LAPORAN PRAKTIKUM

ENERGI DAN ELEKTRIFIKASI PERTANIANENERGI BIOMASSA

Oleh:Raden Fahmi HusainiNIM A1H012033KEMENTERIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIAN

PURWOKERTO

2014

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Penggunaan energi besar-besaran telah membuat manusia mengalami krisis energi. Karena, ketergantungan terhadap bahan bakar fosil seperti minyak bumi dan gas alam yang sangat tinggi. Sehingga, bahan bakar fosil merupakan sumber daya alam yang tidak terbarukan. Untuk mengatasi krisis energi masa depan, beberapa alternatif sumber energi mulai dikembangkan, salah satunya adalah energi biomassa.

Biomassa merupakan material tanaman, tumbuh-tumbuhan, atau sisa hasil pertanian yang digunakan sebagai bahan bakar atau sumber bahan bakar. Secara umum sumber-sumber biomassa antara lain tongkol jagung, potongan katu, sekam, sampah kertas, dan lain sebagainya. Manusia sudah menggunakan biomassa sebagai sumber energi, pada saat manusia mengenal bahan bakar fosil. Pemanfaatan biomassa biasanya dengan cara dibentuk briket arang. Untuk mendapatkan briket arang yang baik, diperlukan pengukuran nilai kalor dari bahan briket atau biomassa tersebut. Alat yang digunkan untuk mengetahui nilai kalor dari bahan adalah kalorimeter. Kalorimeter adalah suatu alat untuk mengukur jumlah kalor yang diserap atau dibebaskan sistem. Kalorimeter sederhana dapat dibuat dari wadah yang bersifat isolator (tidak menyerap kalor). Sehingga wadah dianggap tidak menyerap kalor pada saat reaksi berlangsung. Selain itu, dapat menggunakan bomb calorimeter.Nilai kalor merupakan ukuran panas atau energi yang dihasilkan, dan diukur sebagai nilai kalor kotor/ gross calorific value atau nilai kalor netto/nett calorific value. Nilai kalor suatu biomassa digunakan untuk menujukkan efisiensi bahan tersebut dapat digunakan sebagai energi. Suatu biomassa diharapkan mempunyai nilai kalor yang tinggi untuk digunakan sebagai energi.Praktikum Energi dan Elektrifikasi Pertanian mengenai nilai kalor bahan bakar ini membantu mahasiswa program studi teknik pertanian untuk mengetahui lebih jauh bahan baku briket yang baik serta bagaimana proses pembuatan briket arang dan pengukuran jumlah kalornya.B. Tujuan

1. Mengetahui cara menghitung energi kalor keluar.

2. Mengetahui cara menghitung energi kalor masuk.

3. Menghitung efisiensi pembakaran pada tungku biomassa.II. TINJAUAN PUSTAKA

Secara umum biomassa merupakan bahan yang dapat diperoleh dari tanaman baik secara langsung maupun tidak langsung (mengacu pada produk yang diperoleh melalui peternakan dan industri makanan) dan dimanfaatkan sebagai energi atau bahan dalam jumlah yang besar. Biomassa disebut juga sebagai fitomassa dan seringkali diartikan sebagai bioresource atau sumber daya yang diperoleh dari hayati. Secara spesifik yang dapat dijadikan sebagai biomassa yaitu kayu, rumput, Napier, rapessed, eceng gondok, rumput laut raksasa, chlorella, serbuk gergaji, serpihan kayu, jerami, sekam padi, sampah dapur, lumpur pulp, kotoran hewan dan lain sebagainya.Menurut Kamus Bahasa Inggris Oxford, istilah biomassa pertama kali muncul di literatur pada tahun 1934. Journal of Marine Biology Association,yang merupakan hasil dari ilmuwan Rusia bernama Bogorov menggunakan biomassa sebagai tata nama. Dia mengukur bobot plankton laut (Calanus finmarchicus) setelah dikeringkan yang ia kumpulkan untuk menyelidiki perubahan pertumbuhan musiman plankton. Plankton yang telah kering ini dinamakan sebagai biomassa.

Menurut Silalahi (2000), biomassa adalah campuran material organik yang kompleks, biasanya terdiri dari karbohidrat, lemak protein dan mineral lain yang jumlahnya sedikit seperti sodium, fosfor, kalsium dan besi. Komponen utama tanaman biomassa adalah karbohidrat (berat kering 75%), lignin ( 25%) dimana dalam beberapa tanaman komposisinya bisa berbeda-beda.Briket adalah perubahan bentuk dari bentuk curah menjadi bentuk padat yang dihasilkan dari pemampatan komponen penyusunnya disertai panas. 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, terbitumen, dan lain-lain.

