TINJAUAN PUSTAKA
Energi
Menurut Daryanto (2007) 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).
Situasi energi di Indonesia tidak lepas dari situasi energi dunia.Konsumsi
energi dunia yang makin meningkat membuka kesempatan bagi Indonesia untuk
mencari sumber energi alternatif untuk memenuhi kebutuhannya sendiri. Seperti
diketahui Indonesia sangat berkepentingan untuk menggantikan sumber daya
energi minyak dengan sumber daya energi lainnya karena minyak merupakan
sumber daya energi yang menghasilkan devisa selain gas alam. Oleh karena itu,
sektor-sektor perekonomian yang memanfaatkan minyak sedapat mungkin
menggantikannya dengan sumber daya lain seperti gas alam, batubara, panas
bumi, listrik tenaga air, dan biomassa yang tersedia dalam jumlah besar
(Reksohadiprojo, 1988).
Bahan Bakar
Bahan bakar adalah istilah popular media untuk menyalakan api. Bahan
bakar dapat bersifat alami (ditemukan langsung dari alam), tetapi juga bersifat
buatan (diolah dengan teknologi maju).Bahan bakar alami misalnya kayu bakar,
batubara, dan minyak bumi.Bahan bakar buatan misalnya gas alam cair dan
menghasilkan panas. Panas inilah yang sebenarnya dibutuhkan manusia dari
proses pembakaran, disamping cahaya akibat nyalanya (Ismun,1993).
Sepanjang sejarah, berbagai jenis bahan telah digunakan sebagai bahan
bakar (bergantung pada ketersediaannya di suatu wilayah tertentu). Berikut ini
adalah beberapa jenis bahan bakar yang kita gunakan: batubara, minyak jelantah,
gas alam, propane, etanol, methanol, biomassa (Walker, 2008).
Biomassa
Biomassa adalah bahan organik yang dihasilkan melalui proses
fotosintesis baik berupa produk maupun buangan. Contoh biomassa antara lain
adalah tanaman, pepohonan, rumput, limbah pertanian, limbah hutan, tinja, dan
kotoran ternak. Selain digunakan untuk tujuan primer serat, bahan pangan, pakan
ternak, minyak nabati, bahan bangunan, dan sebagainya.Biomassa juga digunakan
sebagai sumber energi (bahan bakar).Yang digunakan adalah bahan bakar
biomassa yang nilai ekonomisnya rendah atau merupakan limbah setelah diambil
produk primernya (Pari dan Hartoyo, 1983).
Sedangkan menurut Silalahi (2000), biomassa adalah campuran material
organik yang kompleks, biasanya terdiri dari karbohidrat, lemak protein dan
mineral lain yang jumlahnya sedikit seperti sodium, fosfor, kalsium, dan
besi.Komponen utama tanaman biomassa adalah karbohidrat (berat kering±75%),
lignin (± 25%) dimana dalam beberapa tanaman komposisinya berbeda-beda.
Energi biomassa dapat menjadi sumber energi alternatif pengganti bahan
bakar fosil (minyak bumi) karena beberapa sifatnya yang menguntungkan yaitu,
dapat dimanfaatkan secara lestari karena sifatnya yang dapat diperbaharui, relatif
juga dapat meningkatkan efisiensi pemanfaatan sumber daya hutan dan pertanian
(Widardo dan Suryanta, 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
listirik, energi panas atau energi mekanik (penggerak). Dengan melihat potensi
besar ini, maka pemanfaatannya untuk energi akan memberi kontribusi yang
cukup berarti dalam pemenuhan kebutuhan energi masyarakat. Pada kenyataannya
meskipun potensi energi biomassa relatif besar namun pemanfaatannya sampai
saat ini belum optimal (Daryanto, 2007).
Bioarang
Bioarang merupakan arang (salah satu jenis bahan bakar) yang dibuat dari
aneka macam bahan hayati atau biomassa, misalnya kayu, ranting, daun-daunan,
rumput, jerami, kertas maupun limbah pertanian lainnya yang dapat dikarbonisasi.
