pemanfaatan limbah biomassa untuk briket sebagai...

Prosiding Seminar Agroindustri dan Lokakarya Nasional FKPT-TPI Program Studi TIP-UTM, 2-3 September 2015

ISBN: 978-602-7998-92-6

Pemanfaatan Limbah Biomassa untuk Briket Sebagai Energi Alternatif

Rahmad Hari Purnomo1, Haisen Hower

1, Inka Rizki Padya

2

Program Studi Teknik Pertanian, Jurusan Teknologi Pertanian,

Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya

Jl. Raya Palembang-Prabumulih Km. 32 Indralaya, Ogan Ilir

Telp. (0711) 580664 Fax. (0711) 480279

ABSTRAK

Tujuan penelitian adalah memanfaatkan biomassa berupa kulit jengkol, kulit kayu gelam, daun ketapang dan

ampas kelapa sebagai bahan baku serta kulit ubi kayu dan daun kembang sepatu sebagai bahan perekat untuk

pembuatan briket sebagai energi alternatif. Penelitian menggunakan Rancangan Acak Kelompok Faktorial

dengan dua factor perlakuan dan tiga ulangan untuk tiap perlakuan. Faktor pertama adalah A1 (serbuk kulit

jengkol 75%), A2 (serbuk kulit kayu gelam 75%), A3 (serbuk daun ketapang 75%), A4 (serbuk ampas kelapa

75%) dan faktor kedua adalah B1 (pati kulit ubi kayu 25%) dan B2 (daun kembang sepatu 25%) sebagai

perekat. Parameter yang diamati adalah kadar air, sifat higroskopis, kadar abu, nilai kalor, kadar zat volatile,

kadar karbon terikat, kerapatan, kuat tekan, waktu penyalaan briket dan laju pembakaran briket. Hasil

penelitian menunjukkan bahwa jenis bahan baku, jenis bahan perekat dan interaksi perlakuan berpengaruh

nyata terhadap nilai kadar air, sifat higroskopis, kadar abu, kadar zat volatil, nilai kalor, kadar karbon terikat,

kerapatan dan kuat tekan. Nilai kalor tertinggi terdapat pada perlakuan A2B2 (serbuk kulit kayu gelam 75%

dan perekat daun kembang sepatu 25%) dan nilai kalor terendah terdapat pada perlakuan A3B1 (serbuk daun

ketapang 75% dan perekat pati kulit ubi kayu 25%). Pengujian pembakaran menunjukkan semua briket

mempunyai kualitas rendah karena menghasilkan asap yang banyak dan bau yang menyengat.

Kata kunci: biomassa; briket; bahan baku; bahan perekat

PENDAHULUAN

Sumber energi utama bagi manusia adalah sumber daya alam dari fosil karbon. Pertambahan

populasi penduduk menyebabkan peningkatan kebutuhan bahan bakar sehingga dibutuhkan sumber

alternatif yang lain. Pemerintah Indonesia berinisiatif mengurangi pangsa bahan bakar fosil dan

meningkatkan penggunaan sumber energi terbarukan yang bersifat kontinyu (Sitompul, 2011).

Energi terbarukan yang perlu dikembangkan salah satunya adalah biomassa. Biomassa

adalah bahan organik hasil proses fotosintesis, baik berupa produk maupun buangan (Ndraha,

2010). Biomassa berupa buangan biasa disebut sebagai limbah berupa limbah hasil pertanian,

perkotaan, industri dan kehutanan. Kementerian Lingkungan hidup mencatat jumlah limbah di kota

Palembang sekitar 958.125 ton per tahun. Sedangkan jumlah limbah organik yang berasal dari

beberapa pasar di kota Palembang pada tahun 2008 dari hasil olah data dalam masterplan

persampahan kota Palembang adalah sebesar 785 ton/hari atau 2.317 m3/hari. Jumlah limbah

tersebut sangat potensial sebagai sumber bioenergi (Maryati, 2015).

Limbah yang berupa sayur-sayuran yang kurang termanfaatkan diantaranya yaitu sisa

pengolahan kelapa (ampas kelapa) dan kulit jengkol. Potensi perkebunan kelapa di provinsi

Sumatera Selatan adalah 67.380,00 ton dengan luas panen sebesar 67.820,00 ha dan produktivitas

per luas sebesar 9.94 kw/ha (Direktorat Pengembangan Ekonomi Daerah, 2013). Berdasarkan

potensi produksi, banyak industri kecil dan rumah tangga yang menggunakan bahan dasar kelapa

untuk dijadikan beberapa olahan sehingga mengakibatkan limbah ampas kelapa semakin

meningkat. Oleh karena itu dengan penggunaan ampas kelapa sebagai bahan pembuatan bioenergi

dapat mengatasi permasalahan limbah, memperbaiki penampilan dan mutu ampas sehingga akan

meningkatkan nilai ekonomis ampas kelapa (Maryono et al., 2013).

Sedangkan potensi buah jengkol di Sumatera Selatan menghasilkan produksi jengkol sebesar

3.519,80 ton dengan total luas lahan sebesar 68.644,00 ha dan produktivitas per luas sebesar 0,51

kw/ha (Direktorat Pengembangan Ekonomi Daerah, 2013). Kulit jengkol merupakan hasil

sampingan dari jengkol yaitu sekitar 60% sampai 70% dari jengkol. Kulit jengkol kerap dibuang

B-54


ISBN: 978-602-7998-92-6

karena dianggap sebagai limbah yang tidak ada nilai ekonomisnya oleh masyarakat, meski faktanya

kulit jengkol dapat dimanfaatkan menjadi bahan untuk pembuatan bioenergi.

