BRIKET TEMPURUNG KELAPA MENGGUNAKAN
PEREKAT DAUN BUNGA SEPATU (Hibiscus rosa-sinensis L.)
SKRIPSI
oleh
Muhammad Rizal Efendi
NIM H41160800
PROGRAM STUDI TEKNIK ENERGI TERBARUKAN
JURUSAN TEKNIK
POLITEKNIK NEGERI JEMBER
2020
i
BRIKET TEMPURUNG KELAPA MENGGUNAKAN
PEREKAT DAUN BUNGA SEPATU (Hibiscus rosa-sinensis L.)
SKRIPSI
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Terapan Teknik (S.Tr.T) di Program Studi Teknik Energi Terbarukan Jurusan Teknik
oleh
Muhammad Rizal Efendi
NIM H41160800
PROGRAM STUDI TEKNIK ENERGI TERBARUKAN
JURUSAN TEKNIK
POLITEKNIK NEGERI JEMBER
2020
iii
SURAT PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini: Nama : Muhammad Rizal Efendi NIM : H41160800
menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa segala pernyataan dalam Laporan Skripsi yang berjudul “Briket Tempurung Kelapa Menggunakan Perekat Daun Bunga Sepatu (Hibiscus rosa-sinensis L.)” merupakan gagasan dan hasil karya saya sendiri dengan arahan dosen pembimbing, dan belum pernah diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun.
Semua data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam naskah dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir Laporan Skripsi
Jember, 11 September 2020
Muhammad Rizal Efendi NIM H41160800
iv
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya: Nama : Muhammad Rizal Efendi
NIM : H41160800
Program Studi : Teknik Energi Terbarukan Jurusan : Teknik
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya menyetujui untuk memberikan kepada UPT. Perpustakaan Politeknik Negeri Jember, Hak Bebas Royalti Non- Eksklusif (Non-Exclusive Royalty Free Right) atas karya ilmiah berupa Laporan Skripsi saya yang berjudul :
BRIKET TEMPURUNG KELAPA MENGGUNAKAN
PEREKAT DAUN BUNGA SEPATU (Hibiscus rosa-sinensis L.)
Dengan Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif ini UPT. Perpustakaan Politeknik Negeri Jember berhak menyimpan, mengalih media atau format, mengelola dalam bentuk Pangkalan Data (Database), mendistribusikan karya dan menampilkan atau mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis atau pencipta.
Saya bersedia untuk menanggung secara pribadi tanpa melibatkan pihak Politeknik Negeri Jember, segala bentuk tuntutan hukum yang timbul atas pelanggaran hak cipta dalam Karya Ilmiah ini.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di : Jember
Pada tanggal : 11 September 2020 Yang Menyatakan,
Muhammad Rizal Efendi NIM. H41160800
PERNYATAAN
PERSETUJUAN PUBLIKASI
KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN
AKADEMIS
v
MOTTO
“Setiap saat kamu perlu mengingat bahwa lebih banyak hal yang tidak
kamu ketahui daripada yang kamu ketahui ”
(Emha Ainun Najib)
“Apa yang kamu alami akan membentuk karaktermu, menjadi orang
yang kuat atau menjadi orang yang lemah”
vi
PERSEMBAHAN
Karya Tulis Ilmiah ini saya persembahkan kepada:
1. Orang tua saya tercinta Bapak Ahmad Yunus dan Ibu Fatmawati, terima kasih atas kasih sayang dan cintanya, dukungan baik moril maupun materil, serta doa yang tak henti dan pengorbanan yang tak terhingga. Putramu ini tak akan pernah bisa membalas seluruh keringat dan pengorbanan yang Bapak dan Ibu berikan.
2. Para staf pengajar Politeknik Negeri Jember khususnya Program Studi Teknik Energi Terbarukan yang telah memberika banyak ilmu dan pengetahuan serta nasehat yang sangat bermanfaat untuk penulis.
3. Almamaterku tercinta Politeknik Negeri Jember serta Negara ku Indonesia 4. Teman-teman Teknik Energi Terbarukan 2016
vii
Briket Tempurung Kelapa Menggunakan Perekat Daun Bunga
Sepatu (Hibiscus rosa-sinensis L.).
Dedy Eko Rahmanto, S.TP, M.Si
Muhammad Rizal Efendi
Program studi Teknik Energi Terbarukan Jurusan Teknik
ABSTRAK
Limbah tempurung kelapa berpotensi untuk dibuat bahan bakar dalam bentuk briket. Briket biomassa umumnya menggunakan perekat dari tapioka. Akan tetapi tapioka merupakan bahan pangan. Daun bunga sepatu berpotensi untuk dijadikan perekat briket tempurung kelapa sebagai pengganti tapioka. Penelitian ini dilakukan untuk membuat briket tempurung kelapa menggunakan perekat daun bunga sepatu dan mengetahui karakteristik briket yang dihasilkan. Briket dibuat dengan persentase perekat daun bunga sepatu 20%, 25% dan 30%. Semua briket yang dihasilkan mempunyai karakteristik yang memenuhi Standar Nasional Indonesia untuk mutu briket. Komposisi briket terbaik adalah pada perlakuan perekat bunga sepatu 30% dengan kadar air 1,73%, kadar abu 3,30%, nilai kalor 6572 Cal/g, densitas 0,70 g/cm3 dan kuat tekan 0,83 kg/cm2.
viii
Briquette From Coconut Shell Using Hibiscus leaf Adhesive
(Hibiscus rosa-sinensis L.).
Dedy Eko Rahmanto, S.TP, M.Si
Muhammad Rizal Efendi
Study Program of Renewable Energy Technique Majoring of Engineering
ABSTRACT
The coconut shell waste has the potential for making fuel in the shape of briquette. Biomass briquette generally uses adhesive from tapioca. Therefore, tapioca is one of the food ingredients. Hibiscus leave has the potential to be made as adhesive for coconut shell briquette as a substitute for tapioca adhesive. This research has the intention for making briquette from coconut shells using the adhesive made from hibiscus leaf, and to know the characteristics of briquette that will have been made. Briquette is made with hibiscus leave adhesive with the percentages of 20%, 25%, and 30%. All of the briquettes made have the characteristics corresponded with Indonesian Standard for the briquette quality. Whereas the composition of the briquette which has the best composition is the briquette with hibiscus leave adhesive amount 30%, with water amount 1,73%, ash amount 3,30%, calorie amount 6572 cal/g, density amount 0,70 g/cm2 and pressure power test 0,83 kg/cm3.
ix
RINGKASAN
Briket Tempurung Kelapa Menggunakan Perekat Daun Bunga Sepatu (Hibiscus rosa-sinensis L.), Muhammad Rizal Efendi, NIM H41160800, Tahun 2020, 58 hlm, Teknik, Politeknik Negeri Jember, Dedy Eko Rahmanto, S.TP, M.Si. (Pembimbing I)
Kebutuhan energi semakin meningkat seiring bertambahnya jumlah penduduk. Meningkatnya populasi penduduk memberikan dampak terhadap meningkatnya kebutuhan dasar energi. Energi fosil adalah energi yang banyak digunakan oleh masyarakat saat ini. Proses terbentuknya energi dari bahan bakar fosil membutuhkan waktu yang cukup lama, sehingga akan terjadi kelangkaan energi. Biomassa dapat dijadikan solusi untuk mengurangi penggunaan energi fosil. Salah satu cara pengelolahan limbah pertanian menjadi bahan bakar alternatif adalah dengan cara karbonisasi diikuti dengan pemberiketan. Limbah tempurung kelapa di kabupaten jember yaitu sebesar 1847,1 ton/tahun. Nilai ekonomis tempurung kelapa dapat ditingkatkan dengan mengubahnya menjadi briket dan sebagai upaya penanganan limbah.
