260
PENGARUH PERBANDINGAN ARANG KULIT DURIAN DAN ARANG SERBUK KAYU SURIAN TERHADAP MUTU BRIKET
The Effect Comparison Of Peel Durian Charcoal And Charcoal Sawdust Surian Wood to Quality Briqutte
Sahadi Didi Ismanto1*, Muhammad Rosyadi Siregar1, Tuty Anggraini1
1Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Andalas, Kampus Limau Manis Padang
*Email: sahadididiismanto@gmail.com Abstrak
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh perbandingan arang kulit durian dan arang serbuk kayu surian terhadap mutu briket arang yang dihasilkan berdasarkan Standar Nasional Indonesia dan untuk mengetahui kelayakan usaha pembuatan briket arang. Rancangan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 5 perlakuan dan 3 ulangan sebagai berikut A (70% arang kulit durian : 30% arang serbuk kayu), B (60% arang kulit durian : 40% arang serbuk kayu), C (50% arang kulit durian : 50% arang serbuk kayu), D (40% arang kulit durian : 60% arang serbuk kayu), E (30% arang kulit durian : 70% arang serbuk kayu). Data dianalisis dengan uji F dan dilanjutkan dengan New Multiple Range Uji Duncan (DNMRT) pada 5%. Pengamatan briket arang terdiri dari kadar air, kadar abu, volatile matter, fixed carbon, nilai kalor, densitas, kuat tekan, dan laju pembakaran. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa perlakuan perbandingan pembuatan briket arang memberikan pengaruh terhadap uji kadar air, kadar abu, kualitas nilai kalor, volatile matter, fixed carbon, dan kekuatan tekan yang dilakukan, kecuali densitas yang tidak memberikan pengaruh terhadap pembuatan briket arang. Perlakuan terbaik ditinjau dari segi nilai kalor adalah perlakuan E : 30% arang kulit durian + 70% arang serbuk kayu sebesar 4903,803 Kal/gram. Hasil analisa sifat kimia dan fisik briket arang dari kulit durian dan serbuk kayu surian rata-rata belum memenuhi SNI 01-6235-2000 briket arang. Briket arang ini layak untuk dikembangkan dari segi kelayakan usahanya dengan keuntungan/tahun Rp 13.032.864,99 , BCR = 1,29 dan BEP= 11.538,49 kg/tahun, untuk produksi briket/tahun maka titik impas akan tercapai.
Kata kunci : Briket arang, Kulit durian, Serbuk kayu surian.
PENDAHULUAN
Pertumbuhan ekonomi dan bertambahnya penduduk yang semakin meningkat di Indonesia menyebabkan bertambahnya konsumsi energi di semua sektor kehidupan seperti transportasi, listrik, dan industri, terutama pada tingkat pemakaian bahan bakar fosil seperti minyak dan gas. Masyarakat Indonesia masih biasa menggunakan minyak tanah sebagai bahan bakar untuk keperluan rumah tangga, padahal ketersediaan minyak tanah pada saat ini cukup langka dan sangat mahal. Sebagai solusinya, pemerintah Indonesia telah mengeluarkan kebijakan energi minyak bumi dengan menetapkan penggunaan kompor berbahan bakar gas sebagai pengganti minyak tanah. Namun demikian, harga bahan bakar gas pun masih cukup mahal dirasakan masyarakat. Oleh karena itu, dibutuhkan energi alternatif yang dapat diperbaharui, murah dan mudah didapatkan sebagai bahan bakar pada kompor untuk keperluan rumah tangga. Indonesia memiliki banyak sumber energi alternatif yang dapat diperbaharui diantaranya adalah biomassa atau bahan–bahan limbah organik, baik berasal dari areal hutan, pertanian, perkebunan, peternakan ataupun limbah dari beberapa jenis industri. Beberapa biomassa yang memiliki potensi cukup besar diantaranya adalah limbah kayu, sekam padi, jerami,
261
ampas tebu, kulit durian, tempurung kelapa, cangkang sawit, kotoran ternak dan sampah lainnya. Bahan-bahan tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif pengganti BBM dan gas. Menurut Pari (2002) untuk mengolah limbah tersebut menjadi lebih bermanfaat maka diperlukan teknologi alternatif. Teknologi tersebut di antaranya adalah pembuatan arang kulit durian. Arang tersebut yang dihasilkan dapat diolah lebih lanjut menjadi produk yang lebih mempunyai nilai ekonomi seperti briket arang. Arang briket adalah arang yang diubah bentuknya, ukurannya dan kerapatannya dengan mengepres campuran serbuk arang dan bahan perekat kemudian dikeringkan (Alinaysah, 1985). Menurut Jati dan Santoso (2005), umumnya sebagian limbah kulit durian hanya digunakan sebagai bahan bakar tungku, atau dibakar begitu saja, sehingga dapat menimbulkan pencemaran lingkungan. Kulit buah yang keras dan tebal