Limbah berupa daun-daun dan kayu yang dihasilkan seperti daun ketapang dan kulit kayu

gelam merupakan salah satu limbah yang kurang termanfaatkan. Limbah ini memiliki nilai kalor

yang cukup tinggi yaitu kulit kayu gelam berkisar 5.044 kal/g dan daun ketapang 4.185 kal/g.

Dengan nilai kalor yang cukup tinggi ini, limbah kulit kayu gelam dan daun ketapang dapat

dijadikan sebagai bahan baku untuk bioenergi (Nisandi, 2007).

Bioenergi adalah energi yang dihasilkan dari biomassa. Energi dari biomassa dapat

dikonversi dengan berbagai cara, salah satunya yaitu menjadi briket. Briket adalah salah satu cara

yang digunakan untuk mengkonversi sumber energi biomassa yang diolah dan dimampatkan

sehingga bentuknya menjadi lebih teratur dan mempunyai nilai kalor yang tinggi (Hendra, 2007).

Penurunan cadangan bahan bakar fosil seperti minyak bumi, gas alam dan batubara, maka

diharapkan pembuatan briket dapat menjadi alternatif bahan bakar bagi masyarakat sekaligus

mengurangi konsumsi yang tinggi dari minyak bumi. Briket mempunyai dua jenis proses

pembuatan yaitu briket karbonisasi dan non karbonisasi (Sumangat dan Broto, 2009).

Briket karbonisasi adalah jenis briket yang terlebih dahulu mengalami proses karbonisasi

sebelum menjadi briket yaitu proses pengkarbonan/pengarangan/pembakaran bahan baku (umpan)

di dalam tungku pembakaran (incenerator) (Sitompul, 2011). Sedangkan briket non karbonisasi

merupakan briket yang tidak mengalami proses karbonisasi dan proses pembuatannya lebih

sederhana. Pembuatan briket mempunyai dua bahan penyusun yang penting yaitu bahan baku dan

bahan perekat. Pemilihan bahan baku dan bahan perekat sangat menentukan mutu suatu briket.

Bahan baku dan bahan perekat yang banyak digunakan saat ini adalah biomassa (Maryono et al.,

2013).

Perekat yang dapat digunakan adalah diantaranya seperti perekat mucilage dan paste.

Mucilage adalah perekat yang dipersiapkan dari getah dan air. Perekat ini dapat diperoleh dengan

menggunakan getah dari tumbuhan seperti getah daun kembang sepatu. Daun kembang sepatu

mempunyai getah yang cukup lengket karena getahnya dapat membuat gelembung jadi tidak

mudah pecah sehingga perekat ini dapat dijadikan sebagai perekat briket. Sedangkan perekat paste

adalah perekat pati (strach) yang dibuat melalui pemanasan campuran pati dan air dan

dipertahankan berbentuk pasta. Kulit ubi kayu merupakan limbah hasil sampingan dari ubi kayu

yang mengandung pati 44-59% (Richana, 2013) sehingga pemanfaatan kulit ubi kayu dapat

dijadikan sebagai perekat.

METODE

Penelitian ini menggunakan metode pengolahan data secara Rancangan Acak Kelompok

Faktorial (RAKF). Penelitian ini terdiri atas dua faktor yaitu jenis bahan baku dan jenis bahan

perekat. Setiap kombinasi diulang sebanyak tiga kali. Perlakuan pada kedua faktor tersebut adalah

sebagai berikut :

1. Perlakuan A : jenis bahan baku

A1 : kulit jengkol (75 %)

A2 : kulit kayu gelam (75 %)

A3 : daun ketapang (75 %)

A4 : ampas kelapa (75 %)

2. Perlakuan B : jenis bahan perekat

B1 :pati kulit ubi kayu (25 %)

B2 : daun kembang sepatu (25 %)

Cara Kerja

Cara kerja penelitian ini terdiri dari lima tahap yaitu 1) uji proksimat bahan baku dan bahan

perekat, 2) tahap pembuatan bahan perekat, 3) tahap pembuatan briket, 4) tahap pengujian briket

dan 5) tahap pengolahan dan analisis data.

1) Uji proksimat bahan baku dan bahan perekat

Uji proksimat digunakan untuk pengujian bahan baku dan bahan perekat. Uji proksimat ini

dilakukan untuk mengetahui kualitas bahan baku dan bahan perekat untuk pembuatan briket. Uji

B-55


ISBN: 978-602-7998-92-6

proksimat yang dilakukan untuk bahan baku meliputi pengujian berikut yaitu 1) kadar air, 2) kadar

abu, 3) kadar karbon terikat 4) nilai kalori dan 5) kadar zat volatil.

2) Tahap pembuatan bahan perekat

Perekat dari daun kembang sepatu hanya diblender dengan diberi sedikit air, sedangkan

perekat dari kulit ubi kayu dijadikan pati.

3) Tahap pembuatan briket

Proses yang dilakukan dalam pembuatan briket adalah sebagai berikut :

a. Penyiapan bahan baku

b. Pengecilan ukuran bahan baku (ayakan 40 mesh)

c. Pembuatan adonan briket (pencampuran bahan baku dan bahan perekat)

d. Pencetakan briket

e. Pengeringan

Parameter

Parameteryang digunakan yaitu meliputikadar air, sifat higroskopis, kadar abu, nilai kalor,

kadar zat volatil, kadar karbon terikat, kerapatan, kuat tekan, waktu penyalaan awal briketdanlaju

pembakaran briket.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kadar Air

Hasil analisis keragaman terhadap nilai kadar air (%) briket biomassa menunjukkan bahwa

jenis bahan baku dan bahan perekat berpengaruh nyata dan interaksi antara faktor A dan B juga

berpengaruh nyata terhadap kadar air briket. Hasil uji lanjut BNJ taraf 5% jenis bahan baku, jenis

bahan perekat dan interaksi perlakuan A dan B terhadap kadar air briket dapat dilihat pada Tabel 1,

Tabel 2 dan Tabel 3.

