5

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Energi

Dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), dalam bidang fisika energi

ialah kemampuan untuk mengerjakan kerja (misalnya guna energi listrik dan

mekanika). Energi ialah daya (kekuatan) yang dapat dipakai untuk melakukan

sekian banyak proses kegiatan. Misalnya bisa adalah bagian sebuah bahan atau

tidak terbelenggu pada bahan (seperti sinar matahari). Energi pun dapat

ditafsirkan sebagai tenaga ( kompas.com 2012 ).

Energi adalah salah satu kebutuhan masyarakat yang tidak bisa lepas dari

kehidupan sehari-hari, tidak hanya secara pribadi tapi juga dalam kehidupan

berbangsa dan bernegara. Gangguan pasokan energi secara langsung akan

mempengaruhi pertumbuhan ekonomi dan pembangunan suatu negara. Oleh

karena itu, masing-masing negara memiliki strategi energi khusus untuk

mengamankan pembangunan nasionalnya. Dalam kasus Indonesia, strategi

energinya dituangkan dalam bentuk Undang-Undang pada tahun 2007, yaitu

Undang-Undang No. 30 Tahun 2007 tentang Energi. Dalam pasal 2

UndangUndang tersebut secara jelas tercantum strategi pengelolaan energi

yang pada prinsipnya didasarkan pada asas-asas manfaat, nasionalitas, efisiensi

yang setara, nilai tambah ekonomi, keberlanjutan, kesejahteraan masyarakat,

pelestarian lingkungan, keamanan nasional, dan integritas. Prinsip-prinsip ini

mengarah pada keberlanjutan pembangunan nasional dan keamanan energi

(Erkata Yandri,dkk 2018).

2.2 Biomassa

Biomassa adalah bahan bakar yang dapat diperbaharui dan secara umum

berasal dari makhluk hidup (non-fosil) yang didalamnya tersimpan energi atau

dalam definisi lain, biomassa merupakan keseluruhan materi yang berasal dari

makhluk hidup, termasuk bahan organik yang hidup maupun yang mati, baik

6

di atas permukaan tanah maupun yang ada di bawah permukaan tanah.

Biomassa merupakan produk fotosintesa dimana energi yang diserap

digunakan untuk mengkonversi karbon dioksida dengan air menjadi senyawa

karbon, hidrogen, dan oksigen. Biomasa bersifat mudah didapatkan, ramah

lingkungan dan terbarukan. Secara umum potensi energi biomassa berasal dari

limbah tujuh komoditif yang berasal dari sektor kehutanan, perkebunan dan

pertanian. Potensi limbah biomassa terbesar adalah dari limbah kayu hutan,

kemudian diikuti oleh limbah padi, jagung, ubi kayu, kelapa, kelapa sawit dan

tebu. Secara keseluruhan potensi energi limbah biomassa Indonesia

diperkirakan sebesar 49.807,43 MW. Dari jumlah tersebut, kapasitas terpasang

hanya sekitar 178 MW atau 0,36% dari potensi yang ada (Hendrison, 2003;

Agustina, 2004).

Kelangkaan bahan bakar minyak, yang disebabkan oleh kenaikan harga

minyak dunia yang signifikan, telah mendorong pemerintah untuk mengajak

masyarakat mengatasi masalah energi bersama-sama. Penghematan ini

terhadap bahan bakar fosil sebetulnya harus telah kita gerakkan sejak dahulu

karena pasokan bahan bakar yang berasal dari minyak bumi adalah sumber

energi fosil yang tidak dapat diperbaharui (unrenewable), sedangkan

permintaan naik terus, demikian pula harganya sehingga tidak ada stabilitas

keseimbangan permintaan dan penawaran. Salah satu jalan untuk menghemat

bahan bakar minyak (BBM) adalah mencari sumber energi alternatif yang

dapat diperbaharui (renewable), salah satunya dengan pemanfaatan energi

biomassa (Nurmawati, 2006).

2.3 Briket

Mendengar kata briket, kebanyakan orang akan langsung berfikir kepada batu

bara. Sebenarnya briket tidaklah identik dengan batu bara karena definisi

briket adalah sebuah blok bahan yang dapat dibakar yang digunakan sebagai

bahan bakar untuk memulai dan mempertahankan nyala api. Briket yang

paling umum digunakan adalah briket batu bara, briket arang, briket gambut,

7

dan briket biomassa. Antara tahun 2008-2012, briket menjadi salah satu

agenda riset energi Institut Pertanian Bogor. Bahan baku briket diketahui

dekat dengan masyarakat pertanian karena biomassa limbah hasil pertanian

dapat dijadikan briket. Penggunaan briket, terutama briket yang dihasilkan

dari biomassa, dapat menggantikan penggunaan bahan bakar fosil (Definisi

briket, Wikipedia 2011).