Menurut Kurniawan dan Marsono (2008), briket biomassa prinsipnya sama dengan karbon-karbon lain yang sudah beredar di masyarakat, seperti kayu, arang sekam dan arang tempurung kelapa, yang di dalamnya masih memiliki energi untuk pembakaran. Perbedaannya terletak pada nyala yang cepat, kuat, aman digunakan dan lebih tahan lama pada saat dibakar. Menurut Hambali et al. (2007), briket bioarang didefinisikan sebagai bahan bakar yang berwujud dan berasal dari sisa-sisa bahan organik yang telah mengalami proses pemampatan dengan daya tekan tertentu.

Proses pembriketan adalah proses pengolahan yang mengalami perlakuan pengarangan, penggerusan, pencampuran bahan baku, pencetakan, dan pengeringan pada kondisi tertentu, sehingga diperoleh briket yang mempunyai bentuk, ukuran fisik, dan sifat kimia tertentu. Tujuan dari pembriketan adalah untuk meningkatkan kualitas bahan sebagai bahan bakar, mempermudah penanganan, transportasi, dan mengurangi kehilangan bahan dalam bentuk debu pada proses pengangkutan (Widarto dan Suryanta, 1995).Menurut Prawirohatmojo (1976) dalam Kardianto (2009) nilai kalor suatu bahan ditentukan oleh berat jenis dan kadar air dari bahan itu sendiri. Biomassa merupakan sumber energi terbarukan dan tumbuh sebagai tanaman. Sumber-sumber biomassa adalah sebagai berikut (Kong 2010):

a. Sisa-sisa hasil pertanian, seperti ampas tebu, batang dan serat jagung.

b. Sisa-sisa hutan, misalnya serbuk gergaji industri pengolahan kayu.

c. Sampah perkotaan, misalnya kertas-kertas bekas dan dedaunan kering.

d. Lumpur sisa pulp.

e. Sumber-sumber masa depan, seperti tanaman energi yang khusus ditanam.

f. Jenis tanaman lain yang tidak mengandung pati maupun gula yang dipakai untuk memproduksi bioetanol.

III. METODOLOGI

A. Alat dan Bahan1. Tungku pembakaran.

6. Air.2. Serbuk kayu kasar.

7. Kalkulator.3. Termometer Infrared.

8. Timbangan.

4. Termometer Bola Basah dan Bola Kering.9. Oven.5. Panci.A. Prosedur Kerja

1. Mempersiapkan alat dan bahan.

2. Menyiapakan air sebanyak liter kedalam panci.

3. Menimbang serbuk kayu kasar yang akan dipakai.

4. Melakukan pembakaran, bila air sudah mendidih pembakaran dihentikan.

5. Melakukan pengukuraan suhu pada bagian yang terkena proses pembakaran (bagian dsar panci, tengah panci, dan bagian bawah kompor, tengah dan atas kompor). Mencatat hasil pengukuran.

6. Melakukan pengukuran suhu lingkungan sekitar area pembakaran.

7. Sisa bahan yang dibakar kemudian dioven dan ditimbang.

8. Melakukan perhitungan (Q use dan Q loss).

9. Melakukan perhitungan efisiensi. IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

Data yang diambil :Massa air awal = 1 kg

Massa air akhir = 1410 gram 100 gram 370 gram = 940 gram = 0,940 kg

Massa biomassa awal = 29,4 oCMassa biomassa akhir = 93,5 oC

Luas panci diameter dalam = d2 = (25,5)2 = 510,705 cm2Luas panci diameter luar = d2 = (27,5)2 = 598,285 cm2Suhu panci awal = dalam = 29 oC, Luar = 31,1 oC

Suhu panci akhir = dalam = 78 oC, Luar = 53 oC

Cp air= 4180 J/ oC kg

K= 15 w/ moC

h= 3800 w/m2 oC

L= 2260 kj/kg = 2,26 x 106 J/kg

Massa air menguap = massa awal massa akhir

= 100 gram 940 gram = 60 gram = 0,06 kg

LHV (nilai kalor netto bahan) kakao = 4060 kal/gram

Suhu akhir panci (plat) = 78,3 oC

Ketebalan plat = 0,3 cm

Q use = = = = 0,734107086 J

Q loss = Q konduksi + Q konveksi

= - K. A () + h. A ( Tw- T~)

= (-15)(0,0510705)(641,1/0,003) + (3800)(0,0510765)(-15,2)

= -19317,92733B. PembahasanBiomassa merupakan material tanaman, tumbuh-tumbuhan, atau sisa hasil pertanian yang digunakan sebagai bahan bakar atau sumber bahan bakar. Secara umum sumber-sumber biomassa antara lain tongkol jagung, potongan katu, sekam, sampah kertas, tanaman, pepohonan, rumput, ubi, limbah pertanian, limbah hutan, tinja, kotoran ternak dan lain sebagainya. Pemanfaatan biomassa biasanya dengan cara dibentuk briket arang. Untuk mendapatkan briket arang yang baik diperlukan pengukuran nilai kalor dari bahan briket atau biomassa tersebut.

