analisa kinerja ruang bakar reaktor pirolisis …

SNPPM-2 (Seminar Nasional Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat) Tahun 2020

ISBN 978-623-90328-5-2

Copyright © 2020, Universitas Muhammadiyah Metro 207

Artikel Hasil Penelitian

ANALISA KINERJA RUANG BAKAR REAKTOR PIROLISIS

MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR BIOMASSA

DALAM MENGHASILKAN BIOARANG DAN ASAP CAIR

Kemas Ridhuan

1, Yuda Armada Putra

2, Alfi Arasyd

3

1,2,3

Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Tenik, Universitas Muhammadiyah Metro Jl. Ki Hajar Dewantara 15 A Metro, Lampung.

E-mail : [email protected], [email protected], [email protected]

Abstrak

Suhu pembakaran diruang bakar dipengaruhi bahan bakar dan ruang bakar. Bahan bakar dapat menyebabkan

besarnya suhu pembakaran yang terjadi. Ruang bakar dapat menjaga dan mempertahankan suhu pembakaran yang

ada sehingga dapat menghasilkan bioarang dan asap cair yang optimal. Tujuan dari penelitian ini mengetahui suhu

pembakaran yang terjadi, laju perpindahan panas dan efisiensi pembakaran dan hasil bioarang dan asap cair.

Metode penelitian ini menggunakan ruang bakar dengan pembakaran menyeluruh, dengan isolasi pasir halus.

Reaktor dengan kapasitas 10 kg biomassa kayu. kondensor dengan pipa tembaga dengan 10 jumlah lilitan. Menggunakan bahan bakar biomassa kayu sengon, cangkang karet dan sekam padi. Bahan baku biomassa kayu

gelam. Menggunakan media pendingin air. Hasil penelitian didapat menunjukan temperatur yang cukup tinggi dan

waktu yang singkat serta hasil banyak. Biomassa kayu sengon diruang bakar 654℃, temperatur di reaktor 381℃,

dengan waktu pengujian 270 menit, laju perpindahan panas di ruang bakar pada kayu sengon 42,15 kJ/s,

perpindahan panas secara konduksi kayu sengon 38543,99 watt, perpindahan panas secara konveksi cangkang karet

769,602 Watt, Efisiensi termal reaktor pirolisis pada pengujian kayu sengon sebesar 58,36 %, cangkang karet 42,52

% dan sekam padi 62,54 %. Kayu sengon menghasilkan asap cair paling banyak yaitu 1,2 Kg atau 12%, dan hasil

arang paling sedikit yaitu 2 Kg. Bahan bakar sekam padi menghasilkan asap cair 0,3 kg dan arang aktif 3,5 kg atau

35%.

Kata Kunci : asap cair, arang, biomassa, pembakaran, pirolisis, reactor.

PENDAHULUAN

Pirolisis merupakan suatu proses penguraian kandungan kimia dari biomassa dengan

menggunakan panas atau pembakaran yang disertai ada atau tidak adanya udara. Paris et al.

(2005) mengatakan bahwa pirolisis merupakan proses dari pembakaran tidak sempurna pada

proses pengarangan dengan menggunakan suhu tinggi pada bahan-bahan yang mengandung

karbon. Pirolisis pada biomassa diharapkan dapat meningkatkan densitas energi yang

terkandung pada hasil dari proses tersebut, agar menghasilkan kerja yang lebih baik jika

dibandingkan dengan pembakaran yang langsung pada biomassa tersebut. Hasil utama dari

proses pembakaran pirolisis biomassa adalah berupa produk bermanfaat yaitu bioarang dan asap

cair. Bioarang merupakan bahan bakar padat yang diproses dari biomassa yang berupa arang

yang memiliki nilai kalor tinggi. Sementara itu asap cair adalah suatu bahan berbentuk cairan

yang bermanfaat sebagai bahan multiguna yaitu untuk pengawet makanan, penggumpal latek,

pengawet kayu dari rayap, biopestisida untuk meningkatkan produksi pertanian, obat-obatan dan

lainnya. Menurut Daramola (2013) kandungan beberapa senyawa fenol, formaldehid, dan

senyawa lainnya yang berasal dari asap meresap ke daging dan berfungsi sebagai pengawet

untuk memperpanjang umur simpan produk akhir serta memberikan cita rasa tersendiri yang

mailto:kmsridhuan69@


ISBN 978-623-90328-5-2


lezat, gurih, dengan aroma yang khas. Untuk mendapatkan bahan tersebut didapat dari biomassa

yang dipanaskan atau dibakar diruang bakar kemudian gas atau asap pembakaran tersebut

didinginkan di kondensor dan kemudian berubah menjadi cairan atau asap cair. Selain itu

biomassa yang dibakar diruang bakar tanpa udara maka akan menghasilkan bioarang. Biomassa

yang dapat menghasilkan asap cair yaitu biomassa yang banyak mengandung lignin, selulosa,

hemiselulosa serta senyawa karbon lainnya.

