JURNAL PENELITIAN DOSEN PEMULA 2012 fix

LAPORAN HASIL PENELITIAN

DOSEN PEMULA

KAJIAN PEMANFAATAN TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TANKOS) SEBAGAI KATALIS BASA PADA

REAKSI TRANSESTERIFIKASI METIL ESTER DAN BRIKET BIOARANG SEBAGAI ENERGI

ALTERNATIF TERBARUKAN DAN RAMAH LINGKUNGAN

TIM PENGUSUL

KETUA : IRIANTO SASTRO, P., SST/NIDN.1126098401 ANGGOTA : ANTO SUSANTO, SST/ NIDN. 1126058301

DANA BERASAL DARI ANGGARAN DIPA (Daftar Isian Pelaksana Anggaran) KOPERTIS WILAYAH XI TAHUN 2012

POLITEKNIK KETAPANG Desember, 2012

Bidang Ilmu : Pertanian

KAJIAN PEMANFAATAN TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT (TANKOS) SEBAGAI KATALIS BASA PADA REAKSI TRANSESTERIFIKASI METIL ESTER DAN BRIKET

BIOARANG SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF TERBARUKAN DAN RAMAH LINGKUNGAN

1). Irianto Sastro, P., 2). Anto Susanto

1), 2). Staff Pengajar di Program Studi Teknologi Pengolahan Hasil Perkebunan Jurusan Teknologi Pertanian Politeknik Ketapang.

[email protected]

ABSTRAK

Krisis energi dan bahan bakar sudah terjadi sejak akhir tahun 1970, sehingga awal tahun 1980 mulai dipikirkan tentang kemungkinan habisnya cadangan bahan bakar dari sumber yang tidak terbarukan (bahan bakar berbasis minyak bumi), dan mencari sumber bahan bakar alternatif. Biodiesel merupakan salah satu sumber energi alternatif pengganti bahan bakar mesin diesel yang bersifat renewable, biodegradeble serta mempunyai beberapa keunggulan dari segi lingkungan apabila dibandingkan dengan petroleum diesel, demikian juga halnya briket bioarang, juga diharapkan dapat dijadikan sebagai energi alternatif bagi masyarakat sekitar yang ada didaerah. Secara statistik pada uji Anava dengan nilai signifikance sebesar 5%, perlakuan penambahan konsentrasi abu tankos dan suhu pada reaksi transesterifikasi berpengaruh nyata terhadap viskositas kinematik pada suhu 25oC (cp), bilangan asam (mg/gr), dan kadar air sedimen (%), sedangkan untuk parameter massa jenis (gr/cm3) secara statistik berpengaruh tidak nyata, sedangkan untuk perlakuan penambahan perbandingan cangkang-tankos sawit dan konsentrasi perekat kanji yang digunakan berpengaruh nyata terhadap nilai kadar air (%), kadar abu (%), kadar zat menguap/terbang (%), kadar karbon terikat (%), kerapatan (g/cm3), keteguhan tekan (g/cm3) maupun nilai kalor (kal/g). Kualitas metil ester yang dihasilkan, khususnya untuk parameter bilangan asam sudah memenuhi syarat stardar mutu biodiesel menurut SNI-04-7182-2006, sedangkan untuk parameter kadar air, viskositas maupun massa jenis belum memenuhi standar mutu SNI, dan untuk kualitas briket bioarang tankos yang dihasilkan, khususnya untuk parameter kadar air, kerapatan, keteguhan maupun nilai kalor sudah cukup baik dan memenuhi standar mutu SNI, sedangkan untuk nilai kadar abu, kadar zat terbang maupun kadar karbon terikat hanya beberapa perlakuan yang sudah memenuhi standar mutu SNI. Kata Kunci : katalis, abu, tankos, metil ester, biodiesel, briket bioarang

PENDAHULUAN

Krisis energi dan bahan bakar sudah

terjadi sejak akhir tahun 1970, sehingga awal tahun 1980 mulai dipikirkan tentang kemungkinan habisnya cadangan bahan bakar dari sumber yang tidak terbarukan (bahan bakar berbasis minyak bumi), dan mencari sumber bahan bakar alternatif (Knothe dalam Yitnowati, 2008).

Jika kita lihat dari segi peningkatan pertumbuhan ekonomi serta populasi dengan segala aktifitasnya akan meningkatkan kebutuhan energi disemua sektor pengguna energi. Konsumsi energi final meningkat dari 221,33 juta setara barel minyak (SBM) pada tahun 1990 menjadi 489,01 juta SBM pada tahun 2003 atau meningkat sebesar 6,3% per tahun. Berdasarkan jenis energinya, konsumsi bahan bakar minyak (BBM) merupakan konsumsi energi final terbesar. Pada tahun

2003 konsumsi BBM sebesar 329 juta SBM (67,7%), bahan bakar gas (BBG) sebesar 63 juta SBM (13,0%), listrik sebesar 55 juta SBM (11,3%), batu bara sebesar 31 juta SBM (6,4%) dan LPG sebesar 8 juta SBM (1,6%). Sebagian besar konsumsi BBM digunakan untuk sektor transportasi (Sugiono, 2008). Stok minyak mentah yang berasal dari fosil ini terus menurun sedangkan jumlah konsumsinya terus meningkat setiap tahunnya, sehingga perlu dicari alternatif bahan bakar lain, terutama dari bahan yang terbarukan. Salah satu alternatifnya adalah biodiesel, untuk menggantikan solar. dengan ketersediaan minyak bumi yang saat ini semakin terbatas, menyebabkan perhatian terhadap penggunaan minyak nabati sebagai bahan bakar telah bangkit kembali. Hasil-hasil penelitian menunjukan bahwa berbagai minyak nabati memiliki potensial cukup besar

sebagai bahan bakar alternatif mesin diesel (biodiesel), karena memiliki karakteristik yang serupa dengan bahan bakar mesin diesel yang berasal dari minyak bumi (Hamid, 2002). Biodiesel adalah bahan bakar dari minyak nabati yang memiliki sifat menyerupai solar dan prospektif untuk dikembangkan sebagai sumber energi alternatif pensubstitusi solar. Pengembangan biodiesel dapat mensubstitusi sebagian ataupun seluruhnya pemakaian bahan bakar solar. Pada tahun 2007-2010, mulai akan diberlakukan substitusi biodiesel dalam solar sekitar 5% dan 10% (Hambali, 2006).