Tabel 1. Uji BNJ 5% pengaruh jenis bahan baku terhadap kadar air (%) briket biomassa

Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan

perbedaan yang tidak nyata.

Uji lanjut BNJ taraf 5% pada Tabel 1 menunjukkan bahwa rerata kadar air briket berbeda

nyata antar perlakuan. Hal ini karena ukuran partikel perlakuan A1 lebih besar dibandingkan

dengan perlakuan A2 sehingga briket A1memiliki ruang pori yang lebih besar dan saat proses

pengempaan briket A1akan menghasilkan kerapatan rendah akibat ukuran partikel yang besar.

Menurut Sudrajat (1984), briket dari bahan baku berkerapatan rendah memiliki kadar air yang lebih

tinggi dibanding briket dengan bahan baku berkerapatan tinggi.

Tabel 2. Uji lanjut BNJ 5% pengaruh jenis bahan perekat terhadap kadar air (%) briket biomassa.

Perlakuan Rerata Kadar Air (%) BNJ 5% = 0,01

B₁ 10,67 a

B₂ 10,85 b



Perlakuan Rerata Kadar Air (%) BNJ 5% = 0,03

A₂ 8,96 a

A₃ 11,15 b

A₄ 11,24 c

A₁ 11,69 d

B-56


ISBN: 978-602-7998-92-6

Uji lanjut BNJ 5% pada Tabel 2 menunjukkan bahwa rerata kadar air pada briket biomassa

antar perlakuan berbeda nyata. Hal ini karena daya mengikat jenis perekat B1 lebih tinggi

dibandingkan dengan perekat B2 sehingga saat pengempaan briket yang dihasilkan dari perekat B1

memiliki kerapatan lebih tinggi dibanding briket dengan perekat B2 dan setelah briket melalui

proses pengeringan, briket dengan B1 memiliki kelembaban yang lebih tinggi dibanding briket

dengan perekat B2 sehingga briket dengan perekat B2 ini akan lebih banyak menyerap air karena

permukaan pada perekat B2 lebih kering dan ruang untuk menyerap air lebih banyak.

Tabel 3. Uji lanjut BNJ 5% pengaruh interaksi perlakuan A dan perlakuan B terhadap kadar air

(%) briket biomassa

Interaksi AB Rerata Kadar Air (%) BNJ 5% = 0,07

A₂B₂ 8,61 a

A₂B₁ 9,31 b

A₄B₁ 10,90 c

A₃B₁ 11,04 d

A₃B₂ 11,26 e

A₁B₁ 11,44 f

A₄B₂ 11,58 g

A₁B₂ 11,94 h Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan


Sifat Higroskopis

Hasil analisis keragaman terhadap sifat higroskopis (%)menunjukkan bahwa jenis bahan baku

dan bahan perekat berpengaruh nyata dan interaksi antara faktor A dan B juga berpengaruh nyata

terhadap sifat higroskopis briket. Hasil uji lanjut BNJ taraf 5% jenis bahan baku, jenis bahan

perekat dan interaksi perlakuan A dan B terhadap sifat higroskopis briket dapat dilihat pada Tabel

4, Tabel 5 dan Tabel 6.

Tabel 4. Uji lanjut BNJ 5% pengaruh jenis bahan baku terhadap sifat higroskopis (%) briket

biomassa.

Perlakuan Rerata Higroskopis (%) BNJ 5% = 0,08

A2 6,28 a

A3 7,20 b

A1 7,89 c

A4 8,19 d



Uji lanjut BNJ taraf 5% pada Tabel 4 pada pengaruh jenis bahan baku terhadap sifat

higroskopis (%) briket biomassa menunjukkan bahwa antar perlakuan berbeda nyata. Sifat

higroskopis tertinggi terdapat pada perlakuan A4 (serbuk ampas kelapa 75%) dan sifat higroskopis

terendah terdapat pada perlakuan A2 (serbuk kulit kayu gelam 75%). Hal ini disebabkan oleh

ukuran partikel dari serbuk ampas kelapa lebih besar dibanding serbuk kulit kayu gelam sehingga

ruang pori yang tersedia pada briket serbuk ampas kelapa lebih banyak untuk menyerap air

dibanding briket serbuk kulit kayu gelam. Menurut Earl (1974), kemampuan menyerap air pada

briket dipengaruhi oleh luas permukaan dan pori-pori bahan.

B-57


ISBN: 978-602-7998-92-6

Tabel 5. Uji lanjut BNJ 5% pengaruh jenis bahan perekat terhadap sifat higroskopis (%) briket

biomassa.

Perlakuan Rerata Higroskopis (%) BNJ 5% = 0,03

B1 6,99 a

B2 7,79 b Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan


Uji lanjut BNJ taraf 5% pada Tabel 5 menunjukkan bahwa antar perlakuan jenis bahan

perekat terhadap sifat higroskopis briket biomassa berbeda nyata. Higroskopis tertinggi terdapat

pada perekat B2 dan higroskopis terendah terdapat pada perekat B1. Hal ini disebabkan karena

briket yang dihasilkan dengan menggunakan perekat daun kembang sepatu memiliki bentuk fisik

yang lebih kering dibanding briket dengan perekat pati kulit ubi kayu, sehingga briket yang lebih

kering mempunyai daya serap air yang lebih tinggi dibanding briket yang lembab seperti briket

dengan perekat pati kulit ubi kayu tersebut.

Tabel 6. Uji lanjut BNJ 5% pengaruh interaksi perlakuan A dan perlakuan B terhadap sifat

higroskopis (%) briket biomassa.