1. Tungku Sehat dan Hemat Energi (TSHE-Improved cook stove) telah dikembangkan di beberapa Negara dengan tujuan pengurangan tingkat polusi udara di dapur (Indoor Air Pollution), efisiensi penggunaan sumber daya biomassa, dan pengurangan emisi gas rumah kaca (karbon monoksida-CO dan particulate matter-PM2.5). TSHE yang dikembangkan memiliki beberapa kelemahan, yang paling utama adalah tidak adanya ukuran-ukuran kuantitatif yang menunjukkan keunggulan dari sisi penghematan sumberdaya, konservasi lingkungan, pengurangan polusi udara di dalam ruangan atau pengurangan emisi gas rumah kaca dibandingkan dengan tungku atau kompor konvensional/tradisional. Untuk mengukur kinerja TSHE, telah dikembangkan beberapa metode pengukuran kinerja sejak tahun 1980an, yaitu Uji Mendidihkan Air (Water Boiling Test-WBT), Uji Masak Terkontrol (Controlled Cooking Test-CCT) dan Uji Performa di Dapur (Kitchen Performance Test-KPT). Namun demikian, tidak setiap program TSHE melaksanakan uji kinerja untuk ini. Hal ini disebabkan oleh beberapa hal seperti keterbatasan biaya dan kapasitas teknis untuk melaksanakan pengujian, serta adanya asumsi bahwa TSHE secara otomatis lebih baik dibandingkan tungku dan kompor konvensional/tradisional yang digantikannya.

Gambar 1. Tungku Sehat dan Hemat Energi2. Salah satu desain kompor gasifikasi biomassa adalah tungku/kompor Belonio. Kompor jenis ini telah diadopsi dan dikembangkan di Jurusan Teknik Mesin Universitas Janabadra Yogyakarta. Kompor ini merupakan dari hasil rancangan Alexsis Belonio yang berkewarganegaraan Filipina. Kompor ini dapat menggunakan sekam padi sebagai bahan bakarnya. Kompor ini terdiri dari beberapa bagian yaitu burner, reaktor gasifikasi, penampung abu, dan blower/kipas. Fungsi blower untuk mensuplai udara ke dalam reaktor. Proses gasifikasi terjadi di dalam reaktor, kemudian gas yang dihasilkan dibakar di burner. Pada bagian ini terdapat lubang-lubang udara sebagai suplai tambahan untuk proses pembakaran. Karena tidak semua sekam terbakar, artinya ada abu yang tersisa, maka pada bagian bawah diberi penampung abu. Lamanya kompor ini berkerja tergantung dari ukuran reaktor sebagai wadah bahan bakarnya. Hasil pembakaran dengan kompor ini relatif bersih dan apinya berwarna biru. Hasil pengujian menggunakan bahan bakar lain seperti kayu, briket dan arang kayu juga memberikan hasil yang sama baiknya.

Gambar 2. Kompor gasifikasi dan nyala apinya yang diadopsi dari Belonio3. Kompor ETAM berbentuk seperti tabung dan bentuk ini membuat pemanasan bahan bakar menjadi lebih maksimal dan sempurna.Kompor ETAM terdiri dari beberapa komponen yang saling berkaitan dan menjadi satu kesatuan, antara lain :

1.Kompor sebagai tempat tungku pembakaran bahan biomass yang praktis.

2.Blower / Fan(3 Watt) digunakan sebagai pengubah asapmenjadi gas energi panas (api).

3.Adaptor (12 volt) digunakan sebagai sumber listrik untuk blower

Kompor ETAM ini boleh dikatakan tidak memiliki kompetitor, namun beberapa produk kompor biomass lainnya memang ada, tetapi memiliki perbedaan dalam segi bentuk, bahan baku juga cara pengoperasiannya.

Berikut ini beberapa kelebihan dari kompor ETAM ini, yakni :

a. Menggunakan teknologi Gasifikasib. Mudah dalam penggunaan. c. Hemat Bahan Bakar.

