Panas Briket Arang Kayu

PENGUKURAN NILAI KALOR BAHAN BAKAR BRIKET ARANG KOMBINASI CANGKANG PALA (Myristica Fragan Houtt) dan LIMBAH SAWIT (Elaeis Guenensis) FAVAN ONU , SUDARJA, MUH. BUDI NUR RAHMAN ABSTRACT Ketergantungan manusia pada sumber energi fosil (minyak bumi dan batui bara) menyebabkan ekploitasi besar-besaran pada sumber energi tersebut. Pemanfaatan limbah cangkang pala dan limbah industri sawit mempunyai potensi potensi dijadikan briket arang. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui kualitas briket arang kombinasi campuran limbah cangkang pala dan limbah industri industri sawit, baik sifat fisik maupun sifat kimia. Proses pengarangan menggunakan retort. Penelitian menggunakan dua variasi, yaitu : kombinasi campuran pala 10%, 30%, 50%, 70%, 90% dan faktor tekanan sebesar 1360 psi, 1610 psi dan 1860 psi. Pengujian kualitas kualitas briket arang dilakukan sesuai dengan ASTM Standard (ASTM, 1979), meliputi sifat fisik (kadar air ASTM D-3173, nilai kalor ASTM D-2015) sifat kimia (kadar abu ASTM D-3174, kadar zat menguap ASTM D-3175, kadar karbon terikat ASTM D3172). Hasil penelitian menunjukan bahwa nilai kalor 6092,117 – 7335,675 kal/g, kadar air 3,14 – 8,400%, kadar zat menguap 22,269 – 51,080%, kadar abu 7,083 – 15,436%, kadar karbon terikat 30,689 – 63,759%. Hasil briket arang dengan sifat fisik dan kimia terbaik dihasilkan pada tekanan kempa 1610 psi dengan kombinasi campuran S=70 % P=30%. limbah industri sawit, briket arang, tekanan Keywords : limbah cangkang pala, limbah kempa, kombinasi campuran, nilai kalor.

PENDAHULUAN Ketergantungan yang besar pada sumber energi fosil (minyak bumi dan batu bara) telah menyebabkan terjadinya eksploitasi besarbesaran pada kedua sumber energi tersebut, sehingga dikhawatirkan pada energi tersebut akan cepat terkuras habis karena keduanya merupakan sumber energi yang tidak dapat diperbaharui. Untuk itu perlu dicari alternatif bahan bakar non fosil agar tidak tergantung pada bahan bakar tersebut. Pemanfaatan limbah pertanian ataupun limbah industri merupakan salah satu altrernatif pengganti bahan bakar dengan mengubahnya menjadi briket arang. Limbah sawit merupakan bahan pada tdari pohon kelapa sawit yang sulit terurai dan keras. Cangkang pala adalah salah satu limbah hasil pengolahan minyak pala yang mempunyai potensi besar sebagai bahan baku pembuatan briket yang jumlah ketersediaannya

Seminar Nasional Teknik Mesin UMY 2010

sangat menjanjikan dan tidak akan pernah habis. Untuk menghasilkan briket arang harus memperhatikan tekanan kempa dan variasi campuran terhadap briket arang kombinasi campuran antara cangkang pala dengan limbah industri sawit, dimana briket arang kombinasi antara cangkang pala dengan limbah industri sawit tersebut akan diuji kualitasnya sesuai dengan standar kualitas briket arang. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat fisik dan kimia briket arang kombinasi antara cangkang pala dengan limbah industri sawit dan mengetahui besar tekanan kempa dan kombinasi campuran optimal dalam pembuatan briket arang kombinasi antara cangkang pala dengan limbah industri sawit. TINJAUAN PUSTAKA Bahan bakar adalah bahan yang dapat meneruskan proses pembakaran tersebut dengan sendirinya disertai dengan pengeluaran kalor