yang mencapai hampir seperempat bagian dari buahnya tersebut merupakan bagian yang dibuang saja sampai akhirnya menjadi busuk. Memanfaatkan limbah kulit durian sebagai produk briket kulit durian yang nantinya sebagai substitusi minyak tanah, tentunya dapat memecahkan masalah pencemaran lingkungan limbah kulit durian juga akan teratasi dengan baik, dengan efektif dan efisien, disamping itu dengan adanya usaha pemanfaatan pengolahan kulit durian sebagai produk briket bernilai ekonomis akan meningkatkan perekonomian masyarakat pedagang durian. Hatta (2007) menunjukkan bahwa nilai kalor kulit durian yang diperoleh menunjukkan angka sebesar 3.786,95 kal/g dengan kadar abu rendah sebesar 4 %. Komponen kimia kayu sangat bervariasi, karena dipengaruhi oleh faktor tumbuh, iklim dan letaknya didalam batang atau cabang. Serbuk gergaji kayu surian mempunyai nilai kalor 5839,56 kal/gram (Detti, 2003), sehingga berpotensi untuk dijadikan campuran arang arang kulit durian untuk peningkatan kualitas briket arang, kedua bahan ini dapat dikombinasikan sehingga diharapkan nilai kalornya menjadi meningkat. Dalam penelitian pendahuluan, perbandingan briket arang kulit durian dan arang serbuk kayu surian yang baik adalah 30:70 untuk mengoptimalkan pengguna bahan bakar alternatif sebagai bahan bakar pengganti minyak tanah maka perlu adanya optimalisasi dalam meningkatkan efektivitas dan efisiensi dari bahan bakar alternatif tersebut. Untuk itu perlu dilakukan penelitian tentang “Pengaruh Perbandingan Arang Kulit Durian dan Arang Serbuk Kayu Surian Terhadap Mutu Briket”. Adapun tujuan dari penelitian yang dilakukan adalah mengetahui pengaruh perbedaan tingkat perbandingan arang kulit durian dengan arang serbuk kayu terhadap mutu briket arang yang dihasilkan, mengetahui komposisi terbaik dalam pembuatan briket arang berdasarkan SNI dan mengetahui kelayakan usaha pembuatan briket arang.
METODE PENELITIAN
Penelitian ini telah dilaksanakan di Laboratorium Teknologi Rekayasa dan Proses Hasil Pertanian, Laboratorium Kimia, Biokimia Hasil Pertanian, Laboratorium Teknologi Pengolahan Pangan Jurusan Teknik Pertanian dan Laboratorium Non Ruminansia Fakultas Peternakan Universitas Andalas Padang pada bulan Maret sampai Mei 2015.
Metode penelitian dilakukan terdiri 2 tahap, yaitu Pembuatan Briket dan Pengujian Briket
Pembuatan Briket
Briket dibuat dengan perlakuan antara arang kulit durian : serbuk kayu dengan bahan perekat tepung kanji sebanyak 5% berturut–turut = 70%:30%, 60%:40%, 50%:50%,
262
40%:60%, 30%:70% dengan menggunakan alat pencetak briket. Bahan yang digunakan yaitu dari kulit durian dan serbuk kayu dengan proses pembuatannya yaitu kulit durian dibersihkan, dikeringkan, dikarbonisasi, digiling, diayak, dan dicetak. Begitu juga sebaliknya dengan serbuk kayu.
Pengujian Karakteristik Briket
Pegujian karakteristik briket dilakukan untuk mengetahui kualitas dari briket yang dihasilkan sesuai dengan SNI. Pengujian meliputi kadar air, kadar abu, volatile matter, fixed carbon, laju pembakaran, kerapatan massa atau densitas, pengujian nilai kalor dan kekuatan tekan.
Rancangan Penelitian
Rancangan penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 5 perlakuan dan 3 kali ulangan. Apabila berbeda nyata kemudian dilanjutkan dengan uji Duncan’s Multiple Ranges Test (DNMRT) pada taraf nyata 5%. Perlakuan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
A = 70% arang kulit durian : 30% arang serbuk kayu B = 60% arang kulit durian : 40% arang serbuk kayu C = 50% arang kulit durian : 50% arang serbuk kayu D = 40% arang kulit durian : 60% arang serbuk kayu E = 30% arang kulit durian : 70% arang serbuk kayu
Tempat
Bahan dan Alat
Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan briket adalah kulit durian dari daerah kota Padang tepatnya di Tarandam, Serbuk kayu dari kayu surian dari pengrajin kayu dari daerah Pasar Ambacang, tepung kanji dan air. Alat-alat pengolahan yang digunakan adalah alat pengepres briket dengan alat kempa dingin, cetakan yang berdiameter 4 cm dan tinggi 6 cm, drum, parang, lumpang dan alu, ember, ayakan berukuran 40 mesh, oven, gelas ukur, batang pengaduk, timbangan digital, cawan alumanium, desikator, stopwatch, termometer, penjepit cawan, bom calorimeter, alat–alat tulis serta alat pendukung lainnya.
