EFEKTIVITAS PEMURNIAN BIOGAS MENGGUNAKAN KARBON AKTIF TEMPURUNG KELAPA TERHADAP

VARIASI UKURAN SERBUK

TUGAS AKHIR

Untuk memenuhi persyaratan

memperoleh gelar Sarjana S-1

Oleh :

NAMA : HASAN SAJALINIM : H1F114020

PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK MESINFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT2016

i

TERIMAKASIH KEPADA

ii

REKTOR UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURATProf. Dr. H. Sutarto Hadi, M.Si., M.Sc

NIP. 19660331 199102 1 001

WAKIL REKTOR BIDANG AKADEMIKDr. Ahmad Alim Bachri, SE., M.Si

WAKIL REKTOR BIDANG UMUM DAN KEUANGAN

Dr. Hj Aslamiah, M.Pd., Ph.D

WAKIL REKTOR BIDANG KEMAHASISWAAN DAN ALUMNI

Dr. Ir. Abrani Sulaiman, M.Sc

WAKIL REKTOR BIDANG PERENCANAAN, KERJASAMA, DAN

HUMASProf. Dr. Ir. H. Yudi Firmanul Arifin, M.Sc

DEKAN FAKULTAS TEKNIKDr-Ing. Yulian Firmana Arifin, S.T., M.T

WAKIL DEKAN I FAKULTAS TEKNIKDr. Chairul Irawan, ST., MT

WAKIL DEKAN III FAKULTAS TEKNIKNurhakim, ST., MT

WAKIL DEKAN II FAKULTAS TEKNIKMaya Amalia, ST., M.Eng

KEPALA PRODI TEKNIK MESINAchmad Kusairi S, ST,. MT., MM

DOSEN PENGAMPUHProf. Dr. Qomariyatus Sholihah Amd. Hyp, ST, M.Kes.

MAHASISWA : Hasan Sajali NIM. H1F114020

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Subahnu

Wa Ta’ala, karena berkat limpahan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis

dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Efektivitas Pemurnian Biogas

Mengunakan Karbon Aktif Tempurung Kelapa Terhadap Variasi Ukuran Serbuk ”.

Tugas akhir ini adalah salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di

Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Lambung Mangkurat.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kata sempurna.

Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun

demi penyempurnaan kedepannya.

Akhir kata, penulis mengucapkan permohonan maaf sebesar-besarnya

apabila ada kekurangan dan kekhilafan. Semoga Tugas Akhir ini dapat

memberikan manfaat dan masukan bagi pembacanya.

Banjarbaru, Oktober 2016

Hasan Sajali

H1F114020

iii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................i

UCAPAN TERIMAKASIH...............................................................................ii

KATA PENGANTAR ....................................................................................iii

DAFTAR ISI .................................................................................................iv

DAFTAR GAMBAR........................................................................................vi

DAFTAR TABEL...........................................................................................vii

BAB I. PENDAHULUAN.................................................................................1

1.1 Latar Belakang................................................................................1

1.2 Rumusan Masalah..........................................................................4

1.3 Batasan Masalah............................................................................4

1.4 Tujuan Penelitian............................................................................5

1.5 Manfaat Penelitian..........................................................................5

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA.......................................................................6

2.1 Penelitian Terdahulu......................................................................6

2.2 Biogas.............................................................................................9

2.2.1 Sejarah Biogas........................................................................9

2.2.2 Pengertian Biogas.................................................................10

2.2.3 Komposisi Penyusun Biogas.................................................11

2.2.4 Tahapan Produksi Biogas.....................................................12

2.3 Teknik Pemurnian Biogas...........................................................15

2.4 Adorpsi..........................................................................................15

2.4.1 Jenis Adsorpsi.......................................................................17

2.4.2 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Daya Adsorpsi...............18

2.4.3 Tempat Terjadinya Adsorpsi..................................................20

2.5 Adsorben.......................................................................................20

iv

2.6 Karbon Aktif..................................................................................22

2.6.1 Pengertian Karbon Aktif.........................................................22

2.6.2 Proses Pembuatan Karbon Aktif...........................................25

2.6.3 Syarat Mutu Karbon Aktif.......................................................28

2.6.4 Penggunaan Arang Aktif........................................................28

2.7 Arang Tempurung Kelapa...........................................................29

2.7.1 Sifat dan Proses Pembentukan Karbon Aktif Berbahan Arang

Tempurung Kelapa.........................................................................31

2.7.2 Pembuatan dan Proses Produksi Arang Tempurung Kelapa31

BAB III. METODE PENELITIAN...................................................................34

3.1 Objek Penelitian...........................................................................34

3.2 Alat dan Bahan Penelitian...........................................................34

3.2.1 Alat Penelitian........................................................................34

3.2.2 Alat Pendukung.....................................................................34

3.2.3 Bahan Penelitian...................................................................35

3.2.4 Perangkat Pemurnian Biogas................................................35

3.3 Teknik Pengumpulan Data..........................................................36

3.3.1 Teknik Pemurnian..................................................................36

3.3.2 Prosedur Pelaksanaan Penelitian.........................................39

3.4 Diagram Alir Penelitian................................................................42

3.5 Jadwal Pelaksanann Penelitian..................................................43

DAFTAR PUSTAKA

v

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Penggunaan Biogas Untuk Berbagai Aplikasi...........................11

Gambar 2.2 Tahapan Pembentukan Metana................................................13

Gambar 2.3 Ilustrasi Tempat Terjadinya Adsorpsi........................................20

Gambar 2.4 Adsorpsi Pada Karbon Aktif.......................................................23

Gambar 2.5 Struktru Fisik Karbon Aktif.........................................................25

Gambar 2.6 Truktur Kimia Karbon Aktif........................................................25

Gambar 2.7 Pori-Pori Karbon Aktif................................................................27

Gambar 2.8 (a) Bahan Dasar Tempurung Kelapa ; (b) Arang Tempurung

Kelapa Hasil Pirolisis.....................................................................................33

Gambar 2.9 Serbuk Arang Tempurung Kelapa Dalam (a) Ukuran Kasar Hasil

Satu Kali Penggilingan ; (b) Ukuran Halus Hasil Dua Kali Penggilingan.......33

Gambar 3.1 Skema Alat Pemurnian Biogas..................................................38

Gambar 3.2 Diagram Alir Penelitian..............................................................42

vi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Komposisi Senyawa Penyusun Biogas.........................................12

Tabel 2.2 Persyaratan Arang Aktif Menurut SII No. 0258-79........................28

Tabel 2.3 Penggunaan Arang Aktif................................................................29

Tabel 2.4 Perbandingan Perubahan Komponen dan Kandungan Bahan

Tempurung Kelapa dan Arang Tempurung Kelapa.......................................31

Tabel. 3.1 waktu penelitian............................................................................43

vii

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pertumbuhan penduduk yang sangat cepat, dengan peningkatan

di bidang industri menyebabkan permintaan energi dan penurunan

kualitas lingkungan meningkat. Meskipun Indonesia adalah salah satu

negara penghasil minyak dan gas, namun berkurangnya cadangan

minyak dan pencabutan subsidi menyebabkan harga minyak naik dan

turunnya kualitas lingkungan akibat penggunaan bahan bakar fosil yang

berlebihan. Oleh karena itu, pemanfaatan sumber-sumber energi alternatif

yang terbarukan dan ramah lingkungan menjadi pilihan (Prayugi dkk.,

2015).

Salah satu penggunaan sumber energi alternatif yang mulai

dipertimbangkan dalam menghasilkan pembakaran ramah lingkungan

adalah biogas (Meynell, 1976). Biogas berasal dari bahan-bahan organik

yang difermentasikan oleh aktivitas anaerobik dari bakteri metana yang

didapatkan dengan cara metanogen seperti Methanobacterium sp.

Metanogen sendiri adalah sebuah proses yang terakhir pada rantai

mikro-organisme yang lebih rendah dekomposisi bahan organik dan

kembali produk ke lingkungan. Dalam proses terbentuknya, biogas

berlangsung dalam keadaan tertutup (Widhiyanuriyawan dan Nurkholis,

2013). Dari aktivitas anaerobik oleh bakteri metana, biogas mampu

menghasilkan gas-gas seperti CH4, CO2, H2S, dan gas-gas lain. Dalam

hal ini tentu saja yang dimanfaatkan adalah gas metana (CH4), karena

1

CH4 mempunyai nilai kalor yang tinggi sehingga dapat digunakan sebagai

bahan bakar (Price dan Cheremisinoff, 1981).

Kemurnian dari CH4 yang dihasilkan oleh biogas akan menjadi

sangat penting, dikarenakan CH4 tersebut sangat berpengaruh terhadap

nilai kalor yang dihasilkan. Sehingga CH4 yang dihasilkan perlu dilakukan

pemurnian terhadap kandungan senyawa lain yang tidak diperlukan

dalam proses pembakaran yang dapat menurunkan nilai kalor

pembakaran (Widhiyanuriyawan, 2014). Kadungan senyawa lain yang

sangat berpengaruh terhadap nilai kalor pada biogas adalah CO2,

keberadaan CO2 dalam biogas sangat tidak diharapkan, hal ini

dikarenakan semakin tinggi kadar CO2 dalam biogas maka akan semakin

menurunkan nilai kalor CH4 yang sangat mengganggu dalam proses

pembakaran (Sugiarto, 2013). Oleh karena itu, diperlukan upaya

pemurnian biogas untuk menghilangkan gas CO2.

Teknologi pemurnian biogas telah dikembangkan dengan berbagai

macam metode, diantaranya water scrubbing, chemical adsorption,

membrane purification, dan adsorption technology. Teknologi adsorpsi

pada biogas merupakan teknologi yang menggunakan prinsip adsorpsi

penyerapan gas terutama CO2, sehingga persentase kandungan CH4 di

dalam biogas akan meningkat (Iriani dan Ari, 2014).

