Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

56
LAPORAN PENELITIAN/ARTIKEL ILMIAH PROGRAM PENELITIAN INOVASI MAHASISWA PROVINSI JAWA TENGAH ARANG BRIKET TONGKOL JAGUNG SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF Oleh Teguh Ibnu Husada (5201404004) Dibiayai Oleh Dinas Pendidikan dan Kebudayaan Provinsi Jawa Tengah Tahun Anggaran 2008 1 BIDANG KAJIAN Material dan

description

arang briket

Transcript of Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

Page 1: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

LAPORAN PENELITIAN/ARTIKEL ILMIAH

PROGRAM PENELITIAN INOVASI MAHASISWA

PROVINSI JAWA TENGAH

ARANG BRIKET TONGKOL JAGUNG SEBAGAI ENERGI

ALTERNATIF

Oleh

Teguh Ibnu Husada (5201404004)

Dibiayai OlehDinas Pendidikan dan Kebudayaan Provinsi Jawa Tengah

Tahun Anggaran 2008

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

SEMARANG

1

BIDANG KAJIAN Material dan energi alternatif

Page 2: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

2008

RINGKASAN

Hampir di seluruh wilayah Indonesia terdapat lahan pertanian jagung.

Karena jagung bisa hidup di seluruh wilayah Indoseia baik dataran tinggi maupun

rendah. Dengan ini menunjukkan tanaman jagung sangat melimpah di Indonesia.

Badan Pusat Statistik (BPS) melaporkan bahwa luas lahan pertanian jagung di

Indonesia tahun 2005 adalah 3.356.914 ha dengan produksi 11.225.243 ton

pipilan. Sedangkan angka ramalan 2005 luas lahan dan produksinya meningkat

menjadi 3.504.234 ha dengan 12.013.707 ton pipilan kering (BPS, 2005). Jika

produksi jagung pipilan kering dapat mencapai 3 hingga 4 ton perhektar, maka

limbah yang dihasilkan tentu lebih besar jumlahnya dalam hal ini tongkolnya, Sisa

pemrosesan paska panen jagung ini hanya terserap sedikit sekali untuk pupuk dan

bahan bakar memasak penduduk disekitar pertanian.

Cara yang paling mudah dan bisa dilakukan petani untuk menangani

limbah tersebut adalah dengan membakarnya. Tentu saja ini akan menjadi

masalah baru bagi lingkungan, terutama karena pembakaran itu akan

menimbulkan polusi yang hebat dan juga membahayakan lingkungan. Pada

dasarnya limbah tongkol jagung melimpah tetapi tidak termanfaatkan dengan

optimal. Dengan ini timbul gagasan untuk memanfaatkannya supaya mempunyai

nilai lebih. Briquetting merupakan metode yang efektif untuk mengkonversi

bahan baku padat menjadi suatu bentuk hasil kompaksi yang lebih efektif, efisien

dan mudah untuk digunakan.

Selain itu, menurut Wirham, (2005) Pemakain bahan bakar fosil sudah

mendekati masa pensiun. Sudah menjadi berita hangat bahwa bahan bakar fosil

sudah mulai habis. Lebih buruknya lagi penggunaan bahan bakar fosil

menghasilkan polusi berupa shulfur, , dan yang dapat merusak

lingkungan dimana ikut andil menyebabkan pemanasan global (Global Warming)

(Daniel Mudiyarso, 2003). Untuk mengeliminasi kemungkinan terburuk dampak

2

Page 3: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

pemakaian bahan bakar fosil sangat tepat jika bahan bakar dari biomassa sebagai

penggantinya, dalam hal ini adalah tongkol jagung yang dijadikan arang briket.

Berdasarkan penelitian terdahulu telah banyak dilakukan untuk

mempelajari potensi energi dalam bentuk padat dari berbagai limbah pertanian

seperti: ampas tebu (Apolinario et al, 1997), sekam padi (Estela, 2002), serta

sampah pertanian jagung (Mani , S. et al, 2006). Apolinario et al (1997) meneliti

nilai kalor briket dari ampas tebu hasil penggilingan pabrik gula, briket berbentuk

silinder pejal dengan diameter 3.7 cm dan tinggi 5.58 cm. Hasil penelitian

menunjukkan nilai kalor briket mencapai 9853 Btu/lb. nilai kalor tersebut naik

sebesar 150 % dari nilai kalor bahan bakunya. Dari penelitian tersebut terlihat

bahwa nilai kalornya belum mencukupi untuk keperluan industri. Karena

permasalahan tersebut, biomasssa dijadikan arang briket diharapkan dapat

menghasilkan nilai kalor yang lebih tinggi dibanding briket biasa, sehingga dapat

memenuhi keperluan industri. Kuncoro dkk. (1999) meneliti, dimana dalam

proses pengarangan dengan udara terbatas sehingga yang dihasilkan adalah

karbon. Kandungan air habis menguap dan akan sedikit kadar abunya (Volatile

matter).

Adapun alasan pemilihan tongkol jagung sebagai bahan utama dikarenakan

jumlahnya yang sangat melimpah dan tidak optimal dalam pemanfaatannya

bahkan bisa dikatan tidak terpakai (limbah).

Proses pembuatan arang briket sangat mudah dan sederhana. Dimulai

dengan pengumpulan bahan dasar berupa tongkol jagung. Selanjunya proses

pengarangan (karbonisasi) tongkol jagung. Proses pengarangan dilakukan dengan

cara sama seperti pengarangan yang lazim atau yang biasa digunakan pada proses

pengarangan kayu. Setelah selesai pengarangan bahan dasar ditumbuk sampai

halus. Bahan kemudian disaring dengan tujuan butiran hasil pengarangan lembut

dan mempunyai besar butir yang sama, sehingga kerapatan (Densitas) yang

dihasilkan pada saat pengompaksian tinggi. Proses kompaksi dilakukan dengan

variasi pembebanan sebesar 7ton, 8ton, 9 ton. Arang briket tongkol sudah siap

3

Page 4: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

untuk digunakan. Arang briket tongkol jagung yang dihasilkan mempunyai nilai

kalor setara dengan briket dari bahan baker fosil (briket batubara). Diharapkan

arang briket tongkol jagung dapat menggatikan penggunaan briket dari bahan

bakar fosil.

Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alternatif

Teguh Ibnu Husada

Teknik Mesin, Teknik, Universitas Negeri Semarang, Semarang

Abstrak: Penelitian ini bertujuan menciptakan energi alternatif baru dari limbah pertanian tongkol jagung. Biomassa yang berasal dari limbah hasil pertanian dan kehutanan merupakan bahan yang tidak berguna, tetapi dapat dimanfaatkan menjadi sumber energi bahan bakar alternatif, yaitu dengan mengubahnya menjadi arang briket yang memiliki nilai kalor lebih tinggi. Proses pembuatan arang briket dari tongkol jagung adalah dengan menggunakan proses karbonisasi terlebih dahulu pada suhu yang berkisar antara 300°C, digiling, disaring dengan ukuran serbuk yang lolos sebesar 0,8 mesh, ditimbang dan diberi perekat tepung kanji 6% dengan berat keseluruhan campuran 6 gram, kompaksi yang dilakukan dalam pembriketan sebesar 1426,75 Kg/cm², 1630,57 Kg/cm², 1834,39 Kg/cm².

Berdasarkan hasil karya pembuatan arang briket tongkol jagung dapat memberikan beberapa keuntungan, antara lain : tidak mengambil tempat, bersih, mudah diangkat, praktis, memiliki kadar polusi jauh lebih rendah dari briket batubara dan memiliki harga yang lebih ekonomis dibandingkan dengan bahan bakar fosil serta berfungsi sebagai bahan bakar rumah tangga dan industri yang dapat menggantikan briket batubara.

