ASSALAMUALAIKUM WARAHMATULLAHI WABARAKATUHSenin, 2 Mei 2011

STUDI PEMBUATAN DAN PEMBAKARAN BIO-BRIKET MENGGUNAKAN ADSORBEN ALAM BERBASIS KALSIUM Disusun Oleh:ERNAWATIRINI WAHYUNI (0704103010073) (0704103010029)

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS SYIAH KUALADARUSSALAM, BANDA ACEH2011

OUTLINE PRESENTASI

1. LATAR BELAKANGPENDAHULUANSTUDY PEMBUATAN DAN PEMBAKARAN BIO-BRIKET MENGGUNAKAN ADSORBEN ALAM BERBASIS KALSIUM2. PERUMUSAN MASALAH4. MANFAAT PENELITIAN3. TUJUAN PENELITIAN1. LATAR BELAKANG Indonesia merupakan negara berkembang yang setiap tahun kebutuhan energi terus meningkat Sumber energi selama ini berasal dari minyak dan gas bumiPemanfaatan batubara terutama batubara peringkat rendah masih belum optimalAceh merupakan daerah yang memiliki potensi sumber biomassa yang besar dari sektor pertanian dan perkebunan

1. LATAR BELAKANG2. PERUMUSAN MASALAHPENDAHULUAN4. MANFAAT PENELITIAN3. TUJUAN PENELITIANSTUDY PEMBUATAN DAN PEMBAKARAN BIO-BRIKET MENGGUNAKAN ADSORBEN ALAM BERBASIS KALSIUMPemanfaatan biomassa juga merupakan upaya diversifikasi energi2. PERUMUSAN MASALAHBriket yang sekarang banyak beredar dipasaran adalah jenis briket batubara yang memiliki kekurangan dalam proses penyulutan. Permasalahan lain yang perlu juga diatasi adalah emisi gas SO2 yang dihasilkan pada proses pembakaran.

3. TUJUAN PENELITIANPENDAHULUANSTUDY PEMBUATAN DAN PEMBAKARAN MENGGUNAKAN ADSORBEN ALAM BERBASIS KALSIUMUntuk melihat pengaruh komposisi briket, jenis adsorben dan rasio Ca (dalam adsorben), S (dalam briket) terhadap karakteristik dan efisiensi pembakaran bio-briket. 2. PERUMUSAN MASALAH4. MANFAAT PENELITIAN1. LATAR BELAKANG3. TUJUAN PENELITIAN

4. MANFAAT PENELITIANPENDAHULUANSTUDY PEMBUATAN DAN PEMBAKARAN BIO-BRIKET MENGGUNAKAN ADSORBEN ALAM BERBASIS KALSIUMManfaat dari penelitian ini adalah memberikan informasi tentang kelayakan ekonomis proses pembakaran langsung bio-briket dan teknologi pemanfaatan biomassa, selanjutnya dapat menjadi swadaya dalam menciptakan sumber energi baru.2. PERUMUSAN MASALAH1. LATAR BELAKANG3. TUJUAN PENELITIAN4. MANFAAT PENELITIAN

STUDY PEMBUATAN DAN PEMBAKARAN BIO-BRIKET MENGGUNAKAN ADSORBEN ALAM BERBASIS KALSIUMTINJAUAN PUSTAKA

STUDY PEMBUATAN DAN PEMBAKARAN BIO-BRIKET MENGGUNAKAN ADSORBEN ALAM BERBASIS KALSIUMBiomassa adalah campuran material organik yang kompleks, biasanya terdiri dari karbohidrat, lemak, protein dan mineral lain yang jumlahnya sedikit seperti sodium, fosfor, kalsium dan besi. Menurut Saptoadi dan Siemers, 2006, pada umumnya biomassa sangat potensial untuk dimanfaatkan sebagai bahan bakar/sumber energi alternatif pengganti minyak tanah untuk kebutuhan masyarakat.BIOMASSA

STUDY PEMBUATAN DAN PEMBAKARAN BIO-BRIKET MENGGUNAKAN ADSORBEN ALAM BERBASIS KALSIUMBatubara adalah substansi heterogen yang dapat terbakar dan terbentuk dari banyak komponen yang mempunyai sifat saling berbeda. Terdapat dua metode untuk menganalisis batubara: analisis ultimate dan analisis proksimasi. BATUBARA