Adsorpsi merupakan proses molekul-molekul fluida menyentuh

dan melekat pada permukaan padatan (Nasruddin, 2005). Adsorpsi

merupakan fenomena fisik yang terjadi saat molekul-molekul gas atau

cair dikontakkan dengan suatu permukaan padatan dan sebagian dari

molekul-molekul itu mengembun pada permukaan padatan tersebut

2

(Suryawan, 2004). Senyawa yang terserap pada permukaan didefinisikan

sebagai adsorbat, dan material tempat adsorbat terserap didefinisikan

sebagai adsorben (Duang, 1998). Salah satu teknologi adsorpsi pada

pemurnian biogas dapat menggunakan adsorben (padatan) seperti

karbon aktif sebagai penyerap CO2.

Karbon aktif memiliki potensi sebagai pemurnian biogas, karena

luas permukaan karbon aktif berkisar antara 300 sampai 2000 m2/g. Hal

tersebut berhubungan dengan struktur pori-pori internal yang

menyebabkan kabon aktif mempunyai sifat sebagai adsorben. Karbon

aktif dapat mengadsorpsi gas dan senyawa-senyawa kimia tertentu atau

sifat adsorpsinya selektif bergantung pada besar atau volome pori-pori

dan luas permukaan (Arifin, 2010).

Samlawi A.K. dkk. (2016), melakukan penelitian tentang the

effectiveness of charcoal powder size in biogas purification. Pemurnian

biogas menggunakan arang aktif yang dijual dipasaran yang kemudian

dihaluskan mencapai ukuran 20 mesh, 30 mesh dan 40 mesh. Hasil

penelitian kadar kandungan karbon dioksida pada biogas tanpa

pemurnian yaitu 31.544,87 ppm, dan biogas melalui proses pemurnian

menggunakan arang aktif dengan ukuran kelolosan 20 mesh sebesar

4.040,47 ppm, 30 mesh sebesar 3.845,37 ppm dan 40 mesh sebesar

1.849,85 ppm menurun hingga mencapai 94,13% dari sebelum

pemurnian.

Iriani dan Ari (2014), melakukan penelitian tentang pemurnian

biogas melalui kolom beradsorben karbon aktif. Pada penelitian ini

dilakukan upaya penurunan konsentrasi gas CO2 di dalam biogas dengan

3

menggunakan metode adsorpsi menggunakan kolom beradsorben karbon

aktif. Berat karbon aktif (adsorben) divariasikan sebesar 615 g dan 730 g

dan laju aliran biogas divariasikan dari 0,015 L/s, 0,02 L/s dan 0,025 L/s.

Hasil penelitian menunjukkan efetivitas kolom adsorber paling tinggi

adalah 96,03% dengan penggunaan berat adsorben 730 g dan laju

penggunaan biogas yang dioperasikan 0,025 L/s. Penurunan kadar CO2

dan kenaikan kadar CH4 pada kondisi pengoperasian tersebut, masing-

masing adalah 35,04% dan 34,01%.

Karbon aktif yang banyak digunakan masih belum spesifik

jenisnya, sehingga pada penelitian ini dimaksudkan untuk mengetahui

efektivitas pemurnian biogas menggunakan karbon aktif dari tempurug

kelapa terhadap variasi ukuran serbuk yang kemudian dijadikan acuan

penggunaan ukuran serbuk karbon aktif dari tempurung kelapa untuk

pemurnian biogas. Penelitian ini dilakukan di TPA Cahaya Kencana

Kecamatan Karang Intan Kabupaten Banjar.

1.2 Rumusan Masalah

Dari uraian di atas, dapat dirumuskan perumusan masalah adalah

bagaimana efektivitas pemurnian biogas menggunakan karbon aktif

tempurung kelapa terhadap variasi ukuran serbuk?

1.3 Batasan Masalah

Batasan yang ditetapan dalam penelitian ini adalah.

a. Biogas yang dimurnikan adalah dari TPA Cahaya Kencana

Kecamatan Karang Intan Kabupaten Banjar.

b. Karbon aktif yang digunakan adalah karbon aktif tempurung kelapa.

c. Ukuran serbuk yang di uji adalah 50 mesh, 60 mesh, 70 mesh.

4

d. Pengambilan data hasil pemurnian menggunakan CO2 Analyzer pada

tekanan penyimpanan 12 bar.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui efektivitas

pemurnian biogas menggunakan karbon aktif tempurung kelapa terhadap

variasi ukuran serbuk.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah.

a. Bagi Peneliti : Sebagai sarana melatih diri peneliti untuk melakukan

eksperimen dalam menerapkan ilmu yang diperoleh selama kuliah

dan memberikan pengetahuan tentang pemurnian biogas.

b. Bagi Program Studi Teknik Mesin Universitas Lambung Mangkurat :

Sebagai sumbangan ilmu pengetahuan tentang efektivitas pemurnian

biogas menggunakan karbon aktif tempurung kelapa terhadap variasi

serbuk.

c. Bagi Masyarakat : Sebagai sumber informasi bagi masyarakat untuk

pemurnian biogas yang murah, mudah dan efektif sebagai adsorben

gas CO2 untuk meningkatkan kalor pembakaran.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Penelitian Terdahulu

Priyanka dkk. (2016), melakukan penelitian tentang Utilisation Of

Combined Adsorption and Adsorption Method For The Purification of

Biogas. Penelitian ini dilakukan dengan penyerapan gabungan dan

metode adsorpsi, dimana bahan pemurnian biogas dibagi menjadi dua

kategori menjadi A1 dan A2. A1 mengandung bahan kimia seperti kalsium

oksida, karbon aktif dan gel silika, sedangkan A2 mengandung kalsium

oksida, besi nol valent dan sodium sulfat untuk menghilangkan CO2, H2S

dan H2O dari biogas. Sehingga pada hasil penelitian tersebut

menunjukkan bahwa konsentrasi H2S awalnya 350 ppm dan 375 ppm

untuk dua tes yang kemudian berkurang menjadi 15 ppm dan 25 ppm.

Hal ini dapat dicapai dengan bantuan karbon aktif dan bahan nano

penyerap. Untuk konsentrasi CO2 yang awalnya 34% berkurang menjadi

3% dan 5% untuk dua tes. Dengan bantuan gel silika efisiensi

pengurangan konsentrasi H2O maksimum dicapai 97%. Dengan demikian

membantu dalam meningkatkan kandungan metana menjadi 42%.

Samlawi A.K. dkk. (2016), melakukan penelitian tentang the

effectiveness of charcoal powder size in biogas purification. Pemurnian

biogas menggunakan arang aktif yang dijual dipasaran yang kemudian

dihaluskan mencapai ukuran 20 mesh, 30 mesh dan 40 mesh. Hasil

penelitian kadar kandungan karbon dioksida pada biogas tanpa

pemurnian yaitu 31.544,87 ppm, dan biogas melalui proses pemurnian

menggunakan arang aktif dengan ukuran kelolosan 20 mesh sebesar

4.040,47 ppm, 30 mesh sebesar 3.845,37 ppm dan 40 mesh sebesar

6

1.849,85 ppm menurun hingga mencapai 94,13% dari sebelum

pemurnian.

Samlawi A.K. dan Kelvin (2015), melakukan penelitian tentang

pemanfaatan biogas sebagai bahan bakar generator set motor bensin.

Penelitian yang dilakukan untuk memurnikan biogas sebagai bahan bakar

generator set menggunakan material CaCO3 yang diaktivasi dan arang

aktif dengan metode adsorpsi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kadar

karbon dioksida pada biogas tanpa pemurnian yaitu 21.614 ppm,

kemudian setelah dilakukan proses pemurnian kadar karbon dioksida

mengalami penurunan menjadi 9.103 ppm.

Iriani dan Ari (2014), melakukan penelitian tentang pemurnian

biogas melalui kolom beradsorben karbon aktif. Pada penelitian ini

dilakukan upaya penurunan konsentrasi gas CO2 di dalam biogas dengan

menggunakan metode adsorpsi menggunakan kolom beradsorben karbon

aktif. Berat karbon aktif (adsorben) divariasikan sebesar 615 g dan 730 g

dan laju aliran biogas divariasikan dari 0,015 L/s, 0,02 L/s dan 0,025 L/s.

Hasil penelitian menunjukkan efetivitas kolom adsorber paling tinggi

adalah 96,03% dengan penggunaan berat adsorben 730 g dan laju

penggunaan biogas yang dioperasikan 0,025 L/s. Penurunan kadar CO2

dan kenaikan kadar CH4 pada kondisi pengoperasian tersebut, masing-

masing adalah 35,04% dan 34,01%.

Suprianti (2016), melakukan penelitian tentang pemurnian biogas

untuk meningkatkat nilai kalor melalui adsorpsi dua tahap susunan seri

dengan media karbon aktif. Penelitian ini menggunakan kolom adsorpsi

seri berukuran 2,43 L untuk meningkatkan waktu kontak antara adsorben

karbon aktif dengan gas-gas kontaminan dengan variasi laju aliran, yaitu

1,8 L/menit, 2,1 L/menit, 2,4 Liter/m. Karbon aktif yang digunakan

7

berbahan dasar batok kelapa yang diberi pra perlakuan pemanasan di

dalam oven selama 1 jam dengan temperatur 300 oC. Hasil penelitian

menunjukkan bahwa kandungan CO2 dapat ditekan hingga di bawah 14%

pada waktu adsorpsi 10 menit, dan diperoleh kandungan CH4 hingga

minimal 78,73%. Hasil optimum kinerja kolom adsorpsi seri yaitu pada

laju alir 2,4 L/menit dan waktu adsorpsi 10 menit, mampu memurnikan

biogas hingga mengandung CH4 91,60%. Pada kondisi optimum tersebut,

efektivitas kolom adsorpsi adalah sebesar 98,31%.