Pelaksanaan Penelitian Penyiapan Bahan Baku
Bahan baku yang disiapkan adalah limbah kulit durian dan serbuk kayu surian, bahan tersebut dikumpulkan dan dibersihkan dari material yang tidak diperlukan. Bahan ini dijemur pada kondisi cuaca cerah 2–3 hari diletakkan di atas seng, agar bahan cepat kering merata, sedangkan untuk cuaca tidak baik mencapai 1 minggu, kemudian kadar air kedua bahan baku dianalisis terlebih dahulu sebelum dilakukan pembuatan briket arang. Kadar air bahan maksimal 12%. Menurut Hendra (1999) yang perlu diperhatikan dalam pengolahan bahan baku adalah kadar air bahan baku. Kadar air material sebelum dilakukan proses pembriketan tidak lebih dari 12%. Prosedur analisa kadar air bahan baku ditentukan dengan metode gravimetri.
Proses Karbonisasi (Pengarangan)
Bahan disiapkan dan alat (kulit durian yang kering, serbuk kayu, korek api, dan Drum pembakaran). Kulit kering durian dan serbuk kayu diarangkan secara terpisah. Mengarangkan bahan kulit durian dan serbuk kayu ini dapat menggunakan drum bekas yang telah bersih. Drum tersebut terlebih dahulu diberi lubang– lubang kecil dengan paku pada bagian dasar dengan tujuan agar udara tetap masuk kedalam drum. Tahapan
263
kegiatan yang dilakukan dalam proses karbonisasi adalah drum dinaikkan ke atas susunan batu bata yang membentuk tungku pembakaran. Selanjutnya, seluruh bahan dimasukkan ke dalam drum dan api dinyalakan di bagian atas dan ditutup dengan seng. Sekitar 10 menit akan terlihat mengepul asap putih dari atas drum yang menandakan bahwa pengarangan telah dimulai dari bagian dasar. Berangsur–berangsur kulit durian dan serbuk kayu surian kering akan meyusut seiring dengan terjadinya pengarangan dibagian bawah. Proses pembakaran dihentikan sampai asap yang keluar dari cerobong menipis dan semua bahan baku menjadi arang. Arang dikeluarkan dan dipisahkan dengan bahan yang menjadi abu.
Penggilingan Arang
Setelah bara arang kulit durian dan serbuk kayu mati dinginkan 10 menit, hasil pengarangan dituangkan di atas permukaan kertas atau seng yang datar dan bersih, lalu dijemur 3 jam. Selanjutnya, arang digiling dengan menggunakan lesung ditumbuk hingga halus kira – kira 30 menit, hasil peggilingan diayak dengan ukuran ayakan 40 mesh.
Pembuatan Adonan Briket Arang
Arang yang telah halus dicampurkan dengan bahan perekat sampai membentuk semacam adonan. Pada proses ini dilakukan persentase bahan dengan bahan dengan perekatnya adalah 5 %. Kadar perekat dalam briket tidak boleh terlalu tinggi karena dapat mengakibatkan penurunan mutu briket dan menimbulkan banyak asap. Kadar perekat yang digunakan umumnya tidak lebih dari 5% (Sudradjat, Setiawan, dan Roliadi, 2005). Kemudian disiapkan campuran perekat kanji yang dilarutkan dalam air dengan perbandingan 1 : 4 kemudian dipanaskan. Perekat atau larutan tepung kanji yang digunakan adalah 5% dari berat campuran arang kulit durian dan serbuk kayu.
Pencetakan Adonan
Bahan yang telah tercampur rata ditimbang sebanyak 35,168 gram. Kemudian dimasukkan kedalam cetakan yang berbentuk slinder dengan ukuran diameter 4 cm dan tinggi 6 cm. Caranya adonan dimasukkan kedalam cetakan, kemudian ditekan atau dpress hingga mempat benar dengan dengan alat pengepres kempa dingin di laboratorium Teknologi Hasil Pertanian, Universitas Andalas Padang. Setelah itu dibiarkan 5 menit agar briket sesuai dengan cetakan. Pengempaan yang baik akan menghasilkan briket dengan bara yang cukup lama.
