Uji Kehalusan Bahan Dan Konsentrasi Perekat Briket Biomassa Kulit Durian Terhadap Karakteristik Mutu Briket

(1)

UJI KEHALUSAN BAHAN DAN KONSENTRASI PEREKAT

BRIKET BIOMASSA KULIT DURIAN TERHADAP

KARAKTERISTIK MUTU BRIKET

HASNUL JEIN 050308026

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

(2)

UJI KEHALUSAN BAHAN DAN KONSENTRASI PEREKAT

BRIKET BIOMASSA KULIT DURIAN TERHADAP

KARAKTERISTIK MUTU BRIKET

SKRIPSI

Oleh :

HASNUL JEIN

050308026

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

(3)

UJI KEHALUSAN BAHAN DAN KONSENTRASI PEREKAT

BRIKET BIOMASSA KULIT DURIAN TERHADAP

KARAKTERISTIK MUTU BRIKET

SKRIPSI

Oleh :

HASNUL JEIN

050308026/TEKNIK PERTANIAN

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

gelar sarjana di Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara

Disetujui Oleh : Komisi Pembimbing

(Ainun Rohanah, STP, Msi) (Taufik Rizaldi, STP, MP

)

Ketua Anggota

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

(4)

UJI KEHALUSAN BAHAN DAN KONSENTRASI PEREKAT

BRIKET BIOMASSA KULIT DURIAN TERHADAP

KARAKTERISTIK MUTU BRIKET

SKRIPSI

Oleh :

HASNUL JEIN

050308026/TEKNIK PERTANIAN

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

gelar sarjana di Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara

PROGRAM STUDI KETEKNIKAN PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

(5)

Judul Skripsi : Uji Kehalusan Bahan dan Konsentrasi Perekat Briket Biomassa Kulit Durian terhadap Karakteristik Mutu Briket

Nama : HASNUL JEIN

NIM : 050308026

Program Studi : Keteknikan Pertanian

Disetujui Oleh:

Komisi Pembimbing

Mengetahui

Tanggal Lulus: Juni 2011

Taufik Rizaldi, STP, MP

Anggota Ainun Rohanah, STP, M.Si.

Ketua

Ir. Edi Susanto, M.si

(6)

ABSTRAK

HASNUL JEIN: “Uji Kehalusan Bahan dan Konsentrasi Perekat Briket Biomassa Kulit Durian terhadap Karakteristik Mutu Briket”, dibimbing oleh AINUN ROHANAH dan TAUFIK RIZALDI.

Briket bioarang merupakan salah satu bahan bakar yang berasal dari biomassa. Biomassa yang digunakan dalam penelitian ini adalah kulit durian. Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan limbah biomassa kulit durian sebagai bahan bakar alternatif sesuai dengan standar mutu briket. Pengujian yang dilakukan adalah dengan rancangan acak lengkap faktorial 2 faktor yaitu kehalusan bahan (20, 30 dan 40 mesh) dan konsentrasi perekat (20, 30, 40%). Parameter yang diamati adalah nilai kalor, kadar air, kadar abu dan kerapatan.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kehalusan bahan memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap nilai kalor, kadar abu, kerapatan dan memberikan pengaruh berbeda tidak nyata terhadap kadar air. Konsentrasi perekat memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap nilai kalor, kadar abu dan memberikan pengaruh berbeda tidak nyata terhadap kadar air dan kerapatan. Interaksi perlakuan berpengaruh tidak nyata terhadap nilai kalor, kadar air, kadar abu dan memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap kerapatan. Hasil menunjukkan kadar air, kadar abu dan kerapatan belum memenuhi standar mutu briket Indonesia, Jepang, Amerika dan Inggris. Nilai kalor memenuhi standar mutu briket Jepang dan Amerika.

Kata kunci : Briket Bioarang, Biomassa, Kehalusan Bahan, Konsentrasi Perekat, Kulit

Durian,

ABSTRACT

Hasnul JEIN: “The Effect of Materials Size and Adhesive Concentration on The Quality of Durian Skin Briquette”, supervised by AINUN ROHANAH and TAUFIK RIZALDI.

Bio-Carbon Briquette is one of the fuels derived from biomass. Biomass used in this research was the durian skin. The aim of this research was to utilize waste biomass of durian skin as an alternative fuel briquettes in accordance to standard quality. A factorial completely randomized design was used with 2 factors: i.e. material size (20, 30 and 40 mesh) and concentration of adhesive (20, 30, 40%). Parameters observed were calorific value, water content, ash content and density.

The results showed that the material size had highly significantly affected the calorific value, ash content, density and had no effect on the water content. The concentration of adhesive had highly significantly affected the calorific value, ash content and had no effect on the water content and density. The interaction of treatment had no effect on calorific value, water content, ash content and had highly significantly affected the density. The results showed the water content, ash content and density of the briquettes did not meet the standard quality of Indonesia, Japan, America and Britain. The calorific value of briquettes met the standard quality of Japan and America

(7)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Bandung pada tanggal 18 Februari 1987 dari ayah

Burhanuddin dan ibu Sumiati. Penulis merupakan anak putra tunggal.

Tahun 2005 penulis lulus dari SMA Negeri 15, Medan dan pada tahun

2005 lulus seleksi masuk Universitas Sumatera Utara melalui jalur seleksi

penerimaan mahasiswa baru (SPMB). Penulis memilih Program Studi Teknik

Pertanian, Departemen Keteknikan Pertanian, Fakultas Pertanian.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Ikatan

Mahasiswa Teknik Pertanian, sebagai anggota organisasi Agriculture Technology

Moslem, sebagai Asisten Laboratorium Teknik Pengeringan Hasil Pertanian

tahun 2009 dan 2010, Asisten Laboratorium Teknologi Pengolahan Limbah tahun

2009 dan 2010, dan Asisten Laboratorium Energi dan Listrik Pertanian tahun

2010. Selain itu penulis juga aktif dalam organisasi ekstrauniversitas di MER-C

Cabang Medan sebagai relawan nonmedis Divisi Huminfo.

Penulis melaksanakan praktek kerja lapangan (PKL) di Pabrik Kelapa

Sawit PTPN IV Kebun Bah Jambi Pematang Siantar Sumatera Utara dari tanggal

(8)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, Tuhan Yang

Maha Kuasa, atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan skripsi ini yang berjudul “Uji Kehalusan Bahan dan Konsentrasi

Perekat Briket Biomassa Kulit Durian terhadap Karakteristik Mutu Briket”.

Pada kesempatan ini penulis menghaturkan pernyataan terima kasih

sebesar-besarnya kepada kedua orang tua penulis yang telah membesarkan,

memelihara dan mendidik penulis selama ini. Penulis menyampaikan ucapan

terima kasih kepada Ibu Ainun Rohanah, STP, M.Si dan Bapak Taufik Rizaldi,

STP, MP selaku ketua dan anggota komisi pembimbing yang telah membimbing

dan memberikan berbagai masukan berharga kepada penulis dari mulai

menetapkan judul, melakukan penelitian, sampai pada ujian akhir.

Di samping itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada semua staf

pengajar dan pegawai di Program Studi Teknik Pertanian, Departemen Teknologi

Pertanian, serta semua rekan mahasiswa yang tidak dapat disebutkan satu per satu

di sini yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Akhir kata,

penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat.

Medan, April 2011

(9)

DAFTAR ISI

DAFTAR LAMPIRAN ... viii

PENDAHULUAN ... 1

Briket Bioarang... 13

Proses Pengarangan ... 15

Nilai Kalor ... 17

Kadar Air ... 18

Kadar Abu ... 18

Kerapatan ... 19

METODE PENELITIAN ... 21

Lokasi dan Waktu Penelitian ... 21

Bahan dan Alat Penelitian ... 21

Metode Penelitian ... 22

Model Rancangan Penelitian ... 23

Prosedur Penelitian ... 24

Parameter yang diamati ... 25

Nilai Kalor ... 25

Pengaruh Konsentrasi Perekat ... 28

Nilai Kalor ... 29

Pengaruh Kehalusan Bahan ... 29

(10)

Kadar Air ... 33

Pengaruh Interaksi Kehalusan Bahan Dan Konsentrasi Perekat... 34

Kadar Abu ... 34

Kerapatan ... 38

KESIMPULAN DAN SARAN ... 41

Kesimpulan ... 42

Saran ... 43

DAFTAR PUSTAKA ... 44

(11)

DAFTAR TABEL

No. Hal.

1. Potensi energi biomassa di Indonesia ... 7

2. Sifat beberapa jenis pati ... 13

3. Kualitas mutu briket arang ... 15

4. Pengaruh kehalusan bahan terhadap parameter yang diamati ... 28

5. Pengaruh konsentrasi perekat terhadap parameter yang diamati... 29

6. Uji LSR efek kehalusan bahan terhadap nilai kalor (kal/gr) ... 30

7. Uji LSR efek konsentrasi perekat terhadap nilai kalor (kal/gr) ... 31

8. Uji LSR efek kehalusan bahan terhadap kadar abu (%)... 34

9. Uji LSR efek konsentrasi perekat terhadap kadar abu (%) ... 36

10. Uji LSR efek kehalusan bahan terhadap kerapatan (gr/cm3) ... 38

11. Uji LSR efek interaksi konsentrasi perekat dan kehalusan bahan terhadap kerapatan (gr/cm3) ... 40

(12)

DAFTAR GAMBAR

No. Hal.