Prayugi dkk. (2015), melakukan penelitian tentang pemurnian

biogas dengan sistem pengembunan dan penyaringan menggunakan

beberapa bahan media. Pada penelitian ini menggunakan dua metode,

metode pertama adalah pemurnian biogas dengan menggunakan 5

macam media, yaitu : arang aktif, kapur tohor, silika gel, air, dan natrium

hidroksida (NaOH). Pemurnian menggunakan berbagai macam media ini

dilakukan dengan menggunakan tabung pemurnian berbahan dasar

stainless steel dengan tinggi 50 cm dan diameter 40 cm. Sedangkan

metode kedua dengan cara pengembunan tanpa air, menggunakan air

dan menggunakan air+es dengan tujuan untuk memurnikan uap air yang

terkandung dalam biogas. Hasil analisis menunjukkan terjadinya

penurunan kandungan CO2 pada biogas, pada pemurnian dengan air

kandungan CO2 turun menjadi 7,02%, untuk perlakuan dengan NaOH

kandungan CO2 turun menjadi 4,79%, untuk kandungan CO2 kapur tohor

turun menjadi 0%, pada silika gel kandungan CO2 turun menjadi 4,63%,

dan kandungan CO2 pada arang aktif turun sebesar 10,53%. Sehinggan

efektivitas penyerapan CO2 menggunakan kapur tohor sangat efektif

dibandingkan bahan media lainnya. Sedangkan pada proses

pengembunan, air yang diembunkan paling banyak terdapat pada

8

perlakuan air+es (13oC) sebesar 10,18 ml, sedangkan dengan perlakuan

air (21,5oC) sebesar 5,79 ml dan perlakuan tanpa air (25,5oC) sebesar

5,00 ml untuk tiap m3 biogas yang dialirkan. Hal ini dikarenakan semakin

kecil suhu, hasil pengembunan yang diperoleh semakin besar.

2.2 Biogas

2.2.1 Sejarah Biogas

Gas methan terbentuk karena proses fermentasi secara anaerobik

(tanpa udara) oleh bakteri methan atau disebut juga bakteri anaerobik

dan bakteri biogas yang mengurangi sampah-sampah yang banyak

mengandung bahan organik (biomassa) sehingga terbentuk gas methan

(CH4) yang apabila dibakar dapat menghasilkan energi panas.

Sebetulnya di tempat-tempat tertentu proses ini terjadi secara alamiah

sebagaimana peristiwa ledakan gas yang terbentuk di bawah tumpukan

sampah di Tempat Pembuangan Sampah Akhir (TPA) Leuwigajah,

Kabupaten Bandung, Jawa Barat. Gas methan sama dengan gas elpiji

(Liquidified Petroleum Gas/LPG), perbedaannya adalah gas methan

mempunyai satu atom C, sedangkan elpiji lebih banyak. Kebudayaan

Mesir, China, dan Roma kuno diketahui telah memanfaatkan gas alam ini

yang dibakar untuk menghasilkan panas. Namun, orang pertama yang

mengaitkan gas bakar ini dengan proses pembusukan bahan sayuran

adalah Alessandro Volta 1776, sedangkan Willam Henry pada tahun 1806

mengidentifikasikan gas yang dapat terbakar tersebut sebagai methan.

Becham 1868, murid Louis Pasteur dan Tappeiner 1882, memperlihatkan

asal mikrobiologis dari pembentukan methan. Pada akhir abad ke-19 ada

beberapa riset dalam bidang ini dilakukan. Jerman dan Perancis

9

melakukan riset pada masa antara dua Perang Dunia dan beberapa unit

pembangkit biogas dengan memanfaatkan limbah pertanian. Selama

Perang Dunia II banyak petani di Inggris dan benua Eropa yang membuat

digester kecil untuk menghasilkan biogas yang digunakan untuk

menggerakkan traktor. Karena harga BBM semakin murah dan mudah

memperolehnya pada tahun 1950-an pemakaian biogas di Eropa

ditinggalkan. Namun, di negara-negara berkembang kebutuhan akan

sumber energi yang murah dan selalu tersedia selalu ada. Kegiatan

produksi biogas di India telah dilakukan semenjak abad ke-19. Alat

pencerna anaerobik pertama dibangun pada tahun 1900. Negara

berkembang lainnya, seperti China, Filipina, Korea, Taiwan, dan Papua

Niugini, telah melakukan berbagai riset dan pengembangan alat

pembangkit gas bio dengan prinsip yang sama, yaitu menciptakan alat

yang kedap udara dengan bagian-bagian pokok terdiri atas pencerna

(digester), lubang pemasukan bahan baku dan pengeluaran lumpur sisa

hasil pencernaan (slurry) dan pipa penyaluran gas bio yang terbentuk.

Dengan teknologi tertentu, gas methan dapat dipergunakan untuk

menggerakkan turbin yang menghasilkan energi listrik, menjalankan

kulkas, mesin tetas, traktor, dan mobil. Secara sederhana, gas methan

dapat digunakan untuk keperluan memasak dan penerangan

menggunakan kompor gas sebagaimana halnya elpiji (Rahman, 2005).

2.2.2 Pengertian Biogas

Biogas merupakan gas hasil dari dekomposisi bahan organik

secara anaerobik (tertutup dari udara bebas) untuk menghasilkan suatu

gas yang sebagian besar berupa metan (yang memiliki sifat mudah

terbakar) dan karbon dioksida. Proses dekomposisi anaerobik dibantu

10

oleh sejumlah mikroorganisme, terutama bakteri metan. Suhu yang baik

untuk proses fermentasi adalah suhu yang hangat yaitu berkisar 30o-

55oC. Pada suhu tersebut mikroorganisme dapat bekerja secara optimal

merombak bahan-bahan organik dan menghasilkan gas. Pembuatan

biogas biasanya memanfaatkan kotoran ternak, misalnya sapi, kerbau,

kuda, ayam, dll, akan tetapi bahan tersebut bisa diganti dengan sampah

organik. Pemanfaatan sampah organik sangat bagus sebagai bahan

dasar pembuatan biogas, mengingat sampah organik yang ada di

Indonesia masih belum terkelola dengan baik (Jatmiko, 2015).

Biogas dapat digunakan dalam berbagai keperluan seperti

memasak, bahan bakar alternatif mesin, penerangan, pompa air, boiler

dan sebagainya. Berikut ini adalah gambar penggunaan gas metana

untuk berbagai aplikasi.

Gambar 2.1 Penggunaan Biogas Untuk Berbagai Aplikasi

(Sumber : Kosaric dan Velikonja, 1995)

2.2.3 Komposisi Penyusun Biogas

Kandungan energi biogas dari pencernaan anaerobik secara

kimiawi dibatasi dalam metana. Komposisi dan sifat dari biogas bervariasi

untuk beberapa tingkat tergantung pada jenis bahan baku, pencernaan

11

sistem, suhu, waktu penyimpanan dan lain-lain. Pada tabel di bawah

berisi beberapa nilai rata-rata komposisi biogas yang ditemukan di

sebagian besar literatur. Mengingat biogas dengan standar konten

metana dari 50%, nilai pemanasan dari 21 MJ/Nm³, kepadatan dari 1,22

kg / Nm ³ dan massa mirip dengan udara (1,29 kg / Nm ³).

Tabel 2.1 Komposisi Senyawa Penyusun Biogas

Compound Chemical Symbol Content (Vol.-%)Methane CH4 50-75

Carbon Dioxide CO2 25-45Water Vapour H2O 2 (20oC)-7 (40oC)

Oxygen O2 <2Nitrogen N2 <2Ammonia NH3 <1Hydrogen H2 <1

Hydrogen Sulphide H2S <1

Sumber : (Seadi dkk., 2008)

2.2.4 Tahapan Produksi Biogas

Dalam fermentasi anaerob terbagi menjadi 4 tahapan proses

penguraian (Raskin dkk., 2007). Di mana setiap tahapan akan melibatkan

kelompok bakteri yang berbeda yang akan bekerja secara bersinergi

antara satu kelompok dengan kelompok bakteri lainnya sehingga

tebentuk konsorsium bakteri (Raskin dkk., 1997). Konsortia bakteri

tersebut dapat digolongkan pada bakteri non metanogen dan bakteri

metanogen. Bakteri non metanogen terbagi menjadi golongan bakteri

hidrolitik, fermentatif, dan asetogenik. Proses singkatnya seperti gambar

di bawah ini.

12

Gambar 2.2 Tahapan Pembentukan Metana

(Sumber : Seadi dkk., 2008)

Menurut Seadi dkk. (2008), empat tahap proses transformasi

bahan organik pada sistem anaerobik tersebut, yaitu :

a. Hidrolisis

Hidrolisis secara teoritis langkah pertama dari pencernaan

anaerobik, di mana bahan organik kompleks (polimer) diurai menjadi unit

yang lebih kecil (mono dan oligomer). Selama hidrolisis, polimer seperti

karbohidrat, lipid, asam nukleat dan protein diubah menjadi glukosa,

gliserol, purin dan piridina. mikroorganisme hidrolitik mengeluarkan enzim

hidrolitik, mengkonversi biopolimer menjadi lebih sederhana dan senyawa

larut seperti yang ditunjukkan di bawah ini :

Lipid lipase asam lemak dan gliserol

Polisakarida Selulase,selobiose,xinase,amilase monosakarida

Protein protease asam amino

Berbagai mikroorganisme terlibat dalam hidrolisis, yang dilakukan oleh

exoenzymes, diproduksi oleh mikroorganisme yang menguraikan bahan

partikulat larut. Produk yang dihasilkan dari hidrolisis lebih lanjut diuraikan

13

oleh mikroorganisme yang terlibat dan digunakan untuk proses

metabolismenya sendiri.

b. Asidogenesis

Selama asidogenesis, produk hidrolisis dikonversi oleh Acidogenic

(fermentatif) bakteri ke dalam substrat metanogen. gula sederhana, asam

amino dan asam lemak yang terdegradasi menjadi asetat, karbon

dioksida dan hidrogen (70%) serta menjadi asam lemak volatil dan

alkohol (30%).

c. Asetogenesis

Produk dari asidogenesis, yang tidak dapat langsung diubah

menjadi metana oleh bakteri metanogen, diubah menjadi substrat

metanogen selama asetogenesis. Asam lemak volatil dan alkohol

dioksidasi menjadi substrat metanogen seperti asetat, hidrogen dan

karbon dioksida. Asam lemak volatil, dengan rantai karbon lebih dari dua

unit dan alkohol, dengan rantai karbon lebih lama dari satu unit, dioksidasi

menjadi asetat dan hidrogen. Produksi hidrogen meningkatkan tekanan

parsial hidrogen. Hal ini dapat dianggap sebagai produk limbah dari

asetogenesis dan menghambat metabolisme bakteri acetogenic. Selama

metanogenesis, hidrogen diubah menjadi metana. Asetogenesis dan

metanogenesis biasanya berjalan paralel, sebagai simbiosis dari dua

kelompok organisme.

d. Metanogenesis

Produksi metana dan karbon dioksida dari produk antara dilakukan

oleh bakteri metanogen. 70% dari metana yang terbentuk berasal dari

asetat, sedangkan sisanya 30% dihasilkan dari konversi hidrogen (H) dan

karbon dioksida (CO2), menurut persamaan berikut :

14

Asam asetat bakteri metanogen metana + karbon dioksida

Hidrogen + karbon dioksida bakteri metanogen metana + air

Metanogenesis merupakan langkah penting dalam seluruh proses

pencernaan anaerobik, karena merupakan reaksi biokimia paling lambat

dari proses. Metanogenesis parah dipengaruhi oleh kondisi operasi.