Gambar 3. Kompor ETAM

Bahan yang bisa dijadikan biomassa energi alternatif diantaranya:

1. Bonggol Jagung

Bonggol jagung adalah juga hidrokarbon. Hidrokarbon adalah sumber energi yang cukup banyak digunakan oleh manusia. Di Indonesia, pemanfaatan bonggol jagung masih terbatas, padahal Indonesia adalah produsen jagung terbesar ke-8 dunia, yakni sebanyak 12.381.561 ton pada tahun 2007. Bonggol jagung sering dianggap hanya sebagai sampah. Pada tahun 2002, limbah batang dan daun jagung kering adalah sebanyak 3,46 ton/ha; sedangkan pada tahun 2006, luas panen jagung adalah 11,7 juta ton.

Tabel 1. Nilai Kalor dan Proximate Analysis Bahan BakuNoJenis BahanNilai KalorKadar AirKadar Volatile

SolidsKadar Abu

(kal/g)(%)(%)(%)

1.Bonggol Jagung (Awal)3.939,3476,5522,710,74

2.Bonggol Jagung Non Karbonisasi4.383,867,2788,843,9

3.Bonggol Jagung Karbonisasi7.112,873,289,577,23

2. Serbuk Gergaji Kayu

Besar limbah serbuk gergaji kayu yang berasal dari industri penggergajian adalah 15% yang terdiri dari 2,5% serbuk dari unit utama, 13% serbuk dari unit kedua dan 0,1% dari unit trimmer.

Tabel 2. Analisis proksimasi limbah serbuk gergajiNoJenis BahanNilai KalorKadar AirKadar zat menguapKadar Abu

(kal/g)(%)(%)(%)

1.Serbuk gergaji3647,074,2340,870,62

3. Kakao

Pengaruh temperatur udara preheat terhadap pengurangan massa dan laju pembakaran sesaat dapat dilihat pada Gambar 2. Sesuai dengan teori yang ada bahwa pembakaran biomassa dibagi menjadi 3 tahap. Pertama tahap pengeringan/pemanasan yang ditunjukkan dengan pengurangan massa yang lambat. Tahap kedua devolatilisasi yang ditunjukkan dengan pengurangan massa yang sangat cepat dan tahap ketiga pembakaran arang dengan pengurangan massa yang kembali menjadi lambat. Semakin tinggi temperature udara preheat maka pengurangan massa berlangsung semakin cepat. Hal ini disebabkan adanya suplai kalor tambahan secara konveksi dari udara masuk sehingga terjadi peningkatan perpindahan kalor ke briket dan menyebabkan proses devolatilisasi lebih cepat terjadi.

Tabel 3. Analisis proksimasi limbah cangkang kakaoNoJenis BahanNilai KalorKadar AirKadar Volatile

SolidsKadar Abu

(kal/g)(%)(%)(%)

1.Cangkang Kakao16.99816,149,913,5

4. Sekam Padi

Tahun 2008 menunjukkan bahwa produksi padi di Indonesia seluruhnya sekitar 55 juta ton padi. Total potensi sekam di Indonesia sendiri mencapai 13 juta ton per tahun. Dari proses penggilingan padi biasanya diperoleh sekam sekitar 20-30%, dedak antara 8- 12% dan beras giling antara 50-63,5% data bobot awal gabah.

Komposisi kimia sekam padi menurut Suharno (1979):

a. Kadar air : 9,02%

b. Protein kasar : 3,03%

c. Lemak : 1,18%

d. Serat kasar : 35,68%

e. Abu : 17,17%

f. Karbohidrat dasar : 33,71

Komposisi kimia sekam padi menurut DTC - IPB:

a. Karbon (zat arang) : 1,33%

b. Hidrogen : 1,54%

c. Oksigen : 33,64%

d. Silika : 16,98%Tabel 4. Nilai kalor (kj/kg) beberapa jenis biobriket

NoJenis bio-briket dan biomassaNilai kalor (kj/kg)

1.Briket limbah lumpur sawit10896

2.Briket bonggol jagung15455

3.Briket arang bonggol jagung20174

4.Briket bagassi17638

5.Ampas jarak (dari NTB)17550

6.Briket ampas jarak (dari B2TE-BPPT/ Tracon)16399 / 16624

7.Getah jarak (gum)NA

8.Kayu bakar (acasia)17270

9.Briket arang sekam13290

Nilai kalor dipengaruhi oleh kadar air, kadar abu briket, ukuran partikel, kecepatan aliran udara, jenis bahan baku dan temperatur udara pembakaran.