104

(Susetyo, 2005). Pala ( Myristica fragan Houtt ) merupakan jenis tanaman yang tumbuh di daerah tropis dan dengan ketinggian 500-700 m dpl. Kelapa sawit ( Elaeis guineensis) adalah jenis tanaman yang tumbuh subur didaerah iklim tropis khususnya pada ketinggian 0 - 500 meter dari permukaan laut dengan kelembaban tinggi. Tanaman kelapa sawit memiliki potensi yang besar untuk dimanfaatkan mulai dari daging, kulit, ampas, cangkang hingga batang. Perekatan dalam pembuatan briket arang sangat penting agar terjadi penempalan antar butiran serbuk yang kuat sehingga akan diperoleh briket arang yang kuat dan tidak rapuh. Arang adalah residu yang berbentuk padat dari hasil pembakaran kayu pada kondisi terkontrol (Soeparno, 1993). Haryanto dan Tjutju N. S. (1976) mengatakan bahwa arang adalah residu yang sebagian besar komponennya adalah karbon dan terjadi karena penguraian kayu akibat perlakuan pemanasan. Peristiwa ini terjadi pada pemanasan kayu langsung atau tidak langsung dalam timbunan, kiln, retort, tanur tanpa atau dengan udara terbatas. Sedangkan menurut Sudrajat (1997) arang adalah hasil proses pembakaran tanpa udara (destilasi kering) yang mengeluarkan sebagian zat non karbon dalam bentuk cair atau gas. Briket adalah perubahan bentuk dari bentuk curah menjadi bentuk padat yang dihasilkan dari pemampatan komponen penyusunnya disertai panas. (Nadapdap dan Budiarto dalam Afianto 1994). Sedangkan Briket arang adalah arang yang mempunyai bentuk tertentu, kerapatannya tinggi, diperoleh melalui cara pengempaan arang halus yang dicampur dengan bahan perekat misalnya pati, ter kayu, ter bitumen, dan lain-lain. Haygreen dan Bowyer (1996) dalam Hartanti (2000) menyebutkan bahwa semakin tinggi kadar air maka akan semakin rendah nilai kalor. Tekanan atau pengempaan diperlukan dalam pembuatan briket arang untuk membentuk briket dari serbuk arang sehingga dapat dipergunakan sebagai bahan bakar sebagaimana arang kayu pada umumnya. Variasi besar tekanan yang digunakan untuk pembutan briket arang oleh Hartoyo dkk. (1978) adalah 8-16 ton


dengan interval 2 ton. Kenaikan tingkat pengempaan akan menaikan berat jenisnya, penggunaan besar tekanan yang berbeda juga berpengaruh terhadap besarnya nilai kalor. Indriyanto (2000) menyatakan bahwa penambahan perekat pada pembuatan briket arang akan menambah frarsi abu sebesar 1,771,87 %. Penambahan perekat akan berpengaruh pada kadar air, berat jenis, kadar zat menguap dan kadar karbon briket arang yang dihasilkan (Prasetyo, 2004). Tinggi rendahnya kadar zat mudah menguap dipengaruhi oleh jenis bahan baku seperti seperti dikemukakan oleh Syachri (1986) dalam Soeparno (2000). Semakin rendah kadar abu maka briket arang yang dihasilkan akan semakin baik Susetyo (2004). D jatmiko dkk (1981) menyatakan arang yang bermutu baik adalah arang yang mempunyai nilai kalor dan kadar karbon yang tinggi, tetapi mempunyai kadar abu rendah. Sudiyani, dkk (1999) menyatakan bahwa semakin tinggi kadar karbon terikat pada arang maka akan makin rendah kadar zat menguap. Besarnya kadar karbon terikat berkolerasi positif terhadap nilai kalor Soeparno (1993). Hartoyo dan Nurhayati (1976) menyatakan bahwa untuk meningkatkan kadar karbon terikat dan zat menguap, suhu akhir pengarangan harus lebih besar dari 500ºC. Beglinger dalam Hartoyo dan Tjutju N.S. (1976) mengelompokan arang berdasarkan penggunaannya sebagai berikut : 1. Keperluan rumah tangga dan bahan bakar khusus seperti binatu, tungku, pembakar, pengeringan daging, ikan, tembakau, pengecoran logam, peleburan timah dan timbal. 2. Keperluan metalurgi seperti industri aluminium, plat baja, penyepuhan kobalt, tembaga, nikel, besi kasar, serbuk besi, baja, molybedenium, campuran logam khusus, pengecoran dan pertambangan. 3. Dalam industri kimia, arang banyak digunakan untuk karbon aktif, karbon monoksida, elektroda gelas, campuran resin, obat-obatan, makanan ternak, karet, serbuk hitam, karbon bisulfida, katalisator, pupk, perekat, magnesium,plastik, kalium sianida,

105

natrium sianida, grafit, galvanisasi, dan bahan penyerap dalam silinder.