Komposisi bahan baku, laju umpan, temperatur, dan pH adalah contoh

faktor yang mempengaruhi proses metanogenesis. Digester kelebihan

muatan, perubahan suhu atau masuknya oksigen yang besar dapat

mengakibatkan penghentian produksi metana.

2.3 Teknik Pemunian Biogas

Sebelum digunakan sebagai bahan bakar mesin, biogas harus

dimurnikan dulu untuk meningkatkan kadar metananya. Beberapa proses

dapat diterapkan untuk meningkatkan kadar metana di dalam biogas

dengan membuang kandungan CO2 dan H2S (Kumoro dkk., 2004).

Beberapa teknologi pemurnian biogas telah dikembangkan dengan

berbagai macam metode, diantaranya water scrubbing, chemical

adsorption, membrane purification, dan adsorption technology. Teknologi

adsorpsi pada biogas merupakan teknologi yang menggunakan prinsip

adsorpsi penyerapan gas terutama CO2, sehingga persentase kandungan

CH4 di dalam biogas akan meningkat (Iriani dan Ari, 2014). Pada

penelitian ini digunakan teknik adsorbsi, karena harganya yang relatif

murah, mudah dan mempunyai daya serap yang baik untuk proses

pemurnian biogas.

2.4 Adsorpsi

15

Adsorpsi biasa diartikan sebagai proses yang terjadi ketika gas

atau cairan terlarut terakumulasi pada permukaan suatu padatan atau

cairan (adsorben) dan memebentuk lapisan molekul atau atom (adsorbat).

Istilah adsorpsi biasa digunakan untuk menggambarkan keberadaan

suatu bahan tertentu (cairan atau padatan) dengan konsentrasi yang lebih

tinggi pada permukaannya dari pada di dalam medium fasa ruahnya.

Secara singkat, adsorpsi menunjukan kelebihan konsentrasi pada

permukaan. Zat yang terakumulasi pada permukaan disebut adsorbat,

sedangkan material permukaan padatan/cairan disebut adsorben

(Ruthven, 1984). Proses adsorpsi berbeda dengan proses absorpsi,

dimana proses absorpsi merupakan reaksi kimia antara molekul-molekul

adsorbat dengan permukaan adsorben (Agusta, 2012).

Molekul-molekul pada adsorben mempunyai gaya dalam keadaan

tidak setimbang dimana gaya kohesi cenderung lebih besar dari pada

gaya adhesi. Gaya kohesi adalah gaya tarik-menarik antar molekul yang

sama jenisnya, gaya ini menyebabkan antara zat yang satu dengan zat

yang lainnya tidak dapat terikat karena molekulnya saling tolak-menolak.

Gaya adhesi adalah gaya tarik-menarik antar molekul yang berbeda

jenisnya, gaya ini menyebabkan antara zat yng satu dengan zat yang

lainnya dapat terikat dengan baik karena molekulnya saling tarik-menarik.

Ketidakseimbangan gaya-gaya tersebut menyebabkan adsorben

cenderung menarik zat-zat lain atau gas yang bersentuhan dengan

permukaannya (Agusta, 2012).

Pada dasarnya, proses adsorpsi yang terjadi pada adsorben

berlangsung melalui tiga tahap, yaitu (Arfan, 2006) :

16

1. Perpindahan makro, pergerakan molekul adsorbat melalui sistem

makropori adsorben.

2. Perpindahan makro, pergerakan molekul adsorbat melalui sistem

mesopori adsorben.

3. Sorption, terikatnya molekul adsorbat pada permukaan adsorben pada

dinding pori mesopori dan mikropori.

2.4.1 Jenis Adsorpsi

Berdasarkan interaksi molekular antara permukaan adsorben

dengan adsorbat, adsorpsi dibagi menjadi dua jenis, yaitu (Perwitasari,

2007), (Arfan, 2006) :

a. Adsorpsi Fisik (Physisorption)

Adsorpsi fisik merupakan adsorpsi yang terjadi karena adanya

gaya Van Der Waals, yaitu gaya tarik-menarik yang relatif lemah antara

adsorbat dengan permukaan adsorben. Adsorpsi ini terjadi apabila suatu

adsorbat dialirkan pada permukaan adsorben yang bersih. Pada adsorpsi

fisik, adsorbat tidak terikat kuat pada permukaan adsorben sehingga

adsorbat dapat bergerak dari suatu bagian permukaan ke bagian

permukaan lainnya, dan pada permukaan yang ditinggalkan oleh

adsorbat yang satu dapat digantikan oleh adsorbat lainnya (multilayer).

Adsorpsi fisik memiliki ciri-ciri sebagai berikut :

Proses adsorpsi terjadi pada ambient dengan temperatur

rendah di bawah temperatur kritis dari adsorbat.

Gaya tarik-menarik antar molekul yang terjadi adalah gaya Van

Der Waals.

Proses adsorpsi terjadi tanpa memerlukan energi aktivasi.

Panas adsorpsi yang dikeluarkan rendah, ∆H < 20 kJ/mol.

17

Ikatan yang terbentuk dalam adsorpsi fisika dapat diputuskan

dengan mudah, yaitu dengan cara pemanasan pada temperatur

150-200 oC selama 2-3 jam.

Proses adsorpsi reversible.

b. Adsorpsi Kimia (Chemisorption)

Adsorpsi kimia merupakan adsorpsi yang terjadi karena

terbentuknya ikatan kovalen dan ion antara molekul-molekul adsorbat

dengan adsorben. Jenis adsorpsi ini diberi istilah absorpsi (Suryawan,

2004). Ikatan yang terbentuk adalah lapisan monolayer. Adsorpsi kimia

memiliki ciri-ciri sebagai berikut :

Proses adsorpsi terjadi pada ambient dengan temperatur tinggi

dibawah temperatur kritis dari adsorbat.

Interaksi antara adsorbat dan adsorben berupa ikatan kovalen.

Proses adsorpsi memerlukan energi aktivasi yang besar.

Panas adsorpsi yang dikeluarkan 50 < ΔH < 800 kJ/mol.

Ikatan yang terbentuk tidak mudah diputuskan (kuat).

Proses adsorpsi reversibel pada temperatur tinggi.

2.4.2 Faktor-Faktor yang Memepengaruhi Daya Adsorpsi

Jumlah fluida yang teradsorpsi atau daya adsorpsi pada

permukaan adsorben dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut ini (Suryawan,

2004), (Arfan, 2006) :

a. Jenis Adsorbat

1) Ukuran Molekul Adsorbat

Ukuran molekul yang sesuai merupakan hal yang penting agar

proses adsopsi dapat terjadi, karena molekul-molekul yang dapat

diadsorpsi adalah molekul-molekul yang diameternya lebih kecil

atau sama dengan diameter pori adsorben.

18

2) Kepolaran Zat

Adsorpsi lebih kuat tejadi pada molekul yang lebih besar polar

dibandingkan dengan molekul yang kurang polar pada kondisi

diameter yang sama. Molekul-molekul yang lebih polar dapat

menggantikan molekul-molekul yang kurang polar yang telah lebih

dahulu teradsorpsi. Pada kondisi dengan diameter yang sama,

maka molekul polar lebih dulu diadsorpsi.

b. Karakteristik Adsorben

1) Kemurnian Adsorben

Sebagai zat yang digunakan untuk mengadsorpsi, maka adsorben

yang lebih murni memiliki kemampuan adsorpsi yang lebih baik.

2) Luas Permukaan dan Volume Pori Adsorben

Jumlah molekul adsorbat meningkat dengan bertambahnya luas

permukaan dan volume pori adsorben. Dalam proses adsorpsi

seringkali adsorben diberikan perlakuan awal untuk meningkatkan

luas permukaannya, karena luas permukaan adsorben merupakan

salah satu faktor utama yang mempengaruhi proses adsorpsi.

c. Tekanan Adsorbat

Pada adsorbsi fisika, kenaikan tekanan adsorbat dapat menaikkan

jumlah yang diadsorpsi. Sebaliknya pada adsorpsi kimia kenaikan

tekanan adsorbat justru akan mengurangi jumlah yang teradsorpsi.

d. Temperatur Absolut.

Yang dimaksud dengan temperatur absolut adalah temperatur

adalah temperatur adsorbat. Pada saat molekul-molekul gas atau

adsorbat melekat pada permukaan adsorben, akan terjadi pembebasan

sejumlah energi. Selanjutnya peristiwa adsorpsi ini dinamakan peristiwa

eksotermis. Pada adsorpsi fisika, berkurangnya temperatur akan

19

menambah jumlah adsorbat yang teradsorpsi dan demikian pula untuk

peristiwa sebaliknya.

2.4.3 Tempat Terjadinya Adsorpsi

Proses terjadinya adsorpsi pada suatu adsorben teletak di pori-

pori adsorben itu sendiri. Tempat-tempat terjadinya adsorpsi pada

adsorben adalah sebagai berikut (Suryawan, 2004) :

a. Pori-pori berdiameter kecil (Micropores d<2 nm).

b. Pori-pori berdiameter sedang (Mesopores 2<d<50 nm).

c. Pori-pori berdiameter besar (Macropores d>50 nm).

d. Permukaan adsorben.

