PEMANFAATAN LIMBAH JAGUNG (Zea mays)
UNTUK PEMBUATAN BRIKET ARANG*)
Erick Manialup**)
070 316 006
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Peningkatan permintaan energi yang disebabkan oleh pertumbuhan
populasi penduduk dan menipisnya sumber cadangan minyak dunia serta
permasalahan emisi dari bahan bakar fosil menberikan tekanan terhadap setiap
negara untuk segera memproduksi dan menggunakan energi terbaharukan. Selain
itu peningkatan harga minyak dunia mencapai 100 U$ per barel juga menjadi
dampak yang besar bagi pembangunan bangsa indonesia. Konsumsi BBM yang
mencapai 1,3 juta per barel tidak seimbang dengan produksi yang nilainya sekitar
1 juta/barel sehingga terdapat defisit yang harus di penuhi melalui impor.
Untuk mengatasi permasalahan ini yaitu, dengan cara mengoptimalkan
potensi energi terbarukan yang dimiliki bangsa ini. Menurut Mahajoeno (2005),
Indonesia sebenarnya memiliki potensi energi terbarukan sebesar 311.232 MW,
namun kurang lebih hanya 22% dimanfaatkan. Masyarakat Indonesia terlena
dengan harga BBM yang murah, sehingga lupa untuk memanfaatkan dan
mengembangkan sumber energi alternatif yang dapat diperbaharui. Sumber energi
terbarukan yang tersedia antara lain bersumber dari tenaga air (haydro), panas
bumi, energi cahaya, energi angin dan biomassa.
*). Makalah ini dibawakan pada forum seminar wajib pada tanggal 22
November 2011
**). Mahasiswa Jurusan Teknologi Pertanian dibawah bimbingan Ir. Freeke
Pankerego, MS
1
Proses pelapukan limbah secara alami berlangsung lambat, sehingga
tumpukan limbah dapat mengganggu lingkungan sekitarnya dan berdampak pada
kesehatan manusia. Melalui pendekatan teknologi, limbah pertanian yang terdiri
dari berbagai biomassa dapat diolah lebih lanjut menjadi briket. Briket terdiri dari
dua jenis yaitu briket arang dan briket non-arang, keduanya dapat dikoversi
menjadi energi alternatif yang dapat digunakan untuk mengurangi ketergantungan
masyarakat akan minyak tanah.
Jagung (Zea mays) adalah salah satu tanaman yang banyak terdapat di
Indonesia. Produksi jagung di Indonesia pada tahun 2006 mencapai 12,14 juta ton
di tambah lagi pada tahun 2007 pemerintah telah mencanangkan sebagai tahun
swasembada jagung dengan volume produksi mencapai 15 juta ton (Anonimous
2007).
Bagin-bagian dari limbah jagung :
- Daun - Akar - Batang- Kelobot- Tongkol
Pembuatan arang briket mempunyai nilai kalor yang lebih tinggi
dibandingkan briket biasa. Berdasarkan penelitian terdahulu pengkonversian
limbah 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
Proses pengarangan biomassa untuk kebutuhan pembuatan briket
merupakan proses pembakaran tidak sempurna dengan maksud membakar
biomassa tetapi nilai kalorinya tetap tinggi atau hanya memutuskan ikatan-ikatan
rantai karbon dalam biomassa tersebut. Untuk itu di butuhkan tungku pirolisis
dengan aerasi yang terbatas dengan tujuan agar proses pembakaran tidak
sempurna dan arang yang diperoleh tidak berasap bila di bakar kembali.
2
Arang lebih menguntungkan sebagai bahan bakar. Arang memberikan
kalor pembakaran yang lebih tinggi, dan asap yang lebih sedikit. Arang dapat
ditumbuk atau digiling, kemudian dikempa menjadi briket dalam berbagai macam
bentuk sehingga lebih praktis penggunaannya, tidak mudah rusak dan mudah
dalam penyimpanan. Untuk dapat mengetahui kemanpuan briket arang terhadap
pembakaran akan dilakukan kajian terhadap karakteristik pembakaran dengan
bantuan kompor briket.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tanaman Jagung
Tanaman jagung (Zea mays) adalah salah satu jenis tanaman biji-bijian dari keluarga rumput-rumputan. Berasal dari amerika yang tersebar ke Asia dan Afrika melalui kegiatan bisnis orang-orang Eropa ke Amerika. Barulah sekitar abad ke-16 orang Portugal menyebar luas ke Asia termasuk Indonesia.