Interaksi AB Rerata Higroskopis (%) BNJ 5% = 0,04

A₂B₂ 6,17 a

A₂B₁ 6,39 b

A₃B₁ 6,79 c

A₁B₁ 7,28 d

A₄B₁ 7,51 e

A₃B₂ 7,61 e

A₁B₂ 8,50 f

A₄B₂ 8,86 g Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan


Kadar Abu (Ash)

Hasil analisis keragaman terhadap kadar abu (%)menunjukkan bahwa jenis bahan baku dan

bahan perekat berpengaruh nyata dan interaksi antara faktor A dan B juga berpengaruh nyata

terhadap kadar abu briket. Hasil uji lanjut BNJ taraf 5% jenis bahan baku, jenis bahan perekat dan

interaksi perlakuan A dan B terhadap kadar abu briket dapat dilihat pada Tabel 7, Tabel 8 dan

Tabel 9.

Tabel 7. Uji lanjut BNJ 5% pengaruh jenis bahan baku terhadap kadar abu (%) briket biomassa.

Perlakuan Rerata Kadar Abu (%) BNJ 5% = 0,02

A₄ 1,04 a

A₁ 1,56 b

A₂ 1,99 c

A₃ 4,72 d Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan


Uji lanjut BNJ taraf 5% untuk pengaruh jenis bahan baku terhadap kadar abu briket

menunjukkan antar perlakuan berbeda nyata. Hal ini disebabkan oleh kandungan mineral bahan

baku awal dan bahan campuran yang digunakan. Kadar abu briket akan berbanding lurus dengan

campuran bahan baku (Ismayana dan Afriyanto, 2012) sehingga nilai kadar abu pada bahan baku

awal tidak berbeda jauh nilainya apabila bahan baku telah dicampur dengan perekat.

B-58


ISBN: 978-602-7998-92-6

Tabel 8. Uji lanjut BNJ 5% pengaruh jenis bahan perekat terhadap kadar abu (%) briket biomassa.

Perlakuan Rerata Kadar Abu (%) BNJ 5% =0,01

B₁ 2,11 a

B₂ 2,53 b Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan


Uji lanjut BNJ taraf 5% pada Tabel 8 menunjukkan bahwa antar perlakuan berbeda nyata.

Hal ini disebabkan kandungan mineral pada perekat tersebut. Semakin tinggi kandungan mineral

pada suatu bahan maka nilai kadar abu akan semakin tinggi dan sebaliknya. Jenis perekat yang

digunakan akan berpengaruh terhadap nilai kadar abu. Sudrajat (1983) menyatakan bahwa jenis

perekat yang digunakan pada pembuatan briket berpengaruh terhadap kerapatan, ketahanan tekan,

nilai kalor bakar, kadar air dan kadar abu.

Tabel 9. Uji lanjut BNJ 5% pengaruh interaksi perlakuan A dan perlakuan B terhadap kadar abu

(%) briket biomassa.

Interaksi AB Rerata Kadar Abu (%) BNJ 5% = 0,01

A₄B₁ 0,90 a

A₄B₂ 1,19 b

A₁B₁ 1,55 c

A₁B₂ 1,57 d

A₂B₁ 1,77 e

A₂B₂ 2,20 f

A₃B₁ 4,28 g

A₃B₂ 5,16 h Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan


Nilai Kalor

Hasil analisis keragaman terhadap nilai kalor (kal/g) menunjukkan bahwa jenis bahan baku

dan bahan perekat berpengaruh nyata dan interaksi antara faktor A dan B juga berpengaruh nyata

terhadap nilai kalorbriket. Hasil uji lanjut BNJ taraf 5% jenis bahan baku, jenis bahan perekat dan

interaksi perlakuan A dan B terhadap nilai kalor briket dapat dilihat pada Tabel 10, Tabel 11 dan

Tabel 12.

Tabel 10. Uji lanjut BNJ 5% pengaruh jenis bahan baku terhadap nilai kalor (kal/g) briket

biomassa.

Perlakuan Rerata Nilai Kalor (kal/g) BNJ 5% = 3,58

A₃ 4.149,02 a

A₁ 4.229,61 b

A₄ 4.698,86 c

A₂ 4.964,93 d Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan


Uji lanjut BNJ taraf 5% pada pengaruh jenis bahan baku terhadap nilai kalor briket

menunjukkan antar perlakuan berbeda nyata. Tinggi rendahnya nilai kalor ditentukan dengan

kadar air dan kadar abu bahan baku tersebut. Semakin tinggi nilai kadar air dan kadar abu maka

semakin rendah nilai kalor dan sebaliknya (Sinurat, 2011).

B-59


ISBN: 978-602-7998-92-6

Tabel 11. Uji lanjut BNJ 5% pengaruh jenis bahan perekat terhadap nilai kalor (kal/g) briket

biomassa.

Perlakuan Rerata Nilai Kalor (kal/g) BNJ 5% = 1,31

B1 4.423,30 a

B2 4.597,90 b Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan


Tabel 12. Uji lanjut BNJ 5% pengaruh interaksi perlakuan A dan perlakuan B terhadap nilai kalor

(kal/g) briket biomassa.

Interaksi AB Rerata Nilai Kalor (kal/g) BNJ 5% = 8,68

A₃B₁ 4.077,43 a

A₁B₁ 4.208,08 b

A₃B₂ 4.220,60 c

A₁B₂ 4.251,13 d

A₄B₁ 4.588,13 e

A₄B₂ 4.809,58 f

A₂B₁ 4.819,57 g

A₂B₂ 5.110,29 h Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan


Uji lanjut BNJ taraf 5% pada pengaruh jenis bahan perekat terhadap nilai kalor briket

menunjukkan bahwa setiap perlakuan berbeda nyata. Hal ini karena dipengaruhi oleh kandungan

karbon terikat pada perekat. Nilai kalor juga dipengaruhi oleh kadar zat volatil, yaitu semakin

rendah kadar zat volatil pada briket maka semakin tinggi nilai kalor yang dihasilkan. Menurut

Sumangat dan Broto (2009), nilai kalor dipengaruhi kadar karbon terikat dan kadar zat volatil.