Bioarang ini dapat digunakan melalui proses pengolahan salah satunya adalah
menjadi briket bioarang (Archenita,dkk., 2011).
Sedang menurut Johannes (1991), bioarang adalah arang yang diproses
dengan membakar biomassa kering tanpa udara (pirolisi). Energi biomassa yang
diubah menjadi energi kimia inilah yang disebut dengan bioarang.
Briket
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
dengan sedikit campuran perekat.Briket Batubara ini dibagi lagi menjadi dua
jenis, yaitu briket batubata 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 bio-batubara. Biobriket
adalah bahan bakar padat yang terbuat dari bahan baku biomassa dengan
campuran sedikit perekat. Komposisi masing-masing jenis perekat tersebut
adalah: 80%-95% batubara dan 5%-20% perekat untuk briket batubara tanpa
karbonisasi, 80%-90% batubara dan 5%-15% perekat untuk briket batubara
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 (Sulistyanto, 2006).
Briket bioarang yang didefinisikan sebagai bahan bakar yang berwujud
padat dan berasal dari sisa-sisa bahan organik yang telah mengalami proses
pemampatan dengan daya tekan tertentu. Briket bioarang dapat menggantikan
penggunaan kayu bakar yang mulai meningkat konsumsinya. Selain itu harga
briket bioarang relatif murah dan terjangkau oleh masyarakat (Hambali, dkk.,
2007).
Pembuatan briket arang dari limbah dapat dilakukan dengan menambah
bahan perekat, dimana bahan baku diarangkan terlebih dahulu kemudian
ditumbuk, dicampur perekat, dicetak dengan sistem hidrolik maupun dengan
Hartoyo (1983) menyimpulkan bahwa briket arang yang dihasilkan setaraf dengan
arang buatan Inggris dan memenuhi persyaratan yang berlaku di Jepang karena
menghasilkan kadar abu dan zat yang menguap rendah serta tinggi kadar karbon
terikat dan nilai kalor.
Menurut Schuchart, dkk (1996) pembuatan briket dengan penggunaan
bahan perekat akan lebih baik hasilnya jika dibandingkan tanpa menggunakan
bahan perekat. Disamping meningkatkan nilai bakar dari bioarang, kekuatan
briket arang dari tekanan luar juga lebih baik (tidak mudah pecah).
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 tetap (± 350 )
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 (Sukandarrumidi, 1995).
Persyaratan arang briket yang baik adalah bersih, tidak berdebu, dan
berbau, mempunyai kekerasan yang merata, kadar abu serendah mungkin, nilai
kalor setara dengan bahan bakar lain, menyala dengan baik dan memberikan
panas secara merata serta harganya bersaing dengan bahan bakar lain
(Said, 1996).
Keunggulan Briket Bioarang
Keuntungan yang diperoleh dari penggunaan briket bioarang antara lain
adalah biayanya amat murah. Alat yang digunakan untuk pembuatan briket
perlu membeli karena berasal dari sampah, daun-daun kering, limbah pertanian.
Bahan baku untuk pembuatan arang umumnya telah tersedia disekitar kita. Briket
bioarang dalam penggunaannya menggunakan tungku yang relatif kecil
dibandingkan dengan tungku yang lainnya (Andry, 2000).
Kelemahan Briket Bioarang
Sumber bahan baku yang melimpah di Indonesia menjadikannya sebagai
sumber daya energi yang paling menjanjikan. Namun selain sumber daya yang
melimpah dan keamanan yang lebih terjamin, biomassa juga memiliki celah-celah
keterbatasan yang perlu dipertimbangkan sebelum benar-benar menjadikannya
sebagai primadona energi alternatif di Indonesia.