1. Grafik pengaruh kehalusan bahan terhadap nilai kalor (kal/gr) ... 30

2. Grafik pengaruh konsentrasi perekat terhadap nilai kalor (kal/gr) ... 32

3. Grafik pengaruh kehalusan bahan terhadap kadar abu (%) ... 35

4. Grafik pengaruh konsentrasi perekat terhadap kadar abu (%) ... 36

(13)

DAFTAR LAMPIRAN

No. Hal.

1. Data pengamatan nilai kalor ... 47

2. Data pengamatan kadar air ... 48

3. Data pengamatan kadar abu ... 49

4. Data pengamatan kerapatan ... 50

5. Analisis biaya briket bioarang kulit durian ... 51

6. Diagram alir penelitian ... 55

7. Gambar pengolahan kulit durian... 56

8. Gambar bioarang dan briket bioarang ... 57

(14)

ABSTRAK

HASNUL JEIN: “Uji Kehalusan Bahan dan Konsentrasi Perekat Briket Biomassa Kulit Durian terhadap Karakteristik Mutu Briket”, dibimbing oleh AINUN ROHANAH dan TAUFIK RIZALDI.

Briket bioarang merupakan salah satu bahan bakar yang berasal dari biomassa. Biomassa yang digunakan dalam penelitian ini adalah kulit durian. Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan limbah biomassa kulit durian sebagai bahan bakar alternatif sesuai dengan standar mutu briket. Pengujian yang dilakukan adalah dengan rancangan acak lengkap faktorial 2 faktor yaitu kehalusan bahan (20, 30 dan 40 mesh) dan konsentrasi perekat (20, 30, 40%). Parameter yang diamati adalah nilai kalor, kadar air, kadar abu dan kerapatan.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kehalusan bahan memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap nilai kalor, kadar abu, kerapatan dan memberikan pengaruh berbeda tidak nyata terhadap kadar air. Konsentrasi perekat memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap nilai kalor, kadar abu dan memberikan pengaruh berbeda tidak nyata terhadap kadar air dan kerapatan. Interaksi perlakuan berpengaruh tidak nyata terhadap nilai kalor, kadar air, kadar abu dan memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap kerapatan. Hasil menunjukkan kadar air, kadar abu dan kerapatan belum memenuhi standar mutu briket Indonesia, Jepang, Amerika dan Inggris. Nilai kalor memenuhi standar mutu briket Jepang dan Amerika.

Kata kunci : Briket Bioarang, Biomassa, Kehalusan Bahan, Konsentrasi Perekat, Kulit

Durian,

ABSTRACT

Hasnul JEIN: “The Effect of Materials Size and Adhesive Concentration on The Quality of Durian Skin Briquette”, supervised by AINUN ROHANAH and TAUFIK RIZALDI.

Bio-Carbon Briquette is one of the fuels derived from biomass. Biomass used in this research was the durian skin. The aim of this research was to utilize waste biomass of durian skin as an alternative fuel briquettes in accordance to standard quality. A factorial completely randomized design was used with 2 factors: i.e. material size (20, 30 and 40 mesh) and concentration of adhesive (20, 30, 40%). Parameters observed were calorific value, water content, ash content and density.

The results showed that the material size had highly significantly affected the calorific value, ash content, density and had no effect on the water content. The concentration of adhesive had highly significantly affected the calorific value, ash content and had no effect on the water content and density. The interaction of treatment had no effect on calorific value, water content, ash content and had highly significantly affected the density. The results showed the water content, ash content and density of the briquettes did not meet the standard quality of Indonesia, Japan, America and Britain. The calorific value of briquettes met the standard quality of Japan and America

(15)

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Energi merupakan kebutuhan yang sangat diperlukan bagi aktivitas kehidupan

manusia. Seiring bertambahnya populasi manusia dan tumbuhnya industri-industri,

penggunaan energi terutama minyak bumi yang semakin meningkat dari tahun ke tahun

secara cepat atau lambat akan semakin menipis persediaannya. Hal ini akan menimbulkan

kekhawatiran akan dampak munculnya krisis energi bahan bakar. Di samping itu

kesadaran manusia akan lingkungan semakin tinggi sehingga muncul kekhawatiran

meningkatnya laju pencemaran lingkungan terutama polusi udara yang diakibatkan oleh

pembakaran bahan bakar tersebut, sehingga muncul sebuah pemikiran penggunaan energi

alternatif yang bersih.

Beberapa energi alternatif yang bisa dikembangkan sebagai pengganti dari

minyak bumi adalah gas bumi, batubara dan biomassa. Untuk gas bumi dan batubara

masih merupakan energi fosil tetapi belum dimaksimalkan pemakaiannya, berdasarkan

hal tersebut peneliti berfikir untuk memanfaatkan sumber energi alternatif baru. Biomassa

merupakan bahan alami yang biasanya dianggap sebagai sampah dan sering dimusnahkan

dengan cara dibakar. Biomassa tersebut dapat diolah menjadi bioarang, yang merupakan

bahan bakar dengan tingkat nilai kalor yang cukup tinggi dan dapat digunakan dalam

kehidupan sehari-hari.

Sumber energi biomassa adalah sumber energi yang berasal dari bahan nabati

termasuk limbah yang berasal dari manusia atau hewan. Dilihat dari sumbernya biomassa

berasal dari hutan, perkebunan, lahan masyarakat (kebun campuran, tegalan, sawah dan

pekarangan) dan limbah kota. Energi biomassa merupakan energi tertua yang telah

(16)

pertanian/perkebunan diperkirakan memenuhi ± 3,5% dari seluruh konsumsi energi di

Indonesia. Hal ini disebabkan hampir 65% dari penduduk pedesaan menggunakan

biomassa sebagai sumber energi utama yaitu untuk memasak, industri pedesaan seperti

pembuatan batu bata, genteng, industri kapur, pandai besi, industri makanan, dan lain

sebagainya (Daryanto, 2007).

Di Indonesia ternyata cukup banyak bahan bakar alternatif yang dapat

dikembangkan, baik dengan penerapan teknologi tinggi maupun teknologi sederhana.

Dengan kondisi saat ini yang tidak menguntungkan, bahan bakar alternatif yang bisa

dikembangkan dan ditawarkan kepada masyarakat harus murah, mudah dibuat, mudah

dicari sumber bahannya. Berdasarkan hal tersebut, bioarang merupakan salah satu pilihan

yang tepat saat ini sebagai alternatif pengganti BBM ( Kurniawan dan Oswan, 2008).

Permasalahan sampah kota semakin menjadi permasalahan yang pelik di berbagai

kota besar karena keterbatasan lahan dan semakin tingginya produksi sampah kota yang

dihasilkan, hal tersebut berakibat pada semakin menumpuknya sampah kota dan menjadi

sumber permasalahan lingkungan yang utama.

Salah satunya adalah sampah buah durian. Buah durian memiliki bobot total

terdiri dari tiga bagian. Bagian pertama, daging buah sekitar 20-35 %; kedua, biji sekitar

5–15 %; sisanya berupa bobot kulit yang mencapai 60-75 % dari bobot total buah

(Untung, 2003), maka sampah buah durian lebih besar berasal dari kulitnya. Saat ini

sampah kulit-kulit durian tersebut dibiarkan menumpuk, membusuk lalu dibakar yang

nantinya berdampak negatif bagi kesehatan dan kelestarian lingkungan. Dalam mencari

solusi ini, akan berdampak baik bila dimanfaatkan sepenuhnya menjadi bahan bakar

alternatif briket bioarang.

Dari uraian diatas penulis melakukan penelitian dengan judul “Uji Kehalusan

(17)

Mutu Briket”. Sehingga diharapkan briket biomassa kulit durian menjadi salah satu

energi alternatif pengganti bahan bakar fosil.

Tujuan Penelitian

Untuk menguji pengaruh 3 jenis uji kehalusan bahan dan 3 jenis uji konsentrasi

perekat briket biomassa kulit durian terhadap karakteristik mutu briket.

Kegunaan Penelitian

- Sebagai bahan penulisan skripsi yang merupakan salah satu syarat

untuk memperoleh gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera

Utara.

- Hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat dan berguna bagi pihak-

pihak yang berhubungan dengan teknologi tepat guna briket bioarang.

Hipotesis Penelitian

- _{Diduga ada pengaruh kehalusan bahan terhadap mutu briket yang dihasilkan.}

- _{Diduga ada pengaruh konsentrasi perekat terhadap mutu briket yang}

dihasilkan.