Salah satu proses pembuatan biodiesel selama ini memerlukan katalis basa NaOH dan KOH untuk mempercepat terbentuknya produk. Harga katalis basa NaOH dan KOH tersebut relatif mahal sehingga pembuatan biodiesel dari minyak nabati dinilai belum ekonomis mengingat biaya produksi yang relatif masih mahal. Katalis yang sangat mungkin berharga murah adalah dengan memanfaatkan kandungan basa dalam abu tandan kosong sawit. Abu yang diperoleh dari pembakaran tandan kelapa sawit (TKS) mempunyai kadar kalium yang tinggi (45-50%) sebagai K2O (Kittikun, dalam Yitnowati et al., 2008), sehingga abu TKS ini sering digunakan sebagai pengganti pupuk (Saletes dalam Yitnowati et al., 2004). Penelitian berikutnya mengaplikasikan pemanfaatan abu TKS sebagai katalis basa. Pemanfaatan abu tandak kosong kelapa sawit sebagai sumber katalis basa untuk pembuatan biodiesel dari minyak biji sawit melalui reaksi transesterifikasi dalam media metanol telah dilakukan oleh Yoeswono et al., (2007). Sibarani (2006) dengan bahan baku minyak kelapa juga melakukan sintesis biodiesel menggunakan katalis abu TKS.

Briket bioarang yang baik tersebut tentunya harus mengetahui terlebih dahulu formulasi bahan baku yang optimum dan konsentrasi penambahan perekat kanji yang digunakan, untuk mengetahui formulasi dasar tersebut maka perlu dilakukan adanya penelitian agar dapat memenuhi kriteria standar briket bioarang yang baik. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses pada pembuatan briket bioarang tersebut menjadi fokus pada penelitian ini, sehingga

harapannya akan diperoleh kombinasi limbah cangkang dan tandan kosong kelapa sawit serta konsentrasi perlakuan penambahan perekat kanji yang optimum untuk menghasilkan mutu briket bioarang yang dihasilkan.

METODE

Pelaksanaan penelitian dilakukan di

laboratorium Teknologi Hasil Pertanian Politeknik Ketapang Kalimantan Barat, dan hasil analisa dilakukan di Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutan Pusat Penelitian dan Pengembangan Keteknikan Kehutanan dan Pengolahan Hasil Hutan Bogor Jawa Barat.

Alat yang digunakan dalam penelitian diantaranya : seperangkat alat gelas, satu set alat refluk (labu leher tiga kapasitas 500 mL), thermometer, pengaduk magnet, pemanas listrik. sistem pendingin, stopwatch, timbangan elektrik, penyaring 100 mesh, mortar, cawan porselin, oven, media cetak briket bioarang berbentuk silinder, muffle furnance, bom calorimeter, crucible porcelain, timbangan analitis, desikator, silica gel, peralatan analitik gas dan hardener meter dan dongkrak hidrolik. Bahan yang digunakan diantaranya : minyak kelapa sawit, limbah cangkang dan tandan kosong kelapa sawit (tankos) dari PT. Gunajaya Karya Gemilang (PT.GKG) berlokasi di Kecamatan Kendawangan, methanol, air bebas ion, asam sulfat, bahan kimia analisis, perekat (kanji), air, barium hidroksida 0.1N, indicator phenol pthalaine, HCL 0.1N, dan Na2CO3 0.1N.

Penelitian pembuatan metil ester dengan katalis basa abu tandan kosong kelapa sawit merupakan penelitian eksperimental faktorial dengan rancangan percobaan Rancangan Acak Lengkap (RAL). Faktor yang dicoba dalam penelitian ini adalah : 1. Faktor 1 (pertama) merupakan banyaknya konsentrasi abu tandan kosong (tankos) yang ditambahkan, terdiri dari 3 taraf yaitu : a. Banyaknya konsentrasi abu tandan kosong 15 gram atau 0,15% (TS1) b. Banyaknya konsentrasi abu tandan kosong 20 gram atau 0,2% (TS2), dan c. Banyaknya konsentrasi abu tandan kosong 25 gram atau 0,25% (TS3)

2. Faktor 2 (dua) merupakan perlakuan suhu pada saat proses reaksi transesterifikasi, terdiri dari 3 taraf yaitu : a. Perlakuan suhu kamar (S1) b. Perlakuan suhu 60oC (S2), dan c. Perlakuan suhu 90oC (S3)

Sedangkan pada penelitian briket bioarang berbahan baku tandan kosong dan cangkang kelapa sawit merupakan penelitian eksperimental faktorial dengan rancangan percobaan Rancangan Acak Kelompok (RAK). Faktor yang dicoba dalam penelitian ini adalah: Perlakuan perbandingan konsentrasi cangkang dan tandak kosong kelapa sawit (P), terdiri dari 4 taraf. a. Cangkang dan tankos 1:10 (P1); b. Cangkang cangkang dan tankos 1:15 (P2); c. Cangkang cangkang dan tankos 1:20 (P3); d. Cangkang cangkang dan tankos 1:25 (P4), dan : Perlakuan konsentrasi perekat kanji yang digunakan (K), yang terdiri dari 4 taraf. a. Konsentrasi 0 persen kanji (K0); b. Konsentrasi 2 persen kanji (K1); c. Konsentrasi 4 persen kanji (K2); d. Konsentrasi 6 persen kanji (K3) Preparasi abu tankos kelapa sawit