Semakin tinggi kadar karbon terikat maka nilai kalor semakin tinggi dan semakin rendah nilai

kadar zat volatil, maka nilai kalor semakin tinggi.

Kadar Zat Volatil

Hasil analisis keragaman terhadap kadar zat volatile(%) briket biomassa menunjukkan bahwa

jenis bahan baku dan bahan perekat berpengaruh nyata dan interaksi antara faktor A dan faktor B

juga berpengaruh nyata terhadap kadar zat volatile briket. Hasil uji lanjut BNJ taraf 5% jenis

bahan baku, jenis bahan perekat dan interaksi perlakuan A dan B terhadap kadar zat volatil briket

dapat dilihat pada Tabel 13, Tabel 14 dan Tabel 15.

Tabel 13. Uji lanjut BNJ 5% pengaruh jenis bahan baku terhadap kadar zat volatil (%) briket

biomassa.

Perlakuan Rerata Zat Volatile (%) BNJ 5% = 0,05

A₁ 63,54 a

A₃ 66,49 b

A₂ 74,85 c

A₄ 77,88 d Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan


Uji lanjut BNJ taraf 5% pada pengaruh jenis bahan baku terhadap kadar zat volatile briket

biomassa menunjukkan bahwa antar perlakuan berbeda nyata. Kadar zat volatile tertinggi terdapat

pada jenis bahan baku serbuk ampas kelapa dan terendah terdapat pada serbuk kulit jengkol. Hal

ini disebabkan karena proses proses persiapan bahan baku tidak melalui tahap karbonisasi sehingga

kadar zat volatile yang dihasilkan pada briket ini menghasilkan nilai yang relatif tinggi. Tahap

karbonisasi yang sempurna akan melepas zat-zat yang mudah terbang dalam bentuk gas seperti CO,

CO2, CH4 dan H2 melalui penguraian selulosa dan lignin (Yuniarti et al., 2011).

B-60


ISBN: 978-602-7998-92-6

Tabel 14. Uji lanjut BNJ 5% pengaruh jenis bahan perekat terhadap kadar zat volatile (%) briket

biomassa.

Perlakuan Rerata Zat Volatile (%) BNJ 5% = 0,02

B₂ 69,97 a

B₁ 71,37 b Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan


Uji lanjut BNJ taraf 5% pada pengaruh jenis bahan perekat terhadap kadar zat volatile

menunjukkan bahwa antar perlakuan berbeda nyata. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perekat

daun kembang sepatu menghasilkan kadar zat volatile yang rendah dibandingkan perekat pati kulit

ubi kayu. Hal ini disebabkan karena pati kulit ubi kayu masih banyak mengandung bahan organik

seperti karbohidrat (amilosa dan protein) yang dapat meningkatkan kadar zat volatile pada briket.

Bahan yang mengandung karbohidrat (amilosa dan protein) tidak ikut terbakar dalam proses

pembakaran, sehingga bahan ini akan meningkatkan kadar zat volatile pada briket (Yuniarti et al.,

2011).

Tabel 15. Uji lanjut BNJ 5% pengaruh interaksi perlakuan A dan perlakuan B terhadap kadar zat

volatile (%) briket biomassa.

Interaksi AB Rerata Zat Volatile (%) BNJ 5% = 0,13

A₁B₂ 63,44 a

A₁B₁ 63,64 b

A₃B₂ 64,60 c

A₃B₁ 68,38 d

A₂B₂ 74,35 e

A₂B₁ 75,35 f

A₄B₂ 77,47 g

A₄B₁ 78,09 h Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan


Kadar Karbon Terikat (Fixed Carbon)

Hasil analisis keragaman terhadap kadar karbon terikat (%) briket biomassa menunjukkan

bahwa jenis bahan baku dan bahan perekat berpengaruh nyata dan interaksi antara faktor A dan

faktor B juga berpengaruh nyata terhadap kadar karbon terikatbriket. Hasil uji lanjut BNJ taraf 5%

jenis bahan baku, jenis bahan perekat dan interaksi perlakuan A dan B terhadap kadar karbon

terikat briket dapat dilihat pada Tabel 16, Tabel 17 dan Tabel 18.

Tabel 16. Uji lanjut BNJ 5% pengaruh jenis bahan baku terhadap kadar karbon terikat (%) briket

biomassa.

Perlakuan Rerata Karbon Terikat (%) BNJ 5% = 0,05

A₄ 9,94 a

A₂ 14,20 b

A₃ 17,64 c

A₁ 23,21 d Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan


Uji lanjut BNJ taraf 5% pada pengaruh jenis bahan baku terhadap kadar karbon terikat

menunjukkan antar perlakuan berbeda nyata. Hal ini disebabkan tinggi rendahnya kadar karbon

dipengaruhi kandungan selulosa maupun hemiselulosa pada bahan baku. Jumlah selulosa maupun

hemiselulosa sangat mempengaruhi kadar karbon pada briket (Budiawan et al., 2014).

B-61


ISBN: 978-602-7998-92-6

Tabel 17. Uji lanjut BNJ 5% pengaruh jenis bahan perekat terhadap kadar karbon terikat (%) briket

biomassa.

