uji kualitas fisik dan uji kinetika reaksi briket jerami .../uji... · uji kualitas fisik dan uji...
TRANSCRIPT
UJI KUALITAS FISIK DAN UJI KINETIKA REAKSI BRIKET JERAMI PADI DENGAN PENAMBAHAN
KAYU KALIMANTAN MERBAU
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
Oleh:
. ZAKI . NIM : I 0405011
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2010
UJI KUALITAS FISIK DAN UJI KINETIKA REAKSI BRIKET JERAMI PADI DENGAN PENAMBAHAN
KAYU KALIMANTAN MERBAU
Disusun oleh : Zaki . NIM. I0405011 Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Suyitno, S.T., M.T., Dr. Tech. Tri Istanto, S.T., M.T. . NIP. 19740902 200112 1002 NIP.19730820 200012 1001 Telah dipertahankan di hadapan Tim Dosen Penguji pada hari Rabu tanggal 31 Maret 2010 1. Ir. Augustinus Sujono, M.T. …………………………
NIP. 19511001 198503 1001 2. Muh. Nizam, S.T., M.T., Dr. …………………………
NIP. 19700720 199903 1001 3. Eko Prasetya Budiyana, S.T., M.T. …………………………
NIP. 19710926 199903 1002
Mengetahui: Ketua Jurusan Teknik Mesin Koordinator Tugas Akhir . Dody Ariawan, S.T., M.T. . Syamsul Hadi, S.T., M.T. . NIP. 19730804 199903 1003 NIP. 19710615 199802 1002
Karya ini dipersembahkan untuk:
Ayahanda, Abubakar Alaydrus, yang tak pernah bosan mengajak putra-
putranya untuk berdiskusi dan berdialog.
Ibunda, Hadijah Baraja, yang senantiasa mengajarkan mengenai keadilan
dan kepedulian terhadap sesama.
Nenek Asiyah yang selalu bersemangat dalam hidupnya.
Kakak-kakak penulis (Taufik, Zainal, Ayib, Dani, Jamalulail, dan
Ubaidillah) yang telah memberi banyak inspirasi.
Paman Umar yang mengajarkan pada penulis untuk selalu berpikir bebas.
Bapak Suyitno dan Bapak Tri Istanto yang telah memberikan bimbingan
dan arahan dalam pengerjaan tugas akhir.
Orang-orang yang penulis cintai dalam hidup ini.
iii
MOTTO
Hanya kepada Tuhan,
kami mengabdikan diri kami,
dan
hanya kepada Tuhan,
kami memohon segala sesuatu.
(Te r insp i ras i da r i aya t -ayat suc i )
iv
Tests on Physical Properties and Reaction Kinetics of Rice Straw Briquette with Kalimantan-Merbau Wood Addition
Zaki
Mechanical Engineering Department Sebelas Maret University
Surakarta, Indonesia email : [email protected]
Abstract
This research was conducted to investigate the effect of Kalimantan-merbau
wood addition on physical properties of rice straw briquette. Rice straw briquette had a high axial compressive strength value. However, it had a low durability and water resistance. Kalimantan-merbau sawdust was added to improve briquette’s physical properties because Kalimantan-merbau wood briquette has a higher durability and water resistance. Briquettes were made in two compositions (weight percentage), i.e., 80% rice straw with 20% Kalimantan-merbau wood and 60% rice straw with 40% Kalimantan-merbau wood. Briquetting process was done with four briquetting pressure, that was 400 kg/cm2, 600 kg/cm2, 800 kg/cm2, and 1000 kg/cm2. Physical properties, such as initial and relaxed density, relaxation, durability, axial compressive strength, as well as water resistance, was tested from each briquette. From physical properties testing result was used to determine the briquetting pressure which produces the optimum briquette for each composition. The reaction kinetics testing was done on the optimum briquette with two-different air velocities which entering the reactor, that is 0.05 m/s and 2 m/s. The result of the physical properties testing showed that Kalimantan-merbau wood addition could make an increment on briquette’s density and durability. The optimum briquette for 80% rice straw with 20% Kalimantan-merbau wood composition was gained from the briquetting pressure of 800 kg/cm2. While, the optimum briquette for 60% rice straw with 40% Kalimantan-merbau wood composition was gained from the briquetting pressure of 1000 kg/cm2. Activation energy values of 80% rice straw with 20% Kalimantan-merbau wood briquette were 11.11 kJ/mol and 13.54 kJ/mol, for 0.05 m/s and 2 m/s air velocity respectively. Activation energy of 60% rice straw with 40% Kalimantan-merbau wood briquette was 11.43 kJ/mol and 14.09 kJ/mol.
Keywords: briquette, rice straw, Kalimantan-merbau wood, density, activation energy
v
Uji Sifat Fisik dan Kinetika Reaksi Briket Jerami Padi dengan Penambahan Kayu Kalimantan Merbau
Zaki
Jurusan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret
Surakarta, Indonesia email : [email protected]
Abstrak
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh penambahan kayu
kalimantan merbau pada sifat fisik briket jerami padi. Briket jerami padi memiliki nilai kuat tekan aksial yang tinggi. Namun, briket jerami padi memiliki ketahanan dan ketahanan terhadap air yang rendah. Serbuk gergajian kayu Kalimantan merbau ditambahkan dengan tujuan memperbaiki sifat fisik briket karena briket kayu Kalimantan merbau memiliki nilai ketahanan dan ketahanan air yang lebih baik. Briket dibuat dengan 2 variasi komposisi (persentase berat), yakni 80% jerami padi ditambah 20% kayu Kalimantan merbau dan 60% jerami padi ditambah 40% kayu Kalimantan merbau. Proses pembriketan dilakukan dengan 4 variasi tekanan pembriketan, yaitu 400 kg/cm2, 600 kg/cm2, 800 kg/cm2, dan 1000 kg/cm2. Sifat fisik yang diuji dari masing-masing briket adalah densitas awal dan densitas relaksasi, relaksasi, ketahanan, kuat tekan aksial, serta ketahanan terhadap air. Dari hasil pengujian sifat fisik digunakan untuki menentukan tekanan pembriketan yang menghasilkan briket optimum untuk masing-masing komposisi. Uji kinetika reaksi dilakukan terhadap briket optimum dengan 2 variasi kecepatan udara memasuki reaktor yaitu 0,05 m/s dan 2 m/s. Hasil pengujian sifat fisik menunjukkan bahwa penambahan kayu Kalimantan merbau dapat meningkatkan densitas dan ketahanan briket. Briket optimum untuk komposisi 80% jerami padi ditambah 20% kayu Kalimantan merbau diperoleh pada tekanan 800 kg/cm2. Sedangkan, untuk komposisi 60% jerami padi ditambah 40% kayu Kalimantan merbau diperoleh pada tekanan 1000 kg/cm2. Nilai energi aktivasi untuk briket 80% jerami padi ditambah 20% kayu Kalimantan merbau adalah 11,11 kJ/mol dan 13,54 kJ/mol, masing-masing untuk kecepatan udara 0,05 m/s dan 2 m/s. Sedangkan energi aktivasi untuk briket 60% jerami padi ditambah 40% kayu Kalimantan merbau adalah 11,43 kJ/mol dan 14,09 kJ/mol.
Kata kunci: briket, jerami padi, kayu Kalimantan merbau, densitas, energi aktivasi
vi
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat dan
karunia-Nya sehingga penulis dapat melaksanakan dan menyelesaikan Skripsi
dengan judul “Uji Kualitas Fisik dan Uji Kinetika Reaksi Briket Jerami Padi
dengan Penambahan Kayu Kalimantan Merbau”. Skripsi ini disusun guna
memenuhi persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik
Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Skripsi ini tidak mungkin dapat terselesaikan tanpa bantuan dari berbagai
pihak, baik secara langsung maupun tidak. Oleh karena itu, penulis ingin
menyampaikan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang
telah membantu dalam menyelesaikan skripsi ini, terutama kepada:
1. Bapak Dody Ariawan, S.T., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin UNS
Surakarta.
2. Bapak Suyitno, S.T., M.T., Dr.Tech. selaku pembimbing pertama atas
bimbingannya hingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini.
3. Bapak Tri Istanto, S.T., M.T., selaku pembimbing kedua yang telah turut
serta memberikan bimbingan yang berharga bagi penulis.
4. Bapak Syamsul Hadi, S.T., M.T., selaku pembimbing akademis yang telah
berperan sebagai orang tua selama penulis melaksanakan studi di
Universitas Sebelas Maret.
5. Seluruh pengajar, staf administrasi, dan laboran di Jurusan Teknik Mesin
UNS, yang telah turut mendidik penulis hingga menyelesaikan studi S1.
6. Ayah, Bunda, Nenek dan Kakak-Kakak penulis yang telah memberikan
dorongan dan dukungan kepada penulis dalam menempuh pendidikan di
Universitas Sebelas Maret.
7. Rekan penulis dalam mengerjakan tugas akhir mengenai briket biomassa,
Nuzul Wahyudi, atas bantuan dan kerjasamanya.
8. Teman-teman di Laboratorium Konversi Energi (Gama, Yusno, Topan,
Indri, Dwi S., Ahmad, Tinneke, Teddy, Fendi, Thoha, dan Efril) yang telah
menemani dalam pembuatan alat dan pengambilan data. Terima kasih yang
tak terkira atas bantuan kalian semua.
vii
9. Semua rekan di jurusan Teknik Mesin yang telah memberikan bantuan dan
semangat kepada penulis.
10. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah
membantu pelaksanaan dan penyusunan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan Skripsi ini masih jauh dari
sempurna, maka penulis mengharap kritik dan saran dari berbagai pihak untuk
kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata, semoga skripsi ini dapat berguna bagi ilmu
pengetahuan dan kita semua.
Surakarta, 11 Maret 2010
Penulis
viii
DAFTAR ISI
Halaman
Abstrak ......................................................................................................... v
Kata Pengantar ............................................................................................. vii
Daftar Isi ..................................................................................................... ix
Daftar Tabel ................................................................................................ xi
Daftar Gambar ............................................................................................. xii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah ........................................................... 1
1.2. Perumusan Masalah ................................................................ 3
1.3. Batasan Masalah ..................................................................... 3
1.4. Tujuan dan Manfaat Penelitian ................................................ 5
1.5. Sistematika Penulisan ............................................................. 5
BAB II LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka ..................................................................... 6
2.2. Dasar Teori .............................................................................. 8
2.2.1. Biomasa......................................................................... 8
2.2.2. Pemadatan (Densification) ............................................ 9
2.2.3. Bahan Pengikat (Binder) ............................................... 10
2.2.4. Pemilihan Briket Optimum ........................................... 11
2.2.5. Pembakaran................................................................... 12
2.2.6. Thermogravimetric Analysis (TGA) ............................. 14
2.2.7. Kinetika Pembakaran .................................................... 14
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Waktu dan Lokasi Penelitian .................................................. 17
3.2. Bahan Penelitian ...................................................................... 17
3.3. Alat Penelitian ......................................................................... 17
3.4. Pelaksanaan Penelitian ............................................................. 20
3.4.1. Tahap Persiapan .......................................................... 20
3.4.2. Tahap Pembriketan ...................................................... 20
3.4.3. Tahap Uji Sifat Fisik .................................................... 21
ix
3.4.4. Tahap Uji Kinetika Reaksi ........................................... 24
3.5. Metode Analisis Data ............................................................... 25
3.6. Diagram Alir Penelitian ........................................................... 26
BAB IV DATA DAN ANALISIS
4.1. Sifat Fisik 27
4.1.1. Sifat Initial Density dan Relaxed Density ..................... 27
4.1.2. Sifat Relaksasi .............................................................. 32
4.1.3. Sifat Ketahanan (Durability) ........................................ 37
4.1.4. Sifat Kuat Tekan Aksial Briket Biomassa ................... 41
4.1.5. Sifat Ketahan Briket Biomassa Terhadap Air .............. 43
4.1.6. Pemilihan Briket Optimum .......................................... 45
4.2. Sifat Kinetika Pembakaran ....................................................... 48
4.2.1. Energi Aktivasi dan Faktor Pre-eksponensial ............... 51
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan .............................................................................. 55
5.2. Saran ......................................................................................... 56
Daftar Pustaka .............................................................................................. 57
Lampiran ...................................................................................................... 60
x
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1. Sifat-sifat fisik briket jerami padi dan kayu Kalimantan merbau
dengan pengikat tetes tebu 10% wb............................................... 2
Tabel 2.1. Sifat kimia bahan bakar.................................................................. 8
Tabel 2.2. Ultimate analisys jerami padi......................................................... 9
Tabel 2.3. Proximate Analysis dan Ultimate Analysis kayu........................... 9
Tabel 2.4. Faktor dan level pemilihan optimum ............................................. 11
Tabel 4.1. Data massa jenis awal dan setelah mengalami relaksasi selama 1
minggu dari briket jerami padi....................................................... 28
Tabel 4.2. Data massa jenis awal dan setelah mengalami relaksasi selama 1
minggu dari briket jerami padi yang ditambah 20% kayu
kalimantan merbau ......................................................................... 28
Tabel 4.3. Data massa jenis awal dan setelah mengalami relaksasi selama 1
minggu dari briket jerami padi yang ditambah 40% kayu
kalimantan merbau ......................................................................... 29
Tabel 4.4. Massa jenis penyusun briket biomasa ............................................ 30
Tabel 4.5. Konstanta-konstanta fungsi (D = a ln P + b).................................. 32
Tabel 4.6. Penambahan air untuk pengkondisian kadar air awal .................... 36
Tabel 4.7. Pengurangan massa briket 80% jerami padi ditambah 20% kayu
kalimantan merbau setelah satu minggu ........................................ 36
Tabel 4.8. Pengurangan massa briket 60% jerami padi ditambah 40% kayu
kalimantan merbau setelah satu minggu ........................................ 36
Tabel 4.9. Durability Rating briket biomasa ................................................... 37
Tabel 4.10. Contoh hasil uji ketahanan (durability) briket jerami yang
ditambah 40% kayu kalimantan merbau pada variasi tekanan
1000 kg/cm2................................................................................... 38
Tabel 4.11. Data sifat kuat tekan aksial briket biomasa jerami padi................. 41
Tabel 4.12. Hubungan kuat tekan briket dan kandungan selulosa .................... 42
xi
Tabel 4.13. Indeks ketahanan air (water resistance index) briket biomasa....... 44
Tabel 4.14. Faktor dan level pemilihan optimum ............................................. 45
Tabel 4.15. Nilai β briket 80% jerami padi + 20% kayu kalimantan merbau... 46
Tabel 4.16. Nilai β briket 60% jerami padi + 40% kayu kalimantan merbau... 46
Tabel 4.17. Nilai desirability briket 80% jerami padi ditambah 20% kayu
kalimantan merbau ......................................................................... 47
Tabel 4.18. Nilai desirability briket 60% jerami padi ditambah 40% kayu
kalimantan merbau ......................................................................... 47
Tabel 4.19. Peak Temperature untuk masing-masing spesimen briket
biomassa......................................................................................... 50
Tabel 4.20. Nilai energi aktivasi dan faktor pre-eksponensial briket 80%
jerami padi ditambah 20% kayu kalimantan merbau..................... 53
Tabel 4.21. Nilai energi aktivasi dan faktor pre-eksponensial briket 60%
jerami padi ditambah 40% kayu kalimantan merbau..................... 53
xii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Profil pembakaran batubara bituminus ....................................... 13
Gambar 2.2. Grafik ln penurunan fraksi massa terhadap kenaikan temperatur
padatan ........................................................................................ 15
Gambar 3.1. Tetes tebu ( molases)................................................................... 17
Gambar 3.2. Alat pembriket............................................................................. 18
Gambar 3.3. Ayakan 50 mesh.......................................................................... 18
Gambar 3.4. Alat uji ketahanan ....................................................................... 18
Gambar 3.5. Moisture analyzer, timbangan digital, dan jangka sorong .......... 19
Gambar 3.6. Anemometer................................................................................ 19
Gambar 3.7. Alat uji Tekan Universal Testing Machine ................................. 19
Gambar 3.8. Skema Alat TGA berpemanas listrik .......................................... 20
Gambar 4.1. Briket 80% jerami padi ditambah 20% kayu Kalimantan
merbau setelah mengalami relaksasi selama satu minggu .......... 30
Gambar 4.2. Briket jerami padi yang ditambah 40% kayu kalimantan
merbau setelah mengalami relaksasi selama satu minggu .......... 30
Gambar 4.3. Hubungan antara penurunan massa jenis briket setelah satu
minggu dengan tekanan pembriketan. ........................................ 31
Gambar 4.4. Hubungan antara relaxed density (D) dengan tekanan
pembriketan (P) untuk briket jerami padi yang ditambah 20%
dan 40% kayu Kalimantan merbau. ............................................ 31
Gambar 4.5. Pertambahan panjang briket pada tiap variasi tekanan briket
80% jerami padi dan 20% kayu kalimantan................................ 32
Gambar 4.6. Pertambahan volume briket pada tiap variasi tekanan briket
80% jerami padi dan 20% kayu kalimantan merbau................... 33
Gambar 4.7. Pertambahan panjang pada tiap variasi tekanan untuk briket
60% jerami padi dan 40% kayu kalimantan merbau................... 33
xiii
Gambar 4.8. Pertambahan volume pada tiap variasi tekanan untuk briket
60% jerami padi dan 40% kayu kalimantan merbau................... 34
Gambar 4.9. Hubungan durability rating dengan tekanan pembriketan .......... 39
Gambar 4.10. Relaksasi panjang berbagai briket untuk berbagai tekanan. ....... 40
Gambar 4.11. Nilai kuat tekan aksial briket biomasa ........................................ 42
Gambar 4.12. Briket biomasa yang tersisa dan masih berwujud briket............. 45
Gambar 4.13. Hubungan antara fraksi massa (Y) dan turunannya (-dY/dt)
terhadap temperatur briket 80% jerami padi ditambah 20%
kayu kalimantan merbau pada kecepatan udara 0,05 m/s ........... 48
Gambar 4.14. Hubungan antara fraksi massa (Y) dan turunannya (-dY/dt)
terhadap temperatur briket 80% jerami padi ditambah 20%
kayu kalimantan merbau pada kecepatan udara 2 m/s ................ 49
Gambar 4.15. Hubungan antara fraksi massa (Y) dan turunannya (-dY/dt)
terhadap temperatur briket 60% jerami padi ditambah 40%
kayu kalimantan merbau pada kecepatan udara 0,05 m/s ........... 49
Gambar 4.16. Hubungan antara fraksi massa (Y) dan turunannya (-dY/dt)
terhadap temperatur briket 60% jerami padi ditambah 40%
kayu kalimantan merbau pada kecepatan udara 2 m/s ................ 50
Gambar 4.17. Hubungan ln(-dY/dt) terhadap 1/Tsolid briket 80% jerami padi
ditambah 20% kayu Kalimantan merbau dengan kecepatan
udara 0,05 m/s ............................................................................. 51
Gambar 4.18. Hubungan ln(-dY/dt) terhadap 1/Tsolid briket 80% jerami padi
ditambah 20% kayu Kalimantan merbau dengan kecepatan
udara 2 m/s ................................................................................. 52
Gambar 4.19. Hubungan ln(-dY/dt) terhadap 1/Tsolid briket 60% jerami padi
ditambah 40% kayu Kalimantan merbau dengan kecepatan
udara 0,05 m/s ............................................................................. 52
Gambar 4.20. Hubungan ln(-dY/dt) terhadap 1/Tsolid briket 60% jerami padi
ditambah 40% kayu Kalimantan merbau dengan kecepatan
udara 2 m/s .................................................................................. 53
xiv
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Kebutuhan akan sumber energi terbarukan menjadi semakin besar akhir-akhir
ini. Hal ini didasarkan pada kesadaran manusia yang kian tinggi mengenai
keterbatasan sumber energi fosil yang selama ini menjadi sumber energi utama. Di
sisi lain, permasalahan pemanasan global dan perubahan iklim mendorong berbagai
pihak termasuk akademisi untuk mencari cara guna mengurangi emisi karbon dan
gas asam dalam kehidupan manusia sehari-hari. Salah satu alternatif pemecahan
masalah tersebut adalah dengan meningkatkan penggunaan sumber-sumber energi
terbarukan yang menghasilkan lebih sedikit emisi karbon dan gas asam daripada
sumber energi fosil.
Biomasa adalah istilah untuk semua jenis material organik yang dihasilkan
dari proses fotosintesis. Biomasa sebagai salah satu sumber energi terbarukan banyak
mendapat perhatian para peneliti karena biomasa memiliki kandungan energi yang
cukup tinggi dan banyak tersedia di alam. Namun, sampah biomasa tidak dapat
dimanfaatkan secara langsung karena memiliki kandungan air yang tinggi, densitas
yang rendah, dan nilai kalor per satuan volume yang rendah. Solusi terhadap masalah
ini adalah dengan melakukan densifikasi atau pembriketan biomasa. Pembriketan
pada biomasa dapat meningkatkan nilai kalor volumetrik, memudahkan proses
pengepakan, serta mengurangi biaya transportasi dan penyimpanan. Parameter-
parameter yang menentukan dalam pembuatan briket biomasa antara lain adalah
tekanan pembriketan, waktu penahanan (holding time), ukuran partikel serbuk, jenis
bahan pengikat, temperatur pembriketan, dan kandungan air (moisture content)
(Tamami, 2005).
Dua material biomasa yang dipilih sebagai objek penelitian ini adalah jerami
padi dan limbah gergajian kayu Kalimantan merbau. Pemilihan jerami padi
dikarenakan material tersebut memiliki nilai kuat tekan yang tinggi setelah dibriket.
Namun, di sisi lain, briket jerami memiliki kekurangan yaitu nilai ketahanan
(durability) dan ketahanan air (water resistance) yang rendah. Oleh karena itu,
1
2
penambahan material lain diperkirakan mampu memperbaiki sifat-sifat tersebut.
Serbuk gergajian kayu Kalimantan merbau dipilih sebagai material tambahan karena
briket serbuk gergajian kayu Kalimantan terbukti memiliki nilai durability dan water
resistance yang lebih tinggi.
Tabel 1.1 Sifat-sifat fisik briket jerami padi dan kayu Kalimantan merbau
dengan pengikat tetes tebu 10% wb (Syafiq, 2009 dan Riyanto, 2009)
Tekanan Kuat tekan aksial (kgf/cm2) Durability rating (%) WRI (%) pembriketan jerami kayu kaliman- Jerami kayu kaliman- Jerami kayu kaliman-
(kg/cm2) padi tan merbau Padi tan merbau Padi tan merbau 200 0,68 0 1,96 * * 400 5,79 12,28 76,10 * * 600 25,19 47,18 94,75 * 24 800 40,74 55,57 95,17 * 46
1000
> 99,9
49,27 61,78 95,43 * 53 keterangan : WRI = water resistance index * = sampel sudah tidak berbentuk briket (hancur)
Padi merupakan komoditas pertanian yang terbesar di Indonesia. Data dari
BPS menyebutkan bahwa produksi beras nasional pada tahun 2006 kurang lebih
sebanyak 54,7 juta ton dari 11,9 juta hektar sawah. Moiorella (1985) menyebutkan
bahwa setiap kilogram panen beras dapat menghasilkan antara 1 hingga 1,5 kg
jerami. Berdasarkan data tersebut, maka jumlah jerami diperkirakan mencapai 54,7
sampai 82,1 juta ton. Jumlah jerami yang sangat besar tersebut, saat ini belum
banyak dimanfaatkan, hanya sebatas dibakar langsung di sawah atau dijadikan pakan
ternak.
Indonesia merupakan negara pengkonsumsi kayu dalam jumlah yang relatif
besar, antara lain untuk industri penggergajian, kertas, dan kayu lapis. Sebagian
limbah biomasa dari industri tersebut dimanfaatkan kembali dalam proses
pengolahannya, sebagian digunakan sebagai bahan bakar dalam industri kayu lapis
dan kertas. Sisanya hanya ditumpuk di lapangan, dibuang ke aliran sungai, atau
dibakar secara langsung yang mana bisa merusak lingkungan. Produksi kayu
gergajian (Sawntimber) di Indonesia mencapai 1,4 juta m3/tahun (Direktorat Jenderal
Bina Produksi tahun 2005).
3
Dalam standar nasional Indonesia (SNI) mencantumkan standar briket hanya
sebatas sifat fisik. Dalam standar nasional Indonesia, disebutkan briket yang baik
harus memiliki kuat tekan > 60 kg/cm2. Belum ada ketentuan tentang standar untuk
sifat fisik lainnya yang berpengaruh dalam proses penyimpanan dan pengangkutan
seperti ketahanan (durability), dan ketahanan terhadap air (water resistance). Serta
belum adanya ketentuan tentang standar kinetika reaksi dari briket biomasa sehingga
mendorong adanya penelitian ini.
Dalam penelitian ini, akan diteliti kualitas fisik briket jerami padi dengan
penambahan serbuk gergajian kayu Kalimantan merbau. Pengaruh tekanan
pembriketan dan persentase komposisi bahan bakar terhadap briket yang dihasilkan,
kemudian diuji sifat-sifat fisiknya untuk memperoleh briket campuran jerami padi
dan serbuk gergajian kayu Kalimantan yang optimum. Briket yang terpilih
selanjutnya diuji kinetika reaksi untuk mendapatkan nilai laju pembakarannya
(combustion rate).
1.2. Perumusan Masalah
1. Bagaimana pengaruh penambahan kayu Kalimantan merbau terhadap sifat-sifat
fisik briket jerami padi.
2. Bagaimana pengaruh variasi tekanan pembriketan terhadap sifat fisik yang
optimum pada briket campuran jerami padi dan kayu Kalimantan.
3. Bagaimana kinetika reaksi yang terjadi pada briket yang optimum tersebut.
1.3. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini permasalahan dibatasi pada:
1. Bahan briket biomasa yang diuji adalah limbah pertanian jerami padi dengan
campuran limbah gergajian kayu Kalimantan jenis merbau dengan ukuran
partikel masing-masing bahan adalah 50 mesh.
2. Kadar air awal jerami adalah sekitar 20% dari berat jerami dan kadar air awal
serbuk gergajian kayu adalah 15% dari berat serbuk gergajian tersebut.
3. Bahan pengikat (binder) adalah tetes tebu (molasses) dengan komposisi 10%
berat briket.
4
4. Mesin pembriketan adalah tipe piston die pressure yang digerakkan secara
manual.
5. Cetakan briket (die) berbentuk silinder dengan diameter dalam 50 mm dan
poros penekan berdiameter 49,5 mm.
6. Briket biomasa berbentuk silinder dengan diameter 50 mm dan tinggi 50 mm
(standar SNI).
7. Lama penahanan proses pembriketan (holding time) sekitar 40 detik.
8. Pembriketan dilakukan dengan komposisi sebagai berikut:
a. Limbah jerami padi sebesar 80% berat campuran bahan bakar dan limbah
gergajian kayu Kalimantan sebesar 20% berat campuran bahan bakar.
b. Limbah jerami padi sebesar 60% berat campuran bahan bakar dan limbah
gergajian kayu Kalimantan sebesar 40% berat campuran bahan bakar.