Kata Kunci: arang briket tongkol jagung, energi alternatif

4

Page 5: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

PENGESAHAN LAPORAN

PROGRAM PENELITIAN INOVATIF MAHASISWA

1. Judul Penelitian : Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai

Energi Alternatif

2. Bidang Kajian : Material dan energi

3. Ketua Peneliti

a. Nama Lengkap : Teguh Ibnu Husada

b. NIM : 5201404004

c. Jurusan/Fakultas : Teknik Mesin / Teknik

d. Universitas : Universitas Negeri Semarang

e. Alamat Rumah/Telepon : Rembang / 085226140325

f. e-mail : [email protected]

4. Anggota Peneliti : Satu orang

5. Dosen Pembimbing

a. Nama Lengkap dan Gelar : Danang Dwi Saputro, S.T. M.T.

b. NIP : 132307549

6. Biaya Total Kegiatan : Rp 2.000.000,-

7. Jangka Waktu Pelaksanaan : Bulan Agustus s/d Oktober tahun 2008

__________________________________________________________________

Semarang, 27 Oktober 2008

Menyetujui:

Ketua Jurusan/ Dosen Pembimbing, Ketua Peneliti,

Danang Dwi Saputro, S.T. M.T. Teguh Ibnu HusadaNIP. 132307549 NIM. 5201404004

Mengetahui:

5

Page 6: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

Pembantu Rektor Bidang Kemahasiswaan

Drs. Masrukhi, M.PdNIP 131764049

PRAKATA

Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah

memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

penulisan laporan penelitian inovatif mahasiswa yang berjudul “Arang Briket

Tongkol Jagung Sebagai Energi Alternatif”.

Karya Tulis ini berisi tentang sebuah gagasan baru tentang enrgi alternatif

baru yang bersumber dari biomasssa. Dalam penulisan ini tidak terlepas dari

bantuan, bimbingan maupun saran dari pihak lain, oleh sebab itu dengan penuh

ketulusan hati penulis mengucapkan terimakasih kepada :

1. Prof. Dr. H. Sudijono Sastroatmodjo, M.Si. Selaku Rektor Universitas

Negeri Semarang

2. Drs. Abdurrahman, M.Pd. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Negeri Semarang.

3. Drs. Wirawan Sembodo, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin

Universitas Negeri Semarang.

4. Danang Dwi S, S.T., M.T. Selaku Dosen pembimbing dalam penulisan

Karya Tulis Mahasiswa ini

Mengingat kekurangan yang ada pada laporan ini penulis mengharapkan

saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan. Semoga laporan penelitian

inovatif mahasiswa ini bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan pembaca

pada umumnya.

Semarang, 27 Oktober 2008

6

Page 7: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

Penulis

DAFTAR ISI

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

RINGKASAN ............................................................................................... ii

ABSTRAK…................................................................................................. iv

HALAMAN PENGESAHAN....................................................................... v

PRAKATA..................................................................................................... vi

DARTAR ISI ................................................................................................ vii

DAFTAR GAMBAR..................................................................................... viii

DAFTAR TABEL.......................................................................................... ix

DAFTR LAMPIRAN..................................................................................... x

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

A. Latar Belakang Masalah............................................................ 1

B. Rumusan Masalah...................................................................... 2

C. Tujuan penelitian....................................................................... 3

D. Manfaat Penelitian..................................................................... 3

II. METODE PENELITIAN................................................................ 3

A. Rancangan Penelitian................................................................. 3

B. Data dan Sumber Data Penelitian.............................................. 9

C. Pengumpulan Data..................................................................... 18

D. Analisis Data.............................................................................. 19

III. HASIL DAN PEMBAHASAN PENELITIAN............................... 20

A. Pengujian Nilai kalor................................................................. 20

B. Pengujian Densitas..................................................................... 21

C. Pengujian Fix carbon................................................................. 23

D. Pengujian Kadar Abu................................................................. 24

IV. KESIMPULAN DAN SARAN....................................................... 26

7

Page 8: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

A. Kesimpulan................................................................................ 26

B. Saran.......................................................................................... 26

DAFTAR PUSTAKA.................................................................................... 27

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Bagan Pembuatan Briket.............................................................. 4

Gambar 2. Alat cetak briket........................................................................... 5

Gambar 3. Pengujian Densitas....................................................................... 9

Gambar 4. Bom kalori meter......................................................................... 14

Gambar 5. Grafik hasil pengujian nilai kalori.............................................. 20

Gambar 6. Grafik hasil pengujian densitas.................................................... 21

Gambar 7. Grafik hasil pengujian fix carbon................................................. 23

Gambar 8. Grafik hasil pengujian kadar abu................................................. 25

\

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Uji Nilai kalori................................................................................. 20

Tabel 1. Uji Densitas...................................................................................... 21

Tabel 1. Uji fix carbon................................................................................... 23

Tabel 1. Uji kadar abu.................................................................................... 24

8

Page 9: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Biodata Ketua dan Anggota

Lmapiran 2. Foto Penelitian

9

Page 10: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Dari fakta dan data yang ada menunjukan bahwa pemakaian bahan bakar

fosil kian mendekati masa pensiun, jumlah cadangan semakin menipis, harga

yang tidak stabil (kecenderungan terus meningkat) dan isu-isu bahwa bahan

bakar fosil menjadi penyebab pemanasan global serta penyebab terjadinya

kerusakan lingkungan sudah mulai terbukti. Untuk mengeliminasi

kemungkinan terburuk dampak pemakaian bahan bakar fosil, setidaknya ada

beberapa alternatif jalan keluar, yaitu :

a. Pencarian ladang baru

b. Penggunan energi secara efisien

c. Pengembangan sumber energi terbarukan

Pilihan pertama mempunyai keterbatasan dalam investasi dan diperlukan

waktu yang lama untuk menemukan cadangan baru. Pilihan kedua, dalam

10

Page 11: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

jangka pendek memang bisa menjadi salah satu solusi yang baik, tetapi ketika

cadangan bahan bakar fosil diperut bumi habis, tidak ada lagi yang bisa

diefisienkan penggunaannya. Pilihan ketiga merupakan pilihan yang dirasa

ideal untuk dijamah. Untuk menempuh pilihan ketiga, diperlukan beberapa

penekanan, diantaranya adalah mengenai pandangan dan pemahaman serta

perlakuan terhadap energi itu sendiri, yakni tidak didasari lagi atas berburu

(energy hunting) yang hanya mencari, menemukan dan memanfaatkan, tetapi

lebih pada naluri energy farming yaitu membuat, menciptakan dan

membudidayakan energi.

Beberapa jenis sumber energi alternatif yang bisa dikembangkan antara

lain energi matahari, energi angin, energi panas bumi, energi panas laut

(OTEC) dan energi biomassa. Diantara sumber-sumber energi alternatif

tersebut, energi biomass merupakan sumber energi alternatif yang perlu

mendapat prioritas dalam pengembangannya dibandingkan dengan sumber

energi yang lain. Di sisi lain, Indonesia sebagai negara agraris banyak

menghasilkan limbah pertanian yang kurang termanfaatkan. Statistik (BPS)

melaporkan bahwa luas lahan pertanian jagung di Indonesia tahun 2004 adalah

3.356.914 ha dengan produksi 11.225.243 ton pipilan. Sedangkan angka

ramalan 2005 luas lahan dan produksinya meningkat menjadi 3.504.234 ha

dengan 12.013.707 ton pipilan kering (BPS, 2005). Limbah pertanian yang

merupakan biomass tersebut merupakan sumber energi alternatif yang

melimpah, dengan kandungan energi yang relatif besar. Limbah pertanian

tersebut apabila diolah dengan pelakuan khusus akan menjadi suatu bahan

bakar padat buatan yang lebih luas penggunaannya sebagai bahan bakar

alternatif yang di sebut biobriket. Briqueting merupakan metode yang efektif

untuk mengkonversi bahan baku padat menjadi suatu bentuk hasil kompaksi

yang lebih mudah untuk digunakan.