Pengeringan Briket
Briket dikeringkan di bawah sinar matahari 6 jam berturut – turut selama 2-3 hari. Menurut Achmad (1991), lama penjemuran dengan sinar matahari selama 3 hari dalam kondisi cuaca yang cerah, agar briket kering sempurna. Tujuannya agar briket cepat nyala ketika dinyalakan serta tidak berasap.
Pengamatan
Pengamatan-pengamatan pada penelitian ini adalah : kadar air, kadar abu, volatile matter, fixed carbon, laju pembakaran, kerapatan massa atau densitas, pengujian nilai kalor, dan kekuatan tekanan mekanik pada briket.
HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis Bahan Baku
Analisa kadar air dan kadar abu kulit durian dan serbuk kayu surian dapat dilihat pada Tabel 1.
264
Tabel 1. Kadar Air dan Kadar Abu Bahan Baku.
No. Bahan Baku Kadar Air (%) Kadar Abu (%)
1 Kulit Durian 11,20 5,73
2 Arang Kulit Durian 9,47 25,16
3 Serbuk Kayu Surian 10,78 0,57
4 Arang Serbuk Kayu 8,37 24,59
Kadar air kulit durian lebih tinggi dari pada serbuk kayu surian. Hal ini disebabkan oleh perbedaan sruktur kulit durian dan serbuk kayu surian itu sendiri, yaitu kulit durian memiliki ukuran lebih besar dan lebih tebal sedangkan serbuk kayu lebih kecil dan tipis. Menurut Hendra (1999), yang perlu dilakukan dalam pengolahan bahan baku adalah kadar air bahan baku. Kadar air material sebelum dilakukan proses pembuatan briket tidak lebih dari 12 %. Berdasarkan Tabel 1 dapat dilihat bahwa nilai analisa kadar air dari kulit durian dan serbuk kayu surian dibawah 12 %. Kadar abu kulit durian lebih tinggi dari pada serbuk kayu surian. Menurut Hatta (2007), kadar abu kulit durian sebesar 4 %. Jika dibandingkan pada Tabel 1 didapat sebesar 5,73 % kedua ini tidak jauh berbeda. Besarnya kadar abu sangat dipengaruhi oleh garam garam karbonat dari kalium, kalsium, magnesium dan kadar silika (Komarayati et al, 2004). Kandungan kadar abu yang tinggi dapat menurunkan nilai kalor briket arang sehingga akan menurunkan kualitas briket arang (Triono, 2006).
Analisis Sifat Kimia Briket Kadar Air
Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa tingkat perbandingan arang kulit durian dengan arang serbuk kayu surian berbeda nyata terhadap kadar air briket arang yang dihasilkan. Hasil analisa kadar air dapat dilihat pada Gambar 1. Kadar air tertinggi dihasilkan oleh perlakuan A (Arang kulit durian : 70% dan arang serbuk kayu : 30%) dengan nilai rata-rata berkisar 7,74%, sedangkan kadar air terendah dihasilkan oleh perlakuan E (Arang kulit durian : 30% dan arang serbuk kayu : 70%) dengan nilai rata-rata 4,05%. Data tersebut menunjukkan bahwa kadar air semakin tinggi jika jumlah arang kulit durian semakin banyak dan arang serbuk kayu semakin sedikit. Perlakuan A sebesar 70% arang kulit durian dan 30% arang serbuk kayu memiliki kadar air yang tinggi dari semua perlakuan. Kadar air yang tinggi disebabkan oleh sifat partikel arang kulit durian yang bersifat higroskopis terhadap air dan udara sekelilingnya dan kadar air bahan baku kulit durian lebih besar dari serbuk kayu surian yaitu 11,20% > 10,78%.
Gambar 1. Kadar Air Briket.
4.05 4.56 5.71 7.52 7.74 0 5 10 E D C B A Ka da r A ir Perlakuan
265
Kadar air semua perlakuan memenuhi SNI 016235-2000 yaitu ≤ 8%. Kadar air sangat erat kaitannya dengan dengan kerapatan briket arang, dimana semakin tinggi kerapatan maka sifat higroskopis briket arang semakin berkurang sehingga daya serap terhadap air akan semakin kecil, demikian pula sebaliknya. Hal ini disebabkan semakin tinggi kerapatan maka ronggarongga antar partikel arang akan semakin rapat karena padunya partikel-partikel tersebut sehingga tidak terdapat celah atau ruang kosong (Bahri, 2007).
Kadar Abu
Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa tingkat perbandingan arang kulit durian dengan arang serbuk kayu surian berbeda nyata terhadap kadar abu briket arang yang dihasilkan. Rata-rata kadar abu Briket yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Kadar Abu Briket.