9. Pembriketan dilakukan dengan variasi tekanan pembriketan : 400 kg/cm², 600
kg/cm², 800 kg/cm², dan 1000 kg/cm² untuk masing-masing komposisi.
10. Sifat-sifat fisik yang diteliti:
a. Densitas awal (initial density) dan densitas setelah mengalami relaksasi
selama satu minggu (relaxed density) dengan menggunakan standar
pengujian ASAE 269.2 Dec 96.
b. Sifat relaksasi briket dengan menggunakan standar pengujian ASAE
269.2 Dec 96
c. Kuat tekan aksial (axial compressive strength).
d. Ketahanan briket (durability) dengan menggunakan standar pengujian
ASAE 269.2 Dec 96.
e. Ketahanan terhadap air (water resistance).
11. Uji kinetika reaksi dilakukan terhadap briket optimum dari masing-masing
komposisi.
12. Uji kinetika reaksi dilakukan dengan alat thermogravimetric analyzer (TGA)
menggunakan pemanas listrik berkapasitas 1.000 Watt.
13. Uji kinetika reaksi dilakukan pada temperatur ruang bakar 400°C dan tekanan
1 atm, dengan dua variasi kecepatan udara memasuki ruang bakar, yaitu
0,05 m/s dan 2 m/s
5
1.4. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Memperbaiki sifat-sifat fisik briket jerami padi khususnya sifat durability dan
ketahanan terhadap air dengan menambahkan kayu Kalimantan merbau.
2. Memperoleh data-data yang menunjukkan karakteristik briket jerami padi yang
dicampur 20% dan 40% serbuk gergajian kayu Kalimantan merbau.
3. Menyelidiki pengaruh tekanan densifikasi pada sifat fisik briket jerami padi
yang ditambah 20% dan 40% serbuk gergajian kayu Kalimantan merbau.
4. Menyelidiki kinetika reaksi briket jerami padi yang ditambah 20% dan 40%
serbuk gergajian kayu Kalimantan merbau.
Hasil penelitian ini diharapkan mampu memberi manfaat sebagai berikut:
1. Meningkatkan nilai ekonomis limbah pertanian jerami padi dan serbuk
gergajian kayu Kalimantan merbau dengan mengubahnya menjadi produk yang
lebih berguna.
2. Memberi alternatif bahan bakar biomasa dengan biaya produksi yang murah
dan sifat fisik yang optimum.
1.5. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :
BAB I : Pendahuluan, menjelaskan tentang latar belakang masalah, perumusan
masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, serta
sistematika penulisan.
BAB II : Dasar teori, berisi tinjauan pustaka yang berkaitan dengan pengujian sifat
fisik dan sifat kinetika reaksi pembakaran briket biomasa dengan dan
tanpa menggunakan pengikat (binder), teori tentang biomasa, briket, serta
teori tentang kinetika reaksi pembakaran briket biomasa.
BAB III : Metodologi penelitian, menjelaskan peralatan yang digunakan, tempat
dan pelaksanaan penelitian, langkah-langkah percobaan dan pengambilan
data.
BAB IV : Data dan analisa, menjelaskan data hasil pengujian, perhitungan data hasil
pengujian serta analisa hasil dari perhitungan.
BAB V : Penutup, berisi tentang kesimpulan dan saran.
6
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka
Richards, S.R (1989) telah melakukan penelitian untuk mengetahui indek
ketahanan briket terhadap air dengan cara merendam briket ke dalam air selama 30
menit kemudian massa briket ditimbang. Dan nilai indek ketahanan air (Water
Resistant Indeks (WRI)) diperoleh dengan cara:
(2.1)
Wakumonya dan Jenkins (1994) melakukan penelitian pada briket biomasa
campuran gergajian kayu dan batang gandum. Pada penelitian ini divariasikan
campuran antara gergajian kayu dan batang gandum yaitu 1:1 dan 3:1 untuk
mendapatkan briket dengan ketahanan terbaik. Hasil penelitian menyatakan bahwa
pertambahan panjang lebih tinggi terjadi pada campuran 1:1 sedangkan pada
pengujian ketahanan didapatkan index ketahanan campuran 1:1 sebesar 51,5
sedangkan harga index ketahanan campuran 3:1 sebesar 67,6. Kandungan air
material mentah yang optimum untuk menghasilkan briket terbaik terletak antara 12-
20% basis basah (w.b.)
A. Demirbas (1997) melakukan penelitian pada pembriketan sampah kertas
dan jerami gandum pada tekanan 300-800 MPa dengan bentuk briket silinder, variasi
kandungan air 7%, 10%, 13%, 15% dan 18%. Diketahui bahwa densitas sampah
kertas dan batang gandum meningkat seiring dengan kenaikan kandungan air
(moisture content) dan kenaikan tekanan pembriketan. Setelah 1 minggu pengukuran
relaksasi digunakan untuk menentukan kestabilan briket. Relaxed density
dipengaruhi oleh perbedaan nilai tekanan pembriketan sehingga dapat dibuat sebuah
persamaan D = a Ln P + b, dimana relaxed density, D dalam kg/m³ dan tekanan
pembriketan, P dalam kg/cm², nilai a dan b adalah suatu konstanta. Pengujian kuat
tekan pada batang gandum menunjukkan bahwa semakin tinggi kandungan air
biomasa maka kuat tekan akan meningkat. Kuat tekan tertinggi pada tekanan 800
MPa dengan kandungan air 22 % sebesar 23 MPa.
airpenyerapanWRI %%100 −=
6
7
Othman, N. F., Shamsuddin, A. H. (2003) telah melakukan penelitian tentang
pembakaran batubara dengan menggunakan termogravimetri analisis. Penelitian ini
dititikberatkan untuk mempelajari reaktifitas batubara menggunakan profil
pembakaran DTG. Parameter kinetik dari batubara untuk profil pembakaran
dipelajari dengan menggunakan persamaan Arrhenius. Pada penelitian ini
diasumsikan bahwa proses pembakaran bisa didiskripsikan dengan persamaan
Arrhenius orde satu. Analisis DTG telah dilakukan dengan laju pemanasan konstan
dan penambahan udara pada bahan uji. Dari kurva DTG dapat diperoleh nilai ITVM,
ITFC, peak temperature, dan burnout temperature. Secara teori, pembakaran akan
mulai ketika bahan bakar terkena oksigen, namun temperatur, komposisi dari bahan
bakar, dan oksigen juga menjadi faktor penentu pada reaksi. Nilai energi aktivasi
yang diperoleh dari masing-masing sampel batubara (Blair Athol, Merit Pila, Tanito
Harum) adalah 5,2 kJ/mol, 6,6 kJ/mol, dan 7,3 kJ/mol.
Suyitno, dkk (2005) telah melakukan penelitian tentang pengaruh ukuran
partikel terhadap karakteristik pembakaran biomasa yang berasal dari jerami dan
serbuk gergajian kayu glugu. Dimana sampel dijadikan serbuk dengan variasi ukuran
partikelnya adalah 20, 40, dan 80 mesh, kemudian dibriket berbentuk silinder
berdiameter 3 cm. Briket dihasilkan dengan tekanan 500 kg/cm2. Dari penelitian
didapatkan laju pembakaran dan profil pembakarannya. Setelah diuji diketahui
bahwa untuk ukuran partikel yang besar mempunyai laju pembakaran yang tinggi
sehingga bahan bakar cepat habis. Tetapi dengan ukuran partikel besar, puncak
temperatur, ITVM, dan waktu tinggalnya rendah.
Jamradloedluk, J. et al (2006) melakukan penelitian mengenai briket
campuran ampas tebu dan jerami padi serta briket campuran sekam padi dan getah
bunga bakung. Masing-masing briket dicampur dengan variasi komposisi 20:80,
40:60, 60:40, dan 80:20. Hasil penelitian pada briket campuran sekam padi dan getah
bunga bakung menunjukkan bahwa kandungan getah bunga bakung yang semakin
tinggi akan meningkatkan densitas dan kuat tekan briket. Sedangkan, pada briket
campuran ampas tebu dan jerami padi, densitas dan kuat tekan tertinggi diperoleh
pada campuran 40% ampas tebu ditambah 60% jerami padi. Densitas briket
campuran yang dihasilkan berkisar antara 185-223 kg/m3.
8
Tri Istanto, dkk (2006) meneliti pengaruh ukuran partikel, kadar air awal dan
temperatur pembriketan terhadap sifat fisik briket biomasa. Penelitian dilakukan
dengan menggunakan biomasa yang berasal dari jerami padi, limbah gergajian glugu,
limbah gergajian kayu jati dan serbuk batu bara. Sampel dibuat serbuk dengan variasi
ukuran 20 mesh (0,85 mm), 40 mesh (0,42 mm), dan 80 mesh (0,18 mm) dan variasi
kadar air awal ( 10%, 15%, 20% dan 25%) dan variasi temperatur pembriketan
(60ºC, 80ºC, 100ºC dan 120ºC) serta dengan pengikat kanji 5%. Dari penelitian
diperoleh hasil bahwa untuk biomasa jerami semakin kecil ukuran partikel
mengakibatkan densitas meningkat tetapi kuat tekan aksial menurun. Semakin besar
kadar air awal menyebabkan penurunan densitas dan kuat tekan aksial.
2.2. Dasar Teori
2.2.1. Biomasa
Biomasa merupakan istilah yang digunakan untuk menggambarkan semua
jenis material organik yang dihasilkan dari proses fotosintesis (Anonim, 2004).
Biomasa dapat dikategorikan sebagai biomasa kayu dan biomasa non kayu. Biomasa
kayu dapat dibagi lagi menjadi kayu keras dan kayu lunak. Biomasa non kayu yang
dapat digunakan sebagai bahan bakar meliputi limbah hasil pertanian seperti limbah
pengolahan industri gula pasir (bagasse), sekam padi, rerantingan (stalks), jerami,
biji-bijian, termasuk pula kotoran hewan dapat juga digunakan sebagai bahan bakar.
Bahan bakar kayu meliputi gelondongan kayu (cord wood), ranting pohon, tatal
kayu, kayu sejenis cemara (bark), gergajian kayu, sisa hasil hutan, arang kayu,
limbah ampas (ampas tebu), dan lain-lain.
Tabel 2.1. Sifat kimia bahan bakar (Tri Istanto, 2006) Bahan
bakar
Kadar air
(%)
Volatile
matter (%)
Fixed
Carbon (%)
Abu
(%)
Nilai Kalor
(kcal/g)
Jerami 8,12 52,68 13,80 25,40 3111,99
Glugu 10,43 77,36 11,07 1,14 4210,81
Jati 10,53 77,2 11,17 1,10 4411,81
Batubara 11,57 43,88 33,28 11,27 5363,28
9
Tabel 2.2. Ultimate analisys jerami padi (Okasha, 2007)
Ultimate Analysis % Berat
Carbon 42,04
Hydrogen 6,26
Nitrogen 1,23
Oxygen 39,00
Sulphur 0,64
Tabel 2.3. Proximate Analysis dan Ultimate Analysis kayu (Hughes, 1997)
Parameter Proximate Analysis (persentase berat)
Zat volatil 43,92 % Fixed Carbon 8,24 % Abu 1,11 % Moisture 46,73 %
Ultimate Analysis (persentase berat) Karbon 27,02 % Hidrogen 3,09 % Oksigen 21,98 % Nitrogen 0,05 % Sulfur 0,03 % Klorin --- Abu 1,11 % Moisture 46,73 %
Nilai Kalor Atas (Btu/lb) 4,396
2.2.2. Pemadatan (Densification)
Salah satu cara yang dikembangkan untuk meningkatkan sifat fisis dan
pembakaran biomasa adalah pemadatan untuk menghasilkan biobriket. Pemadatan
merupakan salah satu langkah dalam rangkaian proses penanganan limbah yang
meliputi pengumpulan, penyimpanan, dan pengangkutan, juga termasuk penyortiran,
penggilingan dan pengeringan. Prinsip pemadatan yaitu pemberian tekanan pada
suatu material untuk menghilangkan kekosongan (void) inter dan antar partikel.
Proses pemadatan biomasa dapat dijelaskan sebagai berikut, selama awal
proses kompresi, partikel menyusun kembali bentuknya mendekati densitas massa
10
penuh (bulk density). Partikel cenderung mempertahankan sifat-sifat asalnya
walaupun terjadi pelepasan energi akibat gesekan antar partikel serta gesekan antara
partikel dan dinding. Ketika tekanan kompaksi naik, partikel-partikel akan saling
mendorong satu sama lain, bersamaan dengan terjadinya deformasi elastik dan
plastis. Hal ini akan memperluas daerah kontak antar partikel dan sebagai akibatnya
gaya ikat antar partikel akan meningkat. Partikel-partikel yang getas mungkin akan
mengalami keretakan di bawah tekanan tersebut, mengawali terjadinya penyatuan.
Pada tekanan yang lebih tinggi, pori-pori akan terisi oleh partikel hingga densitas
massa hasil kompaksi akan mendekati densitas massa asli atau massa padat (true
density) komponen-komponen penyusunnya (S. Mani, dkk ; 2004).
Teknik pemadatan yang biasa digunakan adalah balling, briquetting, dan
pelleting. Dalam penelitian ini proses pemadatan biomasa yang digunakan adalah
proses pembriketan (briquetting). Proses pembuatan biobriket yang utama meliputi
pemilihan material biomasa, penggilingan, dan pembriketan
Pada dasarnya semua jenis limbah biomasa dapat dipadatkan, berdasarkan
tekanan kompaksi proses pembriketan dapat dibagi menjadi tiga (Sumaryono, 1995)
yaitu:
1. Kompaksi tekanan rendah (300-1000 kg/cm²)
2. Kompaksi tekanan sedang (1000-2500 kg/cm²)
3. Kompaksi tekanan tinggi (≥ 2500 kg/cm²)
Dalam kompaksi dengan tekanan tinggi dan sedang, biasanya tidak
diperlukan bahan pengikat. Proses kompaksi dengan tekanan tinggi dan sedang
biasanya menggunakan teknologi screw press dan piston press.
2.2.3. Bahan Pengikat (Binder)
Pembriketan pada tekanan rendah membutuhkan bahan pengikat (binder)
untuk membantu pembentukan ikatan di antara partikel biomasa. Penambahan
pengikat dapat meningkatkan kekuatan briket. Ada beberapa macam bahan pengikat
yang digunakan dalam pembriketan yaitu pengikat organik (tetes tebu, coal tar,
bitumen, kanji, resin) dan pengikat anorganik (tanah liat, semen, lime, sulphite
liquior). Menurut Hinkle dan Rosenthal, ada beberapa kriteria yang harus
11
diperhatikan dalam memilih binder yang akan digunakan sebagai pengikat, antara
lain :
1. Kesesuaian antara pengikat dengan bahan yang akan diikat.
2. Kemampuan pengikat untuk dapat meningkatkan sifat-sifat briket.
3. Kemudahan untuk memperolehnya.
4. Harga pengikat.
Bahan pengikat yang digunakan dalam penelitian ini dipilih dari bahan
organik yaitu tetes tebu. Tetes tebu merupakan salah satu produk utama setelah gula
pasir, yang dihasilkan dari bermacam-macam tingkat pengolahan dari tebu menjadi
gula. Tetes tebu masih mengandung gula dalam jumlah yang cukup banyak (sekitar
50-60%) dan sejumlah asam amino serta mineral. Tetes tebu sendiri masih dapat
diolah menjadi beberapa produk lain seperti gula cair, penyedap makanan (MSG),
alkohol dan dry yeast untuk roti, protein tunggal, pakan ternak, asam citric, dan
acetic acid alcohol.
2.2.4. Pemilihan Briket Optimum
Menurut Guillermo (2004) pemilihan proses optimum dilakukan dengan
metode sebagai berikut:
1. Mengubah faktor Xk (k = 1,2,3,..n) kedalam bentuk variabel tanpa dimensi
x1,x2,x3,..xn dengan persamaan berikut:
(2.2)
Dimana: Xk = faktor k
Xkm = nilai tengah desain
Cm = konstanta
Dari persamaan diatas akan dihasilkan 4 level yang simetri yaitu -1, 0, 1 dan 2.
Dalam penelitian ini faktor k adalah tekanan pembriketan.
[ ] mkmkk CXXx /−=
Tabel 2.4. Faktor dan level level
Faktor -1 0 1 2
X1 Tekanan (kg/cm2) 400 600 800 1000
12
2. Membentuk model regresi untuk masing-masing respon yaitu y1: density, y2:
durability, y3: kuat tekan, dan y4 : water resistance ke dalam persamaan
quadratic model sebagai berikut:
(2.3)
dimana p = 1,2,3 ( model respon )
βp = koefisien yang tidak diketahui
∑ ∑ ∑∑= = <
+++=k
i
k
i
k
jijipjiipiiippp xxxxy
1 1
20 βββββ
3. Dengan metode statistik mencari nilai βp untuk setiap respon sehingga
diperoleh persamaan y1(x), y2(x), y3(x), dan y4(x).
4. Mencari nilai desirability untuk setiap respon di(x) dengan persamaan
(2.4)
dimana: ynominal = Nilai nominal di antara maksimum dan minimum
⎪⎪⎪
⎩
⎪⎪⎪
⎨
⎧
><
≤≤−−
≤≤−−
==
maxmin
maxminmaxmin
max
minminminmin
min
4,3,2,1
)()(0
)()(
)()(
)(
yxyatauxyyif
yxyyifyy
yxy
yxyyifyy
yxy
xd
ii
ialnoalno
i
alnoialno
i
j
ymin = Nilai minimum
ymax = Nilai maksimum
di(x) berkisar antara 0 sampai 1.
5. Mencari nilai total desirability (D) dengan persamaan:
(2.5)
dimana nilai total desirability yang dapat diterima berkisar antara 0,7 dan 0,9.
Proses optimum diperoleh untuk nilai total desirability yang mendekati 1
( ) nnddddD
1...... 321=
2.2.5. Pembakaran
Pembakaran adalah reaksi kimia yang cepat antara oksigen dan bahan yang
dapat terbakar, disertai timbulnya cahaya dan menghasilkan kalor. Pembakaran
spontan adalah pembakaran dimana bahan mengalami oksidasi perlahan-lahan
sehingga kalor yang dihasilkan tidak dilepaskan, akan tetapi dipakai untuk
menaikkan suhu bahan secara pelan-pelan sampai mencapai suhu nyala. Pembakaran
sempurna adalah pembakaran dimana semua konstituen yang dapat terbakar di dalam
13
bahan bakar membentuk gas CO2, air (H2O), dan gas SO2, sehingga tak ada lagi
bahan yang dapat terbakar tersisa.
Proses pembakaran bahan bakar padat (solid fuel) meliputi 3 tahap, yaitu
tahap pengeringan (drying), tahap devolatilisasi dan tahap pembakaran
arang/oksidasi arang (char oxidation) yang akan menyisakan abu (ash)
(Borman,1998). Tahap pertama adalah pemanasan awal dan pengeringan, dimana
terjadi penguapan sejumlah air yang terkandung dalam bahan bakar padat. Tahap
kedua adalah proses devolatilisasi, dimana terjadi pengurangan massa bahan bakar
padat secara cepat akibat terlepasnya zat volatile (volatile matter). Tahap ketiga
adalah oksidasi arang sehingga menyisakan abu.
Karakterisitik utama pembakaran adalah temperatur puncak dimana laju
pengurangan massa maksimum. Temperatur puncak (peak temperature, PT) yang
tinggi menunjukkan bahan bakar memiliki reaktifitas yang rendah (Kastanaki,E.,
2003). Temperatur lain yang penting adalah ITVM (Initial Temperature Volatile
Matter) dan BT (Burnout Temperature). ITVM adalah temperatur awal pertama
dimana massa mulai turun. ITFC (fixed Carbon initiation temperature) adalah
temperatur awal kedua dimana laju pengurangan massa dipercepat akibat onset
pembakaran. Karakterisitik tersebut dapat dilihat dari kurva TG (Thermogravimetry)
dan DTG (Differential Thermogravimetry).
Gambar 2.1. Profil pembakaran batubara bituminus (Othman, N. F., 2003).
Waktu selama berlangsungnya pembakaran disebut Residence Time (RT)
(waktu tinggal bahan bakar di ruang bakar). Nilai residence time dipengaruhi oleh
berbagai faktor, diantaranya kadar volatile, temperatur pembakaran, massa bahan
bakar, kecepatan udara pembakaran dan lain sebagainya.
14
2.2.6. Thermogravimetric Analysis (TGA)
Thermogravimetric Analysis (TGA) adalah salah satu metode analisis termal
yang dapat digunakan untuk berbagai jenis material. Metode TGA dilakukan dengan
mengukur besar dan laju perubahan massa benda uji sebagai fungsi dari temperatur
atau waktu pada kondisi lingkungan yang dijaga konstan. Metode ini terutama
digunakan untuk mengetahui stabilitas termal dan oksidasi material tertentu.
Metode ini secara luas digunakan dalam berbagai penelitian dan dipakai
untuk menentukan sifat-sifat termal dari berbagai bahan seperti polimer, batu bara,
bebatuan mineral, karet, kokas, resin, material superkonduktor, bahan tahan api, dan
lain-lain (Kamruddin, 2002).
Grafik fungsi perubahan massa yang dihasilkan melalui metode TGA untuk
berbagai material memiliki bentuk yang hampir sama, sehingga perlu diubah terlebih
dahulu sebelum dianalisa. Grafik fungsi diferensial perubahan massa dapat memberi
informasi mengenai temperatur di mana terjadi perubahan massa yang paling cepat
(peak temperature).
2.2.7. Kinetika Pembakaran
Kinetika pembakaran bahan bakar padat sangatlah kompleks, tetapi dengan
membuat generalisasi yang luas, beberapa informasi berguna dapat diturunkan. Yang
paling penting, asumsi dibuat bahwa proses pembakaran dapat dinyatakan oleh
kinetik orde pertama.
Untuk menganalisis kinetik pembakaran, model mengasumsikan bahwa laju
pengurangan massa dari sampel total adalah hanya bergantung pada laju konstan dari
massa sampel sisa dan temperatur dengan orde reaksi satu. Penggunaan metode ini
adalah mudah dan cepat. Sehingga persamaan Arrhenius dapat dinyatakan dengan
bentuk sebagai berikut:
RTEAe
dtdY −= (2.6)
dimana: dY = penurunan fraksi massa
dt = perubahan waktu
A = faktor pre-eksponensial
15
e = bilangan natural (2,71828)
E = energi aktivasi bahan (J/mol)
R = konstanta gas (8,31 J/mol K)
Tsolid = temperatur pada briket (K)
Persamaan (2.6) kemudian diubah menjadi:
solidRTEA
dtdY
−= lnln(2.7)
Data hasil penelitian yang diperoleh pertama kali adalah dY/dt. Dengan mencari nilai
logaritma natural dari dY/dt maka akan didapat ln (dY/dt). Hasil dari ln (dY/dt)
kemudian dibuat grafik hubungan antara ln (dY/dt) dengan 1/Tsolid. Grafik yang
terbentuk kemudian dicari persamaan garis lurusnya melalui regresi linear seperti
pada Gambar 2.2.
dtdYln
caxy +=
solidT1
Gambar 2.2. Grafik ln penurunan fraksi massa
terhadap kenaikan temperatur padatan
Grafik ln penurunan fraksi massa terhadap kenaikan temperatur padatan (solid) akan
menghasilkan persamaan linear. Persamaan linear yang dihasilkan kemudian
dimasukkan ke dalam persamaan (2.7).
A
RTE
dtdY
solid
lnln +−=caxy +=(2.8)
Sehingga didapat:
dtdYy ln= (2.9)
16
solidRTEax −= (2.10)
Ac ln= (2.11)
dari persamaan (2.10) karena 1/Tsolid adalah nilai variabel maka bisa ditulis:
solidTx 1= (2.12)
sehingga,
REa −= (2.13)
RaE ×−= (2.14)
Nilai faktor preeksponensial (A) akan ditemukan pada saat grafik y = ax + c
memotong sumbu y atau (1/Tsolid = 0), sehingga dari persamaan (2.8) diperoleh:
0lnln −= A
dtdY
A
dtdY lnln =
01=
=
solidTdtdYA
(2.15)
17
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian dilakukan di Laboratorium Perpindahan Panas dan Termodinamika
Jurusan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta pada bulan September-
Desember 2009
3.2. Bahan Penelitian
Pada penelitian ini, bahan yang digunakan adalah:
1. Jerami padi
Jerami padi diperoleh dari lahan pertanian di daerah Sukoharjo.
2. Serbuk gergajian kayu Kalimantan merbau
serbuk gergajian kayu Kalimantan jenis merbau ini diperoleh dari PT. Indojati
di wilayah Colomadu.
3. Tetes tebu (molasses)
Tetes tebu (molasses) yang digunakan sebagai bahan pengikat (binder)
diperoleh dari pabrik Tebu Tasikmadu
Gambar 3.1. Tetes tebu ( molases)
3.3. Alat Penelitian
Peralatan yang digunakan dalam penelitian:
1. Mesin pembriketan tipe piston (hand pressed).
Peralatan yang digunakan untuk pembriketan serbuk biomasa, terdiri dari :
rangka, dongkrak hidrolik 6 ton, alat cetak (silinder dan plunger), pressure
gauge, mesin penekan, corong, dan gelas ukur.
17
18
Poros penekan
Die
Pressure Gauge
Mesin pembriket
Gambar 3.2. Alat pembriket
2. Ayakan 50 mesh
Gambar 3.3. Ayakan 50 mesh
3. Mixer
4. Alat uji ketahanan (durability test) standar ASAE S269.3
Gambar 3.4. Alat uji ketahanan
Alat ini terdiri dari rangka, alat uji ketahanan, transmisi daya dan motor
penggerak. Alat ini berbentuk balok dengan dimensi 300 x 300 x 460 mm,
19
terbuat dari besi profil L dengan dimensi 30 x 30 x 3 mm. Pada bagian sisi-sisi
panjang balok diselubungi oleh kawat ukuran 4 mesh (12,5 x 12,5 mm), pada
bagian bawah bujur sangkar ditutup dengan plat besi tebal 3 mm. Pada bagian
atas dipasang plat tebal 3 mm yang diberi engsel pada bagian diagonalnya
sebagai pintu. Untuk menggerakkannya balok diberi poros dikedua ujung
diagonalnya dan menggunakan transmisi daya berupa sabuk dan puli dua
tingkat untuk mereduksi kecepatan 1400 rpm menjadi 40 rpm.