STUDY PEMBUATAN DAN PEMBAKARAN BIO-BRIKET MENGGUNAKAN ADSORBEN ALAM BERBASIS KALSIUMTabel 1. Data analisa sampel batubara Aceh

Sumber: Mahidin dkk, 2006; 2007 dan 2009

Parameter analisisKandunganUnitBasisProksimasi:Moisture (in air dried sample)5,83%dbAsh5,40%dbVolatile Matter46,00%dbFixed Carbon42,77%dbUltimasi:Carbon60,65%dafHydrogen5,75%dafNitrogen0,48%dafTotal Sulfur0,38%dafOxygen27,34%dafCalorific Value24,71MJ/kgdaf

STUDY PEMBUATAN DAN PEMBAKARAN BIO-BRIKET MENGGUNAKAN ADSORBEN ALAM BERBASIS KALSIUMAdsorben adalah suatu bahan yang ditambahkan pada komposisi zat utama (batubara) untuk menangkap gas SO2 yang dihasilkan selama proses pembakaran. Adsorben yang dapat menyerap gas SO2 ini bisa berbasis kalsium maupun berbasis natrium.

ADSORBEN

STUDY PEMBUATAN DAN PEMBAKARAN BIO-BRIKET MENGGUNAKAN ADSORBEN ALAM BERBASIS KALSIUMPerekat adalah bahan yang dapat merekatkan dua buah benda berdasarkan ikatan permukaan. Subroto, 2006 menjelaskan ada beberapa syarat pemilihan perekat yaitu sebagai berikut :Perekat harus memiliki daya adhesi yang baik bila dicampur dengan semikokas.Perekat harus mudah didapat dalam jumlah banyak dan harganya murah.Perekat tidak boleh beracun dan berbahaya.

BAHAN PEREKAT

Pati (Amilum)Pati (amilum) adalah karbonhidrat kompleks yang tidak larut dalam air, berwujud bubuk putih, tawar dan tidak berbau. Pati merupakan bahan utama yang dihasilkan oleh tumbuhan untuk menyimpan kelebihan glukosa (sebagai produk fotosintesis) dalam jangka panjang.

Biji Jarak (Biji Jatropha)

Biji jarak (Biji Jatropha) merupakan salah satu golongan bahan baku yang ketersediaannya melimpah. Berikut tabel yang menunjukkkan sifat fisika-kimia dari minyak biji jatropha.Tabel 2. Sifat fisika-kimia minyak biji jatropha

Sumber : Manurung, 2005

ParameterMinyak Biji JatrophaUji ITB MRILiteraturDensitas pada 15C (g/cm3)Viskositas pada 30 C (cSt)Cetane numberTitik nyata (C)Kandungan sulfur (ppm)Bilangan Iodin (mg iodin/g) WijsBilangan asam (mg KOH/g)Nilai kalor (MJ/kg)0,918150,8522900,196,53,0839,770,9252512400,13105,20,73,50,140,70

Bio-briket adalah hasil pemadatan atau densifikasi campuran batubara dan biomassa pada tekanan dan bentuk tertentu. BIO-BRIKET

PEMBAKARAN BIO-BRIKETPembakaran merupakan oksidasi cepat bahan bakar disertai dengan produksi panas, atau panas dan cahaya. Biobriket mempunyai temperatur penyalaan (ignition temperature) yang lebih rendah dibandingkan dengan briket batubara.

METODOLOGIPENELITIANPenelitian ini direncanakan akan dilakukan selama 6 (enam) bulan untuk mencapai target yang diinginkan. Pekerjaan penelitian akan dilakukan di Laboratorium Sumberdaya Energi Jurusan Teknik Kimia Universitas Syiah Kuala. Pencetakan briket dilakukan di Laboratorium Produksi Jurusan Teknik Mesin Universitas Syiah Kuala. Pengujian kuat tekan akan dilakukan di Laboratorium Fisika Material Jurusan Fisika Fakultas MIPA Universitas Syiah Kuala.