Kadar abu rata-rata briket yang dihasilkan berkisar antara 13,12-19,41%. Kadar abu tertinggi dihasilkan oleh perlakuan A (70% arang kulit durian dan 30% arang serbuk kayu) dengan nilai rata-rata berkisar 19,41%, sedangkan kadar abu terendah dihasilkan oleh perlakuan E (30% arang kulit durian dan 70% arang serbuk kayu) dengan nilai rata-rata 13,12%. Kadar abu yang didapatkan tidak ada yang memenuhi SNI 01-6235-2000 yaitu maksimum 8%. Kadar abu yang tinggi disebabkan oleh jumlah kadar abu pada bahan pembuat briket. Kadar abu kulit durian pada tabel 1 sebesar 5,73%, sedangkan kadar abu briket kulit durian menjadi 25,16 %. Kadar abu serbuk kayu surian pada Tabel 1 sebesar 0,57 %, sedangkan kadar abu briket kayu surian menjadi 24,59 %.
Volatile Matter
Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa tingkat perbandingan arang kulit durian dengan arang serbuk kayu surian berbeda nyata terhadap volatille matter briket arang yang dihasilkan pada taraf nyata α = 5%. Rata-rata kadar volatile matter yang dihasilkan dapat dilihat pada Gamabar 3.
Gambar 3. Volatile Matter
13.12 14.96 16.65 18.42 19.41 0 10 20 30 E D C B A K ad ar A b u ( %) Perlakuan 39.64 40.98 41.86 43.34 44.58 35 40 45 A B C D E V ol at il m at te r (%) Perlakuan
266
Nilai rata-rata volatile matter berkisar antara 54,93-62,98%. Volatile matter semua perlakuan belum memenuhi SNI 01-6235-2000 yaitu < 15%. Menurut Hendra dalam Sinurat (2011) tinggi rendahnya volatile matter yang dihasilkan dipengaruhi oleh jenis bahan baku, sehingga perbedaan jenis bahan baku berpengaruh nyata pada nilai volatile matter tiap briket arang. Kadar zat menguap ditentukan oleh kesempurnaan proses karbonisasi, disamping itu kadar zat menguap juga dipengaruhi oleh suhu dan waktu pengarangan, semakin besar suhu pada waktu pengarangan maka semakin banyak zat menguap yang terbuang selama proses pengarangan sehingga kandungan zat menguap akan semakin kecil (Tampubolon, 2001 dalam Bahri, 2007).
Fixed Carbon
Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa tingkat perbandingan arang kulit durian dengan arang serbuk kayu surian berbeda nyata terhadap fixed carbon briket arang yang dihasilkan pada taraf nyata α = 5%. Rata-rata hasil analisa fixed carbon dapat dilihat pada Gambar 4. Dari Gambar 4 fixed carbon berkisar antara 33,05 - 38,23%, kadar fixed carbon briket arang kulit durian dengan arang serbuk kayu surian masih dibawah SNI 016235-2000 yaitu 76% Menurut Sinurat (2011). Fixed Carbon didalam arang dipengaruhi oleh nilai kadar abu dan zat menguap. Kadar fixed carbon akan bernilai tinggi apabila volatile matter rendah. Hal ini dapat dilihat dari perlakuan A,B,C,D dan E yang memiliki kadar abu : 19,41%, 18,42%, 16,65%, 14,96%, 13,12%, dan volatile matter : 39,64%, 40,98%, 41,86%, 43,34%, 44,58% yang sangat tinggi sehingga menghasilkan kadar fixed carbon yang sangat rendah.
Gambar 4. Fixed Carbon Briket Nilai Kalor
Hasil Sidik ragam menunjukkan bahwa tingkat perbandingan arang kulit durian dengan arang serbuk kayu surian berbeda nyata terhadap nilai kalor briket arang yang dihasilkan pada taraf nyata α = 5%. Rata-rata hasil analisa nilai kalor dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Nilai Kalor
33.05 33.07 33.5 37.03 38.23 30 35 40 B A E C D F ixw d C ar b on (%) Perlakuan 4278.63 4510.6 4666.03 4767.97 4903.8 3800 4000 4200 4400 4600 4800 5000 A B C D E Ni la i K al or (k al /g ) Perlakuan
267
Nilai kalor yang didapatkan pada penelitian ini tidak ada yang memenuhi SNI 01-6235-2000 yaitu 5000 kal/g. Nilai kalor juga dipengaruhi oleh kadar air dan kadar abu yang ada dalam briket. Nilai kalor juga dipengaruhi oleh kadar air dan kadar abu yang ada dalam briket arang, semakin rendah nilai kadar air dan kadar abu dalam briket arang maka akan meningkatkan nilai kalor briket arang yang dihasilkan. Sesuai dengan pernyataan Nurhayati (1974) cit bahri (2008), bahwa nilai kalor dipengaruhi oleh kadar air dan kadar abu yang ada pada briket arang. Apabila semakin tinggi kadar air dan kadar abu, maka nilai kalor yang dihasilkan rendah. Dapat dilihat pada perlakuan A yang memiliki kadar air dan kadar abu yang yang tinggi sehingga menghasilkan nilai kalor yang rendah sedangkan perlakuan E memiliki kadar air dan kadar abu yang rendah sehingga menghasilkan nilai kalor yang tinggi sebesar 4903,80 kal/g.