Perekat yang dapat digunakan sebagai pengganti tepung tapioka adalah perekat mucilage. Perekat yang dibuat dari getah dan air yang dapat diperoleh dari getah daun bunga sepatu. Tujuan dari penilitian ini adalah menentukan karakteristik briket tempurung kelapa dengan menggunakan daun bunga sepatu sebagai perekat alami. Penelitian ini menggunakan analisa statistic deskriptif, yaitu membandingkan hasil penelitian dengan SNI (Standart Nasional Indonesia) tahun 2000. Berdasarkan hasil penelitian komposisi briket terbaik terdapat pada komposisi TDS1 yaitu 30 gr (80%) arang tempurung kelapa dengan 7,5 gr (20%) perekat daun bunga sepatu yang karakteristiknya sesuai dengan SNI mutu briket arang tahun 2000 dan standart mutu briket komersial sebagai pendekatan. Komposisi ini memiliki kadar air 1,73%, kadar abu 3,30%, Nilai kalor 6572 kal/gr, densitas 0,70 gr/cm3 dan uji tekan 0,83 kg/cm2.
x
PRAKATA
Puji syukur kehadirat Allah SWT Satas segala limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga laporan skripsi penulis dapat terselesaikan. Sholawat serta salam penulis kirimkan kepada Nabi Muhammad SAW beserta para sahabat dan keluarga beliau yang telah memberikan tauladan dalam menjalani kehidupan di dunia dan akhirat.
Laporan skripsi ini disusun berjudul “Briket Tempurung Kelapa Menggunakan Perekat Daun Bunga Sepatu (Hibiscus rosa-sinensis L.)”. Laporan skripsi ini dilaksanakan sebagai sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains Terapan, Teknik (S.Tr.T) oleh mahasiswa Jurusan Teknik, Program Studi Teknik Energi Terbarukan. Banyak pihak yang telah memberikan bantuan baik moril maupun materil dalam penyusunan laporan ini, oleh karena itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
a. Bapak dan Ibu beserta keluarga besarku tercinta yang selalu memberi do’a, dukungan dan semangat.
b. Bapak Saiful Anwar, S.TP., M.P selaku Direktur dan Wali Dosen. c. Bapak Mochammad Nuruddin, S.T., M.Si selaku Ketua Jurusan Teknik. d. Bapak Yuli Hananto, S.TP., M.Si selaku Ketua Program Studi Teknik Energi
Terbarukan, Kordinator Tugas Akhir sekaligus dosen penguji II.
e. Bapak Dedy Eko Rahmanto, S.TP., M.Si selaku dosen pembimbing laporan tugas akhir yang dengan sabar memberi bimbingan, masukan, dan saran selama pengerjaan laporan skripsi ini.
f. Ibu Siti Diah Ayu Febriani, S.Si., M.Si selaku dosen penguji I tugas akhir g. Seluruh dosen maupun staf pengajar yang lain karena telah mengajarkan
banyak memberikan ilmu serta membantu penulis dalam memahami materi kuliah semasa perkuliahan.
h. Bapak dan Ibu beserta keluarga besarku tercinta yang selalu memberi do’a, dukungan dan semangat.
i. Teman seperjuangan mahasiswa D-IV Teknik Energi Terbarukan serta semua pihak yang telah membantu pelaksanaan maupun penulisan laporan ini.
xi
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih memiliki banyak kekurangan, oleh karena itu penulis mengharapkan masukan, kritikan yang membangun dan dapat bermanfaat bagi Politeknik Negeri Jember maupun bagi pembaca lainnnya.
Jember, 11 September 2020
xii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
SURAT PERNYATAAN MAHASISWA ... iii
SURAT PERNYATAAN PUBLIKASI ... iv
HALAMAN MOTTO ... v HALAMAN PERSEMBAHAN... vi ABSTRAK ... vii ABSTRACT ... viii RINGKASAN ... ix PRAKATA ... x
DAFTAR ISI ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR TABEL... xvi
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
BAB 1. PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 2 1.3 Tujuan ... 3 1.4 Manfaat ... 3 1.5 Batasan Masalah ... 3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ... 4
2.1 Biomassa ... 4
2.2 Briket Bioarang ... 4
2.3 Karbonisasi ... 6
2.4 Tanaman Kelapa ... 8
2.5 Bahan Perekat ... 9
2.5.1 Bahan Perekat Tapioka ... 10
xiii
2.6 Proses Pembuatan Briket ... 11
2.7 Karakteristik Briket... 12 2.7.1 Kadar Air ... 12 2.7.2 Nilai Kalor ... 12 2.7.3 Kadar Abu ... 13 2.7.4 Densitas ... 13 2.7.5 Laju Pembakaran ... 13 2.7.6 Densitas Kamba ... 13 2.7.7 Kuat Tekan ... 14
BAB 3. METODE PENELITIAN ... 15
3.1 Alat dan Bahan ... 15
3.2 Diagram Alir Penelitian ... 15
3.3 Penelitian Pendahuluan ... 17
3.4 Penelitian Utama ... 18
3.4.1 Persiapan Bahan Baku... 18
3.4.2 Proses Karbonisasi Tempurung Kelapa ... 19
3.4.3 Pengecilan Arang Tempurung Kelapa ... 19
3.4.4 Pembuatan Bahan Perekat ... 21
3.4.5 Pencampuran Bahan Baku dan Perekat... 21
3.4.6 Proses Pencetakan Briket ... 22
3.4.7 Peoses Pengeringan Briket ... 22
3.5 Parameter Briket ... 23
3.5.1 Pengujian Kadar Air ... 23
3.5.2 Pengujian Kadar Abu ... 24
3.5.3 Pengujian Densitas ... 24
3.5.4 Pengujian Nilai Kalor ... 25
3.5.5 Pengujian Laju pembakaran ... 26
3.5.6 Pengujian Densitas Kamba ... 26
3.5.7 Kuat Tekan Briket ... 27
3.6 Perlakuan ... 27
xiv
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 29
4.1 Uji Karakteristik Briket ... 29
4.1.1 Kadar Air ... 29 4.1.2 Denitas ... 31 4.1.3 Nilai Kalor ... 33 4.1.4 Kadar Abu ... 34 4.1.5 Laju Pembakaran ... 36 4.1.6 Densitas Kamba ... 38 4.1.7 Kuat Tekan ... 40 4.2 Analisa Data ... 41
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN ... 43
5.1 Kesimpulan ... 43
5.2 Saran... 43
DAFTAR PUSTAKA ... 44
xv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
3.1 Diagram Alir Pembuatan Briket... 16
3.2 Hasil Penelitian Pendahuluan Briket ... 17
3.3 Proses Pengeringan Tempurung Kelapa ... 18
3.4a Proses Karbonisasi ... 19
3.4b Hasil Karbonisasi ... 19
3.5 Grafik Hasil Pengujian Ukuran Bahan ... 20
3.6a Proses Pengecilan ... 20
3.6b Pengayakan Bahan ... 20
3.7a Proses Pengecilan ... 21
3.7b Pembuatan Perekat ... 21
3.8 Proses Pencampuran Bahan Baku Dan Perekat ... 22
3.9a Proses Pencetakan ... 22
3.9b Hasil pencetakan ... 22
3.10a Proses Pengeringan... 23
3.10b Selesai Dikeringkan ... 23
4.1 Grafik Kadar Air Briket ... 29
4.2 Grafik Densitas Briket... 31
