ANALISA PEMBUATAN BRIKET DARI CAMPURAN A

ANALISA PEMBUATAN BRIKET DARI CAMPURAN AMPAS TEBU DENGAN BIJI
BUAH KEPUH (STERCULIA FOETIDA)
Hidro Andriyono
Prodi Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Sidoarjo (UMSIDA)
Jalan Raya Gelam 250, Candi Sidoarjo 61217, Indonesia
Phone: 085706841127 , Email: [email protected]

ABSTRAK
Banyaknya limbah ampas tebu di daerah Sidoarjo yang berasal dari pejual es tebu
yang sampai saat ini balum dimanfaatkan secara maksimal. Dengan keadaan demikian perlu
dilakukan penelitian untuk menanggulangi permasalahan limbah yang semakin meningkat
menjadi bahan bakar alternatif (briket). Metode ini dilakukan dengan menambahkan campuran
biji buah kepuh dengan komposisi ampas tebu : biji buah kepuh yaitu 100 gr : 30 gr, 100 gr : 40
gr, 100 gr : 50 gr. Penelitian dilakukan dengan menggunakan alat bom kalorimeter,
menggunakan alat thermocouple, dan spesimen terbaik dengan pengujian proximate. Dari hasil
yang didapat dari bom kalorimeter nilai terendah briket campuran 100gr :30gr yaitu 5351
kal/gr dan tertinggi 5528 kal/gr untuk koposisi 100 gr : 50 gr. Sedangkan uji termal dari ke tiga
sepesimen briket yang mempunyai termal yang tertinggi selama pembakaran 10 menit adalah
pada jenis B50 yaitu 742 0C. Dan dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi nilai kalor yang
didapat maka semakin tinggi termal yang dimiliki. Karakteristik briket jenis B50 merupakan
hasil yang terbaik dan dilakukan pengujian proximate diperoleh persentase kadar air 4,94 %,

kadar zat yang menguap 52,23 %, kadar abu 8,73%, dan fixed karbon 34,10%
Keywords : briket, ampas tebu, biji buah kepuh, proksimate

1. Pendahuluan
Ketergantungan terhadap kebutuhan
hidup semakin meningkat beriringan dengan
bertambahnya
populasi
manusia
dan
meningkatnya perekonomian masyarakat,
terutama dalam sektor energi. Masih banyak
negara di dunia ini terutama Indonesia yang
menggantungkan
kebutuhan
energinya
terhadap energi yang berasal dari bahan bakar
minyak bumi yang keberadaanya semakin
menipis. Sedangkan pada sisi lainya banyak
negara yang berlomba lomba menciptakan

energi alternative salah satunya adalah
biomassa. Ketersediaan biomassa
sangat
melimpah namun belum di optimalkan
penggunaanya.
Biomassa secara umum lebih dikenal
sebagai bahan kering material organik atau
bahan yang tersisa setelah suatu tanaman atau
material organik yang dihilangkan kadar
airnya. Biomassa merupakan bahan alami yang
biasanya dianggap sebagai sampah dan sering
dimusnahkan dengan cara dibakar. Biomassa
tersebut dapat diolah menjadi bioarang, yang
merupakan bahan bakar dengan tingkat nilai
kalor yang cukup tinggi dan dapat digunakan
dalam kehidupan sehari-hari. Biomassa sangat
mudah ditemukan dari aktivitas pertanian,

peternakan, kehutanan, perkebunan, perikanan,
dan limbah-limbah lainnya.

Energi alternatif dapat dihasilkan dari
teknologi tepat guna yang sederhana dan
sesuai untuk daerah pedesaan seperti briket
dengan memanfaatkan limbah biomassa
seperti tempurung kelapa, sekam padi, serbuk
gergaji kayu jati, ampas tebu. Sejalan dengan
itu,
berbagai
pertimbangan
untuk
memanfaatkan tempurung kelapa serbuk
gergaji kayu dan ampas tebu menjadi penting
mengingat limbah ini belum dimanfaatkan
secara maksimal (Amin,2000).
Ampas tebu adalah hasil samping dari
proses ekstraksi (pemerahan) cairan tebu. Dari
satu pabrik dapat dihasilkan ampas tebu sekitar
35%-40% dari berat tebu yang digiling.
Mengingat begitu banyak limbah tersebut,
maka ampas tebu akan memberikan nilai

tambah tersendiri bagi pabrik gula bila diberi
perlakuan lebih lanjut, karena sebagaian besar
ampas tebu di Negara Indonesia digunakan
untuk bahan bakar pembangkit ketel uap pada
pabrik gula, lahan media jamur dan bahan
dasar pembuatan kertas.
Kepuh (sterculia foetida ) adalah
sejenis pohon kerabat jauh kapuk randu, yang
merupakan BBN (bahan bakar nabati) yang