Salah satu keterbatasan dari biomassa adalah ketersediaannya
(availabilty). Meskipun secara agregat, biomassa memiliki jumlah yang
melimpah, namun pada kenyatannya sumber daya tersebut tersebar jauh di
beberapa lokasi dalam kuantitas yang lebih kecil. Selain itu, biomassa memiliki
karakter musiman yang berarti tidak selalu tersedia sepanjang waktu. Biomassa
juga memiliki konten energi yang relatif jauh lebih kecil dibandingkan para
pesaingnya. Masalah ketersediaan ini menjadikan sistem logistik menjadi isu
penting dalam pemberdayaan biomassa. Penggunaan sistem multi-biomass
resources, pemilihan lokasi, sistem transportasi, kapasitas pabrik, dan
ketersediaan dana tentunya akan menjadi faktor pembatas yang vital (Wibowo,
Perekat
Perekat adalah suatu zat atau bahan yang memiliki kemampuan untuk
mengikat dua benda melalui ikatan permukaan. 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 kayu.
- 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 (Ruhendi, dkk., 2007).
Berdasarkan sumber dan komposisi kimianya, perekat dibagi menjadi 3 bagian
yaitu:
1. Perekat yang berasal dari tumbuhan seperti kanji.
2. Perekat yang berasal dari hewan seperti perekat kasein.
3. Perekat sintetik yaitu perekat yang dibuat dari bahan sintetis contohnya
urea formaldehid (Hartomo, 1992).
Salah satu persyaratan yang perlu diperhatikan dalam memilih extender
perekat adalah bahan harus memiliki daya rekat yang kuat.Bahan yang memiliki
daya rekat yang cukup biasanya yang mengandung protein dan pati khususnya
amylopektin yang cukup tinggi seperti terigu, tapioka, maizena, sagu
Kanji adalah perekat tapioka yang dibuat dari tepung tapioka dicampur air
dalam jumlah tidak melebihi 70% dari berat serbuk arang dan kemudian
dipanaskan sampai berbentuk jeli.Pencampuran kanji dengan serbuk arang
diupayakan dengan merata. Dengan cara manual pencampuran dilakukan dengan
meremas-remas menggunakan tangan, secara maksimal dilakukan oleh alat mixer
(Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan, 1994).
Kelapa Sawit
Klasifikasi botani kelapa sawit adalah sebagai berikut:
Divisi : Tracheophyta
Subdivision : Pteropsida
Kelas : Angiospermae
Subkelas : Monocotiledonae
Ordo : Cocoidae
Familia : Palmae
Genus : Elaies
Spesies : Elaies guinensis
Varietas : Dura, Psifera, Tenera
Buah kelapa sawit secara umum terbagi dalam 3 bagian yaitu:
a. Kulit buah
Merupakan bagian terluar buah kelapa sawit.Bagian ini berfungsi sebagai
pelindung mesokarp.
b. Daging buah (Mesokarp)
Merupakan bagian utama buah kelapa sawit karena dari inilah ninyak
c. Tempurung atau cangkang (Endocarp)
Tempurung merupakan bagian buah kelapa sawit yang berfungsi
melindungi inti.
d. Inti buah kelapa sawit (Endosperm)
Kernel merupakan bagian terpenting kedua setelah mesokarp dapri inti
inilah akan dihasilkan PKO.
(Mustafa, 2004)
Kelapa sawit merupakan tanaman tropis penghasil minyak nabati yang
hingga saat ini diakui paling produktif dan ekonomis dibandingkan tanaman
penghasil minyak nabati lainnya.Jika dibandingkan dengan kelapa (nyiur), bahwa
suatu kebun kelapa sawit yang keadaannya kurang baik sekalipun masih
memberikan hasil minyak yang lebih tinggi daripada kebun kelapa yang
terpelihara baik (Mangoensoekarjo dan Semangun, 2003).