4.3 Grafik Nilai Kalor Briket ... 33
4.4 Grafik Kadar Abu Briket ... 35
4.5 Grafik Laju Pembakaran Briket ... 37
4.6 Grafik Densitas Kamba Briket ... 39
xvi
DAFTAR TABEL
Halaman
2.1 Syarat Mutu Briket Arang ... 5
2.2 Komposisi Kimia Tempurung Kelapa ... 9
2.3 Klarifikasi Bunga Sepatu dan Nama Ilmiah... 10
3.1 Komposisi Bahan Baku Dan Perekat ... 28
3.2 Simbol Bahan Baku Dan Perekat ... 28
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Data Hasil Pengamatan Kadar Air... 47
Lampiran 2. Data Hasil Pengamatan Densitas ... 49
Lampiran 3. Data Hasil Pengamatan Nilai Kalor... 51
Lampiran 4. Data Hasil Pengamatan Kadar Abu ... 52
Lampiran 5. Data Hasil Pengamatan Laju Pembakaran... 54
Lampiran 6. Data Hasil Pengamatan Densitas Kamba ... 55
Lampiran 7. Data Hasil Pengamatan Kuat Tekan Briket ... 56
1
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kebutuhan energi semakin meningkat seiring bertambahnya jumlah penduduk dan laju pertumbuhan ekonomi. Jumlah penduduk di Indonesia pada tahun 2015 mencapai 255 juta jiwa naik menjadi 280,48 juta jiwa pada tahun 2025 dengan pertumbuhan sebesar 1,35% per tahun (Kementerian ESDM, 2015). Meningkatnya populasi penduduk di Indonesia ini akan memberikan dampak terhadap meningkatnya kebutuhan dasar, salah satunya adalah kebutuhan energi. Energi fosil adalah energi yang banyak digunakan oleh masyarakat saat ini. Proses terbentuknya energi dari bahan bakar fosil membutuhkan waktu yang cukup lama, sehingga akan terjadi kelangkaan energi berbahan bakar fosil diantaranya adalah gas, minyak dan batu bara. Energi terbarukan merupakan salah satu bentuk energi yang dapat dijadikan solusi untuk mengurangi penggunaan energi fosil.
Biomassa secara umum bermakna jumlah keseluruhan sumber daya alam yang dapat dimanfaatkan dalam bentuk energi dan bahan. Kayu, rumput, alga laut, mikroalga, limbah pertanian, limbah kehutanan dan limbah rumah tangga adalah termasuk kategori ini (Yokoyama dan Matsumura, 2008). Salah satu cara pengelolahan limbah pertanian menjadi bahan bakar alternatif adalah dengan cara karbonisasi diikuti dengan pemberiketan. Biomassa yang dapat dikonversi menjadi briket diantaranya adalah limbah tempurung kelapa.
Produksi kelapa di Kabupaten jember mencapai 13.795 ton per tahun (Dinas perkebunan jawa timur 2017). Luas perkebunan kelapa di kabupaten jember yaitu sebesar 12.745 hektar. Komposisi buah kelapa terdiri dari 25,1% sabut kelapa, 28,1% daging kelapa, 32,7% air kelapa dan 14,1% tempurung kelapa dengan berat buah 1.64 kg (Lay dan Pasang, 2002). Berdasarkan data tersebut dapat diketahui limbah tempurung kelapa di kabupaten jember yaitu sebesar 1.945 ton/tahun. Limbah tempurung kelapa banyak yang ditumpuk, dibuang, dijadikan bahan bakar tungku, atau dibakar begitu saja. Usaha peningkatan pemahaman dan kesadaran masyarakat terhadap pemanfaatan limbah tempurung kelapa sangat diperlukan. Briket tempurung kelapa mempunyai kadar
air 14, 31%, abu 2,02%, votalite meter 16,53% dengan nilai kalor (5655 cal/g) (Fariadhie, 2009). Nilai ekonomis tempurung kelapa dapat ditingkatkan dengan mengubahnya menjadi briket dan sebagai upaya penanganan limbah.
Pemilihan bahan baku dan bahan perekat sangat menentukan mutu suatu briket. Bahan perekat umumnya menggunakan tepung tapioka karena nilai kalornya sesuai denagan SNI, tetapi bahan tersebut kurang cocok jika digunakan dalam jumlah yang besar karena merupakan bahan pangan. Perekat yang dapat digunakan adalah perekat mucilage. Perekat Mucilage adalah perekat yang dibuat dari getah dan air. Perekat terdebut dapat diperoleh dengan menggunakan getah dari dedaunan seperti getah daun bunga sepatu. Potensi bunga sepatu cukup melimpah di wilayah jawa sendiri. Bunga sepatu banyak tumbuh di pekarangan dan persawahan, mudah diperoleh dan dijumpai di sekitar kita. Memanfaatkan daun bunga sepatu sebagai perekat alami pembuatan briket dapat meningkatkan nilai ekonomis dari bahan tersebut. Senyawa kimia yang terdapat pada daun bunga sepatu adalah Flavonid, saponin dan polifenol (Nur’aini, 2013). Flavonid berperan sebagai anti oksidan dengan cara mendonasikan atom hidrogennya atau melalui kemampuannya mengikat logam, berada dalam bentuk glukosida (mengandung rantai samping glukosa) atau dalam bentuk bebas yang disebut aglikon. Kandungan glukosa dalam senyawa flavonid ini menyebabkan flavonid memiliki sifat lengke sehingga perekat daun bunga sepatu ini dapat di jadikan sebagai bahan perekat briket.
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang dapat dikaji dalam penelitian ini adalah sebagai berikut ini.
1. Berapa komposisi terbaik bahan perekat daun bunga sepatu terhadap kualitas briket menggunakan bahan baku tempurung kelapa ?
2. Bagaimana karakteristik briket tempurung kelapa menggunakan perekat daun bunga sepatu ?
3
1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut ini.
1. Menentukan komposisi terbaik jenis bahan perekat daun bunga sepatu terhadap kuliatas briket menggunakan bahan baku tempurung kelapa.
2. Mengetahui karakteristik briket tempurung kelapa menggunakan perekat daun bunga sepatu.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diambil dalam penelitian ini adalah sebagai berikut ini. 1. Meningkatkan nilai ekonomis dari limbah tempurung kelapa sebagai bahan
bakar terbarukan.
2. Menciptakan bahan bakar alternatif berupa briket sebagai pengganti energi fosil.
3. Sebagai sumber informasi yang dapat dikembangkan oleh penelitian berikutnya.
1.5 Batasan Masalah
Batasan masalah yang ditentukan pada penelitian ini adalah sebagai berikut ini.
1. Limbah tempurung kelapa didapatkan di Kabupaten Jember.
2. Daun bunga sepatu didapatkan di desa Tegalgede kecamatan Sumbersari kabupaten Jember.
3. Tidak membahas reaksi kimia briket. 4. Tidak membahas umur tempurung kelapa. 5. Tidak membahas umur daun bunga sepatu.