Hasil produk pirolisis tersebut sangat dipengaruhi oleh pembakaran biomassa di ruang

bakar, semakin tinggi temperatur pembakaran biomassa tersebut maka akan semakin banyak

asap cair yang dihasilkan, karena semakin tinggi temperatur maka akan menyebabkan padatan

biomassa yang semakin banyak yang terurai menjadi gas dan sebaliknya semakin sedikit

bioarang yang dihasilkan. Kemudian jika semakin rendah suhu pembakaran yang terjadi maka

akan semakin sedikit padatan biomassa yang terurai menjadi gas atau asap maka akan sedikit

menghasilkan asap cair dan sebaliknya akan menghasilkan bioarang yang lebih banyak. Oleh

kananya pembakaran merupakan hal yang penting. Pembakaran merupakan suatu reaksi kimia

eksotermal dengan kalor yang dibangkitkan sangat besar dan menghasilkan nyala, dimana reaksi

ini berlangsung spontan dan berkelanjutan karena adanya suplai kalor yang dibangkitkan oleh

reaksi itu sendiri. Secara lengkap, proses pembakaran bahan bakar padat secara proses fisis

meliputi tiga tahapan, yaitu tahap pengeringan, tahap devolatilisasi, tahap pembakaran arang,

dan akan tersisa abu (Borman, 1998). Keberadaan ruang bakar juga mempengaruhi hasil suhu

pembakaran yang terjadi.

Ruang bakar merupakan bagian penting dari suatu proses pembakaran. Ruang bakar

merupakan tempat dimana terjadinya proses pembakaran dari bahan bakar. Agar suhu

pembakaran yang terjadi dapat dipertahankan maka ruang bakar tersebut harus memiliki

kamampuan isolativ, sehingga panas yang ada tidak hilang dan terbuang keluar, sehingga

pembakaran yang terjadi bisa lebih optimum. Untuk menjaga hasil temperatur pembakaran

tersebut maka ruang bakar diberi diisolasi agar panas yang ada tidak banyak terbuang keluar

sehingga efisiensi termal dapat lebih baik. Kemudian juga jenis isolator juga mempengaruhi,

yaitu bahan isolasinya, seperti glasswool, asbes, fiberglass dan lainnya yang memiliki tingkat

serat yang baik. Menurut Indiyanto (2015) Asbes memiliki koefisien daya hantar panas sebesar

0.12 J/det oC m (koefisien konduktivitas yang rendah membuat pori asbes mudah dimasuki

udara). Selain itu, asbes juga tidak mudah terbakar hingga mencapai suhu 700oC. Isolator

tersebut berfungsi untuk mengurangi terjadi perpindahan panas ke luar. Sehingga memperkecil

terjadinya laju perpindahan panas keluar. Ada beberapa jenis perpindahan panas yang terjadi

pada proses pembakaran di ruang bakar dan reaktor pirolisis ini yaitu perpindahan panas

konveksi, perpindahan panas yang terjadi di udara atau air dan perpindahan panas konduksi,

yaitu perpindahan panas yang terjadi di benda padat.

Selain itu juga bentuk ruang bakar juga mempengaruhi suhu pembakaran yang

dihasilkan. Semakin besar volume ruang bakar maka temperatur pembakaran yang terjadi akan

besar juga (tinggi). Kemudian luas bidang yang menerima panas juga bisa meningkatkan atau

mempercepat proses pembakaran. Seperti ruang bakar dengan Pembakaran Menyeluruh,

dimana proses pembakaran yang terjadi di sekeliling dinding reaktor, yaiitu dari dinding bawah

dan dari dinding samping. Ruang bakar ini bisa meningkatkan efektifitas dan efisiensi

pembakaran. Karena bisa memperbesar luas bidang panas, dimana pemanasan terjadi dari

hampir di seluruh dinding reaktor. Ada juga ruang bakar satu bidang, yaitu hanya dari satu

dinding reaktor ialah dari bawah reaktor. Ruang bakar ini tentunya akan memakan waktu

pembakaran yang cukup lama, karena dari satu dinding sumber panas diberikan.