5. Moisture analyzer
6. Timbangan digital
7. Jangka Sorong
(a) (b) (c)
Gambar 3.5. (a) Moisture analyzer, (b) timbangan digital, dan (c) jangka sorong
8. Stopwatch
9. Anemometer
Gambar 3.6. Anemometer
10. Alat Uji Tekan Universal Testing Machine
Gambar 3.7. Alat uji Tekan Universal Testing Machine
20
11. Reaktor TGA (Thermogravimetry Analyzer) dengan pemanas listrik
Keterangan: 1. Adaptor ADAM 6. Saluran pemanas udara 2. Data Acquisition Module (ADAM) 7. Kipas angin 3. Timbangan digital 8. Reaktor pembakaran 4. T ermokopel Tipe-K 9. Regulator tegangan 5. Panel Listrik (Thermocontroller dan MCB) 10. Reostat
Gambar 3.8. Skema Alat TGA berpemanas listrik
3.4. Pelaksanaan Penelitian
3.4.1. Tahap Persiapan
Dalam tahap persiapan meliputi proses pengumpulan jerami padi,
pengeringan, pemotongan, penggilingan, pengayakan dan pengkondisian kadar air
awal. Untuk gergajian kayu Kalimantan, yang merupakan sampah dari industri dapat
langsung dijemur, diayak, dan dikondisikan kadar air awalnya (initial moisture
content).
3.4.2. Tahap Pembriketan
Pembriketan dilakukan dengan cara memasukkan campuran serbuk jerami
padi dan gergajian kayu Kalimantan dengan prosentase komposisi divariasi
80%:20% dan 60%:40% (persentase berat) yang telah diberi pengikat ke dalam
cetakan kemudian ditekan dengan dengan menggunakan alat pembriketan dengan
variasi tekanan 400, 600, 800, dan 1000 kg/cm2. Pembriketan setiap variasi
prosentase komposisi bahan bakar dan tekanan pembriketan dilakukan dengan
21
menggunakan pengikat tetes tebu sebesar 10% (persentase berat) dan dengan waktu
penahanan (holding time) 40 detik.
Sebelum proses pembriketan dilaksanakan, harus dicari terlebih dahulu massa
bahan bakar yang tepat guna menghasilkan ukuran briket yang telah ditentukan
sebelumnya, yaitu diameter 50 mm dan tinggi 50 mm. Massa bahan bakar tiap briket
berbeda untuk masing-masing variasi komposisi dan tekanan pembriketan.
Massa bahan bakar untuk masing-masing variasi dicari dengan metode trial
and error. Hal ini dapat diterangkan sebagai berikut, massa bahan bakar untuk
komposisi dan tekanan pembriketan tertentu diperkirakan terlebih dahulu. Setelah
itu, briket dibuat dengan massa perkiraan tersebut. Kemudian, briket diukur tinggi
dan diameternya. Apabila ukurannya belum sesuai dengan ukuran yang diinginkan,
massa perkiraan ditambah atau dikurangi hingga diperoleh ukuran yang tepat.
3.4.3. Tahap Uji Sifat Fisik
Uji sifat fisik yang dilakukan dalam penelitian ini meliputi:
1. Uji Relaksasi (Relaxation Test)
Pengujian sifat relaksasi mengadopsi pengujian menurut standar ASAE S269.2
DEC 96 yakni menggunakan metode pengukuran langsung dengan alat jangka
sorong digital (caliper digital). Prosedur pengujiannya yaitu:
a. Mengukur spesimen (diameter dan panjang mula-mula) menggunakan
jangka sorong setelah keluar dari cetakan.
b. Mengukur spesimen pada interval waktu 1 menit, 10 menit, 30 menit, 1
jam, 2 jam, 1 hari, dan 1 minggu, menggunakan jangka sorong.
Pengukuran dilakukan paling sedikit 3 spesimen kemudian dirata-rata
2. Initial dan relaxed density
Pengujian densitas spesimen ada 2 macam yaitu; densitas awal setelah keluar
dari cetakan (initial density) dan densitas setelah mengalami relaksasi selama
satu minggu (relaxed density). Pengujian dilakukan menurut standar ASAE
S269.2 DEC 96 menggunakan metode pengukuran langsung dengan alat jangka
sorong digital (calliper digital). Prosedur pengujiannya yaitu :
22
a. Mengukur spesimen (diameter dan panjang mula-mula) menggunakan
jangka sorong setelah keluar dari cetakan untuk menghitung volume awal
spesimen briket.
b. Menimbang spesimen setelah keluar dari cetakan dan dicatat sebagai
massa awal spesimen briket.
c. Densitas awal (initial density) dihitung sebagai perbandingan antara
massa awal spesimen briket dengan volume awal spesimen briket.
d. Menyimpan spesimen briket selama 1 minggu.
e. Mengukur spesimen briket (diameter dan panjang akhir) menggunakan
jangka sorong setelah 1 minggu untuk menghitung volume akhir
spesimen briket.
f. Menimbang spesimen briket setelah 1 minggu dan dicatat sebagai massa
akhir spesimen briket.
g. Relaxed density dihitung sebagai perbandingan antara massa akhir
spesimen briket dengan volume akhir spesimen briket.
Pengukuran dilakukan paling sedikit 3 spesimen kemudian dirata-rata.
3. Uji Ketahanan Air (Water resistance test)
Pengujian ketahanan air (water resistant) dilakukan dengan mengadopsi
prosedur penelitian yang telah dilakukan oleh Ricards, S.R (1989). Prosedur
pengujiannya yaitu:
a. Menimbang massa awal briket
b. Merendam briket di dalam air selama 30 menit
c. Menimbang massa akhir briket setelah 30 menit.
d. Mencatat perubahan massa briket
Perhitungan index ketahanan air (water resistant indeks) briket dapat dihitung
dengan menggunakan persamaan dibawah ini:
airpenyerapanWRI %%100 −= (3.1)
%100% x
mmmairpenyerapan
a
ab −=(3.2)
Dimana:
23
mb = massa akhir briket setelah diredam selama 30 menit (kg)
ma = massa awal briket sebelum direndam (kg)
4. Uji Ketahanan (Durability Test)
Sifat ketahanan briket biomasa diuji menurut standar internasional ASAE
S269.2 dengan prosedur sebagai berikut:
a. Spesimen uji sebanyak 10 buah dimana toleransi massa tiap 1 buah
spesimen sebesar ± 10% dari massa spesimen rata - rata, diputar dalam
alat uji ketahanan selama 3 menit pada putaran 40 rpm. Spesimen yang
digunakan pada pengujian ini adalah spesimen yang telah dilakukan uji
relaxed density.
b. Setelah diputar maka massa briket biomasa yang telah pecah menjadi
beberapa bagian ditimbang.
c. Massa pecahan briket biomasa setelah diputar dikelompokkan dengan
acuan massa rata - rata sebelum diputar yakni masing - masing 20%,
40%, 60%, 80%, dan 100%.
d. Harga index ketahanan briket biomasa dicari dengan memberikan bobot
pada masing - masing kelompok. Pada kelompok 100% harga bobot
adalah 4, 80% harga bobot adalah 3, 60% harga bobot adalah 2, 40%
harga bobot adalah 1, sedangkan kelompok 20% harga bobot adalah 0.
Kemudian akumulasi dari harga bobot adalah index distribusi ukuran
briket biomasa.
e. Harga tingkat ketahanan briket biomasa adalah akumulasi jumlah massa
briket yang lebih besar dari 20% massa awal rata - rata kemudian dibagi
dengan jumlah total massa briket sebelum diputar.
5. Uji Kuat Tekan Aksial (Axial Compressive Strength Test)
Pengujian sifat mekanik kuat tekan dilakukan di Laboratorium Bahan Teknik
Sipil Universitas Sebelas Maret. Alat uji tekan yang digunakan dalam
penelitian ini adalah tipe Universal Testing Machine (UTM). Kuat tekan yang
diuji adalah kuat tekan arah aksial (Axial Compressive Strength). Adapun
prosedur penelitian uji karakteristik kuat tekan adalah sebagai berikut:
24
a. Meletakkan sampel uji sedemikian rupa pada landasan uji alat Universal
Testing Machine .
b. Menyeting pembebanan sebesar 5 ton dan menyeting setiap kenaikan strip
skala ukur 5 kg.
c. Menurunkan pembebanan secara vertikal dengan kecepatan yang diatur
oleh operator melalui kontroler hingga briket pecah karena penekanan.
d. Mencatat nilai gaya tekan yang ditunjukkan oleh jarum pada skala ukur
yang terdapat pada alat uji.
e. Menaikkan pembebanan ke posisi semula dan membersihkan landasan uji
kuat tekan untuk uji selanjutnya.
Perhitungan kekuatan tekan aksial briket dapat dihitung dengan menggunakan
persamaan dibawah ini:
(3.3) AFP =
Dimana:
P = kuat tekan aksial briket (kg/cm²)
F = gaya tekan aksial (kg)
A = luas penampang briket (cm²)
3.4.4. Tahap Uji Kinetika Reaksi
Uji kinetika reaksi pembakaran dilakukan dengan menggunakan briket
optimum dari hasil pengujian sifat fisik masing-masing komposisi briket dan tekanan
pembriketan. Langkah pengujian uji kinetika adalah sebagai berikut:
1. Persiapan alat termogravimetri yang akan digunakan untuk pengambilan data.
Persiapan ini meliputi pengecekan reaktor TGA, pemasangan data akusisi,
pengukuran kecepatan angin pada fan, penyiapan komputer yang dipakai untuk
mencatat temperatur briket.
2. Melakukan pengambilan data dengan uji pembakaran briket 80% jerami padi
ditambah 20% kayu Kalimantan merbau dan 60% jerami padi ditambah 40%
kayu Kalimantan merbau. Briket dari masing-masing komposisi yang diuji
kinetika reaksinya merupakan briket dengan tekanan pembriketan yang
memberikan sifat fisik optimum.
25
3. Selama pengujian temperatur dinding reaktor dijaga konstan (Twall) pada 400oC.
4. Udara dialirkan ke dalam ruang bakar menggunakan fan dengan 2 variasi
kecepatan udara yaitu 0,05.m/s dan 2.m/s. Pengukuran kecepatan udara
dilakukan pada ujung keluar saluran pemanas udara. Kecepatan udara diukur
pada kondisi temperatur dan tekanan ruangan atau sebelum proses pembakaran
dilakukan.
3.5. Metode Analisis Data
Data-data yang diperoleh dari hasil serangkaian uji fisik yang telah
dilaksanakan, kemudian dianalisa dengan metode statistika yang diusulkan oleh
Guillermo (2004). Hasil analisa secara statistik ini akan memberikan briket dengan
tekanan pembriketan yang menghasilkan sifat fisik optimum.
Dua buah briket yang memiliki sifat fisik optimum, masing-masing untuk
komposisi 80% jerami padi ditambah 20% kayu Kalimantan merbau dan 60% jerami
padi ditambah 40% kayu Kalimantan merbau, diuji kinetika reaksinya. Dari uji
kinetika reaksi inilah, akan diperoleh gambaran mengenai laju pembakaran masing-
masing briket. Selain itu, energi aktivasi (E) dan faktor pre-eksponensial (A) masing-
masing komposisi briket juga dapat dihitung dari hasil uji kinetika reaksi.
26
3.6. Diagram Alir penelitian
Analisa data sifat fisik
Menggiling jerami padi
Komposisi 2: 60% jerami padi
dan 40%kayu kalimantan
merbau
Pembriketan dengan variasi tekanan 400, 600, 800,dan 1000
kg/cm2, serta ukuran briket : diameter 50 mm dan tinggi 50
mm Pre-eskponensial faktor (A), energi aktivasi (E), Peak Temperature (PT)
Persiapan: Reaktor TGA, termokopel,
termokopel reader, dan timbangan digital.
Uji kinetika
• Laju penurunan massa briket (ms= f(t))
• Grafik hubungan antara temperatur dan waktu (Ts= f(t))
Set v (m/s) = 0,05 ; 2 Pada T dinding = 400ºC
Analisa data menyeluruh
Mulai
Selesai
Kesimpulan
Pengambilan data : Penurunan massa briket(dm),
kenaikan temperatur (dT), perubahan waktu (dt)
Pengambilan data : uji relaksasi, initial and relaxed
density, water resistance, durability, dan uji tekan
Menambahkan pengikat: 10% tetes tebu
Ayakan 50 mesh Ayakan 50 mesh. Kadar air awal jerami padi 20% dan kadar air awal
kayu Kalimantan merbau 15%
Menjemur gergajian kayu
Kalimantan merbau
Briket optimum Masing-masing komposisi
Komposisi 1: 80% Jerami padi dan 20% kayu
kalimantan merbau
27
BAB IV
DATA DAN ANALISIS
Pada bab ini dianalisis mengenai pengaruh variasi tekanan pembriketan
terhadap sifat fisik briket biomasa dan kinetika reaksinya.
4.1 Sifat Fisik
Sifat–sifat fisik briket biomasa yang diuji meliputi:
1. Pengujian massa jenis sesaat setelah dikeluarkan dari cetakan (initial
density) dan massa jenis yang telah mengalami relaksasi selama 1 minggu
(relaxed density).
2. Pengujian relaksasi briket biomasa pada interval waktu 1 menit, 10 menit,
30 menit, 1 jam, 2 jam, 1 hari, dan 1 minggu
3. Pengujian sifat ketahanan briket biomasa menurut standar internasional
ASAE S269.4.
4. Pengujian sifat kuat tekan aksial briket biomasa (axial compressive
strength).
5. Pengujian sifat ketahanan briket biomasa terhadap air (water resistance).
4.1.1 Sifat Initial Density dan Relaxed Density
Pemadatan (densifikasi) dilakukan untuk meningkatkan massa jenis suatu
material. Semakin besar massa jenis material tersebut, maka energi yang
terkandung per satuan volumenya juga semakin tinggi. Dalam penelitian ini,
initial density dan relaxed density biomasa diuji sesuai standar ASAE S269.2
DEC 96. Pengukuran dimensi briket dilakukan dengan menggunakan jangka
sorong (vernier calipper). Pengukuran pada setiap spesimen dilakukan secara
bertahap mulai sesaat setelah keluar dari cetakan dan setelah disimpan satu
minggu. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi massa jenis biomasa hasil
pemadatan, yaitu: tekanan pembriketan, waktu penahanan, temperatur
pembriketan, dan kelembaban tempat penyimpanan briket tersebut (Ndiema dkk,
2001).
27
28
Tabel 4.1 menunjukkan hasil pengukuran initial dan relaxed density briket
jerami padi murni. Nilai-nilai yang diperoleh dari pengujian tersebut memiliki
kemiripan dengan nilai initial dan relaxed density briket jerami padi pada
penelitian sebelumnya dengan bahan jerami padi (Riyanto, 2009). Oleh karena itu
dapat disimpulkan sifat-sifat fisik briket yang dihasilkan tidak dipengaruhi secara
signifikan oleh perbedaan jenis jerami padi yang digunakan sebagai bahan briket.
Sehingga, data-data sifat fisik dari penelitian Riyanto dapat digunakan sebagai
pembanding dalam analisis penelitian ini. Tabel 4.2 dan Tabel 4.3 menunjukkan
hasil pengukuran initial dan relaxed density untuk briket jerami padi yang
ditambah 20% dan 40% kayu Kalimantan merbau. Penurunan nilai relaxed density
menunjukkan bahwa massa jenis briket akan turun seiring berjalannya waktu
penyimpanan, sampai akhirnya mulai stabil setelah relaksasi satu minggu. Hal ini
disebabkan oleh volume briket yang terus membesar selama proses relaksasi.
Tabel 4.1. Pengambilan ulang data massa jenis awal dan setelah mengalami relaksasi selama 1 minggu dari briket jerami padi
Tekanan pembriketan
(kg/cm2)
Initial density (kg/m3)
Relaxed density (kg/m3)
Prosentase penurunan massa jenis
400 680,56 413,95 39 % 600 741,92 459,18 38 % 800 761,96 487,52 36 % 1000 781,49 503,93 36 %
Dimana bulk density campuran adalah 223,7 kg/m3
Tabel 4.2. Data massa jenis awal dan setelah mengalami relaksasi selama 1 minggu dari briket jerami padi yang ditambah 20% kayu kalimantan merbau
Tekanan pembriketan
(kg/cm2)
Initial density (kg/m3)
Relaxed density (kg/m3)
Prosentase penurunan massa jenis
400 702,77 435,54 38 % 600 756,99 490,83 35 % 800 767,12 514,45 33 % 1000 790,19 570,15 28 %
Dimana bulk density campuran adalah 236,9 kg/m3
29
Tabel 4.3. Data massa jenis awal dan setelah mengalami relaksasi selama 1 minggu dari briket jerami padi yang ditambah 40% kayu kalimantan merbau
Tekanan pembriketan
(kg/cm2)
Initial density (kg/m3)
Relaxed density (kg/m3)
Prosentase penurunan massa jenis
400 688,75 443,82 36 % 600 735,25 489,52 33 % 800 782,06 565,48 28 % 1000 801,77 601,59 25 %
Dimana bulk density campuran adalah 253,2 kg/cm3
Data-data di atas menunjukkan pula pengaruh penambahan kayu
Kalimantan merbau terhadap masa jenis briket jerami padi. Dari Tabel 4.2 dan
Tabel 4.3, dapat dilihat bahwa penambahan serbuk gergajian kayu Kalimantan
merbau mampu meningkatkan massa jenis briket jerami padi. Hal ini terjadi baik
pada massa jenis awal briket keluar dari cetakan maupun setelah disimpan selama
satu minggu.
Semakin tinggi prosentase kayu Kalimantan yang ditambahkan maka
semakin tinggi peningkatan massa jenis briket. Hal ini nampak dari massa jenis
briket jerami padi yang ditambah 40% kayu Kalimantan merbau lebih tinggi dari
massa jenis briket jerami padi yang hanya ditambah 20% kayu Kalimantan
merbau. Selain itu, briket jerami padi sendiri memiliki massa jenis yang rendah
baik di awal maupun setelah relaksasi selama satu minggu. Hal ini dikarenakan
serbuk jerami memiliki bulk density yang lebih rendah (224,9 kg/m3) dibanding
bulk density serbuk kayu kalimantan merbau (292,0 kg/m3).
Dari data-data di atas juga dapat diketahui bahwa semakin tinggi tekanan
pembriketan maka massa jenis briket biomasa yang dihasilkan juga semakin
besar. Hal ini sesuai dengan penelitian yang telah dilakukan oleh Demirbas dan
Sahin pada tahun 1997 dengan menggunakan biomasa jerami gandum. Pada
tekanan yang lebih tinggi, pori-pori akan terisi oleh partikel hingga massa jenis
hasil kompaksi akan mendekati massa jenis massa asli (true density) komponen-
komponen penyusunnya (S. Mani, dkk, 2004).
30
400 kg/cm2 600 kg/cm2 800 kg/cm2 1000 kg/cm2
Gambar 4.1. Briket 80% jerami padi ditambah 20% kayu Kalimantan merbau setelah mengalami relaksasi selama satu minggu
400 kg/cm2 600 kg/cm2 800 kg/cm2 1000 kg/cm2
Gambar 4.2. Briket jerami padi yang ditambah 40% kayu kalimantan merbau setelah mengalami relaksasi selama satu minggu
Tabel 4.4. Massa jenis penyusun briket biomasa Material Massa jenis
Jerami 225 kg/m3
Air 1000 kg/m3
Tetes tebu 1426 kg/m3
Kayu Kalimantan Merbau 292 kg/m3
Gambar 4.3 menunjukkan hubungan antara penurunan massa jenis pada
briket jerami padi dengan tekanan pembriketan. Nampak pada grafik tersebut,
semakin banyak kayu Kalimantan merbau yang ditambahkan pada briket jerami
padi maka penurunan massa jenis akan menjadi semakin kecil.
31
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
400 600 800 1000Tekanan pembriketan (kg/cm2)
Penu
runa
n de
nsita
s se
tela
h1
min
ggu
(%)
Jerami80% Jerami + 20 % kayu kalimantan60% Jerami + 40 % kayu kalimantan
Gambar 4.3. Hubungan antara penurunan massa jenis briket setelah satu
minggu dengan tekanan pembriketan.
Jerami (Riyanto, S., 2009)y = 92,252x + 290,87
R2 = 0,9958
80% Jerami + 20% kayuy = 138,56x + 238,21
R2 = 0,9651
60% Jerami + 40% kayuy = 178,16x + 184,95
R2 = 0,9706
0
100
200
300
400
500
600
700
1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4
ln P ; (satuan P dalam bar)
Rel
axed
Den
sity
(kg/
m3)
Gambar 4.4. Hubungan antara relaxed density (D) dengan tekanan
pembriketan (P) untuk briket jerami padi yang ditambah 20% dan 40% kayu Kalimantan merbau.
Persamaan hubungan antara relaxed density dan tekanan pembriketan telah
diusulkan oleh Chin dan Siddiqui tahun 2000, ke dalam persamaan:
D = a ln P + b
32
Dimana D adalah relaxed density (kg/m3), P adalah tekanan pembriketan
(bar), a dan b adalah konstanta empirik Dari Gambar 4.4 dapat diperoleh nilai
konstanta-konstanta a dan b sebagai berikut.
Tabel 4.5. Konstanta-konstanta fungsi (D = a ln P + b) Komposisi Briket a B
100% Jerami (Riyanto, 2009) 92,25 290,87 80% jerami + 20% kayu Kalimantan merbau 138,56 238,31 60% jerami + 40% kayu Kalimantan merbau 178,16 184,95
4.1.2 Sifat Relaksasi
Sifat relaksasi briket dalam penelitian ini diuji sesuai standar ASAE
S269.2 DEC 96. Pengukuran dimensi briket pada saat relaksasi dilakukan secara
langsung menggunakan jangka sorong. Sifat relaksasi tersebut didapat dari
pengukuran panjang dan diameter briket secara berkala. Pengukuran dimulai
sesaat setelah briket keluar dari cetakan. Setelah itu pengukuran selanjutnya
dilakukan secara bertahap setelah 1 menit, 10 menit, 30 menit, 1 jam, 2 jam, 1
hari, dan 1 minggu. Data-data pengukuran sifat relaksasi briket jerami yang
ditambah 20% dan 40% kayu Kalimantan merbau dilampirkan pada lampiran 1,
dan ditampilkan dalam grafik berikut.
0 %
10 %
20 %
30 %
40 %
50 %
1 2 3 4 5 6
Pert
amba
han
panj
ang b
rike
t
log waktu (detik)
400 kg/cm2600 kg/cm2800 kg/cm21000 kg/cm2
Gambar 4.5. Pertambahan panjang briket pada tiap variasi tekanan
briket 80% jerami padi dan 20% kayu kalimantan
33
0 %
10 %
20 %
30 %
40 %
50 %
1 2 3 4 5 6
Pert
amba
han
volu
me b
rike
t
log waktu (detik)
400 kg/cm2600 kg/cm2800 kg/cm21000 kg/cm2
Gambar 4.6. Pertambahan volume briket pada tiap variasi tekanan
briket 80% jerami padi dan 20% kayu kalimantan merbau
0 %
10 %
20 %
30 %
40 %
50 %
1 2 3 4 5 6
Pert
amba
han
panj
ang b
rike
t
log waktu (detik)
400 kg/cm2600 kg/cm2800 kg/cm21000 kg/cm2
Gambar 4.7. Pertambahan panjang pada tiap variasi tekanan untuk
briket 60% jerami padi dan 40% kayu kalimantan merbau
34
0 %
10 %
20 %
30 %
40 %
50 %
1 2 3 4 5
Pert
amba
han
volu
me b
rike
t
log waktu (detik)6
400 kg/cm2600 kg/cm2800 kg/cm21000 kg/cm2
Gambar 4.8. Pertambahan volume pada tiap variasi tekanan untuk
briket 60% jerami padi dan 40% kayu kalimantan merbau
Dari Gambar 4.5 hingga Gambar 4.8 dapat diketahui hubungan antara
pertambahan panjang dan pertambahan volume dengan tekanan pembriketan.
Gambar 4.5 sampai Gambar 4.8 menunjukkan perubahan panjang dan perubahan
volume terjadi paling cepat pada menit-menit awal setelah briket dikeluarkan dari
cetakan. Pada umumnya ditemukan relaksasi tercepat terjadi dalam 10 menit
pertama setelah briket dikeluarkan dari cetakan dan mulai melambat setelah 2 jam
(Chin dan Siddiqui, 1999). Gambar 4.5 menunjukkan bahwa pertambahan panjang
pada briket 80% jerami padi ditambah 20% kayu Kalimantan merbau terjadi
pertambahan panjang terbesar pada tekanan 400 kg/cm2 dan terkecil pada tekanan
1000 kg/cm2. Hal serupa juga terjadi pada Gambar 4.7 untuk pertambahan
panjang briket 60% jerami padi ditambah 40% kayu Kalimantan merbau.
Sehingga dapat disimpulkan bahwa pertambahan panjang berkurang apabila
tekanan pembriketan diperbesar. Hasil ini konsisten dengan penelitian sebelumnya
(Ndiema dkk, 2001).
Semakin tinggi tekanan pembriketan mengakibatkan jarak antar partikel
biomasa akan semakin dekat sehingga besarnya luas permukaan kontak antar
partikel menyebabkan ikatan partikel briket biomasa semakin kuat. Akibatnya
relaksasi yang terbentuk menjadi lebih kecil.
35
Dari grafik-grafik relaksasi briket, nampak adanya suatu anomali, yaitu
panjang dan volume briket yang menyusut setelah satu minggu. Panjang dan
diameter briket yang mula-mula mengalami relaksasi hingga pengukuran satu hari
kemudian menyusut pada pengukuran satu minggu. Besarnya penyusutan
mencapai 4-12% dimana rata-ratanya 7,7% dari panjang dan volume setelah satu
hari. Penyusutan ini diakibatkan oleh adanya penurunan massa briket setelah satu
minggu (lihat Tabel 4.7 dan Tabel 4.8). Rata-rata besarnya massa yang hilang
setelah briket disimpan satu minggu adalah 10% dari massa briket keluar cetakan.
Mekanisme yang terjadi dapat dijelaskan sebagai berikut. Setelah briket
keluar cetakan sampai penyimpanan satu hari, briket mengalami relaksasi panjang
dan volume. Relaksasi terjadi karena ikatan dalam briket yang melemah. Akibat
relaksasi, rongga-rongga antar partikel membesar dan memungkinkan air
permukaan menguap. Air permukaan yang lepas tersebut berasal dari sejumlah air
yang ditambahkan pada saat pengkondisian kadar air (moisture content) awal
(lihat Tabel 4.6, Tabel 4.7 dan Tabel 4.8). Lepasnya air permukaan dari dalam
briket menyebabkan briket mengalami shrinkage (pengkerutan) sehingga terjadi
penurunan relaksasi baik dalam panjang maupun dalam volume. Pengkerutan
dapat terjadi karena terdapat sifat jerami yang berbentuk serat dan serbuk kayu
yang berbentuk menyerupai bulat sehingga pada saat air permukaan keluar, terjadi
proses penyusunan partikel kembali khususnya dari serbuk kayu. Proses
penyusunan kembali ini tidak terdapat pada briket tunggal sebagaimana
dilaporkan oleh Riyanto, S. tahun 2009. Walaupun begitu, proses shrinkage
pernah dilaporkan pada hasil penelitian Al Widyan, dkk tahun 2002 mengenai
briket batang pohon zaitun. Ia menyebutkan bahwa briket yang memiliki kadar air
yang lebih tinggi akan kehilangan lebih banyak massa akibat penguapan air
disertai shrinkage (pengerutan) yang lebih besar pula.