4
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Biomassa
Biomassa secara umum bermakna jumlah keseluruhan sumber daya alam yang dapat dimanfaatkan dalam bentuk energi dan bahan. Kayu, rumput, alga laut, mikroalga, limbah pertanian, limbah kehutanan dan limbah rumah tangga adalah termasuk kategori ini (Yokoyama dan Matsumura, 2008). Biomassa digunakan sebagai kebutuhan utama antar lain untuk kebutuhan pokok, pakan ternak, minyak nabati, bahan bangunan dan sebagainya. Biomassa juga dapat dimanfaatkan sebagai sumber bahan bakar energi. Kandungan biomassa diantaranya terdiri dari hemicelulosa, celulosa dan lignin. Persentase ketiga unsur tersebut adalah hemicelulosa 20% untuk tumbuhan halus 17-25% untuk tumbuhan kasar, celulosa 40-45% untuk tumbuhan kasar dan halus, lignin 25-35% untuk tumbuhan halus dan 17-25% untuk tumbuhan kasar (Saparuddin, dkk. 2015).
Biomassa dapat digunakan langsung sebagai sumber energi panas, sebab biomassa telah mengandung energi yang dihasilkan dalam proses fotosintesis saat tumbuhan hidup. Penggunaan biomassa secara langsung kurang efisien, sehingga diperlukan usaha untuk mengubahnya menjadi energi kimia terlebih dahulu (Siregar dan Zurairah, 2019). Biomassa yang berasal dari limbah perkebunan, pertanian dan kehutanan yang sudah diambil produk primernya merupakan bahan yang tidak berguna. Upaya memanfaatkan limbah biomassa menjadi bahan bakar alternatif, adalah dengan mengubahnya menjadi bioarang sehingga memiliki nilai kalor yang lebih tinggi dari pada biomassa dengan proses pirolisis (Gandhi, 2010). Bioarang yang dihasilkan dapat digunakan sebagai bahan bakar alternatif pada skala industri ataupun rumah tangga.
2.2 Briket Bioarang
Briket arang merupakan bahan bakar padat yang mengandung karbon, mempunyai nilai kalor yang tinggi dan dapat menyala dalam waktu yang lama. Bioarang adalah arang (salah satu jenis bahan bakar) yang terbuat dari aneka bahan hayati atau biomassa seperti kayu, ranting, dedaunan, rumput, jerami dan
5
limbah pertanian lainnya (Saleh dan Bahariawan, 2018). Bahan baku bioarang dapat diperoleh dari limbah biomassa hasil peternakan atau pertanian. Biomassa hasil peternakan atau pertanian seringkali diabaikan dan dianggap tidak bernilai oleh masyarakat, dengan memanfaatkan teknologi serta penerapan yang tepat. Biomassa hasil peternakan atau pertanin dapat diolah menjadi bioarang yang bernilai ekonomis dan menjadi nilai tambah pendapatan. Biomassa mudah di dapatkan serta dimanfaatan menjadi briket maka akan berdampak positif karena biomassa sering dianggap limbah yang dapat mencemari lingkungan. Pembuatan biomassa menjadi bahan bakar dapat dilakukan dengan proses karbonisasi dan diikuti dengan pembriketan. Proses pengarangan bertujuan untuk menaikkan kadar carbon dalam briket, sehingga laju pembakaran akan meningkat serta bisa mengurangi kadar asap yang keluar pada pembakaran briket. Sifat-sifat penting briket meliputi nilai kalor, kadar air, berat jenis, kadar abu, fixed carbon, dan
volatile matte. Berdasarkan Koto, dkk (2019), syarat mutu briket arang kayu
seperti pada Table 2.1.
Tabel 2.1 Syarat Mutu Briket Arang Kayu (SNI No.01.6235-2000) Parameter Satuan Kisaran
Kadar Air % Maks 8
Kadar abu % Maks 8
Kadar Zat Terbang % Mak 15 Nilai Kalor (Kal/gr) Kal/gr Min 5000
(Sumber : Koto, dkk 2019)
Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat briket bioarang adalah jenis bahan baku atau jenis serbuk arang, kehalusan serbuk dan suhu kombinasi. Pencampuran bahan pembuat briket juga mempengaruhi sifat briket. Syarat biobriket yang baik adalah briket yang memiliki permukaan yang halus dan tidak meninggalkan bekas-bekas hitam di tangan (Meoksin, dkk. 2017). Briket harus memenuhi kriteria-kriteria berikut ini.
2. Mudah dinyalakan, dan semakin lama menyala dengan nyala api yang konstan maka akan semakin baik (waktu nyala yang cukup lama).
3. Nilai kalor yang tinggi.
4. Asap yang dihasilkan sedikit dan asap cepat hilang.
5. Menunjukkan upaya laju pembakaran (seperti: waktu, laju pembakaran, dan suhu pembakaran) yang baik.
6. Emisi gas hasil dari pembakaran tidak mengandung racun.
2.3 Karbonisasi
Karbonisasi merupakan metode atau teknologi untuk memperoleh arang sebagai produk utama dengan memanaskan biomassa padat seperti kayu, kulit kayu, bambu, sekam padi dan lain-lain pada suhu 400-6000C dengan kondisi hampir tidak ada udara atau oksigen (Yokoyama, 2008). Biomassa sebenarnya dapat digunakan secara langsung sebagai sumber energi untuk bahan bakar tetapi kurang efisien. Nilai bakar biomassa sekitar 3000 kal/gr, sedangkan bioarang mampu menghasilkan 5000 kal/gr (Junary, 2015). Mengubah biomassa menjadi bioarang akan meningkatkan efesiensi dari bahan bakar tersebut. Bioarang dapat digunakan sebagai bahan bakar setelah dilakukan pencetakan berbentuk briket bola atau bentuk slinder. Menurut Admaja, (2019) Proses pengarangan dapat di golongkan menjadi 4 metode sebagai berikut ini.
1. Metode Konvensional
Pembuatan arang dengan cara timbun merupakan cara tradisional, banyak dilakukan di pedesaan dan tidak memerlukan biaya prodüksi tinggi. Arang yang dihasilkan umumnya hanya digunakan untuk bahan bakar dalam rumah tangga. Pembuatan arang dengan kiln baik earth maupun portabel kiln, kayu langsung berhubungan dengan pemanas atau api dan tujuan utamanya memproduksi arang kayu. Metode kiln yang sangat sederhana adalah pembuatan arang dengan timbunan tanah. Prinsip kerjanya adalah kayu yang membara memberikan panas untuk berlangsungnya proses pengarangan.
7
2. Metode Drum Kiln
Teknologi pembuatan arang dengan kiln drum adalah suatu metode pembuatan arang yang murah dan sederhana tetapi dapat menghasilkan rendemen dan kualitas arang yang cukup tinggi. Teknologi tersebut dapat diterapkan pada industri rumah tangga di pedesaan karena bahan konstruksi drum bekas mudah diperoleh dengan harga yang relatif murah. Kiln terbuat dari besi yang terdiri atas dua buah silinder dipasang secara bersambung. Cara kerja kiln adalah panas berasal dari bahan baku kayu itu sendiri yang dibantu oleh udara dari luar yang diatur menurut kapasitas kiln tersebut. Portabel kiln memerlukan waktu pengarangan ± 4 (empat) hari untuk kapasitas 9 -10 m3 kayu dengan hasil arang ± 1800 kg.