Selanjutnya faktor bahan bakar juga mempengaruhi hasil pembakaran. Karena bahan

bakar merupakan sebagai sumber awal titik nyala pembakaran, sebagai sumber panasnya. Bahan


ISBN 978-623-90328-5-2


bakar yang digunakan yaitu biomassa. Biomassa merupakan bahan organic yang memiliki nilai

kalor yang cukup tinggi. Biomassa yang digunakan juga mempengaruhi hasil proses

pembakaran yang terjadi. Seperti jenis biomassa, yaitu kayu karet, kayu sengon, kayu akasia,

kayu gelam dan lainnya. Kemudian juga ukuran biomassanya, seperti sekam padi, serbuk

gergaji, serutan kayu, cangkang karet dan lain-lain. Semakin keras kayu maka akan semakin

lama pembakarannya, dan sebaliknya semakin lunak maka akan lebih cepat pembakarannya.

Lalu semakin kecil ukuran butir biomassa dan dibakar secara statis atau diam maka akan

semakin sulit terbakarnya, karena udara sulit masuk disela-sela ukuran butiran biomassa tersebut

maka waktu pembakaran lebih lama. Agar reaksi pembakaran dapat berlangsung, maka bahan

bakar harus sepenuhnya kontak dengan oksigen atau udara. Dengan variasi besar ukuran butir

biomassa bahan bakar, seperti kayu sengon, cangkang karet dan sekam padi akan mempengaruhi

temperatur dan lama waktu pembakaran yang terjadi. Temperatur dan waktu pembakaran akan

berdampak pada kwantitas dan kwalitas hasil bioarang dan asap cair yang didapatkan. Lalu

bahan baku biomassa kayu gelam dipakai karena dapat menghasilkan kwalitas asap cair yang

lebih bersih (kekuningan) dan lebih banyak. Disisi lain bongkahan biomassa yang terlalu besar

akan terbakar hanya pada permukaannya saja karena hanya bagian permukaan biomassa saja

yang kontak dengan udara. Kemudian biomassa dengan partikel kecil dan dibakar secara

dinamis atau bergerak/mengalir maka pembakaran akan terjadi pada semua permukaan

partikelnya sehingga proses pembakaran bisa lebih cepat.

METODE PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknik Mesin UM. Metro. Penelitian ini

menggunakan reaktor Pirolisis berkapasitas bahan baku biomassa kayu gelam sebanyak 10 kg.

tinggi reaktor 50 cm, diameter dinding silinder 36 cm. Ruang bakar dengan type pembakaran

menyeluruh dengan bahan plat baja tebal 3 mm, dengan diameter 60 cm, tinggi 60 cm, isolasi

pasir halus dengan tebal 5 cm. Kondensor dengan tinggi 50 cm, diameter tabung 40 cm, pipa

tembaga dengan diameter 10 mm dan 10 jumlah lilitan. Pompa air pendingin daya 60 W.

Gambar 1. Alat Reaktor Pirolisis dan Kondensor


ISBN 978-623-90328-5-2


Menggunakan Bahan baku biomassa kayu gelam memiliki tekstur yang keras. Jenis

bahan bakar biomassa yaitu kayu sengon, cangkang karet dan sekam padi. Ruang bakar diuji

dengan menggunakan bahan bakar bervariasi dari ukuran besar bongkahan kayu sengon, ukuran

sedang bijian cangkang karet dan ukuran kecil butiran sekam padi. Sehingga dapat diketahui

unjuk kerja ruang bakar yang optimum dengan suhu tertinggi dan lama waktu pembakaran.