Di samping itu sumber energi biomassa mempunyai keuntungan

pemanfaatan (Syafi’i, 2003) antara lain :

a. Sumber energi ini dapat dimanfaatkan secara lestari karena sifatnya

yang renewable resources.

11

Page 12: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

b. Sumber energi ini relatif tidak mengandung unsur sulfur sehingga

tidak menyebabkan polusi udara sebagaimana yang terjadi pada bahan

bakar fosil.

c. Pemanfaatan energi biomassa juga meningkatkan efisiensi

pemanfaatan limbah pertanian.

Dalam hal ini akan dilakukan pembahasan mengenai pengkorversian

tongkol jagung menjadi arang briket, selain dapat meminimalkan pencemaran

emisi sulfur juga dapat memberikan nilai tambah dalam bidang energi, yaitu :

bahan baku dari limbah, nilai kalor tinggi, efesiensi pembakaran tinggi dan

harga jual tinggi. Kemudian pembuatan briket ini dapat memberikan beberapa

keuntungan, antara lain : tidak mengambil tempat, bersih, mudah diangkat,

praktis dan memiliki harga yang lebih ekonomis dibandingkan dengan bahan

bakar fosil serta berfungsi sebagai bahan bakar rumah tangga dan industri.

B. Rumusan Masalah

Jagung merupakan salah satu macam dari tanaman palawija yang juga

dimanfaatkan untuk makanan pokok dan dapat dibuat makanan lain dengan

memproses lebih lanjut sehingga memiliki nilai tambah.

Proses produksi dari tanaman jagung menghasilkan limbah tongkol

jagung yang sangat melimpah. Agar limbah tersebut tidak terbuang sia-sia

maka dapat kita manfaatkan sebagai sumber energi alternatif yang bermanfaat

bagi manusia dan lingkungan seperti halnya dibuat arang briket.

Pembuatan arang briket mempunyai nilai kalor yang lebih tinggi

dibandingkan briket biasa. Berdasarkan penelitian terdahulu pengkonversian

tongkol jagung menjadi briket biasa nilai kalornya belum mencukupi untuk

keperluan industri. Karena permasalahan tersebut, diharapkan arang briket

dengan nilai kalor tinggi mampu memenuhi kebutuhan industri dan mampu

menggantikan bahan bakar padat fosil.

C. Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai dalam penelinitian ini adalah sebagai berikut:

a. Mencari inovasi baru pemanfaatan energi alternatif limbah pertanian

menjadi bahan bakar.

b. Mengkonversi tongkol jagung menjadi arang briket yang berkualitas

dan memiliki nilai ekonomis yang tinggi.

12

Page 13: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

D. Manfaat Penelitian

Secara teoritis manfaat yang didapat dalam penelitian ini adalah sebagai

wacana kajian ilmu pengetahuan bidang energi bagi peneliti pada khususnya

dan masyarakat luas pada umumnya. Manfaat secara praktis di dalam

penelitian ini :

a. Menghasilkan bahan bakar alternatif terbarukan dari limbah pertanian

dan produk yang bernilai ekonomis berupa bahan bakar arang briket.

b. Mengurangi polusi hasil pembakaran limbah tongkol jagung secara

langsung.

c. Memberi solusi terhadap melimpahnya limbah tongkol jagung yang

belum termafaatkan secara maksimal.

d. Mengurangi ketergantungan bahan bakar minyak dengan adanya

bahan bakar alternatif.

e. Bagi masyarakat, dapat meningkatkan pendapatan masyarakat melalui

usaha briket yang berkualitas.

II. METODE PENELITIAN

A. Rancangan Penelitian

Proses pembuatan arang briket dari tongkol jagung adalah dengan

menggunakan proses karbonisasi terlebih dahulu pada suhu yang berkisar

antara 300°C selama 5 jam, digiling, disaring dengan ukuran serbuk yang lolos

sebesar 0,6 mesh, ditimbang dan diberi perekat tepung kanji 6% dengan berat

keseluruhan campuran 6 gram, kompaksi yang dilakukan dalam pembriketan

sebesar 1426,75 Kg/cm², 1630,57 Kg/cm², 1834,39 Kg/cm²

Tahap pembuatan briket dan pengujianya disajikan dalam bagan berikut:

13

Page 14: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

Gambar 1. Bagan pembuatan briket

1. Alat dan Bahan

a. Alat-alat yang digunakan

Gambar 2. Alat cetak arang briket

14

Page 15: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

Keterangan:

1) Alat kompaksi yang digunakan adalah hidrolik manual yang

mempunyai kapasitas 20 ton dan memiliki batas titik aman kompaksi

15 ton.

2) Saringan yang digunakan adalah saringan dengan ukuran 0,6 mesh.

3) Pengujian nilai kalor mengunakan alat Boom Kalori Meter.

4) Pengujian fixed karbon

Kadar karbon terikat (%) = 100 - (Ka + Vm + Abu)

5) Pengujian kadar abu mengunakan oven dan timbangan digital.

6) Pengujian densitas mengunakan jangka sorong

b. Bahan penelitian yang digunakan

1) Tongkol jagung sebagai bahan dasar

2) Tepung kanji sebagai bahan perekat

2. Proses Pembuatan Briket

a. Proses pengolahan bahan serbuk tongkol jagung

1)Awal mula bahan diambil dari alam, yaitu berupa tongkol jagung

yang sudah tidak terpakai.

2)Proses pengarangan tongkol jagung.

3)Arang tongkol jagung dipotong-potong menjadi bagian kecil-kecil.

4)Ditumbuk agar menjadi serbuk yang halus.

5)Saring serbuk tongkol jagung dengan ayakan dengan 0,6 mesh.

6)Serbuk arang tongkol jagung siap dicampur dengan perekat.

b. Proses pencampuran serbuk arang tongkol jagung dengan

perekat

1) Hitung dengan prosentase berat antara serbuk arang tongkol jagung

dengan perekat dengan prosentase 6%

2) Membuat jeli dari tepung kanji, dengan cara mencampur kanji

dengan air panas

3) Timbang serbuk arang tongkol jagung dan perekat.

4) Berat keseluruhan campuran adalah 6 gram

15

Page 16: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

5) Setelah ditimbang perbandingan antara serbuk arang tongkol jagung

dan perekat, lalu dicampur dalam plastik sehingga menjadi satu dan

homogen.

c. Proses pengompaksian briket

1) Siapkan cetakan briket dan alat kompaksi.

2) Masukkan bahan briket yang sudah dicampur kedalam cetakan.

3) Letakkan cetakan yang sudah berisi campuran serbuk arang tongkol

jagung pada bagian bawah alat kompaksi.

4) Putar pengunci tabung oli agar tekanannya tidak turun.

5) Pompalah alat kompaksi hingga indikator menunjukkan pembebanan

yang diinginkan.

3. Langkah Pengujian

a. nilai kalor

1) Timbang sampel dengan cawan dengan teliti sebanyak 1 gram,

kemudian tempatkan pada tempat cawan.

2) Potong kawat niklin 10 cm, pasang pada katup positif dan negatif

pada tempat cawan dan sentuhkan kawat niklin pada sampel.

3) Masukkan perlahan-lahan dalam reaktor dan tutup dengan rapat

dan benar (jangan sampai kawat nikelin lepas dari sampel).