3. Metode Kiln Bata dan Beton
Kiln bata merupakan modifikasi dari Thailan yang dirancang untuk kemudahan operasi dan kualitas arang yang dihasilkan. Dinding yang digunakan adalah dinding bata yang diplester atau kombinasinya dengan campuran pasir dan semen. Kiln tersebut dapat dibuat dalam ukuran besar dan permanen sehingga, bahan baku dapat terkontrol sehingga waktu proses lebih cepat serta menghasilkan arang dalam jumlah lebih banyak, seragam dan kualitas yang lebih baik.
4. Metode Lubang Dapur Pengarangan.
Lubang dapur pengarangan diisi dengan bahan baku lapisan pertama, kemudian dibakar. Jika lapisan pertama mulai terbakar dilanjutkan dengan bahan baku baru sebanyak lapisan sebelumnya sampai ruangan terisi penuh. Lubang ditutup menggunakan tanah sehingga tertutup rapat. Bagian tengah lubang terdapat balok kayu atau bambu berdiameter 15- 20 cm secara tegak lurus, sehingga lubang balok dapat terisi dengan bahan baku sampai penuh. Proses tersebut berlangsung selama 5-7 hari. Tutup kiln dibuka dua kali sehari untuk mengeluarkan asap dari dalam lubang.
2.4 Tanaman kelapa
Tanaman kelapa adalah tanaman yang cukup populer di Indonesia. Kelapa merupakan tumbuhan asli daerah tropis, yakni daerah yang terletak sepanjang garis katulistiwa. Tanaman kelapa banyak tumbuh dan dibudidayakan oleh sebagian besar petani, di wilayah Indonesia tanaman kelapa dapat ditemukan hampir di seluruh provinsi dari daerah pantai yang datar hingga daerah pegunungan yang agak tinggi. Daerah yang padat penduduk misalnya di jawa dan di bali tanaman kelapa banyak ditanam di tanah tegalan atau tanah pekarangan, sedangkan di daerah yang jarang penduduknya misalnya daerah transmigrasi, tanaman kelapa banyak ditanam di lahan yang luas yang terbentuk monokultur perkebunan kelapa (Warisno, 2003). Kelapa dapat dimanfaatkan mulai dari akar sampai daunnya menjadi beragam kegunaan, tanaman kelapa dikenal juga sebagai tanaman surga. Tanaman kelapa ini, pada buah mulai dari kulit sampai air kelapa mempunyai fungsinya masing-masing. Kelapa (Cocos nucifera L.) adalah salah satu satu spesies dari genus Cocos dibedakan menjadi dua varietas yaitu kelapa dalam dan kelapa genjah (Gunawati, dkk. 2018).
Kelapa tipe Dalam umumnya memiliki batang yang tinggi sekitar 15 meter dan bagian pangkal membengkak (disebut bol). Panjang berkisar 5 - 7 meter. Buah kelapa masak sekitar 12 bulan setelah penyerbukan. Umur tanaman dapat mencapai 80 - 90 tahun, kualitas kopra dan minyak serta sabut umumnya baik (Pandin, 2010). Kelapa tipe Genjah pada umumnya memiliki batang pendek berkisar 12 meter dan agak kecil. Panjang daun berkisar 3 – 4 meter, berbunga pertama cepat berkisar 3 - 4 tahun setelah tanam. Buah kelapa masak berkisar 11-12 bulan sesudah penyerbukan. Umur tanaman dapat mencapai 35 - 40 tahun, kualitas kopra dan minyak serta sabut kurang baik (Pandin, 2010).
Komposisi buah kelapa terdiri dari 25,1% sabut kelapa, 28,1% daging kelapa, 32,7% air kelapa dan 14,1% tempurung kelapa dengan berat buah 1.64 kg (Lay dan Pasang, 2002). Fariadhie (2009) menyatakan bahwa briket tempurung kelapa mempunyai kadar air 14, 31%, abu 2,02%, votalite meter 16,53% dengan nilai kalor (5655 cal/g). Komposisi kimia tempurung kelapa seperti pada Tabel 2.2.
9
Tabel 2.2 Komposisi Kimia Tempurung Kelapa
Unsur Kimia Kandungan (%)
Sellulosa 26,60
Pentosan 27,00
Lignin 29,40
Kadar Abu 0,60
Solvent Pelarut Ekstratif 4,20 Uronat anhidrad 3,50
Nitrogen 0,11
Air 8,00
(Sumber : Musari, 2018)
2.5 Bahan Perekat
Perekat adalah suatu zat atau bahan yang memilik kemampuan untuk mengikat dua benda melalui ikatan permukaan. Penggunaan bahan perekat dimaksutkan untuk menarik air dan membentuk tekstur yang padat atau mengikat dua substrak yang akan direkatkan. Adanya bahan perekat menjadikan susunan partikel briket semakin rapat, teratur dan lebih padat, sehingga briket yang dihasilkan kualitasnya baik (Marsono dan Kurniawan, 2008).
Menurut Apriani (2015) 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.
2.5.1 Bahan Perekat Tapioka
Bahan perekat tapioka 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 (Apriani, 2015). Perekat tapioka sangat umum digunakan sebagai bahan perekat pada briket karena banyak terdapat di pasaran dan harganya relatif murah. Perekat tapioka dalam penggunaannya menimbulkan asap yang relatif sedikit dibandingkan dengan bahan lainnya. Bahan perekat tapioka bertentangan dengan sumber pangan, karena tepung tapioka masih banyak digunakan sebagai bahan pembuatan makanan, oleh sebab itu perlu adanya perekat pengganti tepung tapioka yang bersifat alami.
2.5.2 Bahan Perekat Daun Bunga Sepatu
Bunga sepatu (Hibiscus rosa-sinensis L.) adalah tanaman semak suku
Malvaceae yang berasal dari Asia Timur dan banyak ditanam sebagai tanaman
hias di daerah tropis dan subtropis. Bunga sepatu adalah bunga tunggal berbentuk terompet dengan diameter sekitar 6 cm hingga 20 cm. Tanaman ini dapat mencapai tinggi 3 meter. Batang tanaman bunga sepatu berbentuk bulat, berkayu, dan keras. Diameter batang berukuran 9 cm dan ketika masih muda berwarna ungu dan setelah tua berwarna putih kotor (Nuraisyah, 2016). Klarifikasi bunga sepatu seperti pada Tabel 2.3.
Tabel 2.3 Klarifikasi Bunga Sepatu dan Nama Ilmiah
Kerajaan Plante Divisio Magnoliophyta Kelas Magnoliopsida Ordo Malvales Famili Malvaceae Genus Hibiscus
Spesies Hibiscus rosa-sinensis (Sumber: Nuraisyah, 2016)
11
Daun bunga sepatu adalah daun tunggal, tepi daun beringgit dengan ujung runcing dan berpangkal tumpul. Panjang rata-rata daun 10 sampai 16 cm dan lebar 5 sampai 11 cm. Akar bunga sepatu adalah akar tunggal dengan panjang rata-rata 30 sampai 60 cm berwarna coklat muda. Senyawa kimia yang terdapat pada daun kembang sepatu adalah Flavonid, saponin dan polifenol (Nur’aini, 2013). Kandungan glukosa dalam senyawa flavonid ini menyebabkan flavonid memiliki sifat lengket sehingga perekat daun kembang sepatu ini dapat di jadikan sebagai bahan perekat briket.