Tahap penelitian diawali dengan perancangan bentuk reaktor pirolisis, ruang bakar dan

kondesnor. Selanjutnya dilakukan pembuatan alat pirolisis dan komponen lainnya. Biomassa

sebelum diuji, dilakukan pengeringan dari kadar air terlebih dahulu, agar proses pembakaran

pirolisis dan hasilnya dapat optimum. Tahap berikutnya masukan biomassa ke dalam reaktor

sebanyak 10 kg lalu tutup reactor tersebut. kemudian hubungkan reactor dan kondensor dengan

pipa penghubung. Masukan air pendingin di kondensor. Masukan pula bahan bakar sekam padi

ke dalama ruang bakar secara bertahap lalu dibakar, setelah api mulai menyala tambah sedikit

demi sedikit bahan bakar sekam padinya agar nayala api tidak padam. Catat waktu dan suhu

pembakaran yang terjadi setiap 10 menit pada tiap beberapa titik ruang bakar, reactor, pipa

Penghubung dan kondensor. Amati kejadian selama penelitian seperti waktu mulai menetes asap

cair dan waktu berhenti menetes. Penambahan bahan bakar sekam padi terus dilakukan hingga

dipastikan proses pembakaran benar-benar telah selesai. Setelah dipastikan asap cair tidak keluar

lagi (menetes) di pipa keluar kondensor maka cukupkan pembakaran pirolisisnya, maka matika

apinya dan buka reactor. Dinginkan asap cair sejenak lalu ukur dan timbang asap cair dan

bioarang yang didapat. Selanjutnya bioarang dan asap cair diuji di laboratorium kimia untuk

mengetahui karaktristik bioarang seperti nilai kalor, kadar air, kadar abu. Lalu asap cairnya

seperti kadar pH, kadar asam, berat jenis, viskositas. Lakukan pengujian dengan variasi jenis

biomassa yang lainnya yaitu cangkang karet dan kayu sengon dengan cara yang sama.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan pada reaktor pirolisis dengan tipe

pembakaran menyeluruh dengan menggunakan variasi biomassa sebagai bahan bakarnya seperti

kayu sengon, cangkang karet dan sekam padi, dan menggunakan bahan baku yang sama yaitu

kayu gelam, maka di dapat data sebagai berikut :

Tabel 1. Data Hasil Pengujian

Bahan

Bakar Biomassa

Temp

BBK (℃)

Temp

BBU (℃)

Hasil

Arang (Kg)

Asap

Cair (ml)

Panas

Bahan Bakar

(kJ/s)

Panas

Bahan baku

(kJ/s)

Efisiensi

Termal Reaktor

(%)

Panas

Konveksi (J/s)

Panas

Konduksi (kJ/s)

Kayu Sengon

654 382 2.0 1200 42,15 0,386 58,36 766,97

38,54

Cangkang

Karet

551 385 2.4 600 50,59 0,385 42,52 769,60

32,31

Sekam Padi

347 227 3.5 300 11,85 0,164 62,54 351,20 17,29

Keterangan :

BBK = Bahan Bakar

BBU = Bahan Baku


ISBN 978-623-90328-5-2


Gambar 2. Temperatur Ruang Bakar Gambar 3. Temperatur Reaktor

Bahan bakar biomassa dimasukan ke dalam ruang bakar, lalu dibakar untuk memanasi

reaktor, maka temperatur pembakaran yang terjadi pada tiap jenis biomassa yaitu kayu sengon,

cangkang karet dan sekam padi terlihat seperti pada gambar 2. Kayu sengon menghasilkan

temperature pembakaran yang tertinggi yaitu 654℃ dibanding biomassa lainnya cangkang karet

440℃ dan sekam padi 347℃. Hal ini dikarenakan semakin besar ukuran butir/bongkahan

biomassa maka akan semakin besar luasan permukaan biomassa yang bersentuhan dengan udara

maka pembakaran akan terjadi secara sempurnah sehingga suhu pembakaran menjadi lebih

tinggi. Ada sejumlah udara disela-sela bahan bakar yang memungkinkan cepat terjadinnya

pembakaran. Dan sebaliknya semakin kecil ukuran butir/bongkahan biomassa maka akan suhu

pembakaran yang terjadi akan kecil. Karena semakin kecil ukuran butir biomassa maka akan

semakin rapat tertumpuk sehingga tidak ada udara yang bisa masuk maka pembakarannya akan

sulit terjadi sehingga suhunya kecil. Menurut Ridhuan dkk (2019) kelapa muda menghasilkan

suhu pembakaran yang lebih tinggi dibanding bambu dan kulit durian yang dipotong, hal ini

dikarenakan bahwa dengan tekstur berserat dan ukuran besar menyebabkan pembakaran lebih

mudah terjadi karena suplai udara yang ada disela-sela kulit kepala, selain tekstur berserat,

sehingga temperatur awal terjadinya dekomposisi termal menyebabkan terjadinya pembakaran

lebih cepat.