Abu TKKS digerus dengan dengan mortar dan disaring dengan penyaring mesh 100. Selanjutnya abu dikeringkan dalam oven pada temperatur 110°C selama 2 jam. Proses pembuatan biodiesel

Sejumlah tertentu abu tandan kosong kelapa sawit (sesuai per lakuan pada penel i t ian, 15 gram atau 0,15% (TS1), 20 gram atau 0,2% (TS1) dan 25 gram atau 0,25% (TS1) direndam dalam 75 mL metanol teknis dari

Brataco Chemika (BM = 32,04 g mol-1) selama ± 48 jam pada temperatur kamar. Ekstrak yang diperoleh dicukupkan volumenya sehingga diperoleh rasio mol metanol/minyak kelapa sawit tertentu yang akan digunakan untuk melakukan reaksi transesterifikasi terhadap 250 g minyak ke lapa sawit (dengan asumsi bahwa minyak sawit merupakan minyak kelapa sawit

dengan BM = 704 g mol-1). Reaksi transesterifikasi dilakukan pada

labu leher tiga kapasitas 500 mL, yang dilengkapi dengan pemanas listrik, termometer, pengaduk magnet, dan sistem pendingin, refluks dilakukan pada temperatur suhu : S 1 = suhu kamar, S2 = 600C dan S3 = 900C.

.

Ditimbang 250 g minyak kelapa sawit dan dituang dalam labu leher tiga, kemudian dirangkai dengan sistem pendingin. Sejumlah tertentu larutan metanol yang telah dipersiapkan dituang ke dalam labu leher tiga tersebut, dan pengaduk magnet dihidupkan dengan perputaran (rpm) P1 = 250, waktu reaksi dicatat sejak pengaduk magnet dihidupkan

Setelah reaksi berjalan Selama t1 = 60 menit, pengadukan dihentikan, campuran yang terbentuk dituang dalam corong pemisah, dibiarkan terjadi pemisahan selama 2 jam pada temperatur kamar. Lapisan metil ester yang terbentuk dipisahkan dari lapisan gliserol, selanjutnya didistilasi sampai temperatur 74°C untuk menghilangkan sisa metanol. Untuk menghilangkan sisa katalis dan gliserol dalam metil ester dilakukan pencucian dengan menggunakan air berulang kali, sampai diperoleh lapisan air yang jernih. Kemudian metil ester dikeringkan dengan penambahan Na2SO4 anhidrat p.a (E.Merck).

Prosedur Kerja Pembuatan Briket Bioarang Proses pembuatan briket bioarang dalam penelitian dilakukan dengan beberapa tahap, diantaranya : a). Tahap persiapan bahan baku

Tahap ini bertujuan untuk mempersiapkan bahan-bahan yang akan digunakan dalam percobaan sehingga mempunyai bentuk yang seragam dan dapat dengan mudah digunakan dalam tahapan selanjutnya b). Tahap pengarangan

Tahap ini bertujuan untuk mengubah cangkang kelapa sawit dan tandan kosong sawit menjadi serbuk arang yang digunakan pada tahap selanjutnya. c). Tahap pencetakan dan pengeringan

Serbuk arang dari 2 bahan berbeda yaitu campuran cangkang dan TKS kemudian dicampurkan dengan rasio 1 : 10; 1 ;15; dan 1: 20 dan 1:25(w/w) serta perekat berupa kanji. Konsentrasi kanji adalah 0 %, 2%, dan 4% dan 6% (w/w), kemudian dimasukkan kedalam alat pencetak yang mempunyai ukuran teknis diameter 5 cm dan tinggi 5 cm, ditekan dengan alat pengempa. Briket bioarang yang sudah selesai dicetak dimasukkan kedalam oven untuk dikeringkan dengan temperatur 1000C sampai kering (1-8 jam).

HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Abu Tankos Kelapa Sawit

Abu tandan kosong kelapa sawit (tankos) merupakan katalis heterogen yang mengandung bermacam-macam unsur logam, sehingga penggunaannya harus lebih banyak dibandingkan dengan katalis homogen. Sebelum menjadi abu, limbah tandan kosong

kelapa sawit terlebih dahulu dibakar pada suhu antara 500 oC sampai dengan 800oC selama 3-5 jam. Menurut Yoeswono et all. (2006), dengan melarutkan sejumlah tertentu abu kedalam sejumlah tertentu metanol, logam kalium akan terekstraksi ke dalam metanol dan diharapkan akan bereaksi lebih lanjut membentuk garam metoksida sebagai produk intermediate.

Tabel 1. Kadar Kalium Dalam Ekstrak Abu TKS Dengan Metode Teknis Berat abu (gram) Kalium terekstrak (gram) Kalium terekstraksi sebagai K2CO3 (gram)

5,0328 10,0241 15,0413 20,0265 25,0176

0,1871 0,2541 0.3723 0,4572 0,4960

0,6620 0,8991 1,3174 1,6178 1,7551

Sumber : Yoeswono, et all. (2008)

2. Abu Tankos Sebagai Katalis Metil Ester Metil ester yang dihasilkan secara visual memiliki warna kuning terang, jernih dan encer. Warna yang lebih cerah dikarenakan hasil reaksi dengan pelarut organik metanol. Bilangan Asam (mg/g)

Gambar 1. Grafik Hasil Analisis

Bilangan Asam

Gambar 1. Grafik hasil analisis bilangan asam, menunjukan bahwa nilai bilangan asam yang dihasilkan sudah memenuhi syarat dan sudah sesuai dengan stardar mutu biodiesel menurut SNI-04-7182-2006. Dalam stardar mutu biodiesel menurut SNI-04-7182-2006, ditetapkan untuk angka/bilangan asam (mg-KOH/g) biodiesel sebesar maksimal 0,8 mg-KOH/g.