2.6 Proses Pembuatan Briket
Proses pembuatan perekat adalah proses pengolahan arang hasil karbonisasi yang mengalami perlakuan pengerusan, pencampuran bahan baku, pencetakan dan pengeringan. Hingga diperoleh briket yang mempunyai bentuk, ukuran fisik dan sifat kimia yang baik (Koto, dkk. 2019). Proses produksi briket melalui beberapa tahap. Langkah-langkah pembuatan briket adalah sebagai berikut ini.
1. Penyiapan Bahan Baku
Bahan baku disiapkan dan dibersihkan dari material-material tidak berguna, seperti batu dan sebagainya. Bahan baku dikeringkan sebelum dikarbonisasi.
2. Proses Karbonisasi
Proses pengarangan atau karbonisasi ini dapat dilakukan dengan menggunakan drum bekas yang bersih. Drum atau kiln tersebut terlebih dahulu diberi lubang-lubang kecil dengan paku pada bagian dasar agar tetap ada udara yang masuk ke dalam drum (Silitonga dan Ibrahim, 2020).
3. Pengecilan Ukuran Bahan
Pengecilan ukuran bahan baku hingga halus bertujuan untuk mendapatkan bahan briket yang bagus. Hasil pengecilan bahan kemudian diayak, pengayakan bermaksud untuk menghasilkan serbuk yang halus yang mudah dibentuk sesuai dengan cetakan.
4. Pencampuran Dengan Perekat
Bahan perekat dicampur dengan arang yang telah halus sampai membentuk semacam adonan. Penggunaan bahan perekat dimaksudkan agar briket tidak mudah pecah ketika dibakar.
5. Pencetakan
Bahan-bahan yang telah tercampur secara merata kemudian dilakukan pencetakan. Bentuk cetakan yang akan dibuat bisa disesuaikan dengan kebutuhan. Caranya adalah adonan dimasukkan ke dalam cetakan, kemudian ditekan atau dikempa hingga mampat.
6. Pengeringan
Briket yang telah dicetak langsung dikeringkan, agar briket cepat menyala dan tidak berasap. Pengeringan dapat dilakukan di bawah sinar matahari atau dengan sarana pengeringan menggunakan oven.
2.7 Karakteristik Briket
2.7.1 Kadar Air
Kadar air merupakan kandungan air pada bahan bakar padat. Kandungan air yang tinggi menyulitkan penyalaan dan mengurangi temperatur pembakaran. Moisture dalam bahan bakar padat terdapat dalam dua bentuk, yaitu sebagai air bebas dan air terikat. Air bebas (free water) mengisi rongga pori-pori di dalam bahan bakar. Air terikat (bound water) terserap di permukaan ruang dalam struktur bahan bakar.
Kadar air sangat menentukan kualitas arang yang dihasilkan. Arang dengan kadar air rendah akan memiliki nilai kalor tinggi. Makin tinggi kadar air maka akan makin banyak kalor yang dibutuhkan untuk mengeluarkan air dari dalam tempurung agar menjadi uap sehingga energi yang tersisa dalam arang akan menjadi lebih kecil (Silitonga dan Ibrahim, 2020).
2.7.2 Nilai Kalor
Nilai kalor sering kali digunakan sebagai indikator kandungan energi yang dimiliki oleh bahan biomassa. Nilai kalor adalah jumlah panas yang dihasilkan
13
saat bahan menjalani pembakaran sempurna atau dikenal sebagai kalor pembakaran. Nilai kalor ditentukan melalui rasio komponen dan jenisnya serta rasio unsur dalam biomassa itu sendiri terutama kadar karbon (Koto, dkk. 2019).
2.7.3 Kadar Abu
Abu adalah sisa pembakaran dari arang, abu merupakan mineral seperti lempung, silikat, kalsium serta maknesium oksida. Banyaknya kadar abu yang terkandung pada briket maka kualitasnya semakin rendah karena kadar abu dapat menurunkan nilai kalor (Silitonga dan Ibrahim, 2020).
2.7.4 Densitas
Densitas menunjukkan perbandingan antara berat dan volume briket. Densitas briket berpengaruh terhadap kualitas briket, kerena densitas yang tinggi dapat meningkatkan nilai kalor bakar briket. Besar atau kecilnya densitas tersebut dipengaruhi oleh ukuran dan kehomogenan bahan penyusun briket itu sendiri
(Koto, dkk. 2019).
2.7.5 Laju pembakaran
Faktor-faktor yang mempengaruhi karakteristik pembakaran antara lain adalah kandungan nilai kalor dan besar berat jenis (densitas). Kandungan nilai kalor yang tinggi pada suatu briket saat terjadinya proses pembakaran akan mempengaruhi pencapaian temperatur yang tinggi pula, namun pencapaian suhu optimumnya cukup lama. Briket yang memiliki berat jenis yang tinggi memiliki laju pembakaran yang lebih lama dan nilai kalor lebih tinggi dibandingkan dengan briket yang memiliki berat jenis yang lebih rendah (Silitonga dan Ibrahim, 2020).
2.7.6 Densitas Kamba
Densitas kamba adalah perbandingan bobot bahan dengan volume yang ditempatinya termasuk ruang kosong diantara butiran bahan (Koto, dkk. 2019). Densitas kamba (bulk density), merupakan salah satu parameter yang sering kali
digunakan untuk merencanakan suatu gudang penyimpanan, volume alat pengolahan, jenis pengemasan atau sarana transportasi.
2.7.7 Kuat Tekan
Kuat tekan merupakan kemampuan briket untuk menahan daya tekan terhadap hancurnya briket jika diberikan beban pada baha tersebut. Semakin tinggi nilai kuat tekan atau keteguhan tekan menyebabkan daya tahan briket terhadap pecah semakin baik (Silotangga dan Ibrahim, 2020).
15
BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah sieve shaker, blender, oven, nampan, alat pengepres, cawan, neraca digital, jamgka sorong, gelas ukur, penggaris, stopwatch, thermometer alcohol, bomb calorimeter, lesung, gelas beker, alat pirolisis dan bak pencampur. Bahan yang digunakan dalam membuat briket adalah tempurung kelapa dan perekat daun kembang sepatu yang di dapatkan di Desa Tegalgede Kecamatan Sumbersari Kabupaten Jember.
3.2 Diagram Alir Penelitian
Penelitian ini dimulai dari penyiapan bahan baku briket hingga pengujian kualitas briket. Tahapan selengkapnya penelitian ini seperti diagram alir pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Diagram Alir Pembuatan Briket
Penghalusan dan Penyaringan
Pencampuran Arang Tempurung Kelapa Dengan Perekat Daun
Bunga Sepatu
Pencampuran Arang Tempurung Kelapa Dengan Perekat Tepung
Tapioka
Pencetakan dan Pengepresan Briket
Pengeringan Briket
Pengujian Kualitas Briket
Selesai Mulai
Karbonisasi Tempurung Kelapa Penjemuran Bahan Baku
17
3.3. Penelitian Pendahuluan
Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mengetahui daun bunga sepatu dapat atau tidaknya dijadikan sebagai bahan perekat alami briket tempurung kelapa. Hasil dari penelitian pendahuluan menunjukkan bahwa daun bunga sepatu dapat dijadikan sebagai bahan perekat briket. Perekat daun bunga sepatu adalah perekat mucilage, perekat yang dicampur dengan air. Proses pembuatan perekat daun bunga sepatu yaitu dengan cara daun bunga sepatu di potong kecil kecil dan dimasukkan kedalam belender hingga menghasilkan perekat daun bunga sepatu. Perbandingan daun bunga sepatu dan air yaitu 1: 3, 1 bahan perekat dan 3 air. Hasil penelitian briket seperti pada Gambar 3.2.