4) Isi reaktor dengan gas oksigen dengan tekanan 20 sampai 30 atm

kemudian tutup kran pembuka gas dengan benar (jangan sampai gas

bocor, jika terjadi kebocoran ulangi pengisian gas).

5) Isi tabung/bejana pemanas dengan air 2000 gram (2000 ml) dengan

tepat, masukkan reaktor kedalam bejana pemanas dan hubungkan

reaktor dengan katup positif dan negatif pada arus.

6) Tutup dengan benar alatnya, pasang termometer khusus bomb

calorimeter dengan benar dan hidupkan pengaduk sehingga suhu

dalam bejana pemanas konstan dan homogen (diaduk selama 5

menit).

7) Tekan tombol pembakar dan amati perubahan suhu awal

pembakaran dan kenaikan suhunya sampai diperoleh suhu konstan

(catat suhunya sebagai suhu akhir).

16

Page 17: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

8) Matikan alatnya, lepas thermometer khusus bomb calorimeter dan

keluarkan reaktornya dan buka kran oksigen sampai oksigen keluar,

kemudian buka reaktor dan bersihkan.

9) Lakukan kalibrasi pembakaran alat dengan mengunakan asam

benzoat sebagai standar seperti langkah kerja diatas, sehingga

diperoleh Tara Energi (W).

Rumus perolehan data :

∆t = T2 – T1

W =

E = kkal/gram

Dimana :

6320 : Nilai kalor/1gr asam benzuat

M : Berat massa benzuat

∆t : Suhu asam benzuat

W : Tara Energi

E : Kalor pembakaran

b. Kadar abu

1) Panaskan cawan kedalam tungku bersuhu 6000C, dinginkan di

desikator (pengering) kemudian timbang.

2) Letakkan 1-2 gram spesimen kedalam cawan dengan tutup terbuka

kemudian masukkan dalam oven pengering.

3) Setelah satu jam tutup kembali cawan, dinginkan didesikator dan

timbang.

4) Ulangi pengeringan dan penimbangan hingga didapatkan berat

konstan 0,1 mg. selama proses pendinginan dan penimbangan

tutuplah cawan untuk menghindari absorpsi uap lembab dari udara.

5) Catat berat (cawan + spesimen) – cawan sebagai berat spesimen

yang telah dikeringkan.

6) Letakkan cawan tertutup beserta isinya ketungku, bakar sampai

semua karbon hilang. Awal mulanya, panaskan perlahan untuk

17

Page 18: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

menghindari kebakaran dan menjaga cawan dari percikan keras

sehingga spesimen utuh. Suhu pembakaran akhir disarankan 580 –

6000C.

7) Letakkan cawan beserta isinya ke desikator, buka tutupnya,

dinginkan dan timbang dengan akurat. Ulangi pemanasan selama 30

menit sampai berat setelah pendinginan konstan 0,2 mg.

Besarnya kadar abu dihitung dengan rumus :

Kadar Abu (%) =

Keterangan:

W1 = Berat abu (gram)

W2 = Berat sampel yang dikeringkan (gram)

c. Densitas

Langkah Pengujian:

1) Siapkan semua peralatan yang digunakan termasuk benda uji

2) Timbang berat briket

3) Ukur volume briket (volume silinder)

4) Hitunglah densitas dengan rumus

ρ =

Gambar 3. Pengujian densitas

Keterangan :

18

Page 19: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

ρ : Berat jenis briket

m : massa briket (gr)

v : volume briket ( )

d. Fixed Carbon (karbon terikat)

Kadar karbon terikat adalah fraksi karbon dalam arang selain

fraksi abu, zat mudah menguap dan air, perhitungan kadar karbon

sebagaimana disebutkan oleh Earl (1974) sebagai berikut:

Kadar karbon terikat (%) = 100 - (Ka + Vm + Abu)

Keterangan:

Ka : Kadar Air (%)

Vm : kadar zat mudah mudah menguap (volatile matter) (%)

Abu : kadar abu (%)

B. Data dan Sumber Data Penelitian

1. Biomassa Sebagai Sumber Energi

Biomassa adalah suatu limbah benda padat yang bisa dimanfaatkan

lagi sebagai sumber bahan bakar. Biomassa meliputi limbah kayu, limbah

pertanian/perkebunan/hutan, komponen organik dari industri dan rumah

tangga. Energi biomassa dapat menjadi sumber energi alternatif pengganti

bahan bakar fosil (minyak bumi) karena beberapa sifatnya yang

menguntungkan yaitu sumber energi ini dapat dimanfaatkan secara lestari

karena sifatnya yang dapat diperbaharui (renewable resources), sumber

energi ini relatif tidak mengandung unsur sulfhur sehingga tidak

menyebabkan polusi udara dan juga dapat meningkatkan efisiensi

pemanfaatan sumber daya hutan dan pertanian (Syafi’i, 2003).

Biomassa dikonversi menjadi energi dalam bentuk bahan bakar

cair, gas, panas, dan listrik. Teknologi konversi biomassa menjadi bahan

bakar padat, cair, dan gas, antara lain teknologi pirolisa (bio-oil),

esterifikasi (bio-diesel), teknologi fermentasi (bio-etanol), anaerobik

digester (biogas). Dan teknologi konversi biomassa menjadi energi panas

19

Page 20: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

yang kemudian dapat diubah menjadi energi mekanis dan listrik, antara

lain, teknologi pembakaran dan gasifikasi.

Teknologi konversi termal biomassa meliputi pembakaran

langsung, gasifikasi, dan pirolisis atau karbonisasi. Masing-masing metode

memiliki karakteristik yang berbeda dilihat dari komposisi udara dan

produk yang dihasilkan. (Jawa Pos, 22 Juni 2007).

2. Konsep Konversi

Herman Hindarso, Anastasia Lidya Maukar. (2000), meneliti

bahwa proses konversi biomassa menjadi bioarang sebagai bahan bakar

alternatif, berdasarkan hasil percobaan pirolisis biomassa jerami padi, daun

sono dan tongkol jagung dengan menggunakan gas inert nitrogen dan

karbon dioksida (laju alirnya hingga 6 L/menit) pada suhu 250 – 450 °C

dapat disimpulkan bahwa semakin besar suhu, hasil bioarang semakin

berkurang, kadar karbon dan nilai kalor meningkat dan polusi yang

ditimbulkan lebih ramah lingkungan karena tidak mengandung unsur

sulfur dan nitrogen oksida ke udara bebas Dan untuk analisis kelayakan

ekonomi, proyek pembuatan bioarang pada skala komersial bersifat

feasible dan menguntungkan untuk didirikan.

Kuncoro dkk. (1999), meneliti pembakaran briket tanpa karbonasi

akan menyebabkan penyalaan briket menjadi mudah dibandingkan dengan

briket yang telah dikarbonasi. Hal ini dikarenakan briket tanpa karbonasi

masih mengandung kadar volattile matter yang cukup banyak. Disamping

itu mekanisme perubahan panas briket juga akan berubah. Sementara itu

Zapusek et al. (2003), melakukan penelitian mengenai pengaruh

temperatur dan lama pembakaran terhadap sifat-sifat dasar batubara

setelah dikarbonasi. Hasil penelitiannya menyebutkan bahwa untuk variasi

temperatur karbonasi semakin tinggi akan meningkatkan kandungan

karbon, nilai kalori, abu dan sulfur sedangkan kandungan air, zat volatile

matter dan hidrogen akan menurun. Untuk variasi waktu karbonasi yang

dilakukan pada temperatur karbonasi yang sama dihasilkan bahwa semakin

20

Page 21: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

lama waktu karbonasi maka kandungan kalori, karbon, sulfur dan abu akan

meningkat, sedangkan untuk kandungan air, zat volatile matter dan

hidrogen serta nitrogen menurun.