Analisa Sifat Fisik Briket Arang Kerapatan (Density)
Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa tingkat perbandingan arang kulit durian dengan arang serbuk kayu surian tidak berbeda nyata terhadap densitas briket arang yang dihasilkan pada taraf nyata α = 5%. Rata-rata hasil analisa densitas dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Densitas Briket.
Hasil analisa kerapatan rata-rata memenuhi nilai SNI 01-6235-2000 yaitu 0,5-0,6 g/cm2. Kerapatan berpengaruh terhadap kualitas briket arang. Karena adanya kerapatan yang tinggi dapat meningkatkan nilai kalor briket arang. Besar kecilnya kerapatan dipengaruhi oleh ukuran dan kehomogenan arang penyusun briket arang tersebut. Menurut Nurhayati (1983), dalam bahri (2008), semakin tinggi keseragaman ukuran serbuk arang maka akan menghasilkan briket arang dengan kerapatan dan keteguhan yang semakin tinggi. Menurut Hendra (2008), perbedaan jenis bahan baku sangat berpengaruh terhadap besarnya nilai kerapatan briket arang yang dihasilkan. Bahan baku yang mempunyai kerapatan tinggi akan menghasilkan briket arang dengan kerapatan tinggi, sedangkan bahan baku yang mempunyai kerapatan rendah akan menghasilkan briket arang dengan kerapatan rendah.
Kekuatan Tekan
Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa tingkat perbandingan arang kulit durian dengan arang serbuk kayu surian berbeda nyata terhadap kuat tekan briket arang yang dihasilkan pada taraf nyata α = 5%. Rata-rata hasil analisa kuat tekan dapat dilihat pada Gambar 7. 0.5946 0.5997 0.5993 0.6037 0.6198 0.58 0.59 0.6 0.61 0.62 0.63 A B C D E De ns ita s ( g/ cm 3) Perlakuan
268
Gambar 7. Kekuatan Tekan Briket
Keteguhan tekan briket merupakan kemampuan briket untuk memberikan daya tahan atau kekompakan briket terhadap pecah atau hancurnya briket jika diberikan beban pada benda tersebut. Semakin tinggi nilai keteguhan tekan briket arang berarti daya tahan briket terhadap pecah semakin baik (Triono, 2006). Penentuan keteguhan tekan ini bertujuan untuk mengetahui daya tahn briket untuk pengemasan dan memudahkan pengangkutan briket arang. Hasil analisa kekutan tekan rata-rata antara 3,14 – 5,01 N/cm2. Menurut Nurhayati (1983) dalam Bahri (2008), ukuran serbuk arang yang semakin seragam akan mempengaruhi keteguhan tekan dan kerapatan briket arang. Tingginya keteguhan tekan briket arang yang dihasilkan disebabkan oleh ukuran serbuk arang yang cenderung lebih seragam. Keteguhan tekan dipengaruhi juga oleh kadar abu, semakin tinggi kadar abu maka akan menghasilkan keteguhan tekan yang semakin rendah. Penggunaan perekat kanji pada penelitian ini bisa juga menyebabkan rendahnya nilai keteguhan tekan briket arang. Hal ini dikarenakan perekat kanji memiliki sifat tidak tahan lembab dan dapat menyerap air udara sekitar. Proses pencetakan briket arang juga akan mempengaruhi hasil dari keteguhan dari briket arang yang dihasilkan. Laju Pembakaran
Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa tingkat perbandingan arang kulit durian dengan arang serbuk kayu surian berbeda nyata terhadap laju pembakaran briket arang yang dihasilkan pada taraf nyata α = 5%. Rata-rata hasil analisa laju pembakaran dapat dilihat pada Gambar 8. Hasil uji lanjutan duncan menunjukkan bahwa semua perlakuan berbeda nyata. Menurut Syamsiro dan Saptoadi (2007) laju pembakaran biobriket paling cepat adalah pada komposisi biomassa yang memiliki banyak kandungan volatile matter (zat-zat yang mudah menguap). Semakin banyak kandungan volatile matter suatu biobriket maka semakin mudah biobriket tersebut terbakar, sehingga laju pembakaran semakin cepat. Kecepatan pembakaran juga dipengaruhi struktur bahan, kadar karbon terikat, keras dan lunaknya bahan meskipun secara teori jika kadar volatil nya tinggi maka akan mudah terbakar dan kecepatan pembakaran lebih tinggi (Jamilatun, 2011).