Berdasarkan Statistik Energi Indonesia disebutkan bahwa potensi energy biomassa di Indonesia cukup besar, mencapai 434.008 GWh. Salah satu jenis potensi biomassa yang belum tergarap adalah limbah cangkang kakao. Limbah tersebut apabila tidak dimanfaatkan akan menimbulkan bau yang tidak sedap dan dapat merusak ekosistem lingkungan. Di Sumatera Barat potensi cangkang kakao yang dapat dijadikan bahan bakar 30.250 ton bahan kering per tahun (Statistik Dinas Perkebunan SUMBAR, 2009). Bahan bakar dari cangkang kakao ini cukup fleksibel untuk dapat dicetak dalam berbagai bentuk dan ukuran sesuai dengan kebutuhan. Nilai kalor yang terkandung dalam cangkang kakao telah memenuhi spesifikasi bahan bakar yaitu 4060 kal/gram dengan demikian cangkang kakao dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku dalam pembuatan biobriket.Infrared Thermometer ini cara penggunaannya hanya diarahkan ke media atau benda yang akan diukur suhunya, maka alat ini akan membaca suhu media tersebut. Prinsip dasar termometer inframerah adalah bahwa semua obyek memancarkan energi infra merah. Semakin panas suatu benda, maka molekulnya semakin aktif dan semakin banyak energi infra merah yang dipancarkan. Infrared Thermometer mengukur suhu menggunakan radiasi kotak hitam (biasanya inframerah) yang dipancarkan objek. Kadang disebut termometer laser jika menggunakan laser untuk membantu pekerjaan pengukuran, atau termometer tanpa sentuhan untuk menggambarkan kemampuan alat mengukur suhu dari jarak jauh. Dengan mengetahui jumlah energi inframerah yang dipancarkan oleh objek dan emisi nya, Temperatur objek dapat dibedakan. Alat ini biasanya dan sangat berguna dalam pengukuran dapur tinggi/furnace dalam industri peleburan atau suhu permukaan yang tidak memungkinkan untuk di sentuh, dan juga dalam pemakaian umum lainnya, seperti Mengukur suhu benda yang bergerak, contoh : Conveyor, Mesin, dll).

Mengukur suhu benda berbahaya, seperti : tegangan tinggi, jarak yang tinggi dan sulit dijangkau, dll.

Suhu yang terlalu tinggi dan sulit untuk didekati ataupun disentuh, misalnya : Furnace, thermocouple, dll.

Mendeteksi awan untuk sistem operasi teleskop jarak jauh.

Memeriksa peralatan mekanika atau kotak sakering listrik atau saluran hotspot.

Memeriksa suhu pemanas atau oven, untuk tujuan kontrol dan kalibrasi.

Mendeteksi titik api/menunjukkan diagnosa pada produksi papan rangkaian listrik.

Memeriksa titik api bagi pemadam kebakaran.

Mendeteksi suhu tubuh makhluk hidup, seperti manusia, hewan, dll.

Permasalahan di bidang energi tidak akan pernah habis untuk dibahas mengingat sangat vitalnya bidang ini bagi kelangsungan hidup umat manusia. Semakin menipisnya cadangan minyak dunia dan harga yang kadang tidak menentu tentunya mengharuskan pemerintah dan masyarakat untuk mencari alternatif penyelesaiannya mengingat kebutuhan akan energi akan terus meningkat dari waktu ke waktu. Oleh karena itu, penggunaan energi yang tidak berbasiskan fosil khususnya energi terbarukan perlu terus digalakkan. Pemerintah pun telah berhasil mengadakan program konversi energi dari minyak tanah ke LPG ukuran 3 kg untuk keperluan rumah tangga. Hal ini tentunya cukup signifikan dalam mengurangi konsumsi bahan bakar fosil. Namun demikian, dengan berbagai kendala yang dihadapi akhirnya banyak masyarakat, khususnya di daerah pedesaan, yang tidak menggunakannya dengan berbagai alasan. Akhirnya sebagian masyarakat memilih kembali beralih ke bahan bakar berbasiskan biomassa yang sudah digunakan sejak jaman dahulu yaitu kayu bakar, sekam padi, arang kayu, dan berbagai jenis biomassa lainnya. Hal ini memang didukung dengan ketersediaan biomassa yang melimpah di daerah pedesaan. Alat dan bahan yang dipakai pada praktikam energi biomassa anatara lain :

1. Tungku biomassa digunakan untuk membakar bahan yang akan diarangkan.

Gamabar 4 . Tungku biomassa

2. Termometer infrared digunakan untuk mengukur suhu bahan

Gambar 5. Termometer infrared

3. Oven digunakan untuk mengeringkan bahan atau mengurangi kadar air bahan

Gambar 6. Oven

4. Panci digunakan sebagai tempat perebusan air.

Gambar 7. panci

5. Timbangan digunakan untuk menguhitung massa bahan.

Gambar 8. Timbangan

6. Kulit kakao sebagai bahan utama pembakaran

Gambar 9. Kulit kakao

Pembakaran langsung terhadap biomassa memiliki kelemahan, sehingga pada penerapan saat ini mulai menerapkan beberapa teknologi untuk meningkatkan manfaat biomassa sebagai bahan bakar. Beberapa penerapan teknologi konversi yaitu:

