Abstrak-Kajian Efisiensi Energi Tungku Sekam Padi Untuk Media Tanam Jamur Tiram (Pleurotus...
2
Prosiding Pertemuan Ilmiah XXV HFI Jateng & DIY 197 ISSN 0853-0823 Kajian Efisiensi Energi Tungku Sekam Padi untuk Media Tanam Jamur Tiram (Pleurotus otreatus) Abdul Djamil Husin 1 , Irzaman 1 , Jajang Juansah 1 , Sobri Effendy 2 1 Departemen Fisika FMIPA IPB, Kampus IPB Dramaga Bogor – 16680, Email: [email protected] 2 Departemen Geofisika dan Meteorologi FMIPA IPB, Kampus IPB Dramaga Bogor – 16680 Abstrak – Proses sterilisasi media jamur tiram terdapat tiga proses perpindahan panas yaitu konduksi, konveksi dan radiasi. Peristiwa konduksi terjadi saat energi kalor dari api tungku sekam ditransfer menuju drum. Alas drum merupakan bahan konduktor yang dapat mentransfer kalor dengan baik.peristiwa konveksi terjadi pada proses pemanasan air didalam drum sedangkan radiasi terjadi dari api tungku sekam yang meradiasikan panasnya kelingkungan sekitar. Semakin kecil massa air yang didihkan maka semakin kecil pula energi yang dibutuhkan sedangkan semakin tinggi suhu lingkungan maka semakin kecil energi yang dibutuhkan. Kebutuhan energi dan laju bahan bakar pada tungku sekam berpengaruh besar pada efisiensi dari bahan bakar sekam tersebut. Efisiensi terbesar pada proses sterilisasi media jamur tiram ini terjadi pada proses sterilisasi selama 6 jam yaitu mencapai 12,87 %. Penelitian ini menunjukkan bahwa tungku sekam dapat menggantikan bakar bakar dalam proses sterilisasi media jamur tiram. Kata kunci : Efisiensi energi, tungku sekam, media tanam, jamur tiram. I. PENDAHULUAN Pemanfaatan energi terbarukan Indonesia diharapkan meningkat sebesar 13 kali dalam 25 tahun mendatang (terhitung 1996 – 2020), untuk memenuhi kebutuhan energi listrik dan energi terbarukan Indonesia yang akan meningkat sebesar 6 kali dalam periode yang sama. Sumbangan energi angin dan biomassa (sekam padi termasuk di dalamnya) terhadap ketersediaan energi nasional sangat nyata yakni sebesar masing-masing 4,38 MW dan 457,85 MW pada tahun 2020, yang dapat menyumbangkan sebesar 8% dari kebutuhan energi nasional. Oleh sebab itu IPB perlu mengembangkan terkonologi hemat energi pedesaan betupa tungku sekam untuk budidaya jamur tiram (Pleurotus otreatus) [1-3]. Tujuan penelitian ini adalah pengembangan teknologi hemat energi pedesaan dan mengoptimalkan energi panas dari tungku sekam untuk peningkatan efisiensi energi dari budidaya jamur tiram (Pleurotus otreatus) yang murah dan hemat energi. II. TINJAUAN PUSTAKA Telah dirancang inovasi dan invensi berupa tungku sekam padi IPB berbentuk kerucut terbalik yang mampu menghasilkan efisiensi tungku yang tinggi (13% sampai dengan 23,5%). Tungku sekam terdiri dari dua bagian utama, yakni bagian kerucut dan bagian badan tungku. Bagian kerucut yang pada tungku sekam biasa dibuat dari pelat seng. Kemudian, di bagian tengah kerucut yang diletakkan dalam posisi terbalik tersebut terdapat sebuah kendi dari tanah liat yang bagian atas dan bawahnya berlubang, dan pada bagian tengah ruang kendi tersebut dipasang sebuah silinder yang seluruh sisinya telah dilubangi. Kendi tersebut berfungsi untuk meredam panas api agar proses pembakaran sekam efektif. Sedangkan silinder yang seluruh sisinya telah dilubangi tersebut berfungsi sebagai tempat pembakaran sekam. Proses api dalam sekam terjadi karena setiap bulir sekam padi yang turun secara gravitasi bumi menyentuh bara sekam melalui pengaturan suplai oksigen yang cukup. Inovasi dan invensi tungku