Pengujian kualitas arang dan briket arang standar kualitas dari Jepang dan Inggris seperti pada Tabel 1 berikut.

Tabel 1. Standar Nilai-nilai Sifat Fisik-Kimia Briket Arang Standar Sifat Arang Inggris Jepang Kadar Air (%) 3,5 6 Kadar Abu (%) 8,26 3-6 Zat Mudah Menguap (%) 16.41 25-30 Karbon Terikat (%) 75,33 60-80 Nilai Kalor (kal/g) 7289 6000-7000 Sumber : Hartoyo, dkk dalam Soeparno, dkk (2000)

METODOLOGI PENELITIAN Bahan yang digunakan dalam penelitian adalah serbuk cangkang pala dan serbuk limbah sawit. Bahan penelitian ini merupakan limbah dari industri buah pala yang diperoleh dari Semarang, Jawa Tengah. Limbah sawit yang digunakan diperoleh dari Pangkalan Panji, Palembang, Sumatera Selatan. Bahan-bahan lain yang digunakan yaitu : perekat pati, asam benzoat untuk peneraan alat bom kalori meter, sodium karbonat (Na 2CO3)dan metyl orange untuk proses titrasi pada pengujian nilai kalor Alat yang digunakan dalam penelitian meliputi saringan ukuran 45 mesh, retort untuk penggarangan, oven pengeringan, kalori meter bom oksigen, tanur listrik untuk pengujian kadar abu, kadar zat mudah menguap dan kadar karbon terikat

(a)

(b)

Gambar 1. Bahan yang digunakan (a) Cangkang pala (b) Limbah Sawit

Penelitian ini menggunakan rancangan percobaan acak lengkap (Completely percobaan Rondomized Design), model


factorial, menggunakan 2 faktor, yaitu : besarnya tekanan kempa dan kombinasi campuran limbah sawit dan cangkang pala. Tekanan kempa yang digunakan sebesar 1360 psi, 1610 psi, dan 1860 psi. Sedangkan kombinasi campuran cangkang pala pada limbah sawit adalah 10%, 30%, 50%, 70% dan 90%. Bahan perekat pati dibuat dari campuran 1,5 gram pati dalam 24 ml air dipanaskan pada 0 suhu 80 C selama ± 4 menit. Pengujian kualitas briket arang

Pengujian dilakukan di Laboratorium Teknologi Hasil Hutan Fakultas Kehutanan UGM, yang dilakukan sesuai dengan ASTM standard (ASTM,1979), meliputi pengujian :

1. Nilai Kalor Nilai kalor merupakan faktor terpenting dalam sifat energi dan biasanya berhubungan dengan benda sebagai penghantar panas, yang dimaksud dengan pengantar panas adalah jumlah panas dalam British Termal Unit (BTU) yang dialirkan pada benda yang memiliki ketebalan satu inchi dan luas permukaan satu feet persegi selama 0 satu jam untuk menaikan temperatur 1 F pada permukaan benda tersebut. Pengujian nilai kalor menggunakan alat oksigen bom kalorimeter. Prosedur pengujian nilai kalor mengikuti metode ASTM-2015 dan ASTM D5865-03. Perhitungan nilai kalor menggunakan standar ASTM D-5865-03 dengan rumus : E = [(H C X M ) + E 1 + E 2)/ T

(1)

E 1 = K 1 X 1

(2)

T = T C – T A + C E + C R + C S

(3)

106

M QGROSS = [(T .E) – E 1 – E 2 – E 3 – E 4]/

(4) 0

Dimana E : kapasitas kalor kalorimeter, (J/ C), Hc : kalor pembakaran asam benzoat, (J/gr), m : berat asam benzoat (gr), e1 : koreksi asam (ml), e2 : koreksi kalor pembakaran dari kawat (cm), t : kenaikan temperatur terkoreksi (0C), l : panjang kawat yang terbakar selama pembakaran (mm), K1 = 0,96 J/mm (0,23 kal/mm) jika menggunakan No 34 B&S gage Chromel C, Kl = 1,13 J/mm (0,27 kal/mm) jika menggunakan No 34 B&S gage Iron wire, Kl = 0,00 J/mm untuk platina atau kawat palladium, t : kenaikan temperatur terkoreksi, ta : temperatur awal pembakaran, tc : temperatur akhir pembakaran, Ce : koreksi termometer, emergent ítem, Cs : koreksi seting termometer, Qgross : nilai kalor (kal/g)