Ilustrasi tempat terjadinya adsorpsi dapat dilihat pada gambar di

bawah ini :

Gambar 2.3 Ilustrasi Tempat Terjadinya Adsorpsi

(Sumber : Suryawan, 2004)

2.5 Adsorben

Adsorben dapat didefinisikan sebagai zat padat yang dapat

menyerap komponen tertentu dari suatu fase gas atau fluida (Arfan,

2006). Adsorben merupakan material berpori, dan proses adsorpsi

berlangsung di dinding pori-pori atau pada lokasi tertentu pada pori

20

tersebut. Adsorben dapat digolongkan menjadi dua jenis, yaitu adsorben

tidak berpori (non-porous sorbents) dan adsorben berpori (porous

sorbents) (Arfan, 2006).

1. Adsorben Tidak Berpori (Non-Porous Sorbents)

Adsorben tidak berpori dapat diperoleh dengan cara presipitasi

deposit kristalin seperti BaSO4 atau penghalusan padatan kristal. Luas

permukaan spesifiknya kecil, tidak lebih dari 10 m2/g dan umumnya 0,1

sampai dengan 1 m2/g. Adsorben tidak bepori seperti filter karet (rubber

filters) dan karbon hitam bergrafit (graphitized carbon blacks) adalah jenis

adsorben tidak berpori yang telah mengalami perlakuan khusus sehingga

luas permukaannya dapat mencapai ratusan m2/g.

2. Adsorben Berpori (Porous Sorbents)

Luas permukaan spesifik adsorben berpori berkisar antara 100

sampai dengan 1000 m2/g. Biasanya digunakan sebagai penyangga

katalis, dehidrator, dan penyeleksi komponen. Adsorben ini umumnya

berbentuk granular. Klasifikasi pori menurut International Union of Pure

and Applied Chemistry (IUPAC) adalah :

Mikropori : Diameter <2 nm.

Mesopori : Diameter 2<d< 50 nm.

Makropori : Diameter d>50 nm.

Kriteria yang harus dipenuhi suatu adsorben untuk dapat menjadi

adsorben komersial adalah (Arfan, 2006) :

Memiliki permukaan yang besar per unit massanya sehinga

kapasitas adsorpsinya akan semakin besar pula.

Secara alamiah dapat berinteraksi dengan adsorbat pasangannya.

Ketahanan struktur fisik yang tinggi,

21

Mudah diperoleh, harga tidak mahal, tidak korosif, dan tidak

beracun.

Tidak ada perubahan volume yang berarti selama proses adsorpsi.

Mudah dan ekonomis untuk diregenerasi.

2.6 Karbon Aktif

2.6.1 Pengertian Karbon Aktif

Karbon aktif merupakan arang dengan struktur amorphous atau

mikrokristalin yang sebagian besar terdiri karbon bebas dan memiliki

“permukaan dalam” (internal surface), biasanya diperoleh dengan

perlakuan khusus dan memiliki luas permukaan berkisar antara 300-2000

m2/g. Secara umum, ada dua jenis karbon aktif yaitu karbon aktif fasa cair

dan karbon aktif fasa gas. Karbon aktif fasa cair dihasilkan dari material

dengan berat jenis rendah, seperti arang dari bambu kuning yang

mempunyai bentuk butiran (powder), rapuh (mudah hancur), mempunyai

kadar abu yang tinggi berupa silika dan biasanya digunakan untuk

menghilangkan bau, rasa, warna, dan kontaminan organik lainnya.

Sedangkan karbon aktif fasa gas dihasilkan dari material dengan berat

jenis tinggi (Ramdja dkk., 2008).

Karbon aktif merupakan salah satu adsorben yang paling sering

digunakan pada proses adsorpsi. Hal ini disebabkan karena karbon aktif

mempunyai daya adsorpsi dan luas permukaan yang lebih baik

dibandingkan adsorben lainnya (Agusta, 2012). Kemampuan adsorpsi

pada karbon aktif dapat dilihat pada gambar di bawah :

22

Gambar 2.4 Adsorpsi Pada Karbon Aktif

(Sumber : Khairunisa, 2008)

Karbon aktif merupakan senyawa karbon yang telah ditingkatkan

daya adsorpsinya dengan proses aktivasi. Pada proses aktivasi ini terjadi

penghilangan hidrogen, gas-gas dan air dari permukaan karbon sehingga

terjadi perubahan fisik pada permukaannya. Aktivasi ini terjadi karena

terbentuknya gugus aktif akibat adanya interaksi radikal bebas pada

permukaan karbon dengan atom-atom seperti oksigen dan nitrogen. Pada

proses aktivasi juga terbentuk pori-pori baru karena adanya pengikisan

atom karbon melalui oksidasi ataupun pemanasan (Agusta, 2012).

Karbon aktif terdiri dari 87-97% karbon dan sisanya berupa

hidrogen, oksigen, sulfur, nitrogen, serta senyawa-senyawa lain yang

terbentuk dari proses pembuatan. Volume pori-pori karbon aktif biasanya

lebih besar dari 0,2 cm3/gram dan bahkan terkadang melebihi 1 cm3/gram.

Luas permukaan internal karbon aktif yang telah diteliti umumnya lebih

besar dari 500 m2/gram dan bisa mencapai 1908 m2/gram (Agusta, 2012).

Karbon aktif dapat dibuat dari berbagai macam bahan dasar yang

mengandung karbon. Yang biasa dipakai sebagai bahan dasar karbon

aktif antara lain batubara, tempurung kelapa, tempurung kelapa sawit,

petrol coke, limbah pinus dan kayu. Perubahan bahan dasar juga

mempunyai efek terhadap kapasitas adsorpsi dan kinetik dari karbon aktif.

23

Bahan dasar yang digunakan memberikan pengaruh terhadap struktur

permukaan besar dari karbon aktif yang dapat dilihat dari Scanning

Electron Micrographs (SEM). Karbon aktif yang berbahan dasar dari kayu

mempunyai struktur pori-pori besar yang jauh lebih teratur dibandingkan

karbon aktif berbahan dasar batubara. Ada 3 kriteria bahan dasar yang

dapat dibuat sebagai karbon aktif, yaitu (Agusta, 2012) :

a. Bahan dasar harus mengandung karbon.

b. Pengotor pada bahan dasar harus dijaga seminimal mungkin.

c. Bahan dasar harus mempunyai kualitas yang konstan.

Konsentrasi pengotor yang serendah mungkin sangat penting

karena setelah proses aktivasi juga akan terbentuk senyawa-senyawa

pengotor tersebut dengan konsentrasi yang lebih tinggi. Pada karbon

aktif juga terdapat pengotor berupa logam. Hal ini menjadi perhatian

khusus karena adanya kemungkinan untuk proses leaching sehingga bisa

masuk ke dalam air, reaksi permukaan katalitik, dan racun terhadap

aktivitas biologi yang menguntungkan pada kolom karbon aktif granular

atau Granular Activated Carbon (GAC) (Agusta, 2012).

Karbon aktif mempunyai bentuk yang amorf yang terdiri dari pelat-

pelat datar dimana atom-atom karbonnya tersusun dan terikat secara

kovalen dalam kisi heksagonal. Hal tersebut telah dibuktikan dengan

penelitian menggunakan sinar-X yang menunjukkan adanya bentuk-

bentuk kristalin yang sangat kecil dengan struktur grafit yang ditunjukkan

pada gambar di bawah :

24

Gambar 2.5 Struktur Fisik Karbon Aktif

(Sumber : Sontheimer, 1985)

Gugus fungsional dibentuk selama proses aktivasi oleh interaksi

radikal bebas pada permukaan karbon dengan atom-atom seperti oksigen

dan nitrogen. Gugus fungsional ini membuat permukaan karbon aktif

reaktif secara kimiawi dan mempengaruhi sifat adsorbsinya. Ilustrasi

struktur kimia karbon aktif denga gugus fungsionalnya dapat dilihat pada

gambar di bawah :

Gambar 2.6 Struktur Kimia Karbon Aktif

(Sumber : Sudibandriyo, 2003)

2.6.2 Proses Pembuatan Karbon Aktif

Pada prinsipnya pembuatan karbon aktif terdiri atas tiga proses

sebagai berikut (Manocha, 2003) :

a. Pemilihan Bahan Dasar

Karbon aktif bisa dibuat dari berbagai macam bahan, selama

bahan tersebut mengandung unsur karbon seperti batubara, tempurung

kelapa, kayu, sekam padi, tulang binatang, kulit biji kopi, dan lain-lain.

Pemilihan bahan dasar untuk dijadikan karbon aktif harus memenuhi

beberapa kriteria yaitu unsur inorganik yang rendah, ketersediaan bahan

25

(tidak mahal dan mudah didapat) memiliki durability yang baik, dan

mudah untuk diaktivasi.

b. Karbonisasi

Karbonisasi adalah suatu proses pirolisis pada suhu 400-900oC.

Pirolisis adalah suatu proses untuk merubah komposisi kandungan kimia

dari bahan organik dengan cara dipanaskan dalam kondisi tidak ada

kandungan udara sekitar. Jadi, bahan dasar diselimuti gas inert untuk

mencegah bahan terbakar karena adanya udara sekitar. Biasanya gas

nitrogen (N2) dan argon (Ar) digunakan pada saat karbonisasi. Tujuan

karbonisasi untuk menghilangkan zat-zat yang mudah menguap (volatile

matter) yang terkandung pada bahan dasar. Bahan dasar yang telah

melalui proses karbonisasi sudah memiliki pori-pori.

c. Aktivasi

Aktivasi adalah bagian dalam proses pembuatan karbon aktif yang

bertujuan untuk membuka atau menciptakan pori yang dapat dilalui oleh

adsorbat, memperbesar distribusi dan ukuran pori serta memperbesar

luas permukaan karbon aktif dengan proses heat treatment. Pada gambar

di bawah dapat dilihat pori-pori yang terbentuk pada karbon aktif yang

telah diaktivasi.