Buah kelapa sawit menghasilkan dua jenis minyak.Minyak yang berasal
dari daging buah (mesokarp) berwarna merah.Jenis minyak ini dikenal sebagai
minyak kelapa sawit kasar atau crude palm oil (CPO). Sedangkan minyak yang
kedua berasal dari inti kelapa sawit, tidak berwarna, dikenal sebagai minyak inti
kelapa sawit atau palm kernel oil (PKO). Minyak yang kedua ini komposisi kimia
dan warnanya hampir sama dengan minyak kelapa nyiur. Di samping minyak,
buah kelapa sawit juga menghasilkan bahan padatan berupa sabut, cangkang
(tempurung), dan tandan buah kosong kelapa sawit.Bahan padatan ini
dimanfaatkan untuk sumber energi, pupuk, makanan ternak, dan bahan untuk
Limbah Pabrik Kelapa Sawit
Perkembangan areal perkebunan kelapa sawit yang diikuti dengan
pembangunan pabrik yang cukup pesat akan mempengaruhi lingkungan sekitar
terutama lingkungan badan penerima limbah. Untuk mengurangi dampak negatif
pabrik pengolah kelapa sawit yang mengacu pada undang-undang No. 4 tahun
1982 dan peraturan pemerintah, maka pengendalian limbah pabrik kelapa sawit
harus dilakukan dengan baik. Pengendalian limbah pabrik kelapa sawit dapat
dilakukan dengan cara pemanfaatan, pengurangan volume limbah dan
pengawasan mutu limbah (Naibaho, 1996).
Industri pengelolaan buah kelapa sawit menjadi minyak sawit atau CPO
(Crude Palm Oil) dan inti sawit juga akan menghasilkan limbah yang terdiri dari
limbah padat, limbah cair, dan gas. Limbah cair dan padat PKS merupakan bahan
organik yang mengandung hara yang diperlukan oleh tanaman, oleh karena itu
aplikasi limbah padat dan cair tersebut merupakan usaha daur ulang sebagian hara
(nutrient recycling) yang terikut melalui panen Tandan Buah Segar (TBS) Kelapa
Sawit, sehingga akan mengurangi biaya pemupukan yang tergolong sangat tinggi
untuk budidaya tanaman Kelapa Sawit (Nainggolan dan Susilawati, 2011).
Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) adalah salah satu limbah yang
dihasilkan oleh pabrik kelapa sawit yang tersedia dalam jumlah besar dan
berkesinambungan sepanjang tahun.Sampai saat ini TKKS belum dimanfaatkan
seluruhnya, sebahagian besar TKKS masih dibakar pada Incenerator dan abunya
dipergunakan sebagai pupuk Kalium di perkebunan Kelapa Sawit.TKKS dapat
kompos, bahan pengisi kertas atau pulp, bahan partikel arang briket, polipot, dan
lain-lain (Nainggolan dan susilawati, 2011).
Limbah padat yang dihasilkan oleh pabrik pengolah kelapa sawit ialah
tandan kosong, serat, dan tempurung.
Tabel 1. Rendemen Limbah Padat
Jenis Persentase terhadap TBS Hasil proses
Basah Kering
Tandan kosong 21 – 23 10 – 12 Bantingan
Serat 8 – 11 5 – 8 Screw press
Tempurung 5 4 Shell Separator
(Naibaho, 1996)
Kompor
Kompor adalah alat masak yang menghasilkan panas tinggi. Biasanya
kompor ditemukan di dapur dan bahan bakarnya dapat dibedakan menjadi tiga
jenis, yaitu cair, padat, dan gas. Pada dasarnya jenis kompor yang banyak
digunakan oleh masyarakat adalah kompor minyak tanah dan kompor gas.
Meskipun demikian, masih ada jenis lain yang juga bisa dijadikan sebagai alat
memasak. Apalagi, kondisi saat ini di mana harga bahan bakar untuk kompor
minyak dan gas semakin mahal maka mulai perlu diperhatikan kembali berbagai
jenis kompor dengan alternatif bahan bakar tanpa minyak dan gas
(Kuncoro dan Damanik, 2005).
Berdasarkan bahan bakarnya, kompor dapat dibagi menjadi beberapa jenis
sebagai berikut :
1. Kompor minyak tanah
Kompor minyak tanah merupakan jenis alat masak yang paling banyak
warung/rumah makan.Seperti namanya, kompor ini berbahan bakar minyak
tanah. Namun demikian, kelemahan kompor minyak tanah bila pembakaran
kurang sempurna maka api berubah menjadi kuning/merah sehingga
menimbulkan jelaga.