Briket dapat digunakan sebagai alternatif energi menggantikan minyak dan

LPG untuk memasak. Briket memiliki nilai kalori lebih tinggi dari kayu bakar

biasa. Nilai kalori kayu bakar biasa sebesar 4491.2 kal/g. Dalam skala besar

briket juga berpotensi menggantikan peran batubara pada PLTU. Suatu briket

dikatakan baik jika memiliki nilai kalori yang tinggi, di atas kadar SNI untuk

briket yaitu sebesar 5000 kal/g (Ridwan, 2013).

Beranjak dari kondisi tersebut peneliti berupaya membuat briket dengan

kombinasi tandan kosong kelapa sawit dan limbah kelapa muda, tujuan dari

pembriketan adalah menaikan densitas energi biomassa, memudahkan dalam

penyimpanan, pengangkutan, lebih padat, dan praktis serta ramah lingkungan.

2.3.1 Pembuatan Briket

Menurut Kurniawan et al. (2008) proses produksi briket melalui beberapa

tahap langkah. Adapun langkah-langkah pembuatan briket sebagai berikut :

1) Penyiapan bahan baku yang disiapkan dan dibersihkan dari material-

material tidak berguna, seperti batu dan sebagainya. Kemudian bahan baku

dikeringkan sebelum dikarbonisasi.

2) Proses karbonisasi proses pengarangan atau karbonisasi ini dapat dilakukan

dengan menggunakan drum bekas yang telah bersih. Drum atau kiln tersebut

terlebih dahulu diberi lubang-lubang kecil dengan paku pada bagian dasar

agar tetap ada udara yang masuk ke dalam drum.

3) Pengecilan ukuran bahan baku hingga halus bertujuan untuk mendapatkan

bahan briket yang bagus. Hasil pengecilan bahan kemudian diayak,

pengayakan bermaksud untuk menghasilkan serbuk yang halus.

8

4) Pencampuran bahan perekat dicampur dengan arang yang telah halus

sampai membentuk semacam adonan. Bahan perekat ini dimaksudkan agar

briket tidak mudah pecah ketika dibakar.

5) Pencetakan bahan-bahan yang telah tercampur secara merata kemudian

dilakukan pencetakan adonan. Bentuk cetakan yang akan dibuat bisa

disesuaikan dengan kebutuhan. Caranya adalah adonan dimasukkan ke dalam

cetakan, kemudian ditekan atau dikempa hingga mampat.

6) Pengeringan briket yang telah dicetak langsung dikeringkan, agar briket

cepat menyala dan tidak berasap. Pengeringan dapat dilakukan di bawah sinar

matahari atau dengan sarana pengeringan buatan menggunakan oven.

2.3.2 Proses Perekatan

Untuk merekatkan partikel-partikel zat dalam bahan baku pada proses

pembriketan maka diperlukan zat perekat sehingga dihasilkan briket yang

kompak. Berdasarkan fungsi dari perekat dan kualitas perekat itu sendiri,

pemilihan bahan perekat dapat dibagi sebagai berikut (Oswan Kurniawan et

al, 2008 dalam Ade Kurniawan, 2013).

Penambahan perekat dalam pembuatan briket arang dimaksudkan agar

partikel arang saling berikatan dan tidak mudah hancur. Perekat organik

menghasilkan abu yang relatif sedikit setelah pembakaran briket dan

umumnya bahan perekat yang efektif, misalnya tepung tapioka (kanji).

Penggunaan perekat kanji memiliki beberapa keuntungan, yaitu: harga murah,

mudah pemakaiannya, dan dapat menghasilkan kekuatan rekat yang kering

tinggi (lestari et al, 2010: 93). Akan tetapi penelitian Gandhi B (2009) yang

menyatakan bahwa “penambahan perekat juga menyebabkan nilai kalor briket

arang tongkol jagung semakin berkurang karena bahan perekat mempunyai

sifat thermoplastik serta sulit terbakar dan membawa banyak air sehingga

panas yang dihasilkan terlebih dahulu digunakan menguapkan air dalam

briket.