26

Gambar 2.7 Pori-Pori Karbon Aktif

(Sumber : Khairunisa, 2008)

Dalam proses aktivasi terdapat dua metode, yaitu :

1) Aktivasi Fisika

Pada aktivasi fisika, karbon dipanaskan pada suhu sekitar 800-

1000oC dan dialirkan gas pengoksidasi seperti uap air,oksigen

atau CO2. Gas pengoksidasi akan bereaksi dengan karbon dan

melepaskan karbon monoksida dan hidrogen untuk gas

pengoksidasi berupa uap air. Senyawa-senyawa produk samping

pun akan terlepas pada proses ini sehingga akan memperluas pori

dan meningkatkan daya adsorpsi. Gasifikasi karbon dengan uap

air dan CO2 terjadi melalui reaksi bersifat endotermis berikut ini :

C + H2O CO + H2 (29 kkal)

C + CO2 2CO (39 kkal)

Sedangkan aktivasi fisika dengan oksigen melalui reaksi bersifaat

eksotermis berikut ini :

C + O2 CO2 (+92,4 kkal)

2C + O2 2CO (+53,96 kkal)

Namun, pada aktivasi fisika seringkali terjadi kelebihan oksidasi

eksternal sewaktu gas pengoksidasi berdifusi pada karbon

sehingga terjadi pengurangan ukuran adsorben. Selain itu, reaksi

sulit untuk dikontrol.

27

2) Aktivasi Kimiawi

Aktivasi kimiawi biasanya digunakan untuk bahan baku

mengandung lignoselulosa. Pada aktivasi ini, karbon dicampur

dengan larutan kimia yang berperan sebagai activating agent.

Larutan kimia yang dipakai biasanya adalah garam dari logam

alkali dan alkali tanah serta zat asam seperti KOH, NaOH, ZnCl2,

K2CO3, H3PO4, dan H2SO4. Activating Agent akan mengoksidasi

karbon dan merusak permukaan bagian dalam karbon sehingga

akan terbentuk pori dan meningkatkan daya adsorpsi. Selain itu,

activating agent akan menghambat pembentukan tar dan

mengurangi pembentukan asam asetat, metanol, dan lain-lain.

2.6.3 Syarat Mutu Karbon Aktif

Menurut SII, arang aktif yang baik mempunyai persyaratan seperti

yang tercantum pada tabel berikut ini :

Tabel 2.2 Persyaratan Arang Aktif Menurut SII No. 0258-79

Jenis PersyaratanBagian yang hilang pada pemanasan 950oC Maksimum 15%Air Maksimum 10%Abu Maksimum 2,5%Bagian yang tidak diperarang Tidak nyataDaya serap terhadap larutan Maksimum 20%

Sumber : (Jamilatun dan Martomo, 2014)

2.6.4 Penggunaan Arang Aktif

Menurut Sembiring dan Tuti (2003), arang aktif terbagi atas 2 tipe

yaitu arang aktif sebagai pemucat dan arang aktif sebagai penyerap uap.

Karena hal tersebut maka kar bon aktif banyak digunakan oleh kalangan

industri. Hampir 60% produksi arang aktif di dunia ini dimanfaatkan oleh

industri- industri gula dan pembersihan minyak dan lemak, kimia dan

28

farmasi. Adapun penggunaan arang aktif secara umum dapat dilihat pada

tabel berikut.

Tabel 2.3 Penggunaan Arang Aktif

No. Pemakai Kegunaan Jenis/Mesh

1.Industri obat dan makanan

Menyaring, penghilangan bau dan rasa

8×30, 325

2.Minuman keras dan ringan

Penghilangan warna, bau pada minuman

4×8, 4×12

3. Kimia perminyakanPenyulingan bahan mentah

4×8, 4×12, 8×30

4. Pembersih airPenghilangan warna, bau, penghilangan resin

5. Budi daya udangPemurnian, penghilangan ammonia, netrite phenol dan logam berat

4×8, 4×12

6. Industri gula

Penghilangan zat-zat warna, menyerap proses penyaringan menjadi lebih sempurna

4×8, 4×12

7.Pelarut yang digunakan kembali

Penarikan kembali berbagai pelarut

4×8, 4×12, 8×30

8. Pemurnian gasMenghilangkan sulfur, gas beracun, bau busuk asap

4×8, 4×12

9. KatalisatorReaksi katalisator pengangkut vinil chloride, vinil acetat

4×8, 4×30

10. Pengolahan PupukPemurnian, penghilangan bau

8×30

Sumber : (Sembiring dan Tuti, 2003)

2.7 Arang Tempurung Kelapa

Arang tempurung kelapa adalah arang yang menghasilkan karbon

dengan pori-pori lebih terbuka. Arang tempurung kelapa mempunyai

permukaan yang luas dan berongga dengan struktur yang berlapis. Hal ini

menyebabkan arang tempurung kelapa dapat menyerap gas atau zat lain

dalam larutan dan udara (Tjokrokusumo, 1995)

29

Arang tempurung kelapa digunakan sebagai adsorben karena

(Basuki dkk., 2008) :

1. Mempunyai daya adsorpsi selektif.

2. Berpori, sehingga luas permukaan persatuan massa besar.

3. Mempunyai daya ikat yang kuat terhadap zat yang hendak dipisahkan

secara fisik atau kimiawi.

Pori-pori arang tempurung kelapa mempunyai bentuk dabn ukran

yang bervariasi dan tidak teratur, berkisar antara 10-10.000 Å. Pori-pori

ini dapat mengangkap dan menyerap partikel-partikel sangat halus

(molekul). Semakin banyaknya zat-zat yang yang diadsorpsi maka pori-

pori ini pada akhirnya akan jenuh sehingga arang tempurung kelapa tidak

akan berfungsi lagi. Arang tempurung kelapa yang telah jenuh dapat

direaktivasi kembali, meskipun demikian tidak jarang yang disarankan

untuk sekali pakai (Basuki dkk., 2008).

Arang tempurung kelapa yang digunakan untuk menyerap

molekul-molekul gas adalah yang berpori-pori mikro. Arang tempurung

kelapa ini dapat menyebabkan molekul gas yang sangat kecil mamp

melewatinya. Arang tempurung kelapa adalah penyerap gas dibuat dari

tempurung kelapa yang berukuran pori 20 Å (Cheremisinoft, 1998).

Arang tempurung kelapa mengandung ion-ion logam dan molekul-

molekul air. Dalam keadaan normal ruang antar lapis pada arang

tempurung kelapa terisi oleh molekul air bebas yang berada di sekitar

kation. Bila arang tempurung kelapa dipanaskan sampai pada suhu

100oC, maka molekul-molekul air tersebut akan menguap (ke luar)

sehingga arang tempurung kelapa dapat berfungsi sebagai penyerap gas.

Tetapi apabila arang tempurung kelapa dipanaskan pada suhu di atas

30

150oC, struktur arang tempurung kelapa tersebut akan rusak karena tidak

tahan panas (Basuki dkk., 2008).

2.7.1 Sifat dan Proses Pembentukan Karbon Aktif Berbahan Arang

Tempurung Kelapa

Komposisi kimia utama dari tempurung kelapa adalah selulosa

(34%), hemiselulosa (21%) dan lignin (27%) sedangkan komposisi unsure

terdiri dari 74.3 % C, 21.9 % O, 0.2 % Si, 1.4 % K, 0.5 % S and 1.7 % P

(Bledzki dkk., 2010). Perubahan komponen dan kandungan tempurung

kelapa menjadi arang tempurung kelapa ditunjukkan pada tabel berikut.

Tabel 2.4 Perbandingan Perubahan Komponen dan Kandungan

Bahan Tempurung Kelapa dan Arang Tempurung Kelapa

Bahan Komponen Kandungan (%)

Tempurung kelapa

Moisture 10,46Volatile 67,67Karbon 18,29

Abu 3,58

Arang tempurung kelapa

Volatile 10,60Karbon 76,32

Abu 13,08

Sumber : (Mozammel dkk., 2002)

2.7.2 Pembuatan dan Proses Produksi Arang Tempurung Kelapa

a. Pembuatan Arang Tempurung Kelapa

Pembuatan arang dari tempurung kelapa dengan teknologi

pirolisis.Teknologi 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 proses pirolisis ini

berbentuk cair, gas, dan padat. Produk padat dari proses ini berupa

arang (char) yang kemudian disebut karbonisasi. Karbonisasi biomassa

31

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 (Jamilatun dkk., 2014).

Prinsip proses karbonisasi adalah pembakaran biomassa tanpa

adanya 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 volatile matter

maka semakin sedikit arang yang dihasilkan karena banyak bagian yang

terlepas ke udara. Penentuan komposisi awal biomassa dilakukan dengan

uji analisis pendekatan (proximate analysis) (Jamilatun dkk., 2014).

b. Proses Produksi Arang Tempurung Kelapa

Proses produksi arang tempurung kelapa dilakukan melalui proses

pemanasan pirolisis tempurung kelapa di dalam tungku pemanas (kiln)

selama kurang lebih 6 jam pada suhu berkisar antara 70-150oC. Proses

ini disebut juga proses karbonisasi yang bertujuan untuk pembentukan

kandungan karbon dan menghilangkan atau mengurangi kandungan tar

pada arang. Sebelum proses dilakukan, tempurung kelapa dibersihkan

dari kotoran dan sisa serabut yang menempel kemudian dikeringkan

dengan cara penjemuran selama kurang lebih 2-3 hari (Budi, 2011).

Perubahan fisik dari tempurung kelapa menjadi arang tempurung kelapa

ditunjukan pada gambar berikut.

32

Gambar 2.8 (a) Bahan Dasar Tempurung Kelapa ; (b) Arang Tempurung Kelapa

Hasil Pirolisis

(Sumber : Budi dkk., 2012)

Setelah proses pirolisis selesai yang ditandai dengan habisnya

bahan tar yang menguap, arang tempurung ditiriskan (didinginkan),

kemudian digiling sebanyak dua kali untuk membentuk serbuk arang

tempurung kelapa dengan ukuran partikel dalam skala mikrometer seperti

yang ditunjukan pada gambar berikut.

Gambar 2.9 Serbuk Arang Tempurung Kelapa Dalam (a) Ukuran Kasar Hasil

Satu Kali Penggilingan ; (b) Ukuran Halus Hasil Dua Kali Penggilingan

(Sumber : Budi dkk., 2012)

Satu kali penggilingan akan menghasilkan serbuk kasar,

sedangkan dua kali penggilingan akan menghasilkan serbuk halus.

