Jurnal Adit

STUDI PENGARUH KOMPOSISI PEREKAT LIMBAH KERTAS DALAM

PEMBUATAN BIOBRIKET LIMBAH KULIT SINGKONG

Aneka Firdaus1 dan Aditha Verdian Panae2 1 Dosen tetap Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya

e-mail : [email protected] 2 Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya

e-mail : [email protected]

Abstrak

Indonesia merupakan Negara kelima terbesar penghasil singkong di dunia. Setiap

singkong dapat menghasilkan 10 15 % limbah. Limbah kulit singkong ini dapat menyebabkan penumpukan yang berakibat pada perusakan lingkungan. Pemanfaatan limbah

kulit singkong sangat diperlukan untuk mengurangi dampak dari limbah tersebut, salah

satunya untuk pembuatan energi alternatif yaitu bioriket. Pada penelitian ini, menggunakan

bahan utama yaitu kulit singkong dicampur dengan limbah kertas sebagai perekat. Suhu

karbonisasi yang digunakan adalah 400 C dengan variasi komposisi perekat sebesar 7%,

7,5%, 8%, 8,5%, 9%, 9,5%, dan 10%. Dari hasil pengujian, briket terbaik adalah pada

komposisi perekat 7 % dengan perolehan nilai kalor sebesar 5888 cal/gr. Serta pada

komposisi 7 %, briket memperoleh nilai kadar air, kadar abu dan kadar zat terbang yang

paling rendah dibanding dengan komposisi perekat lain.

Kata Kunci : energi alternatif, biobriket, kalor pembakaran, singkong, limbah kertas

Abstract

Indonesia is the country's fifth-largest producer of cassava in the world. Each of

cassava can produce 10-15% of waste. This cassava peel waste can cause a buildup that

results in environmental destruction. Utilization of cassava peel waste is necessary to reduce

the impact of waste, one of them for the manufacture of alternative energy that is bioriket. In

this study, using the main ingredient cassava peel mixed with waste paper as an adhesive.

Carbonization temperature used is 400 C with a variation of the adhesive composition of

7%, 7.5%, 8%, 8.5%, 9%, 9.5%, and 10%. From the test results, the best briquette adhesive

composition is at 7% with the acquisition of the calorific value of 5888 cal / g. As well as on

the composition of 7%, the briquettes obtain water content, ash content and volatile matter

content is the lowest compared with other adhesive composition.

Keywords : alternative energy, biobriket, heat of combustion, cassava, waste paper

1. Pendahuluan

Permasalahan energi selalu

berkaitan dengan keberlangsungan

kehidupan manusia. Pertambahan jumlah

penduduk, peningkatan pola hidup dan

banyaknya industri berkembang yang

mengakibatkan semakin bertambahnya

permintaan akan energi, sedangkan

ketersediaan energi semakin menipis. Hal

ini berdampak pada meningkatnya harga

bahan bakar minyak dunia khususnya

minyak tanah di Indonesia. Mulai tahun

2008 Pemerintah kita melakukan konversi

pemakaian minyak tanah menjadi gas

elpiji untuk keperluan sehari-hari. Namun

pemanfaatan gas elpijji dalam prakteknya

menemui beberapa kesulitan, misalnya

kendala dalam pendistribusian ke daerah-

daerah. Di Surabaya, Pejabat Asisten

Manajer Eksternal Relation PT Pertamina

Unit Pemasaran V Eviyanti R mengatakan

bahwa konversi minyak tanah ke elpiji

baru mencapai 50 persen hingga 60 persen.

Kekhawatiran masyarakat memakai tabung

elpiji merupakan penyebab utama

masyarakat enggan memakai elpiji.

Pasokan elpiji seringkali terhambat

padahal diharapkan dapat berperan sebagai

solusi kelangkaan energi.

Kompas (19/11) menyampaikan

bahwa terjadi kelangkaan akses elpiji di

region II yang meliputi wilayah

Jabodetabek, Kalimantan Barat,

Kerawang, Purwakarta, Cianjur,

Sukabumi, Banten, Bandung, Jawa Barat

bagian Selatan, Cirebon, Majalaya, dan

Kuningan. Di kawasan ini, permintaan

elpiji mencapai 97.500 metrik ton atau

sama dengan persediaan yang ada

sebanyak 97.500 metrik ton. Sementara

itu, stok elpiji di region III yang meliputi

Jawa Tengah bagian utara, Jawa Tengah

Selatan, dan Yogyakarta juga terbatas.

Persediaan elpiji di sekitar Jawa Tengah

dan Yogyakarta sebesar 22.500 metrik ton

namun konsumsi yang ada hanya

mencapai 21.834 metrik ton.