2. Kompor gas
Kompor ini berbahan bakar yang biasa digunakan di rumah tangga ataupun
warung, yaitu jenis LPG.Keunggulan kompor ini adalah emisi yang
dikeluarkan relatif lebih sedikit dan tidak cenderung menyebabkan wadah
masak menjadi hitam atau tidak merusak panci.Selain itu, memasak dengan
menggunakan kompor gas lebih cepat dibandingkan memasak dengan
menggunakan kompor minyak tanah.Kompor ini memiliki kelemahan, yaitu
harga kompornya cukup mahal dan bahan bakarnya pun mahal.
3. Kompor listrik
Prinsip kerja kompor ini adalah mengubah energi listrik menjadi energi panas.
Umumnya kompor ini cukup mahal.
4. Kompor biogas
5. Tungku kayu bakar dan arang
6. Tungku serbuk gergaji
7. Kompor briket(Eriko, 2008).
Kompor Briket Bioarang
Kompor briket adalah alat masak yang menggunakan bahan bakar dari
briket batubara atau campuran dari biomassa dan batubara. Bahan yang digunakan
penampilan, daya tahan kompor, maupun mobilitas (mudah dipindahkan atau
tidak). Beberapa bahan dasar yang digunakan untuk membuat kompor batubara :
1. Logam
2. Bata atau semen
3. Keramik
4. Gerabah
Pada dasarnya, tahapan membuat kompor briket batubara tidak jauh berbeda
dengan membuat kompor biasa yang berbahan minyak tanah
(Kuncoro dan Damanik, 2005).
Perancangan kompor biobriket dilakukan sedemikian rupa dengan
membagi menjadi beberapa bagian yaitu ruang penampung bahan bakar (minyak
jelantah dan biobriket), saringan udara dan kaki penyangga.Kerangka dan
saringan udara dibuat secara terpisah antara bagian yang satu dengan yang lainnya
sehingga dapat dibongkar pasang. Kompor biobriket memiliki tinggi 20 cm, lebar
18 cm, dan diameter 15 cm. Ruang pembakaran merupakan tempat menampung
minyak jelantah dan biobriket (Sigalingging dan Rohanah, 2011).
Pembakaran merupakan oksidasi cepat bahan bakar disertai dengan
produksi panas, atau panas dan cahaya.Pembakaran sempurna bahan bakar terjadi
hanya jika ada pasokan oksigen yang cukup.Oksigen (O2) merupakan salah satu
elemen bumi paling umum yang jumlahnya mencapai 20,9% dari udara.Bahan
bakar padat atau cair harus diubah ke bentuk gas sebelum dibakar.Biasanya
diperlukan panas untuk mengubah cairan atau padatan menjadi gas. Bahan bakar
gas akan terbakar pada keadaan normal jika terdapat udara yang cukup. Hampir
elemen lainnya.Nitrogen dianggap sebagai pengencer yang menurunkan suhu
yang harus ada untuk mencapai oksigen yang dibutuhkan untuk pembakaran.
Nitrogen mengurangi efisiensi pembakaran dengan cara menyerap panas dari
pembakaran bahan bakar dan mengencerkan gas buang. Nitrogen juga
mengurangi transfer panas pada permukaan alat penukar panas, juga
meningkatkan volum hasil samping pembakaran, yang juga harus dialirkan
melalui alat penukar panas sampai ke cerobong. Nitrogen ini juga dapat
bergabung dengan oksigen (terutama pada suhu nyala yang tinggi) untuk
menghasilkan oksida nitrogen (NOx), yang merupakan pencemar beracun.Karbon,
hidrogen dan sulfur dalam bahan bakar bercampur dengan oksigen di udara
membentuk karbon dioksida, uap air dan sulfur dioksida, melepaskan panas
masing-masing 8.084 kkal, 28.922 kkal dan 2.224 kkal.Pada kondisi tertentu,
karbon juga dapat bergabung dengan oksigen membentuk karbon monoksida,
dengan melepaskan sejumlah kecil panas (2.430 kkal/kg karbon). Karbon terbakar
yang membentuk CO2akan menghasilkan lebih banyak panas per satuan bahan
bakar daripada bila menghasilkan CO atau asap. Setiap kilogram CO yang
terbentuk berarti kehilangan panas 5654 kKal (8084 – 2430).