33

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Objek Penelitian

Objek pada penelitian tugas akhir ini adalah untuk mengetahui

efekivitas pemurnian biogas menggunakan karbon aktif tempurung kelapa

terhadap variasi ukuran serbuk yang akan dilaksanakan pada TPA

Cahaya Kencana Kecamatan Karang Intan Kabupaten Banjar.

3.2 Alat dan Bahan Penelitian

3.2.1 Alat Penelitian

Alat yang digunakan dalam pengujian ini adalah sebagai berikut.

a. Saringan

1) Saringan ukuran 50 mesh.

2) Saringan ukuran 60 mesh.

3) Saringan ukuran 70 mesh.

b. Ayakan karbon aktif

c. CO2 analyzer

d. Penumbuk karbon aktif

3.2.2 Alat Pendukung

Alat pendukung yang digunakan dalam pengujian ini adalah

sebagai berikut.

a. Proses pendistribusian menggunakan Blower Motor Elektrik sehingga

biogas yang dihasilkan dalam sanitary landfill dapat dialirkan menuju

kampung penerima biogas.

b. Tangki penampung biogas

34

3.2.3 Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan dalam pengujian ini adalah sebagai

berikut.

a. Biogas berasal dari TPA Cahaya Kencana.

b. Karbon aktif tempurung kelapa

1) Serbuk karbon aktif temprung kelapa dengan ukuran 50 mesh.

2) Serbuk karbon aktif temprung kelapa dengan ukuran 60 mesh.

3) Serbuk karbon aktif temprung kelapa dengan ukuran 70 mesh.

3.2.4 Perangkat Pemurnian Biogas

Alat yang diperlukan untuk membuat seperangkat alat pemurnian

Biogas adalah sebagai berikut.

a. Solder.

b. Gergaji pipa.

c. Pipa PVC 3 inchi.

d. Pipa PVC 3/4 inchi.

e. Penutup pipa.

f. Napple drat pipa 3/4 inchi.

g. Lem epoxy merk DEXTONE.

h. Lem pipa merk ISARPLAS.

i. Elbow 3/4 inchi.

j. Hub 3/4 inchi.

k. Sok drat 3/4 inchi.

l. Pressure Gauge.

m. Stop Kran.

35

3.3 Teknik Pengumpulan Data

3.3.1 Teknik Pemurnian

Sebelum digunakan sebagai bahan bakar, biogas harus melalui

proses pemurnian terlebih dahulu. Ini bertujuan untuk meminimalisir

kandungan senyawa yang dapat menganggu proses pembakaran dan

untuk meningkatkan nilain kalor pembakaran. Salah satu kandungan

terbesar dalam biogas selain metana adalah karbon dioksida, keberadaan

CO2 dalam biogas sangat tidak diharapkan, hal ini dikarenakan semakin

tinggi kadar CO2 dalam biogas maka akan semakin menurunkan nilai

kalor CH4 yang sangat mengganggu dalam proses pembakaran. Selain

menurunkan nilai kalor karena sifatnya yang tidak bisa dibakar,

keberadaan gas CO2 juga menyebabkan proses pengkompresian untuk

keperluan transportasi tidak ekonomis. Oleh karena itu, diperlukan upaya

pemurnian biogas untuk menghilangkan gas CO2. Untuk itu biogas

dimurnikan dengan dialirkan melewati kolom yang berisi karbon aktif

tempurung kelapa, proses ini bertujuan untuk menyerap senyawa

kandungan Karbon Dioksida (CO2), Hidrogen Sulfida (H2S) dan

kelembapan sehingga biogas dapat digunakan untuk bahan bakar.

Di dalam penelitian ini metode penelitian yang digunakan yaitu

metode library research (studi literarur) yaitu dengan mempelajari

literatur-literatur yang berkaitan dengan penelitian ini, dan menggunakan

metode eksperimen secara langsung yaitu dengan cara menyelidiki

hubungan sebab-akibat dari beberapa kondisi perlakuan dengan

menggunakan alat peraga atau alat pengujian.

Adapun variabel-variabel dalam penelitian ini terbagi dalam tiga

variabel, yaitu :

36

1. Variabel Tetap

Variabel tetap yaitu variabel yang selama proses penelitian

dikondisikan sama dan diasumsikan konstan. Adapun veriabel tetap

dalam penelitan ini antara lain :

Tekanan penyimpanan biogas hasil pemurnian 12 bar.

Kecepatan biogas.

Jarak waktu pengambilan sampel masing-masing pengujian

selama 6 detik.

Temperatur lingkungan (±30ºC).

2. Variabel Terikat

Variabel terikat, yaitu variabel yang menjadi tujuan utama dari

penelitian, dimana tujuan utama dari penelitian adalah menjelaskan

variabel terikat. Dengan menganalisa variabel terikat diharapkan dapat

ditemukan jawaban atas permasalahan yang ingin dipecahkan di dalam

penelitian ini. Yang menjadi variabel terikat dari penelitian ini adalah

kandungan CO2 pada biogas, setelah dilakukan pemurnian biogas dengan

metode adsorpsi.

3. Variabel Bebas

Variabel bebas, yaitu kondisi yang dikehendaki oleh peneliti, yang

mana di dalam proses penelitian akan mempengaruhi variabel terikat.

Dalam penelitian ini yang menjadi variabel bebas yaitu :

Variasi ukuran serbuk arang aktif tempurung kelapa 50 Mesh, 60

Mesh dan 70 Mesh.

Berikut adalah skema alat pemurnian biogas yang akan

digunakan:

37

Gambar 3.1 Skema Alat Pemurnian Biogas

Sumber: Dokumentasi Pribadi

Keterangan :

1. Tabung Biogas

Tabung biogas ini berbentuk tangki yang berada di TPA Cahaya

Kencana sendiri berfungsi untuk menyimpan biogas hasil fermentasi

dalam digester.

2. Blower

Blower ini berfungsi meberikan tekanan untuk mengalirkan biogas

yang ada didalam tangki penampung biogas.

3. Pipa Aliran Distribusi

Pipa aliran ini berfungsi sebagai sistem aliran pendistribusian

biogas.

4. Insulator Pemurnian

38

Insulator pemurnian atau pipa tempat serbuk karbon aktif

tempurung kelapa berfungsi untuk pemurnian biogas.

5. Tabung Penyimpanan Biogas Setelah Pemurnian

Tabung penyimpanan biogas berfungsi sebagai tempat

penyimpanan biogas bertekanan 12 bar setelah perlakuan pemurnian

sebelum pengujian kadar CO2.

6. Pressure Gauge

Pressure Gauge merupakan alat ukur tekanan biogas yang

berfungsi mengukur tekanan dalam tabung penyimpanan biogas setelah

pemurnian.

7. Tempat Sensor CO2 Analyzer

Tempat sensor CO2 Analyzer berfungsi sebagai tempat untuk

mengukur karbon dioksida setelah pemurnian dalam tabung penyimpanan

bertekanan 12 bar

3.3.2 Prosedur Pelaksanaan Penelitian

Ada beberapa proses penelitian yang dilakukan dalam pengujian

pemurnian biogas menggunakan karbon aktif tempurung kelapa, yakni

penumbukan, pengayakan, proses pemurnian, dan pengujian kadar CO2

pada biogas setelah dimurnikan menggunakan karbon aktif tempurung

kelapa.

a. Penumbukan Karbon Aktif Tempurung Kelapa

Pada proses penumbukan karbon aktif tempurung kelapa ini

dilakukan untuk menghancurkan atau menghaluskan arang agar

menghasilkan arang dengan ukuran kelolosan 50 mesh, 60 mesh dan 70

mesh. Penumbukan ini dilakukan secara manual seperti halnya pada

penumbukan padi.

b. Pengayakan Karbon Aktif Tempurung Kelapa

39

Pada proses kedua yaitu pengayakan karbon aktif tempurung

kelapa, pengayakan ini dimaksudkan untuk memperoleh karbon aktif

tempurung kelapa dengan ukuran kelolosan 50 mesh, 60 mesh dan 70

mesh. Proses ini dilakukan dengan menggunakan alat pengayak arang

yang ada di Workshop Teknik Mesin Universitas Lambung Mangkurat.

c. Pemurnian Biogas

Pada perlakuan ketiga ini adalah pemurnian biogas. Setelah arang

ditumbuk dan juga disaring lalu dimasukan kedalam alat pemurnian yang

telah dibuat peneliti dengan menggukan pipa 30 cm, volume arang yang

dimasukan tidak penuh yaitu diisi 1 cm kurang dari panjang pipa untuk

arang tersebut dimaksudkan agar ada ruang untuk biogas mengalir, maka

untuk volume tabung yang diisi oleh arang dapat dirumuskan sebagai

berikut :

V=π . r2.t

Dimana diketahui :

π = 3.14

r = 1,5 ichi = 3,81 cm

t = 29 cm

V=π . r2 .t

V = 3,14 x (3,81)2 x 29

= 3,14 x 14,5 x 29

= 1.320 cm3

Setelah biogas melewati kolom adsorben kemudian ditampung

dalam tabung dengan tekanan 12 bar dengan diameter 3 inchi dan

panjang 50 cm, lalu dilakukan proses pengujian, ujung botol tersebut

40

dipasang alat sensor CO2 yaitu CO2 Analyzer untuk mengukur kadar CO2

yang telah dimurnikan.

d. Pengujian Kadar CO2

Pada proses keempat ini adalah pengujian kadar CO2 setelah

melalui proses pemurnian menggunakan karbon aktif tempurung kelapa

yang melewati kolom adsorpsi. Sebelum proses pengujian kadar CO2,

biogas hasil pemurnian disimpan dalam tabung biogas bertekanan 12 bar

dengan tujuan agar proses pengujian kadar CO2 dalam keadaan tekanan

konstan agar hasil pengujian kadar CO2 nya lebih maksimal dan presisi.

Setelah hasil pemurnian disimpan dalam tabung bertekanan 12 bar,

kemudian stop kran dbuka perlahan untuk mengalirkan biogas menuju

alat senssor CO2 Analyzer yang di pasang setelah aliran tabung

penyimpanan biogas hasil pemrunian bertekanan 12 bar untuk diuji kadar

CO2 nya.