STUDY PEMBUATAN DAN PEMBAKARAN BIO-BRIKET MENGGUNAKAN ADSORBEN ALAM BERBASIS KALSIUM2. ALAT DAN BAHAN4. PROSEDUR PERCOBAAN3. VARIABEL PERCOBAAN1. WAKTU DAN TEMPAT

METODOLOGIPENELITIANBAHAN :Cangkang sawit berasal dari pabrik pengolahan kelapa sawit PT. Perkebunan Negara I Langsa sedangkan batubara yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari Kaway XVI Kabubaten Aceh Barat. Adsorben yang digunakan adalah kulit kerang biasa dan kulit kerang hijau disekitar Banda Aceh. Perekat yang digunakan berupa campuran kanji dan biji jarak yang diperoleh disekitar Banda Aceh.ALAT :Crusher, mesin press, cetakan silinder, timbangan digital, ayakan, sieve vibrator, stop watch, Computer Type Universal Testing Machines, durability, termometer, gelas kimia dan dapur/tungku.

STUDY PEMBUATAN DAN PEMBAKARAN BIO-BRIKET MENGGUNAKAN ADSORBEN ALAM BERBASIS KALSIUM1. WAKTU DAN TEMPAT4. PROSEDUR PERCOBAAN3. VARIABEL PERCOBAAN2. BAHAN DAN ALAT

METODOLOGIPENELITIANVARIABEL TETAPBriket berbentuk silinder : = 1,6 cm, tinggi 2 cmUkuran partikel batubara, biomassa dan adsorben 60 mesh Perekat 10 % berat briket Tekanan pengepresan 6 ton/cm2VARIABEL BERUBAHJenis adsorben : kulit kerang biasa dan kulit kerang hijau (lokan)Komposisi campuran batubara dan biomassa dan rasio Ca (dalam adsorben) terhadap S (dalam briket).

STUDY PEMBUATAN DAN PEMBAKARAN BIO-BRIKET MENGGUNAKAN ADSORBEN ALAM BERBASIS KALSIUM2. ALAT DAN BAHAN4. PROSEDUR PERCOBAAN1. LATAR BELAKANG3. VARIABEL PERCOBAAN

Tabel 3. Komposisi campuran batubara-biomassa dan rasio Ca terhadap S

Batubara : biomassaCa/S (masing-masing)90 : 1080 : 2070 : 3060 : 4050 : 501:1; 1,25:1; 1,5:1; 1,75:1 dan 2:1

Pembuatan Bio-BriketSTUDY PEMBUATAN DAN PEMBAKARAN BIO-BRIKET MENGGUNAKAN ADSORBEN ALAM BERBASIS KALSIUM Batubara dan Cangkang SawitAdsorbenPencetakanPencampuranPerekatPenggerusan dan PengayakanPengeringanPengujianPenggerusan dan PengayakanPROSEDUR

PERCOBAAN

Uji Ketahanan Terhadap Air (Water Resistant)

PROSEDUR

PERCOBAAN

Uji Daya Tahan Briket (Durability)

Ditimbang Dimasukkan ke dalam Alat DurabilityBriket di Timbang Berat AwalCatat berat sisaPengujian Selama 3 menit, kecepatan 60 rpm PROSEDUR

PERCOBAAN

Uji Kuat Tekan (Compressive Strength) Pengujian ini akan dilakukan di laboratorium Fisika Material Jurusan Fisika Fakultas MIPA Universitas Syiah Kuala.PROSEDUR

PERCOBAAN

Uji PembakaranDicatat temperatur awal air dan massa air awal dalam panci PROSEDUR

PERCOBAAN

Rencana dan Jadwal Kerja

NoKegiatanBulan ke1234561.Pengadaan alat dan bahan2.Setup peralatan penelitian

3.Pelaksanaan penelitian 5.Analisis hasil penelitian6.Pembuatan laporan

Data Analisa Uji Kuat Tekan Bio-briket (Compressive Strenght)

Tabel 4. Hasil uji kuat tekan bio-briket tanpa adsorben menggunakan alat Computer Type Universal Testing Machines.

Komposisi briket (gr)Compressive Strength(kgf/mm2)Batubara : Cangkang Sawit90 : 1080 : 2070 : 3060 : 4050 : 50

Tabel 5. Hasil uji kuat tekan bio-briket dengan adsorben kerang biasa dan kerang hijau menggunakan alat Computer Type Universal Testing Machines.