Di Indonesia daerah penghasil utama tanaman jagung adalah Jawa Tengah, Jawa Barat, jawa Timur, Daerah IstimewaYogyakarta, Nusa tenggara Timur, Sulawesi Utara, Sulawesi Selatan dan Maluku. Sekarang daerah penghasil jagung sudah cukup banyak produksinya sudah cukup tinggi.
Tanaman jagung (Zea mays) termasuk jenis tumbuhan musiman. Susunan tubuh (morfologi) tanaman jagung terdiri atas akar, batang, anakan, daun, bunga, buah(warisno 1998)
Gambar 1. Tanaman Jagung
Tanaman jagung sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia dan hewan di
Indonesia, jagung merupakan komoditi pangan kedua setelah padi. Akhir-akhir ini
tanaman jagung semakin meningkat penggunaannya sebab hampir seluruh bagian
tanaman dimanfaatkan untuk berbagai macam keperluan antara lain :
3
a. Buah jagung muda : sayuran, pakan ternak, industri farmasi
b. Batang dan daun muda : pakan ternak
c. Batang dan daun tua setelah panen : pupuk kompos
d. Batang dan daun kering : kayu bakar
e. Batang jagung : lanjaran (bahan ketas)
.
2.2. Limbah Jagung
Limbah jagung (Zea mays) merupakan semua bagian jagung yang tidak
dimanfaatkan. Limbah jagung biasanya langsung dibakar atau dikeringkan dan
dijadikan bahan bakar secara langsung oleh masyarakat. Limbah jagung dapat
diubah menjadi arang melalui proses pengarangan atau proses pirolis dengan
menggunakan tungku pirolisis. Untuk memperoleh rendemen arang yang tinggi
nilai kalorinya, lama pengarangan harus diperhatikan yaitu berlangsung lambat
dengan suhu 150-300 C (Tarwijayah 2001).
2.3. Potensi Limbah Jagung
potensi energi limbah pada komoditas jagung sangat besar dan diharapkan akan terus meningkat sejalan dengan program pemerintah dalam meningkatkan produksi jagung secara nasional. Namun limbah jagung memiliki banyak kegunaan, diantaranya adalah untuk pakan ternak, dalam hal ini pemerintah telah mencanangkan program pengembangan peternakan secara terintegrasi (Crop Livestock System/CLS). Oleh karena itu, optimasi pemanfaatan limbah jagung sangat diperlukan untuk mendapatkan keuntungan yang optimal. Untuk memperkirakan potensi riil energi limbah jagung, penggunaan tongkol jagung untuk keperluan bahan bakar sekitar 70% sedangkan limbah batang dan daun sekitar 30% dari potensi yang ada.
Proses produksi dari tanaman jagung menghasilkan limbah 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
2.4. Biomassa
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.
4
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 (Syafii 2003).
Konversi biomassa dari berbagai sumber (termasuk limbah) dapat menjadi
sumber energi alternatif sehingga akan mengurangi ketergantungan pada minyak
(Nurachman 2005). Khususnya limbah indusri pertanian, briket arang yang diolah
dari limbah industri pertanian dapat dijadikan sebagai salah satu energi alternatif
pengganti minyak tanah di kalangan rumah tangga.
Biomassa merupakan sumber energi alternatif yang perlu mendapat prioritas
dalam pengembangannya. Menurut Syafii (2003), di bandingkan dengan sumber
energi lain, keuntungan pemanfaatan energi biomasa antara lain :
1. Sumber energi ini dapat dimanfaatkan secara lestari karena sifatnya yang
renewable resources.
2. Sumber energi ini relatif tidak mengandung unsur sulfur sehingga tidak
menyebabkan populasi udara sebagaimana yang bisa terjadi pada bahan bakar
fosil.
3. Pemanfaatan energi biomassa juga dapat meningkatkan efisiensi pemanfaatan
sumber daya hutan dan perkebunan.