3.14 3.39 4.54 4.92 5.01 0 2 4 6 A B C D E K u at T ek an (N /c m 2 Perlakuan
269
Gambar 8. Laju Pembakaran Briket. Analisa Kelayakan Usaha
Faktor ekonomis merupakan faktor terpenting dalam suatu perancangan produk dan diharapkan biaya seminimal mungkin. Elemen biaya yang harus diperhatikan dengan Asumsi :
a. Rendemen kulit durian menjadi arang sebesar 12,03% =(100/12,03) x 0,3 kg = 2,49 kg b. Rendemen serbuk kayu surian menjadi arang sebesar 13,34 % =(100/13.34) x 0,7 kg = 5,24 kg.
1. Biaya tetap Biaya tetap adalah biaya yang dalam periode waktu tertentu jumlahnya tetap, tidak bergantung pada jumlah produk yang dihasilkan. Contohnya biaya peralatan, biaya bunga modal dan asuransi, biaya sewa bangunan dan biaya pajak alat dan mesin. Perhitungan Biaya 1. Biaya tetap a. Biaya penyusutan alat (D) dihitung dengan metode linear :
D= Rp 4.572.000
b. Biaya bunga modal dan asuransi (I) :
I = Rp 571.500 c. Biaya sewa bangunan = Rp. 1.000.000,-/tahun d. Biaya pajak alat dan mesin = 1% x Rp 5.080.000 = Rp 50.800 Total biaya tetap = Rp 5.194.300 2. Biaya Variabel
a. Biaya perbaikan dan perawatan alat = 13,5% x 5.080.000 = Rp. 685.000 b. Upah tenaga kerja = 20.000 x 2 x 300 = Rp. 12.000.000
c. Biaya bahan baku :
c.1 Arang kulit durian (0,3 kg) = Rp 37,35 c.2 Arang Serbuk kayu (0,7 kg)= Rp 366,8 c.3 Tepung kanji (0,05 kg) = Rp 600 c.4 Air (100 ml/kg) = Rp 0,1
c.5 Listrik ( 2 kilowatt) = Rp 200
c.6 Kemasan (50 bungkus) = Rp 500 Total = Rp 1.704,25
Total biaya bahan baku/tahun = Rp 1.634,5 x 50 x 300 = Rp 25.563.750 Total biaya variabel = Rp 38.248.750/tahun
1. Total biaya produksi = Total biaya tetap + Total biaya variabel = Rp 5.194.300 + Rp 38.248.750 = Rp 43.443.050 Total biaya produksi / hari = Rp 43.443.050/300 = Rp 144.810,1667 Produksi briket arang dalam setahun = 50 kg x 300 = 15.000 kg / tahun Biaya produksi briket/unit =2.896,20- /kg
2. Harga pokok penjualan/hari =2.896,20- /kg Harga jual = Rp 2.896,20+ (2.896,20 x 30%) = Rp 3.765,061 Keuntungan = Harga jual – harga pokok penjualan / hari = Rp 3.765,061 - 2.896,20 = Rp 868.86 Pendapatan / hari = Jumlah produksi x Harga
0.59 0.66 0.71 0.75 0.83 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 A B C D E L aj u P em b ak ar an (g/ d et ik ) Perlakuan
270
briket arang / kg = 50 kg x Rp 3.765,061 = Rp 188.253,05 Keuntungan / hari = Pendapatan – Total biaya produksi / hari = Rp 188.253.05 – Rp 144.810.1667 = Rp 43.442,88 Keuntungan/tahun = Rp 43.442,88 x 300 = Rp 13.032.864.99
3. Benefit Cost Ratio (B/C) =1,29 Nilai B/C > 1 (besar dari 1), dapat disimpulkan bahwa usaha pembuatan briket arang ini layak untuk dikembangkan.
4. Break Even Point (BEP)
BEP = 11.538,49 kg/tahun Dari hasil perhitungan BEP diketahui bahwa jika produsen mampu menjual 11.538,49 kg/tahun maka titik impas akan tercapai.