Kelangkaan minyak tanah yang

kemudian disusul dengan sulitnya

mengakses elpiji sebagai konversi minyak

tanah memicu munculnya kebutuhan akan

sumber energi alternatif, bahkan energi

yang terbarukan. Hal ini tertera dalam

Peraturan Presiden Republik Indonesia

Nomor 5 Tahun 2006 tentang Kebijakan

Energi Nasional, yang menyatakan bahwa

pemerintah mengajak kepada seluruh

pihak maupun kalangan masyarakat

Indonesia untuk mensukseskan

pengembangan sumber energi alternatif

pengganti Bahan Bakar Minyak. Sumber

energi terbarukan (renewable) dibutuhkan

untuk penyediaan sumber energi secara

berkesinambungan (sustainable). Hal ini

akan lebih baik lagi apabila berasal dari

limbah, sehingga dapat menurunkan biaya

produksi dan mengurangi efek negatif

penumpukan limbah terhadap lingkungan.

Maka dari itu, diperlukan bahan

bakar alternatif yang murah dan ramah

lingkungan sebagai pengganti minyak

tanah untuk industri kecil dan rumah

tangga. Salah satunya energi alternatif

tersebut adalah penggunaan briket dari

limbah berupa kulit singkong.

Industri produk pengolahan

singkong dan pabrik tepung tapioka

merupakan salah satu industri yang banyak

terdapat di Indonesia. Dalam proses

pengolahan singkong, industri tersebut

menghasilkan limbah yang jarang

dimanfaatkan orang, yaitu limbah kulit

singkong. Menurut data, produksi

singkong di Indonesia sangat besar karena

Indonesia termasuk sebagai Negara kelima

terbesar di dunia yang menghasilkan

singkong (Deptan, 2005).

Dari uraian di atas, maka pada

kesempatan ini penulis akan melakukan

penelitian dengan judul Studi Pengaruh Komposisi Perekat Limbah Kertas Dalam

Pembuatan Biobriket Limbah Kulit

Singkong.

2. Tinjauan Pustaka

2.1 Limbah Kulit Singkong

Ubi kayu merupakan tanaman yang banyak terdapat di Indonesia. Ubi kayu

dikenal di Indonesia dengan nama lain

ketela pohon atau singkong. Ubi kayu

memiliki nama botani Manihot esculenta

Crantz tapi lebih dikenal dengan nama lain

Manihot utilissima. Tanaman ubi kayu

termasuk ke dalam kingdom Plantae, divisi

Spermatophyta, subdivisi Angiospermae,

kelas Dicotyledonae, famili

Euphorbiaceae, genus Manihot dengan

spesies esculenta Crantz dengan berbagai

varietas (Rukmana, 1997).

Menurut United Nation Industrial

Development Organizatin (UNIDO),

bahwa Indonesia merupakan negara

penghasil ubi kayu terbesar kedua di Asia

setelah Thailand dan menempati urutan

kelima di dunia setelah Nigeria, Brazil,

Thailand, dan Kongo (Deptan, 2005).

Dengan banyaknya ubi kayu

tersebut, muncul industri industri pengolahan singkong baik industri kecil

sampai industri besar. Industri pengolahan

singkong ini menghasilkan limbah padat

yang berupa kulit ubi kayu dalam jumlah

yang cukup besar dan dapat memicu

pencemaran lingkungan.

Gambar 1. (a) Singkong (b) Kulit

Singkong

Tabel 1. Komposisi Kimia Kulit Singkong

Parameter Komposisi (%)

Karbon

Oksigen

Silika

Alumunium

Nitrogen

Potassium

Besi

14,5

66,7

5,7

5,7

5,2

0,85

1,4

Kadar Air (2O) 33,692

2.2 Briket Bioarang

Briket adalah bahan bakar padat

yang dapat digunakan sebagai sumber

energi alternatif yang mempunyai bentuk

tertentu. Kandungan air pada pembriketan

antara 10 20 % berat. Ukuran briket bervariasi dari 20 100 gram. Pemilihan proses pembriketan tentunya harus

mengacu pada segmen pasar agar dicapai

nilai ekonomi, teknis dan lingkungan yang

optimal. Pembriketan bertujuan untuk

memperoleh suatu bahan bakar yang

berkualitas yang dapat digunakan untuk

semua sektor sebagai sumber energi

pengganti.

Briket bioarang adalah briket yang

dibuat dari bahan biomassa atau limbah

biomassa. Biobriket banyak diterapkan di

negara-negara asia bagian selatan seperti

Indonesia, India,dan Thailand

(Bhattacharya et al., 1985). Briket

merupakan suatu hasil pemanfaatan

biomassa dengan metode densifikasi atau

pengempaan (Lab. Energi dan Elektrifikasi

Pertanian IPB, 2008). Hasil densifikasi

akan menghasilkan bentuk yang lebih

teratur dan padat. Pada pembuatan briket

proses densifikasi dilakukan dengan cara

memadatkan bahan menjadi datu kesatuan

sehingga lebih mudah dalam

penanganannya. Metoda penanganan pada

bahan dasar yang akan dibuat briket

biasanya dilakukan pada jenis bahan yang

berukuran kecil serta dalam jumlah yang

melimpah. Selain itu, biomassa atau

limbah biomassa yang digunakan sebagai

bahan dasar briket pada umumnya

mempunyai bentuk serbuk atau berbentuk

curah sehingga penanganan maupun

penggunaannya sebagai bahan bakar

kurang efisien.