berasal dari daerah hutan yang tersebar luas di
Indonesia dan memiliki potensi untuk dibuat
biodiesel
sebagai
pengganti
BBM.
(Sudrajat,dkk.2010)
Dari uraian di atas perlu dilakukan
penelitian tentang pemanfaatan limbah dari
ampas tebu dan biji buah kepuh untuk

dijadikan energi alternative berupa briket.
Pemilihan ampas tebu sebagai bahan
pembuatan briket karena ampas tebu
menjadikan limbah yang belum dimanfaatkan
secara optimal di pabrik gula dan di penjual es
tebu Sidoarjo. Dalam pembuatannya, ampas

tebu di kombinasikan dengan buah dan biji
kepuh sebagai bahan dasar pembuatan briket.
Dan sebagian besar masyarakat menganggap
buah dan biji kepuh tidak mempunyai nilai
lebih. Sehingga buah dan biji kepuh dianggap
sebagai sampah organik biasa sedangkan biji
kepuh berpotensi menjadi bahan bakar nabati.
Dalam penelitian ini komposisi campuran
briket antara arang ampas tebu, buah dan biji
kepuh perlu di kaji lebih lanjut diantaranya
adalah
mevariasikan
komposisi

dan
karakteristik biji buah kepuh pada briket.

2. Metodelogi Penelitian
Mulai
Studi literatur
Pengumpulan bahan ampas tebu, biji kepuh, dan
kanji
Pembuatan arang ampas tebu dengan biji buah
kepuh
Penumbukan dan penyaringan arang ampas tebu dan
arang biji buah kepuh
Pencampuran komposisi dengan perekat kanji 20
gr
Ampas tebu, biji kepuh;100gr.30gr
Ampas tebu, biji kepuh;100gr.40gr
Ampas tebu, biji kepuh;100gr.50gr
Pencetakan menjadi briket dengan mesin press

pengujian


Uji karakteristik
termal

Uji bom kalorimeter

hasil

tidak

ya
Uji fixed karbon (sample terbaik)
pembahasan
selesai

Gambar 1 Kerangka Penelitian

Pada penelitian ini, ampas tebu dicampur
dengan biji buah kepuh dibuat menjadi briket
dengan memvariasikan komposisi ampas tebu

: biji buah kepuh yaitu 100 gr : 30 gr, 100 gr :
40 gr, 100 gr : 50 gr. Untuk mengetahui
kualitas briket yang dihasilkan, dilakukan
analisa nilai kalor, tinggi termal dari masing
masing spesimen dengan pembakaran selama
10 menit dan mengamati perubahan suhu
spesimen per menit.

2.1 Pengujian nilai kalor
Nilai kalor (heating value) suatu bahan
bakar diperoleh dengan menggunakan bomb
calorimeter . Nilai kalor yang diperoleh
melalui bom calorimeter adalah nilai kalor atas
atau highest heating value (HHV).

Gambar 2 Bom Kalorimeter
2.2 Pengujian Pembakaran
Pengujian ini dilakukan untuk
mengetahui nilai termal masing masing jenis
briket menggunakan pengujian pembakaran


dengan mencatat perubahan suhu setiap menit
selama 10 menit dengan memberikan aliran
udara dengan kecepatan 2 m/s.

Gambar 3 Pengujian Pembakaran
2.3 Pengujian Proksimat
Pengujian
proksimat
merupakan
pengujian yang meliputi pengujian kadar air
(moisture content), kadar asap (volatile

matter ), kadar abu (ash content), dan
kandungan karbon tetap (fixed carbon).
Pengujian proksimat ini dengan cara

pemanasan atau pembakaran briket bioarang
ke dalam high temperature furnace.


2.3.3 Kadar zat yang menguap (volatile
matter )
Perhitungan persentase kadar zat yang
menguap
(volatile
matter )
yang
terkandung di dalam briket bioarang
ampas tebu menggunakan standar ASTM
D-3175-11 dengan persamaan sebagai
berikut:
VM (volatile metter )
= weight loss
– IM
Dimana :
weight loss = (CTS-CTS after) x 100%
IM = Inherent Moisture (Air Bawaan)

2.3.1 Kadar air (moisture content)
Perhitungan

persentase
kadar
air
(moisture content) yang terkandung di
dalam briket tersebut menggunakan
standar ASTM D-3173-11 dengan
persamaan sebagai berikut:
C −C a t r
IM (moisture) =
x 100%
Dimana :
CTS = massa cawan + tutup + sample
CTS after = CTS setelah pengujian
2.3.2 Kadar abu (ash content)
Perhitungan persentase kadar abu (ash
content) briket bioarang menggunakan
standar ASTM D-3174-12 dengan
persamaan sebagai berikut.
C