9

2.4 Tandan Kosong Kelapa Sawit

Tandan kosong kelapa sawit merupakan limbah terbesar yang dihasilkan oleh

perkebunan kelapa sawit. Jumlah tandan kosong mencapai 30-35 % dari berat

tandan buah segar setiap pemanenan. Namun hingga saat ini, pemanfaatan

limbah tandan kosong kelapa sawit belum digunakan secara optimal

(Hambali, dkk. 2007). Di Jorong Koto Sawah masyarakat memiliki akses

yang cukup dekat dengan paprik PT. BNC Pasaman Plantation sehingga

masyarakat bisa dengan mudah dapat memanfaatkan limbah tandan kosong

kelapa sawit, tapi pada kenyataanya masyarakat Koto Sawah tidak menyadari

akan pentingnya pemanfaatan limbah tandan kosong kelapa sawit.

Limbah tandan kosong kelapa sawit sangat baik untuk lahan pertanian warga

baik itu untuk perkebunan kelapa sawit, jeruk dan berbagai macam tanaman

lain. (Kepala Jorong Koto sawah, 2015). TKKS (Tandan Kosong Kelapa

Sawit) digunakan sebagai bahan organik bagi pertanaman kelapa sawit secara

langsung maupun tidak langsung. Pemanfaatan secara langsung ialah dengan

menjadikan TKKS (Tandan Kosong Kelapa Sawit) sebagai material penutup

budidaya untuk menjaga kelembaban tanah (mulsa) sedangkan secara tidak

langsung dengan mengomposkan terlebih dahulu sebelum digunakan sebagai

pupuk organik. Bagaimanapun juga, pengembalian bahan organik kelapa

sawit ke tanah akan menjaga pelestarian kandungan bahan organik lahan

kelapa sawit demikian pula hara tanah. Selain itu, pengembalian bahan

organik ke tanah akan mempengaruhi populasi mikroba tanah yang secara

langsung dan tidak langsung akan mempengaruhi kesehatan dan kualitas

tanah. Aktivitas mikroba akan berperan dalam menjaga stabilitas dan

produktivitas ekosistem alami, demikian pula ekosistem pertanian. (Barea et

al 2005)

Di samping itu, pemanfaatan limbah padat kelapa sawit yang paling sederhana

untuk Indonesia adalah menjadikannya briket arang. Hal ini dapat dilakukan

dengan memperbaiki sifat tersebut dengan cara pemadatan melalui

pembriketan, pengeringan dan pengarangan. Pusat Penelitian Kelapa Sawit

10

(PPKS) telah merancang bangun paket teknologi untuk produksi briket arang

dari limbah sawit, baik tandan kosong maupun cangkang sawit. arang

merupakan suatu pilihan yang sangat realistis dan prospektif. Tandan Kosong

Kelapa Sawit (TKKS) sebagai bahan organik memiliki suatu karakteristik

dasar berupa sifat fisika dan kimia. Sifat fisika dan kimia dari Tandan Kosong

Kelapa Sawit (TKKS).

Tabel 2.1 Komposisi kimia serat kelapa sawit

Senyawa Persentase %

Lignin 17 – 20

Alfa Selulosa 43 – 44

Pentosan 27

Hemiselulosa 34

Abu 0.7 – 4

Silika 0.2

Sumber : Dian Anggraini dan Han Roliadai, 2011

2.5 Limbah Kelapa Muda

Kelapa (Cocos nucifera) adalah anggota tunggal dalam marga Cocos dari suku

aren-arenan atau Arecaceae. Arti kata kelapa (coconut) yang secara botani

adalah pohon berbuah, bukan pohon kacang-kacangan. Istilah ini berasal dari

kata Portugis dan Spanyol abad ke-16, coco yang berarti "kepala" atau

"tengkorak" setelah tiga lekukan pada tempurung kelapa yang menyerupai

fitur wajah. Tumbuhan ini dimanfaatkan hampir semua bagiannya oleh

manusia sehingga dianggap sebagai tumbuhan serbaguna, terutama bagi

masyarakat pesisir. Kelapa juga adalah sebutan untuk buah yang dihasilkan

tumbuhan ini. ( wikipedia. 2011 )

Hasil penelitian menunjukkan terdapat dua pendapat mengenai asal usul

kelapa. Amerika Selatan semula diperkirakan sebagai negara asal tanaman

kelapa.Sejak ribuan tahun Sebelum Masehi, kelapa sudah dibudidayakan

disekitar Lembah Andes di Kolumbia, Amerika Selatan (Perera et al., 2000).