Perlakuan Rerata Karbon Terikat (%) BNJ 5% =0,02

B1 15,84 a



Uji lanjut BNJ taraf 5% pada pengaruh jenis bahan perekat terhadap kadar karbon terikat

menunjukkan antar perlakuan berbeda nyata. Perekat daun kembang sepatu memiliki kadar karbon

lebih tinggi dibandingkan dengan perekat pati kulit ubi kayu. Perekat pati kulit ubi kayu merupakan

perekat yang banyak mengandung bahan organik seperti karbohidrat (amilosa dan protein) yang

dapat meningkatkan kadar zat volatile pada briket. Kadar zat volatile yang tinggi menunjukkan

kadar karbon terikat rendah. Bahan yang mengandung karbohidrat (amilosa dan protein) tidak ikut

terbakar dalam proses pembakaran sehingga bahan ini akan meningkatkan kadar zat volatile pada

briket (Yuniarti et al., 2011).

Tabel 18. Uji lanjut BNJ 5% pengaruh interaksi perlakuan A dan perlakuan B terhadap kadar

karbon terikat (%) briket biomassa.

Interaksi AB Rerata Karbon Terikat (%) BNJ 5% = 0,12

A₄B₂ 9,77 a

A₄B₁ 10,11 b

A₂B₁ 13,57 c

A₂B₂ 14,84 d

A₃B₁ 16,30 e

A₃B₂ 18,98 f

A₁B₂ 23,05 g

A₁B₁ 23,37 h Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan


Kerapatan (Density)

Hasil analisis keragaman terhadap kerapatan (g/cm3) briket biomassa menunjukkan bahwa


juga berpengaruh nyata terhadap kerapatanbriket. Hasil uji lanjut BNJ taraf 5% jenis bahan baku,

jenis bahan perekat dan interaksi perlakuan A dan B terhadap kerapatan briket dapat dilihat pada

Tabel 19, Tabel 20 dan Tabel 21.

Tabel 19. Uji lanjut BNJ 5% pengaruh jenis bahan baku terhadap nilai kerapatan (g/cm³) briket

biomassa.

Perlakuan Rerata Kerapatan (g/cm3) BNJ 5% = 0,02

A4 0,32 a

A1 0,45 b

A2 0,69 c

A3 0,73 d Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan


Uji lanjut BNJ taraf 5% pada pengaruh jenis bahan baku terhadap nilai kerapatan biomassa

menunjukkan antar perlakuan berbeda nyata. Nilai kerapatan tertinggi terdapat pada bahan baku

serbuk daun ketapang dan nilai kerapatan terendah terdapat pada serbuk ampas kelapa. Hal ini

disebabkan oleh adanya perbedaan berat jenis dari setiap bahan baku. Berat jenis bahan baku

serbuk daun ketapang lebih tinggi dibanding ampas kelapa. Kerapatan sangat ditentukan oleh berat

B-62


ISBN: 978-602-7998-92-6

jenis bahan yang digunakan. Berat jenis yang tinggi akan menghasilkan briket dengan kerapatan

yang tinggi (Yuniarti et al., 2011).

Tabel 20. Uji lanjut BNJ 5% pengaruh jenis bahan perekat terhadap nilai kerapatan (g/cm³) briket

biomassa.

Perlakuan RerataKerapatan (g/cm³) BNJ 5% =0,01

B2 0,54 a



Uji lanjut BNJ taraf 5% pada pengaruh jenis bahan perekat terhadap nilai kerapatan briket

biomassa menunjukkan bahwa antar perlakuan berbeda nyata. Kerapatan tertinggi terdapat pada

briket dengan perekat pati kulit ubi kayu dan kerapatan terendah terdapat pada briket dengan daun

kembang sepatu. Hal ini disebabkan karena partikel perekat daun kembang sepatu lebih besar

dibanding perekat pati kulit ubi kayu. Sehingga setelah proses pengempaan atau penekanan pada

briket, perekat yang memiliki ukuran partikel yang besar cenderung menghasilkan briket yang

berkerapatan rendah karena daya mengikat perekat tersebut rendah dan mengakibatkan banyaknya

ruang pori yang besar pada briket yang dihasilkan.

Tabel 21. Uji lanjut BNJ 5% pengaruh interaksi perlakuan A dan perlakuan B terhadap nilai

kerapatan (g/cm³) briket biomassa.

Interaksi AB RerataKerapatan (g/cm³) BNJ 5% = 0,04

A₄B₂ 0,31 a

A₄B₁ 0,32 a

A₁B₁ 0,35 a

A₁B₂ 0,55 b

A₂B₁ 0,69 c

A₂B₂ 0,69 c

A₃B₂ 0,69 c

A₃B₁ 0,77 d

Keterangan : Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama

menunjukkan perbedaan yang tidak nyata.

Kuat Tekan

Hasil analisis keragaman terhadap kuat tekan (kPa) briket biomassa menunjukkan bahwa


juga berpengaruh nyata terhadap kuat tekanbriket. Hasil uji lanjut BNJ taraf 5% jenis bahan baku,

jenis bahan perekat dan interaksi perlakuan A dan B terhadap kuat tekan briket dapat dilihat pada

Tabel 22, Tabel 23 dan Tabel 24.

Tabel 22. Uji lanjut BNJ 5% pengaruh jenis bahan baku terhadap nilai kuat tekan (kPa) briket

biomassa

Perlakuan Rerata Kuat Tekan (kPa) BNJ 5% = 59,97

A3 538,07 a

A4 556,68 a

A1 1.282,42 b

A2 5.199,63 c Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan


Uji lanjut BNJ taraf 5% pada pengaruh jenis bahan baku terhadap kuat tekan briket biomassa

menunjukkan bahwa perlakuan A2 berbeda nyata dengan perlakuan lainnya. Namun perlakuan A3

B-63


ISBN: 978-602-7998-92-6

dan A4 berbeda tidak nyata. Pada penelitian ini, serbuk kulit kayu gelam memiliki kuat tekan yang

paling tinggi dan kuat tekan terendah terdapat pada jenis bahan baku daun ketapang karena serbuk

kulit kayu gelam mempunyai ukuran partikel yang lebih halus dibanding dengan jenis bahan baku

lainnya meski dilakukan pengayakan yang sama menggunakan 40 mesh. Selain itu serbuk kayu

mempunyai selulosa yang relatif tinggi sehingga dapat meningkatkan elastisitas briket yang

dihasilkan. Menurut Riyanto (2009), semakin tinggi kandungan selulosa dalam biomassa maka

kuat tekan briket biomassa akan semakintinggi. Selulosa memiliki sifat yang elastis dan tidak

mudah putus.