1. Densifikasi

Praktek yang mudah untuk meningkatkan manfaat biomassa adalah membentuk menjadi briket atau pellet. Briket atau pellet akan memudahkan dalam penanganan biomassa. Tujuannya adalah untuk meningkatkan densitas dan memudahkan penyimpanan dan pengangkutan. Secara umum densifikasi (pembentukan briket atau pellet) mempunyai beberapa keuntungan yaitu menaikkan nilai kalor per unit volume, mudah disimpan dan diangkut, mempunyai ukuran dan kualitas yang seragam.2. Karbonisasi

Karbonisasi merupakan suatu proses untuk mengkonversi bahan orgranik menjadi arang. Pada proses karbonisasi akan melepaskan zat yang mudah terbakar seperti CO, CH4, H2, formaldehid, methana, formik dan acetil acid serta zat yang tidak terbakar seperti seperti CO2, H2O dan tar cair. Gas-gas yang dilepaskan pada proses ini mempunyai nilai kalor yang tinggi dan dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan kalor pada proses karbonisasi.

3. Pirolisis (Pengarangan)

Pirolisis atau bisa disebut thermolisis adalah proses dekomposisi kimia dengan menggunakan pemanasan tanpa kehadiran oksigen. Proses ini sebenarnya bagian dari proses karbonisasi yaitu roses untuk memperoleh karbon atau arang, tetapi sebagian menyebut bahwa proses pirolisis merupakan high temperature carbonization (HTC), lebih dari 500 oC. Proses pirolisis menghasilkan produk berupa bahan bakar padat yaitu karbon, cairan berupa campuran tar dan beberapa zat lainnya. Produk lain adalah gas berupa karbon dioksida (CO2), metana (CH4) dan beberapa gas yang memiliki kandungan kecil.

4. Anaerobic digestion

Proses anaerobic digestion yaitu proses dengan melibatkan mikroorganisme tanpa kehadiran oksigen dalam suatu digester. Proses ini menghasilkan gas produk berupa metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2) serta beberapa gas yang jumlahnya kecil, seperti H2, N2, dan H2S. Proses ini bisa diklasifikasikan menjadi dua macam yaitu anaerobic digestion kering dan basah. Perbedaan dari kedua proses anaerobik ini adalah kandungan biomassa dalam campuran air. Pada anaerobik kering memiliki kandungan biomassa 2530 %, sedangkan untuk jenis basah memiliki kandungan biomassa kurang dari 15 % . 5. Gasifikasi