Gambar 2. Pembuatan briket secara

manual

Pembuatan biobriket dapat

menghasilkan produk biobriket dengan

berbagai hasil. Perbedaan ini terlihat dari jenis

bahan baku, kadar air bahan baku (Yaman et

al., 2001), kekuatan tekanan dalam

pemgempaan (Ooi dan Shiddiqui, 1999).

Semakin tinggi kadar air, kekuatan dari

biobriket semakin lemah. Semakin tinggi

tekanan yang diberikan,maka kekuatan dari

briket akan semakin besar dan nilai kalor serta

densitas juga bertambah (Gambar 3 (a).),

namun laju pembakaran berkurang (Gambar 3

(b).).

Gambar 3. (a) Hubungan tekanan dan

densitas (b) Hubungan tekanan dan laju

pembakaran (Ooi dan Shiddiqui, 1999)

2.3 Teknologi Briket

Pada proses pembriketan, terjadi

proses pengolahan yang mengalami

tahapan karbonisasi bahan baku,

penggerusan, pencampuran bahan baku

dengan perekat, pencetakan dan

pengeringan, sehingga diperoleh briket

yang mempunyai bentuk, ukuran fisik, dan

sifat kimia tertentu.

Pada perkembangannya, briket yang

dihasilkan harus sesuai dengan kebutuhan

konsumen. Briket yang dibuat harus bebas

dari zat kimia yang dapat mengganggu dan

membahayakan kesehatan. Disamping itu,

briket harus memiliki daya tahan yang kuat

agar dapat lebih ekonomis penggunaannya

serta tidak berasap dan ukuran yang sesuai

untuk penggunaannya.

Beberapa parameter kualitas briket

yang akan mempengaruhi pemanfaatannya

yaitu:

1) Kandungan Air Standar acuan: ASTM D 3173 - 11

(Standard Test

Method for Moisture

in the Analysis

Sample of Coal and

Coke)

Moisture yang terkandung dalam briket

dapat dinyatakan dalam dua macam:

a) Free moisture (uap air bebas)

Free moisture dapat hilang dengan

penguapan, misalnya dengan air drying.

Kandungan free moisture sangat penting

dalam perencanaan coal handling dan

preparation equipment.

b) Inherent moisture (uap air terikat) Kandungan inherent moisture dapat

ditentukan dengan memanaskan briket

antara temperature 104 110 C selama satu jam.

2) Kandungan Abu Standar acuan: ASTM D 3174 - 11

(Standard Test Method

of Ash in the Analysis

Sample From Coal and

Coke)

Semua briket mempunyai

kandungan zat anorganik yang dapat

ditentukan jumlahnya sebagai berat yang

tinggal apabila briket dibakar secara

sempurna. Zat yang tinggal ini disebut

abu. Abu briket berasal dari clay, pasir dan

bermacam macam zat mineral lainnya. Briket dengan kandunga abu yang tinggi

sangat tidak menguntungkan karena aka

membentuk kerak.

3) Kandungan zat terbang (Volatile matter)

Standar acuan: ISO 562 2010 (Standard Test

Method Volatille

Matter in Analysis

Sample of Coal

and Coke)

Zat terbang terdiri dari gas-gas yang

mudah terbakar seperti hidrogen, karbon

monoksida (CO), dan metana (CH4), tetapi

kadang-kadang terdapat juga gas-gas yang

tidak terbakar seperti CO2 dan H2O.

Volatile matter adalah bagian dari briket

dimana akan berubah menjadi volatile

matter (produk) bila briket tersebut

dipanaskan tanpa udara pada suhu lebih

kurang 950 oC. Untuk kadar volatile

matter 40 % pada pembakaran akan

memperoleh nyala yang panjang dan akan

memberikan asap yang banyak. Sedangkan

untuk kadar volatile matter rendah antara

15 25% lebih disenangi dalam

pemakaian karena asap yang dihasilkan

sedikit.

4) Nilai kalor Standar acuan: ASTM D 5865 11a

(Standar Test

Method for Gross

Calorific Value of

Coal and Coke)

Nilai kalor dinyatakan sebagai

heating value, merupakan suatu parameter

yang penting dari suatu thermal coal.

Gross calorific value diperoleh dengan

membakar suatu sampel briket didalam

bomb calorimeter dengan mengembalikan

sistem ke ambient tempertur. Net calorific

value biasanya antara 93-97 % dari gross

value dan tergantung dari kandungan

inherent moisture serta kandungan

hidrogen dalam briket.

5) Kalor Karbon Padat Standar Acuan: ASTM D 3172 07a

(Standard Practice

for Proximate

Analysis of Coal and

Coke)

Karbon karbon padat atau fixed

carbon adalah karbon yang tersisa setelah

bahan baku dibakar atau setelah zat

terbang terlepas. Penentuan jumlah karbon

tertambat pada bahan baku dapat

ditentukan langsung dengan pengurangan

seratus persen terhadap jumlah kandungan

air, zat terbang dan abu.