- _{Diduga ada interaksi pengaruh kehalusan bahan dan konsentrasi perekat}

terhadap mutu briket yang dihasilkan.

(18)

TINJAUAN PUSTAKA

Energi

Energi adalah sumber daya yang dapat digunakan untuk melakukan

berbagai proses kegiatan termasuk bahan bakar, listrik, energi mekanik dan

panas. Sumber energi merupakan sebagian dari sumber daya alam yang

meliputi minyak dan gas bumi, batu bara, air, panas bumi, gambut, biomassa

dan sebagainya, baik secara langsung atau tidak langsung dapat dimanfaatkan

sebagai energi (Daryanto, 2007).

Menurut Kadir (1995) energi adalah tenaga atau gaya untuk berbuat

sesuatu. Defenisi ini merupakan perumusan yang lebih luas daripada

pengertian-pengertian mengenai energi pada umumnya dianut di dunia ilmu pengetahuan.

Dalam pengertian sehari-hari energi dapat didefenisikan sebagai kemampuan untuk

melakukan sesuatu pekerjaan.

Sumber energi secara sederhana dapat didefinisikan sebagai kekayaan

alam yang akan memberikan sejumlah daya dan tenaga apabila diproses dan

diolah serta bisa dinikmati oleh masyarakat luas di dalam penyebarannya. Sebagai

contoh, minyak bumi yang sudah dieksplorasi dan diproduksi sejak tahun 1830

dapat dimanfaatkan untuk menjalankan kendaraan dan pabrik-pabrik raksasa.

Karena sifatnya yang tidak dapat diperbaharui secara cepat atau lambat, cadangan

minyak bumi akan semakin berkurang di dalam perut bumi. Tentu ini masalah

krusial yang harus dicarikan jalan keluarnya.

Krisis energi yang pernah terjadi pada tahun 1976 kini merambah negara

Indonesia. Sebagian besar dari jumlah energi tersebut dipakai untuk sarana

(19)

untuk meringankan beban anggaran, pemerintah menghimbau agar masyarakat

mengadakan langkah-langkah penghematan energi dan menggunakan energi

alternatif. Indonesia memiliki berbagai sumber energi alternatif dalam jumlah

yang cukup besar, seperti gas, batu bara, tenaga hidro, panas bumi, dan tenaga

surya ( Kurniawan dan Oswan, 2008).

Biomassa

Biomassa merupakan produk fotosintesis, yakni butir-butir hijau daun

yang bekerja sebagai sel surya, menyerap energi matahari yang mengkonversi

dioksida karbon dengan air menjadi suatu senyawa karbon, hidrogen dan

oksigen. Senyawa ini dapat dipandang sebagai suatu penyerapan energi yang

dapat dikonversi menjadi suatu produk lain. Hasil konversi dari senyawa itu

dapat berbentuk arang atau karbon, alkohol kayu, ter dan lain sebagainya. Energi

yang disimpan itu dapat dimanfaatkan dengan langsung membakar kayu itu, panas

yang dihasilkan digunakan untuk memasak atau untuk keperluan lainnya

(Kadir, 1995).

Indonesia sebagai negara agraris mempunyai potensi biomassa yang relatif

besar yang berasal dari limbah pertanian, perkebunan, kehutanan, limbah ternak

dan limbah kota (sampah). Energi biomassa ini dipakai baik sebagai pembangkit

listrik, energi panas atau energi mekanik (penggerak). Dengan melihat potensi

besar ini, maka pemanfaatannya untuk energi akan memberi konstribusi yang

cukup berarti dalam pemenuhan kebutuhan energi masyarakat. Pada kenyataannya

meskipun potensi energi biomassa relatif lebih besar namun pemanfaatannya

(20)

Potensi biomassa di Indonesia adalah cukup tinggi. Dengan hutan tropis

Indonesia yang sangat luas, setiap tahun diperkirakan terdapat limbah kayu

sebanyak 25 juta ton yang terbuang dan belum dimanfaatkan. Jumlah energi yang

terkandung dalam kayu itu besar, yaitu 100 triliun Kkal setahun. Demikian pula

sekam padi, jenggal jagung, dan tempurung kelapa yang merupakan limbah

pertanian dan perkebunan, memiliki potensi energi yang besar sekali. Tabel 1

memberikan suatu ikhtisar dari potensi energi biomassa yang terdapat di

Indonesia. Perlu dicatat, bahwa jenis energi ini adalah terbarukan, sehingga

merupakan suatu produksi yang tiap tahun dapat diperoleh.

Tabel 1. Potensi energi biomassa di Indonesia Sumber Energi Produksi

(106 ton/th)

Sumber: S.K. Supomo, Limbah Pertanian sebagai bahan bakar Dewasa ini

Prospeknya. Makalah disampaikan pada Lokakarya Energi 1978, Jakarta 25-26 Mei 1978.

(Kadir, 1995).

Selain sumber energi pada Tabel 1. Indonesia juga mempunyai potensi

energi biomassa dari produksi buah durian pada tahun 2008 yang mencapai

682,323 Ton (Anonim, 2009) dengan bobot kulit yang mencapai 60-75 % dari

bobot total buah (Untung, 2003). Hasil penelitian menunjukkan, penggunaan 1 kg

briket kulit durian dengan harga Rp 1.500/kg mampu menghasilkan kalori 5.010

Kkal (Anonim, 2009). Jumlah energi yang terkandung dalam kulit durian, yaitu

(21)

Sampah

Sampah merupakan hasil sampingan dari aktivitas manusia yang sudah

tidak terpakai. Besarnya sampah yang dihasilkan dalam suatu daerah atau

masyarakat tertentu sebanding dengan jumlah penduduk, jenis aktivitas, dan

tingkat konsumsi penduduk tersebut terhadap barang/materi. Semakin besar

jumlah penduduk atau tingkat konsumsi terhadap barang maka semakin besar pula

volume sampah yang dihasilkan (Purwendro dan Nurhidayat, 2006).

Menurut Basrianta (2007) Sampah merupakan barang yang dianggap

sudah tidak terpakai dan dibuang oleh pemilik/pemakai sebelumnya, tetapi bisa

dipakai kalau dikelola dengan prosedur yang benar. Berdasarkan asalnya,

sampah padat dapat digolongkan menjadi 2 yaitu sebagai berikut :

1. Sampah Organik

Sampah organik adalah sampah yang dihasilkan dari bahan-bahan

hayati yang dapat didegradasi oleh mikroba atau bersifat

biodegradable. Sampah ini dengan mudah dapat diuraikan melalui

proses alami, misalnya sampah dari dapur, sisa-sisa makanan,

pembungkus (selain kertas, karet dan plastik), tepung, sayuran, kulit

buah, daun dan ranting.

2. Sampah Anorganik

Sampah anorganik adalah sampah yang dihasilkan dari bahan-bahan

non-hayati, baik berupa produk sintetik maupun hasil proses teknologi

pengolahan bahan tambang. Sampah anorganik dibedakan menjadi

sampah logam dan produk-produk olahannya, sampah plastik, sampah

(22)

sampah anorganik tidak dapat diurai oleh alam/mikroorganisme secara

keseluruhan (unbiodegaradable).

Penggunaan sampah sebagai bahan untuk membuat briket berangkat dari

keprihatinan bahwa, semakin hari jumlah produksi sampah semakin banyak serta

ternyata di kota besar malah menimbulkan permasalahan yang berat dan

berkepanjangan, dan tentunya semua kota yang berkembang akan menghadapi

permasalahan ini. Memang upaya penggunaan sampah sebagai briket tidak akan

dapat menyelesaikan permasalahan sampah secara keseluruhan yang memang

permasalahan sampah harus diselesaikan secara integralistik dari beberapa faktor,

namun upaya ini merupakan salah satu cara untuk mengurangi produksi sampah

(Nisandi, 2007).

Durian

Dalam sistematika (taksonomi) tumbuhan, tanaman durian

diklasifikasikan sebagai berikut :

Kingdom : Plantae (tumbuh-tumbuhan)

Divisi : Spermatophyta (tumbuhan berbiji)

Sub-divisi : Angiospermae (berbiji tertutup)

Kelas : Dicotyledonae (biji berkeping dua)

Ordo : Bombacales

Famili : Bombacaceae

Genus : Durio

Spesies : Durio zibethinus Murr

Buah durian berbentuk bulat atau lonjong atau tidak teratur, ukurannya

(23)

lima yang di dalamnya berisi biji yang terbungkus oleh daging buah. Daging

buah strukturnya tipis sampai tebal, berwarna putih, kuning atau

kemerah-merahan atau juga merah-tembaga. Tiap pohon durian dapat menghasilkan buah

antara 80-100 butir, bahkan hingga 200 buah, terutama pohon durian berumur

tua (Rukmana, 1996).

Bobot total buah durian terdiri dari tiga bagian. Bagian pertama, daging

buah sekitar 20-35 %; kedua, biji sekitar 5-15 %; sisanya berupa bobot kulit yang

mencapai 60-75 % dari bobot total buah (Untung, 2003).