3. Proses Konversi Biomassa Menjadi Energi

a. Teknologi konversi termal biomassa proses pembakaran langsung.

Proses pembakaran langsung adalah proses yang paling mudah

dibandingkan dengan lainnya. Biomassa langsung dibakar tanpa proses-

proses lainnya. Cara seperti ini sangat mudah dijumpai. Di pedesaan

Indonesia, banyak masyarakat memanfaatkan kayu bakar sebagai bahan

bakar karena praktis dan mudah mendapatkannya walaupun secara umum

efisiensinya sangat rendah.

Sedangkan di dunia industri, model pembakaran langsung juga

banyak digunakan terutama untuk produksi listrik seperti di pabrik kelapa

sawit dan gula yang memanfaatkan limbahnya sebagai bahan bakar.

Biomassa dapat dibakar dalam bentuk serbuk, briket, ataupun batangan

yang disesuaikan dengan penggunaan dan kondisi biomassa.

b. Teknologi konversi termal biomassa gasifikasi

Teknologi konversi termal biomassa gasifikasi, dasarnya adalah

usaha penggunaan bahan bakar padat yang lebih dahulu diubah dalam

bentuk gas. Pada proses gasifikasi ini, biomassa dibakar dengan udara

terbatas sehingga gas yang dihasilkan sebagian besar mengandung karbon

monoksida.

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 persen. Beberapa metode gasifikasi telah dikembangkan

seperti fixed bed dan fluidized bed gasifier.

c. Teknologi konversi termal biomassa pirolisis

Teknologi konversi termal biomassa pirolisis yaitu pembakaran

biomassa pada kondisi tanpa oksigen. Tujuannya adalah melepaskan zat

terbang (volatile matter) yang terkandung pada biomassa. Secara umum

21

Page 22: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

kandungan zat terbang dalam biomassa cukup tinggi. Produk proses

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

berupa arang (char) yang kemudian disebut karbonisasi.

Karbonisasi biomassa 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.

Prinsip proses karbonisasi adalah pembakaran biomassa tanpa

adanya kehadiran oksigen. Sehingga yang terlepas hanya bagian volatile

matter, sedangkan karbonnya tetap tinggal di dalamnya. Temperatur

karbonisasi akan sangat berpengaruh terhadap arang yang dihasilkan

sehingga penentuan temperatur yang tepat akan menentukan kualitas

arang. (Jawa Pos. Rabu, 30 Mei 2007).

Penelitian telah banyak dilakukan untuk mempelajari potensi energi

biomassa dalam bentuk padat dari berbagai limbah pertanian seperti:

ampas tebu (Apolinario et al 1997), sekam padi (Estela 2002), serta batang

gandum dan rumput (Mani , S. et al 2002), sedangakan Jekayinfa, S.O

(2005) melakukan penelitian terhadap limbah dari 10 jenis tanaman

pertanian lokal di Nigeria termasuk tongkol jagung.

Sulistiono (2006) meneliti bio briket yang menggunakan bahan

baku dari sabut kelapa yang dicampur dengan batubara. Hasil penelitian

menunjukkan ada pengaruh campuran batubara terhadap karakteristik

briket. Dalam penelitiannya terlihat bahwa semakin banyak campuran

batubara yang digunakan, nilai kalornya semakin meningkat. Ini

membuktikan bahwa batubara dapat menaikkan nilai kalor dari bahan baku

dasar.

4. Sifat Briket

a. Kadar Abu

Kandungan abu merupakan ukuran kandungan material dan

berbagai material anorganik didalam benda uji. Metode pengujian ini

meliputi penetapan abu yang dinyatakan dengan presentase sisa hasil

22

Page 23: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

oksidasi kering benda uji pada suhu ± 580-6000C, setelah dilakukan

pengujian kadar air.

Abu adalah bahan yang tersisa apabila kayu dipanaskan hingga

berat konstan (Earl ,1974). Kadar abu ini sebanding dengan kandungan

bahan anorganik di dalam kayu. Salah satu unsur utama yang terkandung

dalam abu adalah silika dan pengaruhnya kurang baik terhadap nilai kalor

yang dihasilkan. Abu terdiri dari bahan mineral seperti lempung, silika,

kalsium, serta magnesium oksida dan lain – lain.

b. Berat jenis (Densitas)

Menurut Haygreen dan Bower (1989) berat jenis adalah

perbandingan antara kerapatan kayu (atas dasar berat kering tanur dan

volume pada kadar air yang telah ditentukan) dengan kerapatan air pada

suhu 4oC. Air memiliki kerapatan 1g/cm3 atau 1000 kg/m3 pada suhu

standar tersebut. Soeparno dkk (1999) mengemukakan berat jenis yang

tinggi menunjukkan kekompakan kerapatan arang briket yang dihasilkan.

Sudrajad (1983), mengatakan berat jenis kayu sangat mempengaruhi

kadar air, kadar abu, kadar zat terbang, kadar karbon terikat dan nilai kalor

briket yang dihasilkan. Selanjutnya disebutkan briket dari kayu

berkerapatan tinggi menunjukkan nilai kerapatan, keteguhan tekan, kadar

abu, kadar karbon terikat, dan nilai kalor yang lebih tinggi dibandingkan

briket yang dibuat dari kayu yang berkerapatan rendah.

c. Nilai kalor

Nilai kalor bahan bakar adalah jumlah panas yang dihasilkan atau

ditimbulkan oleh suatu gram bahan bakar tersebut dengan meningkatkan

temperatur 1 gr air dari 3,50 C – 4,50 C, dengan satuan kalori

(Koesoemadinata : 1980). Dengan kata lain nilai kalor adalah besarnya

panas yang diperoleh dari pembakaran suatu jumlah tertentu bahan bakar

didalam zat asam. Makin tinggi berat jenis bahan bakar, makin tinggi nilai

kalor yang diperolehnya. Misal bahan bakar minyak dengan berat jenis

0,75 atau grafitasi API 70,6 mempunyai nilai kalor 11.700 kal/gr.

Nilai kalor merupakan ukuran panas atau energi yang dihasilkan.,

dan diukur sebagai nilai kalor kotor/ gross calorific value (GCV).

Perbedaannya ditentukan oleh panas laten kondensasi dari uap air yang

23

Page 24: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

dihasilkan selama proses pembakaran. GCV mengasumsikan seluruh uap

yang dihasilkan selama proses pembakaran sepenuhnya

terembunkan/terkondensasikan. Nilai kalor netto (NCV) mengasumsikan

air yang keluar dengan produk pengembunan tidak seluruhnya

terembunkan. Bahan bakar harus dibandingkan berdasarkan NCV

(www.energyefficiencyasia.org). Syachri (1983) menyatakan bahwa yang

sangat mempengaruhi nilai kalor kayu adalah zat karbon, lignin, dan zat

resin, sedangkan kandungan selulosa kayu tidak begitu berpengaruh

terhadap nilai kalor kayu

Kalori meter bom adalah suatu alat yang digunakan untuk

menentukan panas yang dibebaskan oleh suatu bahan bakar dan oksigen

pada volume tetap. Alat tersebut ditemukan oleh Prof. S. W. Parr pada

tahun 1912, oleh sebab itu alat tersebut sering disebut ”Parr Oxygen Bomb

Calorimeter”.

Gambar 4. Bom kalori meter

d. Fixed carbon (karbon terikat)

Djatmiko dkk. (1981 dalam Wiranthaka, 2004) mengemukakan

karbon terikat sebagi karbon (C) dalam arang selain fraksi abu, air, dan zat

mudah menguap. Karbon terikat mempunyai peranan yang cukup penting

untuk menentukan kualitas arang karena akan mempengaruhi besarnya

nilai kalor yang dihasilkan. Semakin tinggi karbon terikat dalam arang,

semakin tinggi pula nilai kalor yang dihasilkan. Arang yang bermutu baik

24

Page 25: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

adalah arang yang mempunyai nilai kalor dan karbon terikat tinggi, tetapi

mempunyai kadar abu yang rendah.