2.4 Perekat atau Pengikat

Perekat atau pengikat adalah bahan

yang dapat digunakan untuk mengikat

serbuk briket atau arang dari bahan baku

agar dapat menghasilkan briket yang kuat

dan tidak mudah hancur walaupun

dilakukan pada proses penekanan yang

rendah. Perekat yang baik tentunya juga

tidak berbahaya saat digunakan dan

diproduksi.

Menurut Gandi (2010), semakin

tinggi komposisi perekat maka nilai

kalornya semakin rendah dan kadar air

yang dihasilkan semakin tinggi.

Karakteristik bahan baku perekatan

untuk pembuatan briket adalah sebagai

berikut:

Memiliki gaya kohesi yang baik bila dicampur dengan semikokas atau

batubara.

Mudah terbakar dan tidak berasap.

Mudah didapat dalam jumlah banyak dan murah harganya.

Tidak mengeluarkan bau, tidak beracun dan tidak berbahaya.

Bahan bahan yang dapat digunakan sebagai bahan perekat antara

lain

Pengikat anorganik Pengikat anorganik dapat menjaga

ketahanan briket selama proses

pembakaran sehingga dasar

permeabilitas bahan bakar tidak

terganggu. Pengikat anorganik ini

mempunyai kelemahan yaitu adanya

tambahan abu yang berasal dari bahan

pengikat sehingga dapat menghambat

pembakaran dan menurunkan nilai

kalor. Contoh dari pengikat anorganik

antara lain semen, lempung (tanah liat),

natrium silikat, gypsum.

Pengikat Organik Pengikat organik menghasilkan abu

yang relative sedikit setelah

pembakaran briket dan umumnya

merupakan bahan perekat yang efektif.

Contoh dari pengikat organik diantara

nya kanji, tar, aspal, amilum, molase

dan parafin.

2.5 Mutu Briket Arang Berdasarkan

Standar Nasional Indonesia

Syarat mutu briket arang untuk

arang kayu (termasuk arang kulit

singkong) menurut Standar Nasional

Indonesia (SNI) no. SNI 01-6235-2000

adalah sebagai berikut:

Tabel 2. Mutu Briket Berdasarkan SNI

Parameter Standar Mutu

Briket Arang

Kayu (SNI No.

1/6235/2000)

Kadar Air (%) 8 Kadar Abu (%) 8 Kadar Karbon (%) 77 Nilai Kalor (kal/g) 5000

Sumber: Badan Penelitian dan Pengembangan

Kehutanan (1994) dalam Santosa.

2.6 Pembakaran

Pembakaran adalah suatu proses

reaksi kimia antara suatu bahan bakar

dengan suatu oksidan, disertai dengan

produksi panas yang kadang disertai

cahaya dalam bentuk pendar atau api.

Dalam suatu reaksi pembakaran lengkap,

suatu senyawa bereaksi dengan zat

pengoksidasi, dan produknya adalah

senyawa dari tiap elemen dalam bahan

bakar dengan zat pengoksidasi.

Dalam pembakaran, proses yang terjadi

adalah sebagai berikut:

C + 2 2 + Panas H + 2 2 + Panas S + 2 2 + Panas

2.7 Karbonisasi

Karbonisasi adalah dekomposisi

kimia bahan organik melalui proses

pemanasan tanpa atau sedikit oksigen atau

reagen lainnya, di mana material mentah

akan mengalami pemecahan struktur kimia

menjadi fase gas yang hanya

meninggalkan karbon sebagai

residu.(Anonim, 2010).

Karbonisasi biomassa 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.

(Husada, 2008).

Singh dan Misra (2005) dalam

Kardianto (2009), 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.

kebutuhan kalor pada proses

karbonisasi.

Pada proses karbonisasi kulit singkong,

terjadi pembakaran tidak sempurna yaitu

sebagai berikut:

C + 2 + 1

2 N2 CO + NO

N2 + O2 2NO

Al + O2 + 1

2 N2 Al + NO

Fe + O2 + 1

2 N2 FeO + NO

Massa udara yang dibutuhkan pada

proses pembakaran untuk 1 gram bahan

bakar kulit singkong dapat ditentukan

sebagai berikut:

Kulit singkong mengandung C = 14, 5%;

O2 = 66,7%; Al = 5,7%; N2 = 5,2%; Fe =

1,4 %; lainnya = 6,5%.

Udara terdiri atas 21 % volume O2, 79%

volume N2 dan lainnya 1%.