36
Tabel 4.6. Penambahan air untuk pengkondisian kadar air awal
Komposisi Briket Kadar air
awal bahan*
Kadar air
akhir bahan*
Penambahan
air
80% jerami + 20% kayu
kalimantan merbau 11,6 % 19,0 % 7,4 %
60% jerami + 40% kayu
kalimantan merbau 11,2 % 18,0 % 6,8 %
* basis kering
Tabel 4.7. Pengurangan massa briket 80% jerami padi
ditambah 20% kayu kalimantan merbau setelah satu minggu
Tekanan
(kg/cm2)
Massa masuk
cetakan (gr)
Penambahan
air (gr)
Massa
keluar
cetakan (gr)
Massa satu
minggu (gr)
Pengurangan
massa (gr)
400 76,0 4,25 75,4 67,3 8,10
600 82,0 4,59 81,2 71,8 9,40
800 84,0 4,70 83,5 74,7 8,80
1000 85,5 4,79 84,6 76,3 8,30
Tabel 4.8. Pengurangan massa briket 60% jerami padi
ditambah 40% kayu kalimantan merbau setelah satu minggu
Tekanan
(kg/cm2)
Massa masuk
cetakan (gr)
Penambahan
air (gr)
Massa keluar
cetakan (gr)
Massa satu
minggu
(gr)
Pengurangan
massa (gr)
400 75,0 3,89 74,5 67,5 7,00
600 81,0 4,20 80,0 72,3 7,70
800 83,5 4,33 82,9 75,1 7,80
1000 85,0 4,41 84,7 77,4 7,30
37
4.1.3 Sifat Ketahanan (Durability)
Sifat ketahanan briket biomasa dicari menggunakan standar uji ASAE
S269.4. Dec 96. Pengujian ketahanan briket biomasa dilakukan dengan alat uji
ketahanan. Briket biomasa dimasukkan dalam alat uji ketahanan kemudian diputar
selama tiga menit pada putaran 40 rpm. Setelah diputar, sisa briket biomasa
ditimbang sehingga massa tiap-tiap pecahan briket diketahui.
Tabel 4.9. Durability Rating briket biomasa
Komposisi Penyusun Briket Tekanan
(kg/cm2) J (Riyanto, S., 2009) J:K = 80:20 J:K = 60:40
400 12,3 % 12,4 % 15,0 %
600 47,2 % 18,5 % 25,0 %
800 55,6 % 56,1 % 62,7 %
1000 61,8 % 62,8 % 68,7 %
Keterangan : J = Jerami padi, K = Kayu Kalimantan Merbau
38
Tabel 4.10. Contoh hasil uji ketahanan (durability) briket jerami yang ditambah
40% kayu kalimantan merbau pada variasi tekanan 1000 kg/cm2
TANGGAL PENGUJIANTEKANAN 1000JERAMI 60%SERBUK KAYU KAL 40%
MASSA TOTAL (gr) 761
1 15 18 442 14 24 403 4 16 434 8 18 465 2 18 426 4 22 407 8 16 428 6 18 369 5 1810 2211121314151617
140
MASSA TOTAL 206 190 333 0 0% original mass 27,07% 24,97% 43,76% 0,00% 0,00%Size distribution index 0,00 24,97 87,52 0,00 0,00Size distribution index total 112,48DURABILITY 68,73%
60,88 76,115,22 30,44 45,66
39
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
400 600 800 1000Tekanan pembriketan (kgf/cm2)
Dur
abili
ty ra
ting
Jerami 100% (Riyanto,2009)
Jerami : Kayu = 80:20
Jerami : Kayu = 60:40
Gambar 4.9. Hubungan durability rating dengan tekanan pembriketan
Gambar 4.9 menunjukkan grafik hubungan antara durability rating dengan
tekanan pembriketan dari briket biomasa dengan variasi komposisi jerami padi
dan kayu Kalimantan merbau. Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa durability
rating terendah diperoleh pada tekanan 400 kg/cm2 untuk setiap variasi tekanan
dan akan meningkat seiring penambahan tekanan pembriketan. Durability rating
tertinggi diperoleh pada tekanan 1000 kg/cm2 yaitu 62,8% untuk briket jerami
yang ditambah 20% kayu kalimantan dan 68,7% untuk briket jerami yang
ditambah 40% kayu kalimantan.
Secara umum briket biomasa mengalami nilai ketahanan yang meningkat
seiring dengan meningkatnya tekanan pembriketan yang diberikan. Kejadian ini
dapat dijelaskan bahwa penambahan tekanan pembriketan dapat lebih merekatkan
partikel biomasa dan mengurangi jarak antar partikel, sehingga kontak antar
permukaan partikel bertambah dan mengurangi rongga kosong pada briket.
Dengan meningkatnya tekanan pembriketan sifat-sifat mekanik akan meningkat
karena fungsi dari penekanan terhadap biomasa adalah untuk memperkecil ruang
kosong inter dan antar partikel dalam biomasa tersebut (Werther J. et al, 2000).
40
Dari Gambar 4.9. dapat dilihat juga bahwa dengan penambahan kayu
Kalimantan merbau mampu meningkatkan ketahanan khususnya pada tekanan
pembriketan lebih dari 800 kg/cm2. Peningkatan yang lebih berarti terjadi pada
penambahan kayu Kalimantan merbau sebesar 40%. Kayu sendiri mengandung
lebih banyak zat pengikat seperti lignin yang mampu meningkatkan ikatan kohesi
antar partikelnya (Wamukonya, 1994).
Pada tekanan 600 kg/cm2 terjadi anomali bahwa dengan penambahan kayu
Kalimantan belum mampu meningkatkan katahanan briket jerami padi. Hal ini
disebabkan karena pada tekanan di bawah 600 kg/cm2, ikatan antara partikel
jerami padi dan partikel kayu lebih rendah dari ikatan antara partikel sendiri.
Fakta ini diperkuat oleh hasil pengujian relaksasi panjang. Sebagaimana dapat
dilihat pada Gambar 4.10, relaksasi panjang pada campuran jerami padi dan kayu
pada tekanan di bawah 600 kg/cm2 masih jauh lebih tinggi dan setelah penekanan
di atas 600 kg/cm2, relaksasi panjangnya menurun drastis. Ini menunjukkan
bahwa ikatan pada briket campuran dengan tekanan sampai 600 kg/cm2 melemah
kembali selama proses relaksasi. Penyebab lemahnya ikatan antara jerami padi
dan kayu pada tekanan yang rendah adalah karena bentuk partikel yang tidak
seragam antara jerami dan serbuk (menghambat terjadinya proses interlocking).
Dengan penekanan yang lebih tinggi, ikatan antar partikel menjadi lebih kuat.
05
1015202530354045
400 kg/cm2 600 kg/cm2 800 kg/cm2 1000 kg/cm2Tekanan Pembriketan
Pert
amba
han
panj
ang
sete
lah
rela
ksas
i (%
)
100% Jerami 80%J + 20%K 60%J + 40%K
Gambar 4.10. Relaksasi panjang berbagai briket untuk berbagai tekanan.
41
4.1.4 Sifat Kuat Tekan Aksial Briket Biomasa (Axial Compressive Strength)
Kuat tekan aksial merupakan salah satu sifat yang perlu diperhatikan pada
briket biomasa karena briket seringkali ditumpuk saat disimpan maupun di dalam
ruang pembakaran. Oleh karena itu diperlukan adanya briket yang tidak mudah
hancur ketika tertindih. Menurut standar nasional Indonesia, kuat tekan briket
batubara minimal sebesar 60 kgf/cm2 (SNI, 1998a) dan kuat tekan briket serbuk
sabut kelapa minimal sebesar 3 kgf/cm2 (SNI, 1998b)
Data-data hasil pengujian kuat tekan aksial briket biomasa jerami padi
yang ditambah 20% dan 40% kayu Kalimantan merbau ditampilkan dalam tabel
berikut.
Tabel 4.11. Data sifat kuat tekan aksial briket biomasa jerami padi dengan tambahan 20% dan 40% kayu kalimantan merbau
Kuat tekan aksial (kgf/cm2) Tekanan pembriketan
(kg/cm2)
80% jerami + 20% kayu kalimantan
merbau
60% jerami + 40% kayu kalimantan
merbau 400 50,93 48,38 600 59,84 53,48 800 71,30 63,66 1000 75,12 70,03
Dari Tabel 4.11 terlihat bahwa kenaikan tekanan pembriketan
menyebabkan nilai kuat tekan aksial briket naik. Hal ini karena ikatan antar
partikel briket biomasa semakin kuat akibat ruang kosong yang terdapat di antara
partikel mengecil dan daerah kontak antar partikel meluas. Dengan demikian,
pergeseran partikel briket akibat beban aksial menjadi semakin sulit terjadi.
Kuat tekan aksial yang paling rendah diperoleh pada tekanan pembriketan
400 kg/cm2. Sedangkan kuat tekan aksial tertinggi diperoleh pada tekanan
pembriketan 1000 kg/cm2 untuk setiap variasi komposisi. Apabila data-data kuat
tekan aksial tersebut dituangkan dalam bentuk grafik, maka akan diperoleh grafik
sebagai berikut.
42
0
10
20
30
40
50
60
70
80
400 600 800 1000Tekanan pembriketan (kg/cm2)
Kua
t tek
an a
ksia
l (kg
f/cm
2 )
80% jerami + 20% kayu kalimantan merbau
60% jerami + 40% kayu kalimantan merbau
Gambar 4.11. Nilai kuat tekan aksial briket biomasa
sebagai fungsi dari tekanan pembriketan
Dari data hasil pengamatan pada Gambar 4.11 dapat dilihat bahwa
penambahan kayu Kalimantan merbau menurunkan nilai kuat tekan briket jerami
padi. Semakin banyak jumlah kayu Kalimantan merbau yang ditambahkan pada
briket jerami padi maka nilai kuat tekannya juga semakin rendah. Ini dapat dilihat
dari kuat tekan briket jerami padi yang ditambah 40% kayu Kalimantan merbau
lebih rendah dari kuat tekan briket jerami padi yang ditambah 60% kayu
Kalimantan merbau.
Dari penelitian Riyanto tahun 2009, diketahui bahwa kuat tekan aksial
briket jerami padi memiliki nilai di atas 99,9 kgf/cm2. Tingginya kekuatan tekan
aksial dari briket jerami padi dapat dipahami karena partikel jerami berbentuk
serat dan bersifat elastis. Bentuk partikel seperti ini membutuhkan tekanan
pembriketan yang lebih besar untuk mengubahnya menjadi bentuk plastis. Selain
itu biomasa jerami memiliki kandungan cellulose yang cukup tinggi 25 - 45 %
(Aderemi BO, 2008). Kandungan cellulose mampu meningkatkan kuat tekan
aksial briket biomasa, seperti yang tertuang di dalam hasil penelitian Demirbas
pada Tabel 4.12.
Tabel 4.12. Hubungan kuat tekan briket dan kandungan selulosa (Demirbas,1997) Biomasa Cellulose (%wt) Kuat tekan (MPa)
Pulping reject 73,2 32,3 Paper waste 73,2 33 hazelnut shells 42,6 26 Wheat straw 28,9 14,5
43
Dari tabel di atas dapat ditarik kesimpulan bahwa semakin tinggi
kandungan cellulose dalam biomasa maka kuat tekan briket biomasa akan
semakin tinggi. Cellulose memiliki sifat yang elastis dan tidak mudah putus. Hal
inilah yang menyebabkan briket biomasa jerami padi memiliki kuat tekan aksial
yang tinggi dibandingkan kuat tekan aksial briket biomasa kayu. Sehingga pada
waktu pembebanan diberikan, briket biomasa jerami padi hanya mengalami
pemampatan ruang antar partikelnya.
4.1.5 Sifat Ketahanan Briket Biomasa Terhadap Air (Water Resistance)
Ketahanan terhadap air merupakan salah satu sifat penting briket biomasa
sebagai bahan bakar alternatif di masa depan. Hal ini mengingat selama proses
penyimpanan dan pendistribusian, briket-briket tersebut seringkali ditempatkan
pada tempat yang lembab. Namun begitu, nilai ketahanan terhadap air bagi briket
biomasa belum ditentukan dalam Standar Nasional Indonesia.
Pengujian ketahanan air (water resistance) dilakukan dengan mengadopsi
prosedur penelitian yang telah dilakukan oleh Ricards, S.R (1989). Prosedur
pengujiannya yaitu: menimbang massa awal briket, merendam briket di dalam air
selama 30 menit, menimbang massa akhir briket setelah 30 menit, mencatat
perubahan massa briket.
Perhitungan index ketahanan air (water resistance index) briket dapat
dihitung dengan menggunakan persamaan dibawah ini:
airpenyerapan%%100WRI −= (4.1)
%100airn %penyerapa x
mmm
a
ab −=(4.2)
Dimana:
mb : massa akhir briket setelah direndam 30 menit (kg)
ma : massa awal briket sebelum direndam (kg)
Data-data yang diperoleh dari hasil pengujian tiap komposisi ditampilkan
dalam Tabel 4.13.
44
Tabel 4.13. Indeks ketahanan air (water resistance index) briket biomasa WRI (%) Tekanan
pembriketan (kgf/cm2)
Briket Jerami Padi
80% jerami + 20 % kayu kalimantan
merbau
60% jerami + 40 % kayu kalimantan
merbau 400 * * * 600 * * * 800 * * * 1000 * 1 ,6 3 ,3
Keterangan: * sampel menyerap air yang sangat banyak sehingga tidak lagi
berbentuk briket, rapuh, dan mudah pecah.
Dari penelitian Riyanto tahun 2009, diperoleh hasil indeks ketahanan air
(water resistance index) nol untuk semua variasi tekanan briket jerami padi murni.
Kesimpulan tersebut diambil karena pada penelitian Riyanto, semua briket hancur
setelah direndam selama 30 menit.
Hasil pengujian yang tertuang pada Tabel 4.13 menunjukkan tidak adanya
perbaikan yang berarti terhadap nilai WRI briket jerami padi dengan
ditambahkannya kayu Kalimantan merbau. Nilai WRI hanya diperoleh pada
tekanan pembriketan 1000 kg/cm2 yakni 1,6% untuk briket jerami padi yang
ditambah 20% kayu Kalimantan merbau dan 3,3% untuk briket jerami padi yang
ditambah 40% kayu Kalimantan merbau.
Ketidaktahanan briket jerami padi terhadap air dapat dianalisa dikarenakan
serbuk jerami padi memiliki lapisan lilin (wax) tipis yang melapisi permukaan
serbuk jerami padi (Demirbas, A.1997). Lapisan tipis lilin (wax) pada permukaan
partikel jerami padi mengakibatkan dalam proses pembriketan tidak terbentuk
susunan partikel yang memiliki ikatan yang kuat antar partikel biomasa jerami
padi. Dan ketika briket biomasa jerami padi direndam dalam air, air memasuki
celah-celah antar partikel dan mengakibatkan jarak antar partikel melebar dan
briket biomasa jerami padi menjadi hancur.
45
Gambar 4.12. Briket biomasa yang tersisa dan masih berwujud briket setelah pengujian uji ketahanan air
4.1.6 Pemilihan Briket Optimum
Dalam menentukan briket biomasa yang mempunyai kualitas yang baik,
briket tersebut harus memenuhi kriteria-kriteria yang dibutuhkan. Untuk
menentukan parameter pembriketan optimum dari hasil penelitian maka
digunakan metode yang telah dilakukan oleh G. Munoz-Hernandez tahun 2004.
Dalam metode ini parameter optimum diperoleh dengan cara membandingkan
respon dari sifat fisik yang diteliti akibat variasi tekanan pembriketan terhadap
nilai sifat fisik briket yang secara umum diterima.
Dalam pemilihan parameter briket optimum, sifat ketahanan terhadap air
(water resistance) tidak dimasukkan ke dalam analisa. Hal ini dikarenakan tidak
adanya data terukur dari ketahanan briket terhadap air yang dapat menunjukkan
pengaruh variasi tekanan pembriketan. Dalam analisa pemilihan briket optimum,
sifat fisik yang dianalisa adalah massa jenis, ketahanan (durability), persentase
relaksasi, dan kuat tekan aksial.
Metode pemilihan kualitas briket optimum dilakukan dengan cara sebagai
berikut:
1. Mengubah faktor variasi tekanan ke dalam bentuk variabel tanpa dimensi
Tabel 4.14. Faktor dan level Level Faktor -1 0 1 2
X1 ; Tekanan (kg/cm2) 400 600 800 1000
46
2. Membentuk model regresi untuk masing-masing respon yaitu y1: massa jenis,
y2: durability dan y3: kuat tekan aksial dan y4: relaksasi massa jenis ke dalam
persamaan berikut:
∑ ∑ ∑∑= = <
+++=k
i
k
i
k
jijipjiipiiippp xxxxy
1 1
20 βββββ
Karena faktor variasi yang digunakan hanya 1 maka persamaan menjadi: 2
1110 xxy pppp βββ ++=
3. Dengan menggunakan statistik diperoleh nilai βp untuk setiap respon
Tabel 4.15. Nilai β briket 80% jerami padi + 20% kayu kalimantan merbau β0 β 1 β 11
Y1 546,6 47,99 -2,078 Y2 0,279 0,188 0,00138 Y3 60,22 8,785 -0,637 Y4 0,275 -0,0304 -0,00286
Tabel 4.16. Nilai β briket 60% jerami padi + 40% kayu kalimantan merbau β0 β 1 β 11
Y1 559,9 62,32 -5,020 Y2 0,339 0,209 -0,0100 Y3 56,91 7,767 -0,637 Y4 0,252 -0,0399 0,000691
4. Mencari nilai desirability untuk setiap respon di(x) dengan persamaan:
⎪⎪⎪
⎩
⎪⎪⎪
⎨
⎧
><
≤≤−−
≤≤−−
==
maxmin
maxminmaxmin
max
minminminmin
min
3,2,1
)()(0
)()(
)()(
)(
yxyatauxyyif
yxyyifyy
yxy
yxyyifyy
yxy
xd
ii
ialnoalno
i
alnoialno
i
j
Dimana ymin dan ymak adalah nilai terendah dan nilai tertinggi dari data yang
diperoleh dan untuk ynominal adalah nilai yang secara umum diinginkan. Dalam
analisa ini ynominal untuk setiap sifat fisik ditentukan untuk 700 kg/m3 untuk
massa jenis, 95 untuk durability, kuat tekan 60 kgf/cm2 dan 30% untuk
relaksasi volume.
47
5. Mencari nilai total desirability (D) dengan persamaan:
( ) 41
4321 ... ddddD =
Dari hasil analisa pemilihan briket optimum diperoleh nilai sebagai berikut:
Tabel 4.17. Nilai desirability briket 80% jerami padi ditambah 20% kayu kalimantan merbau
Tekanan pembriketan
(kg/cm2)
d1desirability
densitas
d2desirabilitydurability
d3desirabilitykuat tekan
d4desirability
relaksasi
D desirability
total 400 0,02 0,10 0,00 0,16 0,00 600 0,26 0,29 0,99 0,39 0,42 800 0,48 0,49 0,73 0,74 0,60 1000 0,68 0,69 0,50 0,10 0,39
Tabel 4.18. Nilai desirability briket 60% jerami padi ditambah 40% kayu kalimantan merbau
Tekanan pembriketan
(kg/cm2)
d1desirability
densitas
d2desirabilitydurability
d3desirabilitykuat tekan
d4desirability
relaksasi
D desirability
total 400 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00 600 0,31 0,24 0,73 0,62 0,43 800 0,59 0,49 0,80 0,95 0,68 1000 0,83 0,71 0,52 0,83 0,71
Dari hasil analisa pemilihan kualitas briket optimum, diperoleh nilai total
desirability untuk briket jerami padi yang ditambah 20% dan 40% kayu
kalimantan merbau dan dapat dilihat pada Tabel 4.17 dan Tabel 4.18. Dalam
analisa pemilihan kualitas briket optimum nilai total desirability yang dapat
diterima berkisar antara 0,7 sampai 0,9.
Briket yang paling optimum diperoleh pada komposisi 60% jerami padi
ditambah 40% kayu Kalimantan merbau dan tekanan pembriketan 1000 kg/cm2
dengan nilai total desirability 0,71. Sedangkan untuk briket 80% jerami padi
ditambah 20% kayu kalimantan merbau, pembriketan optimum diperoleh pada
tekanan 800 kg/cm2 dengan nilai total desirability 0,60.
48
4.2 Sifat Kinetika Pembakaran
Pengujian sifat kinetika reaksi pembakaran briket biomasa dilakukan
terhadap briket yang memiliki sifat fisik optimum, baik briket jerami padi yang
ditambah 20% kayu kalimantan merbau maupun briket jerami padi yang ditambah
40% kayu kalimantan merbau. Selama pembakaran, temperatur dinding ruang
bakar dijaga konstan pada 400ºC dan udara dialirkan memasuki ruang bakar
dengan dua variasi kecepatan yaitu 0,05 m/s dan 2 m/s
Pengujian sifat kinetika pembakaran akan memberikan gambaran
mengenai laju pembakaran dari briket jerami padi yang ditambah kayu kalimantan
merbau dengan variasi kecepatan udara memasuki ruang bakar. Dari pengujian ini
juga akan didapat nilai energi aktivas (E) dan faktor pre-eksponensial (A).
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
303 320 346 386 403 400 437 560 916 1219
Temperatur briket (K)
Frak
si m
assa
brik
et (Y
)
0
10
20
30
40
50
60
Laju
per
ubah
an fr
aksi
mas
sa (-
dy/d
t) da
lam
sat
uan
(1/h
ari)
Fraksi massa briket (Y)
Laju perubahan fraksi massa (-dy/dt)
Gambar 4.13. Hubungan antara fraksi massa dan laju perubahan fraksi massa
terhadap temperatur pada pembakaran briket 80% jerami padi ditambah 20% kayu
kalimantan merbau dengan kecepatan udara 0,05 m/s
49
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
294 305 323 356 379 452 604 719 1020 1618
Temperatur briket (K)
Frak
si m
assa
brik
et (Y
)
0
5
10
15
20
25
30
Laju
per
ubah
an fr
aksi
mas
sa (-
dy/d
t) da
lam
sat
uan
(1/h
ari)
Fraksi massa briket (Y)
Laju perubahan fraksi massa (-dy/dt)
Gambar 4.14. Hubungan antara fraksi massa dan laju perubahan fraksi massa
terhadap temperatur pada pembakaran briket 80% jerami padi ditambah 20% kayu
kalimantan merbau dengan kecepatan udara 2 m/s
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
301 326 383 416 407 470 614 883 1162 1276
Temperatur briket (K)
Frak
si m
assa
brik
et (Y
)
0
10
20
30
40
50
60
70
Laju
per
ubah
an fr
aksi
mas
sa (-
dy/d
t) da
lam
sat
uan
(1/h
ari)
Fraksi massa briket (Y)
Laju perubahan fraksi massa (-dy/dt)
Gambar 4.15. Hubungan antara fraksi massa dan laju perubahan fraksi massa
terhadap temperatur pada pembakaran briket 60% jerami padi ditambah 40% kayu
kalimantan merbau dengan kecepatan udara 0,05 m/s
50
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
301 313 308 316 383 538 768 1028 1278 1541
Temperatur briket (K)
Frak
si m
assa
brik
et (Y
)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Laju
per
ubah
an fr
aksi
mas
sa (-
dy/d
t) da
lam
sat
uan
(1/h
ari) Fraksi massa briket (Y)
Laju perubahan fraksi massa (-dy/dt)
Gambar 4.16. Hubungan antara fraksi massa dan laju perubahan fraksi massa
terhadap temperatur pada pembakaran briket 60% jerami padi ditambah 40% kayu
kalimantan merbau dengan kecepatan udara 2 m/s
Dengan melihat grafik-grafik pada Gambar 4.13 hingga Gambar 4.16, kita
dapat memperoleh nilai peak temperature (temperatur puncak) untuk masing-
masing komposisi briket biomassa yang dibakar dengan variasi kecepatan udara
0,05 dan 2 m/s. Berikut adalah nilai peak temperatur untuk masing-masing profil
pembakaran:
Tabel 4.19. Peak Temperature untuk masing-masing spesimen briket biomassa Peak Temperatur
Kecepatan udara (m/s) 80% Jerami + 20% kayu
kalimantan merbau 60% Jerami + 40% kayu
kalimantan merbau
2 1079 ºC (1352 K) 1112 ºC (1385 K)
0,05 677 ºC (950 K) 952 ºC (1225 K)
Peak temperature adalah temperatur briket pada saat laju pembakaran
sesaatnya (dy/dt) mencapai nilai maksimum. Dari Tabel 4.19, dapat dilihat bahwa
peak temperature pada uji pembakaran dengan kecepatan udara 2 m/s lebih tinggi
51
nilainya dibandingkan dengan uji pembakaran yang menggunakan kecepatan
0,05 m/s. Hal ini terjadi baik pada pembakaran briket 80% jerami ditambah 20%
kayu Kalimantan merbau maupun pada pembakaran briket 60% jerami ditambah
40% kayu Kalimantan merbau. Pada pembakaran biomasa dengan kadar air
tertentu, peak temperature akan meningkat seiring kenaikan kecepatan aliran
udara hingga dicapai kecepatan aliran kritisnya (Yang Y.B., 2004).