Menurut Soeparno dkk. (1999) faktor jenis kayu sangat berpengaruh

pada besarnya kadar karbon terikat dalam briket arang karena kandungan

kimia di dalamnya. Besarnya kandungan selulosa dalam kayu akan

mempengaruhi kadar karbon terikat dalam briket arang. Kandungan

selulosa yang tinggi akan menyebabkan kadar karbon terikat yang tinggi

pula. Hal ini disebakan komponen penyusun selulosa sebagian besar

adalah karbon.

Earl (1974) menyebutkan karbon pada kayu sekitar 50% dari berat

kering kayu tersebut, sedangkan kadar karbon pada arang biasanya

berkisar antara 20-40% dari berat kering kayu semula. Hal ini

menunjukkan ada karbon yang hilang pada saat proses pengarangan

berlangsung.

Imam Budi Raharjo. (2006) Nilai kadar karbon diperoleh melalui

pengurangan angka 100 dengan jumlah kadar air (kelembaban), kadar abu,

dan jumlah zat terbang. Nilai ini semakin bertambah seiring dengan

tingkat pembatubaraan. Kadar karbon dan jumlah zat terbang digunakan

sebagai perhitungan untuk menilai kualitas bahan bakar, yaitu berupa nilai

fuel ratio.

Komponen yang bila terbakar tidak membentuk gas, yaitu “karbon

tetap” atau“KT” atau “FC” (fixed carbon).

(www.chemeng.ui.ac.id/~wulan/Materi/lecture%20notes/

tekban_2trnsprn.PDF.)

5. Briket dan Proses Pembuatan Briket

Briket merupakan bahan bakar padat yang terbuat dari limbah

organik, limbah pabrik maupun dari limbah perkotaan. Bahan bakar padat

ini murupakan bahan bakar alternatif atau merupakan pengganti bahan

bakar minyak yang paling murah dan dimungkinkan untuk dikembangkan

secara masal dalam waktu yang relatif singkat mengingat teknologi dan

25

Page 26: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

peralatan yang digunakan relatif sederhana (Kementrian Negara Riset dan

Teknologi @2004.ristek.go.id).

Salah satu teknologi yang menjanjikan adalah proses pembriketan.

Teknologi ini secara sederhana didefinisikan sebagai proses densifikasi

untuk memperbaiki karakteristik bahan baku. Sifat-sifat penting dari briket

yang mempengaruhi kualitas bahan bakar adalah sifat fisik, kimia dan

daya tahan briket. Sebagai contoh adalah karakteristik densitas, ukuran

briket, kandungan air, nilai kalor, kadar abu dan kepekatan asap. Penelitian

ini menyelidiki pemanfaatan biomassa yang melimpah sebagai sumber

energi dengan menjadikannya biobriket.

Dengan menggunakan analisis proximate diukur beberapa

parameter seperti : kandungan air, volatile matter, kandungan abu, fixed

carbon dan nilai kalor dari biomassa. Parameter-parameter tadi

memberikan sifat teknis dari energi biomassa sebagai bahan bakar

potensial pengganti bahan bakar fosil. Pemilihan biomassa berdasarkan

nilai kalor yang tinggi, kandungan volatil yang tinggi, kadar abu rendah,

kandungan fixed carbon sedang dan ketersediaannya yang melimpah.

Ada bermacam-macam jenis briket yang dapat digolongkan

menurut bahan baku dan dalam masa proses pembuatannya meliputi:

a. Briket dilihat dari bahan baku

1) Organik, bahan baku ini biasanya berasal dari pertanian dan hutan.

2) An organik, bahan baku ini biasanya berasal dari limbah perkotaan

dan limbah pabrik.

b. Briket dilihat dari proses pembuatan

1) Jenis Berkarbonisasi (super), jenis ini mengalami terlebih dahulu

proses dikarbonisasi sebelum atau sesudah menjadi briket. Dengan

proses karbonisasi zat-zat terbang yang terkandung dalam briket

tersebut diturunkan serendah mungkin sehingga produk akhirnya

tidak berbau dan berasap, namun biaya produksi menjadi

26

Page 27: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

meningkat karena pada bahan baku briket tersebut terjadi rendemen

sebesar 50%. Briket ini cocok untuk digunakan untuk keperluan

rumah tangga serta lebih aman dalam penggunaannya.

2) Jenis Non Karbonisasi (biasa), jenis yang ini tidak mengalamai

proses karbonisasi sebelum diproses menjadi briket dan

harganyapun lebih murah. Karena zat terbangnya masih terkandung

dalam briket maka pada penggunaannya lebih baik menggunakan

tungku (bukan kompor) sehingga akan menghasilkan pembakaran

yang sempurna dimana seluruh zat terbang yang muncul dari briket

akan habis terbakar oleh lidah api dipermukaan tungku. Briket ini

umumnya digunakan untuk industri kecil (Kementrian Negara

Riset dan Teknologi Nilai kalor bahan bakar adalah jumlah panas

yang dihasilkan atau ditimbulkan oleh suatu gram bahan bakar

tersebut dengan meningkatkan temperatur 1 gr air dari 3,50 C – 4,50

C, dengan satuan kalori (Koesoemadinata :

1980)@2004.ristek.go.id).

6. Bahan Perekat

(Estela (2002) menggunakan dua cara dalam pembuatan briket yaitu

kompaksi rendah dengan menggunakan bahan pengikat clay, bentonit,

serta yucca starch dan kompaksi tinggi tanpa bahan pengikat. Dalam

penelitian ini perekat yang digunakan adalah tepung kanji.

Sedangkan tepung adalah partikel padat yang berbentuk butiran halus

atau sangat halus tergantung pemakaiannya. Biasanya digunakan untuk

keperluan penelitian, rumah tangga, dan bahan baku industri. Tepung bisa

berasal dari bahan nabati misalnya tepung terigu dari gandum, tapioka dari

singkong, maizena dari jagung atau hewani misalnya tepung tulang dan

tepung ikan. Tepung kanji merupakan produk olahan berupa tepung yang

diperoleh dari umbi ketela pohon. Kanji dikenal juga sebagai aci atau

tapioka.(http://id.wikipedia.org/wiki/Tepung_kanji). Dibuat dari pati

singkong (cassava). Kanji sering dipakai campuran untuk makanan, yaitu

sebagai pengental, dengan sifat itulah kanji digunakan sebagai perekat

dalam penelitian ini.

C. Pengumpulan Data

27

Page 28: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

Pengumpulan data merupakan suatu pekerjaan yang penting dalam

penelitian, karena dalam pengumpulannya harus benar-benar teliti.

Sehingga pada waktu data dianalisis dapat menghasilkan data yang bagus.

Dalam penelitian ada beberapa metode pengumpulan data yang

digunakan seperti :

1. Metode dokumentasi

Metode dokumentasi yaitu mencari data mengenai hal-hal atau

variable yang berupa catatan, trnskrip, buku, surat kabar, majalah, prasasti,

notulen rapat, lengger, anggenda, dan sebagainya.

a. Dokumentasi dan record digunakan karena merupakan sumber yang

stabil.

b. Berguna sebagai bukti untuk suatu pengujian.

c. Relatif murah dan mudah diperoleh.

Dalam penelitian ini alasan peneliti menggunakan metode

dokumentasi adalah untuk memperkuat data-data primer dari penelitian

secara langsung.