sekam sangat tepat untuk digunakan sebagai penerapan teknologi berbahan bakar yang dapat diperbarui dan terbarukan untuk mendukung pengembangan kawasan E 3 (Energy, Economy and Environment) di Indonesia kelak di kemudian hari [4-7]. Tungku sekam telah terbukti dapat digunakan sebagai pengganti kompor minyak untuk kebutuhan sehari-hari, seperti memasak selain itu tentu kompor sekam juga dapat diaplikasikan untuk berbagai kegiatan lain, seperti untuk pemanasan dalam proses sterilisasi jamur tiram. Waktu pemanasan yang dibutuhkan untuk proses sterilisasi media tumbuh jamur dengan menggunakan tungku sekam lebih singkat dan lebih murah dibandingkan dengan kompor LPG. Di samping itu, pertumbuhan miselium dan massa jamur tiram yang dipanen menggunakan tungku sekam lebih baik dan lebih banyak karena suhu pemanasan mencapai 95°C, dibandingkan dengan kompor LPG yang suhunya hanya mencapai 85°C [8]. III. METODOLOGI A. Pembuatan media jamur tiram dan proses sterilisasi media Media jamur tiram dibuat dengan komposisi 100 kg serbuk gergaji, 16 kg dedek, 1 kg tepung jagung, 1 kg kapur. Media yang telah dikemas dalam bentuk baglog kemudian di sterilisasi. Teknik sterilisasi yang digunakan yaitu dengan menguapkan langsung dengan menggunakan drum. Media baglog yang sudah dibuat kemudian disusun di dalam drum dengan kapasitas 152 baglog. Baglog tersebut di kukus atau diuapkan (dikukus) selama 6 jam, 8 jam dan 10 jam dengan menggunakan tungku sekam dan kayu bakar sebagai pembanding. B. Pengukuran lama pendidihan air (pengukusan) dengan menggunakan tungku sekam dan kayu bakar Air yang digunakan untuk proses penguapan ini menggunakan air sebanyak 49,455 liter air (17,5 cm dari dasar drum yang berdiameter 60 cm). Pengukuran yang dilakukan yaitu menghitung massa sekam yang dipakai selama proses penguapan sehingga dapat diketahui laju bahan bakar yang digunakan pada masing-masing bahan bakar.
description
Abstrak
Transcript of Abstrak-Kajian Efisiensi Energi Tungku Sekam Padi Untuk Media Tanam Jamur Tiram (Pleurotus...
-
Prosiding Pertemuan Ilmiah XXV HFI Jateng & DIY 197
ISSN 0853-0823
Kajian Efisiensi Energi Tungku Sekam Padi untuk Media Tanam Jamur Tiram (Pleurotus otreatus)
Abdul Djamil Husin1, Irzaman1, Jajang Juansah1, Sobri Effendy2
1Departemen Fisika FMIPA IPB, Kampus IPB Dramaga Bogor 16680, Email: [email protected] 2Departemen Geofisika dan Meteorologi FMIPA IPB, Kampus IPB Dramaga Bogor 16680
Abstrak Proses sterilisasi media jamur tiram terdapat tiga proses perpindahan panas yaitu konduksi, konveksi dan radiasi. Peristiwa konduksi terjadi saat energi kalor dari api tungku sekam ditransfer menuju drum. Alas drum merupakan bahan konduktor yang dapat mentransfer kalor dengan baik.peristiwa konveksi terjadi pada proses pemanasan air didalam drum sedangkan radiasi terjadi dari api tungku sekam yang meradiasikan panasnya kelingkungan sekitar. Semakin kecil massa air yang didihkan maka semakin kecil pula energi yang dibutuhkan sedangkan semakin tinggi suhu lingkungan maka semakin kecil energi yang dibutuhkan. Kebutuhan energi dan laju bahan bakar pada tungku sekam berpengaruh besar pada efisiensi dari bahan bakar sekam tersebut. Efisiensi terbesar pada proses sterilisasi media jamur tiram ini terjadi pada proses sterilisasi selama 6 jam yaitu mencapai 12,87 %. Penelitian ini menunjukkan bahwa tungku sekam dapat menggantikan bakar bakar dalam proses sterilisasi media jamur tiram. Kata kunci : Efisiensi energi, tungku sekam, media tanam, jamur tiram.