Gambar 3.2 Hasil Penelitian Pendahuluan Briket
Penelitian pendahuluan menunjukkan bahwa perekat daun bunga sepatu dapat dijadikan sebagai perekat alami. Komposisi terbaik perekat daun bunga sepatu adalah sebagai berikut ini.
1. 30 gr (80%) arang tempurung kelapa dengan 7,5 gr (20%) perekat daun bunga sepatu.
2. 30 gr (75%) arang tempurung kelapa dengan 10 gr (25%) perekat daun bunga sepatu.
3. 30 gr (70%) arang tempurung kelapa dengan 13 gr (30%) perekat daun bunga sepatu.
Komposisi 30 gr (85%) arang tempurung kelapa dengan 5 gr (15%) perekat daun bunga sepatu tidak dapat dijadikan sebagai perekat arang briket. Perekat yang terlalu sedikit menyebabkan hasil fisik briket rapuh dan retak seperti pada Gambar 3.2. Perekat 20%, 25% dan 30% dapat dijadikan sebagai perekat arang tempurung kelapa. Penambahan bahan perekat menghasilkan fisik briket padat dan tidak rapuh seperti pada Gambar 3.2. Proses penyalaan briket menimbulkan bara api dan cukup mudah untuk dinyalakan. Data tersebut menunjukkan bahwa penelitian briket tempurung kelapa dengan menggunakan bahan perekat daun bunga sepatu cukup menarik dan dapat diteliti lebih lanjut.
3.4 Penelitian Utama 3.4.1 Persiapan Bahan Baku
Bahan yang digunakan dalam penilitian ini adalah tempurung kelapa, Tempurung kelapa dijemur terlebih dahulu dibawah sinar matahari selama 1-3 hari untuk menurunkan kadar air. Kadar air sebelum dikeringkan sebesar 8% setelah dikeringkan diharapkan kadar air akan menjadi 4%. Proses pengeringan tempurung kelapa yaitu menggunakan panas sinar matahari seperti pada Gambar 3.3.
19
3.4.2 Proses Karbonisasi Tempurung Kelapa
Tempurung kelapa yang sudah kering kemudian dilanjutkan dengan proses karbonisasi. Tempurung kelapa dibakar dengan alat karbonisasi, alat karbonisasi ditutup menggunakan kayu dan tanah yang sudah dicampur dengan air agar agar udara tidak masuk kedalam ruangan . Proses pembakaran dikatakan selesai setelah mencapai rentang waktu 2 - 2,5 jam. Proses dan hasil karbonisasi tempurung kelapa seperti pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4 (a) Proses karbonisasi Gambar 3.4 (b) Hasil Karbonisasi
3.4.3 Pengecilan Arang Tempurung kelapa
Arang tempurung kelapa yang sudah selesai di karbonisasi, selanjutnya dilakukan proses pengecilan bahan yaitu dengan menumbuk bahan baku dengan lesung hingga bahan halus. Bahan baku yang sudah selesai ditumbuk kemudian diayak menggunakan ayakan Sieve Shaker ukuran 10 mesh, 20 mesh, 40 mesh, 50 mesh dan 100 mesh untuk mengetahui ukuran serbuk bahan. Hasil pengujian ukuran bahan disajikan dalam bentuk grafik pada Gambar 3.5.
Gambar 3.5 Grafik Hasil Pengujian Ukuran Bahan
Berdasarkan Gambar 3.5 menunjukkan bahwa arang tempurung kelapa setelah melalui proses penumbukan dan pengayakan serbuk arang lolos ayakan 20 mesh dan banyak tertahan pada ayakan 40 mesh. Berdasarkan data tersebut diketahui bahwa, sebaran ukuran serbuk arang tempurung kelapa terbanyak adalah 30 mesh. Proses penumbukan dan pengayakan seperti pada Gambar 3.6.
Gambar 3.6(a) Proses Pengecilan 3.6(b) Pengayakan bahan
00 05 10 15 20 25 30
10 mesh 20 mesh 40 mesh 50 mesh 100 mesh
H as il P en gu k u ran (% )
21
3.4.4 Pembuatan bahan Perekat
Proses pembuatan bahan perekat tepung bunga sepatu yaitu dengan memotong kecil-kecil daun bunga sepatu menggunakan gunting. Daun bunga sepatu yang sudah terpotong kecil-kecil kemudian dimasukkan kedalam blender dan ditambahkan dengan air dengan perbandingan 1:3, 1 daun bunga sepatu dan 3 air. Penambahan air dalam pembuatan perekat agar mempermudah proses penghancuran dan mempermudah proses pencampuran bahan baku dan bahan perekat sehingga menjadi homogen. Proses pengecilan daun bunga sepatu dan pembuatan perekat seperti pada Gambar 3.7.
Gambar 3.7 (a) Proses Pengecilan Gambar 3.7 (b) Pembuatan Perekat
3.4.5 Pencampuran bahan baku dengan Perekat.
Pencampuran arang tempurung kelapa (T) dengan perekat daun bunga sepatu (DS) dan tepung tapioka(TT) dilakukan 4 kali pengulangan sesuai komposisi yang dilakukan dalam pengujian. Pencampuran komposisi tersebut diantaranya adalah TDS1 (30 gr : 7,5 gr), TDS2 (30 gr : 10 gr), TDS3 (30 gr : 13 gr) dan TTT (30 gr : 3 gr). Pencampuran bahan baku dan perekat seperti pada Gambar 3.8.
Gambar 3.8 Proses Pencampuran Bahan Baku dan Perekat
3.4.6 Proses Pencetakan Briket
Bahan baku yang sudah tercampur dengan perekat kemudian di cetak dengan alat cetakan yang berbentuk slinder dengan diameter 5 cm dan tinggi 5 cm. Bahan di press dan ditahan selama 1 menit dengan persen pengempaan sebesar 50%. Proses pencetakan dan hasil briket seperti pada Gambar 3.9.
Gambar 3.9 (a) Proses pencetakan Gambar 3.9 (b) Hasil Pencetakan Briket
3.4.7 Proses Pengeringan Briket.
Briket yang sudah selesai di cetak kemudian dilanjutkan dengan proses pengeringan. Proses pengeringan menggunakan oven membutuhkan waktu 6 jam
23
dengan suhu 750C (Nawawi, 2017). Proses pengeringan dan hasil briket setelah dikeringkan seperti pada Gambar 3.10.
Gambar 3.10 (a) Proses Pengeringan Gambar 3.10 (b) Selesai dikeringkan
3.5 Parameter Briket
Parameter yang diuji dalam penelitian briket tempurung kelapa ini adalah, pengujian kadar abu briket, pengujia kadar air briket, pengujiai nilai kalor briket, pengujia kerapatan briket, pengujia kuat tekan briket, pengujia laju pembakaran briket dan pengujian densitas kamba briket. Uraian terkait pengujian tersebut adalah sebagai berikut ini.