Hasil utama tanaman durian adalah buahnya. Akan tetapi, disamping

hasil pokok berupa buah, tanaman durian juga memberikan beberapa manfaat

dan hasil ikutan, antara lain sebagai berikut.

1. Tanaman durian dapat dimanfaatkan sebagai pencegah erosi di lahan

yang miring, terutama tanah yang miring ke timur karena intensitas

sinar matahari pagi yang diterima akan lebih banyak.

2. Batang durian dapat digunakan untuk bahan bangunan atau perkakas

rumah tangga.

3. Biji durian memiliki kandungan pati yang cukup tinggi sehingga

berpotensi sebagai alternatif pengganti bahan makanan.

4. Kulit durian dapat dipakai sebagai bahan abu gosok yang bagus.

(Aksi Agri Kanisius, 1997).

Ayakan

Pengayakan adalah sistem yang paling terkenal dan paling banyak

dilaksanakan untuk memisahkan campuran padat-padat. Sistem pemisahan,

(24)

dipisahkan. Ukuran besar lubang ayak (dinamakan lebar lubang-kasa) dari

medium ayak dipilih sedemikian rupa, sehingga bahagian yang kasar tertinggal di

atas ayakan dan bagian-bagian yang lebih halus jatuh melalui lubang

(Bergeiyk dan Liedekerken, 1981).

Ayakan biasanya berupa anyaman dengan mata jala (mesh) yang

berbentuk bujur sangkar atau empat persegi panjang, berupa pelat yang

berlubang-lubang bulat atau bulat panjang atau berupa kisi.

Ayakan terbuat dari material yang dapat berupa paduan baja, nikel,

tembaga, kuningan, perunggu, sutera dan bahan-bahan sintetik. Material ini harus

dipilih agar ayakan tidak lekas rusak baik karena korosi maupun karena gesekan.

Selain selama proses pengayakan ukuran lubang ayakan harus tetap konstan

(Bernasconi, dkk, 1995).

Dua skala yang digunakan untuk mengklasifikasikan ukuran partikel

adalah US Saringan Seri dan Tyler. Setara, kadang-kadang disebut Tyler Ukuran

Mesh atau Tyler Standard Sieve Series. Sistem nomor mesh adalah ukuran dari

berapa banyak lubang yang ada per inci (Anonim, 2011).

Perekat

Perekat adalah suatu zat atau bahan yang memiliki kemampuan untuk

mengikat dua benda melalui ikatan permukaan. Menurut (Ruhendi, dkk, 2007)

beberapa istilah lain dari perekat yang memiliki kekhususan meliputi glue,

mucilage, paste, dan cement.

- _{Glue merupakan perekat yang terbuat dari protein hewani, seperti kulit, kuku,}

urat, otot dan tulang yang secara luas digunakan dalam industri pengerjaan

(25)

- _{Mucilage adalah perekat yang dipersiapkan dari getah dan air dan}

diperuntukkan terutama untuk perekat kertas.

- _{Paste merupakan perekat pati (starch) yang dibuat melalui pemanasan}

campuran pati dan air dan dipertahankan berbentuk pasta.

- _{Cement adalah istilah yang digunakan untuk perekat yang bahan dasarnya karet}

dan mengeras melalui pelepasan pelarut.

Secara kimiawi, pati mempunyai rumus molekul yang sama dengan

selulosa yaitu (C6H10O6)n. Ukuran dan bentuk butiran pati bervariasi tergantung

bahan asalnya. Pati yang banyak beredar secara komersil berasal dari

tanaman-tanaman singkong (tapioka), jagung (maize), sagu, kentang, ubi jalar dan

gamdum. Secara garis besar dari biji-bijian, akar umbi-umbian dan batang

pohon (Ruhendi, dkk, 2007).

Perekat pati dikelompokkan sebagai perekat alam dengan perekat dasar

karbohidrat. Keuntungan penggunaan perekat pati antara lain : harga lebih murah,

mudah pemakaiannya, dapat menghasilkan kekuatan rekat kering yang tinggi.

Selain itu perekat pati juga memiliki kelemahan seperti : ketahanan terhadap air

yang rendah untuk perekatan awal sehingga bersifat sementara (dalam kayu

lapis), mudah diserang jamur, bakteri, dan binatang pemakan pati

(Sulistyanto, A. 2006).

Pati adalah karbohidrat yang dihasilkan tumbuh-tumbuhan untuk

persediaan bahan pangan. Pati merupakan butiran atau granula yang berwarna

putih mengkilat tidak berbau dan tidak mempunyai rasa. Granula pati

mempunyai bentuk dan ukuran yang beraneka ragam, tetapi pada umumnya

(26)

dengan air panas. Fraksi yang larut dalam air disebut amilosa dan fraksi yang

tidak larut disebut amilopektin. Perbandingan jumlah amilosa dan amilopektin

berbeda-beda dalam setiap jenis pati.

Tabel 2. Sifat Beberapa Jenis Pati Jenis Pati Bentuk

granula

Sumber: Knight (1969) dalam (Haryanto dan Pangloli, 1992).

Briket Bioarang

Briket adalah bahan bakar padat yang dapat digunakan sebagai bahan

bakar alternatif pengganti minyak tanah. Jenis-jenis briket berdasarkan bahan

baku penyusunnya terdiri dari Briket Batubara, Briket Bio-Batubara dan

Biobriket. Briket Batubara adalah bahan bakar padat yang terbuat dari batubara

dengan sedikit campuran perekat. Briket batubara ini dibagi lagi menjadi dua

jenis, yaitu briket batubara terkarbonisasi (melalui proses pembakaran) dan briket

tanpa karbonisasi (tanpa proses pembakaran). Briket bio-batubara adalah briket

campuran antara batubara dan biomassa dengan sedikit perekat. Contoh briket

bio-batubara ini adalah briket campuran cangkang sawit dan batubara. Biobriket

adalah bahan bakar padat yang terbuat dari bahan baku biomassa dengan

campuran sedikit perekat. Komposisi masing-masing jenis briket tersebut adalah:

80% - 95% batubara dan 5% - 20% perekat untuk briket batubara tanpa

(27)

dengan karbonisasi, serta 50% - 80% batubara dan 10% - 40% biomassa dengan

5% - 10% perekat untuk briket bio-batubara. Adonan 94 % arang sekam dan 6 %

perekat pati kanji pada pembuatan briket sekam dengan metode pengarangan

menghasilkan briket arang sekam yang cukup kompak dengan daya bakar yang

baik (Lusia, 2008).

Bioarang merupakan sumber energi biomassa yang ramah lingkungan dan

biodegradable. Briket arang berfungsi sebagai pengganti bahan bakar minyak,

baik itu minyak tanah, maupun elpiji. Biomassa ini merupakan sumber energi

masa depan yang tidak akan pernah habis, bahkan jumlahnya bertambah, sehingga

sangat cocok sebagai sumber bahan bakar rumah tangga (Basrianta, 2007).

Menurut Setiawan (2008), Bioarang adalah arang yang diperoleh dari

pembakaran biomassa kering dengan sistem tanpa udara (pirolisis). Bioarang

mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan arang biasa, yaitu bioarang

menghasilkan panas pembakaran yang lebih tinggi, asap yang dihasilkannya lebih

sedikit, bentuk dan ukuran bioarang seragam karena dibuat dengan alat pencetak,

bioarang dapat tampil lebih menarik karena bentuk dan ukurannya dapat

disesuaikan keinginan pembuat, dan proses pembuatannya menggunakan bahan

baku yang tidak menimbulkan masalah lingkungan, bahkan dapat mengurangi

pencemaran akibat kotoran ternak

Teknik pembuatan briket arang terdiri dari dua tahap yang berbeda

prinsipnya, yaitu proses pengarangan/karbonisasi limbah kayu menjadi serbuk

arang dan proses pencetakan serbuk arang menjadi briket arang dengan cara

(28)

Sifat briket yang baik yakni tidak berasap dan tidak berbau pada saat

pembakaran, mempunyai kekuatan tertentu sehingga tidak mudah pecah waktu

diangkat dan dipindah-pindah, mempunyai suhu pembakaran yang tetap (± 350

o

C) dalam jangka waktu yang panjang (8-10 jam), setelah pembakaran masih

mempunyai kekuatan tertentu sehingga mudah untuk dikeluarkan dari tungku

masak, gas hasil pembakaran tidak mengandung gas karbon monoksida yang

tinggi dalam Sukandarrumidi (1995), sedang persyaratan arang briket yang baik

adalah bersih, tidak berdebu dan berbau, mempunyai kekerasan yang merata,

kadar abu serendah mungkin, nilai kalori setara dengan bahan bakar lain, menyala

dengan baik dan memberikan panas secara merata serta harganya bersaing dengan

bahan bakar lain (Said, 1996).

Kualitas briket yang dihasilkan menurut standar mutu Inggris dan Jepang

dapat dilihat pada tabel berikut. Sebagai data pembanding, sehingga dapat

diketahui kualitas briket yang dihasilkan dalam penelitian ini.