4.2.1 Energi Aktivasi dan Faktor Pre-eksponensial
Energi aktivasi adalah energi minimum yang diperlukan suatu bahan untuk
terjadinya proses reaksi. Dalam hal ini reaksi yang dimaksud adalah reaksi
pembakaran. Nilai energi aktivasi dan nilai faktor pre-eksponensial dicari dengan
melakukan regresi dari grafik ln(dY/dt) terhadap 1/Tsolid. Dari hasil regresi
diperoleh persamaan linier
Dari persamaan linier tersebut dapat diperoleh nilai energi aktivasi (E) dan
faktor pre-eksponensial (A).
y = -1659,4x + 5,6739
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
0,0000 0,0005 0,0010 0,0015 0,0020 0,0025 0,0030 0,0035
1 / Temperatur briket (1/Kelvin)
loga
ritm
a na
tura
l fun
gsi p
erub
ahan
fraks
i mas
sa /
ln(-d
y/dt
)
Gambar 4.17. Hubungan antara logaritma natural fungsi perubahan fraksi massa
terhadap (1 / temperatur briket) pada pembakaran briket 80% jerami padi
ditambah 20% kayu Kalimantan merbau dengan kecepatan udara 0,05 m/s
52
y = -1361,4x + 4,4443
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
0,0000 0,0005 0,0010 0,0015 0,0020 0,0025 0,0030 0,0035
1 / Temperatur briket (1/Kelvin)
loga
ritm
a na
tura
l fun
gsi p
erub
ahan
fraks
i mas
sa /
ln(-d
y/dt
)
Gambar 4.18. Hubungan antara logaritma natural fungsi perubahan fraksi massa
terhadap (1 / temperatur briket) pada pembakaran briket 80% jerami padi
ditambah 20% kayu Kalimantan merbau dengan kecepatan udara 2 m/s
y = -1726,3x + 5,5807
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
0,0000 0,0005 0,0010 0,0015 0,0020 0,0025 0,0030 0,0035
1 / Temperatur briket (1/Kelvin)
loga
ritm
a na
tura
l fun
gsi p
erub
ahan
fraks
i mas
sa /
ln(-d
y/dt
)
Gambar 4.19. Hubungan antara logaritma natural fungsi perubahan fraksi massa
terhadap (1 / temperatur briket) pada pembakaran briket 60% jerami padi
ditambah 40% kayu Kalimantan merbau dengan kecepatan udara 0,05 m/s
53
y = -1402,7x + 4,6797
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
0,0000 0,0005 0,0010 0,0015 0,0020 0,0025 0,0030 0,0035
1 / Temperatur briket (1/Kelvin)
loga
ritm
a na
tura
l fun
gsi p
erub
ahan
fraks
i mas
sa /
ln(-d
y/dt
)
Gambar 4.20. Hubungan antara logaritma natural fungsi perubahan fraksi massa
terhadap (1 / temperatur briket) pada pembakaran briket 60% jerami padi
ditambah 40% kayu Kalimantan merbau dengan kecepatan udara 2 m/s
Dari grafik hubungan antara logaritma natural fungsi perubahan fraksi
massa terhadap (1 / temperatur briket) dapat diketahui nilai energi aktivasi dan
faktor pre-eksponensial untuk masing-masing reaksi yang terjadi.
Tabel 4.20. Nilai energi aktivasi dan faktor pre-eksponensial briket
80% jerami padi ditambah 20% kayu kalimantan merbau.
Kecepatan udara (m/s)
Energi aktivasi (kJ/mol)
Faktor pre-eksponensial
(%/detik) 2 11,11 0,099
0,05 13,54 0,337
Tabel 4.21. Nilai energi aktivasi dan faktor pre-eksponensial briket
60% jerami padi ditambah 40% kayu kalimantan merbau.
Kecepatan udara (m/s)
Energi aktivasi (KJ/mol)
Faktor pre-eksponensial
(%/detik) 2 11,43 0,125
0,05 14,09 0,307
54
Nilai dari energi aktivasi untuk proses pembakaran briket 80% jerami padi
ditambah 20% kayu Kalimantan merbau adalah 11,11 kJ/mol untuk variasi
kecepatan udara 2 m/s dan 13,54 kJ/mol untuk kecepatan udara 0,05 m/s.
Sedangkan untuk briket 60% jerami padi ditambah 40% kayu Kalimantan merbau
adalah 11,43 kJ/mol untuk kecepatan udara 2 m/s dan 14,09 kJ/mol untuk
kecepatan udara 0,05 m/s. Nilai energi aktivasi yang diperoleh lebih kecil bila
dibandingkan dengan nilai energi aktivasi batubara yang telah dilakukan oleh
Altun E (2003) yaitu sebesar 39,71 kJ/mol dan nilai energi aktivasi sekam padi
oleh Widiarso (2008) yaitu sebesar 19,44 kJ/mol.
Nilai energi aktivasi untuk briket jerami padi dengan pengikat tetes tebu
dari hasil penelitian Riyanto (2009) adalah 11,3 dan 13,5 kJ/mol, masing-masing
untuk kecepatan udara 2 m/s dan 0,05 m/s. Sedangkan energi aktivasi untuk
briket kayu Kalimantan merbau dengan pengikat tetes tebu dari hasil penelitian
Syafiq (2009) adalah 11,3 dan 14,3 kJ/mol, masing-masing untuk kecepatan udara
2 m/s dan 0,05 m/s
55
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari penelitian tentang uji kualitas sifat fisik dan kinetika reaksi briket
jerami padi yang ditambah 20% dan 40% serbuk gergajian kayu Kalimantan
merbau, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Penambahan serbuk gergajian kayu Kalimantan dapat memperbaiki
beberapa sifat fisik briket jerami padi.
2. Semakin banyak serbuk gergajian kayu Kalimantan merbau yang
ditambahkan pada briket jerami padi, maka tingkat penurunan densitasnya
akan semakin kecil.
3. Penambahan serbuk gergajian kayu Kalimantan merbau sebanyak 40%
mampu meningkatkan nilai durability briket jerami padi, khususnya pada
tekanan pembriketan di atas 800 kg/cm2.
4. Penambahan serbuk gergajian kayu Kalimantan merbau akan
mengakibatkan nilai kuat tekan aksial briket jerami padi turun, tetapi
nilainya masih di atas standar SNI.
5. Penambahan serbuk gergajian kayu Kalimantan merbau tidak mampu
meningkatkan sifat ketahanan terhadap air pada briket jerami padi.
6. Briket optimum untuk komposisi 80% jerami padi ditambah 20% serbuk
gergajian kayu Kalimantan merbau diperoleh pada tekanan pembriketan 800
kg/cm2. Sedangkan untuk komposisi 60% jerami padi ditambah 40% serbuk
gergajian kayu kalimantan merbau diperoleh pada tekanan pembriketan
1000 kg/cm2.
7. Semakin tinggi tekanan pembriketan maka nilai relaxed density yang
dihasilkan semakin besar.
8. Semakin tinggi tekanan pembriketan maka nilai relaksasi yang terjadi
semakin kecil.
9. Semakin tinggi tekanan pembriketan maka durability briket yang dihasilkan
akan semakin tinggi.
55
56
10. Semakin tinggi tekanan pembriketan maka nilai kuat tekan aksial briket
yang dihasilkan akan semakin tinggi.
11. Peak temperature pada uji kinetika reaksi dengan kecepatan udara 2 m/s
lebih tinggi dibandingkan peak temperature pada uji kinetika reaksi dengan
kecepatan udara 0,05 m/s.
5.2 Saran
Berdasarkan pengalaman yang diperoleh dari penelitian ini,
direkomendasikan beberapa saran sebagai berikut :
1. Briket campuran jerami padi dengan serbuk gergajian kayu Kalimantan
karena sudah memenuhi sifat fisik briket yang dipersyaratkan SNI sehingga
dapat dibuat untuk skala yang lebih besar.
2. Khusus untuk sifat ketahanan terhadap air perlu diteliti lebih lanjut atau
dikembangkan penelitian dengan metode uji ketahanan terhadap kandungan
air di udara.
57
DAFTAR PUSTAKA
Aderemi, B.O., 2008, The Kinetics of Glucose Production from Rice Straw by
Aspergillus niger, African Journal of Biotechnology Vol. 7 (11), pp. 1745-
1752
Altun, N.E., 2003, Influence of Coal Briquette Size on the Combustion Kinetics,
Mining Engineering Department of Middle East Technical University.
Al-Widyan M.I., Al-Jalil H.F., Abu-Zreig M.M, Abu-Hamdeh N.H, 2002,
Physical Durability and Stability of Olive Cake Briquettes, Canadian
Biosystems Engineering, Vol. 44, pp. 3.41-3.45
ASAE S269.4 DEC96, 1998, Cubes, Pellets, and Crumbles-Definition and
Methods for Determining Density, Durability, and Moisture Content
ASAE Standard
Borman, G.L. and Ragland, K.W., 1998, Combustion Engineering, McGrawHill
Publishing Co, New York
Chin, Ooi Chin and Siddiqui, Kamal M., 2000, Characteristic of Some Biomass
Briquettes Prepared Under Modest Die Pressures, Biomass and
Bioenergy, Vol. 18.pp. 223-228.
Demirbas, A., 1999, Physical Properties of Briquettes from Waste Paper and
Wheat Straw Mixtures, Energy Conversion & Management, Vol. 40, pp.
437-445
Demirbas, A., 1999, Properties of Charcoal Derived from Hazelnut Shell and the
Production of Briquettes Using Pyrolytic oil, Energy, Vol. 24, pp. 141–
150
Demirbas, A., 2004, Briquetting Properties of Biomass Waste Materials, Energy
Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, Vol.
26:1, pp. 83 — 91
Direktorat Jendral Bina Produksi Kehutanan Republik Indonesia, 2005, Produksi
Kayu Gergajian per Provinsi Lima Tahun Terakhir.
58
Hernandez, G. M., et al. 2004. An Easy Way to Determine the Working
Parameters of the Mechanical Densification Process. Agricultural
Engineering International: the CIGR Journal of Scientific Research and
Development. Manuscript FP 03 013. Vol. VI. August, 2004.
Hinkle, R.G., Rosenthal, R. 2005. Of Beer, Leather and Beets, A Study of
Alternative Binders in Agitation Pelletizing, Mars Mineral, Pensylvania.
Hughes, E., Tillman, D., 1997, FETC/EPRI Biomass Cofiring Cooperative
Agreement, Electric Power Research Institute (EPRI)
Istanto, T., Suyitno, dan E.J., Wibawa, 2006, Pengaruh Ukuran Partikel, Kadar
Air, dan Temperatur Pembriketan Terhadap Sifat Fisik Biomasa, Jurnal
Gema Teknik, Nomor 2 Tahun IX Juli 2006
Jamradloedluk, Jindaporn, et al. 2006. Physical Properties and Combustion
Performance of Briquettes Produced from Two Pairs of Biomass Species.
Engineering Faculty of Mahasarakham University.
Kamruddin, M. et al, 2003, Thermogravimetry-evolved gas analysis–mass
spectrometry system for materials research. Indira Gandhi Centre for
Atomic Research.
Mani, S., Tabil, L.G., Sokhansanj, S. 2002. Compaction Behavior of Some
Biomass Grind. Agricultural and Bioresource Engineering Department of
University of Saskatchewan.
Ndiema, C.K.W,. Manga P.N., Ruttoh, 2001, Influence of Die Pressure on
Relaxation Characteristics of Briquetted Biomass, Energy Conversion and
Management , Vol. 43 pp 2157-2161.
Okasha, F., 2007, Staged Combustion of Rice Straw in A Fluidized Bed,
Mechanical Engineering Department of Mansoura University.
Othman, N.F., Shamsuddin, A.H., 2003, Coal Combustion Studies Using
Thermogravimetric Analysis, Jurnal Mekanikal, Juni 2003, Bil. 15,97-107.
Richards, S.R., 1990, Physical Testing of Fuel Briquettes, Fuel Processing
Technology, Vol. 25 pp. 89-100
Riyanto, S., 2009, Uji Kualitas Fisik Dan Uji Kinetika Pembakaran Briket Jerami
Padi Dengan dan Tanpa Bahan Pengikat, Tugas Akhir. Jurusan Teknik
Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
59
Suyitno, Istanto, T., dan E.J., Wibawa, 2006, Pengaruh Ukuran Partikel Terhadap
Karakteristik Pembakaran Biomasa, Jurnal Gema Teknik, Nomor 2 Tahun
IX Juli 2006
Sumaryono, Basyumi, Y.,dan Suripto, 1995, Proses Pembuatan Biocoal dan
Rancangan Tungku Pembakarannya, Proseding: Lokakarya Teknologi
Tepat Guna Energi Non-Konvensional Untuk Pembangunan di Indonesia,
18-19 Desember 1995, LIPI, Indonesia. ISBN:979-8580-06-0
Syafiq,A., 2009, Uji Kualitas Fisik Dan Uji Kinetika Pembakaran Briket Kayu
Kalimantan Merbau Dengan dan Tanpa Bahan Pengikat, Tugas Akhir.
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret.
Tamam, Tamami, T.C.S., 2005, Studi Eksperimental Karakteristik Kuat Tekan
Dan Karakteristik Pembakaran Briket Daun Cengkeh dan Jerami Padi,
Tugas Akhir. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Maret.
Yang Y. B., Sharifi V. N., and Swithenbank J., 2004. Effect of Air Flow Rate and
Fuel Moisture on The Burning Behaviours of Biomass and Simulated
Municipal Solid Wastes in Packed Beds. Department of Chemical and
Process Engineering of Sheffield University
Wamukonya, Lucy and Jenkins, Bryan. 1994. Durability and Relaxation of
Sawdust and Wheat-Straw Briquettes As Possible Fuels For Kenya.
Biomass and Bioenergy. Vol. 8, No. 3, pp. 175-179.
Werther, J, Saenger, M, Hartge, E.U. Ogada T dan Siagi, Z. 2000. Combustion of
Agricultural Residue, Progress in Energy in Combustion Science, Vol. 26,
pp. 1-27.
LAMPIRAN
Waktu Awal 1 menit 10 menit 30 menit 1 jam 2 jam 1 hari 1 minggu
L (mm) 51,42 59,62 63,14 65,15 66,75 68,63 70,79 70,62D (mm) 52,18 52,60 53,05 52,73 52,75 53,12 53,34 53,14
L (mm) 50,76 60,40 63,70 65,99 67,34 68,55 71,49 70,40D (mm) 51,84 52,32 52,39 52,51 52,51 52,56 52,73 52,85
L (mm) 51,18 58,59 63,80 66,08 67,69 69,13 71,25 69,69D (mm) 51,10 51,91 52,54 52,69 52,87 52,96 52,92 52,83
L (mm) 51,12 59,54 63,55 65,74 67,26 68,77 71,18 70,24D (mm) 51,71 52,28 52,66 52,64 52,71 52,88 53,00 52,94V (mm3) 107280 127720 138340 143016 146679 150968 156929 154516
L (mm) 50,58 55,99 61,82 63,27 64,89 66,71 69,40 67,07D (mm) 51,92 52,35 52,48 52,62 52,92 52,92 52,95 52,91
L (mm) 50,44 56,69 61,20 64,38 65,44 66,81 69,14 67,23D (mm) 52,03 52,64 52,37 52,64 53,01 52,85 52,83 52,45
L (mm) 51,01 57,16 61,35 64,42 65,43 66,28 68,61 66,46D (mm) 51,84 52,27 52,58 52,65 52,55 52,80 52,94 52,96
L (mm) 50,68 56,61 61,45 64,02 65,25 66,60 69,05 66,92D (mm) 51,93 52,42 52,48 52,63 52,83 52,86 52,91 52,77V (mm3) 107268 122119 132848 139231 142951 146067 151715 146284
L (mm) 50,77 57,43 60,65 62,23 64,17 65,20 66,67 65,72D (mm) 52,40 52,46 52,74 52,84 52,76 52,85 52,99 53,05
L (mm) 51,05 56,74 61,69 62,99 65,10 65,29 67,52 65,83D (mm) 51,90 51,90 52,12 52,38 52,44 52,48 52,47 52,48
L (mm) 50,72 56,93 61,26 63,45 64,14 65,07 66,37 66,43D (mm) 52,37 52,60 52,75 52,99 52,99 53,17 53,17 53,29
L (mm) 50,85 57,03 61,20 62,89 64,47 65,18 66,85 65,99D (mm) 52,22 52,32 52,54 52,74 52,73 52,83 52,88 52,94V (mm3) 108850 122538 132588 137290 140707 142825 146736 145193
L (mm) 50,57 55,80 60,01 60,68 61,94 62,69 62,94 60,52D (mm) 51,69 51,75 51,84 51,90 51,97 52,01 52,07 51,96
L (mm) 50,50 54,35 58,41 59,64 59,98 60,34 60,46 59,54D (mm) 52,08 52,15 52,32 52,36 52,44 52,46 52,49 52,37
L (mm) 50,58 54,91 57,64 61,52 63,07 64,41 65,52 65,51D (mm) 52,05 52,10 52,23 52,36 52,80 53,02 53,04 53,11
L (mm) 50,55 55,02 58,68 60,61 61,66 62,48 62,97 61,85D (mm) 51,94 52,00 52,13 52,21 52,40 52,50 52,53 52,48V (mm3) 107062 116781 125181 129685 132915 135165 136409 133724
Lampiran 1. Data Uji Relaksasi Briket 80% Jerami Padi ditambah 20% Kayu Kalimantan
Sampel I
Sampel II
Sampel I
Sampel II
Sampel III
Rata-rata
Sampel II
Sampel III
Rata-rata
Sampel III
Tekanan pembriketan = 400 kg/cm2
Tekanan pembriketan = 600 kg/cm2
Tekanan pembriketan = 800 kg/cm2
Tekanan pembriketan = 1000 kg/cm2
Sampel I
Sampel II
Sampel III
Rata-rata
Sampel I
Rata-rata
Awal 1 menit 10 menit 30 menit 1 jam 2 jam 1 hari 1 minggu 1 mngu
L (mm) 50,66 58,23 62,34 64,47 66,44 67,13 69,75 68,15D (mm) 52,29 52,54 52,64 52,69 52,82 52,84 53,11 52,98
L (mm) 50,63 57,98 63,48 65,29 66,18 68,15 70,75 70,00D (mm) 52,38 52,59 52,71 52,80 52,84 53,01 53,15 53,25
L (mm) 50,65 60,73 64,06 66,69 67,58 68,29 70,06 69,23D (mm) 51,82 51,96 52,34 52,43 52,62 52,45 52,66 52,60
L (mm) 50,65 58,98 63,29 65,48 66,73 67,85 70,19 69,12D (mm) 52,16 52,36 52,57 52,64 52,76 52,76 52,97 52,94V (mm3) 108165 126942 137281 142437 145806 148294 154604 152080
L (mm) 50,44 57,04 61,93 62,90 64,86 66,37 70,19 68,88D (mm) 52,19 52,44 52,73 52,97 53,14 53,10 53,27 52,62
L (mm) 50,95 58,26 62,66 64,50 66,45 67,05 69,70 66,25D (mm) 52,28 52,56 52,63 52,85 52,94 53,02 53,06 52,60
L (mm) 50,97 57,28 61,61 64,21 66,00 66,14 69,80 67,95D (mm) 52,26 52,64 52,72 52,77 52,94 53,06 53,21 52,94
L (mm) 50,78 57,53 62,06 63,87 65,77 66,52 69,89 67,69D (mm) 52,24 52,55 52,69 52,86 53,00 53,06 53,18 52,72V (mm3) 108805 124692 135262 140118 145046 147003 155186 147690
L (mm) 50,32 54,19 58,35 60,39 60,79 61,10 62,01 60,96D (mm) 51,71 51,88 51,92 52,17 52,27 52,37 52,40 52,42
L (mm) 49,70 54,19 58,22 59,77 60,23 60,20 61,49 60,64D (mm) 51,49 51,63 51,83 52,01 52,13 52,16 52,17 52,24
L (mm) 50,93 54,58 58,61 59,14 59,76 60,30 61,51 61,99D (mm) 52,21 52,45 52,53 52,78 53,05 53,13 53,18 53,07
L (mm) 50,31 54,32 58,39 59,76 60,26 60,53 61,67 61,20D (mm) 51,80 51,98 52,09 52,32 52,48 52,56 52,59 52,57V (mm3) 105986 115228 124383 128416 130297 131242 133861 132785
L (mm) 50,19 54,15 58,44 59,69 61,11 62,84 62,92 61,19D (mm) 51,92 52,13 52,24 52,44 52,62 52,76 52,83 52,62
L (mm) 50,36 53,88 57,39 59,37 60,12 60,65 60,99 59,91D (mm) 51,91 52,05 52,33 52,48 52,57 52,65 52,71 52,38
L (mm) 50,19 53,66 55,78 57,36 57,87 59,19 59,49 59,09D (mm) 51,44 51,54 51,76 51,95 52,13 52,26 52,39 51,70
L (mm) 50,24 53,90 57,20 58,80 59,70 60,89 61,13 60,06D (mm) 51,75 51,91 52,11 52,29 52,44 52,56 52,64 52,23V (mm3) 105639 113998 121926 126206 128870 132037 132988 128627
Lampiran 1. Data Uji Relaksasi Briket 60% Jerami Padi ditambah 40% Kayu Kalimantan
Sampel I
Sampel II
Sampel I
Sampel II
Sampel III
Rata-rata
Sampel III
Rata-rata
Sampel I
Sampel II
Tekanan pembriketan = 1000 kg/cm2
Tekanan pembriketan = 800 kg/cm2
Tekanan pembriketan = 600 kg/cm2
Tekanan pembriketan = 400 kg/cm2
Sampel I
Sampel II
Sampel III
Rata-rata
Sampel III
Rata-rata
Lampiran 2. Data-data hasil uji densitas KomposisiTekananWaktu Awal 1 minggu Awal 1 minggu Awal 1 minggu Awal 1 minggu
L1 (mm) 49,47 68,25 50,05 69,34 49,84 66,52 50,00 67,29L2 (mm) 50,42 68,09 50,04 69,13 49,86 66,90 50,10 68,40L3 (mm) 50,15 67,49 49,17 67,68 50,04 67,29 49,79 66,40L4 (mm) 49,89 67,89 50,90 70,11 50,27 66,89 49,65 67,42D1 (mm) 50,68 52,58 50,56 52,34 50,33 52,12 50,64 51,70D2 (mm) 50,30 52,19 50,10 52,00 50,01 51,12 50,28 51,56D3 (mm) 50,75 52,41 50,46 51,65 50,58 52,09 50,24 51,41D4 (mm) 50,12 51,65 50,34 51,88 50,59 52,00 50,57 51,70D5 (mm) 50,07 51,84 50,26 52,07 50,11 51,41 50,84 51,86D6 (mm) 50,52 52,84 50,55 51,91 50,64 51,82 50,23 51,38V (mm3) 99693 145590 99695 146459 99614 140697 99735 140835
Sampel IIL1 (mm) 50,53 68,10 50,45 69,75 49,05 64,96 50,40 68,25L2 (mm) 50,03 67,10 50,88 69,57 49,01 66,49 50,16 67,01L3 (mm) 50,14 68,24 50,07 68,94 49,43 66,80 49,46 66,30L4 (mm) 49,43 67,91 51,02 69,84 50,73 67,62 50,76 68,03D1 (mm) 50,99 53,24 50,16 51,44 50,32 51,98 50,39 51,54D2 (mm) 50,70 53,07 50,43 52,11 50,25 51,60 50,36 51,70D3 (mm) 50,06 52,10 50,10 51,49 50,96 51,90 50,67 51,69D4 (mm) 50,44 52,82 50,21 51,36 50,15 51,15 50,09 51,25D5 (mm) 50,41 52,43 50,13 52,01 50,72 52,42 50,75 52,07D6 (mm) 50,07 52,06 50,95 52,49 50,90 52,64 50,60 51,62V (mm3) 99944 147449 100628 146538 99403 140806 100395 141114