Massa atom C = 12 gr , Massa atom N2 =

(2x14) = 28 gr/mol

Massa atom O2 = (2 x 16) = 32 gr, Massa

atom Fe = 55 gr

Massa atom Al = 26 gr

C + 2 + 1

2 N2 CO + NO

12 gr C + 32 gr 2 + 3,76 ( 1

2 x 28) gr

N2 28 gr CO + 30 gr

NO

0,145 gr C + 32

82,76 gr 2 +

52,64

82,76 gr

N2 28

82,76 gr CO +

30

82,76

gr NO

0,145 gr C + 0,386 gr 2 + 0,636 gr N2 0,338 gr CO + 0,362 gr NO

N2 + O2 2NO 28 gr N2 + 32 gr O2 60 gr NO

0,052 gr N2 + 32

538,46 gr O2

60

538,46 gr NO

0,052 gr N2 + 0,059 gr O2

0,111 gr NO

O2 + N2 2NO 32 gr O2 + (3,76 x 28) gr N2

60 gr NO

0,667 gr O2 + 105,28

48 gr N2

60

48 gr NO

0,667 gr O2 + 2,19 gr N2

1,25 gr NO

Al + O2 + 1

2 N2 Al + NO

26 gr Al + 32 gr O2 + 3,76 (1

2 x 28)

gr N2 42 gr Al + 30 gr NO

0,057 gr Al + 32

456,14 gr O2 +

52,64

456,14 gr

N2 42

456,14 gr Al +

30

456,14 gr NO

0,057 gr Al + 0,07 gr O2 + 0,115 gr

N2 0,092 gr Al + 0,065 gr NO

Fe + O2 + 1

2 N2 FeO + NO

55 gr Fe + 32 gr O2 + 3,76 (1

2 x 28)

gr N2 71 gr FeO + 30 gr NO

0,014 gr Fe + 32

3928,6 gr O2 +

52,64

3928,6 gr

N2 71

3928,6 gr FeO +

30

3928,6 gr NO

0,014 gr Fe + 0,008 gr O2 + 0,013 gr

N2 0,018 gr FeO + 0,007 gr NO

Jadi total udara yang didapat adalah

0,145 gr C + 0,386 gr 2 + 0,636 gr N2 0,338 gr CO + 0,362 gr NO

0,052 gr N2 + 0,059 gr O2 0,111 gr

NO

0,667 gr O2 + 2,19 gr N2 1,25 gr NO

0,057 gr Al + 0,07 gr O2 + 0,115 gr N2

0,092 gr Al + 0,065 gr NO

0,014 gr Fe + 0,008 gr O2 + 0,013 gr N2 0,018 gr FeO + 0,007 gr NO

Total Udara = 1,19 gr O2 + 3,006 gr N2

Total Udara Bersih = Total Udara O2 yang terkandung dalam kulit singkong

= 1,19 gr 0,667 gr = 0,523 gr

Jadi, pada proses pembakaran kulit

singkong, untuk 1 gram kulit singkong

dibutuhkan 0,523 gram Oksigen (O2).

3. Metodologi Penelitian

Dalam penelitian ini, metode yang

digunakan adalah metode eksperimen yang

data datanya didapat dengan melakukan percobaan. Tahapan yang dilakukan untuk

membuat briket ini meliputi: Pengeringan,

pemisahan, karbonisasi, pencampuran dan

pencetakan. Penelitian ini dilakukan dan

dianalisa di Laboratorium Penelitian

Batubara Departemen Pertambangan dan

Energi Palembang.

4. Hasil dan Pembahasan

4.1 Hasil Pengujian

Tabel 3. Hasil Analisa Biobriket Kulit

Singkong

Komposisi

Perekat

Analisis Proximate

CV

(Cal/gr) IM

(%)

VM

(%)

Ash

(%)

FC

(%)

7% 6,02 34,11 9,33 50,54 5888

7,5 % 6,13 34,21 9,49 50,17 5853

8 % 6,18 34,25 9,54 50,03 5837

8,5 % 6,27 34,16 9,82 49,75 5787

9 % 6,32 34,60 10,03 49,05 5662

9,5 % 6,40 35,15 10,33 48,12 5595

10 % 6,40 37,82 10,40 45,38 5573

Sumber : Dinas Pertambangan dan Energi

Sumatera Selatan

4.2 Kadar Air (Inherent Moisture)

Hubungan antara komposisi perekat

limbah kertas terhadap besarnya kadar air

lembab (Inherent Moisture) dapat

digambarkan dengan grafik berikut:

Gambar 4. Hubungan Antara Komposisi

Perekat Limbah Kertas Terhadap Kadar

Air Lembab.

Gambar 4.1. menunjukkan hubungan

antara komposisi perekat limbah kertas

terhadap kadar air lembab. Pada grafik

terlihat bahwa kadar air mengalami

kenaikan untuk setiap kenaikan komposisi

perekat. Hal ini dikarenakan, semakin

tinggi komposisi perekat yang digunakan,

maka memerlukan jumlah air yang lebih

banyak pula untuk menjadikan bubur

kertas. Sehingga semakin banyaknya

campuran air pada perekat, dapat

berpengaruh pada nilai kadar air lembab

briket. Dengan kata lain, semakin tinggi

komposisi perekat limbah kertas yang

digunakan, maka semakin tinggi pula nilai

kadar air lembab suatu briket.