2. Kadar Air Kadar air kayu sangat menentukan kualitas arang yang dihasilakan. Arang dengan nilai kadar air rendah akan memiliki nilai kalor tinggi, arang ini dihasilkan dari jenis kayu yang memiliki kadar air rendah. Semakin tinggi kadar air kayu maka dalam proses karbonisasi kayu, akan lebih banyak kalor yang dibutuhkan untuk mengeluarkan air tersebut menjadi uap sehingga energi yang tersisa dalam arang menjadi lebih kecil. Prosedur perhitungan kadar air briket arang menggunakan standar ASTM D-3173 dengan rumus : Ka

a

−

b

=

a

x100 %

(5)

Dengan a : berat sampel (gram) dan b : berat kering tanur (gram).

Perhitungan kadar abu briket arang menggunakan standar ASTM D-3174 dengan rumus : KadarAbu

c =

−

b

a

(6)

x 100 %

Dengan c : berat cawan + berat abu (gram), b : berat cawan (gram) dan a : berat sampel (gram).

4. Kadar Zat Menguap Besarnya suhu yang digunakan dalam proses pembutan arang akan mempengaruhi kadar zat menguap. Semakin tinggi suhu yang digunakan mengakibatkan semakin rendahnya kadar zat menguap pada arang yang dihasilkan. Perhitungan kadar zat menguap menggunakan standar ASTM D-3175 dengan rumus : Kadar zat menguap

a =

−

a

d x100%

−

Ka (%)

(7)

Dengan a : berat awal (gram) dan d : berat setelah pemanasan (gram)

5. Kadar Karbon Terikat Kadar karbon terikat mempengaruhi nilai kalor, semakin tinggi kadar karbon terikat akan semakin tinggi pula nilai kalornya karena setiap ada reaksi oksidasi menghasilkan kalori. Jenis kayu sangat berpengaruh pada besarnya nilai karbon dalam briket, karena perbedaan kandungan kimia dalam jenis kayu. Perhitungan kadar karbon terikat menggunakan standar ASTM D-3172 dengan rumus : Kadar karbon terikat (%) = 100 – (% Air + % (9) Zat menguap). HASIL PENELITIAN

3. Kadar Abu Abu adalah bahan yang tersisa apabila kayu dipanaskan hingga berat konstan. Kabar abu ini sebanding dengan kandungan bahan an-organik didalam kayu. Abu berperan menurunkan mutu bahan bakar karena menurunkan nilai kalor.


1. Kadar Air Nilai rata-rata hasil pengujian pengaruh tekanan kempa dan kombinasi campuran cangkang pala dengan limbah sawit terhadap kadar air briket arang disajikan pada Tabel 2 dan Gambar 2. Hasil rata – rata pengujian kadar air briket arang berkisar antara 3,14 % - 8,400 %.

107

Tabel 2 Nilai rata-rata kadar air (%)

Tekanan

Komposisi Cangkang Pala 10%

30%

50%

70%

90%

1360 psi

6,737

7,326

7,508

8,063

7,718

1610 psi

3,887

4,573

7,379

8,400

6,945

1860 psi

3,146

4,441

4,941

6,397

6,514

Gambar 2. Grafik hubungan tekanan kempa, kombinasi campuran dan kadar air briket arang.

Tekanan kempa mempengaruhi kadar air dalam briket arang. Tingginya kadar air pada perlakuan tekanan kempa 1360 psi dengan kombinasi S=10% P=90% disebabkan tingkat pengempaan yang rendah pada ukuran partikel yang besar menghasilkan briket arang yang kurang padat dan berpori sehingga memudahkan uap air untuk meresap. Penambahan tekanan pengempaan akan mengakibatkan berkurangnya porositas. Pengukuran kadar air yang tertinggi yaitu sebesar 8,400% terdapat pada kombinasi campuran S=30% P=70% pada tekanan 1610 psi, sedangkan briket arang yang memiliki hasil

pengukuran kadar air paling rendah terdapat pada kombinasi campuran S=90% P=10% pada tekanan 1860 psi yaitu sebesar 3,146%. Hasil pengukuran kadar air ada beberapa kombinasi campuran yang memenuhi standar kualitas briket arang buatan Inggris (3,5%) maupun standar kualitas briket arang buatan Jepang (6%). 2. Nilai Kalor Nilai rata-rata hasil pengujian pengaruh tekanan kempa dan kombinasi campuran cangkang pala dengan limbah sawit terhadap nilai kalor briket arang disajikan pada Tabel 3 dan Gambar 3.