Tabel 23. Uji lanjut BNJ 5% pengaruh jenis bahan perekat terhadap nilai kuat tekan (kPa) briket

biomassa

Perlakuan Rerata Kuat Tekan (kPa) BNJ 5% = 22,11

B2 1.534,66 a

B1 2.253,73 b Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan


Uji lanjut BNJ taraf 5% pada pengaruh jenis bahan perekat terhadap nilai kuat tekan briket

biomassa menunjukkan antar perlakuan berbeda nyata. Perlakuan dengan perekat pati kulit ubi

kayu memiliki nilai kuat tekan yang lebih tinggi dibanding dengan perekat daun kembang sepatu.

Hal ini disebabkan karena daya mengikat perekat pati kulit ubi kayu lebih baik dibanding dengan

daun kembang sepatu karena ukuran partikel daun kembang sepatu lebih besar dibanding perekat

pati kulit ubi kayu sehingga briket terikat kurang tersusun rapat. Menurut Bamgboye dan

Bolufawi, (2010), rendahnya nilai keteguhan tekan dan kerapatan briket menunjukkan susunan

atom karbon yang saling terikat kurang tersusun rapat.

Tabel 24. Uji lanjut BNJ 5% pengaruh interaksi perlakuan A dan perlakuan B terhadap nilai kuat

teakan (kPa) briket biomassa

Interaksi AB Rerata Kuat Tekan (kPa) BNJ 5% = 145,62

A₄B₁ 262,98 a

A₃B₁ 309,05 a

A₃B₂ 767,08 b

A₄B₂ 850,37 b

A₁B₂ 1.106,09 c

A₁B₁ 1.458,76 d

A₂B₂ 3.415,12 e

A₂B₁ 6.984,13 f Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan


Waktu Penyalaan Awal Briket

Hasil penelitian menunjukkan waktu penyalaan awal briket biomassa berkisar antara 2,14

menit sampai 3,31 menit. Waktu penyalaan awal briket dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Rerata waktu penyalaan awal briket biomassa (menit)

B-64


ISBN: 978-602-7998-92-6

Waktu penyalaan awal tertinggi terdapat pada perlakuan A3B2 dan waktu penyalaan awal

terendah terdapat pada perlakuan A4B1. Hal ini disebabkan karena briket bahan baku ampas kelapa

memiliki kerapatan yang rendah sehingga jenis bahan baku ini lebih mudah menyala dibanding

dengan bahan baku lainnya. Menurut Hendra dan Winarni (2003), kerapatan yang terlalu tinggi

dapat menyebabkan briket sulit dinyalakan sedangkan briket yang memiliki kerapatan yang tidak

terlalu tinggi akan memudahkan pembakaran karena semakin besar rongga udara yang dapat dilalui

oleh oksigen dalam proses pembakaran. Waktu penyalaan awal briket juga dipengaruhi oleh kadar

air briket. Kadar air yang tinggi akan menyebabkan briket sulit menyala karena pada mekanisme

pembakaran tahap yang pertama adalah pengeringan pada briket sehingga air yang terkandung

dalam briket akan keluar dan membentuk uap air. Semakin tinggi kandungan air yang terdapat di

dalam briket, maka akan semakin lama pula waktu yang dibutuhkan untuk proses pengeringan ini

(Rahayu, 2012).

Laju Pembakaran Briket

Hasil penelitian menunjukkan laju pembakaran berkisar antara 0,0034 g/detik sampai 0,0054

g/detik. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Rerata laju pembakaran briket biomassa (g/detik)

Berdasarkan data pengujian di atas menunjukkan laju pembakaran tertinggi terdapat pada

perlakuan A4B1 dan laju pembakaran terendah terdapat pada perlakuan A1B1. Laju pembakaran

briket dapat dikaitkan dengan nilai kerapatan pada masing-masing komposisi serta nilai kadar

airnya. Semakin tinggi kerapatan briket, semakin rendah laju pembakaran. Hal ini disebabkan

karena berkurangnya rongga udara pada briket dengan kerapatan lebih tinggi sehingga

memperlambat laju pembakaran (Riseanggara, 2008).

Pada saat dilakukan uji pembakaran, briket biomassa mengeluarkan api dan menghasilkan

asap yang banyak. Briket biomassa juga menghasilkan bau yang cukup menyengat selama

dilakukan uji pembakaran. Briket biomassa memerlukan waktu yang cukup lama untuk mulai

terbentuk bara. Hal ini terjadi pada seluruh perlakuan yang digunakan pada penelitian ini. Selain

itu, briket biomassa ini juga sulit digunakan sebagai bahan bakar alternatif tanpa adanya konveksi

paksa seperti blower.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Penggunaan jenis bahan baku dan bahan perekat untuk pembuatan briket berpengaruh nyata

terhadap nilai kadar air, sifat higroskopis, kadar abu, kadar zat volatile, nilai kalor, kadar

karbon terikat, kerapatan dan kuat tekan.

2. Interaksi perlakuan berpengaruh nyata terhadap nilai kadar air, sifat higroskopis, kadar abu,

kadar zat volatile, nilai kalor, kadar karbon terikat, kerapatan dan kuat tekan.

