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