KESIMPULAN
1. Perbedaan perlakuan perbandingan pembuatan briket arang memberikan pengaruh terhadap uji kadar air, kadar abu, kualitas nilai kalor, volatile matter, fixed carbon, dan kekuatan tekan yang dilakukan, kecuali densitas yang tidak memberikan pengaruh terhadap pembuatan briket arang
2. Perlakuan terbaik ditinjau dari segi nilai kalor adalah perlakuan E : 30% arang kulit durian + 70% arang serbuk kayu sebesar 4903,803 Kal/gram. Hasil analisa sifat kimia dan fisik briket arang dari kulit durian dan serbuk kayu surian rata-rata belum memenuhi SNI 01-6235-2000 briket arang
3. Briket arang ini layak untuk dikembangkan dari segi analisa kelayakan usahanya dengan keuntungan /tahun Rp 13.032.864,99, BCR = 1,29 dan mampu mencapai titik impas (BEP) dengan penjualan 11.538,49 kg/tahun.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Andalas yang telah mendorong dan membantu penelitian ini dan kepada seluruh pihak yang telah membantu terlaksananya penelitian.
DAFTAR PUSTAKA
Achmad, R. 1991. Briket Arang Lebih Baik dari Kayu Bakar. Jurnal Neraca 10 (4) : 21-22.
Alinaysah, 1985, Mutu dan Cara Uji Arang Briket, Departemen Perindustrian Jakarta. Bahri, S, 2007. Pemanfaatan Limbah Industri Pengolahan Kayu Untuk Pembuatan
Briket Arang dalam Mengurangi Pencemaran Lingkungan di Nangroe Aceh Darussalam, Tesis, USU e-Repository 2008.
Detti, Yuniata A. Kualitas Kayu Surian (Toona sureni MERR) Sebagai Kayu Unggulan Kabupaten Tana Toraja.Universitas Hasanuddin. Makassar.
Hatta, V. 2007. Manfaat Kulit Durian Selezat Buahnya. UNILA. Lampung.
Hendra, D. 1999. Bahan Baku Pembuatan Arang dan Briket Arang, Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan. Bogor.
271
Hendra, D & S, Darmawan. 2000. Pembuatan Briket Arang Serbuk Gergajian Kayu dengan penambahan Tempurung Kelapa. Buletin Penelitian Hasil Hutan. Bogor 18(1):1-9.
Jamilatun, S. 2011. Kualitas Sifat-sifat Penyalaan dari Pembakaran Briket Tempurung Kelapa, Briket Serbuk Gergaji Kayu Jati, Briket Sekam Padi dan Briket Batubara, Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “kejuangan” Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam Indonesia, Program Studi Teknik Kimia, Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta. Yogyakarta.
Jati E dan Santoso AB,2005. Penentuan Kalor Bakar Arang Dari Sejumlah Jenis Kayu dan Lama Pirolisis. J Fisika Indonesia, F MIPA UGM Yogyakarta IX(28):11-13.
Komarayati, Sri., 2009, Kajian Kegunaan Arang dan Produk Turunan Arang yang dibuat dari Limbah Kayu, Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan, Buletin Hasil Hutan 15(1):53-62
Nurhayati, T. 1974. Catatan Singkat Tentang Kualitas Arang Kayu Sehubungan dengan Kegunaannya. Majalah Kehutanan Indonesia. Vol.1 Jakarta.
Pari G. 2002.Teknologi Alternatif Pemanfaatan Limbah Industri Pengolahan Kayu. Makalah M.K. Falsafah Sains. Program Pascasarjana IPB, Bogor.
Saleh, M dan Rusliana Erna. 2010. Karakteristik Briket Bioarang Limbah Pisang dengan Perekat Tepung Sagu ,Seminar Rekayasa Kimia dan Proses, Prodi Teknologi Hasil Pertanian, Fak. Pertanian Universitas Khairun. Ternate.
Sinurat, E. 2011. Studi Pemanafaatan Briket Kulit Jambu Mete dan Tongkol Jagung Sebagai Bahan Bakar Alternatif. Skripsi. Jurusan Mesin Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin, Makassar.
Sudradjat, R. Setiawan, D dan Roliadi, H, 2005. Teknik Pembuatan dan Sifat Briket Arang dari Tempurung dan Kayu dari Tanaman Jarak Pagar. Pusat Penelitian Hasil Hutan Bogor.
Syamsiro, M & Saptoadi, H. 2007. Pembakaran Briket Biomassa Cangkang Kakao : Pengaruh Temperatur Udara Preheat, Seminar Nasional Teknologi 2007 (SNT 2007), Yogyakarta.
Tampubolon, D. 2001. Pembuatan Briket arang Kotoran Sapi Perah dengan Penambahan Tempurung Kelapa, Skripsi. Jurusan Ilmu Produksi Ternak Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Triono, A 2006. Karakteristik Briket Arang dari Campuran Serbuk Gergajian Kayu Afrika (Maesopis eminii, Engl.) dan Sengon (Paraserianthes falcataria, L. Nielsen) dengan Penambahan Tempurung Kelapa (Cocos nucifera, L.). Departemen Hasil Hutan. Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