Tabel 3. Kualitas Mutu Briket Arang

Jenis Analisa

Briket Arang

Inggris Jepang Amerika Indonesia

Kadar Air (%) 3,59 6 - 8 6,2 7,57

Kadar Abu (%) 5,9 3 – 6 8,3 5,51

Kerapatan (gr/cm3) 0,48 1 – 1,2 1 0,4407

Nilai Kalor (kal/gr) 7289 6000 – 7000 6230 6814,11 Sumber: Departemen Kehutanan dan Perkebunan (1994) dalam Bahri, S (2007)

Proses Pengarangan

Pengarangan adalah proses mengubah bahan baku asal menjadi karbon

berwarna hitam melalui pembakaran dalam ruangan tertutup dengan udara yang

terbatas atau seminimal mungkin. Proses pengarangan biasannya dilakukan

dengan memasukkan bahan organik ke dalam lubang atau ruangan yang

(29)

Setelah dimasukkan, bahan disulut api hingga terbakar. Nyala api dikontrol.

Tujuan pengendalian tersebut agar bahan yang dibakar tidak menjadi abu, tetapi

menjadi arang yang masih terdapat energi di dalamnya sehingga dapat

dimanfaatkan sebagai bahan bakar.

Proses pembakaran dikatakan sempurna jika hasil akhir pembakaran

berupa abu berwarna keputihan dan seluruh energi di dalam bahan organik

dibebaskan. Namun dalam pengarangan, energi pada bahan akan dibebaskan

secara perlahan. Apabila proses pembakaran dihentikan secara tiba-tiba ketika

bahan masih membara, bahan tersebut akan menjadi arang yang berwarna

kehitaman. Pada bahan masih terdapat sisa energi yang dapat dimanfaatkan untuk

berbagai keperluan, seperti memasak, memanggang dan mengeringkan. Bahan

organik yang sudah menjadi arang tersebut akan mengeluarkan sedikit asap

dibandingkan dibakar langsung menjadi abu (Kurniawan dan Marsono, 2008).

Metode tradisional yang dikenal dan umum digunakan oleh masyarakart

dalam pembuatan arang kayu, yaitu metode lubang tanah (earthpit-kiln). Metode

yang lebih baik saat ini adalah metode tungku drum (drum kiln). Keunggulan

metode ini adalah pengaturan ventilasi udara yang lebih terkontrol. Penggunaan

drum sebagai bahan tungku arang karena harga drum lebih murah. Selain itu ,

tungku ini dapat dengan mudah dipindahkan sesuai lokasi bahan baku yang

tersedia (Wawan, 2007).

Selama karbonisasi (pengarangan) perlu diperhatikan asap yang terbentuk:

- Jika asap tebal dan putih, berarti tempurung sedang mengering.

- Jika asap tebal dan kuning, berarti pengkarbonan sedang berlangsung. Pada

(30)

pengarangan serendah-rendahnya sehingga diperoleh hasil arang yang baik.

Untuk pengaturan udara di dalam tungku bisa diatur dengan melepaskan

atau memasang pipa di bawah drum.

- Jika asap semakin menipis dan berwama biru, berarti pengarangan hampir

selesai. Kemudian drum dibalik dan proses pembakaran selesai.

- Tunggu sampai arang menjadi dingin. Setelah dingin arang bisa dibongkar.

(Anonim, 2009).

Nilai Kalor

Panas adalah energi yang dipindahkan dari satu benda ke benda lain

karena beda temperatur. Bila energi panas ditambahkan pada suatu zat maka

temperatur zat itu biasanya naik. Kapasitas panas zat adalah energi panas yang

dibutuhkan untuk menaikkan temperatur suatu zat dengan satu derajat. Panas jenis

adalah kapasitas panas persatuan massa. Satu kalori adalah jumlah energi panas

yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur satu gram air satu derajat celsius

atau Kelvin. Kilokalori adalah banyaknya energi panas yang dibutuhkan untuk

menaikkan temperatur satu kilogram air dengan satu derajat Celsius. Alat untuk

mengukur nilai kalor pada suatu bahan disebut Bomb Kalorimeter. Bomb

kalorimeter adalah alat untuk mengukur pindah panas di dalam sistem dan

lingkungannya pada suhu yang tetap (Lusia, 2008).

Nilai kalor dinyatakan sebagai heating value, dinyatakan dalam kkal/kg

atau joule/kg, merupakan banyaknya kalori yang dihasilkan oleh briket tiap satuan

berat (dalam kilogram) (Sukarndarrumidi, 2006). Nilai kalor diukur dengan

menggunakan alat calorimeter bomb dihitung dengan rumus :

(31)

Dimana:

HHV = Kualitas nilai kalor (kal/g)

T1 = Temperatur sebelum penyalaan (0C) T2 = Temperatur setelah penyalaan (0C) 1 Joule = 0.239 kal

Cv = Kalor jenis bom kalorimeter (73529,6 J/gram 0C)

(Sihombing, 2006).

Kadar Air

Kadar air bahan menunjukkan banyaknya kandungan air persatuan bobot

bahan. Dalam hal ini terdapat dua metode untuk menentukan kadar air bahan

tersebut yaitu berdasarkan bobot kering (dry basis) dan berdasarkan (wet basis).

Dalam penentuan kadar air bahan biasanya dilakukan berdasarkan (wet

basis). Dalam hal ini berlaku rumus sebagai berikut :

KA = x100% Wb

Wa

...(2)

Dimana :

KA = Kadar air bahan berdasarkan bobot basah (%)

Wa = Bobot air bahan (gr)

Wb = Bobot bahan basah (gr

(Taib, dkk, 1988).

Kadar Abu

Semua briket mempunyai kandungan zat anorganik yang dapat ditentukan

jumlahnya sebagai berat yang tinggal apabila briket dibakar secara sempurna. Zat

(32)

bermacam-macam zat mineral lainnya. Briket dengan kandungan abu yang tinggi sangat

tidak menguntungkan karena akan membentuk kerak. Selain itu, apabila briket

dimanfaatkan sebagai bahan bakar kontak langsung misalnya untuk membakar

makanan, abu terbang akan menempel pada bagian luar makanan. Akibatnya rasa

makanan akan kurang sedap. Hal ini juga akan berpengaruh kepada kesehatan

manusia yang ada disekitarnya.(Sukandarrumidi, 2006).

Dalam penetapan total abu, prinsipnya adalah abu dalan bahan ditetapkan

dengan menimbang sisa mineral hasil pembakaran bahan organik pada suhu

sekitar 550 0C. Adapun caranya dipanaskan cawan ke dalam tungku bersuhu 550 0

C, kemudian didinginkan di dalam desikator dan ditimbang. Diletakkan 2 gram

bahan ke dalam cawan dengan tutup terbuka kemudian dimasukkan ke dalam

tanur pengabuan. Dibakar sampai didapat abu berwarna abu-abu atau sampai

beratnya tetap. Pengabuan dilakukan dalam 2 tahap : pertama pada suhu sekitar

400 0C dan kedua pada suhu 550 0C. Didinginkan dalam desikator , kemudian ditimbang.

Besarnya kadar abu dihitung dengan rumus :

Kadar Abu = 100%

Kerapatan akan berpengaruh terhadap pengemasan, penyimpanan dan

pengangkutan briket, jika semakin besar kerapatan maka volume atau ruang

yang diperlukan akan lebih kecil untuk berat briket yang sama (Hendra dan

(33)

Penentuan kerapatan dilakukan bersamaan dengan penentuan kadar air,

sehingga contoh ujinya sama. Briket yang akan ditentukan kerapatannya terlebih

dahulu haru diukur dimensinya dan ditimbang beratnya.

Menurut (Ringkuangan, dkk, 1993) kerapatan dapat dihitung dengan rumus :

Kerapatan =

xt 2 1 /4xD

G

Π ... (4)

Dimana

G1 = berat contoh sesudah dikeringkan (gr)

D = diameter briket (cm)

(34)

METODE PENELITIAN

Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Teknik Pertanian Fakultas

Pertanian Universitas Sumatera Utara untuk pengukuran parameter kadar air dan

kerapatan, pengukuran parameter nilai kalor dilakukan di Laboratorium Penelitian

Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara, sedangkan pengukuran parameter

kadar abu dilakukan di Laboratorium Teknologi Hasil Pertanian Fakultas

Pertanian Universitas Sumatera Utara, dan dilaksanakan pada bulan Juli sampai

bulan Desember 2010.

Bahan dan Alat

Bahan – bahan yang digunakan dalam penelitian adalah kulit durian, tepung

kanji dan air.