4.3 Kadar Abu (Ash)

Berdasarkan data hasil analisa, maka

hubungan antara komposisi bahan perekat

dengan nilai kadar abu (ash) pada briket

dapat dilihat pada grafik berikut:



Abu.

Pada gambar 4.2. hubungan antara

komposisi perekat limbah kertas terhadap

kadar abu, data yang diperoleh antara 9,2

% - 10,4 %. Dengan nilai terendah pada

komposisi 7 % sedangkan yang tertinggi

pada komposisi 10 %. Terlihat nilai kadar

abu mengalami peningkatan pada setiap

kenaikan komposisi perekat limbah kertas.

Semakin tinggi komposisi perekat, maka

semakin tinggi pula kadar abu pada briket

tersebut. Hal ini terjadi dikarenakan

semakin tingginya kandungan kertas pada

suatu briket, maka semakin banyak pula

bagian sisa yang tidak terbakar.

4.4 Kadar Zat Terbang (Volatile Matter)

Zat terbang (Volatile Matter)

adalah zat yang dapat menguap sebagai

hasil dekomposisi senyawa senyawa di dalam arang selain air. Kandungan kadar

zat menguap yang tinggi di dalam briket

akan menimbulkan asap yang lebih banyak

pada saat briket dinyalakan, hal ini

disebabkan oleh adanya reaksi antara

karbon monoksida (CO). (Rustini, 2004).



dengan nilai kadar zat terbang (volatile

matter) pada briket dapat dilihat pada

grafik berikut:

5,85,9

66,16,26,36,46,5

Inh

ere

nt

Mo

istu

re (

%)

Komposisi Perekat Limbah Kertas

Inherent Moisture (IM)

8,59

9,510

10,5

Kad

ar A

bu

(%

)


Kadar Abu (ash)



Zat Terbang.

Terlihat pada gambar 4.3, kadar zat

terbang yang terendah adalah pada

komposisi perekat 7% dan mengalami

kenaikan pada setiap pertambahan

komposisi perekat limbah kertas sampai

komposisi 10 % yang memiliki kadar zat

terbang paling tinggi.

Hal ini terjadi dikarenakan adanya

pengaruh banyaknya komposisi jumlah

limbah kertas sebagai perekat dengan

bahan utama yang telah mengalami proses

karbonisasi. Pada saat bahan baku

mengalami proses karbonisasi, zat terbang

yang terdapat di dalamnya akan menguap

keluar dari bahan tersebut. (Oktavianus,

2014). Maka, semakin sedikit jumlah

limbah kertas yang terkandung pada briket,

maka semakin rendah kadar zat

terbangnya. Semakin tinggi kandungan

volatile pada briket maka briket tersebut

akan semakin mudah untuk terbakar dan

menyala. (Samsul, 2004 dalam Erikson,

2011).

4.5 Karbon Padat (Fixed Carbon)

Karbon padat (fixed carbon) yaitu

karbon yang terikat di dalam arang selain

air, zat terbang dan abu. Kadar karbon

akan bernilai tinggi apabila kadar abu dan

kadar zat terbang briket tersebut rendah.

Nilai karbon padat pada briket dipengaruhi

oleh nilai kadar abu dan kadar zat terbang.

Menurut Oktavianus (2014),

karbon padat (fixed carbon) adalah unsur

(karbon) yang merupakan bahan yang

dapat dibakar oleh oksigen dari udara.

Kadar karbon padat dapat berpengaruh

terhadap waktu pembakaran briket.

Tabel 4. Nilai Karbon Padat (fixed

carbon)

Komposisi Perekat % Karbon Padat

7% 50,54

7,50% 50,17

8% 50,03

8,50% 49,75

9% 49,05

9,50% 48,12

10% 45,38

Dimana:

IM = Kadar Air Lembab

Ash = Kadar Abu

VM = Kadar Zat Terbang



dengan nilai kadar karbon padat (fixed

carbon) pada briket dapat dilihat pada

grafik berikut:



Karbon Padat

Terlihat pada gambar 4.4,

hubungan antara komposisi perekat limbah

kertas terhadap kadar karbon padat

mengalami penurunan di setiap kenaikan

komposisi perekat. Kadar karbon padat

tertinggi adalah pada komposisi perekat

7% sedangkan kadar karbon padat

terendah adalah pada komposisi 10%. Hal

ini dipengaruhi oleh nilai kadar air, kadar

3234363840

7% 7,50% 8% 8,50% 9% 9,50% 10%

Kad

ar Z

at T

erb

ang

(%)


Kadar Zat Terbang (VM)

40

45

50

55

7% 7,50% 8% 8,50% 9% 9,50% 10%

Kad

ar K

arb

on

Pad

at (

%)


Kadar KarbonPadat (FC)

abu dan kadar zat terbang briket tersebut.