Tabel 3 Hubungan tekanan kempa dan komposisi cangkang pala terhadap nilai kalor Komposisi Cangkang Pala

Tekanan 0% *

10%

1360 Psi 7294.333 6804,520

30%

50%

70%

6854,991 6481,209 6394,312

90%

100% *

6440,118

6771,39

1610 Psi

6565,609 7335,657 6990,230 6761,992 6445,507

1860 Psi

7086,538 7216,978 6772,345 6401,872 6092,117

Sumber : Sudarja


108

Gambar 3. Grafik hubungan tekanan kempa,kombinasi campuran dan nilai kalor briket arang. Hasil penelitian menunjukkan penambahan cangkang pala akan menurunkan nilai kalor briket limbah sawit. Hal ini disebabkan karena secara alamiah nilai kalor cangkang pala lebih rendah dari limbah sawit. Dari serangkaian penelitian memperlihatkan pada penambahan 30% cangkang pala diperoleh nilai terbesar dibandingkan campuran yang lain. Dari grafik tersebut terlihat bahwa tekanan kempa 1360 psi sampai 1610 psi terjadi kenaikan terhadap nilai kalor, tetapi pada kombinasi campuran S=90% P=10% terjadi penurunan nilai kalor. Hal ini disebabkan oleh masih tingginya kandungan kadar air dan kadar karbon yang terdapat pada briket tersebut. Pada tekanan 1610 psi sampai 1860 psi terjadi penurunan yang besar terhadap nilai kalor, tetapi terjadi juga kenaikan terhadap nilai kalor pada kombinasi S=90% P=10%. Hal ini seiring dengan bertambahnya variasi kombinasi campuran sehingga nilai kalor yang didapat akan semakin menurun. Nilai kalor briket arang dipengaruhi juga oleh jenis bahan baku yang digunakan untuk membuat briket arang. Hasil rata–rata pengujian nilai kalor berkisar antara 6092,117 kal/g –


7335,657 kal/g. Nilai rata-rata nilai kalor dengan tekanan kempa 1360 psi sebesar 6595,030 kal/g, tekanan kempa 1610 sebesar 6819,889 kal/g dan tekanan kempa 1810 psi sebesar 6713,970 kal/g. Hasil ini apabila dibandingkan dengan nilai kalor briket arang standar Inggris (7289 kal/g) dan standar Jepang (6000-700 kal/g) telah memenuhi standar. Berdasarkan hasil tersebut dapat diambil kesimpulan bahwa untuk briket arang limbah cangkang pala dan limbah sawit sebaiknya dengan tekanan kempa 1610 Psi dengan kombinasi campuran S=70% P=30%. 2.

Kadar Zat Menguap

Nilai rata – rata hasil pengujian pengaruh tekanan kempa dan kombinasi campuran terhadap kadar zat menguap briket arang disajikan pada Tabel 3 dan Gambar 3. Pada Tabel 3 menunjukkan bahwa antara tekanan 1610 Psi dan 1810 Psi tidak ada perbedaan terhadap kadar zat menguap briket arang, sedangkan komposisi cangkang pala menunjukkan ada perbedaan kadar zat menguap.

109

Tabel 3. Nilai rata-rata Kadar Zat Menguap (%) Komposisi Cangkang Pala

Tekanan 10%

30%

50%

70%

90%

1360 psi

23,270

22,269

25,250

29,760

29,247

1610 psi

23,320

26,970

43,076

51,080

37,026

1860 psi

31,393

31,330

28,813

34,884

45,274

Gambar 3. Grafik hubungan tekanan kempa, kombinasi campuran dan kadar zat menguap Gambar diatas menunjukkan kenaikan tekanan kempa 1360 Psi ke 1610 Psi mengalami peningkatan kadar zat menguap. Hasil rata–rata menunjukkan bahwa kadar zat menguap tertinggi sebesar 51,080 % dihasilkan pada kombinasi campuran S=30% P=70% pada tekanan 1610 Psi, sedangkan kadar zat menguap terendah sebesar 22,269 % dihasilkan pada kombinasi campuran pada tekanan 1360 Psi. Hal ini menunjukkan bahwa pada kombinasi tertentu akan memberikan pengaruh terhadap kadar zat menguap. Hasil pengujian terhadap kadar zat menguap yang diperoleh dibandingkan dengan standar Inggris (16,41 %) belum memenuhi standar, namun sebagian hasil penelitian ini telah memenuhi standar Jepang (25 – 30 %) antara