Alat – alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah tungku pengarangan

sebagai tempat penggarangan kulit durian, lumpang dan alu sebgai alat

penghancur, ember dan baskom sebagai tempat wadah dan pengadukan bioarang,

gelas ukur digunakan untuk mengukur banyaknya air yang dibutuhkan untuk

membuat larutan kanji, alat pengaduk yang digunakan sebagai alat untuk mengaduk

adonan bioarang agar campuran merata, timbangan yang digunakan sebagai alat

untuk mengukur berat bioarang yang akan dicetak dan untuk uji parameter, alat

pencetak briket yang digunakan sebagai tempat untuk mencetak briket, label nama

yang digunakan untuk penanda sampel dari perlakuan, alat tulis yang digunakan

sebagai perlengkapan dalam penelitian, oven yang digunakan sebagai alat untuk

mengeringkan bioarang yang telah dicetak, tanur pengabuan digunakan untuk

(35)

mengukur kadar abu, cawan digunakan untuk tempat bioarang yang akan di uji

parameter, penjepit cawan digunakan untuk mengambil cawan dari oven dan

tanur pengabuan, desikator digunakan untuk mendinginkan cawan bahan sebelum

ditimbang, bomb calorimeter yang digunakan sebagai alat untuk mengukur nilai

kalori dari briket yang dihasilkan, sieve shaker yang digunakan untuk

mengayak bioarang yang telah ditumbuk dan komputer digunakan sebagai alat

untuk pengolahan data.

Metode Penelitian

Penelitian menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) Faktorial yang

terdiri-dari dua faktor yaitu : Kehalusan bahan (K) dan Konsentrasi perekat (P).

Faktor Kehalusan bahan diberi simbol K, terdiri dari 3 taraf yaitu :

K1 = 20 mesh K2 = 30 mesh

K3 = 40 mesh

Faktor konsentrasi perekat diberi simbol P, terdiri dari 3 taraf yaitu :

P1 = 20 %

P2 = 30 % P3 = 40 %

Penelitian ini menggunakan 3 ulangan, hal ini dapat ditentukan dengan

menggunakan rumus sebagai berikut:

9 (n – 1) ≥ 15

9n ≥ 24

n ≥ 2,67

(36)

Kombinasi perlakuan antara kehalusan bahan (K) dan konsentrasi perekat (P)

adalah sebanyak 9 perlakuan yaitu :

K1P1

Model rancangan penelitian yang digunakan adalah rancangan acak

lengkap (RAL) Fakorial dengan model sebagai berikut:

Yij = µ + αi + βj + (αβ) ij +

∑

∈ijk

Dimana :

Yijk = nilai pengamatan dari faktor kehaluasan pada taraf ke-i dan faktor konsentrasi perekat pada taraf ke-j dalam ulangan ke-k

µ = nilai tengah umum

αi = Efek faktor kehalusan bahan pada taraf ke-i

βj = Efek faktor konsentrasi perekat pada taraf ke-j

(αβ) ij = Efek interaksi dari faktor kehalusan bahan pada taraf ke-i dan faktor konsentrasi perekat pada taraf ke-j

∑

∈ijk= Efek eror dari faktor kehalusan bahan pada taraf ke-i dan faktor konsentrasi perekat pada taraf ke-j pada ulangan ke-k

Prosedur Penelitian Pembuatan Serbuk Arang

(37)

sinar matahari.

2. Dimasukkan bahan ke tungku pengarangan yang disulut dengan api dibawahnya, bahan dimasukkan secara bertahap sehingga bahan menjadi

arang.

3. Ditumbuk halus bahan yang telah menjadi bioarang hingga menjadi lebih halus lalu dilakukan pengayakan sesuai perlakuan dengan ukuran 20, 30 dan

40 mesh.

Pembuatan Perekat Kanji

1. Dipersiapkan campuran perekat (kanji) dengan masing-masing konsentrasi perekat 20%, 30% dan 40% dari berat campuran bioarang yang akan dicetak

100 gr. Untuk konsentrasi perekat 20% dari berat campuran bioarang 100 gr

maka berat perekat menjadi 20 gr dan berat serbuk arang 80 gr, Dilakukan hal

yang sama pada konsentrasi 30% dan 40%.

2. Dilarutkan perekat dalam air dengan perbandingan 1 : 4 lalu dipanaskan hingga jadi perekat.

Pembuatan Briket Bioarang

1. Dilakukan pencampuran adonan perekat kanji dengan arang hasil ayakan bahan hingga lengket dan merata ke seluruh bahan untuk setiap perlakuan.

2. Dilakukan penimbangan serbuk arang dan perekat hingga berat 100 gr sesuai perlakuan komposisi bahan lalu dilakukan pencetakan bahan dengan alat

pencetak yang tebuat dari besi dengan diameter 6 cm dan kemudian dilakukan

penekanan ke cetakan sehingga hasilnya padat dan kuat.

(38)

4. Dilakukan pengujian parameter, yakni kadar air, kadar abu dan nilai kalor.

Parameter yang Diamati

Adapun parameter-parameter yang diuji adalah sebagai berikut:

1. Nilai Kalor (kal/gr)

Nilai kalor diukur dengan menggunakan alat calorimeter bomb dengan

langkah pengujian :

- Tabung bomb calorimeter dibersihkan.

- Ditimbang contoh uji briket arang sebanyak 0,15 g dan dimasukkan ke

dalam cawan silika.

- Disiapkan kawat untuk penyala dengan menggulungnya, kedua ujungnya

dihubungkan dengan batang-batang yang terdapat pada bom dan bagian

kawat spiral disentuhkan pada bagian briket arang yang akan diuji.

- Ditutup rapat, bom diisi dengan oksigen perlahan-lahan sampai tekanan

30 atmosfer.

- Dimasukkan bom ke dalam kalorimeter yang telah diisi air

sebanyak 1350 ml.

- Ditutup kalorimeter dengan penutupnya.

- Dihidupkan pengaduk air pendingin selama 5 menit sebelum penyala

dilakukan, lalu dicatat temperatur air pendingin.

- Dinyalakan kawat dengan menekan tombol yang paling kanan.

- Diaduk terus air pendingin selama 5 menit setelah penyalaan berlangsung,

kemudian dicatat temperatur akhir pendingin.

- Dari hasil pengukuran perubahan temperatur air pendingin,

(39)

2. Kadar Air (%)

Analisa kadar air bahan dilakukan dengan cara menghitung berat kering

oven. Sebelum bahan diovenkan, diambil sampel dari setiap perlakuan. Kemudian

ditimbang setiap 5 gram di cawan aluminium foil yang telah diketahui berat

kosongnya. Dikeringkan di dalam oven selama 3 jam dengan suhu 105°C. Lalu

didinginkan di dalam desikator selama 15 menit lalu ditimbang.

Kadar air dihitung dengan persamaan (2)

3. Kadar Abu (%)

Penentuan kadar abu dilakukan untuk setiap perlakuan pada setiap kali

ulangan dengan langkah pengujian :

- _{Dipanaskan cawan ke dalam tungku bersuhu 550}0_{C, kemudian}

didinginkan di dalam desikator dan ditimbang.

- _{Diletakkan 2 gram bahan ke dalam cawan dengan tutup terbuka kemudian}

dimasukkan ke dalam tanur pengabuan.

- _{Dibakar sampai didapat abu berwarna abu-abu atau sampai beratnya tetap.}

Pengabuan dilakukan dalam 2 tahap : pertama pada suhu sekitar 400 0C dan kedua pada suhu 550 0C.

- _{Didinginkan dalam desikator , kemudian ditimbang.}

Besarnya kadar abu dihitung dengan persamaan (3) 4. Kerapatan

Penentuan kerapatan dilakukan setelah di oven lalu di ukur diamater dan

tinggi (cm) dengan mengunakan jangka sorong.

(40)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengaruh Kehalusan Bahan

Hasil penelitian uji pengaruh kehalusan bahan briket biomassa kulit durian

terhadap nilai kalor, kadar air, kadar abu dan kerapatan dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Pengaruh kehalusan bahan terhadap parameter yang diamati Kehalusan Bahan

Dari Tabel 4 dapat dilihat bahwa nilai kalor yang tertinggi diperoleh dari

perlakuan K1 sebesar 6521,75 kal/gr sedangkan nilai kalor terendah diperoleh dari perlakuan K3 sebesar 5994,54 kal/gr Kadar air yang tertinggi diperoleh dari perlakuan K3 sebesar 11,33 %, sedangkan kadar air terendah diperoleh dari

perlakuan K1 sebesar 10,44 %, Kadar abu yang tertinggi diperoleh dari perlakuan K3 sebesar 13,20 % sedangkan kadar abu terendah diperoleh dari perlakuan K1

sebesar 10,84 %. Kerapatan yang tertinggi diperoleh dari perlakuan K3 sebesar 0,385 gr/cm3 sedangkan kerapatan terendah diperoleh dari perlakuan K1 sebesar 0,362 gr/cm3.