2. Metode penelitian langsung

Merupakan metode pengumpulan dan langsung ke lapangan atau

laboratorium terhadap obyek penelitian. Hasilnya dicata untuk kemudian

dianalisis (Sudjana, 1989).

Dalam hal ini untuk mengetahui sifat fisik-kimia dari briket yang

dibuat, peneliti menggunakan beberapa pengujian sampel.

Pengujian sampel penelitian meliputi :

a. Pengujian Kalori

b. Pengujian Densitas

c. Pengujian Kadar abu

d. Pengujian Fixed Karbon

D. Analisi Data

Analisi data merupakan bagian yang amat penting dalam metode

ilmiah karena dengan analisis inilah data mentah yang telah dikumpulkan

oleh peneliti dapat diberi arti dan makna yang berguna dalam memecahkan

masalah penelitian, sehingga akan didapat suatu kesimpulan yang benar.

Proses analisis dimulai dengan menelaah seluruh data yang tersedia

28

Page 29: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

dengan berbagai sumber yaitu dokumentasi, observasi dan penelitian

langsung. Dari hasil perolehan data, maka hasil penelitian dianalisis secara

tepat agar simpulan yang diperoleh tepat pula. Dalam proses analisis data

ada dua unsur yang dipertimbangkan oleh penganalisis yaitu :

1. Reduksi Data

Reduksi data diartikan sebagai proses pemilihan pemusatan

perhatian pada penyerderhanaan, pengabstrakan, dan transformasi data

”kasar” yang muncul dari catatan-catatan tertulis di lapangan (Rohidi,

1992:16). Reduksi data berlangsung selama proyek berlangsung, reduksi

data bukan merupakan suatu hal yang terpisah dari analisis. Dengan

demikian reduksi data bukan merupakan bentuk analisis yang

menggolongkan, mengarahkan, menajamkan, membuang hal-hal yang

tidak perlu dengan cara yang sedemikian rupa, sehingga kesimpulan

akhirnya dapat ditarik dan diverifikasi.

2. Penyajian data

Sajian data adalah suatu informasi yang memungkinkan kesimpulan

dapat ditarik (Rohidi, 1992 : 17). Dengan melihat suatu sajian data,

penganalisis akan dapat memahami apa yang terjadi, serta memberikan

apa yang peluang bagi penganalisis untuk mengerjakan sesuatu pada

analisis / tindakan lain berdasarkan pemahaman tersebut. Guna

memberikan gambaran yang jelas dalam sajian data, perlu

dipertimbangkan efisien dan efektifitas dari sajian informasi yang akan

disampaikan dalam satu sajian yang baik dan jelas sistematikanya.

Dalam penyajian data yang akan digunakan dalam penelitian ini

adalah dengan tabel.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN PENELITIANA. Pengujian Nilai Kalor

Tabel 1. Uji nilai kalori arang briket tongkol jagung dengan variasi pembebanan

Arang Briket Tongkol Jagung dengan pembebanan 7 ton

29

Page 30: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

Pengamatan 1 5.581,21 kalori/gramRata-rata :

5.516,85 kalori/gramPengamatan 2 5.446,44 kalori/gram

Pengamatan 3 5.602,90 kalori/gram

Arang Briket Tongkol Jagung dengan pembebanan 8 ton

Pengamatan 1 5.543,24 kalori/gramRata-rata :

5.527,01 kalori/gramPengamatan 2 5.446,44 kalori/gram

Pengamatan 3 5.591,90 kalori/gram

Arang Briket Tongkol Jagung dengan pembebanan 9 ton

Pengamatan 1 5.579,43 kalori/gramRata-rata :

5.531,55 kalori/gramPengamatan 2 5.495,16 kalori/gram

Pengamatan 3 5.520,06 kalori/gram

Dari tabel hasil pengujian di atas dapat dibuat grafik sebagai berikut :

Gambar 5. Grafik hasil pengujian nilai kalori

Dari hasil uji nilai kalori arang briket tongkol jagung dengan variasi

pembebanan, terlihat semakin tinggi pembebanan, nilai kalorinya semakin

tinggi. Tetapi perbedaan nilai kalori antar variasi pembebanan hanya selisih

sedikit atau tidak signifikan, Ini disebabkan oleh kadar air yang ada pada

masing-masing arang briket berbeda. Untuk arang briket dengan

pembebanan tinggi kadar airnya rendah sehingga nilai kalorinya tinggi,

30

5.505,00

5.510,00

5.515,00

5.520,00

5.525,00

5.530,00

5.535,00

7 8 9

Pembebanan (ton)

Nilai Kalor (kal/gr)

Page 31: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

sebaliknya untuk arang briket dengan pembebanan rendah kadar airnya lebih

banyak sehingga nilai kalorinya turun.

Dari grafik pengujian nilai kalori yang dilakukan menunjukkan bahwa

arang briket yang mempunyai nilai kalori tinggi adalah arang briket dengan

pembebanan 9 ton sebesar 5.531,55 kalori/gram. Sedangkan nilai kalori

yang paling rendah adalah arang briket dengan pembebanan 7 ton sebesar

5.516,85 kalori/gram.

B. Pengujian Densitas (Berat Jenis)Tabel 2. uji densitas arang briket tongkol jagung dengan variasi

pembebanan

NOPembebanan(ton

)M(gr) t(mm) D(mm) V( ) Ρ( )

1 7 4 15,62 25,80 8,25 0,492 8 4 14,44 25,10 7,73 0,563 9 4 13,80 25,00 6,68 0,63

Dari tabel di atas dapat dibuat grafik seperti di bawah ini :

31

Page 32: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

Gambar 6. Grafik hasil pengujian densitas

Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, terlihat bahwa nilai berat

jenis dari briket yang dikompaksi 7 ton memiliki berat jenis paling rendah

sebesar 0,49 gr/cc. sedangkan nilai berat jenis tertinggi didapat arang briket

tongkol jagung yang dikompaksi 9 ton sebesar 0,63 gr/cc.

Densitas berpengaruh terhadap tingkat energi yang terkandung dalam

briket. Semakin tingki densitas semakin tinggi pula enrgi yang terkandung

di dalamnya. Dengan tingkat densitas yang tinggi juga mempunyai

keuntungan, diantaranya :

1. Briket menjadi lebih padat dan kuat

atau tingkat stability tinggi.

2. Lebih ringkas, tidak memakan

tempat.

Sudrajad (1983), mengatakan berat jenis kayu sangat mempengaruhi

kadar air, kadar abu, kadar zat terbang, kadar karbon terikat dan nilai kalor

briket yang dihasilkan. Selanjutnya disebutkan briket dari kayu berkerapatan

tinggi menunjukkan nilai kerapatan, keteguhan tekan, kadar abu, kadar

karbon terikat, dan nilai kalor yang lebih tinggi dibandingkan briket yang

dibuat dari kayu yang berkerapatan rendah.

32

Densitas (gr/cc)

Pembebanan (ton)

Page 33: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

C. Pengujian Fix Carbon (Karbon Terikat)103.74

Tabel 3. Hasil pengujian Kadar Karbon Terikat (Fixed Carbon)

No.

Variasi Pembebanan

Pengujian

Kadar Air (%)

Volatile Matter (%)

Kadar abu (%)

Kadar Karbon (%)

Rata – Rata Kadar Karbon (%)

1 7 tonI 9,300 38,257 19,200 33,243

34,58II 9,400 39,027 19,350 33,223III 8,740 34,236 19,750 37,274

2 8 tonI 8,946 36,936 14,450 39,669

34,59II 9,095 39,255 20,300 31,350III 9,291 39,660 18,300 32,749

3 9 tonI 7,300 38,700 19,790 34,210

34,59II 7,186 38,700 20,850 32,550III 6,947 35,687 17,100 36,980

Gambar 7. Grafik hasil pengujian fix carbon

Kadar karbon terikat adalah fraksi karbon dalam arang selain fraksi

abu,zat mudah menguap dan air. Dari tabel dan grafik di atas menunjukkan

variasi pembebanan kompaksi kurang berpengaruh terhadap kandungan

karbon terikat pada arang briket.