Gasifikasi adalah suatu proses konversi untuk merubah material baik cair maupun pada menjadi bahan bakar cair dengan menggunakan temperatur tinggi. Proses gasifikasi menghasilkan produk bahan bakar cair yang bersih dan efisien daripada pembakaran secara langsung, yaitu hidrogen dan karbon monoksida. Gas hasil dapat dibakar secara langsung pada internal combustion engine atau reaktor pembakaran. Melalui proses Fische-Tropsch gas hasil gasifikasi dapat di ekstrak menjadi metanol.Energi biomassa penting adalam kehidupan kita karena Pertama, biomassa berlignoselulosa merupakan sumber bahan baku yang bersifat terbarukan (renewable resources), sehingga dapat dikembangkan secara berkelanjutan dimasa datang. Kedua, jenis bahan bakar yang bersumber pada biomassa hampir tidak menghasilkan emisi karbon dioksida (CO2), karenanya berdampak sangat positif pada lingkungan. Ketiga, bahan bakar biomassa memiliki potensi ekonomi yang sangat menguntungkan dan signifikan, terutama jika dikaitkan dengan fenomena menurunnya produksi dan terus meningkatnya harga bahan bakar fosil dimasa datang. Lebih dari itu, biomassa hutan, limbah industri perkayuan dan pertanian yang kaya akan kandungan lignoselulosa ini bukan merupakan bahan pangan, sehingga pemanfaatannya sebagai bahan bakar dan energi tidak akan mengganggu ketersediaan cadangan bahan makanan yang kita miliki (non edible biomass). Salah satu teknologi yang bisa digunakan adalah dengan menggunakan kompor gasifikasi biomassa. Pengertian dari gasifikasi sendiri adalah proses konversi secara termal bahan bakar padat seperti batubara dan biomassa menjadi bahan bakar gas. Pada proses gasifikasi ini, biomassa dibakar dengan udara terbatas, sehingga gas yang dihasilkan sebagian besar mengandung hidrogen, karbonmonoksida, dan metana. Gas-gas tersebut kemudian direaksikan lagi dengan oksigen (diperoleh dari udara) sehingga dihasilkan panas dari pembakaran tersebut. Keuntungan proses gasifikasi ini adalah dapat digunakannya biomassa yang mempunyai nilai kalor relatif rendah dan kadar air yang cukup tinggi. Efisiensi yang dapat dicapai dengan teknologi gasifikasi sekitar 30-40%, lebih tinggi dari teknologi pembakaran biasa. Beberapa metode gasifikasi telah dikembangkan seperti unggun tetap (fixed bed)dan fluidisasi (fluidized bed). Tipe unggun tetap ada dua jenis yaitu updraft dan downdraft. Pada tipe updraft aliran biomassa dari atas ke bawah sedangkan udaranya dari bawah ke atas, sedangkan tipe downdraft aliran biomassa dan udara dari atas ke bawah. Pada tipe fluidized bed ada dua jenis yaitu bubling fluidized bed (BFB) dan circulating fluidized bed (CFB). Beberapa faktor akan berpengaruh terhadap proses gasifikasi biomassa diantaranya: kandungan energi, kadar air, dimensi dan bentuk, distribusi dimensi, dan temperatur reaksi.Praktikum acara tiga yaitu menghitung Q use dan Q loss pada bahan. Bahan yang digunakanadalah kulit kelapa yang telah kering. Langkah pertama yang dilakukan adalah menimbang massa bahan yang digunkan. Selanjutnya menyiapkan air yang akan direbus kedalam panci. Membuat api dengan kulit kakao dan setelah air mendidih panci diangkat. Kemudian mengukur suhu dan menghitung Q use dan Q loss.

Hasil yang diperoleh pada praktikum acara biomassa yaitu massa biomassa awal dan akhir adalah 0,245 kg dan 0,115 kg. Suhu air dan panci awal adalah 29,4oC dan 29oC lalu suhu akhir air adalah 93,5oC dan . Luas panci diameter dalam dan luar yaitu 510,705 cm2 dan 598,285 cm2. Suhu panci awal luar adalah 31,1 oC; suhu panci akhir dalam adalah 78 oC dan suhu panci akhir luar adalah 53 oC. Massa air yang menguap adalah 0,06 kg. Sedangkan Q use 0,734 dan Q loss adalah -19317,92733. Perbedaan nilai Q use dan Q loss disebabkan karena rumus yang digunakan untuk perhitungan berbeda sehingga parameter yang digunakan juga berbeda. Praktikum biomassa ini berjalan dengan lancar, namun masih terdapat beberapa kendala yang dihadapi pada saat praktikum. Kendala-kendala tersebut diantaranya sebagai berikut:

1. Keterbatasan alat sehingga praktikum kurang efisien dan efektif.2. Suasana yang ramai menjadikan kurang kondusif.Perekat adalah suatu bahan yang ditambahkan pada komposisi zat utama untuk memperoleh sifat-sifat tertentu, misalnya kekentalan (viskositas), ketahanan (stabilitas) dan sebagainya. Penambahan perekat pada campuran briket biomassa adalah selain bahan yang didapat itu mudah dan terbarukan, juga bisa berfungsi untuk membantu penyulutan awal dan sekaligus perekat terhadap pembriketan biomassa. Beberapa bahan yang dapat digunakan sebagai perekat antara lain adalah :

1. Bahan organik : molasses dan tepung tapioca

2. Bahan mineral : bentonit, kaoline, kalsium untuk semen dan gypsum3. Tanah liat juga bisa digunakan sebagai perekat (Gunawan, 2004).Proses pembuatan briket adalah sebagai berikut :

1. Pengarangan

Bahan atau limbah pertanian dibuat arang dengan pengarangan manual (dibakar).

2. Pengayakan

Pengayakan dimaksudkan untuk menghasilkan arang serbuk bahan yang lembut dan halus.

3. Pencampuran media

Arang serbuk bahan yang telah disaring selanjutnya dicampur dengan perbandingan tertentu. Pada saat pencampuran ditambah dengan lem kanji sesuai kebutuhan misalnya 2,5%.4. Pencetakan Briket Arang

Setelah bahan-bahan tersebut dicampur secara merata, selanjutnya dimasukkan ke dalam cetakan briket dan dikempa.