Komposisi Bio-Briket (gr)Perbandingan Ca/SCompressive Strength(kgf/mm2)Batubara : Cangkang Sawit90 : 101 : 11.25 : 11.5 : 11.75 : 12 : 180 : 201 : 11.25 : 11.5 : 11.75 : 12 : 170 : 301 : 11.25 : 11.5 : 11.75 : 12 : 160 : 401 : 11.25 : 11.5 : 11.75 : 12 : 150 : 501 : 11.25 : 11.5 : 11.75 : 12 : 1

Data Analisa Ketahanan Air Bio-Briket (Water Resistant)

Tabel 6 Hasil uji ketahanan air pada bio-briket tanpa menggunakan adsorben.

Batubara : Cangkang Sawit(gr)Waktu (detik) 90 : 1080 : 2070 : 3060 : 4050 : 50

Tabel 7. Hasil uji ketahanan air pada bio-briket dengan adsorben kerang biasa dan kerang hijau (lokan).

Batubara : Cangkang Sawit (gr)Kerang BiasaKerang HijauCa / SWaktu (detik)Ca / SWaktu (detik)90 : 101 : 11 : 11,25 : 11,25 : 11,5 : 11,5 : 11,75 : 11,75 : 12 : 12 : 180 : 201 : 11 : 11,25 : 11,25 : 11,5 : 11,5 : 11,75 : 11,75 : 12 : 12 : 170 : 301 : 11 : 11,25 : 11,25 : 11,5 : 11,5 : 11,75 : 11,75 : 12 : 12 : 160 : 401 : 11 : 11,25 : 11,25 : 11,5 : 11,5 : 11,75 : 11,75 : 12 : 12 : 150 : 501 : 11 : 11,25 : 11,25 : 11,5 : 11,5 : 11,75 : 11,75 : 12 : 12 : 1

Data Analisa Daya Tahan (Uji Durability)

Tabel 8. Hasil Uji daya tahan briket tanpa menggunakan adsorben

Batubara : Cangkang Sawit(gr)Waktu (detik)ma (gr)mb(gr)a (%)90 : 1080 : 2070 : 3060 : 4050 : 50

Tabel 9. Hasil Uji daya tahan briket dengan menggunakan adsorben kerang biasa dan kerang hijau

Batubara : Cangkang sawit (gr)Rasio Ca/SWaktu (detik)ma (gr)mb(gr)a (%)90 : 101 : 11,25 : 11,5 : 11,75 : 12 : 180 : 201 : 11,25 : 11,5 : 11,75 : 12 : 170 : 301 : 11,25 : 11,5 : 11,75 : 12 : 160 : 401 : 11,25 : 11,5 : 11,75 : 12 : 150 : 501 : 11,25 : 11,5 : 11,75 : 12 : 1

Data Analisa Efisiensi Dapur

Tabel 10. Hasil Uji efisiensi dapur bio-briket tanpa menggunakan adsorben

Komposisi briket (gr)mw,evap(kg)Ti(0C)Hl(kJ/kg)Hf(kJ/kg)(%)Batubara : Cangkang sawitRasio Ca/S90 : 101 : 180 : 201,25 : 170 : 301,5 : 160 : 401,75 : 150 : 502 : 1

Tabel 11. Hasil Uji efisiensi dapur bio-briket dengan menggunakan adsorben kerang biasa

Batubara : Cangkang sawitRasio Ca/Smw,evap(kg)Ti(0C)Hl(kJ/kg)Hf(kJ/kg)(%)90 : 101 : 11,25 : 11,5 : 11,75 : 12 : 180 : 201 : 11,25 : 11,5 : 11,75 : 12 : 170 : 301 : 11,25 : 11,5 : 11,75 : 12 : 160 : 401 : 11,25 : 11,5 : 11,75 : 12 : 150 : 501 : 11,25 : 11,5 : 11,75 : 12 : 1

Alat Pengujian DurabilityGAMBAR ALAT

Alat Pengujian Kuat Tekan Briket

Mesin Press Bio-Briket

Terima kasihKepada :Bapak MahidinIbu yannaIbu Cut MeurahBapak AbrarThanks To :Riky RivaldiNur SiddiqEwisEthaEnyRita&Smua Angkatan 07

**