Reaksi kimia pada proses pebakaran adalah sebagai berikut :
C + O2 CO2 + 8.024 kkal/kg
2 C + O2 2 CO + 2.430 kkal/kg Karbon
2 H2 + O2 2 H2O + 28.922 kkal/kg Hidrogen
S + O2 SO2 + 2.224 kkal/kg Sulfur
(Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia, 2006).
Tujuan dari pembakaran yang baik adalah melepaskan seluruh panas yang
terdapat dalam bahan bakar. Hal ini dilakukan dengan pengontrolan “tiga T”
1. Temperature/Suhu yang cukup tinggi untuk menyalakan dan menjaga
penyalaan bahan bakar.
2. Turbulence/Turbulensi atau pencampuran oksigen dan bahan bakar yang
baik
3. Time/Waktu yang cukup untuk pembakaran yang sempurna.
Gambar 1.Pembakaran yang sempurna, yang baik dan tidak sempurna
(Biro Efisiensi Energi, 2004)
Jumlah O2 tertentu diperlukan untuk pembakaran yang sempurna dengan
tambahan sejumlah udara (udara berlebih) diperlukan untuk menjamin
pembakaran yang sempurna. Walau demikian, terlalu banyak udara berlebih akan
mengakibatkan kehilangan panas dan efisiensi. Tidak seluruh bahan bakar diubah
menjadi panas dan diserap oleh peralatan pembangkit. Sehingga tantangan utama
dalam efisiensi pembakaran adalah mengarah ke karbon yang tidak terbakar
(dalam abu atau gas yang tidak terbakar sempurna), yang masih menghasilkan CO
selain CO2.
Menurut Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia (2006), karbon
terbakar yang membentuk CO2akan menghasilkan lebih banyak panas per satuan
Minyak goreng bekas
Minyak jelantah adalah suatu jenis minyak yang diperoleh dari sisa hasil
penggorengan berbagai macam kebutuhan (konsumsi) rumah tangga, jenis minyak
ini dapat dijumpai dimana saja, seperti di restoran-restoran, pabrik-pabrik
pengolahan konsumsi rumah tangga, warung makan, penjual gorengan dipinggir
jalan sampai hampir di setiap kehidupan rumah tangga. Atau dengan pengertian
lain minyak jelantah (waste cooking oil) merupakan limbah dan bila ditinjau dari
komposisi kimianya, minyak jelantah mengandung senyawa-senyawa yang
bersifat karsinogenik, yang terjadi selama proses penggorengan. Jadi jelas bahwa
pemakaian minyak jelantah yang berkelanjutan dapat merusak kesehatan manusia,
menimbulkan penyakit kanker, dan akibat selanjutnya dapat mengurangi
kecerdasan generasi berikutnya.Untuk itu perlu penanganan yang tepat agar
limbah minyak jelantah ini dapat bermanfaat dan tidak menimbulkan kerugian
dari aspek kesehatan manusia dan lingkungan (Mukhibin, 2010).
Penggunaan jelantah sebagai bahan bakar berdampak positif, karena jika
dibuang minyak jelantah bisa mencemari lingkungan dan jika dipakai berulang 3
hingga 4 kali akan memicu penyakit kanker. Kandungan asam lemak bebas/jenuh
(ALB) yang sangat tinggi pada minyak jelantah juga bisa menyebabkan
kolesterol, hipertensi, kanker, dan penyumbatan peredaran darah bagi
penggunanya.Jenis formulasi yang terkandung dalam minyak jelantah itu tidak
larut dalam air dan dapat mencemari lingkungan bila dibuang ke dalam air dan
tanah. Limbah minyak goreng (waste of vegetable oil) memiliki potensi sebagai
menurunkan 100% emisi gas buangan Sulfur dan CO2 serta CO sampai dengan
50% (Antarnews, 2011).
