat fisik suatu bahan agar mudah dalam penggunaan dan
pemanfaatannya selanjutnya diperoleh peningkatan efisiensi nilai dari bahan yang digunakan. Densifikasi diterapkan pada bahan curah atau dengan sifat fisik yang tidak beraturan. Hasil dari proses
pengempaan ini disebut dengan briket. Limbah biomasa sebagai bahan baku dapat diubah dalam bentuk briket sebagai hasil
pengempaan. Pengempaan ini dilakukan dengan tekanan tertentu untuk memperoleh bentuk briket dengan kepadatan yang dikehendaki. Pada pembuatan briket, sebelum dikempa bahan baku yang akan
dijadikan briket dicampur terlebih dahulu dengan bahan perekat. Setelah pengempaan, dilakukan pengeringan untuk mengurangi kadar air briket.
Sebelum dilakukan pengempaan, perlu diperhatikan beberapa hal, yaitu : kondisi bahan, perekat, tekanan pengempaan, alat dan mesin pengempa, karbonisasi bila diperlukan dan mutu briket
yang dihasilkan. Perlakuan bahan sebelum pengempaan antara lain adalah sortasi untuk memisahkan bahan baku dari benda asing, penggilingan untuk menyeragamkan ukuran bahan dan proses
pengeringan untuk mengurangi kadar air pada bahan. Mutu briket sebagai bahan bakar dipengaruhi oleh jenis bahan baku, jumlah perekat dan kadar air briket. Faktor lain yang berpengaruh adalah
tekanan pengempaan itu sendiri Abdullah et al., 1991.
Besarnya tekanan pengempaan akan berpengaruh juga terhadap densitas dan porositas briket yang dihasilkan dan lebih lanjut akan berpengaruh terhadap efisiensi pembakaran briket sebagai bahan
bakar. Pengempaan dengan tekanan tinggi tidak selalu menghasilkan mutu briket yang lebih baik karena dapat menurunkan efisiensi pembakaran dan menyulitkan dalam penggunaannya. Prosedur
pembuatan briket biomasa dijelaskan dalam Gambar 4.
Gambar 4. Proses pembuatan briket biomasa Agustina, 2006 Alat dan mesin pengempa briket yang telah ada dan digunakan di masyarakat yaitu alat
kempa tuas biasa, alat kempa tipe ulir, alat kempa hidrolik hydraulic. Alat kempa tuas biasa alat kempa manual berupa batang yang tegak, lurus dan bekerja dengan prinsip kempa press secara
manual. Briket yang dihasilkan biasanya berbentuk silinder dengan garis tengah dan ketebalan briket yang terbatas. Alat kempa jenis ini digunakan untuk membuat briket dengan bahan dari berbagai jenis
limbah pertanian dan limbah pengolahan hasil pertanian atau pangan.
Gambar 5 a Gambar 5 b
Gambar 5 a dan 5 b. Alat kempa briket tuas biasa di Laboratorium Energi dan Elektrifikasi Pertanian, Fateta, IPB
Alat pengempa briket tipe ulir berupa silinder panjang, di dalamnya terdapat ruang-ruang kempa press chamber. Di dalam ruang kempa terdapat sumbu berbentuk konus yang dapat berputar.
Prinsip kerja alat ini menyerupai prinsip kerja ekstruder. Mesin kempa briket jenis ulir screw pressing telah dikembangkan di Asian Institute of Technology AIT, Thailand dengan menggunakan
sumber tenaga motor listrik dan motor diesel.
Gambar 6. Alat kempa briket jenis ulir screw pressing, dikembangkan di Fateta, IPB Menurut Mawarti 2006, pengempa hidrolik umumnya digunakan untuk pengempaan penuh.
Pengempa hidrolik ini terdiri dari dua bagian yaitu bagian pompa hidrolik hydroulic pump dan ruang kempa chamber press. Pengempaan dapat dilakukan dengan beban 30 ton untuk pembuatan 16
contoh uji briket.
Gambar 7. Sketsa alat kempa briket hidrolik di Laboratorium Kimia Kayu dan Kimia Kayu dan Energi, Pusat Penelitian Hasil Hutan Bogor.
Pengempaan dilakukan untuk menciptakan kontak antara permukaan bahan yang direkat dengan bahan perekat. Setelah perekat dicampurkan dan tekanan mulai diberikan, maka perekat yang
masih dalam keadaan cair akan mulai mengalir ke segala arah permukaan bahan. Pada saat bersamaan dengan terjadinya aliran, perekat juga mengalami perpindahan dari permukaan yang diberi perekat ke
permukaan yang belum terkena perekat Mikrova, 1995. Sudrajat 1983 menyatakan bahwa tekanan pengempaan dilakukan untuk menciptakan
ikatan antara permukaan bahan perekat dan bahan yang direkatkan. Disamping itu tekanan diperlukan supaya perekat dapat menyebar secara sempurna ke dalam celah-celah dan keseluruhan permukaan
arang. Dengan demikian pemberian tekanan yang lebih besar akan mengakibatkan ikatan antara molekul-molekul arang akan semakin kuat. Karena dengan memberi tekanan yang lebih besar, jarak
ikatan antara atom-atom penyusun arang akan lebih diperpendek, selain itu akan memberikan kecenderungan perekat mengalir keseluruh permukaan serbuk arang semakin sempurna.
Pada umumnya, semakin tinggi tekanan yang diberikan akan memberikan kecenderungan menghasilkan briket dengan kerapatan dan keteguhan tekan yang semakin tinggi pula. Menurut
Boedjang 1973, penambahan tekanan melebihi batas tertentu akan menyebabkan kekuatan briket arang menurun kembali karena bahan perekat ikut terbuang keluar. Namun menurut Sudrajat 1984,
semakin tinggi tekanan pengempaan, maka semakin tinggi kerapatan briket dengan mengikuti persamaan garis linier. Besarnya tekanan pengempaan akan berpengaruh terhadap kerapatan dan
porositas briket arang yang dihasilkan. Briket yang terlalu padat akan sulit terbakar, sedangkan briket yang kurang padat dapat mengakibatkan terurainya briket pada saat pembakaran sehingga
menimbulkan kesan tidak bersih meskipun laju pembakarannya cepat Kamaruddin dan Irwanto, 1989.
6 PENGERINGAN
Briket yang dihasilkan setelah pengempaan masih mengandung air yang cukup tinggi sekitar 50. Oleh sebab itu perlu dilakukan pengeringan yang dapat dilakukan dengan berbagai macam alat
pengering seperti klin, oven, atau penjemuran dengan menggunakan sinar matahari. Suhu dan waktu pengeringan yang digunakan dalam pembuatan briket tergantung dari jumlah kadar air campuran dan
macam pengering. Suhu pengeringan yang umum dilkukan adalah 60
o
C selama 24 jam dengan menggunakan oven.
Hasil penelitian Achmad 1991 menunjukkan lama penjemuran briket adalah tiga hari. Tujuan pengeringan adalah mengurangi kadar air dalam briket sehingga memudahkan pembakaran
briket dan sesuai dengan ketentuan kadar air briket yang berlaku.
E. SIFAT FISIKO KIMIA BIOBRIKET