Begitu pula halnya temperatur pembakaran yang terjadi di dalam reactor yang berisi

biomassa kayu gelam seperti pada gambar 3. temperatur tertinggi terjadi pada bahan bakarnya

kayu sengon yaitu 392℃, dikiuti oleh cangkang karet 341℃ lalu sekam padi 227℃. Hal ini

cukup sesuai dengan temperatur yang terjadi di ruang bakar yaitu temperature tertinggi adalah

kayu sengon dan diikuti oleh bahan bakar yang lainnya. Namun penurunan temperature yang

terjadi cukup besar untuk bahan bakar kayu sengon dibanding yang lain. Hal ini dikarenakan

ketidak rapatan bahan bakar kayu sengon menyebabkan temperatur pembakaran yang terjadi

sebagian besar terbawa keluar melalui atas. Untuk bahan yang butiran cukup kecil cendrung

penurunan temperatur pembakaran tidak begitu besar pada reactor seperti pada cangkang karet

dan sekam padi.

0

100

200

300

400

500

600

700

0

30 60 90

120

150

180

210

240

270

300

330

360

T.Kayu Sengon T.Cangkang Karet

T.Sekam Padi

0

100

200

300

400

500

0

30 60 90

120

150

180

210

240

270

300

330

360

T.Kayu Sengon T.Cangkang Karet

T.Sekam Padi˚C ˚C

Min Min


ISBN 978-623-90328-5-2


Gambar 4. Panas di Bahan Bakar Gambar 5. Panas di Bahan Baku

Panas bahan bakar dan bahan baku merupakan panas yang dihasilkan dari temperatur

pembakaran yang dihasilkan dari masing-masin biomassa tersebut seperti pada gambar 4 dan

gambar 5. Untuk panas bahan baku yaitu panas yang dihasilkan oleh pembakaran biomassa kayu

gelam, hal ini nilainya berbeda dikarenakan pemicu sumber panasnya adalah dari biomassa

bahan bakarnya. Semakin besar panas bahan bakarnya maka panas bahan baku juga sama.

Sekam padi memiliki panas yang kecil yaitu 11,89 kJ/s, karena kerapatannya yang besar maka

pemicu pembakaran agak susah. Untuk cangkang karet memiliki nilai panas yang cukup besar

yaitu 44,59 kJ/s karena memiliki nilai kalor yang besar, juga karena banyaknya massa cangkang

karet yang digunakan.

Gambar 6. Perpindahan Panas Konveksi Gambar 7. Perpindahan Panas Konduksi

Di ruang bakar temperatur pembakaran cukup tinggi, sehingga memungkinkan terjadinya

panas yang keluar. Perpindahan panas yang terjadi akibat adanya perbedaan suhu pada kedua

bagian. Seperti pada gambar 6, itu perpindahan panas konveksi. Dan pada gambar 7 itu

perpindahan panas konduksi. Dari kedua jenis perpindahan panas tersebut terlihat bahwa

perpindahan panas konduksi memiliki nilai kerugian yang besar yaitu 38.540 j/s pada kayu

sengon, hal ini dikarenakan kerugian panas konduksi itu pada benda padat sehingga banyak

panas yang tertinggal atau tertahan di bahan baja, baik pada dinding reactor maupun pada

dinding ruang bakar dan isolasi. Sementara itu perpindahan panas konveksi itu terjadi pada

0

10

20

30

40

50

Kayusengon

CangkangKaret

SekamPadi

42,15 44,59

11,89

0

0,1

0,2

0,3

0,4

Kayusengon

CangkangKaret

SekamPadi

0,386 0,385

0,164

0

200

400

600

800

Kayusengon

CangkangKaret

SekamPadi

766,97 769,6

351,2

0

10

20

30

40

Kayusengon

CangkangKaret

SekamPadi

38,54 32,31

17,29

Pa

na

s

(kJ/s

)

Pan

as

(k

J/s

)

Pa

na

s

(J/s

)

Pa

na

s

(kJ/s

)


ISBN 978-623-90328-5-2


udara di ruang bakar saja, sehingga jumlah panas yang terbuang cukup sedikit yaitu 766,97 j/s

pada bahan bakar kayu sengon. Rugi panas pada udara yang kadang terbawa keluar ruang bakar,

karena ada aliran udara yang keluar.