Biobriket dimasukkan dalam ruang pembakaran yang telah diisi dengan
minyak jelantah sehingga biobriket terendam ke dalam minyak jelantah
tersebut.Tinggi minyak diatur sedemikian sesuai dengan tinggi minyak yang
diinginkan, tinggi minyak diukur dari dasar ruang pembakaran.Hal ini
menunjukkan berapa bagian biobriket yang terendam yang disebut sebagai tinggi
minyak (1 cm; 1.5 cm; 2 cm).Jarak antar lubang dengan tinggi minyak jelantah
sangat berpengaruh dalam reaksi pembakaran (Sigalingging dan Rohanah, 2011).
Jelaga
Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), Jelaga adalah butiran
halus berwarna hitam yang terjadi akibat asap lampu atau obor, jelaga sering juga
disebut dengan istilah sulang. Penyebab timbulnya jelaga biasanya karena
pembakaran yang tidak sempurna atau terlalu banyak asap yang berwarna
kehitaman, sehingga menyebabkan pembakaran menjadi berjelaga.
Briket dengan kualitas yang baik diantaranya memiliki tekstur yang halus,
tidak mudah pecah, keras, aman bagi manusia dan lingkungan dan juga memiliki
sifat-sifat penyalaan yang baik, diantaranya adalah: mudah menyala, waktu nyala
cukup lama, tidak menimbulkan jelaga, asap sedikit cepat hilang dan nilai kalor
yang cukup tinggi. Lama tidaknya menyala akan mempengaruhi kualitas dan
efisiensi pembakaran, semakin lama menyala dengan nyala api konstan akan
Lama Pemanasan
Perlu diadakan uji nyala guna mengetahui apakah superkarbon yang dibuat
dapat berfungsi sebagaimana mestinya. Parameter yang diamati mencakup lama
penyalaan dan daya tahan bara hingga menjadi abu. Hasil pengujian menunjukkan
bahwa sebuah superkarbon seberat 200gr sanggup mendidihkan air sebanyak 2
liter dalam waktu 45 menit (Kurniawan dan Marsono, 2008).
Menurut Jamilatun (2011) waktu pendidihan air yang paling mudah adalah
dengan bahan bakar briket batubara dengan waktu 5 menit. Karena bahannya
cukup kering, maka mudah terbakar dengan api yang besar, sehingga mudah
mendidih. Tapi kalau dilihat waktunya hampir sama semua briket untuk
memanaskan air 1 liter membutuhkan waktu yang hampir sama pada kisaran 5-7
menit, dengan suhu maksimal 100 . Dilihat dari lama tidaknya untuk
memanaskan air relatif tidak dipengaruhi oleh jenis briketnya, panas yang
dihasilkan dari pembakaran briket masih cukup banyak yang hilang ke
lingkungan.
Volume Minyak
Kebutuhan minyak dapat diperoleh dari lama masak yang dibutuhkan
untuk memasak air.Pengaruh jarak antar lubang dengan tinggi minyak terhadap
volume minyak yang dibutuhkan dalam pemanasan air volume 1 liter dan 3 liter
sangat nyata perbedaannya dalam Sigalingging dan Rohanah (2011).
Viskositas adalah ukuran yang menyatakan kekentalan suatu cairan atau
fluida.Kekentalan merupakan sifat cairan yang berhubungan erat dengan
hambatan untuk mengalir cepat seperti air, alkohol, dan bensin mempunyai
castor dan madu mempunyai viskositas besar. Jadi viskositas tidak lain
menentukan kecepatan mengalirnya suatu cairan (Sutiah, dkk., 2010).