3. Nilai kalor yang dihasilkan berkisar antara 4.077 kal/g sampai 5.110 kal/g. Nilai kalor

tertinggi terdapat pada perlakuan A2B2 (serbuk kulit kayu gelam 75% dan perekat daun

B-65


ISBN: 978-602-7998-92-6

kembang sepatu 25%) dan nilai kalor terendah terdapat pada A3B1 (serbuk daun ketapang 75%

dan perekat pati kulit ubi kayu 25%). Pengujian pembakaran menunjukkan semua briket

biomassa menghasilkan kualitas yang tidak baik karena menghasilkan asap yang banyak dan

bau yang menyengat.

Saran

Pada penelitian ini disarankan pengurangan komposisi untuk bahan perekat karena briket yang

dihasilkan memiliki karakteristik yang kurang baik seperti daya tahan briket terhadap tekanan dari

luar.

DAFTAR PUSTAKA

Bamgboye, A.I. and S. Boluwafi. 2010. Physical Characteristics of Briquettes from Guinea Corn

(Sorghum bi-color) Residue. Agricultural Engineering International : the CIGR

Ejournal. Manuscript 1364.

Budiawan, L., Susilo, B. dan Hendrawan, Y. 2014. Pembuatan dan Karakteristik Briket Bioarang

dengan Variasi Komposisi Kulit Kopi.J. Biopreoses Komoditas Tropis. 2 (2) : 152-159.

Earl, D.E. 1974. A Report on Corcoal. Andre Meyer Reserc Fellow, FAO. Rome.

Hendra, D., dan Winarni, I. 2003. Sifat Fisis dan Kimia Briket Arang Campuran Limbah Kayu

Gergajian Sabetan Kayu. Bull Hasil Peneliti Hutan 21 (3) : 211-226.

Hendra, D. 2007. Pembuatan Briket Arang dari Campuran Kayu, Bambu, Sabut Kalapa dan

Tempurung Kelapa Sebagai Sumber Energi Alternatif. J. Penelitian Hasil Hutan.

Ismayana, A., dan Afriyanto, M.R. 2012. Pengaruh Jenis dan Kadar Bahan Perekat pada

Pembuatan Briket Blotong sebagai Bahan Bakar Alternatif. J. Tek. Ind. Pert. 21 (3) : 186-

193.

Maryati, S. 2015. PLTU Biomassa, Solusi Energi Alternatif Bagi Indonesia.

htpp:/www.writingcontest-total.bisnis.com/artikel/read/20150331/404/ 417977/pltu-

biomassa-solusi-energi-alternatif-bagi-indonesia. (Diakses 20 Mei 2015).

Maryono, Sudding dan Rahmawati. 2013. Pembuatan dan Analisis Mutu Briket Arang Tempurng

Kelapa Ditinjau dari Kadar Kanji. J.Chemica.4 : 74-83.

Ndraha, N. 2010. Uji Komposisi Bahan Pembuatan Briket Bioarang Tempurung Kelapa dan

Serbuk Kayu Terhadap Mutu yang Dihasilkan. Skripsi, Departemen Teknologi Pertanian,

Fakultas Pertanian, Universitas Sumatra Utara (USU), Sumatra Utara.

Nisandi. 2007. Pengolahan dan Pemanfaatan Sampah Organik Menjadi Briket Arang dan Asap

Cair. Seminar Nasional Teknologi, Yogyakarta. ISSN : 1978-977.

Rahayu, A. 2012. Kinerja Pembakaran Biobriket yang Terbuat dari Campuran Tandan Kosong

Kelapa Sawit dan Batubara Sub-Bituminus dalam Kompor Briket. Skripsi. Fakultas

Teknik, Program Studi Teknik Kimia, Universitas Indonesia, Depok.

Riseanggara, R.R. 2008. Optimasi Kadar Perekat pada Briket Limbah Biomassa. Skripsi, Fakultas

Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Sinurat, E. 2011. Studi Pemanfaatan Briket Kulit Jambu Mete dan Tongkol Jagung sebagai Bahan

Bakar Alternatif. Tugas Akhir, Jurusan Mesin Fakultas Teknik, Universitas Hasanudin,

Makassar.

Sitompul, R. 2011. Manual Pelatihan Teknologi Energi Terbarukan Yang Tepat Untuk Aplikasi di

Masyarakat Pedesaan. PNPM Support Facility (PSF). Jakarta.

Sudrajat, R. 1983. Pengaruh Bahan Baku, Jenis Perekat dan Tekanan Kempa Terhadap Briket

Arang. Laporan P3H/FPRDC No. 165. Bogor.

B-66


ISBN: 978-602-7998-92-6

Sudrajat, R. 1984. Pengaruh Kerapatan Kayu , Tekanan Pengempaan dan Jenis Perekat Terhadap

Sifat Briket Kayu. J. Penelitian Hasil Hutan. 1 (1): 11-14.

Sumangat, D. dan Broto, W. 2009. Kajian Teknis dan Ekonomis Pengolahan Briket Bungkil Biji

Jarak Pagar sebagai Bahan Bakar Tungku. J. Buletin Teknologi Pascapanen Pertanian.5 :

18-26.

Riyanto, S. 2009. Uji Kualitas Fisik Dan Uji Kinetika Pembakaran Briket Jerami Padi Dengan dan

Tanpa Bahan Pengikat. Skripsi. Jurusan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret.

Surakarta

Yuniarti, Theo P.Y., Faizal Y. dan Arhamsyah. 2011. Briket Arang dari Serbuk Gergajian Kayu

Meranti dan Arang Kayu Gelam. J. Riset Industri Hasil Hutan. 3(2) : 37-42.

B-67

pemanfaatan limbah biomassa untuk briket sebagai...

Documents