Dari uji Anava perlakuan penambahan konsentrasi abu tankos dan suhu pada reaksi transesterifikasi berpengaruh nyata terhadap nilai angka asam metil ester yang dihasilkan. Sedangkan pada uji lanjut LSD diperoleh data seperti terlihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Pengaruh Penambahan Konsentrasi Abu Tankos dan Suhu Reaksi Transesterifikasi Terhadap Nilai Angka Asam

Perlakuan Nilai Angka Asam (mg/gr) Perlakuan Nilai Angka Asam (mg/gr) TS1S1 TS1S2 TS1S3 TS2S1 TS2S2

0,24h 0,73b 0,65c 0,28gh 0,58d

TS2S3 TS3S1 TS3S2 TS3S3

0,80a 0,34f 0,42e 0,33fg

Keterangan : Angka-angka yang ikut oleh huruf yang sama berarti berbeda tidak nyata pada taraf 5%

Massa Jenis Pada Suhu 25oC (kg/cm3)

Gambar 2. Grafik Hasil Analisis Massa

Jenis Pada Suhu 25oC Data hasil penelitian tersebut menyebutkan bahwa nilai massa jenis sedikit melebihi SNI. Hal ini menunjukan bahwa reaksi transesterifikasi belum berjalan secara sempurna dan masih mengandung trigliserida, selain itu juga peningkatan nilai massa jenis juga di duga karena masih banyak terdapat sisa katalis yang tidak terbuang sempurna pada proses pencucian biodiesel, selain itu juga dalam pengujian dilakukan pada suhu 25oC sedangkan menurut SNI yaitu suhu 40oC.

Dari perhitungan secara statistik (lampiran V massa jenis), menyatakan bahwa pada uji Anava perlakuan penambahan konsentrasi abu tankos dan suhu pada reaksi transesterifikasi berpengaruh tidak nyata

terhadap nilai massa jenis metil ester yang dihasilkan, maka tidak perlu analisis lanjut uji least significant difference test ( LSD) atau uji beda nyata terkecil (BNT). Viscositas Kinematik Pada Suhu 25oC (Cp)

Gambar 3. Hasil Analisis Viskositas

Kinematik 25oC

Dalam stardar mutu biodiesel menurut SNI-04-7182-2006, ditetapkan untuk nilai viskositas kinematik pada suhu 40oC mm2/s (Cst) biodiesel sebesar 2,3 – 6,0 mm2/s (Cst), sedangkan nilai viskositas kinematik biodiesel yang tertera pada penelitian masih dalam satuan cp.

Dari uji Anava perlakuan penambahan konsentrasi abu tankos dan suhu pada reaksi transesterifikasi berpengaruh nyata terhadap nilai viskositas metil ester yang dihasilkan. Sedangkan pada uji lanjut LSD diperoleh data seperti terlihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Pengaruh Penambahan Konsentrasi Abu Tankos dan Suhu Reaksi Transesterifikasi Terhadap Nilai Viskositas Kinematik

Perlakuan Nilai Viskositas Kinematik Pada Suhu 25oC (cp) Perlakuan Viskositas Kinematik Pada Suhu

25oC (cp) TS1S1 TS1S2 TS1S3 TS2S1 TS2S2

45,00b 30,00d 40,00c 50,00a 30,00d


25,00e 20,00f 30,00d


Kadar Air Sedimen (%)

Dalam stardar mutu biodiesel menurut SNI-04-7182-2006, ditetapkan untuk nilai kadar air (%) biodiesel sebesar maksimal 0.05 (%), sehingga dapat disimpulkan bahwa nilai kadar air pada semua perlakuan tidak sesuai standar SNI. Hal ini diduga terjadi pada saat

pencucian metil ester dengan menggunakan air hangat tidak maksimal pada saat pemisahan metil ester dengan air, selain itu juga proses pemanasan metil ester yang dilakukan untuk menghilangkan kandungan air bahan yang dilakukan juga belum maksimal. Hasil penelitian pada Gambar 4.

Gambar 4. Grafik Hasil Analisis Kadar Air

Dari uji Anava perlakuan penambahan konsentrasi abu tankos dan suhu pada reaksi transesterifikasi berpengaruh nyata terhadap nilai kadar air metil ester yang dihasilkan. Sedangkan pada uji lanjut LSD diperoleh data seperti terlihat pada Tabel 4. Pengaruh penambahan konsentrasi abu tankos dan suhu reaksi transesterifikasi terhadap nilai kadar air.

Tabel 4. Pengaruh Penambahan Konsentrasi Abu Tankos dan Suhu Reaksi Transesterifikasi Terhadap Nilai Kadar Air

Perlakuan Nilai Kadar Air Sedimen (%) Perlakuan Nilai Kadar Air Sedimen (%) TS1S1 TS1S2 TS1S3 TS2S1 TS2S2

2.22h 2.85d 4.47b 2.50fe 2.55e


3.04c 2.42g 2.47fg 3.82a


3. Briket Bioarang Tankos Kadar Air (%)

Gambar 5. Grafik Kadar Air Briket Bioarang Tankos

Nilai kadar air seperti yang tampak

pada gambar 5. tersebut cenderung semakin meningkat dengan adanya peningkatan perekat, hal ini diduga karena adanya penambahan kadar air dari bahan perekat itu sendiri sehingga kadar air briket bioarang tankos akan meningkat pula.

Kadar air briket sangat mempengaruhi nilai kalor atau nilai panas yang dihasilkan.