Proses Pengarangan
Karbonisasi adalah proses mengubah bahan baku asal menjadi karbon
berwarna hitam melalui pembakaran dalam ruang tertutup dengan udara yang
terbatas atau seminimal mungkin. Proses karbonisasi biasanya dilakukan dengan
memasukkan bahan organik kedalam lubang atau ruangan yang dindingnya
tertutup, seperti di dalam tanah atau tangki yang terbuat dari plat baja. Setelah
dimasukkan, bahan disulut api hingga terbakar. Nyala api tersebut 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 (Kurniawan dan Marsono, 2008).
Pada proses pengarangan (pirolisa) adalah penguraian bioamassa (lysis)
menjadi panas (pyro) pada suhu lebih dari 1500C. Pada proses pirolisa terdapat
beberapa tingkatan proses yaitu pirolisa primer dan pirolisa sekunder. Pirolisa
primer adalah pirolisa yang terjadi pada bahan baku (umpan), sedangkan pirolisa
sekunder adalah pirolisa yang terjadi atas partikel dan gas/uap hasil pirolisa
primer (Abdullah, dkk., 1991).
Selama proses pengarangan dengan alur konveksi pirolisa perlu
diperhatikan asap yang ditimbulkan selama proses tersebut :
1. Jika asap tebal dan putih, berarti bahan sedang mengering
2. Jika asap tebal dan kuning, berarti pengkarbonan sedang berlangsung. Pada
fase ini sebaiknya tungku ditutup rapat dengan maksud agar oksigen pada
3. Jika asap makin menipis dan berwarna biru berarti pengarangan hampir selesai
kemudian drum dibalik dan proses pembakaran selesai.
(Hartoyo dan Roliandi, 1978).
Proses pengeringan
Pengeringan adalah pemindahan air keluar dari bahan sesuai dengan yang
diinginkan. Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan pengeringan antara lain
adalah luas bahan yang dikeringkan, suhu ruang pengeringan, kecepatan aliran
udara, dan tekanan udara dalam ruang pengering (Supriyono, 2003).
Kadar air briket sangat mempengaruhi nilai kalor atau nilai panas yang
dihasilkan. Tingginya kadar air briket akan menyebabkan penurunan nilai kalor.
Hal ini disebabkan karena panas yang tersimpan dalam briket terlebih dahulu
digunakan untuk mengeluarkan air yang ada sebelum kemudian menghasilkan
panas yang dapat dipergunakan sebagai panas pembakaran
(Hendra dan Darmawan, 2000).
Uji Nyala
Uji nyala pelu dilaksanakan guna mengetahui apakah superkarbon yang
dibuat dapat berfungsi sebagaimana mestinya. Parameter yang di amati mencakup
lama penyalaan.
Tabel 2. Beberapa Permasalahan Uji Nyala
Permasalahan Faktor penyebab Cara mengatasi Nyala api sebentar Bahan penyala minim Tambahkan bahan penyala Bara sebentar Pengempaan minim Tambahkan pengempaan Superkarbon sulit
menyala
Briket kurang kering
benar Pengeringan maksimal
Nyala api sesungguhnya adalah gas hasil reaksi dengan panas dan cahaya
yang ditimbulkannya. Warna dari nyala api ditentukan oleh bahan-bahan yang
bereaksi (terbakar). Warna yang dihasilkan oleh gas hidrokarbon, yang bereaksi
sempurna dengan udara (oksigen) adalah biru terang. Nyala api akan lebih mudah
terlihat ketika karbon dan padatan lainnya atau liquid produk antara dihasilkan
oleh pembakaran tidak sempurna naik dan berpijar akibat temperatur dengan
warna merah, jingga, kuning, atau putih, tergantung dari temperaturnya (Dinas
Pemadam Kebakaran DKI Jakarta, 2012).
Nilai Kalor
Menurut Koesoemadinata (1980), nilai kalor bahan bakar adalah jumlah
panas yang dihasilakan atau ditimbulkan oleh suatu gram bahan bakar
terseburdengan meningkatnya temperature 1 gr air dari 3,5 ºC-4,5 ºC, dengan
satuan kalori. Dengan kata lain nilai kalor adalah besarnya panas yang diperoleh
dari pembakaran suatu jumlah tertentu bahan bakar. Semakin tinggi berat jenis