I. PENDAHULUAN
Pemanfaatan energi terbarukan Indonesia diharapkan meningkat sebesar 13 kali dalam 25 tahun mendatang (terhitung 1996 2020), untuk memenuhi kebutuhan energi listrik dan energi terbarukan Indonesia yang akan meningkat sebesar 6 kali dalam periode yang sama. Sumbangan energi angin dan biomassa (sekam padi termasuk di dalamnya) terhadap ketersediaan energi nasional sangat nyata yakni sebesar masing-masing 4,38 MW dan 457,85 MW pada tahun 2020, yang dapat menyumbangkan sebesar 8% dari kebutuhan energi nasional. Oleh sebab itu IPB perlu mengembangkan terkonologi hemat energi pedesaan betupa tungku sekam untuk budidaya jamur tiram (Pleurotus otreatus) [1-3].
Tujuan penelitian ini adalah pengembangan teknologi hemat energi pedesaan dan mengoptimalkan energi panas dari tungku sekam untuk peningkatan efisiensi energi dari budidaya jamur tiram (Pleurotus otreatus) yang murah dan hemat energi.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Telah dirancang inovasi dan invensi berupa tungku sekam padi IPB berbentuk kerucut terbalik yang mampu menghasilkan efisiensi tungku yang tinggi (13% sampai dengan 23,5%). Tungku sekam terdiri dari dua bagian utama, yakni bagian kerucut dan bagian badan tungku. Bagian kerucut yang pada tungku sekam biasa dibuat dari pelat seng. Kemudian, di bagian tengah kerucut yang diletakkan dalam posisi terbalik tersebut terdapat sebuah kendi dari tanah liat yang bagian atas dan bawahnya berlubang, dan pada bagian tengah ruang kendi tersebut dipasang sebuah silinder yang seluruh sisinya telah dilubangi. Kendi tersebut berfungsi untuk meredam panas api agar proses pembakaran sekam efektif. Sedangkan silinder yang seluruh sisinya telah dilubangi tersebut berfungsi sebagai tempat pembakaran sekam. Proses api dalam sekam terjadi karena setiap bulir sekam padi yang turun secara gravitasi bumi menyentuh bara sekam melalui pengaturan suplai oksigen yang cukup. Inovasi dan invensi tungku sekam sangat tepat untuk digunakan sebagai penerapan teknologi berbahan bakar
yang dapat diperbarui dan terbarukan untuk mendukung pengembangan kawasan E3 (Energy, Economy and Environment) di Indonesia kelak di kemudian hari [4-7].
Tungku sekam telah terbukti dapat digunakan sebagai pengganti kompor minyak untuk kebutuhan sehari-hari, seperti memasak selain itu tentu kompor sekam juga dapat diaplikasikan untuk berbagai kegiatan lain, seperti untuk pemanasan dalam proses sterilisasi jamur tiram. Waktu pemanasan yang dibutuhkan untuk proses sterilisasi media tumbuh jamur dengan menggunakan tungku sekam lebih singkat dan lebih murah dibandingkan dengan kompor LPG. Di samping itu, pertumbuhan miselium dan massa jamur tiram yang dipanen menggunakan tungku sekam lebih baik dan lebih banyak karena suhu pemanasan mencapai 95C, dibandingkan dengan kompor LPG yang suhunya hanya mencapai 85C [8]. III. METODOLOGI A. Pembuatan media jamur tiram dan proses
sterilisasi media Media jamur tiram dibuat dengan komposisi 100 kg
serbuk gergaji, 16 kg dedek, 1 kg tepung jagung, 1 kg kapur. Media yang telah dikemas dalam bentuk baglog kemudian di sterilisasi. Teknik sterilisasi yang digunakan yaitu dengan menguapkan langsung dengan menggunakan drum. Media baglog yang sudah dibuat kemudian disusun di dalam drum dengan kapasitas 152 baglog. Baglog tersebut di kukus atau diuapkan (dikukus) selama 6 jam, 8 jam dan 10 jam dengan menggunakan tungku sekam dan kayu bakar sebagai pembanding.