5. Pengeringan

Hasil cetakan dikeringkan di dalam oven dengan suhu 60 C selama 24 jam, tujuannya untuk menurunkan kandungan air pada briket, sehingga briket cepat menyala dan tidak berasap. Suhu yang terlalu tinggi dapat mengakibatkan hasil cetakan menjadi retak.Biomassa mempunyai keunggulan dan kelemahannya, keunggulan dari biomassa antara lain:

1. Biomassa merupakan sumber energi terbarukan (tanaman dapat tumbuh kembali pada lahan yang sama).

2. Biomassa dapat membantu mengurangi impor bahan bakar asing dan membantu meningkatkan kemandirian energi negara (biomassa digunakan untuk mengurangi kebutuhan bahan bakar fosil seperti batubara, minyak dan gas alam).

3. Peningkatan penggunaan biomassa dari limbah dapat menyebabkan polusi jauh lebih sedikit di dunia (dengan mengkonversi sampah menjadi sumber energi yang berguna).

4. Menggunakan biomassa adalah pilihan yang lebih ramah lingkungan bila dibandingkan dengan menggunakan bahan bakar fosil dan dapat membantu mengurangi tingkat total emisi gas rumah kaca (jika tanaman tidak dibakar secara langsung).

5. Terbukti merupakan teknologi energi terbarukan yang mampu memberikan hasil instan.

6. Sumber biomassa dapat ditemukan di semua negara di dunia.

7. Banyak teknologi berbeda yang dapat digunakan untuk mengkonversi biomassa menjadi bentuk energi yang berguna.

Kelemahan dari energi biomassa antara lain:1. Kayu masih merupakan sumber biomassa utama di dunia dan terlalu banyak menggunakan kayu sebagai bahan bakar bisa mengakibatkan efek yang lebih buruk untuk iklim daripada bertahan dengan bahan bakar fosil (ini dapat dihindari dengan menggunakan limbah kayu saja dan dengan memberlakukan peraturan yang sangat ketat berapa banyak kayu yang digunakan dan bagaimana mereka dibakar).

2. Menggunakan banyak lahan untuk biomassa dapat menyebabkan berkurangnya lahan untuk menanam tanaman pangan yang dapat meningkatkan kelaparan di dunia.

3. Banyak teknologi yang digunakan untuk mengkonversi biomassa menjadi bentuk energi yang berguna masih tidak cukup efisien dan membutuhkan biaya yang signifikan.

4. Jika tanaman dibakar langsung, biomassa dapat menyebabkan tingkat polusi yang sama seperti bahan bakar fosil.Pemanfaatan biomassa untuk kehidupan sehari-hari banyak digunakan untuk bahan bakar alternatif. Penggunaan biomassa khususnya briket banyak digunakan karena lebih irit dalam penggunaannya dan lebih ramah lingkungan karena briket tidak menimbulkan polusi.V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1. Biomassa adalah bahan organik yang dihasilkan melalui proses fotosintesis, baik berupa produk maupun buangan. Contoh biomassa antara lain adalah tanaman, pepohonan, rumput, ubi, limbah pertanian dan limbah hutan, tinja, dan kotoran ternak (Abdullah, et al. 1998).Pada praktikum biomassa ini menggunakan alat dan bahan seperti tungku biomassa, termometer infrared, panci, air, timbangan, oven, serbuk kakao dan tempurung kelapa kasar. 2. Perhitungan Quse pada praktikum kali ini didapat 656,85 joule sedangkan Qloss yang didapat adalah 9946,487 joule hasilnya lebih banyak Qloss karena pada proses pembakaran bahan bakar tempurung kelapa dan kakao lebih bnyak terbakar habis dan dipengaruhi oleh faktor panas jenis dan heating.B. Saran

Praktikum lebih bisa dikondusifkan dengan jumlah prakatikan yang sebanyak adanya.

DAFTAR PUSTAKA

Dinas Perkebunan, 2009, biomassa enegi terbarukan. Statistik Dinas Perkebunan Propinsi Sumatera Barat.Hartoyo, A .dan Roliadi H., 1998. Percobaan Pembuatan Briket Arang dari Lima Jenis Kayu, Laporan Penelitian hasil Hutan, Bogor.Mursalim, W. A., 2004, Pemanfaatan kulit buah kakao sebagai briket arang, Laporan penerapan Ipteks Lembaga Pengabdian Pada Masyarakat, Universitas Hasanuddin.

Seran, J.B.1990., Bioarang untuk memasak, Edisi II, Liberti., YogyakartaSoeyanto ,T, 1982. Cara Membuat Sampah jadi Arang dan Kompos Yudhistira, Jakarta

Syafii, W., 2003. Hutan Sumber Energi Masa Depan. www.kompas.co.id. Harian kompas. Diakses 8 Desember 2014 padapukul 21.00 WIB.