Untuk perpindahan panas konduksi pada tiap biomassa terlihat cukup sesuai dengan

temperature asal sumber panas dari masing-masing biomassa, baik kayu sengon, cangkang karet

maupun sekam padi, ada penurunan panas yang sesuai akibat dinding plat reaktor dan ruang

bakar. Namun untuk perpindahan panas konveksi pada tiap biomassa ada yang cukup berbeda

yaitu pada biomassa cangkang karet yaitu 769,9 j/s, hal ini dikarenakan kenaikan temperatur

cangkan karet berfluktuasi atau naik turunnya cukup besar sehingga perubahannya juga besar.

Gambar 8. Hasil Bioarang Gambar 9. Hasil Asap Cair

Setelah dilakukan pengujian maka didapatlah produk pirolisis yaitu bioarang dan asap

cair. Hasil kedua produk tersebut sangat sesuai sekali bahwa semakin tinggi temperatur pirolisis

maka akan semakin banyak asap cair yang didapatkan dan sebaliknya akan menghasilkan

bioarang yang sedikit. Menurut Yang et al, (2007) bahwa Lignin lebih sulit terdegradasi karena

terdiri dari cincin aromatik dengan beberapa cabang dimana aktivitas ikatan kimia pada lignin

mencakup jarak yang luas sehingga degradasi lignin mulai terjadi pada suhu 100-900ºC, tetapi

lebih banyak pada suhu di atas 400ºC. Dan menurut Ritcher et al (2004) menyatakan pirolisis

biomasa akan mengalami beberapa tahap penguraian : (i) hemisellulosa terdegradasi pada 200-

260ºC, (ii) selulosa pada 240-350ºC dan lignin pada 280ºC sampai 500ºC.

Semakin tinggi suhu pirolisis maka jumlah asap cair yang dihasilkan akan semakin

banyak, hal ini dikarenakan bahwa semakin tinggi suhu akan menyebabkan kecepatan reaksi

pirolisis akan semakin meningkat maka kemampuan untuk menguraikan senyawa - senyawa

organik pada biomassa yang ada juga semakin besar. Menurut Ratnawati (2010) bahwa

penguraian senyawa organik ini disebabkan pada suhu tinggi dan waktu yang lama dekomposisi

bahan baku lebih sempurna sehingga rendemen asap cair yang dihasilkan lebih tinggi. Dan juga

nilai jumlah asap cair sangat bergantung pada suhu, laju pemanasan, ukuran partikel, jenis dan

komposisi dari bahan baku.

Efisiensin termal reaktor merupakan perbandingan dari jumlah panas bahan bakar

dibandingkan dengan panas bahan baku. Seperti pada gambar 10 terlihat efisiensi pada biomassa

sekam padi memiliki nilai yang besar yaitu 62,54% dibandingkan dengan yang lain walaupun

sekam padi tidak memiliki temperatur yang tinggi. Hal ini dikarenaka rugi panas pada dinding

reactor untuk sekam padi cukup kecil sehingga panas yang dipindahkan ke bahan baku tidak

begitu kecil.

0

1

2

3

4

Kayusengon

CangkangKaret

SekamPadi

2 2,4

3,5

0

500

1000

1500

Kayusengon

CangkangKaret

SekamPadi

1200

600

300 Ma

ssa

(

Kg

)

Volu

me

(Lit

er)


ISBN 978-623-90328-5-2


Gambar 10. Efisiensi Termal Reaktor Gambar 11. Waktu Pembakaran Pirolisis

Sementara itu untuk waktu proses pembakaran pirolisis tiap biomassa seperti pada

gambar 11 yaitu terlihat bahwa sekam padi memiliki waktu pirolisis yang paling lama yaitu 375

menit dibanding yang lain. Yang paling cepat yaitu kayu sengon yaitu 270 menit. Hal ini

dikarenakan sekam padi memiliki butir yang kecil sehingga rapat sekali maka tidak ada udara

yang bisa masuk disela-sela oleh karena itu sulit untuk terbakar akibatnya pembakarannya jadi

lama untuk menghabiskan bahan baku tersebut. Lain halnya dengan kayu sengon yang memiliki

ukuran yang besar dan meniliki tekstur yang berserat sangat mudah sekali terbakar. Banyak

udara yang masuk disela-sela bahau bakar, sehingga terjadi pembakaran sempurnah dan semua

bahan bakar akan mudah terbakar dan cepat habis.