Tingginya kadar air akan menyebabkan penurunan nilai kalor. Hal ini disebabkan karena panas yang tersimpan dalam briket terlebih dahulu digunakan untuk mengeluarkan air yang ada sebelum kemudian menghasilkan panas yang dapat dipergunakan sebagai bahan pembakaran (Hendra, 2000).

Dari uji Anava perlakuan penambahan perbandingan cangkang-tankos sawit dan konsentrasi perekat kanji yang digunakan berpengaruh nyata terhadap nilai kadar air

briket bioarang tankos yang dihasilkan. Sedangkan pada uji lanjut LSD diperoleh data seperti terlihat pada Tabel 5.

Tabel 5. Perbandingan Tankos-Cangkang Sawit dan Konsentrasi Perekat Kanji Pada Briket Bioarang Tankos Terhadap Nilai Kadar Air

Perlakuan Nilai kadar air (%) Perlakuan Nilai kadar air (%) K0P1 K0P2 K0P3 K0P4 K1P1 K1P2 K1P3 K1P4

5.70k 6.25i 6.53g 6.53g 6.51g 6.11j 6.97d 7.09c

K2P1 K2P2 K2P3 K2P4 K3P1 K3P2 K3P3 K3P4

6.46h 7.06c 6.81e 7.46a 6.46h 7.09c 6.70f 7.36b


Kadar Abu (%)

Gambar 6. Grafik Kadar Abu Briket Bioarang Tankos

Dari hasil penelitian Gambar 6. nilai

rata-rata kadar abu antara 13.17% sampai dengan 25.05% tidak dapat memenuhi standar syarat mutu yang ditetapkan oleh SNI yaitu 8%, dan juga belum dapat memenuhi standar mutu buatan Jepang (3-6%), Inggris (5,9%) maupun standar yang ditetapkan oleh Amerika (8,3%). Nilai kadar abu yang tinggi tersebut diduga karena adanya kandungan silika yang terdapat pada bahan yang cukup

tinggi, baik pada tankos maupun cangkang kelapa sawit.

Dari uji Anava perlakuan penambahan perbandingan cangkang-tankos sawit dan konsentrasi perekat kanji yang digunakan berpengaruh nyata terhadap nilai kadar abu briket bioarang tankos yang dihasilkan. Sedangkan pada uji lanjut LSD diperoleh data seperti terlihat pada Tabel 6.

Tabel 6. Perbandingan Tankos-Cangkang Sawit dan Konsentrasi Perekat Kanji Pada Briket Bioarang Tankos Terhadap Nilai Kadar Abu

Perlakuan Nilai kadar abu (%) Perlakuan Nilai kadar abu (%) K0P1 K0P2 K0P3 K0P4 K1P1 K1P2 K1P3 K1P4

23.66d 24.78b 21.71i 18.87n 13.17o 25.04a 19.54m 24.35c


21.46j 21.84h 19.53m 22.82e 20.23l 21.09k 21.98g 22.35f


Kadar Zat Menguap/Terbang (%)

Gambar 7. Grafik Kadar Zat Menguap/Terbang Briket Bioarang Tankos

Dengan demikian, nilai rata-rata kadar

zat menguap/terbang antara 21,42% sampai dengan 34,23% masih belum memenuhi standar syarat mutu yang ditetapkan oleh SNI yaitu 15% maupun standar syarat mutu Inggris (16,4%), tetapi sebagian perlakuan memenuhi standar syarat mutu buatan Jepang (15-30%) dan standar yang ditetapkan oleh Amerika (19-28%). Tinggi-rendahnya kadar zat menguap/terbang pada briket bioarang tankos diduga karena kesempurnaan proses karbonisasi dan juga dipengaruhi oleh waktu dan suhu pada saat proses pengarangan bahan

tankos maupun cangkang kelapa sawit. Semakin besar suhu dan waktu pengarangan maka semakin banyak zat menguap yang terbuang, sehingga pada saat pengujian kadar zat menguap/terbang akan diperoleh kadar zat menguap/terbang yang rendah.

Dari uji Anava perlakuan penambahan perbandingan cangkang-tankos sawit dan konsentrasi perekat kanji yang digunakan berpengaruh nyata terhadap nilai kadar zat menguap/terbang briket bioarang tankos yang dihasilkan. Sedangkan pada uji lanjut LSD diperoleh data seperti terlihat pada Tabel 7.

Tabel 7. Perbandingan Tankos-Cangkang Sawit dan Konsentrasi Perekat Kanji Pada Briket

Bioarang Tankos Terhadap Nilai Kadar Zat Menguap/Terbang

Perlakuan Nilai kadar zat menguap/terbang (%) Perlakuan Nilai kadar zat menguap/terbang (%)


23.96j 22.98l 23.41k 21.42m 30.78e 27.83h 28.67g 24.45i


32.81c 30.71e 29.34f 27.81h 33.57b 34.17a 32.54d 34.23a


Kadar Karbon Terikat (%)

Gambar 8. Grafik Kadar Karbon terikat Briket Bioarang Tankos

Tampak dari hasil penelitian pada

Gambar 8. nilai rata-rata kadar karbon terikat antara 43,42% sampai dengan 59,71% masih belum memenuhi standar syarat mutu yang ditetapkan oleh SNI yaitu 70% maupun standar syarat mutu Inggris (75,3%), dan juga belum memenuhi standar syarat mutu buatan Jepang (60-80%) ataupun standar yang ditetapkan oleh Amerika (60%). Menurut Soeparno et, all. (1999), kadar karbon terikat yang tinggi menunjukan kualitas briket bioarang yang baik, dimana menurut Djarmiko et all. (1981), kadar karbon terikat

ini merupakan fraksi karbon dalam arang selain fraksi abu, air maupun zat menguap. Hal ini dikarenakan semakin tinggi kadar karbon terikat maka semakin tinggi nilai kalornya karena setiap ada reaksi oksidasi menghasilkan kalor (Puspasari, 2011).