Pengaruh Konsentrasi Perekat

Hasil penelitian uji pengaruh konsentrasi perekat briket biomassa kulit

durian terhadap nilai kalor, kadar air, kadar abu dan kerapatan dapat dilihat pada

(41)

Tabel 5 . Pengaruh konsentrasi perekat terhadap parameter yang diamati

Dari Tabel 5 dapat dilihat bahwa nilai kalor yang tertinggi diperoleh dari

perlakuan P1 sebesar 6502,22 kal/gr sedangkan nilai kalor terendah diperoleh dari

perlakuan P3 sebesar 5877,38 kal/gr. Kadar air yang tertinggi diperoleh dari perlakuan P3 sebesar 11,78 %, sedangkan kadar air terendah diperoleh dari perlakuan P1 sebesar 10 %. Kadar abu yang tertinggi diperoleh dari perlakuan P3

sebesar 13,14 % sedangkan kadar abu terendah diperoleh dari perlakuan P1 sebesar 11,27 %. Kerapatan yang tertinggi diperoleh dari perlakuan P3 sebesar

0,378 gr/cm3 sedangkan kerapatan terendah diperoleh dari perlakuan P1 sebesar 0,373 gr/cm3.

Untuk mengetahui sejauh mana pengaruh dari setiap perlakuan yang

diberikan terhadap parameter yang diamati dapat dilihat pada daftar analisa sidik

ragam dari masing-masing parameter, yang selanjutnya diuji dengan uji least

significant range (LSR).

1. Nilai Kalor

Dari hasil analisa sidik ragam Lampiran 1 dapat dilihat bahwa perlakuan

kehalusan bahan memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap nilai kalor.

Hasil pengujian dengan menggunakan analisa Least Significant Range (LSR)

(42)

Tabel 6 . Uji LSR Efek kehalusan bahan terhadap nilai kalor (kal/gr)

Jarak LSR Perlakuan Rataan Notasi

p 0,05 0,01 0,05 0,01

- - - K1 6521,75 a A

2 326,454 517,535 K2 6072,65 b AB

3 342,496 466,551 K3 5994,54 b B

Keterangan : Notasi yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan perlakuan memberikan pengaruh yang berbeda nyata pada taraf 5% dan sangat nyata pada taraf 1%

Dari Tabel 6 dapat dilihat bahwa perlakuan K1 memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap K2 dan berbeda sangat nyata terhadap K3. Nilai kalor

tertinggi terdapat di perlakuan K1 yaitu sebesar 6521,75 kal/gr dan yang terendah pada perlakuan K3 yaitu sebesar 5994,54 kal/gr.

Hubungan antara pengaruh kehalusan bahan terhadap nilai kalor dapat

dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Grafik pengaruh kehalusan bahan terhadap nilai kalor (kal/gr)

Dari Gambar 1 menunjukkan bahwa semakin kecil ukuran partikel

kehalusan bahan maka semakin rendah pula nilai kalornya. Hal ini disebabkan

karena semakin halusnya ukuran partikel arang membuat ikatan antar partikel dan

ruang pori-pori didalam arang semakin kuat yang menciptakan kondisi sirkulasi

udara yang sedikit sehingga air yang terikat didalam pori-pori lebih banyak dan

(43)

Sihombing (2006) menyatakan bahwa semakin besar ukuran partikel maka nilai

kalor briket arang juga semakin tinggi, sebaliknya ukuran partikel yang terlalu

halus menyebabkan nilai kalor semakin rendah.

Menurut Sukandarrumidi (1995) bahwa tinggi rendahnya nilai kalor suatu

bahan tergantung dari beberapa faktor yaitu : bahan asal, kandungan air,

kandungan abu dan komposisi kimia. Semakin tinggi kandungan air dan

kandungan abu suatu bahan akan semakin rendah pula nilai kalor bahan tersebut.

Berdasarkan kualitas mutu, nilai kalor briket arang yang dihasilkan

berkisar 5994,54 - 6521,75 kal/gr. Dari Tabel 3 dapat dilihat bahwa nilai ini telah

mencapai standar kualitas dari nilai kalor briket arang buatan Jepang (6000 – 7000

kal/gr) dan briket arang buatan Amerika (6230 kal/gr), namum belum mencapai

standar kualitas nilai kalor briket arang buatan Indonesia (6814,11 kal/gr) dan

briket arang buatan Inggris (7289 kal/gr).

konsentrasi perekat memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap nilai

kalor. Hasil pengujian dengan menggunakan analisa Least Significant Range

(LSR) menunjukkan pengaruh konsentrasi perekat terhadap nilai kalor untuk

tiap-tiap perlakuan dapat dilihat pada Tabel 7 .

Tabel 7. Uji LSR Efek konsentrasi perekat terhadap nilai kalor (kal/gr)

p 0,05 0,01 0,05 0,01

- - - P1 6502,22 a A

2 326,454 517,535 P2 6189,80 ab AB

3 342,496 466,551 P3 5877,38 b B

(44)

Dari Tabel 7 dapat dilihat bahwa perlakuan P1 memberikan pengaruh tidak

berbeda nyata terhadap P2 dan sangat nyata terhadap P3. Nilai kalor tertinggi terdapat di perlakuan P1 yaitu sebesar 6502,22 kal/gr dan yang terendah pada

perlakuan P3 yaitu sebesar 5877,38 kal/gr.

Hubungan antara konsentrasi perekat terhadap nilai kalor dapat dilihat

pada Gambar 2.

Gambar 2. Grafik pengaruh konsentrasi perekat terhadap nilai kalor (kal/gr)

Dari Gambar 2 menunjukkan bahwa semakin kecil konsentrasi perekat

yang diberikan maka semakin besar nilai kalornya. Hal ini disebabkan karena

semakin besar konsentrasi perekat yang dipakai menyebabkan banyaknya

kandungan air dan kadar abu didalam briket sehingga menurunkan nilai kalor

briket. Hal ini sesuai pernyataan Sihombing (2006) bahwa semakin rendah persen

perekat akan menyebabkan naiknya nilai kalor, hal ini disebabkan adanya kadar

abu yang terkandung dalam perekat kanji mempengaruhi nilai kalor briket arang.

Semakin rendah konsentrasi perekat, maka semakin rendah pula kadar abu yang

(45)

Berdasarkan kualitas mutu, nilai kalor briket arang yang dihasilkan

berkisar 5877,38 - 6502,22 kal/gr. Dari Tabel 3 dapat dilihat bahwa nilai kalor ini

telah mencapai standar kualitas nilai kalor briket arang buatan Jepang (6000 –

7000 kal/gr) dan briket arang buatan Amerika (6230 kal/gr), namun belum

mencapai standar kualitas nilai kalor briket arang buatan Indonesia (6814,11

kal/gr) dan briket arang buatan Inggris (7289 kal/gr).

Pengaruh Interaksi Kehalusan Bahan dan Konsentrasi Perekat

Pada analisa sidik ragam Lampiran 1 dapat dilihat bahwa interaksi

perlakuan kehalusan bahan dan konsentrasi perekat berpengaruh tidak nyata

terhadap nilai kalor sehingga pengujian dengan menggunakan analisa Least

Significant Range (LSR) tidak dilanjutkan.

2. Kadar Air

kehalusan bahan memberikan pengaruh tidak nyata terhadap kadar air sehingga

pengujian dengan menggunakan analisa Least Significant Range (LSR) tidak

dilanjutkan.

konsentrasi perekat memberikan pengaruh tidak nyata terhadap kadar air sehingga

pengujian dengan menggunakan analisa Least Significant Range (LSR) tidak

(46)

terhadap kadar air sehingga pengujian dengan menggunakan analisa Least

3. Kadar Abu

kehalusan bahan memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap kadar abu.

menunjukkan pengaruh kehalusan bahan terhadap kadar abu untuk tiap-tiap

perlakuan dapat dilihat pada Tabel 10.

Tabel 8. Uji LSR Efek kehalusan bahan terhadap kadar abu (%)

p 0,05 0,01 0,05 0,01

- - - K1 10,84 a A

2 1,069 1,694 K2 12,53 b AB

3 1,121 1,527 K3 13,20 b B

Dari Tabel 8 dapat dilihat bahwa perlakuan K1 memberikan pengaruh berbeda nyata terhadap K2 dan berbeda sangat nyata terhadap K3. Kadar abu

tertinggi terdapat di K3 yaitu 13,20 % dan yang terendah pada perlakuan K1 yaitu 10,84 %.

Hubungan antara pengaruh kehalusan bahan terhadap kadar abu dapat

(47)

Gambar 3. Grafik pengaruh kehalusan bahan terhadap kadar abu(%)

Dari Gambar 3 menunjukkan bahwa semakin kecil ukuran partikel

kehalusan bahan yang diberikan maka semakin besar pula kadar abu. Hal ini

disebabkan karena adanya pori-pori yang halus diantara ruang kosong antar

partikel menyebabkan air yang terikat didalam pori-pori lebih banyak dan sulit

untuk dikeluarkan. Hal ini sesuai pernyataan Sudarmadji, dkk (1989) menyatakan

kadar air tinggi, maka kadar abunya akan tinggi pula dan Soppeng (2010) dalam

penelitiannya menyatakan bahwa semakin kecil ukuran partikel kehalusan bahan

briket maka semakin banyak persentase abunya. Abu yang terdapat dalam arang

merupakan kotoran yang tidak dapat terbakar. Abu ini dapat berupa tanah atau

bahan mineral seperti silika.