33

Pembebanan (ton)

Fix carbon (%)

7 8 9

35,5

35

34,5

34

Page 34: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

Semua arang briket yang diuji didapatkan rata-rata menmpunyai

kandungan karbon terikat sebesar 34,5 %. Hal ini disebabkan besar

pembebanan tidak mempengaruhi kadar karbon terikat dalam arang briket.

Karbon terikat sangat baik pengaruhnya terhadap nilai kalori dari

briket. Semakin tinggi kadar karbon terikat dari briket maka semakin tinggi

pula nilai kalorinya.

D. Pengujian Kadar Abu Tabel 4. Hasil pengujian kadar abu arang briket tongkol jagung dengan variasi pembebanan

NOVariasi

Pembebanan

Pengujian

Penimbangan

Berat Cawan(gram)

Berat Cawan

+ Sampel(gram)

Berat Cawan + Abu(gram)

Kadar Abu(%)

Rata – rata

Kadar Abu(%)

1 7 tonI 7,896 9,987 8,292 18,938

17,732II 9,176 11,548 9,583 17.158III 22,234 24,234 22,576 17,100

2 8 tonI 12,836 14,836 13.125 14,450

17,683II 8,850 10,850 9,256 20,300III 14,114 16,114 14,480 18,300

3 9 tonI 8,214 10,215 8,530 15,792

17,518II 8,955 10,957 9,308 17,632III 8,255 10,257 8,638 19,131

34

Page 35: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

Gambar 8. Grafik hasil pengujian Kadar Abu

Pengujian Kadar Abu

Kandungan abu merupakan ukuran kandungan material dan berbagai

material anorganik didalam benda uji. Metode pengujian ini meliputi

penetapan abu yang dinyatakan dengan prosentase sisa hasil oksidasi kering

benda uji pada suhu ± 580-6000C, setelah dilakukan pengujian kadar air.

Dari hasil pengujian kadar abu yang dilakukan, menunjukkan bahwa

arang briket dengan pembebanan 7 ton memiliki kadar abu paling tinggi, yaitu

17,732 %. Sedangkan untuk arang briket dengan pembebanan 9 ton memiliki

kadar abu rendah, yaitu 17,518 %. Hal ini membuktikan bahwa semakin tinggi

pembebanan pada saat kompaksi maka arang briket yang dihasilkan memiliki

kadar abu rendah.

Kadar abu berpengaruh negatif terhadap nilai kalor. Semakin tinggi

kadar abu maka semakin rendah nilai kalornya.

35

Pembebanan (ton)

Kadar Abu (%)

7 8 9

18,5

18

17,5

17

Page 36: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

IV. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis data penelitian mengenai pengaruh variasi

tekanan kompaksi dan penambahan perekat terhadap sifat fisik arang briket

tongkol jagung, diperoleh kesimpulan sebagai berikut :

Semakin tinggi tekanan kompaksi atau pembebanan semakin tinggi pula

densitas dari arang briket tongkol jagung. Pembebanan berpengaruh juga terhadap

kadar abu dan nilai kalori, dimana nilai kalori menjadi menningkat jika

pembebanan tinggi. Sedangkan untuk kadar abu, semakin tinggi pembebanan

semakin rendah kadar abunya.

Fix karbon pada arang briket tongkol jagung tidak dipengaruhi oleh

pembebanan.

B. Saran

Penelitian yang dilaksanakan masih perlu pengembangan lebih lanjut.

Peneliti berharap ada penelitian labih lanjut yang dapat meneruskan ini, sehingga

akan didapatkan hasil-hasil yang lebih sempurna.

36

Page 37: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

DAFTAR PUSTAKA

Anonim., 2006. Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia. www.energyefficiencyasia.org

Anonim., 2007. Briket Batubara Sebagai Alternatif Pengganti Minyak Tanah. Kementrian Negara Riset dan Teknologi @2004.ristek.go.id.

Appolinario, M. A, Gantalena, D. V, Escarilla, L. T., 1997, Study on the Production Of Briquettes From Baggase.

Badan Pusat Statistik (BPS). 2005. Lahan Pertanian Jagung. BPS. Jakarta.

Budi Raharjo, Imam., 2006. Mengenal Batubara (Sumber: Berita Iptek18/2/2006)www. ndeni.org/index2.php?option=com_content&do_pdf=1&id=50

Earl, D.E., 1974. A report on Corcoal, Andre Meyer Researc Fellow. FAO. Rome.

Estela, A., 2002, Rice husk – an Alternative Fuel in Peru, Boiling Point No.48.

Gunawan, Anton., 2007, Pengaruh Prosentase Campuran Batubara Terhadap Karakteristik Briket Tongkol Jagung, Skripsi, FT UNNES (tidak dipublikasikan).

Haygreen, J.G dan J.L. Bowyer., 1989. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu Semua Pengantar. Diterjemahkan oleh Sutjipto A.Hadikusumo. Gadjah Mada University press. Yogyakarta.

Hindarso, Herman., Anastasia Lidya Maukar., 2000. Proses Konversi Biomassa menjadi Bioarang sebagai Bahan Bakar Alternatif. (Masih dalam penelitian Anton Skripsi Gunawan).

Kuncoro, H., Herbawamurti, T.E, Hawaria, Darmawan., 1999, Study On Coal Briquettes Stove In Indonesia, Energy Technology Laboratory, LSDE-BPPT, Jakarta.

Mani sudhagar, et al., 2002. Compaktion Behavior of Same Biomass Grinds, AIC Meeting in Saskaton. Saskatchewan USA.

Riset dan Teknologi., 2007. Briket dari Limbah Perkotaan.Riset dan Teknologi @2004.ristek.go.id).

37

Page 38: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

Rohidi., (1992:16). (Masih dalam penelitian skripsi Anton gunawan)

Soeparno dkk., 1999. Pengaruh Jenis Serbuk, Kerapatan Ogalit terhadapRendemen dan Kualitas Briket Arang, Prosiding Seminar Nasional II MAPEKI, Buku I. BRIGAF. Yogyakarta.

Sudrajat, R., 1983. Pengaruh Bahan Baku, Jenis Perekat, dan Tekanan Kempa Terhadap Kualitas Briket Arang. Laboran PPPHH No. 165:7-17. Bogor.

Sudjana., 1989. Metode Stastika. Taristo. Bandung

Syafi’i, W., 2003. Hutan Sumber Energi Mass Depan. www.kompas.co.id. Harian kompas 15 april 2003.

Sulistyanto, Amin., 2006. Karakteristik Pembakaran Biobriket Campuran Batubara dan Sabut Kelapa. Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Yandi bagus., 2007. Bahan Energi Alternatif. Jawa Pos, 22 Juni 2007).

Yandi bagus, 2007. Bahan Energi Alternatif. Jawa Pos. Rabu, 30 Mei 2007

Zapusek, A., Wirtgen, C., Lenart, F., 2003, Characterisation Of Carbonizate Produced From Velenje Lignite In Lab-Scale Reactor, ERICo Velenje, Institute for Ecological reseach, Koroska 58, 3320 Velenje, Slovania.

------------------., Bahan Bakar dan Pembakaran.

www.chemeng.ui.ac.id/~wulan/Materi/lecture%20notes/tekban_2trnsprn.PDF.

38

Page 39: Laporan PIM ( Arang Briket Tongkol Jagung Sebagai Energi Alter Nat If) B

Lampiran 2. Foto Penelitian

39