Dari uji Anava perlakuan penambahan perbandingan cangkang-tankos sawit dan konsentrasi perekat kanji yang digunakan berpengaruh nyata terhadap nilai kadar karbon terikat briket bioarang tankos yang dihasilkan. Sedangkan pada uji lanjut LSD diperoleh data seperti terlihat pada Tabel 8.

Tabel 8. Perbandingan Tankos-Cangkang Sawit dan Konsentrasi Perekat Kanji Pada Briket Bioarang Tankos Terhadap Nilai Kadar Karbon Terikat

Perlakuan Nilai kadar karbon terikat (%) Perlakuan Nilai kadar karbon terikat (%) K0P1 K0P2 K0P3 K0P4 K1P1 K1P2 K1P3 K1P4

52.36c 52.23d 54.88b 59.71a 46.06l 47.10j 51.78e 51.29f


45.73m 47.43i 51.12g 49.36h 46.19k 44.72o 45.47n 43.41p


Kadar Air Sedimen (%)

Menurut Ismayana (2011), kerapatan menunjukan perbandingan antara berat dan volume briket. Kerapatan briket berpengaruh terhadap kualitas briket, karena kerapatan yang tinggi dapat meningkatkan nilai kalor bakar briket, dimana besar atau kecilnya kerapatan tersebut dipengaruhi oleh ukuran dan kehomogenan bahan penyusunan briket itu sendiri. Kerapatan juga dapat

mempengaruhi keteguhan tekan, lama pembakaran dan mudah tidaknya pada suatu briket akan dinyalakan. Kerapatan yang terlalu tinggi dapat mengakibatkan briket sulit terbakar, sedangkan briket yang memiliki kerapatan yang tidak terlalu tinggi maka akan memudahkan pembakaran, karena semakin besar rongga udara atau celah yang dapat dilalui oleh oksigen dalam proses pembakaran

Gambar 9. Grafik Kerapatan Briket Bioarang Tankos

Tampak dari hasil penelitian pada

Gambar 8. nilai rata-rata kerapatan antara 0.84% sampai dengan 1.51% masih dapat memenuhi standar syarat mutu yang ditetapkan oleh standar mutu Jepang (1,0-1,2) tetapi hanya sebagian perlakuan memenuhi standar syarat mutu buatan Amerika (1%), sedangkan semua perlakuan belum memenuhi

standar syarat mutu yang ditetapkan oleh Inggis (0,46%)

Dari uji Anava perlakuan penambahan perbandingan cangkang-tankos sawit dan konsentrasi perekat kanji yang digunakan berpengaruh nyata terhadap nilai kerapatan briket bioarang tankos yang dihasilkan. Sedangkan pada uji lanjut LSD diperoleh data seperti terlihat pada Tabel 9.

Tabel 9. Perbandingan Tankos-Cangkang Sawit dan Konsentrasi Perekat Kanji Pada

Briket Bioarang Tankos Terhadap Nilai Kerapatan Perlakuan Nilai kerapatan (gr/cm3) Perlakuan Nilai kerapatan (gr/cm3)


1.19def 1.07hi 1.08ghi 0.84j

1.25cd 1.34b

1.14efg 1.03i


1.13fgh 1.22d 1.20ed 1.20de 1.29bc 1.51a 1.22d

1.14efg Keterangan : Angka-angka yang ikut oleh huruf yang sama berarti berbeda tidak nyata pada taraf 5%

Keteguhan Tekan (g/cm3)

Gambar 10. Grafik Keteguhan Tekan Briket Bioarang Tankos

Semakin tinggi nilai keteguhan tekan briket bioarang tankos berarti daya tahan terhadap pecah semakin baik. Hal tersebut tentunya akan memberikan keuntungan pada saat di dalam kegiatan, seperti pengemasan maupun pendistribusian dan pengangkutan bahan briket bioarang tankos.

Dari uji Anava perlakuan penambahan perbandingan cangkang-tankos sawit dan konsentrasi perekat kanji yang digunakan berpengaruh nyata terhadap nilai keteguhan tekan briket bioarang tankos yang dihasilkan. Sedangkan pada uji lanjut LSD diperoleh data seperti terlihat pada Tabel 10.

Tabel 10. Perbandingan Tankos-Cangkang Sawit dan Konsentrasi Perekat Kanji Pada Briket Bioarang Tankos Terhadap Nilai Keteguhan Tekan

Perlakuan Nilai keteguhan tekan (kg/cm3) Perlakuan Nilai keteguhan tekan (kg/cm3) K0P1 K0P2 K0P3 K0P4 K1P1 K1P2 K1P3 K1P4

4.00k 2.46m 3.38l 4.61j 11.68i 12.30h 14.45e 12.30h


13.07f 12.30h 12.92g 15.23d 18.61b 24.30a 16.92c 12.91g


Nilai Kalor (kal/g)

Gambar 11. Grafik Nilai Kalor Briket Bioarang Tankos

Nilai kalor sangat menentukan kualitas briket bioarang tankos, dalam penelitian yang dilakukan oleh Djatmiko et all. (1981) arang yang bermutu baik merupakan arang yang memiliki nilai kalor yang tinggi, karena munurut Onu (2010) nilai kalor merupakan faktor terpenting dalam sifat energi dan biasanya berhubungan dengan benda sebagai penghantar panas.

Tampak dari hasil penelitian pada Gambar 11. nilai rata-rata kalor antara 3537.00 kal/g sampai dengan 5196.00 kal/g, sebagian perlakuan masih dapat memenuhi

standar syarat mutu yang ditetapkan oleh standar mutu SNI (5000 kal/g) tetapi tidak dapat memenuhi persyaratan mutu Jepang (6000-7000 kal.g) ataupun standar mutu Inggris (7289 kal/g) maupun standar mutu Amerika (6230 kal/g).