2.5. Proses Karbonisasi / Pengarangan
Gambar 2. Pembuatan Briket Limbah Jagung
5
Karbonisasi yaitu pembakaran biomassa pada kondisi oksigen. Tujuannya
melepaskan zat terbang (volatile matter) yang terkandung pada biomassa. Secara
umum kandungan zat terbang dalam biomassa cukup tinggi. Produk proses
pirolisis ini berbentuk cair, gas dan padat. Produk padat dari proses ini berupa
arang. Karbonisasi biomassa atau yang lebih dikenal dengan pengarangan adalah
suatu proses untuk menaikan nilai kalor biomassa dan dihasilkan pembakaran
yang bersih dengan sedikit asap. Hasil karbonisasi adalah berupa arang yang
tersusun atas karbon dan berwarna hitam (Anonimous 2006). Lamanya
pengarangan ditentukan oleh jumlah atau volume bahan organik, ukuran parsial
bahan, kerapatan bahan, tingkat kekeringan bahan, jumlah oksigen yang masuk
dan asap yang keluar dari ruang pembakaran.
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.
2.6. Briket Arang
Gambar 3. Briket Jagung
Secara fisik, arang adalah hasil pembakaran tidak sempurna, dengan
menyisakan sebanyak mungkin karbon terikat. Makin tinggi kadar karbon, makin
rendah kadar gas, makin kecil kandungan abu, dan makin tinggi kalori
pembakaran, maka mutu arang dianggap baik (Sembiring dan Sinaga 2003).
Briket merupakan bahan bakar padat yang terbuat dari limbah organik,
limbah pabrik maupun dari limbah perkotaan. Bahan bakar padat ini meurupakan
6
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 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.
2.7. Cara Pembuatan Briket dari Limbah Jagung
1. Pengolahan Bahan
Awal mula bahan diambil dari alam, yaitu berupa limbah jagung yang sudah
tidak terpakai.
2. Proses pengarangan limbah jagung.
Arang limbah jagung digiling agar menjadi serbuk yang halus kemudian,
Saring serbuk limbah jagung dengan ayakan dengan 0,6 mesh.
3. Proses Pencampuran serbuk arang limbah jagung dengan perekat
Perekat yang digunakan adalah tepung tapioka
4. Proses pengepresan briket
Pencetakan arang bertujuan untuk memperoleh bentuk yang seragam dan
memudakan dalam pengemasan serta penggunaannya. Dengan kata lain
penggunaan briket akan memperbaiki penampilan dan mengangkat nilai jual
5. Pengeringan briket
Umumnya kadar air briket yang telah dicetak masih sangat tinggi sehingga
masih bersifat basah dan lunak. Oleh kerena itu, briket perlu dikeringkan.
Pengeringan bertujuan mengurangi kadar air dan mengeraskannya hingga aman
dari gangguan jamur dan beturan fisik. Berdasarkan caranya, dikenal 2 metode
pengeringan, yakni penjemuran dengan sinar matahari dan pengeringan dengan
panas buatan.
7
KESIMPULAN
Upaya pencarian akan bahan bakar yang lebih ramah terhadap lingkungan
dan dapat di perbaharui merupakan solusi dari permasalahan energi tersebut.
Limbah jagung dapat dimanfaatkan oleh masyarakat sebagai pengganti minyak
tanah, dan gas. Briket arang dari limbah jagung adalah salah satu yang dapat
digunakan dan dimanfaatkan masyarakat sebagai bahan bakar alternatif.
8
DAFTAR PUSTAKA
Amping, K. 1999. Mempelajari Pembuatan Briket “Abu” Arang Tempurung
Dengan Mengunakan Menggunakan Percetakan Briket Tipe
IRRI. Manado
Budi Raharjo, Imam., 2006. Mengenal Batubara (Sumber: Berita
Iptek18/2/2006)
Rirset dan Teknologi., 2007. Briket dari Limbah Perkotaan. Riset dan
Teknologi @2004.ristek.go.id).
Soeparno dkk., 1999. Pengaruh Jenis Serbuk, Kerapatan Ogalit terhadap
Rendemen dan Kualitas Briket Aranga.
Sudrajat, R., 1983. Pengaruh Bahan Baku, Jenis Perekat, dan Tekanan
Kempa Terhadap Kualitas Briket Arang
Sulistyanto, Amin., 2006. Karakteristik Pembakaran Biobriket Campuran
Batubara dan Sabut Kelapa. Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
Anonimous, Bahan Energi Alternatif. 2006. http://id.radnet.org
Mahajoeno, E. 2005. Energi Alternatif Pengganti BBM. Lembaga Riset
Perkebunan Indonesia. http://irpi.id
Sandy. B, H. Hindasono, A. Tansil, Lewis. 2006. Pirolisis Biomassa Untuk
Pembuatan Bioarang Sebagai Sumber Bahan Bakar Alternatif.
http://tektikkimia.org .
9
Top Related