Sampel IIIL1 (mm) 49,54 68,27 50,36 68,90 50,60 67,84 49,73 67,18L2 (mm) 49,43 67,55 50,19 68,98 50,71 68,09 49,39 67,04L3 (mm) 50,71 67,82 50,76 69,28 50,73 67,99 50,15 67,02L4 (mm) 50,14 67,89 51,39 70,11 50,19 67,50 50,36 68,16D1 (mm) 50,33 52,71 50,40 51,94 50,78 52,39 51,00 52,22D2 (mm) 50,09 52,17 50,38 52,33 50,04 51,70 50,31 51,38D3 (mm) 50,20 51,71 50,50 52,27 50,44 52,16 50,47 51,57D4 (mm) 50,38 52,65 50,14 51,39 50,86 52,04 50,63 51,76D5 (mm) 50,24 52,41 50,01 51,03 50,31 51,94 50,01 51,39D6 (mm) 50,59 52,57 50,18 51,19 50,25 51,42 50,81 51,89V (mm3) 99236 146148 100520 145396 101000 143709 100064 141324
Mrata2 (g) 67,8 60,6 74,4 67,1 76,2 69,1 78,2 71,1Vrata2 (mm3) 99624 146396 100281 146131 100006 141737 100065 141091ρ (g/mm3) 6,81E-04 4,14E-04 7,42E-04 4,59E-04 7,62E-04 4,88E-04 7,81E-04 5,04E-04ρ (kg/m3) 680,56 413,95 741,92 459,18 761,96 487,52 781,49 503,93
Sampel I
Briket Jerami400 kg/cm2 600 kg/cm2 800 kg/cm2 1000 kg/cm2
Lampiran 2. Data-data hasil uji densitas KomposisiTekananWaktu Awal 1 minggu Awal 1 minggu Awal 1 minggu Awal 1 minggu
L1 (mm) 50,81 69,19 50,88 69,54 51,12 65,60 50,52 60,80L2 (mm) 51,16 71,40 50,71 67,28 50,82 66,84 50,78 60,73L3 (mm) 51,40 71,25 50,62 66,23 50,71 64,74 50,63 60,37L4 (mm) 52,30 70,62 50,11 65,24 50,43 65,68 50,35 60,16D1 (mm) 51,13 53,17 50,78 52,70 52,32 52,29 51,42 51,58D2 (mm) 51,44 53,04 51,02 52,95 52,51 52,43 51,37 51,44D3 (mm) 52,77 53,64 52,77 53,16 52,95 53,48 51,46 51,76D4 (mm) 52,88 53,89 52,51 53,11 53,17 53,42 51,52 51,85D5 (mm) 52,44 52,44 52,03 52,80 51,64 53,25 52,16 52,53D6 (mm) 52,41 52,63 52,41 52,71 51,79 53,44 52,23 52,59V (mm3) 109891 156505 107033 147369 109417 145189 106080 128246
L1 (mm) 51,14 70,77 50,36 68,98 51,09 66,74 50,03 60,04L2 (mm) 51,17 69,31 50,63 65,44 50,86 65,82 50,42 59,86L3 (mm) 50,32 71,00 50,04 67,44 50,97 65,76 50,71 59,18L4 (mm) 50,42 70,53 50,71 67,05 51,26 65,01 50,83 59,07D1 (mm) 51,17 51,86 52,05 52,51 51,60 52,32 52,42 53,11D2 (mm) 52,05 51,75 52,25 52,34 51,55 52,36 52,51 53,04D3 (mm) 52,11 53,42 52,11 52,84 52,18 52,50 52,41 52,51D4 (mm) 53,26 53,81 52,70 52,93 51,96 52,56 52,36 52,49D5 (mm) 51,22 53,10 51,42 51,92 52,12 52,52 51,37 51,50D6 (mm) 51,24 53,16 51,62 52,16 52,01 52,63 51,42 51,59V (mm3) 107095 154365 107158 145180 107948 142339 107525 128198
L1 (mm) 50,71 70,25 50,93 66,43 50,41 66,53 51,33 70,22L2 (mm) 51,28 71,23 50,99 65,39 50,73 65,85 50,28 64,05L3 (mm) 51,82 68,46 51,23 67,31 50,89 66,49 50,88 65,98L4 (mm) 50,90 68,83 50,90 66,69 50,86 66,84 49,83 61,79D1 (mm) 50,97 52,57 52,33 52,71 52,21 52,65 52,21 52,10D2 (mm) 50,96 52,68 52,00 53,68 52,46 52,46 52,29 52,08D3 (mm) 51,64 52,78 51,86 53,29 52,53 53,87 52,23 53,66D4 (mm) 51,93 53,47 52,10 53,36 52,70 53,70 52,20 53,71D5 (mm) 50,62 53,14 51,41 52,33 52,81 53,85 51,60 53,47D6 (mm) 50,45 52,34 51,33 52,37 51,48 53,21 51,79 53,61V (mm3) 104883 152692 107609 146298 109182 148084 107583 145027
Mrata2 (g) 75,4 67,3 81,2 71,8 83,5 74,7 84,6 76,3Vrata2 (mm3) 107290 154521 107267 146283 108849 145204 107063 133823ρ (g/mm3) 7,03E-04 4,36E-04 7,57E-04 4,91E-04 7,67E-04 5,14E-04 7,90E-04 5,70E-04ρ (kg/m3) 702,77 435,54 756,99 490,83 767,12 514,45 790,19 570,15
Sampel II
Sampel III
1000 kg/cm280% jerami + 20% kayu kalimantan merbau
400 kg/cm2 600 kg/cm2 800 kg/cm2
Sampel I
Lampiran 2. Data-data hasil uji densitas KomposisiTekananWaktu Awal 1 minggu Awal 1 minggu Awal 1 minggu Awal 1 minggu
L1 (mm) 50,80 68,05 50,14 67,75 50,19 61,06 50,30 59,58L2 (mm) 50,63 66,69 50,19 73,72 50,23 60,97 50,24 61,23L3 (mm) 50,27 69,12 50,44 67,41 50,56 60,86 50,18 62,31L4 (mm) 50,93 68,73 50,98 66,63 50,28 60,95 50,02 61,62D1 (mm) 52,41 52,97 52,48 52,59 51,73 52,32 51,23 52,20D2 (mm) 52,36 52,87 52,37 52,66 51,83 52,49 51,27 52,35D3 (mm) 52,46 53,52 52,43 53,14 51,94 52,57 52,35 52,94D4 (mm) 52,71 53,57 52,63 53,34 51,98 52,68 52,42 52,72D5 (mm) 52,18 52,53 51,53 51,85 51,30 52,25 52,13 52,61D6 (mm) 51,59 52,41 51,72 52,16 51,47 52,18 52,09 52,87V (mm3) 108710 150147 107858 149728 105606 131470 106177 132964
L1 (mm) 50,64 70,71 50,77 66,67 48,44 60,31 50,55 58,53L2 (mm) 50,20 69,96 51,27 65,84 49,53 60,88 50,31 60,95L3 (mm) 50,85 68,92 50,39 66,10 50,00 61,07 49,72 60,52L4 (mm) 50,82 70,40 51,36 66,39 50,83 60,31 50,85 59,63D1 (mm) 51,12 53,04 52,14 52,24 51,39 52,42 51,19 51,53D2 (mm) 51,65 53,61 52,32 52,22 51,50 52,41 51,10 51,69D3 (mm) 53,55 53,71 52,19 52,89 51,57 51,86 52,16 52,64D4 (mm) 53,02 53,39 52,37 52,68 51,39 52,14 52,35 52,70D5 (mm) 52,72 52,92 52,82 52,55 51,50 52,29 52,34 52,93D6 (mm) 52,21 52,82 51,82 53,00 51,58 52,33 52,31 52,81V (mm3) 109033 155799 109297 143871 103429 129921 106514 129044
L1 (mm) 50,59 69,94 50,67 66,77 51,07 61,20 50,00 59,20L2 (mm) 50,74 69,51 50,75 69,84 51,08 61,99 49,52 58,84L3 (mm) 50,92 69,60 50,81 67,72 50,83 62,88 50,52 58,83L4 (mm) 50,36 67,85 51,64 67,45 50,72 61,90 50,71 59,48D1 (mm) 50,86 52,03 52,34 52,74 52,32 52,19 51,14 51,47D2 (mm) 51,52 51,89 52,37 52,59 52,40 52,25 51,20 51,64D3 (mm) 52,42 53,00 52,42 53,31 52,38 53,43 51,51 51,66D4 (mm) 52,57 53,12 52,29 53,29 52,49 53,62 51,56 51,70D5 (mm) 51,82 52,70 52,04 52,82 51,61 53,51 51,63 51,90D6 (mm) 51,71 52,83 52,09 52,89 52,06 53,39 51,58 51,82V (mm3) 106760 150322 109263 149484 108970 137033 104234 123971
Mrata2 (g) 74,5 67,5 80 72,3 82,9 75,1 84,7 77,4Vrata2 (mm3) 108168 152089 108806 147694 106002 132808 105642 128659ρ (g/mm3) 6,89E-04 4,44E-04 7,35E-04 4,90E-04 7,82E-04 5,65E-04 8,02E-04 6,02E-04ρ (kg/m3) 688,75 443,82 735,25 489,52 782,06 565,48 801,77 601,59
Sampel III
Sampel II
800 kg/cm2 1000 kg/cm260% jerami + 40% kayu kalimantan merbau
400 kg/cm2 600 kg/cm2
Sampel I
Lampiran 3. Data-data hasil uji durability
TANGGAL PENGUJIANJERAMI 80%SERBUK KAYU KAL 20%TEKANAN (kg/cm2) 400MASSA TOTAL (gr) 654,2
1 11,3 22,8 27,52 8,8 14,73 7,1 15,94 3,25 2,86 2,37 1,98 2,59 3,110 1,211 1,412 4,613 1,514 3,115 4,816 2,417 3,6
142,9
MASSA TOTAL 208,5 53,4 27,5 0 0% original mass 31,87% 8,16% 4,20% 0,00% 0,00%Size distribution index 0,00 8,16 8,41 0,00 0,00Size distribution index total 16,57DURABILITY 12,37%
39,252 - 52,336
52,336 - 65,42Kisaran masa pecahan briket 0 - 13,084 13,084 -
26,16826,168 - 39,252
Lampiran 3. Data-data hasil uji durability
TANGGAL PENGUJIANJERAMI 80%SERBUK KAYU KAL 20%TEKANAN (kg/cm2) 600MASSA TOTAL (gr) 685,8
1 11,8 17,2 34,82 11,6 16,33 2,7 15,84 10,5 14,45 6 13,96 5 14,57 3,48 2,99 2,310 211 9,312 8,513 8,714 6,215 5,416 5,717 2,8
145,4
MASSA TOTAL 250,2 92,1 34,8 0 0% original mass 36,48% 13,43% 5,07% 0,00% 0,00%Size distribution index 0,00 13,43 10,15 0,00 0,00Size distribution index total 23,58DURABILITY 18,50%
41,148 - 54,864
54,864 - 68,58Kisaran masa pecahan briket 0 - 13,716
13,716 - 27,432
27,432 - 41,148
Lampiran 3. Data-data hasil uji durability
TANGGAL PENGUJIANJERAMI 80%SERBUK KAYU KAL 20%TEKANAN (kg/cm2) 800MASSA TOTAL (gr) 688
1 12 24 382 10 26 343 10 24 264 8 185 5 166 3 227 6 248 6 169 4 2010 5 2611 7 2612 4 1813 4 1414 3 1415 316 117 2
36
MASSA TOTAL 129 288 98 0 0% original mass 18,75% 41,86% 14,24% 0,00% 0,00%Size distribution index 0,00 41,86 28,49 0,00 0,00Size distribution index total 70,35DURABILITY 56,10%
41,28 - 55,04 55,04 - 68,8Kisaran masa pecahan briket 0 - 13,76 13,76 -
27,5227,52 - 41,28
Lampiran 3. Data-data hasil uji durability
TANGGAL PENGUJIANJERAMI 80%SERBUK KAYU KAL 20%TEKANAN (kg/cm2) 1000MASSA TOTAL (gr) 723
1 9 26 412 6 24 303 14 22 344 8 18 365 10 26 406 8 24 317 10 188 14 159 10 2810 8 1611 8 2512 1213 1014 615 416 1117 8
36
MASSA TOTAL 192 242 212 0 0% original mass 26,56% 33,47% 29,32% 0,00% 0,00%Size distribution index 0,00 33,47 58,64 0,00 0,00Size distribution index total 92,12DURABILITY 62,79%
43,38 - 57,84 57,84 - 72,3Kisaran masa pecahan briket 0 - 14,46 14,46 -
28,9228,92 - 43,38
Lampiran 3. Data-data hasil uji durability
TANGGAL PENGUJIANJERAMI 60%SERBUK KAYU KAL 40%TEKANAN (kg/cm2) 400MASSA TOTAL (gr) 667
1 5 15,8 29,52 8,9 183 12,1 13,24 8,2 23,65 8,56 3,67 1,68 6,79 5,110 4,311 4,912 5,213 3,214 2,715 2,116 1,817 0,9
163,4
MASSA TOTAL 248,2 70,6 29,5 0 0% original mass 37,21% 10,58% 4,42% 0,00% 0,00%Size distribution index 0,00 10,58 8,85 0,00 0,00Size distribution index total 19,43DURABILITY 15,01%
40,02 - 53,36 53,36 - 66,7Kisaran masa pecahan briket 0 - 13,34 13,34 -
26,6826,64 - 40,02
Lampiran 3. Data-data hasil uji durability
TANGGAL PENGUJIANJERAMI 60%SERBUK KAYU KAL 40%TEKANAN (kg/cm2) 600MASSA TOTAL (gr) 694,1
1 5 18,8 37,22 13,8 23,8 34,83 11,7 174 11,6 25,45 13,6 16,76 11,57 138 10,29 13,610 11,211 13,312 13,313 7,414 6,415 5,916 9,817 2,1
179,2
MASSA TOTAL 352,6 101,7 72 0 0% original mass 50,80% 14,65% 10,37% 0,00% 0,00%Size distribution index 0,00 14,65 20,75 0,00 0,00Size distribution index total 35,40DURABILITY 25,03%
41,646 - 55,528
55,528 - 69,41Kisaran masa pecahan briket 0 - 13,882 13,882 -
27,76427,276 - 41,646
Lampiran 3. Data-data hasil uji durability
TANGGAL PENGUJIANJERAMI 60%SERBUK KAYU KAL 40%TEKANAN (kg/cm2) 800MASSA TOTAL (gr) 743
1 14 25 422 14 16 433 13 244 4 345 186 347 248 269 2210 1811 2012 2413 1814 2615 1616 1817 18
102
MASSA TOTAL 147 381 85 0 0% original mass 19,78% 51,28% 11,44% 0,00% 0,00%Size distribution index 0,00 51,28 22,88 0,00 0,00Size distribution index total 74,16DURABILITY 62,72%
44,58 - 59,44 59,44 - 74,3Kisaran masa pecahan briket 0 - 14,86 14,86 - 29,72 29,72 - 44,58
Lampiran 3. Data-data hasil uji durability
TANGGAL PENGUJIANJERAMI 60%SERBUK KAYU KAL 40%TEKANAN (kg/cm2) 1000MASSA TOTAL (gr) 761
1 15 18 442 14 24 403 4 16 434 8 18 465 2 18 426 4 22 407 8 16 428 6 18 369 5 1810 2211121314151617
140
MASSA TOTAL 206 190 333 0 0% original mass 27,07% 24,97% 43,76% 0,00% 0,00%Size distribution index 0,00 24,97 87,52 0,00 0,00Size distribution index total 112,48DURABILITY 68,73%
45,66 - 60,88 60,88 - 76,1Kisaran masa pecahan briket 0 - 15,22 15,22 - 30,44 30,44 - 45,66
Lampiran 4. Pemilihan Briket OptimumKomposisi : 80% Jerami padi ditambah 20% kayu kalimantan merbau
P densitas durability kuat tekan relaksasiy1 y2 y3 y4
200 491,8 12,37% 50,93 38%400 560,6 18,50% 59,84 35%600 578,5 56,10% 68,75 33%800 638,9 62,79% 75,12 28%
rumus level : Xkm + α * CkmX km : 0C km : 1P (X1) 400 600 800 1000Alpha -1 0 1 2Level (x1) -1 0 1 2
y1 x1 x puncak : y1 = F(x1)491,8 -1 β10 = 546,57311 11,55 496,51560,6 0 β11 = 47,98932 y puncak : 546,57578,5 1 β111 = -2,07804 823,63 592,48638,9 2 R2 = 0,96045 634,24
y2 x1 x lembah : y2 = F(x1)12,37% -1 β20 = 0,278601 -67,99 9,25%18,50% 0 β21 = 0,187505 y lembah : 27,86%56,10% 1 β211 = 0,001379 -609,52% 46,75%62,79% 2 R2 = 0,90168 65,91%
y3 x1 x puncak : y3 = F(x1)50,93 -1 β30 = 60,22423 6,90 50,8059,84 0 β31 = 8,78535 y puncak : 60,2268,75 1 β311 = -0,63662 90,53 68,3775,12 2 R2 = 0,99903 75,25
y4 x1 x puncak : y4 = F(x1)38% -1 β50 = 0,356000 -2,70 37,80%35% 0 β51 = -0,027000 y puncak : 35,60%33% 1 β511 = -0,005000 39,25% 32,40%28% 2 R2 = 0,97210 28,20%
yi y1 y2 y3 y4-1 496,51 9,25% 50,80 37,80%0 546,57 27,86% 60,22 35,60%1 592,48 46,75% 68,37 32,40%2 634,24 65,91% 75,25 28,20%
y min 491,84 0,00% 50,93 28,00%y nominal 700,00 95,00% 60,00 30,00%
y max 823,63 62,79% 90,53 39,25%dj d1(x) d2(x) d3(x) d5(x) D(x)
d(x1) 0,02 0,10 0,00 0,16 0,00d(x2) 0,26 0,29 0,99 0,39 0,42d(x3) 0,48 0,49 0,73 0,74 0,60d(x4) 0,68 0,69 0,50 0,10 0,39
Desirability >>
Konstanta
Konstanta
Konstanta
Konstanta
Lampiran 4. Pemilihan Briket OptimumKomposisi : 60% Jerami padi ditambah 40% kayu kalimantan merbau
P densitas durability kuat tekan relaksasiy1 y2 y3 y4
200 496,4 15,01% 48,38 36%400 548,4 25,03% 57,30 33%600 628,7 62,72% 63,66 28%800 660,7 68,73% 70,03 25%
rumus level : Xkm + α * CkmX km : 0C km : 1P (X1) 400 600 800 1000Alpha -1 0 1 2Level (x1) -1 0 1 2
y1 x1 X puncak : y1 = F(x1)496,4 -1 β10 = 559,92906 6,21 492,59548,4 0 β11 = 62,32220 Y puncak : 559,93628,7 1 β111 = -5,02035 753,34 617,23660,7 2 R2 = 0,98252 664,49
y2 x1 X puncak : y2 = F(x1)15,01% -1 β20 = 0,339296 10,41 12,04%25,03% 0 β21 = 0,208875 Y puncak : 33,93%62,72% 1 β211 = -0,010028 142,70% 53,81%68,73% 2 R2 = 0,91832 71,69%
y3 x1 X puncak : y3 = F(x1)48,38 -1 β30 = 56,91381 6,10 48,5157,30 0 β31 = 7,76676 Y puncak : 56,9163,66 1 β311 = -0,63662 80,60 64,0470,03 2 R2 = 0,99073 69,90
y4 x1 X lembah : y4 = F(x1)36% -1 β50 = 0,322650 2,60E+01 36,25%33% 0 β51 = -0,039050 Y lembah : 32,27%28% 1 β511 = 0,000750 -18,57% 28,44%25% 2 R2 = 0,86529 24,76%
yi y1 y2 y3 y4400 492,59 12,04% 48,51 36,25%600 559,93 33,93% 56,91 32,27%800 617,23 53,81% 64,04 28,44%
1000 664,49 71,69% 69,90 24,76%y min 496,42 15,01% 48,38 0,00%
y nominal 700,00 95,00% 60,00 30,00%y max 753,34 100,00% 80,60 36,00%
dj densitas durability kuat tekan relaksasi D(x)d(x1) 0,00 0,00 0,01 0,00 0,00d(x2) 0,31 0,24 0,73 0,62 0,43d(x3) 0,59 0,49 0,80 0,95 0,68d(x4) 0,83 0,71 0,52 0,83 0,71
Desirability >>
Konstanta
Konstanta
Konstanta
Konstanta
Briket 80% jerami padi + 20% kayu kalimantan merbau
Tanggal = 01/12/2009 Data TemperaturKecepatan udara = 0,05 m/sTek. Pembriketan = 800 kg/cm2
Keterangan:waktu masa Y Y = f(t) -dy/dt T = f(t) T1 = temp. termokopel (hari) (gram) (1/hari) (K) T2 = temp. termokopel 2
0 78,5 1,000 1,000 1,40 298,7 T3 = temp. termokopel 33,47E-04 78,5 1,000 1,000 1,49 303,2 T4 = temp. termokopel 46,94E-04 78,5 1,000 0,999 1,56 306,81,04E-03 78,4 0,999 0,999 1,62 309,71,39E-03 78,4 0,999 0,998 1,67 312,0 waktu T1 T2 T3 T4 T T1,74E-03 78,3 0,997 0,997 1,70 313,7 (detik) (°C) (°C) (°C) (°C) Solid (K)2,08E-03 78,2 0,996 0,997 1,73 315,0 0 28,9 31,6 28,4 29,6 29,6 302,62,43E-03 78,2 0,996 0,996 1,75 316,0 60 30,5 33,9 34,6 32,0 32,8 305,82,78E-03 78,1 0,995 0,996 1,76 316,8 120 30,8 33,2 35,2 41,6 35,2 308,23,13E-03 78,0 0,994 0,995 1,77 317,4 180 32,4 33,9 36,5 51,1 38,5 311,53,47E-03 78,0 0,994 0,994 1,78 317,9 240 33,4 35,2 38,4 64,2 42,8 315,83,82E-03 77,9 0,992 0,994 1,78 318,3 300 35,4 35,4 44,3 67,2 45,6 318,64,17E-03 77,9 0,992 0,993 1,78 318,7 360 35,6 33,9 45,7 68,6 46,0 319,04,51E-03 77,9 0,992 0,992 1,78 319,2 420 36,1 33,7 46,2 74,8 47,7 320,74,86E-03 77,8 0,991 0,992 1,79 319,7 480 37,0 35,2 51,4 82,6 51,6 324,65,21E-03 77,8 0,991 0,991 1,79 320,3 540 37,3 35,2 55,9 85,2 53,4 326,45,56E-03 77,8 0,991 0,991 1,80 321,0 600 38,1 34,3 56,8 91,2 55,1 328,15,90E-03 77,8 0,991 0,990 1,80 321,9 660 42,4 40,2 57,0 99,6 59,8 332,86,25E-03 77,8 0,991 0,989 1,81 323,0 720 44,1 45,6 62,7 103,6 64,0 337,06,60E-03 77,8 0,991 0,989 1,83 324,2 780 48,2 48,3 65,6 109,6 67,9 340,96,94E-03 77,5 0,987 0,988 1,85 325,6 840 60,9 56,1 61,0 50,6 57,2 330,27,29E-03 77,5 0,987 0,987 1,87 327,2 900 70,6 66,3 70,3 57,6 66,2 339,27,64E-03 77,4 0,986 0,987 1,90 328,9 960 81,5 78,3 74,9 70,5 76,3 349,37,99E-03 77,4 0,986 0,986 1,93 330,9 1020 89,5 85,8 90,1 82,0 86,9 359,98,33E-03 77,4 0,986 0,985 1,96 333,0 1080 98,2 94,1 98,7 85,7 94,2 367,28,68E-03 77,3 0,985 0,985 2,00 335,2 1140 104,7 101,2 101,7 93,3 100,2 373,29,03E-03 77,3 0,985 0,984 2,05 337,7 1200 111,3 107,6 111,7 99,1 107,4 380,49,38E-03 77,2 0,983 0,983 2,10 340,2 1260 115,9 112,2 113,1 109,3 112,6 385,69,72E-03 77,2 0,983 0,983 2,15 342,9 1320 121,0 119,0 122,2 115,2 119,4 392,41,01E-02 77,2 0,983 0,982 2,21 345,7 1380 125,6 123,2 124,5 112,7 121,5 394,51,04E-02 77,0 0,981 0,981 2,28 348,5 1440 128,5 124,2 130,0 118,0 125,2 398,21,08E-02 77,0 0,981 0,980 2,35 351,5 1500 131,5 128,8 125,7 124,6 127,7 400,71,11E-02 76,9 0,980 0,979 2,42 354,5 1560 131,6 129,7 131,6 120,7 128,4 401,41,15E-02 76,9 0,980 0,979 2,50 357,5 1620 134,0 128,6 135,0 124,8 130,6 403,61,18E-02 76,6 0,976 0,978 2,58 360,6 1680 133,9 129,0 134,5 123,3 130,2 403,21,22E-02 76,6 0,976 0,977 2,66 363,7 1740 132,4 130,6 130,7 119,7 128,4 401,41,25E-02 76,6 0,976 0,976 2,75 366,7 1800 132,4 128,7 127,9 124,0 128,3 401,31,28E-02 76,5 0,975 0,975 2,84 369,7 1860 130,3 129,8 126,4 123,3 127,5 400,51,32E-02 76,5 0,975 0,974 2,94 372,7 1920 130,5 128,4 128,8 124,6 128,1 401,11,35E-02 76,5 0,975 0,973 3,03 375,5 1980 128,9 125,6 129,6 122,3 126,6 399,61,39E-02 76,4 0,973 0,972 3,13 378,3 2040 130,4 127,8 127,0 122,8 127,0 400,01,42E-02 76,2 0,971 0,971 3,23 381,0 2100 130,8 126,9 126,5 119,5 125,9 398,91,46E-02 76,2 0,971 0,970 3,33 383,6 2160 129,5 126,2 129,8 123,1 127,2 400,21,49E-02 76,0 0,968 0,968 3,43 386,0 2220 131,4 128,9 133,0 120,3 128,4 401,41,53E-02 75,8 0,966 0,967 3,53 388,3 2280 136,3 130,9 130,5 121,8 129,9 402,91,56E-02 75,7 0,964 0,966 3,63 390,5 2340 138,7 136,0 134,3 128,4 134,4 407,41,60E-02 75,6 0,963 0,965 3,73 392,5 2400 145,7 142,7 143,7 135,7 142,0 415,01,63E-02 75,5 0,962 0,963 3,83 394,3 2460 154,5 150,0 154,1 146,0 151,2 424,21,67E-02 75,3 0,959 0,962 3,92 395,9 2520 162,8 160,0 159,4 152,8 158,8 431,81,70E-02 75,3 0,959 0,961 4,02 397,4 2580 175,1 173,1 176,9 164,6 172,4 445,41,74E-02 75,2 0,958 0,959 4,12 398,7 2640 189,8 188,2 185,7 180,4 186,0 459,01,77E-02 75,2 0,958 0,958 4,21 399,8 2700 206,4 203,6 207,0 198,2 203,8 476,81,81E-02 75,0 0,955 0,956 4,30 400,7 2760 226,0 224,0 221,5 219,6 222,8 495,81,84E-02 74,9 0,954 0,955 4,39 401,5 2820 182,7 222,9 230,5 328,6 241,2 514,21,88E-02 74,9 0,954 0,953 4,47 402,1 2880 208,5 225,1 228,5 354,0 254,0 527,01,91E-02 74,8 0,953 0,952 4,56 402,5 2940 239,1 227,1 226,9 386,4 269,9 542,91,94E-02 74,7 0,952 0,950 4,64 402,8 3000 261,0 243,6 234,3 465,6 301,1 574,11,98E-02 74,4 0,948 0,948 4,71 403,0 3060 286,1 291,3 265,3 514,4 339,3 612,3