B. Pengukuran lama pendidihan air (pengukusan) dengan
menggunakan tungku sekam dan kayu bakar Air yang digunakan untuk proses penguapan ini
menggunakan air sebanyak 49,455 liter air (17,5 cm dari dasar drum yang berdiameter 60 cm). Pengukuran yang dilakukan yaitu menghitung massa sekam yang dipakai selama proses penguapan sehingga dapat diketahui laju bahan bakar yang digunakan pada masing-masing bahan bakar.
-
198 Prosiding Pertemuan Ilmiah XXV HFI Jateng & DIY
ISSN 0853-0823
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hubungan lama sterilisasi terhadap efisiensi bahan
bakar sekam padi. Kebutuhan energi dan laju bahan bakar pada tungku
sekam berpengaruh besar pada efisiensi dari bahan bakar
sekam tersebut. Tabel I menunjukkan hubungan lamanya sterilisasi terhadap efisiensi bahan bakar. Efisiensi terbesar pada proses sterilisasi media jamur tiram ini terjadi pada proses sterilisasi selama 6 jam pada ulangan kedua yaitu mencapai 12,87 %.
TABEL I. HUBUNGAN LAMA STERILISASI TERHADAP EFISIENSI BAHAN BAKAR
Ulangan Lama sterilisasi
(Jam)
FCR (kg/hari)
Laju energi panas total (Qn) (kkal/hari)
HVf (kkal/kg)
Efisiensi bahan bakar sekam padi
(%) 1
6 116 46600 3300 12,17
2 176 74760 3300 12,87 1
8 126 44520 3300 10,71
2 162 55320 3300 10,34 1
10 144,8 37500 3300 7,85
2 134,4 47220 3300 10,65 B. Hubungan lama sterilisasi terhadap produksi panen
jamur tiram. Tabel II menunjukkan hubungan lamanya sterilisasi
(pengukusan) terhadap panen jamur tiram baik yang berasal dari tungku sekam maupun kayu bakar sebagai pembanding. Nampak dalam tabel bahwa pengukusan dengan tungku sekam selama 6 jam lebih efektif dan efisien dibandingkan dengan pengukusan selama 8 jam dan 10 jam. Ini diduga dalam proses termodinamika semakin kecil massa air yang didihkan maka semakin kecil pula energi yang dibutuhkan sedangkan semakin tinggi suhu lingkungan maka semakin kecil energi yang dibutuhkan. Di samping itu, proses termodinamika dalam 6 jam sangat disukai pertumbuhhan jamur tiram terlihat dengan nilai efisiensi energi termal yang tinggi jika dibanding dengan 8 jam dan 10 jam.
Produksi panen jamur tiram setiap sterilisasi (pengukusan) dengan kayu bakar lebih tinggi dibandingkan dengan tungku sekam padi. Ini diduga bahwa pertumbuhan miselium dan massa jamur tiram yang dipanen menggunakan tungku sekam belum mencapai suhu pemanasan optimum 95oC, karena ada kebocoran dalam drum pengukusan media tanam jamur tiram. Namun berdasarkan analisis biaya produksi setiap pengukusan tungku sekam padi sebesar Rp 30.000,- lebih murah dibandingkan dengan kayu baker sebesar Rp 60.000,-. Di samping itu sekam padi sangat melimpah dan belum termanfaatkan, sedangkan kayu baker persediaannya sangat sedikit dan dapat merusak limgkungan. Dengan demikian maka produksi panen jamur tiram menggunakan tungku sekam padi dalam pengukusannya sangat potensial untuk dikembangkan. TABEL II. HUBUNGAN LAMA STERILISASI
(PENGUKUSAN) TERHADAP PRO- DUKSI PANEN JAMUR TIRAM.