Dari uji Anava perlakuan penambahan perbandingan cangkang-tankos sawit dan konsentrasi perekat kanji yang digunakan berpengaruh nyata terhadap nilai kalor briket bioarang tankos yang dihasilkan. Sedangkan pada uji lanjut LSD diperoleh data seperti terlihat pada Tabel 11.

Tabel 11. Perbandingan Tankos-Cangkang Sawit dan Konsentrasi Perekat Kanji Pada Briket Bioarang Tankos Terhadap Nilai Kalor

Perlakuan Nilai keteguhan tekan (kg/cm3) Perlakuan Nilai keteguhan tekan (kg/cm3) K0P1 K0P2 K0P3 K0P4 K1P1 K1P2 K1P3 K1P4

5028.00c 4393.00n 5196.00a 3537.00o 4626.00j 4668.00i 5069.00b 4743.00g


4523.00l 4716.00h 4828.00f 4957.00d 4576.00k 4510.00m 4577.00k 4873.00e


KESIMPULAN 1) Perlu dilakuakan ekstraksi terhadap abu

tandan kosong dengan menggunakan metanol sebelum digunakan sebagai katalis pada reaksi transesterifikasi pada pembuatan metil ester.

2) Dari perhitungan secara statistik pada uji Anava dengan nilai signifikance sebesar 5%, menunjukan bahwa perlakuan penambahan konsentrasi abu tankos dan suhu pada reaksi transesterifikasi berpengaruh nyata terhadap viskositas kinematik pada suhu 25oC (cp), bilangan asam (mg/gr), dan kadar air sedimen (%). Sedangkan untuk parameter massa jenis (gr/cm3) secara statistik berpengaruh tidak nyata.

3) Kualitas metil ester yang dihasilkan, khususnya untuk parameter bilangan asam sudah memenuhi syarat stardar mutu biodiesel menurut SNI-04-7182-2006, sedangkan untuk parameter kadar air, viskositas maupun massa jenis belum memenuhi standar mutu SNI.

4) Dari perhitungan secara statistik pada uji Anava dengan nilai signifikance sebesar 5%, menunjukan bahwa perlakuan penambahan perbandingan cangkang-tankos sawit dan konsentrasi perekat kanji yang digunakan berpengaruh nyata terhadap nilai kadar air (%), kadar abu (%), kadar zat menguap/terbang (%), kadar karbon terikat (%), kerapatan (g/cm3), keteguhan tekan (g/cm3) maupun nilai kalor (kal/g).

5) Kualitas briket bioarang tankos yang dihasilkan, khususnya untuk parameter kadar air, kerapatan, keteguhan maupun nilai kalor sudah cukup baik dan

memenuhi standar mutu SNI, sedangkan untuk nilai kadar abu, kadar zat terbang maupun kadar karbon terikat hanya beberapa perlakuan saja sudah memenuhi standar mutu SNI.

SARAN

1) Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang katalis abu tankos sebagai katalis basa pada reaksi transesterifikasi metil ester dengan variabel putaran (rpm), waktu yang digunakan maupun konsentrasi perbandingan metanol-minyak yang baik.

2) Perlu dilakukan penelitian pembuatan arang tankos dengan waktu pembakaran/pirolisis tepat pada saat pembuatan arang dan dengan suhu yang optimal, sehingga dihasilkan arang sebagai bahan pembuatan briket yang baik, serta perlu adanya rancangan alat pirolisis yang baik untuk pembakaran bahan tandan kosong kelapa sawit, karena tankos merupakan selulosa/serat sifatnya mudah habis terbakar.

UCAPAN TERIMA KASIH Kami ucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya, kepada semua pihak, khususnya kepada lembaga penyandang dana, Ditjen Dikti dan Kopertis XI Wilayah Kalimantan yang telah mempercayakan kepada kami, dengan dana daftar isian pelaksana anggaran (DIPA 2012).

DAFTAR PUSTAKA Anshori, M.A. dan M. Sumertajaya. 2000.

Perancangan Percobaan dengan Aplikasi SAS dan MINITAB Jilid 1. IPB Press, Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Aritonang, H. 2010. Rancang Bangun

Kompor Biobriket. Jurnal. Badan Pusat Statistik (BPS). 2010. Kabupaten

Ketapang dalam Angka. Badan Pusat Statistik Ketapang. 2009; Data

Informasi Komoditas Unggulan Ketapang.

Budiman, S., Sukrido dan A. Harliana. 2011.

Pembuatan Biobriket Dari Campuran Bungkil Biji Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) Dengan Sekam Sebagai Bahan Bakar Alternatif. Jurnal.

Hambali, E. 2006. Partisipasi Perguruan

Tinggi Dalam Pengembangan Biodiesel Dan Bioethanol Di Indonesia. Workshop Nasional Bisnis Biodiesel dan Bioethanol di Indonesia.

Hambali, Erliza. Mujdalipah, Siti, et al.2008.

Teknologi Bioenergi, Biodesel, Bioetanol, Biogas, Pure Plant Oil, Biobriket Dan Bio-oil. Agro Media Pustaka. Jakarta.

Hambali, Erliza. Partisipasi Perguruan

Tinggi Dalam Pengembangan Biodiesel Dan Bioethanol Di Indonesia. Workshop Nasional Bisnis Biodiesel dan Bioethanol di Indonesia. Jakarta, Tanggal 21 November 2006.

Hamid, Tilani, et al. 2002. Preparasi

Karakteristik Biodiesel Dari Minyak Kelapa Sawit. Jurnal MAKARA. Teknologi.Vol.6.No.2 Agustus 2002.

Jamilatun, S. 2011. Kualitas Sifat-sifat Penyalaan dari Pembakaran Briket Tempurung Kelapa, Briket Serbuk Gergaji Kayu Jati, Briket Sekam Padi dan Briket Batubara. Jurnal.

