pembangkit energi
METODOLOGI PENELITIAN
4. Kadar Karbon Terikat
Karbon terikat (fixed carbon) yaitu fraksi karbon (C) yang terikat didalam arang selain fraksi air, zat menguap dan abu. Keberadaan karbon terikat didalam briket arang dipengaruhi oleh nilai kadar abu dan kadar zat menguap. Kadar karbon terikat akan bernilai tinggi apabila nilai kadar abu dan kadar zat menguap briket arang tersebut rendah. Briket arang yang baik diharapkan memiliki kadar karbon terikat yang tinggi.
Kadar karbon terikat berpengaruh terhadap nilai kalor bakar briket arang. Nilai kalor briket akan tinggi apabila nilai karbon terikatnya tinggi pula. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian dimana rata-rata karbon terikat tertinggi 84,13% menghasilkan nilai kalor briket arang sebesar 7349,85 kal/gr, sedangkan nilai rata-rata kadar karbon terikat terendah 65,82% menghasilkan nilai kalor briket arang yang rendah pula sebesar 4253,78 kal/gr.
Apabila semakin tinggi kadar karbon terikat pada arang kayu menandakan arang tersebut adalah arang yang baik. Hal ini disebabkan didalam proses pembakaran membutuhkan karbon yang bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan kalor. (Abidin, 1973 dalam Masturin, 2002).
Berdasarkan hasil analisis sidik ragam terhadap nilai karbon terikat (Lampiran 7b) diketahui bahwa perlakuan pencampuran arang serbuk gergajian kayu dengan arang serbuk limbah potongan kayu BJ tinggi memberikan pengaruh sangat nyata (T<0,01) terhadap nilai kadar karbon terikat briket arang yang dihasilkan. Nilainya bervariasi antara 63,56 – 85,12% (Lampiran 7a ).
Nilai kadar karbon terikat tertinggi diperoleh pada briket arang dengan perlakuan (T4) = 10% arang serbuk gergajian kayu +90% arang serbuk limbah potongan kayu BJ tinggi, sedangkan nilai kadar karbon terikat terendah diperoleh pada briket arang dengan perlakuan (T0) = 100% arang serbuk gergajian kayu.
Pada Tabel 12 terlihat bahwa kadar karbon terikat rata-rata tertinggi sebesar 84,13%, diperoleh briket arang dengan perlakuan (T4) =10% arang serbuk gergajian kayu + 90% arang serbuk limbah potongan kayu BJ tinggi, sementara nilai kadar karbon terikat terendah rata-rata sebesar 65,82% diperoleh briket arang perlakuan (T0) = 100% arang serbuk gergajian kayu.
Kadar karbon terikat briket arang dipengaruhi oleh nilai kadar abu arang penyusunnya. Oleh karena itu semakin tinggi komposisi arang limbah potongan kayu BJ tinggi yang ditambahkan, maka semakin besar pula nilai kadar karbon terikat pada briket arang, demikian pula sebaliknya (Gambar 9).
Hal ini terjadi karena nilai kadar abu arang serbuk limbah potongan kayu BJ tinggi lebih rendah dibandingkan dengan kadar abu arang serbuk gergajian kayu. Begitu juga halnya dengan nilai kadar zat menguap arang penyusun briket arang tersebut.
65.82 69.42 74.72 79.13 84.13 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Ka da r Ka rbon Ter ikat (%) 100% 70 % + 30 % 50 % + 50 % 30 % + 70 % 10 % + 90 % Perlakuan
Gambar 9 : Grafik Nilai Kadar Karbon Terikat pada Setiap Perlakuan Keterangan :
T0 = 100% arang serbuk gergajian kayu
T1 = 70% arang serbuk gergajian kayu + 30% arang limbah potongan kayu BJ tinggi T2 = 50% arang serbuk gergajian kayu + 50% arang limbah potongan kayu BJ tinggi T3 = 30% arang serbuk gergajian kayu + 70% arang limbah potongan kayu BJ tinggi T4 = 10% arang serbuk gergajian kayu + 90% arang limbah potongan kayu BJ tinggi Tabel 19. Analisis Uji Duncan terhadap Nilai Kadar Karbon Terikat
Perlakuan Rata-rata (%)a UJGDb
T0 65,82 c
T1 69,42 c
T2 74,72 b
T3 79,13 ab
T4 84,13 a
Keterangan : aRata-rata dari tiga ulangan b
Setiap dua rataan yang mempunyai huruf yang sama dinyatakan tidak berbeda nyata pada taraf 5%
Berdasarkan hasil uji lanjutan Duncan (Tabel 19) diketahui bahwa perlakuan T4 memberikan pengaruh berbeda nyata dibandingkan dengan perlakuan T0, T1, T2, dan T3, sedangkan pada perlakuan T0 dan T1 mempunyai huruf yang sama dinyatakan
tidak berbeda nyata pada taraf 5 %. Pada perlakuan T3 nilainya bisa dikelompokkan pada huruf a = T4 dan b = T2. Setiap penambahan persentase arang serbuk limbah potongan kayu BJ tinggi ternyata dapat menaikkan nilai kadar karbon terikat briket arang yang bergerak secara linier.