Gambar 12. Bioarang Gambar 13. Asap Cair

KESIMPULAN

1. Besar temperatur pembakaran biomasa kayu sengon diruang bakar 654℃ dan di reactor

381℃. Untuk cangkang karet 440℃ dan 345℃, lalu sekam padi 347℃ dan 226℃.

2. Laju perpindahan panas yang terjadi dengan menggunakan biomassa kayu sengon 42,15

kJ/s, cangkang karet 44,59 kJ/s dan sekam padi 11,85 kJ/s.

3. Efisiensi termal pada reactor pirolisis dengan mengunakan bahan bakar biomassa kayu

sengon 58,36%, cangkang karet 49,52% dan sekam padi 62,54%.

4. Hasil bioarang dan asap cair yang didapat dengan menggunakan bahan bakar biomassa kayu

sengon 2,0 kg – 1200 ml. Cangkang karet 2,4 kg – 600 ml. dan sekam padi 3,5 kg – 300

ml.

0

20

40

60

80

Kayusengon

CangkangKaret

SekamPadi

58,36

49,52

62,54

0

100

200

300

400

Kayusengon

CangkangKaret

SekamPadi

270 300

375

Wak

tu (

Men

it)

Efi

sien

si (

%)


ISBN 978-623-90328-5-2


UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya disampaikan kepada Bapak Rektor Universitas

Muhammadiyah Metro yang telah memberikan mendukung pendanaan dalam penelitian ini pada

program Penelitian Operasional Penelitian Rutin (OPR). Dan tidak lupa pula kepada Ketua Lembaga

Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat Universitas Muhammadiyah Metro serta rekan dosen dan karyawan Fakultas Teknik juga mahasiswa Prodi Teknik Mesin.

DAFTAR PUSTAKA

Borman,G.L., Ragland, K.W. (1998). Combustion Engineering. McGraw-Hill Book Co., Singapore, International

Editions 1998

Daramola, J. A., C.T. Kester and O.O. Allo. (2013). Biochemical Changes of Hot Smoked African Catfish (Clarias

Gariepinus) Sampled from Sango and Ota Markets in Ogun State. The Pacific Journal of Science and

Technology, 14 (1): 380-386.

Indiyanto, Rus. 2015____. Diktat Pengantar Pengetahuan Bahan Teknik, (Online),

(http://eprints.upnjatim.ac.id/3000/1/bahan_teknik.pdf,

Ratnawati,. Hartanto, S., (2010). Pengaruh Suhu Pirolisis Cangkang Sawit Terhadap Kuantitas dan Kualitas Asap

Cair. Jurnal Akreditasi LIPI, 2010, 12 (1) : 7-11.

Richter, H., V. Risoul, A.L. Lafleur,E.F. Plummer, J.B. Howard, J.B, dan W.A. Peters . (2004). Chemical

Characterization and Bioactivity of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons from Non-Oxidative Thermal

Treatment of Pyrene - Contaminated Soil at 250 –1,000°C. Massachusetts Institute of Technology,

USA.

Ridhuan, K., Irawan, D., Inthifawzi, R. (2019), Proses Pembakaran Pirolisis Dengan Jenis Biomassa Dan

Karakteristik Asap Cair Yang Dihasilkan, Jurnal Turbo, Vol 8, No 1, ISSN : 2301-6663,. ISSNe : 2477-

259X.

Paris O, Zollfrank C, Zickler GA. (2005). Decomposition and Carbonization of Wood iopolymer Microstructural

Study of Wood Pyrolysis. Carbon. 43(2005): 53-56. doi: 10.1016/j.carbon.2004.08.034.

Yang, H., R. Yan, H. Chen, D.H. Lee dan C. Zheng. (2007). Characteristics of Hemicellulose, Cellulose and Lignin

Pyrolysis. Journal of Fuel 86 : 17811788.

http://eprints.upnjatim.ac.id/3000/1/bahan_teknik.pdf

analisa kinerja ruang bakar reaktor pirolisis …

Documents