Ketaren, S. 2005. Minyak Dan Lemak

Pangan. Universitas Indonesia Press. Jakarta.

Kurniati, E. 2008. Pemanfaatan Cangkang

Kelapa Sawit Sebagai Arang Aktif. Jurnal Penelitian Ilmu Teknik 8 (2) : 96-103

Mujdalipah, S. dan E. Hambali. 2008.

Teknologi Bioenergi, Biodesel, Bioetanol, Biogas, Pure Plant Oil, Biobriket Dan Bio-oil. Agro Media Pustaka, Jakarta.

Mulia, A. 2007. Pemanfaatan Tandan Kosong

Dan Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Briket Arang. Tesis. Sekolah Pasca Sarjana, Universitas Sumatera Utara, Medan. (Tidak dipublikasikan).

Naibaho, P. 1998. Teknologi Pengolahan

Kelapa Sawit. Pusat Penelitian Kelapa Sawit. Universitas Medan, Medan.

Ndraha, N. 2009. Uji Komposisi Bahan

Pembuatan Briket Bioarang Tempurung Kelapa dan Serbuk Kayu Terhadap Mutu Yang Dihasilkan. Skripsi. Departemen Teknologi Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan. (Tidak dipublikasikan).

Nurul, Leily et al.2009. Pengaruh Proses

Pembuatan Biodiesel Terhadap Penurunan Persentase Free Fatty Acid. Seminar Jurnal Teknik Kimia Indonesia ISBN 978-979-98300-1-2. Bandung, Tanggal 12-20 Oktober 2009.

70

Octaviany, R. dan I. Warmadewanthi. 2008. Eko-Briket Dari Komposit Bongkol Jagung, Lumpur IPAL PT. Sier, dan Sampah Plastik LDPE (Eco-Briquette From Composite Of Corncob, Sludge WWT PT. Sier, And LDPE Plastic Waste). Jurnal Teknik Lingkungan.

Oramahi. 2007. Analisis Data dengan SPSS dan SAS. Ardana Media, Yogyakarta.

Patabang, D. 2011. Studi Karakteristik

Termal Briket Arang Kulit Buah Kakao. Jurnal Mekanikal 2 (1) : 23-31.

Prihandana, Rama. Hendroko, Roy dan

Nuramin, Makmuri. 2006. Menghasilkan Biodesel Murah, Mengatasi Polusi Dan Kelangkaan BBM. Agro Media Pustaka. Jakarta.

Prima, J.T. 2011. Rancang Bangun Alat

Pembuat Arang Kayu Skala Laboratorium Kapasitas 15 Kg. Skipsi. Fakultas Teknik, Semarang. (Tidak dipublikasikan).

Sabit, A. dan M. Tirono. 2011. Efek Suhu

Pada Proses Pengarangan Terhadap Nilai Kalor Arang Tempurung Kelapa (Coconut shell charcoal). Jurnal Neutrino 3 (2) : -

Soerawidjaja. 2006. Budidaya Tanaman

Kelapa Sawit. Kanisisus, Yogyakarta.

Srihartati dan T. Salim. 2010. Implementasi

Teknologi Pengolahan Briket dari Limbah Biji Jarak Pagar (Jatropha curcas Linn) di Desa Cimayasari Kecamatan Cipeundeuy Kabupaten Subang. Jurnal.

Sugiyono, A. dan S. Boedoyo. 2009. Optimasi

Suplai Energi Dalam Memenuhi Kebutuhan Tenaga Listrik Jangka Panjang di Indonesia. Kolokium Doktor (Tidak dipublikasikan).

Suryani, Ani. Hambali, Erliza. Dkk. 2007. Jarak Pagar Tanaman Penghasil Biodesel. Penebar Swadaya. Jakarta.

Suirta, IW. Preparasi Biodiesel Dari Minyak

Jelantah Kelapa Sawit. Jurnal ISSN 1907-9850.

Sudarto et al.2009. Pembuatan Biodiesel Dari

Minyak Goreng Bekas Dengan Proses Catalytic Cracking. Seminar Jurnal Teknik Kimia Indonesia ISBN 978-979-98300-1-2. Bandung, Tanggal 12-20 Oktober 2009.

Triono, A. 2006. Karakteristik Briket Arang

dari Campuran Serbuk Gergajian Kayu Afrika (Maesopsis eminii Engl.) dan Sengon (Paraserianthes falcataria L. Nielsen) dengan Penambahan Tempurung Kelapa (Cocos nucifera L.). Skripsi. Departemen Hasil Hutan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Bogor. (Tidak dipublikasikan).

Wijayanti, D.S. 2009. Karakteristik Briket

Arang dari Serbuk Gergaji dengan Penambahan Arang Cangkang Kelapa Sawit. Jurnal.

Yudanto, A. dan K. Kusumaningrum. 2005.

Pembuatan Briket Bioarang Dari Arang Serbuk Gergajian Kayu Jati. Jurnal.

Yulistiani, F. 2009. Kajian Tekno Ekonomi

Pabrik Konversi Biomassa Menjadi Bahan Bakar Fischer-Tropsch Melalui Proses Gasifiikasi. Jurnal.

Zamaluddin, A., R. Hidayat dan R. Rudiyanti.

2009. Pemanfaatan Tandan Kosong Kelapa Sawit Menjadi Bioetanol Sebagai Bahan Bakar Masa Depan Yang Ramah Lingkungan. Skripsi, Fakultas MIPA, Institut Pertanian Bogor. Bogor. (Tidak dipublikasikan).

JURNAL PENELITIAN DOSEN PEMULA 2012 fix

Documents

Transcript of JURNAL PENELITIAN DOSEN PEMULA 2012 fix