Nilai kadar karbon terikat rata-rata berkisar 65,82 – 84,13%, jika dibandingkan dengan nilai briket arang buatan Jepang (60-80%) dan Amerika (60%), maka keseluruhan perlakuan memenuhi syarat. Akan tetapi untuk briket arang buatan Inggris (75,3%) dan buatan Indonesia (78,35%) hanya briket arang dengan perlakuan T3 danT4 yang dapat memenuhi persyaratan (Tabel.12), sementara untuk perlakuan 100% (T0), 70+30% (T1) dan 50+50% (T2) masih dibawah persyaratan, namun sudah hampir mendekati nilai yang dipersyaratkan.
Menurut Forest Product Research and Industries dalam Sugiri (1981), menyatakan bahwa briket arang yang baik paling sedikit mengandung 75,0% nilai kadar karbon terikat. Masih rendahnya kadar karbon terikat yang dihasilkan terutama pada perlakuan 100%, 70 + 30% dan 50 + 50% dikarenakan penggunaan bahan baku arang serbuk gergajian kayu yang memiliki kadar abu dan kadar zat menguap yang masih tinggi.
c. Aspek Analisis Ekonomi
Melihat potensi limbah industri penggergajian kayu khususnya di Provinsi Nanggroe Aceh Darussalam yang cukup besar setiap tahunnya sementara pemanfaatannya belum optimal dan bahkan sudah mulai mencemari lingkungan,
perlu dipikirkan untuk memanfaatkan limbah kayu tersebut dengan mendirikan industri arang atau briket arang skala kecil, sehingga lingkungan dapat terjaga.
Industri arang briket skala kecil merupakan salah satu alternatif yang perlu dikembangkan mengingat selama ini kurang diminati masyarakat, akibatnya kesulitan mencari industri arang briket skala kecil yang ada sebagai tempat penelitian. Langkah yang perlu dilakukan adalah mencari teknologi tepat guna yang dapat diterapkan oleh masyarakat dengan biaya terjangkau.
Berdasarkan hasil penelitian antara Balai Riset dan Standardisasi Industri Banda Aceh dengan penulis dengan mengacu laporan hasil penelitian Badan Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan Bogor tahun 2004 dalam hal analisis ekonominya, maka dana yang harus dikeluarkan untuk pendirian pabrik briket arang berupa :
1. Penyediaan Lahan 2. Pondok kerja
3. Gudang penyimpanan bahan baku 4. Klin Drum tempat proses karbonisasi 5. Alat penghancur arang
6. Mesin pengayakan 7. Alat pengering (Oven) 8. Alat press briket 9. Alat pengemasan
Berikut ini hasil analisis biaya produksi briket arang untuk skala laboratorium. Biaya produksi setiap kg briket arang dengan beberapa parameter komponen biaya produksi sebagai pertimbangan :
1. Harga beli bahan baku : Rp. 500,00./kg (tidak termasuk biaya angkut) 2. Harga perekat tapioka : Rp. 5.500,00/kg (pemakaian perekat 5%)
Rendemen yang dihasilkan berkisar 41,176% - 51,294% dengan rata-rata 46,235%, sehingga dalam setiap 1 kg briket membutuhkan (100/46,235) x 1 kg = 2,16 kg serbuk arang dan tapioka sebanyak 5% x 2,16 kg = 0,108 kg.
Berdasarkan asumsi data tersebut maka perkiraan biaya per kg produk arang briket sebagai berikut :
1. Harga beli bahan baku 2,16 kg x Rp. 500,00 = Rp. 1.080,00,- 2. Harga tapioka 0,108 kg x Rp. 5.500,00 = Rp. 594,00,- 3. Transportasi/ongkos angkut = Rp. 700,00,-/kg
Jumlah = Rp. 2.374,00,-
Dengan demikian untuk dapat dijual dipasaran dengan harga terjangkau oleh daya beli masyarakat, untuk 1 kg briket arang bisa dijual dengan harga berkisar antara Rp. 2.500,00 - Rp. 2.700,00,-/kg.
BAB V