2.3.4 kadar karbon (Fixed Karbon)
FC = 100 % – (IM+ Ash + VM)
3. Hasil Dan Pembahasan
3.1 Data Pengamatan bom kalorimeter
Data hasil pengamatan disajikan pada gambar
2 Penelitian ini dilakukan dengan 2 kali
percobaan. Dan hasil yang di dapat dari
laboraturium energi ITS adalah sebagai
berikut:

a t r−C

Ash =
100 %
Dimana :
S = massa sample
CT = massa cawan + tutup
CTS
after
=
CTS
(massa
cawan+tutup+sample) setelah pengujian

uji bom kalorimeter
nilai kalor (KAl/gram)

pengujian 1

pengujian 2

5450
5400
5350
5300
5250
5200
5150
5100
B30

B40

B50
jenis briket

Gambar 4 Grafik Pengaruh Variasi Komposisi Briket Arang Ampas Tebu dengan Campuran Biji
Buah Kepuh Terhadap Nilai Kalor dengan Dua Kali Pengulangan
Berdasarkan Gambar 2 pengujian bahan
bakar briket arang ampas tebu dengan variasi
komposisi
bahan
campuran
yang
menghasilkan nilai kalor tertinggi adalah
briket arang ampas tebu dengan perbandingan
komposisi bahan campuran 100 gr : 50 gr,
kemudian 100 gr : 40 gr, dan yang terakhir 100
gr : 30 gr. Pengujian Briket arang ampas tebu
dengan perbandingan komposisi bahan

campuran antara 100 gr : 50 gr menghasilkan
nilai kalor maksimum sebesar 5528 kal/gr.
Pengujian briket arang ampas tebu dengan
perbandingan komposisi bahan campuran
antara 100 gr : 40 gr menghasilkan nilai kalor
sebesar 5353 kal/gr. Pengujian briket arang
ampas tebu dengan perbandingan komposisi
bahan campuran antara 100 gr : 30 gr
menghasilkan nilai kalor 5351 kal/gr. Jadi

selisih nilai kalori antara briket arang ampas
tebu dengan komposisi bahan campuran yaitu
100 gr : 30 gr dengan briket arang ampas tebu
dengan komposisi bahan campuran yaitu 100
gr : 50 gr sebesar 177 kal/gr.

Pembakaran briket dilakukan untuk
mengetahui peningkatan suhu tiap satuan
menit dan juga untuk mengetahui tinggi
maksimal suhu pada tiap tiap komposisi briket
arang ampas tebu dengan biji buah kepuh.

3.2 Data Pengamatan Uji Termal

uji pembakaran 1
suhu (0C)

800
600
400
200
0
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Waktu (menit)
B 30

B 40

B 50

Gambar 5 Grafik Pengaruh Variasi Komposisi Briket Arang Ampas Tebu dengan Campuran Biji
Buah Kepuh Terhadap Temperatur Pembakaran Pembakaran Pertama

uji pembakaran 2
suhu (0C)

800
600
400
200
0
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

waktu (menit)
B 30

B 40

B 50

Gambar 6 Grafik Pengaruh Variasi Komposisi Briket Arang Ampas Tebu dengan Campuran Biji
Buah Kepuh Terhadap Temperatur Pembakaran Pembakaran Kedua

uji pembakaran 3
suhu (0C)

800
600
400
200
0
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

waktu (menit)
B 30

B 40

B 50

Gambar 7 Grafik Pengaruh Variasi Komposisi Briket Arang Ampas Tebu dengan Campuran Biji
Buah Kepuh Terhadap Temperatur Pembakaran Pembakaran Ketiga
Berdasarkan Gambar 3 pengujian 1
pembakaran briket arang ampas tebu dengan
variasi komposisi campuran biji buah kepuh
yang menghasilkan temperatur tertinggi adalah
briket arang ampas tebu dengan perbandingan
komposisi campuran biji buah kepuh 100 gr :
50 gr, kemudian 100 gr : 40 gr, dan yang
terakhir 100 gr : 30 gr. Pengujian pembakaran
briket arang ampas tebu dengan perbandingan
komposisi campuran biji buah kepuh antara
100 gr : 50 gr yang menghasilkan temperatur
pembakaran tertinggi yaitu 742 °C.

Berdasarkan gambar 4.8 pengujian 2 dan
pengujian 3 pembakaran juga sama dengan
pengujian 1 yaitu menghasilkan temperatur
tertinggi adalah briket arang ampas tebu
dengan perbandingan komposisi campuran biji
buah kepuh 100 gr : 50 gr, kemudian 100 gr :
40 gr, dan yang terakhir 100 gr : 30 gr. Dengan
masing masing nilai temperatur pembakaran
tertinggi untuk pengujian 2 pembakaran yaitu
sebesar 602 °C dan sedangkan pengujian 3
pembakaran dengan temperatur tertinggi yaitu
733°C.

3.3 Hasil Pengujian Proximate B50

No
1
2
3
4
5

Sifat-sifat
briket
Inherent
Moisture (%)
Volatile Matters
(%)
Ash Content (%)
Fixed Karbon
(%)
Nilai Kalor
(kkal/kg)

jepang

inggris

USA

Permen
ESDM

SNI

Hasil
Penelitian
B50

6-8

3-4

6