lain pada tekanan 1360 Psi dengan kombinasi campuran S=50% P=50%; S=30% P=70%; S=10% P=90%. Sedangkan pada tekanan 1610 Psi dengan kombinasi campuran S=70% P=30% dan pada tekanan 1860 Psi dengan kombinasi S=50% P=50%. Sehingga untuk mendapatkan kadar zat menguap briket arang dari limbah cangkang pala dan limbah sawit untuk memenuhi standar Jepang maka sebaiknya menggunakan kombinasi campuran S=70% P=30% dengan tekanan 1610 Psi. 3. Kadar Abu Nilai rata-rata hasil pengujian pengaruh tekanan dan kombinasi campuran terhadap kadar abu briket arang disajikan pada Tabel 4 dan Gambar 4.

110

Tabel 4.Nilai rata-rata Kadar Abu (%) Komposisi Cangkang Pala

Tekanan 10%

30%

50%

70%

90%

1360 psi

8,102

9,158

11,619

10,463

12,022

1610 psi

9,033

9,433

9,339

9,830

12,049

1860 psi

7,083

8,481

8,791

15,436

13,496

Gambar 4. Grafik hubungan tekanan kempa, kombinasi campuran dan kadar abu briket arang. Pada Tabel dapat dilihat bahwa komposisi limbah sawit dan cangkang pala pada 50%, 70% dan 90% tidak menunjukkan perbedaan nyata namun namun untuk 10% dan 30% ada perbedaan nyata. Gambar grafik diatas menunjukkan hubungan antara tekanan kempa, kombinasi campuran, dan kadar abu briket arang dari limbah cangkang pala dan limbah sawit. Dari gambar tersebut menunjukkan bahwa kombinasi S=30% P=70% dan S=90% P= 10% mengalami kenaikan kadar abu yang signifikan seiring bertambahnya tekanan kempa. Ini berarti bahwa tekanan kempa sangat berpengaruh terhadap kadar abu briket arang. Tetapi berbeda dengan kombinasi campuran, seiring bertambahnya


kombinasi campuran kadar abu yang dihasilkan semakin besar. Kadar abu pada penelitian ini berkisar antara 7,080 % - 15,436 %. Nilai ini belum memenuhi standar Jepang (3% – 6%) sedangkan bila dibandingkan dengan standar Inggris sebagian hasil telah memenuhi standar. Berdasarkan hal itu maka untuk mendapatkan kadar abu yang memenuhi strandar Jepang sebaiknya menggunakan S=90 % P=10 % dengan tekanan 1860 Psi. 4. Kadar karbon terikat Nilai rata-rata hasil pengujian pengaruh tekanan kempa dan kombinasi campuran terhadap kadar karbon terikat briket arang disajikan pada Tabel 5 dan Gambar 5.

111

Tabel 5.Nilai Kadar Karbon terikat (%) Tekanan (psi)

Komposisi Cangkang Pala 10%

30%

50%

70%

90%

1360

61,892

61,247

55,624

51,714

51,012

1610

63,759

59,024

40,206

30,689

43,981

1860

58,378

55,745

57,455

43,294

34,716

Gambar 5. Grafik hubungan kombinasi campuran, tekanan kempa dan kadar karbon terikat briket arang. Hasil rata-rata pengujian kadar karbon terikat berkisar antara 30,689 % - 63,759 %. Nilai kadar karbon terikat dengan faktor tekanan kempa sebesar 56,298 %, 47,532 % dan 49,918 %. Sedangkan untuk factor kombinasi terhadap nilai rata-rata kadar karbon terikat sebesar 61,343 %; 58,672 %; 51,095 %; 41,899 %; 43,236 %. Pada komposisi cangkang pala P=10% dan P=30% tidak menunjukkan adanya perbedaan nyata terhadap kadar karbon terikat briket arang, begitu juga untuk P=70% dan P=90%. Grafik menunjukkan bahwa antara tekanan 1360 Psi ke 1610 Psi dengan kombinasi campuran S=50% P=50% mengalami penurunan terhadap besarnya kadar karbon terikat, hal ini disebabkan oleh tingginya kadar abu dan air yang terkandung dalam briket arang. Dalam penelitian ini diperoleh briket arang yang mempunyai kadar zat menguap rendah maka mempunyai kadar karbon terikat yang tinggi.