Tungku sekam Kayu bakar 6
jam 8
jam 10 jam
6 Jam
8 jam
10 jam
Massa panen (kg) 14,5 12,5 10 26 22 15
V. KESIMPULAN
Analisis biaya produksi setiap pengukusan tungku sekam padi sebesar Rp 30.000,- lebih murah dibandingkan dengan kayu bakar sebesar Rp 60.000,-. Di samping itu sekam padi sangat melimpah dan belum termanfaatkan, sedangkan kayu
bakar persediaannya sangat sedikit dan dapat merusak lingkungan. Penelitian ini menunjukkan bahwa tungku sekam dapat menggantikan bakar bakar dalam proses sterilisasi (pengukusan) media jamur tiram.
PUSTAKA [1] BPP Teknologi, Tantangan dan Peluang Pembangunan Energi dan
Tenaga Listrik, Elektro Indonesia, BPP Teknologi no. 13, 1996. [2] Ismet, I., A. Sopandi dan H. Sopyan, Fabrikasi Model Surya dan Peluang
Bisnis, Prosiding Pertemuan Ilmiah Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Bahan99, Serpong, hal. 29 31,1999.
[3] Oemry, A., Silicon Solar Cell in Indonesia, Proceedings International Conference of Japan-Indonesia Joint Seminar on Photovoltaics, ITB Bandung, pp. P2.1 P2.3, 1997.
[4] Irzaman, H. Alatas, H. Darmasetiawan, A. Yani dan Musiran,Tungku Sekam Padi sebagai Energi Alternatif dalam Meningkatkan Kesejahteraan Masyarakat (Kajian Ekonomi dan Finansial Tungku Sekam Padi : Skala Rumah Tangga), Laporan Kegiatan Pengembangan IPTEK. Institut Pertanian Bogor, 2007.
[5] Irzaman, H. Darmasetiawan, H. Alatas, Irmansyah, A.D. Husin, M.N. Indro. Workshop on Renewable Energy Technology Applicaitons to Support E3i Village, 22 24 July 2008, Jakarta Indonesia, 2008.
[6] Irzaman, H. Darmasetiawan, H. Alatas, Irmansyah, A.D. Husin, M.N. Indro, H. Hardhienata, K. Abdullah, T. Mandang, S. Tojo, Optimization of Thermal Efficiency of Cooking Stove with Rice-Husk Fuel in Supporting the Proliferation of Alternative Energy in Indonesia, Proceeding Symposium on Advanced Technological Development of Biomass Utilization in Southeast Asia, page, Tokyo University of Agriculture and Technology (TUAT), Japan, pp. 40 43, 2009.
[7] Husin, A.D., M. Misbakhusshudur, Irzaman, Jajang Juansah, Sobri Effendy, Pemanfaatan dan Kajian Termal Tungku Sekam untuk Penyulingan Minyak Atsiri dari Daun Cengkeh sebagai pengembangan Produksi dan Energi Alternatif Terabrukan, Prosiding Seminar Sains MIPA IPB III, hal. 364 372, 2010.
[8] Desna, R.D. Puspita, Irzaman. A.D. Husin. Tungku Sekam sebagai bahan baker alternatif pengganti LPG pada sterilisasi media jamur tiram. Presented Seminar Nasional Bioenergi, SBRC LPPM IPB, Desember 2009.
TANYA JAWAB Nasri (Univ. Jambi) ? Apa dapat sebagai sumber energi? Djamil @ Ya dapat.