Berdasarkan kualitas mutu, nilai kadar abu briket arang yang dihasilkan

berkisar 10,84 – 13,20 %. Nilai ini belum memenuhi standar kualitas kadar abu

dari kualitas briket arang buatan Jepang (3 – 6 %), briket arang buatan Indonesia

(5,51 %), briket arang buatan Inggris (5,9 %) dan briket arang buatan Amerika

(48)

konsentrasi perekat memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap kadar

abu. Hasil pengujian dengan menggunakan analisa Least Significant Range (LSR)

menunjukkan pengaruh konsentrasi perekat terhadap kadar abu untuk tiap-tiap

perlakuan dapat dilihat pada Tabel .

Tabel 9. Uji LSR Efek konsentrasi perekat terhadap kadar abu (%)

p 0,05 0,01 0,05 0,01

- - - P1 11,27 a A

2 1,069 1,694 P2 12,14 ab AB

3 1,121 1,527 P3 13,14 b B

Dari Tabel 9 dapat dilihat bahwa perlakuan P1 memberikan pengaruh tidak berbeda nyata terhadap P2 dan berbeda sangat nyata P3. Kadar abu tertinggi diperoleh pada perlakuan P3 yaitu 13,14 % dan yang terendah pada perlakuan P1

yaitu 11,27 %.

Hubungan antara konsentrasi perekat terhadapkadar abu dapat dilihat pada

Gambar 4.

(49)

Dari Gambar 4 menunjukkan bahwa semakin besar konsentrasi perekat

yang diberikan maka semakin besar pula kadar abu. Hal ini disebabkan karena

adanya faktor terdapatnya kandungan kadar abu tepung tapioka sebesar 0,36 %

(Anonim, 1989 dalam Ndraha, 2009) dan sifat tepung tapioka yang dapat

menyerap air di udara (Bahri, 2007) sehingga besarnya konsentrasi perekat

dipakai menyebabkan kadar air yang tinggi pada briket maka mempengaruhi

besarnya kadar abu. Hal ini sesuai Sihombing (2006) menyatakan bahwa semakin

rendah konsentrasi perekat, maka semakin rendah pula kadar abu yang terkandung

dalam perekat tersebut.

Sudarmadji, dkk (1989) menyatakan bahwa kandungan abu dan

komposisinya tergantung pada macam bahan dan cara pengabuannya. Kadar abu

juga ada hubungannya dengan mineral suatu bahan. Bahan yang memiliki kadar

air yang tinggi sebelum pengabuan harus dikeringkan terlebih dahulu, karena jika

kadar air tinggi, maka kadar abunya akan tinggi pula.

Semua briket mempunyai kandungan zat anorganik yang dapat ditentukan

jumlahnya sebagai berat yang tinggal apabila briket dibakar secara sempurna. Zat

yang tinggal ini disebut abu. Abu briket berasal dari clay, pasir dan

bermacam-macam zat mineral lainnya. Briket dengan kandungan abu yang tinggi sangat

tidak menguntungkan karena akan membentuk kerak. Selain itu, apabila briket

dimanfaatkan sebagai bahan bakar kontak langsung misalnya untuk membakar

makanan, abu terbang akan menempel pada bagian luar makanan. Akibatnya rasa

makanan akan kurang sedap. Hal ini juga akan berpengaruh kepada kesehatan

manusia yang ada disekitarnya.(Sukandarrumidi, 2006).

(50)

berkisar 11,27 – 13,14 %. Nilai ini belum memenuhi standar kualitas kadar abu

dari kualitas briket arang buatan Jepang (3 – 6 %), briket arang buatan Indonesia

(5,51 %), briket arang buatan Inggris (5,9 %) dan briket arang buatan Amerika

(8,3 %).

terhadap kadar abu sehingga pengujian dengan menggunakan analisa Least

4. Kerapatan

kehalusan bahan memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap kerapatan.

menunjukkan pengaruh kehalusan bahan terhadap kerapatan untuk tiap-tiap

perlakuan dapat dilihat pada Tabel 10.

Tabel 10. Uji LSR Efek kehalusan bahan terhadap kerapatan (gr/cm3)

p 0,05 0,01 0,05 0,01

- - - K1 0,362 a A

2 0,004 0,007 K2 0,379 b B

3 0,005 0,006 K3 0,385 c B

Dari Tabel 10 dapat dilihat bahwa perlakuan K1 memberikan pengaruh

(51)

Hubungan antara pengaruh kehalusan bahan terhadap kerapatan dapat

dilihat padaGambar 5.

Gambar 5. Grafik pengaruh kehalusan bahan terhadap kerapatan (gr/cm3) Dari Gambar 5 menunjukkan bahwa semakin kecil ukuran partikel

kehalusan bahan maka semakin besar pula kerapatan. Hal ini disebabkan karena

adanya ukuran bahan yang semakin halus dan seragam menciptakan ikatan antar

partikel arang lebih maksimal. Dengan kecenderungan terdapatnya ruang-ruang

kosong antar partikel yang sangat kecil. Tekanan pengempaan merapatkan dan

memadatkan partikel-partikel arang, saling mengisi ruang-ruang kosong dan

berikatan satu sama lainnya secara maksimal. Hal sesuai pernyataan Nurhayati

(1983) dalam Bahri (2007) menyatakan bahwa semakin tinggi keseragaman

ukuran serbuk arang maka akan menghasilkan briket arang dengan kerapatan

dan keteguhan yang semakin tinggi pula.

Berdasarkan kualitas mutu, nilai kerapatan briket arang yang dihasilkan

berkisar 0,395 - 0,402 gr/cm³. Nilai ini masih rendah dari nilai briket arang buatan

Indonesia (0,4407 gr/cm³), briket arang buatan Inggris (0,48 gr/cm³), briket arang

(52)

konsentrasi perekat memberikan pengaruh tidak nyata terhadap kerapatan

sehingga pengujian dengan menggunakan analisa Least Significant Range (LSR)

tidak dilanjutkan.

perlakuan kehalusan bahan dan konsentrasi perekat berpengaruh sangat nyata

terhadap kerapatan Hasil pengujian dengan menggunakan analisa Least

Significant Range (LSR) menunjukkan pengaruh kehalusan bahan konsentrasi

perekat terhadap kerapatan untuk tiap-tiap perlakuan dapat dilihat pada Tabel 11.

Tabel 11. Uji LSR Efek Interaksi kehalusan bahan dan konsentrasi perekat terhadap kerapatan (gr/cm3)

Dari Tabel 11 dapat dilihat bahwa hasil tertinggi diperoleh pada perlakuan

K3P1 yaitu sebesar 0,394 gr/cm3 dan yang terendah pada perlakuan K1P3 yaitu

(53)

jumlah konsentrasi perekat yang sedikit dari jumlah arang disertai tekanan

pengempaan merapatkan dan memadatkan partikel-partikel arang, saling

mengisi ruang-ruang kosong dan berikatan satu sama lainnya sehingga

(54)

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. Pengaruh kehalusan bahan memberikan pengaruh berbeda sangat nyata

terhadap nilai kalor, kadar abu dan kerapatan, dan memberikan pengaruh

berbeda tidak nyata terhadap kadar air.

2. Pengaruh konsentrasi perekat memberikan pengaruh yang berbeda sangat

nyata terhadap nilai kalor, kadar abu dan memberikan pengaruh berbeda

tidak nyata terhadap kadar air dan kerapatan.

3. Pengaruh interaksi kehalusan bahan dan konsentrasi perekat memberikan

pengaruh berbeda tidak nyata terhadap nilai kalor, kadar air, kadar abu dan

memberikan pengaruh berbeda sangat nyata terhadap kerapatan.

4. Nilai rata-rata kalor, kadar air, kadar abu dan kerapatan dalam penelitian

ini yaitu 6196,31 kal/g, 10,96%, 12,19 % dan 0,375 gr/cm3.

5. Nilai kalor tidak memenuhi standar mutu briket buatan Indonesia dan

Inggris, tetapi memenuhi standar mutu briket buatan Jepang dan Amerika,

sedangkan kadar air, kadar abu dan kerapatan tidak memenuhi standar

mutu briket buatan Indonesia, Inggris, Jepang dan Amerika.

6. Perlakuan yang terbaik adalah K1 dan P1, dengan mempertimbangkan

kualitas nilai kalor yang memenuhi standar mutu briket buatan Jepang dan

(55)

Saran

1. Bahan yang akan dikarbonisasi harus dilakukan pengeringan hingga

benar-benar kering, sehingga pada tahap karbonisasi tidak lama dan banyak asap.

2. Perlu dilakukan penelitian pemakaian tekanan yang baik untuk mencetak

briket, sehingga tidak membutuhkan banyak perekat untuk jadi briket yang