Semakin rendah nilai kadar air, kadar abu

dan kadar zat terbang briket maka semakin

tinggi nilai kadar karbon padat yang

diperoleh. Hal ini sesuai dengan Abidin

(1973) dalam Masturin (2002), keberadaan

kadar karbon terikat di dalam briket arang

dipengaruhi oleh nilai kadar abu dan kadar

zat menguap.

4.1.5 Nilai Kalor (Calorific Value)

Nilai kalor sangat menentukan

kualitas briket. Semakin tinggi nilai kalor

briket, semakin baik pula kualitas briket

yang dihasilkan. Menurut Nurhayati

(1974) dalam Masturin (2002), nilai kalor

dipengaruhi oleh kadar air dan kadar abu

briket. Semakin tinggi kadar air dan kadar

abu briket, maka akan menurunkan nilai

kalor briket yang dihasilkan.

Dari data hasil analisa yang

didapat, hubungan antara komposisi

perekat terhadap nilai kalor dapat

digambarkan dengan grafik berikut:


Perekat Limbah Kertas Terhadap Nilai

Kalor.

Terlihat pada gambar 4.5. nilai kalor

terendah sebesar 5573 cal/gr terdapat pada

komposisi perekat 10 %, sedangkan nilai

tertinggi sebesar 5888 cal/gr pada

komposisi perekat 7%. Hal ini

membuktikan bahwa semakin rendah nilai

kadar air, kadar abu dan kadar zat terbang,

maka semakin tinggi nilai kalor yang

diperoleh. Lain daripada itu, hasil data

yang diperoleh juga membuktikan bahwa

nilai kadar karbon padat berbanding lurus

dengan nilai kalor. Semakin tinggi nilai

kadar karbon padat, maka semakin tinggi

pula nilai kalor yang diperoleh.

Nilai kalor yang diperoleh pada

penelitian ini adalah berkisar 5500 cal/gr 5900 cal/gr, hal ini sudah memenuhi

kriteria briket menurut Standar Nasional

Indonesia (SNI) yaitu harus di atas 5000

cal/gr.

5. Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan

1. Berdasarkan hasil pengujian yang dilakukan, semakin tinggi komposisi

perekat yang digunakan, semakin

menurunkan kualitas briket. Dapat

dilihat dari nilai kalor tertinggi sebesar

5888 cal/gr pada komposisi 7% dan

terendah sebesar 5573 cal/gr pada

komposisi 10%.

2. Komposisi perekat limbah yang optimal dalam pembuatan briket

berbahan utama kulit singkong ini

adalah sebesar 7%. Karena pada

komposisi ini, briket mendapatkan

nilai kalor sebesar 5888 cal/gr dan

memiliki kadar air, kadar abu dan

kadar zat terbang yang rendah.

3. Dari hasil pengujian, didapat briket dengan komposisi perekat 7% adalah

yang terbaik, dengan nilai kalor

sebesar 5888 cal/gr, kadar air sebesar

6,02%, kadar zat terbang sebesar

34,11%, kadar abu sebesar 9,33% dan

kadar karbon padat sebesar 50,54%.

5.2 Saran

Setelah melakukan penelitian ini,

untuk memperoleh hasil yang lebih baik

perlu dilakukan penelitian lebih lanjut

mengenai:

1. Penggunaan perekat lain seperti putih telur dengan cangkangnya, bawang

putih, tanah liat atau bahan perekat

anorganik seperti gypsum, semen, lem

kayu, oli bekas dan lain lain.

5400550056005700580059006000

Nila

i Kal

or

(Cal

/gr)


Nilai Kalor (CV)

2. Penggunaan campuran kulit singkong dan kertas sebagai bahan utama dan

dicampur dengan perekat lain untuk

menghasilkan briket dengan nilai yang

optimal pada penelitian selanjutnya.

DAFTAR PUSTAKA

ASTM. 2014. ASTM

INTERNATIONAL.

http://www.astm.org. Diakses

pada tanggal 24 November

2014

A, Riska dan Fina D. 2010.

Pembakaran.

https://nayhndy.wordpress.com

/2011/01/18/pembakaran/.

Diakses pada tenggal 1 Maret

2015

B, Aquino Gandi, 2010. Pengaruh

Variasi Jumlah Campuran

Perekat Terhadap

Karakteristik Briket Arang

Tongkol Jagung. Universitas

Negri Semarang.

Badan Penelitian dan Pengembangan

Kehutanan, 1994. Pedoman

Teknis Pembuatan Briket

Arang. Departemen Kehutanan

No.3.

BSN. 2014. Badan Standardisasi

Nasional .

http://sisni.bsn.go.id/index.php

?/Stndr_Int/StndrInt/index/75.

Diakses pada tanggal 30

Oktober 2014

Chin, Ooi Chin and Siddiqui, Kamal

M., 1999, Characteristic of

Some Biomass Briquettes

Prepared Under Modest Die

Pressures, Biomass and

Bioenergy

Deptan. 2005. Database Pemasaran

Internasional Ubi Kayu.