11

Hasil kajian lebih lanjut menunjukan bahwa pemanfaatan arang tempurung

kelapa sebagai sumber energi alternatif biomassa, bersama dengan

pemanfaatannya sebagai karbon aktif, telah mampu mengurangi dampak

polusi dan pemanasan global yang cukup signifikan (Arena et al 2016).

Keuntungan lain dari pemanfaatan arang temurung kelapa adalah kemudahan

proses pembentukannya menjadi briket bahan bakar (Budi, 2011).

Pemanfaatan briket arang tempurung kelapa merupakan salah satu solusi

dalam usaha eksplorasi sumber energi alternatif maupun pengurangan polusi

lingkungan. Untuk itu perlu dilakukan usaha peningkatan pemahaman dan

kesadaran masyarakat pada pembentukan dan penggunaan briket arang

tempurung kelapa sebagai bahan bakar alternatif.

2.6 Karakteristik Briket

Menurut Bahri (2008) suatu briket dengan kualitas yang baik harus memiliki

karakteristik briket sebagai berikut:

1. Nilai kalornya tinggi

2. Mudah dinyalakan

3. Menghasilkan bara api yang baik

4. Tidak berasap

5. Tidak menimbulkan bau

6. Tidak mudah pecah

7. Kadar abu rendah

8. Kadar zat mudah menguap rendah

9. Kadar karbon terikat tinggi

10. Tidak cepat habis terbakar

11. Emisi gas COx, NOx, dan SOx rendah

12. Dapat disimpan dalam jangka waktu lama

12

2.7 Metode Pengarangan

Pada proses pengarangan menggunakan sistem pembakaran tidak sempurna.

Maksud pembakaran tidak sempurna adalah pembakaran dimana pasokan

oksigen dibatasi. Pembakaran dilakukan di ruangan tertutup dengan adanya

sedikit pemasukan oksigen. Dengan metode pembakaran seperti ini maka

apabila suatu material telah berubah menjadi suatu karbon maka api akan mati

dengan sendirinya. Berbeda dengan pembakaran sempurna yang dilakukan

diruang terbuka, maka material yang dibakar akan habis menjadi abu. Untuk

pembakaran tidak sempurna yang sederhana kita bias menggunakan plat

berbentuk kotak yang telah dimodifikasi dengan diberi sedikit ruang udara di

sela penutupnya (Hasran, 2018).

Menurut Herlina (2018) ruang pengarangan adalah ruang atau tempat yang

digunakan untuk pirolisis atau disebut dengan pembakaran tidak sempurna.

Ruang pengarangan dapat berupa alat pengarangan.

1. Klin

Merupakan alat khusus untuk pirolisis. Klin sederhana terbuat dari plat

yang di tempah/dibuat dengan ketebalan plat 0.8mm dan dengan ukuran p

x l x t yaitu 100cm x 100cm x 30cm pirolisis berlangsung di dalam plat

yang dimodifikasi dalam bentuk kotak dengan membatasi pasokan udara

terhadap bahan yang sedang dibakar.

2. Kompor Pembakaran

Kompor pembakaran merupakan alat masak yang terbuat dari kaleng cat

dengan menggunakan bahan bakar dari serbuk kayu yang sudah tidak

terpakai atau tidak digunakan lagi. Kompor ini memiliki daya tahan waktu

5 jam pembakarannya. Bahan yang digunakan untuk membuat kompor

berpengaruh terhadap kualitas kompor, baik dari sudut penampilan, daya

tahan kompor, maupun mobilitas (mudah dipindahkan atau tidak).

Beberapa bahan dasar yang digunakan untuk membuat kompor

pembakaran adalah :

13

1. Kaleng cat / kaleng bekas (ukuran 25 kg)

2. Serbuk kayu

3. Pipa

Pada dasarnya, tahapan membuat kompor ini tidak jauh berbeda dengan

membuat kompor biasa yang berbahan minyak tanah. Membuat kompor

berbahan bakar serbuk kayu ini bisa jadi alternatif untuk memasak,

mengingat sangat pentingnya energi panas bagi kehidupan kita terutama

ketika memasak kita bisa mempergunakan limbah dari sisa pengolahan

kayu (serbuk kayu) ataupun sisa-sisa barang yang tidak terpakai yang dapat

kita manfaatkan kembali (Herlina, 2018).