T2
T1
T3T4
waktu masa Y Y = f(t) -dy/dt T = f(t) waktu T1 T2 T3 T4 T T(hari) (gram) (1/hari) (K) (detik) (°C) (°C) (°C) (°C) Solid (K)
2,01E-02 74,3 0,946 0,947 4,79 403,0 3120 310,8 356,5 278,0 583,2 382,1 655,12,05E-02 74,2 0,945 0,945 4,86 402,9 3180 338,2 410,2 324,2 623,2 424,0 697,02,08E-02 74,2 0,945 0,943 4,92 402,7 3240 357,2 475,7 365,5 705,6 476,0 749,02,12E-02 74,1 0,944 0,942 4,99 402,4 3300 384,1 545,1 434,0 804,0 541,8 814,82,15E-02 73,6 0,938 0,940 5,05 402,1 3360 422,5 656,0 499,2 869,6 611,8 884,82,19E-02 73,5 0,936 0,938 5,11 401,7 3420 506,4 707,2 570,5 951,8 684,0 957,02,22E-02 73,5 0,936 0,936 5,17 401,4 3480 591,1 789,6 634,9 964,8 745,1 1018,12,26E-02 73,3 0,934 0,935 5,22 401,0 3540 695,2 841,1 702,8 975,3 803,6 1076,62,29E-02 73,3 0,934 0,933 5,27 400,6 3600 754,6 870,7 768,1 980,2 843,4 1116,42,33E-02 73,1 0,931 0,931 5,33 400,4 3660 798,0 1055,8 834,0 971,5 914,8 1187,82,36E-02 73,1 0,931 0,929 5,38 400,2 3720 803,6 1033,2 928,5 966,0 932,8 1205,82,40E-02 73,1 0,931 0,927 5,43 400,1 3780 866,8 1002,3 955,3 961,2 946,4 1219,42,43E-02 72,9 0,929 0,925 5,48 400,1 3840 915,5 983,3 965,0 953,7 954,4 1227,42,47E-02 72,9 0,929 0,923 5,54 400,4 3900 939,8 952,1 973,5 946,4 953,0 1226,02,50E-02 72,4 0,922 0,921 5,59 400,8 3960 944,3 903,1 982,7 941,6 942,9 1215,92,53E-02 72,1 0,918 0,920 5,65 401,5 4020 947,9 873,6 976,3 813,8 902,9 1175,92,57E-02 71,9 0,916 0,918 5,71 402,4 4080 944,1 853,5 970,1 811,2 894,7 1167,72,60E-02 71,7 0,913 0,916 5,78 403,6 4140 928,9 852,9 965,4 748,2 873,9 1146,92,64E-02 71,5 0,911 0,914 5,86 405,1 4200 899,6 844 951,2 714,3 852,3 1125,32,67E-02 71,4 0,910 0,911 5,94 407,0 4260 885,7 832,9 937,1 685,1 835,2 1108,22,71E-02 71,4 0,910 0,909 6,03 409,2 4320 878 828,4 861,4 677,8 811,4 1084,42,74E-02 71,3 0,908 0,907 6,13 411,9 4380 837,3 826,2 800,6 655,7 780,0 1053,02,78E-02 71,1 0,906 0,905 6,25 414,9 4440 833,8 818,3 767,7 653,5 768,3 1041,32,81E-02 70,9 0,903 0,903 6,38 418,5 4500 815,2 810,9 735,9 620,8 745,7 1018,72,85E-02 70,9 0,903 0,901 6,52 422,4 4560 805 807,5 714,7 635,5 740,7 1013,72,88E-02 70,4 0,897 0,898 6,69 426,9 4620 743,8 803 678,9 629,5 713,8 986,82,92E-02 70,3 0,896 0,896 6,87 431,9 4680 721,8 801,7 665,4 621,8 702,7 975,72,95E-02 70,0 0,892 0,894 7,07 437,4 4740 700,2 800,1 700,5 618,6 704,9 977,92,99E-02 69,7 0,888 0,891 7,30 443,4 4800 674,6 796,3 656,5 617,9 686,3 959,33,02E-02 69,6 0,887 0,889 7,56 449,9 4860 659,6 793,4 643,2 623,4 679,9 952,93,06E-02 69,4 0,884 0,886 7,84 457,0 4920 646,8 784,2 674,4 621,5 681,7 954,73,09E-02 69,2 0,882 0,883 8,16 464,6 4980 643,2 776,3 657,9 612,5 672,5 945,53,13E-02 68,9 0,878 0,880 8,51 472,8 5040 606,1 775,3 642,8 615,7 660,0 933,03,16E-02 68,8 0,876 0,877 8,90 481,53,19E-02 68,8 0,876 0,874 9,33 490,73,23E-02 68,4 0,871 0,871 9,81 500,33,26E-02 68,3 0,870 0,867 10,33 510,53,30E-02 68,0 0,866 0,864 10,90 519,33,33E-02 67,6 0,861 0,860 11,53 527,63,37E-02 67,1 0,855 0,856 12,22 537,03,40E-02 66,7 0,850 0,851 12,96 547,63,44E-02 66,5 0,847 0,849 13,50 559,93,47E-02 66,5 0,847 0,844 14,72 574,03,51E-02 65,7 0,837 0,839 16,64 589,93,54E-02 65,0 0,828 0,833 18,77 607,93,58E-02 64,9 0,827 0,826 21,11 627,93,61E-02 63,9 0,814 0,818 23,61 649,83,65E-02 63,1 0,804 0,809 26,26 673,73,68E-02 62,9 0,801 0,800 29,02 699,53,72E-02 62,2 0,792 0,789 31,85 726,93,75E-02 60,7 0,773 0,784 34,92 755,93,78E-02 60,4 0,769 0,771 41,26 786,33,82E-02 59,1 0,753 0,756 46,07 817,73,85E-02 57,8 0,736 0,739 49,55 850,13,89E-02 56,7 0,722 0,722 51,86 883,13,92E-02 56,1 0,715 0,703 53,17 916,43,96E-02 54,7 0,697 0,685 53,62 949,83,99E-02 53,0 0,675 0,666 53,36 982,94,03E-02 51,5 0,656 0,648 52,51 1015,34,06E-02 50,2 0,639 0,630 51,18 1046,84,10E-02 48,0 0,611 0,612 49,47 1076,94,13E-02 46,1 0,587 0,596 47,49 1105,34,17E-02 44,5 0,567 0,579 45,30 1131,64,20E-02 43,5 0,554 0,564 42,99 1155,4
waktu masa Y Y = f(t) -dy/dt T = f(t)(hari) (gram) (1/hari) (K)
4,24E-02 42,6 0,543 0,550 40,61 1176,14,27E-02 41,3 0,526 0,536 38,24 1193,44,31E-02 40,5 0,516 0,523 35,90 1206,94,34E-02 40,3 0,513 0,511 33,65 1216,04,38E-02 39,1 0,498 0,500 31,51 1220,24,41E-02 38,7 0,493 0,489 29,51 1219,04,44E-02 37,7 0,480 0,479 27,67 1211,84,48E-02 36,9 0,470 0,470 26,01 1227,54,51E-02 36,8 0,469 0,461 24,54 1222,84,55E-02 36,1 0,460 0,453 23,25 1216,24,58E-02 35,3 0,450 0,445 22,14 1208,14,62E-02 34,7 0,442 0,437 21,22 1198,94,65E-02 33,9 0,432 0,430 20,47 1188,94,69E-02 33,2 0,423 0,423 19,88 1178,54,72E-02 32,9 0,419 0,416 19,43 1167,74,76E-02 32,3 0,411 0,410 19,12 1156,84,79E-02 31,8 0,405 0,403 18,91 1145,84,83E-02 31,1 0,396 0,396 18,79 1134,84,86E-02 30,2 0,385 0,390 18,73 1123,94,90E-02 30,0 0,382 0,383 18,73 1113,04,93E-02 29,0 0,369 0,377 18,74 1102,34,97E-02 28,9 0,368 0,370 18,75 1091,75,00E-02 28,5 0,363 0,364 18,75 1081,35,03E-02 27,6 0,352 0,357 18,70 1071,05,07E-02 27,5 0,350 0,351 18,60 1060,95,10E-02 27,1 0,345 0,345 18,42 1051,05,14E-02 26,5 0,338 0,338 18,15 1041,35,17E-02 26,3 0,335 0,332 17,78 1031,95,21E-02 25,2 0,321 0,326 17,31 1022,95,24E-02 25,0 0,318 0,320 16,73 1014,25,28E-02 24,9 0,317 0,314 16,04 1006,05,31E-02 24,6 0,313 0,309 15,24 998,25,35E-02 24,1 0,307 0,304 14,36 991,15,38E-02 23,8 0,303 0,299 13,40 984,55,42E-02 23,0 0,293 0,294 12,39 978,65,45E-02 22,7 0,289 0,290 11,35 973,45,49E-02 22,4 0,285 0,286 10,33 968,95,52E-02 22,3 0,284 0,283 9,36 965,15,56E-02 22,0 0,280 0,280 8,50 961,95,59E-02 22,0 0,280 0,277 7,81 959,25,63E-02 21,8 0,278 0,274 7,36 956,95,66E-02 20,9 0,266 0,272 7,22 954,85,69E-02 20,8 0,265 0,269 7,48 952,55,73E-02 20,8 0,265 0,267 8,24 949,75,76E-02 20,7 0,264 0,264 9,61 945,95,80E-02 20,4 0,260 0,260 11,70 940,55,83E-02 20,3 0,259 0,255 14,65 932,8
Briket 80% jerami padi + 20% kayu kalimantan merbau
Tanggal = 03/12/2009 Data TemperaturKecepatan udara = 2 m/sTek. Pembriketan = 800 kg/cm2 Keterangan:
T1 = temp. termokopel waktu masa Y Y = f(t) -dy/dt T = f(t) T2 = temp. termokopel 2(hari) (gram) (1/hari) (K) T3 = temp. termokopel 3
0,00E+00 77,7 1,000 1,00 0,35 293,8 T4 = temp. termokopel 43,47E-04 77,7 1,000 1,00 0,74 298,36,94E-04 77,7 1,000 1,00 1,08 301,71,04E-03 77,7 1,000 1,00 1,36 304,21,39E-03 77,6 0,999 1,00 1,60 305,9 waktu T1 T2 T3 T4 T T1,74E-03 77,6 0,999 1,00 1,80 307,1 (detik) (°C) (°C) (°C) (°C) Solid (K)2,08E-03 77,6 0,999 1,00 1,96 307,7 0 24,5 28,4 27,5 24,8 26,3 299,32,43E-03 77,5 0,997 1,00 2,09 308,0 60 27,3 28,7 33,2 25,1 28,6 301,62,78E-03 77,5 0,997 1,00 2,18 307,9 120 24,5 28,5 32,9 24,9 27,7 300,73,13E-03 77,4 0,996 1,00 2,25 307,6 180 26,4 30,1 34,4 32,4 30,8 303,83,47E-03 77,2 0,994 0,99 2,30 307,2 240 25,2 28,5 34,1 37,8 31,4 304,43,82E-03 77,2 0,994 0,99 2,32 306,7 300 26,4 30,4 36,8 41,4 33,8 306,84,17E-03 77,0 0,991 0,99 2,32 306,1 360 25,8 29,1 36,2 39,2 32,6 305,64,51E-03 77,0 0,991 0,99 2,30 305,6 420 28,0 30,1 40,0 42,0 35,0 308,04,86E-03 77,0 0,991 0,99 2,27 305,2 480 26,3 29,3 40,7 40,7 34,3 307,35,21E-03 76,9 0,990 0,99 2,23 304,8 540 28,0 29,8 43,0 40,9 35,4 308,45,56E-03 76,9 0,990 0,99 2,18 304,6 600 26,7 29,7 41,7 41,1 34,8 307,85,90E-03 76,9 0,990 0,99 2,11 304,5 660 26,9 32,0 50,2 43,1 38,1 311,16,25E-03 76,8 0,988 0,99 2,04 304,5 720 26,9 29,7 53,9 45,0 38,9 311,96,60E-03 76,7 0,987 0,99 1,97 304,8 780 27,2 30,5 57,9 46,3 40,5 313,56,94E-03 76,7 0,987 0,99 1,89 305,2 840 27,1 30,1 58,3 47,3 40,7 313,77,29E-03 76,7 0,987 0,99 1,81 305,9 900 30,1 32,6 64,9 50,2 44,5 317,57,64E-03 76,7 0,987 0,99 1,73 306,7 960 27,7 30,8 69,4 49,4 44,3 317,37,99E-03 76,6 0,986 0,99 1,65 307,7 1020 29,3 32,7 72,5 53,2 46,9 319,98,33E-03 76,6 0,986 0,98 1,57 308,8 1080 44,1 61,3 60,0 60,3 56,4 329,48,68E-03 76,5 0,985 0,98 1,49 310,2 1140 41,9 70,4 68,2 69,2 62,4 335,49,03E-03 76,5 0,985 0,98 1,41 311,7 1200 42,1 76,3 75,4 77,1 67,7 340,79,38E-03 76,4 0,983 0,98 1,34 313,3 1260 43,3 83,2 82,1 83,2 73,0 346,09,72E-03 76,4 0,983 0,98 1,28 315,1 1320 43,7 88,5 87,7 88,7 77,2 350,21,01E-02 76,4 0,983 0,98 1,22 317,1 1380 45,0 93,6 92,5 92,1 80,8 353,81,04E-02 76,3 0,982 0,98 1,16 319,1 1440 45,5 98,5 96,2 96,4 84,2 357,21,08E-02 76,3 0,982 0,98 1,11 321,2 1500 48,1 101,6 100,0 100,9 87,7 360,71,11E-02 76,2 0,981 0,98 1,07 323,3 1560 51,6 104,6 103,1 103,3 90,7 363,71,15E-02 76,2 0,981 0,98 1,04 325,6 1620 54,8 107,8 106,4 107,9 94,2 367,21,18E-02 76,2 0,981 0,98 1,01 327,8 1680 57,6 109,9 108,6 109,3 96,4 369,41,22E-02 76,1 0,979 0,98 0,99 330,1 1740 60,0 112,8 111,3 111,1 98,8 371,81,25E-02 76,1 0,979 0,98 0,98 332,4 1800 62,1 115,0 113,4 115,3 101,5 374,51,28E-02 76,0 0,978 0,98 0,98 334,7 1860 64,0 118,3 115,6 116,6 103,6 376,61,32E-02 76,0 0,978 0,98 0,98 337,0 1920 65,6 120,3 119,2 119,3 106,1 379,11,35E-02 76,0 0,978 0,98 0,99 339,2 1980 67,1 123,0 121,7 122,0 108,5 381,51,39E-02 76,0 0,978 0,98 1,01 341,4 2040 68,4 127,2 124,8 125,4 111,5 384,51,42E-02 76,0 0,978 0,98 1,04 343,5 2100 69,6 130,0 129,4 130,3 114,8 387,81,46E-02 76,0 0,978 0,98 1,07 345,5 2160 70,8 135,9 134,5 134,8 119,0 392,01,49E-02 75,9 0,977 0,98 1,11 347,5 2220 72,0 103,9 187,8 214,6 144,6 417,61,53E-02 75,9 0,977 0,98 1,16 349,4 2280 73,3 112,6 210,5 231,5 157,0 430,01,56E-02 75,9 0,977 0,98 1,22 351,2 2340 74,8 113,1 237,9 251,0 169,2 442,21,60E-02 75,9 0,977 0,98 1,28 352,9 2400 76,5 113,7 262,3 267,5 180,0 453,01,63E-02 75,7 0,974 0,98 1,34 354,6 2460 78,5 115,5 282,3 295,5 193,0 466,01,67E-02 75,7 0,974 0,98 1,41 356,1 2520 80,9 134,0 299,1 322,9 209,2 482,21,70E-02 75,7 0,974 0,97 1,49 357,6 2580 71,4 144,8 336,6 374,6 231,9 504,91,74E-02 75,7 0,974 0,97 1,57 359,0 2640 77,1 150,2 371,9 421,8 255,3 528,31,77E-02 75,6 0,973 0,97 1,66 360,4 2700 85,7 171,1 393,9 445,6 274,1 547,11,81E-02 75,5 0,972 0,97 1,74 361,7 2760 93,1 187,9 412,6 467,1 290,2 563,21,84E-02 75,5 0,972 0,97 1,84 362,9 2820 95,3 208,3 423,6 496,3 305,9 578,91,88E-02 75,5 0,972 0,97 1,93 364,1 2880 95,6 228,1 431,0 522,9 319,4 592,41,91E-02 75,5 0,972 0,97 2,03 365,3 2940 97,3 236,1 448,2 549,6 332,8 605,81,94E-02 75,4 0,970 0,97 2,12 366,5 3000 96,4 239,0 463,1 573,0 342,9 615,91,98E-02 75,4 0,970 0,97 2,22 367,7 3060 103,7 253,9 476,1 589,1 355,7 628,7
T2
T3
T1T4
waktu masa Y Y = f(t) -dy/dt T = f(t) waktu T1 T2 T3 T4 T T(hari) (gram) (1/hari) (K) (detik) (°C) (°C) (°C) (°C) Solid (K)
2,01E-02 75,3 0,969 0,97 2,33 369,0 3120 106,4 264,1 486,2 605,2 365,5 638,52,05E-02 75,2 0,968 0,97 2,43 370,3 3180 140,1 317,4 501,9 644,8 401,1 674,12,08E-02 75,2 0,968 0,97 2,53 371,7 3240 171,0 367,1 512,3 683,1 433,4 706,42,12E-02 75,0 0,965 0,97 2,63 373,2 3300 191,3 380,1 531,0 736,0 459,6 732,62,15E-02 75,0 0,965 0,97 2,73 374,8 3360 211,5 389,7 546,7 787,1 483,8 756,82,19E-02 75,0 0,965 0,96 2,83 376,6 3420 227,1 403,3 561,7 810,2 500,6 773,62,22E-02 75,0 0,965 0,96 2,93 378,5 3480 238,1 416,2 571,3 828,2 513,5 786,52,26E-02 75,0 0,965 0,96 3,03 380,7 3540 255,1 434,6 588,0 854,8 533,1 806,12,29E-02 74,9 0,964 0,96 3,12 383,1 3600 269,6 452,8 603,2 876,3 550,5 823,52,33E-02 74,5 0,959 0,96 3,22 385,7 3660 302,9 474,5 621,3 907,1 576,5 849,52,36E-02 74,5 0,959 0,96 3,31 388,6 3720 332,7 493,8 637,2 933,0 599,2 872,22,40E-02 74,3 0,956 0,96 3,40 391,8 3780 375,7 560,5 719,3 985,5 660,3 933,32,43E-02 74,3 0,956 0,96 3,48 395,4 3840 415,4 621,3 798,3 1034,3 717,3 990,32,47E-02 74,0 0,952 0,96 3,57 399,3 3900 481,2 708,2 866,5 1063,5 779,9 1052,92,50E-02 74,0 0,952 0,95 3,65 403,5 3960 545,2 791,7 929,1 1087,5 838,4 1111,42,53E-02 73,7 0,949 0,95 3,74 408,1 4020 621,3 965,2 1088,6 1154,0 957,3 1230,32,57E-02 73,7 0,949 0,95 3,82 413,1 4080 693,6 1137,1 1247,8 1218,8 1074,3 1347,32,60E-02 73,7 0,949 0,95 3,90 418,6 4140 850,5 1196,7 1271,5 1261,3 1145,0 1418,02,64E-02 73,6 0,947 0,95 3,97 424,4 4200 1006,6 1255,7 1294,8 1303,6 1215,2 1488,22,67E-02 73,6 0,947 0,95 4,05 430,7 4260 1271,1 1289,9 1313,1 1362,5 1309,2 1582,22,71E-02 73,6 0,947 0,95 4,13 437,4 4320 1534,6 1322,0 1326,3 1415,4 1399,6 1672,62,74E-02 73,5 0,946 0,94 4,21 444,5 4380 1527,5 1361,6 1339,5 1430,1 1414,7 1687,72,78E-02 73,4 0,945 0,94 4,29 452,0 4440 1515,5 1397,5 1347,5 1439,8 1425,1 1698,12,81E-02 73,3 0,943 0,94 4,41 459,9 4500 1488,2 1435,0 1359,2 1466,3 1437,2 1710,22,85E-02 73,3 0,943 0,94 4,70 468,2 4560 1460,0 1472,3 1367,9 1488,9 1447,3 1720,32,88E-02 73,2 0,942 0,94 4,96 476,9 4620 1458,2 1478,2 1385,6 1495,8 1454,5 1727,52,92E-02 72,9 0,938 0,94 5,19 485,9 4680 1453,4 1479,4 1397,4 1497,3 1456,9 1729,92,95E-02 72,7 0,936 0,94 5,39 495,2 4740 1444,7 1485,9 1396,6 1502,0 1457,3 1730,32,99E-02 72,7 0,936 0,93 5,55 504,8 4800 1218,5 1154,7 1236,0 1176,0 1196,3 1469,33,02E-02 72,4 0,932 0,93 5,69 514,5 4860 914,7 854,1 927,0 882,0 894,5 1167,53,06E-02 72,4 0,932 0,93 5,80 524,4 4920 757,6 700,4 739,6 703,7 725,3 998,33,09E-02 72,3 0,931 0,93 5,88 534,3 4980 683,4 651,4 702,5 668,4 676,4 949,43,13E-02 71,8 0,924 0,93 5,95 536,7 5040 673,6 602,1 655,0 623,2 638,5 911,53,16E-02 71,5 0,920 0,92 6,01 548,6 5100 605,0 554,0 604,5 575,1 584,7 857,73,19E-02 71,5 0,920 0,92 6,07 560,5 5160 572,8 520,3 555,2 528,3 544,2 817,23,23E-02 71,1 0,915 0,92 6,14 572,0 5220 505,5 476,8 509,1 484,4 494,0 767,03,26E-02 71,1 0,915 0,92 6,22 583,2 5280 455,3 434,8 466,4 443,7 450,1 723,13,30E-02 70,9 0,912 0,92 6,32 593,9 5340 417,3 393,9 426,4 405,7 410,8 683,83,33E-02 70,9 0,912 0,91 6,45 604,1 5400 381,6 370,8 387,7 368,9 377,3 650,33,37E-02 70,9 0,912 0,91 6,62 613,6 5460 345,1 315,7 348,6 331,7 335,3 608,33,40E-02 70,9 0,912 0,91 6,84 622,6 5520 306,8 294,3 307,5 292,6 300,3 573,33,44E-02 70,7 0,910 0,91 7,11 631,1 5580 261,9 239,8 262,9 250,1 253,7 526,73,47E-02 70,2 0,903 0,90 7,44 638,9 5640 209,2 201,6 213,5 203,1 206,9 479,93,51E-02 70,2 0,903 0,90 7,84 646,3 5700 157,4 148,8 158,3 150,6 153,8 426,83,54E-02 69,8 0,898 0,90 8,30 653,2 5760 97,1 89,5 96,0 91,3 93,5 366,53,58E-02 69,6 0,896 0,90 8,83 659,8 5820 75,2 73,6 77,3 73,5 74,9 347,93,61E-02 69,5 0,894 0,89 9,43 666,13,65E-02 69,1 0,889 0,89 10,10 672,13,68E-02 68,5 0,882 0,88 10,83 678,23,72E-02 68,0 0,875 0,88 11,62 684,23,75E-02 67,9 0,874 0,88 12,45 690,43,78E-02 67,7 0,871 0,87 13,33 696,93,82E-02 67,5 0,869 0,87 14,23 703,83,85E-02 66,8 0,860 0,86 15,14 711,23,89E-02 66,5 0,856 0,86 16,03 719,33,92E-02 66,4 0,855 0,85 16,89 728,13,96E-02 66,1 0,851 0,85 17,68 737,93,99E-02 65,7 0,846 0,84 18,38 748,64,03E-02 65,1 0,838 0,83 18,95 760,54,06E-02 63,7 0,820 0,83 18,98 773,74,10E-02 63,2 0,813 0,82 19,72 788,14,13E-02 62,9 0,810 0,82 20,44 804,04,17E-02 62,6 0,806 0,81 21,14 821,44,20E-02 62,0 0,798 0,80 21,80 840,4
waktu masa Y Y = f(t) -dy/dt T = f(t)(hari) (gram) (1/hari) (K)
4,24E-02 61,7 0,794 0,79 22,44 860,94,27E-02 61,6 0,793 0,79 23,04 883,24,31E-02 60,6 0,780 0,78 23,61 907,14,34E-02 60,4 0,777 0,77 24,14 932,74,38E-02 59,7 0,768 0,76 24,64 960,04,41E-02 59,6 0,767 0,75 25,09 989,04,44E-02 58,6 0,754 0,74 25,51 1019,64,48E-02 58,0 0,746 0,74 25,89 1051,74,51E-02 57,1 0,735 0,73 26,22 1085,44,55E-02 56,5 0,727 0,72 26,52 1120,54,58E-02 55,8 0,718 0,71 26,77 1156,84,62E-02 55,6 0,716 0,70 26,98 1194,24,65E-02 53,9 0,694 0,69 27,15 1232,74,69E-02 53,3 0,686 0,68 27,27 1271,94,72E-02 52,9 0,681 0,67 27,36 1311,74,76E-02 52,2 0,672 0,66 27,40 1351,84,79E-02 51,0 0,656 0,65 27,40 1392,14,83E-02 49,7 0,640 0,64 27,37 1432,14,86E-02 48,7 0,627 0,63 27,29 1471,64,90E-02 47,8 0,615 0,62 27,18 1510,44,93E-02 47,2 0,607 0,61 27,02 1547,94,97E-02 45,8 0,589 0,60 26,83 1583,85,00E-02 45,7 0,588 0,60 26,61 1617,85,03E-02 44,9 0,578 0,59 26,35 1649,45,07E-02 44,0 0,566 0,58 26,06 1678,15,10E-02 43,2 0,556 0,57 25,75 1703,45,14E-02 42,3 0,544 0,56 25,40 1724,95,17E-02 42,3 0,544 0,55 25,02 1741,95,21E-02 41,3 0,532 0,54 24,62 1754,05,24E-02 41,2 0,530 0,53 24,20 1760,55,28E-02 40,6 0,523 0,52 23,75 1760,85,31E-02 39,6 0,510 0,52 23,29 1779,25,35E-02 39,2 0,505 0,51 22,81 1814,95,38E-02 38,6 0,497 0,50 22,31 1803,85,42E-02 38,6 0,497 0,49 21,80 1758,45,45E-02 37,9 0,488 0,49 21,28 1689,15,49E-02 37,0 0,476 0,48 20,75 1604,75,52E-02 37,0 0,476 0,47 20,22 1512,25,56E-02 36,7 0,472 0,46 19,68 1417,25,59E-02 36,3 0,467 0,46 19,15 1323,95,63E-02 35,2 0,453 0,45 18,61 1235,55,66E-02 34,7 0,447 0,44 18,08 1154,25,69E-02 34,5 0,444 0,44 17,56 1081,45,73E-02 33,7 0,434 0,43 17,04 1017,75,76E-02 33,7 0,434 0,43 16,54 963,25,80E-02 33,4 0,430 0,42 16,06 917,55,83E-02 32,5 0,418 0,42 15,59 880,05,87E-02 32,0 0,412 0,41 15,14 849,55,90E-02 31,7 0,408 0,41 14,71 825,05,94E-02 31,2 0,402 0,40 14,31 805,25,97E-02 31,1 0,400 0,40 13,94 788,96,01E-02 30,7 0,395 0,39 13,60 774,86,04E-02 30,1 0,387 0,39 13,29 761,96,08E-02 29,6 0,381 0,38 13,01 749,06,11E-02 29,2 0,376 0,38 12,78 735,46,15E-02 29,1 0,375 0,37 12,58 720,56,18E-02 28,6 0,368 0,37 12,43 703,76,22E-02 28,1 0,362 0,36 12,33 684,96,25E-02 27,9 0,359 0,36 12,27 664,16,28E-02 27,3 0,351 0,36 12,26 641,36,32E-02 27,1 0,349 0,35 12,31 617,06,35E-02 26,4 0,340 0,35 12,41 591,56,39E-02 26,1 0,336 0,34 12,57 565,56,42E-02 25,8 0,332 0,34 12,78 539,5
Briket 60% jerami padi + 40% kayu kalimantan merbau
Tanggal = 05/12/2009 Data TemperaturKecepatan udara = 0,05 m/sTek. Pembriketan = 1000 kg/cm2 Keterangan:
T1 = temp. termokopel waktu masa Y Y = f(t) -dy/dt T = f(t) T2 = temp. termokopel 2(hari) (gram) (1/hari) (K) T3 = temp. termokopel 3
0 77,4 1,000 1,001 3,618 301,5 T4 = temp. termokopel 43,47E-04 77,4 1,000 1,000 2,748 306,66,94E-04 77,3 0,999 0,999 2,038 310,01,04E-03 77,3 0,999 0,998 1,472 312,31,39E-03 77,3 0,999 0,998 1,035 313,9 waktu T1 T2 T3 T4 T T1,74E-03 77,3 0,999 0,998 0,715 315,1 (detik) (°C) (°C) (°C) (°C) Solid (K)2,08E-03 77,2 0,997 0,997 0,496 316,3 0 28,9 30,3 29,8 31,5 30,1 303,12,43E-03 77,2 0,997 0,997 0,367 317,5 60 29,5 31,4 32,6 48,5 35,5 308,52,78E-03 77,2 0,997 0,997 0,316 319,0 120 32,4 33,6 36,4 54,1 39,1 312,13,13E-03 77,1 0,996 0,997 0,333 321,0 180 34,4 33,3 41,8 60,9 42,6 315,63,47E-03 77,1 0,996 0,997 0,407 323,4 240 34,4 33,5 45,9 66,9 45,2 318,23,82E-03 77,1 0,996 0,997 0,530 326,3 300 46,1 34,5 56,2 73,1 52,5 325,54,17E-03 77,1 0,996 0,997 0,691 329,8 360 52,9 41,3 73,9 79,3 61,9 334,94,51E-03 77,1 0,996 0,996 0,883 333,8 420 63,8 44,7 86,2 85,7 70,1 343,14,86E-03 77,0 0,995 0,996 1,099 338,4 480 65,9 46,2 88,4 88,8 72,3 345,35,21E-03 77,0 0,995 0,995 1,333 343,3 540 74,0 51,8 90,5 92,0 77,1 350,15,56E-03 77,0 0,995 0,995 1,577 348,6 600 99,4 96,1 99,9 97,2 98,2 371,25,90E-03 77,0 0,995 0,994 1,827 354,2 660 110,4 110,7 112,3 110,4 111,0 384,06,25E-03 77,0 0,995 0,994 2,077 360,0 720 123,6 121,9 125,0 121,9 123,1 396,16,60E-03 76,9 0,994 0,993 2,324 365,9 780 131,3 134,9 132,2 129,9 132,1 405,16,94E-03 76,8 0,992 0,992 2,563 371,8 840 138,2 135,7 139,2 136,2 137,3 410,37,29E-03 76,8 0,992 0,991 2,792 377,7 900 141,4 139,3 143,0 139,6 140,8 413,87,64E-03 76,7 0,991 0,990 3,007 383,3 960 140,6 143,9 145,4 139,6 142,4 415,47,99E-03 76,7 0,991 0,989 3,207 388,7 1020 140,9 145,1 143,0 141,9 142,7 415,78,33E-03 76,3 0,986 0,988 3,389 393,7 1080 140,3 142,2 141,3 140,1 141,0 414,08,68E-03 76,3 0,986 0,987 3,552 398,3 1140 138,8 136,3 138,4 135,9 137,4 410,49,03E-03 76,3 0,986 0,985 3,696 402,5 1200 134,3 138,0 138,9 134,3 136,4 409,49,38E-03 76,2 0,984 0,984 3,820 406,1 1260 133,7 132,8 136,1 133,5 134,0 407,09,72E-03 76,1 0,983 0,983 3,924 409,2 1320 133,0 133,6 135,1 133,9 133,9 406,91,01E-02 75,9 0,981 0,981 4,008 411,7 1380 138,9 139,2 139,3 134,7 138,0 411,01,04E-02 75,8 0,979 0,980 4,073 413,6 1440 145,6 142,5 144,8 143,5 144,1 417,11,08E-02 75,7 0,978 0,979 4,119 414,9 1500 154,8 153,1 154,4 151,7 153,5 426,51,11E-02 75,7 0,978 0,977 4,150 415,7 1560 166,4 165,7 169,4 166,6 167,0 440,01,15E-02 75,7 0,978 0,976 4,165 416,0 1620 187,0 183,2 186,4 184,0 185,2 458,21,18E-02 75,2 0,972 0,974 4,167 415,8 1680 227,5 256,1 233,5 200,9 229,5 502,51,22E-02 75,1 0,970 0,973 4,158 415,2 1740 240,9 278,1 239,2 208,5 241,7 514,71,25E-02 75,1 0,970 0,971 4,141 414,3 1800 256,2 288,6 240,7 221,4 251,7 524,71,28E-02 75,1 0,970 0,970 4,118 413,1 1860 267,6 299,1 244,2 251,3 265,6 538,61,32E-02 74,9 0,968 0,969 4,093 411,8 1920 281,7 309,6 248,3 271,5 277,8 550,81,35E-02 74,9 0,968 0,967 4,068 410,5 1980 305,9 339,2 252,6 446,8 336,1 609,11,39E-02 74,8 0,966 0,966 4,046 409,3 2040 343,1 390,4 270,8 457,0 365,3 638,31,42E-02 74,8 0,966 0,964 4,032 408,2 2100 380,3 441,6 349,8 607,7 444,9 717,91,46E-02 74,7 0,965 0,963 4,028 407,5 2160 417,5 492,8 382,1 630,0 480,6 753,61,49E-02 74,6 0,964 0,962 4,039 407,2 2220 478,3 552,5 452,8 753,2 559,2 832,21,53E-02 74,5 0,963 0,960 4,068 407,5 2280 502,6 581,3 470,3 746,1 575,1 848,11,56E-02 74,1 0,957 0,959 4,118 408,4 2340 558,7 674,7 524,0 777,3 633,7 906,71,60E-02 74,0 0,956 0,957 4,195 410,2 2400 592,3 717,4 546,8 828,9 671,4 944,41,63E-02 74,0 0,956 0,956 4,301 415,8 2460 685,6 780,2 623,6 917,1 751,6 1024,61,67E-02 73,7 0,952 0,954 4,441 421,0 2520 726,5 837,2 681,4 952,5 799,4 1072,41,70E-02 73,7 0,952 0,953 4,619 426,8 2580 816,0 876,4 752,3 978,4 855,8 1128,81,74E-02 73,5 0,950 0,951 4,839 433,0 2640 856,9 921,6 790,4 993,1 890,5 1163,51,77E-02 73,5 0,950 0,949 5,105 439,6 2700 909,7 957,2 841,9 1012,5 930,3 1203,31,81E-02 73,2 0,946 0,947 5,420 446,5 2760 923,4 954,9 872,7 1023,7 943,7 1216,71,84E-02 73,2 0,946 0,946 5,789 453,9 2820 975,6 967,4 948,2 1006,0 974,3 1247,31,88E-02 73,0 0,943 0,943 6,215 461,7 2880 994,8 969,6 951,7 997,2 978,3 1251,31,91E-02 72,7 0,939 0,941 6,702 470,0 2940 1043,0 972,3 1023,9 980,5 1004,9 1277,91,94E-02 72,6 0,938 0,939 7,254 478,9 3000 1054,8 967,3 1051,7 972,3 1011,5 1284,51,98E-02 72,5 0,937 0,936 7,872 488,4 3060 1039,3 958,2 1118,3 955,8 1017,9 1290,9
T2
T1
T3T4
waktu masa Y Y = f(t) -dy/dt T = f(t) waktu T1 T2 T3 T4 T T(hari) (gram) (1/hari) (K) (detik) (°C) (°C) (°C) (°C) Solid (K)
2,01E-02 72,3 0,934 0,933 8,562 498,6 3120 1037,1 953,6 1107,5 946,6 1011,2 1284,22,05E-02 72,2 0,933 0,930 9,326 509,5 3180 1030,4 948,3 1100,2 938,0 1004,2 1277,22,08E-02 71,6 0,925 0,927 10,166 521,4 3240 1027,8 942,8 1075,4 929,5 993,9 1266,92,12E-02 71,5 0,924 0,923 11,086 534,1 3300 1025,3 935,3 1052,0 905,0 979,4 1252,42,15E-02 71,4 0,922 0,919 12,087 547,9 3360 1021,6 928,5 1051,3 876,3 969,4 1242,42,19E-02 71,0 0,917 0,915 13,172 562,7 3420 1018,7 923,4 1055,9 841,3 959,8 1232,82,22E-02 70,4 0,910 0,910 14,342 578,7 3480 1016,5 898,1 1050,7 854,3 954,9 1227,92,26E-02 69,9 0,903 0,905 15,599 595,82,29E-02 69,5 0,898 0,899 16,945 614,12,33E-02 69,1 0,893 0,893 18,379 633,62,36E-02 68,6 0,886 0,886 19,903 654,22,40E-02 67,9 0,877 0,879 21,516 676,02,43E-02 67,6 0,873 0,871 23,219 698,92,47E-02 66,6 0,860 0,865 24,557 722,82,50E-02 66,3 0,857 0,856 26,655 747,82,53E-02 65,1 0,841 0,847 28,828 773,52,57E-02 64,7 0,836 0,836 31,059 800,12,60E-02 63,7 0,823 0,825 33,331 827,32,64E-02 62,8 0,811 0,813 35,625 854,92,67E-02 61,9 0,800 0,800 37,920 882,92,71E-02 60,6 0,783 0,787 40,198 911,12,74E-02 59,7 0,771 0,772 42,436 939,32,78E-02 58,6 0,757 0,757 44,615 967,32,81E-02 57,6 0,744 0,741 46,713 994,92,85E-02 56,1 0,725 0,725 48,709 1022,02,88E-02 55,1 0,712 0,708 50,585 1048,32,92E-02 53,4 0,690 0,690 52,319 1073,62,95E-02 52,4 0,677 0,671 53,892 1097,92,99E-02 50,7 0,655 0,652 55,287 1120,83,02E-02 49,3 0,637 0,633 56,487 1142,33,06E-02 47,6 0,615 0,613 57,475 1162,33,09E-02 46,4 0,599 0,593 58,238 1180,63,13E-02 44,5 0,575 0,573 58,763 1197,13,16E-02 42,8 0,553 0,552 59,038 1211,93,19E-02 41,2 0,532 0,532 59,055 1224,83,23E-02 39,4 0,509 0,511 58,808 1236,03,26E-02 37,8 0,488 0,491 58,291 1245,53,30E-02 36,2 0,468 0,471 57,504 1253,53,33E-02 34,5 0,446 0,451 56,448 1260,13,37E-02 33,1 0,428 0,432 55,126 1265,83,40E-02 31,7 0,410 0,413 53,545 1270,83,44E-02 30,2 0,390 0,394 51,716 1275,53,47E-02 29,1 0,376 0,377 49,652 1280,63,51E-02 27,9 0,360 0,360 47,372 1286,63,54E-02 26,7 0,345 0,344 44,896 1294,33,58E-02 25,4 0,328 0,329 42,251 1304,53,61E-02 24,4 0,315 0,315 39,465 1284,13,65E-02 23,4 0,302 0,301 36,572 1281,63,68E-02 22,6 0,292 0,289 33,612 1277,73,72E-02 21,7 0,280 0,278 30,627 1272,53,75E-02 20,8 0,269 0,268 27,666 1266,23,78E-02 20,3 0,262 0,259 24,782 1259,63,82E-02 19,4 0,251 0,251 22,035 1253,23,85E-02 19,0 0,245 0,244 19,488 1247,43,89E-02 18,2 0,235 0,237 17,211 1242,13,92E-02 17,9 0,231 0,232 15,281 1237,33,96E-02 17,5 0,226 0,227 13,779 1233,13,99E-02 17,0 0,220 0,222 12,794 1229,64,03E-02 16,9 0,218 0,218 12,419 1228,0
Briket 60% jerami padi + 40% kayu kalimantan merbau
Tanggal = 26/11/2009 Data TemperaturKecepatan udara = 2 m/sTek. Pembriketan = 1000 kg/cm2 Keterangan:
T1 = temp. termokopel waktu masa Y Y = f(t) -dy/dt T = f(t) T2 = temp. termokopel 2(hari) (gram) (1/hari) (K) T3 = temp. termokopel 3
0 76,1 1,000 0,998 -0,15 301,4 T4 = temp. termokopel 43,47E-04 76,1 1,000 0,998 0,04 302,06,94E-04 76,1 1,000 0,998 0,21 302,71,04E-03 76,0 0,999 0,998 0,37 303,51,39E-03 76,0 0,999 0,998 0,52 304,4 waktu T1 T2 T3 T4 T T1,74E-03 75,8 0,996 0,998 0,65 305,3 (detik) (°C) (°C) (°C) (°C) Solid (K)2,08E-03 75,8 0,996 0,997 0,77 306,2 0 31,4 31,8 30,7 31,5 31,4 304,42,43E-03 75,8 0,996 0,997 0,88 307,0 60 31,4 32,0 30,9 32,8 31,8 304,82,78E-03 75,7 0,995 0,997 0,98 307,9 120 32,7 32,3 30,9 33,2 32,3 305,33,13E-03 75,7 0,995 0,996 1,06 308,7 180 33,2 32,5 30,9 34,2 32,7 305,73,47E-03 75,7 0,995 0,996 1,14 309,5 240 33,4 38,1 31,4 34,5 34,4 307,43,82E-03 75,6 0,993 0,996 1,20 310,2 300 33,7 38,9 31,5 34,7 34,7 307,74,17E-03 75,6 0,993 0,995 1,25 310,8 360 34,2 42,7 31,5 34,7 35,8 308,84,51E-03 75,6 0,993 0,995 1,30 311,4 420 34,4 42,7 32,3 35,0 36,1 309,14,86E-03 75,6 0,993 0,994 1,33 311,8 480 34,5 43,0 32,5 35,0 36,3 309,35,21E-03 75,6 0,993 0,994 1,36 312,2 540 34,7 43,0 32,6 35,5 36,5 309,55,56E-03 75,6 0,993 0,993 1,38 312,5 600 35,0 43,2 32,8 36,2 36,8 309,85,90E-03 75,5 0,992 0,993 1,39 312,7 660 35,4 43,4 33,1 36,7 37,2 310,26,25E-03 75,5 0,992 0,992 1,39 312,9 720 35,4 43,7 33,3 36,7 37,3 310,36,60E-03 75,5 0,992 0,992 1,39 312,9 780 35,4 44,4 33,3 36,9 37,5 310,56,94E-03 75,5 0,992 0,991 1,38 312,8 840 35,4 44,8 33,3 37,2 37,7 310,77,29E-03 75,5 0,992 0,991 1,36 312,7 900 35,6 46,0 33,5 37,2 38,1 311,17,64E-03 75,4 0,991 0,990 1,35 312,5 960 35,9 46,9 33,5 37,7 38,5 311,57,99E-03 75,4 0,991 0,990 1,32 312,3 1020 35,9 48,6 33,5 38,2 39,1 312,18,33E-03 75,3 0,989 0,989 1,29 311,9 1080 35,9 48,6 33,8 38,4 39,2 312,28,68E-03 75,3 0,989 0,989 1,26 311,6 1140 36,1 49,3 34,2 38,7 39,6 312,69,03E-03 75,3 0,989 0,989 1,23 311,1 1200 36,1 51,3 34,5 39,4 40,3 313,39,38E-03 75,3 0,989 0,988 1,19 310,7 1260 36,1 54,8 34,5 39,7 41,3 314,39,72E-03 75,2 0,988 0,988 1,16 310,2 1320 36,2 62,5 34,5 40,4 43,4 316,41,01E-02 75,2 0,988 0,987 1,12 309,8 1380 36,4 64,6 35,2 40,4 44,2 317,21,04E-02 75,1 0,987 0,987 1,08 309,3 1440 36,4 67,6 35,5 40,9 45,1 318,11,08E-02 75,1 0,987 0,987 1,04 308,8 1500 36,4 75,1 35,5 42,0 47,3 320,31,11E-02 75,1 0,987 0,986 1,00 308,4 1560 36,6 81,3 35,7 42,1 48,9 321,91,15E-02 75,1 0,987 0,986 0,96 308,0 1620 36,6 92,0 35,7 43,6 52,0 325,01,18E-02 75,0 0,986 0,986 0,93 307,7 1680 44,5 117,6 35,9 45,1 60,8 333,81,22E-02 75,0 0,986 0,985 0,89 307,4 1740 53,8 136,2 36,0 45,8 68,0 341,01,25E-02 75,0 0,986 0,985 0,86 307,2 1800 62,9 154,5 36,0 63,0 79,1 352,11,28E-02 74,9 0,984 0,985 0,83 307,1 1860 75,7 168,6 36,7 78,6 89,9 362,91,32E-02 74,9 0,984 0,984 0,81 307,1 1920 92,3 193,0 36,7 106,3 107,1 380,11,35E-02 74,9 0,984 0,984 0,79 307,2 1980 109,1 220,7 41,3 131,3 125,6 398,61,39E-02 74,9 0,984 0,984 0,77 307,4 2040 118,2 269,0 53,2 157,5 149,5 422,51,42E-02 74,9 0,984 0,984 0,76 307,8 2100 137,6 269,7 77,0 171,1 163,9 436,91,46E-02 74,8 0,983 0,983 0,75 308,3 2160 143,9 291,1 81,9 187,1 176,0 449,01,49E-02 74,8 0,983 0,983 0,75 309,1 2220 152,6 297,6 96,3 209,3 189,0 462,01,53E-02 74,8 0,983 0,983 0,76 310,0 2280 173,0 298,6 115,9 243,9 207,9 480,91,56E-02 74,7 0,982 0,983 0,77 311,1 2340 217,4 299,0 158,1 276,2 237,7 510,71,60E-02 74,7 0,982 0,982 0,79 312,4 2400 248,3 307,5 187,3 297,4 260,1 533,11,63E-02 74,7 0,982 0,982 0,82 313,9 2460 271,0 326,9 218,9 317,6 283,6 556,61,67E-02 74,7 0,982 0,982 0,86 315,6 2520 285,4 362,9 225,8 341,1 303,8 576,81,70E-02 74,7 0,982 0,981 0,90 317,6 2580 310,7 419,8 243,7 387,1 340,3 613,31,74E-02 74,7 0,982 0,981 0,96 319,9 2640 352,3 462,3 298,4 392,6 376,4 649,41,77E-02 74,6 0,980 0,981 1,02 322,4 2700 380,1 487,2 338,6 417,3 405,8 678,81,81E-02 74,6 0,980 0,980 1,10 325,2 2760 395,1 527,5 368,6 421,5 428,2 701,21,84E-02 74,6 0,980 0,980 1,18 328,3 2820 437,9 567,7 428,2 461,8 473,9 746,91,88E-02 74,5 0,979 0,980 1,28 331,7 2880 451,5 611,3 538,9 486,4 522,0 795,01,91E-02 74,5 0,979 0,979 1,38 335,4 2940 468,1 636,1 558,7 532,9 549,0 822,01,94E-02 74,5 0,979 0,979 1,50 339,4 3000 476,2 684,9 598,6 582,5 585,6 858,61,98E-02 74,5 0,979 0,978 1,63 343,7 3060 495,0 705,7 607,4 617,8 606,5 879,5
T2
T1
T4T3
waktu masa Y Y = f(t) -dy/dt T = f(t) waktu T1 T2 T3 T4 T T(hari) (gram) (1/hari) (K) (detik) (°C) (°C) (°C) (°C) Solid (K)
2,01E-02 74,4 0,978 0,977 1,77 348,3 3120 512,8 734,5 632,8 643,9 631,0 904,02,05E-02 74,4 0,978 0,977 1,92 353,3 3180 542,2 755,3 654,4 681,2 658,3 931,32,08E-02 74,3 0,976 0,976 2,09 358,6 3240 570,8 784,1 683,8 685,3 681,0 954,02,12E-02 74,3 0,976 0,975 2,26 364,2 3300 618,5 834,9 709,1 715,3 719,5 992,52,15E-02 74,2 0,975 0,975 2,46 370,2 3360 661,2 869,7 722,1 748,1 750,3 1023,32,19E-02 74,2 0,975 0,974 2,66 376,6 3420 682,6 904,5 738,4 757,0 770,6 1043,62,22E-02 74,2 0,975 0,973 2,88 383,3 3480 748,4 939,3 751,6 791,9 807,8 1080,82,26E-02 74,1 0,974 0,972 3,11 390,3 3540 782,9 964,1 768,7 803,7 829,9 1102,92,29E-02 74,1 0,974 0,971 3,35 397,7 3600 867,9 998,9 794,6 841,2 875,7 1148,72,33E-02 74,0 0,972 0,969 3,61 405,5 3660 883,1 1031,9 814,8 887,3 904,3 1177,32,36E-02 73,9 0,971 0,968 3,89 413,7 3720 931,6 1074,2 827,5 921,4 938,7 1211,72,40E-02 73,6 0,967 0,967 4,17 422,1 3780 953,7 1097,1 848,2 965,1 966,0 1239,02,43E-02 73,3 0,963 0,965 4,48 431,0 3840 965,9 1158,6 872,5 982,1 994,8 1267,82,47E-02 73,3 0,963 0,964 4,79 440,2 3900 1003,3 1236,9 878,8 1047,2 1041,6 1314,62,50E-02 73,1 0,961 0,962 5,12 449,7 3960 1018,6 1267,6 884,9 1133,6 1076,2 1349,22,53E-02 72,9 0,958 0,960 5,47 459,6 4020 1051,2 1289,0 896,4 1187,3 1106,0 1379,02,57E-02 72,8 0,957 0,958 5,83 469,9 4080 1055,1 1303,1 919,5 1247,9 1131,4 1404,42,60E-02 72,6 0,954 0,956 6,20 480,5 4140 1072,1 1316,4 962,3 1296,4 1161,8 1434,82,64E-02 72,4 0,951 0,954 6,59 491,4 4200 1184,4 1320,2 987,9 1305,2 1199,4 1472,42,67E-02 72,3 0,950 0,951 6,99 502,7 4260 1364,7 1329,5 1037,5 1311,9 1260,9 1533,92,71E-02 72,1 0,947 0,949 7,40 514,3 4320 1370,0 1333,8 1077,1 1314,5 1273,9 1546,92,74E-02 71,9 0,945 0,946 7,83 526,2 4380 1382,5 1342,5 1136,3 1316,2 1294,4 1567,42,78E-02 71,7 0,942 0,943 8,28 538,4 4440 1387,0 1347,3 1282,5 1319,3 1334,0 1607,02,81E-02 71,4 0,938 0,940 8,74 550,9 4500 1023,4 1038,3 1032,9 1030,3 1031,2 1304,22,85E-02 71,4 0,938 0,937 9,21 563,7 4560 538,7 566,5 550,6 555,5 552,8 825,82,88E-02 70,6 0,928 0,934 9,69 576,8 4620 389,5 419,4 398,3 408,5 403,9 676,92,92E-02 70,6 0,928 0,931 10,19 590,2 4680 340,1 351,7 363,9 353,9 352,4 625,42,95E-02 70,4 0,925 0,927 10,70 603,8 4740 300,5 313,1 325,3 312,1 312,8 585,82,99E-02 70,3 0,924 0,923 11,22 617,7 4800 275,0 258,9 265,9 263,5 265,8 538,83,02E-02 70,1 0,921 0,919 11,75 631,9 4860 209,4 223,3 227,4 228,5 222,2 495,23,06E-02 69,9 0,919 0,915 12,30 646,2 4920 161,0 179,5 161,8 167,7 167,5 440,53,09E-02 69,1 0,908 0,911 12,86 660,8 4980 131,1 112,0 118,0 113,1 118,6 391,63,13E-02 68,8 0,904 0,906 13,43 675,6 5040 101,2 91,6 91,5 102,7 96,8 369,83,16E-02 68,5 0,900 0,901 14,00 690,63,19E-02 68,0 0,894 0,896 14,59 705,83,23E-02 67,5 0,887 0,891 15,19 721,13,26E-02 67,2 0,883 0,886 15,80 736,63,30E-02 67,0 0,880 0,880 16,41 752,33,33E-02 66,5 0,874 0,874 17,03 768,13,37E-02 66,3 0,871 0,868 17,66 784,03,40E-02 65,6 0,862 0,862 18,30 800,03,44E-02 65,0 0,854 0,856 18,94 816,13,47E-02 64,7 0,850 0,849 19,58 832,33,51E-02 64,0 0,841 0,842 20,23 848,53,54E-02 63,3 0,832 0,835 20,88 864,83,58E-02 62,9 0,827 0,828 21,54 881,23,61E-02 62,5 0,821 0,820 22,19 897,53,65E-02 62,2 0,817 0,812 22,85 913,93,68E-02 60,9 0,800 0,804 23,50 930,33,72E-02 60,2 0,791 0,796 24,16 946,73,75E-02 59,7 0,784 0,787 24,81 963,03,78E-02 59,6 0,783 0,779 25,45 979,43,82E-02 58,7 0,771 0,770 26,09 995,73,85E-02 58,2 0,765 0,760 26,73 1011,93,89E-02 57,7 0,758 0,751 27,35 1028,13,92E-02 56,7 0,745 0,741 27,97 1044,23,96E-02 55,6 0,731 0,732 28,58 1060,33,99E-02 55,2 0,725 0,722 29,18 1076,34,03E-02 54,2 0,712 0,711 29,76 1092,24,06E-02 53,6 0,704 0,701 30,33 1108,04,10E-02 52,6 0,691 0,690 30,88 1123,84,13E-02 52,1 0,685 0,680 31,42 1139,54,17E-02 50,9 0,669 0,669 31,93 1155,14,20E-02 50,1 0,658 0,657 32,43 1170,6
waktu masa Y Y = f(t) -dy/dt T = f(t)(hari) (gram) (1/hari) (K)
4,24E-02 49,4 0,649 0,646 32,90 1186,04,27E-02 48,6 0,639 0,635 33,35 1201,44,31E-02 47,6 0,625 0,623 33,77 1216,74,34E-02 47,2 0,620 0,611 34,17 1232,04,38E-02 46,2 0,607 0,599 34,53 1247,24,41E-02 44,6 0,586 0,587 34,86 1262,44,44E-02 43,9 0,577 0,575 35,16 1277,64,48E-02 43,2 0,568 0,563 35,43 1292,84,51E-02 42,2 0,555 0,550 35,66 1308,04,55E-02 41,5 0,545 0,538 35,84 1323,24,58E-02 39,9 0,524 0,525 35,99 1338,64,62E-02 39,1 0,514 0,513 36,09 1354,04,65E-02 37,8 0,497 0,500 36,14 1369,54,69E-02 36,6 0,481 0,488 36,15 1385,24,72E-02 35,9 0,472 0,475 36,10 1401,14,76E-02 34,6 0,455 0,463 36,00 1417,34,79E-02 33,5 0,440 0,450 35,84 1433,74,83E-02 32,7 0,430 0,438 35,63 1450,44,86E-02 31,9 0,419 0,426 35,35 1467,54,90E-02 30,7 0,403 0,413 35,01 1485,04,93E-02 29,9 0,393 0,401 34,60 1503,04,97E-02 29,0 0,381 0,389 34,13 1521,55,00E-02 28,3 0,372 0,378 33,58 1540,65,03E-02 27,4 0,360 0,366 32,95 1560,35,07E-02 26,9 0,353 0,355 32,25 1580,85,10E-02 25,8 0,339 0,344 31,46 1602,15,14E-02 25,1 0,330 0,333 30,59 1624,35,17E-02 24,5 0,322 0,322 29,64 1482,55,21E-02 23,6 0,310 0,312 28,59 1274,65,24E-02 23,0 0,302 0,303 27,45 1059,15,28E-02 22,6 0,297 0,293 26,21 875,65,31E-02 21,7 0,285 0,284 24,87 741,25,35E-02 21,3 0,280 0,276 23,42 657,15,38E-02 20,9 0,275 0,268 21,87 614,65,42E-02 20,5 0,269 0,261 20,21 600,05,45E-02 19,8 0,260 0,254 18,43 598,45,49E-02 19,2 0,252 0,248 16,53 596,95,52E-02 19,2 0,252 0,243 14,51 586,55,56E-02 18,8 0,247 0,238 12,37 563,15,59E-02 18,4 0,242 0,234 10,09 527,95,63E-02 18,0 0,237 0,231 7,68 486,65,66E-02 17,8 0,234 0,229 5,13 447,85,69E-02 17,5 0,230 0,227 2,44 419,95,73E-02 17,1 0,225 0,227 -0,40 408,05,76E-02 17,0 0,223 0,228 -3,39 409,25,80E-02 16,9 0,222 0,229 -6,53 407,15,83E-02 16,5 0,217 0,232 -9,83 365,6