Departemen Pertanian. Jakarta.

Erikson, Sinurat. 2011. Studi

Pemanfaatan Briket Kulit

Jambu Mente dan Tongkol

Jagung Sebagai Bahan Bakar

Alternatif. Tugas Akhir Fakultas

Teknik, Universitas Hasanudin,

Makassar.

Hayati, R., Wina Faradina, Irawan,

Pengki, dan Andhini. 2008.

Pembuatan dan Analisis Nilai

Kalor Briket Kulit Singkong.

Fateta IPB. Bogor.

Hikmiyati, N., dan N.S, Yanie, 2008,

Pembuatan Bioetanol dari limbah kulit singkong melalui

proses hidrolisa asam dan

enzimatis, Jurusan Teknik

Kimia, Fakultas Teknik

UNDIP, Semarang.

ISO. 2014. International

Organization for

Standardization.

http://www.iso.org/iso/catalog

ue_ics. Diakses pada tanggal

24 November 2014

Juwita Sari, Anugrah. Potensi Sampah

TPA Cipayung Sebagai Bahan

Baku Refuse Derived Fuel

(RDF). Jurusan Teknik

Lingkungan Fakultas Teknik.

Universitas Indonesia. Depok

Kompas. 19 November, 2008.

Kelangkaan Energi Malanda

Sejumlah Daerah di Indonesia,

Kompas, hlm. 1.

Masturin, A. 2002. Sifat Fisik dan

Kimia Briket Arang dari

Campuran Arang Limbah

Gergajian Kayu [skripsi].

Bogor. Fakultas Kehutanan.

Institut Pertanian Bogor.

Maryono, Sudding dan Rahmawati.

2013. Pembuatan dan Analisis

Mutu Briket Arang Tempurung

Kelapa Ditinjau dari Kadar

Kanji. Jurnal Chemica Vol. 14,

Nomor 1, 74 83.

Nur Amaliyah, Wikanti. 2013.

Potensi Pembuatan Briket Dari

Campuran Limbah KUlit

Singkong (Mannihot esculenta)

dan Tempurung Kelapa (Cocos

Nucifera L.) Pada Industri

Getuk Goreng Sokaraja,

Kabupaten Banyumas Jawa

tengah. Universitas Gadjah

Mada. Yogyakarta.

Oktavianus, Beni. 2014. Studi

Pengaruh Perekat Pelepah

Pisang dan Eceng Gondok Pada

Pembuatan Biobriket Limbah

Kulit Singkong. Jurusan Teknik

Mesin, Fakultas Teknik,

Universitas Sriwijaya.

Patabang, Daud. 2012. Karakteristik

Ternal Briket Arang Sekam Padi

Dengan Variasi Bahan Perekat.

Jurnal Mekanikal, Vol. 3 No. 2.

Rismayanti. 2012. Laporan Prakerin

Analisa Batubara (General Analysis.

http://rismayantianalisabatubar

a.blogspot.com/. Diakses pada

tanggal 24 November 2014

Riyanto, Sugeng. 2009. Uji Kualitas

Fisik Dan Uji Kinetika

Pembakaran Briket Jerami Padi

Dengan Dan Tanpa Pengikat.

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas

Teknik, Universitas Sebelas

Maret, Surakarta.

Rukmana, R.H. 1997. Ubi Kayu,

Budidaya dan Pasca Panen.

Kanisius, Yogyakarta.

Rustini, 2004. Pembuatan Briket

Arang Dari Serbuk Gergaji

Kayu Pinus Dengan

Penambahan Tempurung

Kelapa. Skripsi Pertanian

Fakultas Pertanian Universitas

Sumatera Utara.

Setiawan, Agung , Andrio, Okvi dan

Coniwanti, Pamilia. 2012.

Pengaruh Komposisi

Pembuatan Biobriket Dari

Campuran Kulit Kacang dan

Serbuk Gergaji Terhadap Nilai

Pembakaran. Jurnal Teknik

Kimia No. 2, Vol. 18.

Setio Wibowo, Ari. 2009. Kajian

Pengaruh Komposisi dan

Perekat Pada Pembuatan Briket

Sekam Padi Terhadap Kalor

Yang Dihasilkan. Jurusan

Fisika, Fakultas Matematika

Dan Ilmu Pengetahuan Alam,

Universitas Diponegoro,

Semarang.

Sundari Wijayanti, Diah. 2009.

Karakteristik Briket Arang Dari

Serbuk Gergaji Dengan

Penambahan Arang Cangkang

Kelapa Sawit. Departemen

Kehutanan, Fakultas Pertanian,

Universitas Sumatra Utara.

Surya, Yusi Stephanie. 2010. Potensi

Limbah Kulit.

http://www.wwwsagitariushan

sboy-

blogs.blogspot.com/2010/06/p

otensi-limbah-kulit.html?m=1.

Diakses pada tanggal 16

Oktober 2014

Jurnal Adit

Documents

Transcript of Jurnal Adit