41

3.4 Diagram Alir Penelitian

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian

42

Insulator Arang Aktif

START

Studi Literatur

50 Mesh

Persiapan Alat Bahan

60 Mesh 70 Mesh

Hasil dan Kesimpulan

SELESAI

Menampung Hasil Pemurnian Biogas Tekanan 12 Bar

Uji kadar CO2

3.5 Jadwal Pelaksanann Penelitian

Dalam pengujian eksperimental efektivitas pemurnian biogas

menggunakan karbon aktif tempurung kelapa terhadap variasi ukuran

serbuk memerlukan waktu 4 bulan seperti yang ditunjukkan pada tabel

dibawah ini.

Tabel. 3.1 waktu penelitian

Kegiatan

Oktober 2016November

2016

Desember

2016Januari 2017

Minggu Minggu Minggu Minggu

I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV

Studi

Literatur

Persiapan

alat dan

bahan

Pengambilan

data

Analisa hasil

Pengolahan

data

Pembuatan

laporan dan

seminar hasil

Sidang akhir

43

DAFTAR PUSTAKA

Agusta, Diana. 2012. Uji Adsorpsi Gas CO Pada Asap Kebakaran Dengan Menggunakan Karbon Aktif Dari Arang Tempurung Kelapa yang Terimpregnasi TiO2. Skripsi. Depok : Universitas Indonesia.

Arfan, Yopy. 2006. Pembuatan Karbon Aktif Berbahan Dasar Batubara Dengan Perlakuan Aktivasi Terkontrol Serta Uji Kinerjanya. Skripsi. Depok : Departemen Teknik Kimia FT-UI.

Arifin. 2010. Dekolorisasi Air yang Mengandung Zat Pewarna Tekstil Dengan Metode Koagulasi Poly Aluminium Chloride dan Adsorpsi Karbon Aktif. Tangerang : PT Tirta Kencana Cahaya Mandiri.

Basuki, Kris Tri, Budi Setiawan, Nurimaniwathy. 2008. Peurunan Konsentrasi CO dan NO2 Pada Emisi Gas Buang Mengggunakan Arang Tempurung Kelapa Yang Disisipi TiO2. Seminar Nasional IV SDM Teknologi Nuklir Yogyakarta.

Bledzki, A.K., Mamuna A.A., Volk J. 2010. Barley Husk and Coconut Shell Reinforced Polypropylene Composites : The Effector Fibre Physical, Chemical and Surface Properties. Composites Science and Technology. Vol. 70 : 840-846.

Budi, Esmar. 2011. Tinjuan Proses Pembentukan dan Penggunaan Arang Tempurung Kelapa Sebagai Bahan Bakar. Jurnal Penelitian Sains FMIPA Unsri. Vol. 14 No. 4.

Budi, Esmar, Hadi Nasbey, Setia Budi, Erfan Handoko. 2012. Kajian Pembentukan Karbon Aktif Berbahan Arang Tempurung Kelapa. Seminar Nasional Fisika 2012.

Cheremisinoft. 1998. Carbon Adsorption Hand Book. New Jersey : Ann Arboor Science.

Duang D.D. 1998. Adsorption Analysis : Equilibria and Kinetics. London : Imperial Collage Press.

Iriani, Purwinda, Ari Heryadi. 2014. Pemurnian Biogas Melalui Kolom Beradsorben Karbon Aktif. Sigma-Mu. Vol. 6 N0. 2.

Jamilatun, Siti, Intan Dwi Isparulita, Elza Novita Putri. 2014. Karakteristik Arang Aktif dari Tempurung Kelapa Dengan Pengaktivasi H2SO4 Variasi Suhu dan Waktu. Simposium Nasional Teknologi Terapan (SNTT) 2014.

Jamilatun, Siti, Martomo Setyawan. 2014. Pembuatan Arang Aktif dari Tempurung Kelapa dan Aplikasinya untuk Penjernihan Asap Cair. Spektrum Industri. Vol. 12 No. 1 : 1-112.

44

Jatmiko, Sigit. 2015. Karakteristik Thermal Biogas Yang Difurifikasi Larutan KOH 4 (Empat) Molaritas Dibandingkan Dengan Biogas Tanpa Purifikasi. Skripsi. Jember : Universitas Jember.

Khairunisa, Ratna. 2008. Kombinasi Teknik Elektrolisis dan Teknik Adsorpsi Menggunakan Karbon Aktif Untuk Menurunkan Konsentrasi Senyawa Fenol Dalam Air. Skripsi. Depok : Universitas Indonesia.

Kosaric, N., Velikonja. 1995. Liquid and Gaseous Fuels from Biotechnology. Challege and Oppurtunities. FEMS. Microbiology Reviews. 16 : 111-142.

Kumoro, Cahyo A., Hadiyanto. 2004. Adsorpsi Karbondioksida Dengan Larutan Soda Api Dalam Kolom Unggun Tetap. Forum Teknik. Jilid 24.

Manocha, S.M. 2003. Porous Carbons. Sadhana 28 : 335-348.

Meynell, P.J. 1976. Methane:Planning a Digester.Great Britain : Prism Press.

Mozammel, H.M., Masahiro O., Bhattacharya SC. 2002. Activated Charcoal from Coconut Shell Using ZnCl2 Activation. Biomass and Bioenergy. Vol. 22 : 397-400.

Nasruddin. 2005. Dynamic Modeling and Simulation of a Two-Bed Silicagel-Water Adsorption Chiller. Disertation. Germany : Rwth Aachen.

Perwitasari, Ayu Adi. 2007. Penentuan Luas Permukaan Zeolit Menggunakan Metode Adsorpsi Isotermis Superkritis CO2 Dengan Model Ono-Kondo. Skripsi. Depok : Departemen Teknik Kimia FT-UI.

Prayugi, Ginanjar Eko, Sumardi Hadi Sumarlan, Rini Yulianingsih. 2015. Pemurnian Biogas Dengan Sistem Pengembunan dan Penyaringan Menggunakan Beberapa Bahan Media. Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis dan Biosistem. Vol. 3 No. 1 : 7-14.

Price, E.C., Cheremisinoff P.N. 1981. Biogas Production and Utilization. Inc. United States of Amerika : Ann Arbor Science Publishers.

Priyanka, G.C., C. Shiva Prakash, K.M. Gopala Krishnan. 2016. Utilisation of Combined Adsorption and Adsorption Method for the Purification of Biogas. Proceedings of 26 th IRF International Conference.

Rahman, Burhani. 2005. Biogas, Sumber Energi Alternatif. (http://www.energi.lipi.go.id/utama.cgi?cetakartikel&1123717100, diakses tanggal 23 Oktober 2016).

Ramdja, A.F., Mirah Halim, Jo Handi. 2008. Pembuatan Karbon Aktif Dari Pelepah Kelapa (Cocus Nucifera). Jurnal Teknik Kimia. Vol. 15 N0.2.

Raskin, L., Mackie R.I., Mc Mahon K.D., Griffin M.E. 1997. Methanogenic Population Dynamics During Start-Up of Anaerobic Digesters Treating

45

Municipil Solid Waste and Biosolid Matt. Biotechnology and Bioengineering Journal. 5 : 342-355.

Raskin, L., Tumbleson M.E., Rausch K.D. 2007. Microbial Diversity and Dynamics in Multi and Single Compartment Anaerobic Bioreactors Processing Sulfate-rich Waste Steram. Environmental Microbiology Journal Salle. 9 : 93-106.

Ruthven, Douglas M. 1984. Principles of Adsorption and Adsorption Processes. Kanada : Published Simultaneously.

Samlawi A.K., Afien Febian, Qomariyatus Sholihah. 2016. The Effectiveness Of Charcoal Powder Size In Biogas Purification. Proceeding 3 rd International Conference on Emerging Trends in Academic Research (ETAR 2016), September 26-27, 2016.

Samlawi A.K., Kelvin Yangsen. 2015. Pemanfaatan Biogas Sebagai Bahan Bakar Generator Set Motor Bensin. Info Teknik. Vol. 16 No. 1 : 113-128.

Seadi, Teodorita Al, Dominik Rutz, Heinz Prassl, Michael Kottner, Tobias Finsterwalder, Silke Volk, Rainer Janssen. 2008. Biogas Handbook. Denmark : University of Southern Denmark Esbjerg.

Sembiring, Meilita Tryana, Tuti Sarma Sinaga. 2003. Arang Aktif (Pengenalan dan Proses Pembuatannya). Sumatera Utara : USU Digital Library.

Sontheimer, J.E. 1985. Activated Carbon for Water Traetment. Netherlands: Elsevier. pp. 51-105.

Sudibandriyo, M. 2003. A Generalized Ono-Kondo Lattice Model for High Pressure on Carbon Adsorben. Desertation. Oklahama : Oklahama State University.

Sugiarto, Tjuk Oerbandono, Denny Widhiyanuriyawan, Faruq Syah Permana Putra. 2013. Purifikasi Biogas Sistem Kontinyu Menggunakan Zeolit. Jurnal Rekayasa Mesin. Vol. 4 No. 1 : 1-10.

Suprianti, Yanti. 2016. Pemurnian Biogas Untuk Meningkatkan Nilai Kalor Melalui Adsorpsi Dua Tahap Susunan Seri dengan Media Karbon Aktif. Jurnal ELKOMIKA. Vol. 4 No.2 : 185-196.

Suryawan, Bambang. 2004. Karakteristik Zeolit Indonesia Sebagai Adsorben Uap Air. Disertasi. Jakarta : FTUI Depok.

Tjokrokusumo. 1995. Pengantar Enjiniring Lingkungan. Yogyakarta : Sekolah Tinggi Teknik Lingkungan “YLH”.

Widhiyanuriyawan, Denny. 2014. Biogas Purification Using Natural Zeolite and NaOH. Applied Mechanics and Materials. 664 : 415-418.

46

Widhiyanuriyawan, Denny, Nurkholis Hamidi. 2013. Variasi Temperatur Pemanasan Zeolit Alam-NaOH Untuk Pemurnian Biogas. Jurnal Energi dan Manufaktur. Vol. 6 No.1 : 53-63.

47