Kadar karbon terikat berhubungan dengan nilai kalor, hal tersebut dapat dilihat pada tekanan kempa 1610 psi – 1860 psi yang mengalami penurunan pada nilai kadar karbon terikat dan nilai kalor. Kadar karbon terikat mempunyai pengaruh yang cukup penting untuk menentukan kualitas suatu arang, karena kadar karbon terikat dalam arang akan mempengaruhi besarnya nilai kalor yang dihasilkan. Hal ini disebabkan karena setiap reaksi oksidasi dari zat karbon yang ada akan mempertinggi nilai kalornya. Kadar karbon terikat pada penelitian ini berkisar antara 30,689 % - 63,759 %. Nilai ini belum memenuhi standar Inggris (75,33 %) sedangkan dibandingkan dengan standar Jepang (60-80 %) sebagian hasil telah memenuhi standar. Berdasarkan hal tersebut maka untuk mendapatkan kadar karbon yang memenuhi standar Jepang sebaiknya mengunakan kombinasi campuran S=90% P=10% dengan tekanan kempa 1610 Psi. Secara ringkas apabila penelitian ini dibandingkan dengan standar

112

Inggris dan Jepang maka hasilnya adalah

sebagai berikut:

Tabel 22. Perbandingan Hasil Penelitian dengan Standar Kualitas Briket Arang Inggris dan Jepang Sifat Arang

Standar Inggris

Standar Jepang

Hasil Penelitian

Kadar Air

3,5%

6%

3,14 - 8,400 %

KadarAbu

8,3%

3-6 %

7,083 - 15,436 %

Zat Mudah Menguap

16,4%

25-30 %

22,269 - 51,080 %

Kadar Karbon Terikat

75,3%

60-80 %

30,689 - 63,759 %

Nilai Kalor (kal/g)

7289

6000-7000

6092,117 - 7335,657

KESIMPULAN Hasil penelitian pengukuran nilai kalor briket arang dari kombinasi cangkang pala dan limbah industri sawit” dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Penambahan arang cangkang pala pada briket arang limbah sawit menurunkan nilai kalor briket, namun masih memenuhi standar Jepang yang digunakan bahkan ada yang lebih tinggi dari standar Inggris yaitu 7335,657 kal/g pada kombinasi 30% cangkang pala dengan tekanan kempa 1610 psi. 2. Tekanan kempa 1610 psi menghasilkan nilai kalor tertinggi untuk semua komposisi diatas itu terjadi penurunan. 3. Kombinasi campuran optimal dalam pembuatan briket arang dari limbah cangkang pala dan limbah sawit dihasilkan pada kombinasi campuran S=70% P=30%. 4. Rata-rata hasil pengujian kualitas briket arang kombinasi campuran cangkang pala dengan limbah sawit adalah : Kadar Air (3,14 - 8,400%), Nilai Kalor (6092,117 – 7335,675 kal/g), Kadar Zat Menguap (22,269 – 51,080%), Kadar abu (7,083 – 15,436 %.), Kadar Karbon Terikat (30,689 – 63.759 %)


UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam pelaksanaan penelitian sehingga dapat dipublikasikan sebagai sumbangsih dalam khasanah ilmu pengetahuan. DAFTAR PUSTAKA Afianto, A., (1994), Pengaruh Perbedaan Jenis Kayu, Ukuran dan Jumlah Serbuk terhadap Rendemen, Fisik dan Nilai Kalor Arang Briket. Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. (Skripsi, tidak diterbitkan) Anual Books of ASTM Standards volume 05.06, 2003, Gaseous Fuel; Cool and Coke, PA USA. Djatmiko, B., S. Ketaran, dan S. Setyahartini, (1981), Arang Pengolahan dan Kegunaannya. Jurusan Teknologi Pertanian. Fakultas Teknologi Pertanian IPB. Bogor. Eckholm, E. P., (1984), Krisis Energi Lainnya, Kayu Bakar. Yayasan Obor Indonesia. Jakarta. Hartoyo, Ando, Y. Dan H.Roliadi., (1978), Percobaan Pembuatan Briket Arang

113

Dari Lima Jenis Kayu. Laporan No 103. Lembaga Penelitian Hasil Hutan Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian Depertemen Pertanian Bogor. Hartoyo dan Tjutju Nurhayati S. , (1976), Rendemen dan Sifat Arang Beberapa Jenis Kayu Indonesia. Laporan No 62. Lembaga Penalitian Hasil Hutan. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian Departemen Pertanian Bogor. Haygren, J. G. dan J. L. Bowyer, (1996), Hasil Hutan dan Ilmu Kayu, Suatu Pengantar Cetakan Ketiga Terjemahan Oleh Sutjipto, A. H. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. Heriansyah, I. 2005. Potensi Pengembangan Energi dari Biomassa Hutan di Indonesia. Persatuan Pelajar Indonesia (PPI) Jepang: Membuka Dunia untuk Indonesia dan Membuka Indonesia untuk Dunia. INOVASI Vol.5/XVII/November 2005. io.ppi jepang.org. 12 Februari 2007. Indriyanto, W., (2000), Pengaruh Ukuran Serbuk dan Tekanan Kempa Terhadap Sifat Kimia-Fisika Briket Arang. Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta.(skripsi, tidak diterbitkan). Kollman. Franz, F. P, (1975), Principles Of Wood Science And Technology Vol II Wood Based Materials SpringerVerlag Berlin Heildelberg New York. Nadapdap, HW. Dan Tri Budiarto. 1993. Briket Arang Sebagai Alternatif Pemanfaatan Limbah Industri Pengolahan Kayu. Prosiding dan Temu Almuni Reuni ’93 Fakultas Kehutanan UGM. Yogyakarta Nurhayati, T, D. Setiawan dan Mahpudi. (2000), Produksi Arang dan Distilat


. Prosiding Ramah Lingkungan Lokakarya Penelitian Hasil Hutan. Pusat Penelitian Hasil Hutan. Departemen Kehutanan Bogor. Pari, G. 2002. Teknologi Alternatif Pemanfaatan Limbah Industri Pengolahan Kayu. Makalah Falsafah Sain (PPS 702). Program Pasca Sarjana/S3. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Prayitno, (1995), Perekat Alam Untuk Perekat Kayu, Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada Yogyakarta. Prasetyo, B., 2004, Pengaruh Jumlah Bahan Perekat dan Variasi Besar Tekanan Kempa Terhadap Kualitas Briket Arang dari Sabutan Kayu Jati, Senokeling dan Kelapa, Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, (Skripsi, tidak dipublikasikan). Risza, Suyatno. 1995. Kelapa Sawit: Upaya dan Peningkatan Produktivitas . Kanisius. Yogyakarta. Syachri, T. Nurhayati. 1983. Sifat Arang, Briket Arang dan Alkohol yang Dibuat dari Limbah Industri Kayu. Laporan LPPPHH/FPRDC No. 165. Bogor Soeparno, (1993), Pengaruh Tekanan Waktu Kempa dan Jenis Serbuk Pada Pembuatan Arang Gergajian Terhadap Rendemen dan Nilai Panas. Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta. Sudarja, 2007, pengolahan limbah industri sawit sebagai bahan bakar alternatif. Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas muhammadiyah Yogyakarta. Sudiyani, Y., Nurhayati, M. Gopar, Udin Haerudin dan Sudijono. (1999), Pengujian Kualitas Arang dan Briket

114

dari Tempurung Kelapa. Seminar Nasional II MAPEKI, Yogyakarta. Sudrajat, R., (1983), Pengaruh Bahan Baku, Jenis Perekat dan Tekanan Kempa terhadap Kualitas Briket Arang. Laporan PPPHH/FPRDC No. 165. Bogor. Sudrajat, (1997), Teknologi Pengolahan Hasil Hutan Untuk Peningkatan Nilai Tambah dan Daya Saing Pasar : Prospek dan Kendala Dalam Perdagangan Bebas. Orasi Pengukuhan Ahli Penelitian Utama Departemen Kehutanan Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan. Jakarta.

PENULIS:

Favan Onu, Sudarja, Muh. Budi Nur Rahman Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.


115

Panas Briket Arang Kayu

Recommend Documents