3.5.1 Pengujian Kadar Air
Pengujian kadar air menggunakan metode ASTM D 1762-84 (2007). Alat yang digunakan dalam pengujian kadar air adalah oven, cawan dan timbangan digital. Prosedur pengujian kadar air dilakukan dengan cara sebagai berikut ini. 1) Sampel briket arang ditimbang untuk mengetahui berat awal.
2) Sampel dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 1050c selama 24 jam. 3) Sampel yang sudah krting kemudian dikeluarkan dari dalam oven. 4) Sampel ditimbang langsung untuk mengetahui berat akhir.
Kadar air dapat dihitung menggunakan persamaan :
Kadar air = ………...………...……….(3.1) Keterangan:
b = massa akhir briket setelah dikeringkan (gram)
3.5.2 Pengujian Kadar Abu
Pengujian kadar abu menggunakan metode SNI 06-3730-1995. Prosedur pengujian kadar abu dilakukan dengan cara sebagai berikut ini.
1) Cawan kosong ditimbang untuk mengetahui masanya. 2) Cawan dan sampel ditimbang sebanyak 1 gram.
3) Cawan dan sampel dimasukkan kedalam furnace, suhu dipanaskan 450-500oC selama 1 jam, dilanjut suhu 700-750 oc selama 2 jam, dan terakhir pengabuan dengan suhu 900-950 oc selama 2 jam.
4) Cawan dan abu ditimbang untuk mengetahui berat akhirnya.
Kadar abu dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut ini.
Kadar abu = ………...……….(3.2) Keterangan:
a = massa cawan kosong (gram) b = massa cawan dan abu (gram) c = massa sampel (gram)
3.5.3 Pengujian Densitas
Pengujian densitas menggunakan metode ASTM D 5142-02 (2004). Hasil perbandingan antara berat dan volume briket. Pengukuran kerapatan dilakukan dengan cara archimedes yaitu mengukur masa sample dan mengukur volume sampel dengan menenggelamkan sampel ke air didalam gelas ukur. Prosedur pengujian densitas dilakukan dengan cara sebagai berikut ini.
1) Alat dan bahan yang dibutuhkan dalam pengujian disiapkan. 2) Briket ditimbang untuk mengetahui masanya.
3) Briket ditenggelamkan didalam wadaha beaker glass yang sudah terisi air untuk diketahui volumenya.
4) Briket dibandingkan dengan volumenya untuk mengetahui densitas bahan tersebut.
25
Densitas briket dapat dihitung menggunakan persamaan :
= ……….………...……....……….(3.3) Keterangan:
= densitas (gr/cm3)
m = massa sampel briket (gram) v = volume briket (cm3)
3.5.4 Pengujian Nilai Kalor
Pengujian nilai kalor menggunakan alat oksigen bom calorimeter. Pengujian nilai kalor mengikuti metode ASTM D 5865-01 (2007). Prosedur pengujian nilai kalor dilakukan dengan cara sebagai berikut ini.
1. Sampel briket ditimbang sebanyak 0,6 gram.
2. Sampel dimasukkan kedalam cawan kemudian diletakkan pada kaitan yang ada pada bomb kalorimeter.
3. Ring O dipasang dan dipanaskan kemudian ditutup.
4. Oksigen dialirkan pada bomb kalorimeter pada tekanan 30 bar.
5. Air bomb yang sudah dipasang dan ditempatkan pada calorimeter kemudian dimasukkan air pendingin sebanyak 1250 ml.
6. Kalorimeter ditutup dengan penutupnya kemudia pengaduk air dihidupkan dan amati perubahan suhunya.
7. Bomb kalorimeter dimatikan setelah selesai.
Nilai kalor dapat dihitung menggunakan persamaan :
Nkb = x Nks x 0,24...…...………..………(3.4) Keterangan:
Nkb = nilai kalor sample (kal/g) ΔTb = selisish suhu bahan briket (0
K) ΔTs = selisish suhu bahan briket (0
K) = 2,4524(0K) NKs = Nilai kalor standart (j/g) = 26460 (J/g) mb = Massa bahan (gr)
3.5.5 Pengujian Laju Pembakaran
Pengujian laju pembakaran dengam metode membakar briket didalam tungku, hal ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik pembakaran briket secara aktual. Proses pengujian laju pembakaran dilakukan dengan cara sebagai berikut ini.
1. Air diukur sebanyak 1 liter untuk dipanaskan. 2. Temperatur air awal dicatat.
3. Briket yang akan diuji ditimbang massanya. 4. Termometer diletakkan di atas air .
5. Stopwatch dinyalakan saat briket mulai dibakar hingga air di dalam panci mendidih dan tiap perubahan suhu setiap 1 menit dicatat.
6. Massa briket yang tersisa ditimbang dan dicatat.
Laju pembakaran briket dapat dihitung menggunakan persamaan :
V= ………...(3.5) Keterangan:
V = Laju pembakaran briket (gr/detik) Mt = massa briket yang terbakar (gram) t = waktu (detik)
3.5.6 Densitas Kamba Briket
Pengujian densitas kamba dilakukan 1 kali pengulangan, yaitu menata briket dengan membandingkan bobot briket dan volumenya. Densitas kamba (bulk
density) merupakan salah satu parameter yang sering kali digunakan untuk
merencanakan suatu gudang penyimpanan, jenis pengemasan atau sarana transportasi, Prosedur pengujian densitas kamba dilakukan dengan cara sebagai berikut ini.
1. Menyiapkan wadah briket dan megukur volumenya.
2. Briket dimasukkan kedalam wadah hingga wadah terisi penuh. 3. Menimbang briket untuk diketahui massanya.
4. Mencatat hasil pengujian.
27
Densitas Kamba = .………...……….(3.6) Keterangan:
= Densitas Kamba (gr/cm3) m = Massa sampel briket (gram) v = Volume briket (cm3)
3.5.7. Kuat tekan briket
Kuat tekan adalah kemampuat briket dalam menahan beban atau daya tekan yang diberikan sehingga briket prtama kali mengalami deformasi. Pengujian kuat tekan menggunakan Unit Testing Machine Tipe (E64605 Ratet Force Capacity 600 KN) dengan cara sebagai berikut ini.
1) Mesin yang sudah terkoneksi dengan computer dinyalakan 2) Dilakukan penyetakan pada mesin uji tekan dengan sistem. 3) Mengimput data diameter briket
4) Mesin dinyalakan, pengujian dinyatakan selesai apabila briket telah retak. 5) Hasil akan otomatis tercatat oleh computer
Kuat tekan dapat dihitung menggunakan persamaan sebagai berikut ini. Kuat Tekan KT = .………...……….(3.7) Keterangan:
KT = Kuat tekan briket (kg/cm2) P = Massa penekan (kg)
L = Luas permukaan briket (cm2)
3.6 Perlakuan
Perlakuan dalam penelitian ini mengkomposisikan antara bahan baku dan perekat. Tujuan dari dari perlakuan ini adalah menentukan komposisi terbaik antara bahan baku dan perekat. Pencampuran Antara bahan baku dan perekat seperti pada Tabel 3.1.
Komposisi Arang Tempurung Kelapa Perekat
1 80% 20% Daun bunga sepatu 2 75% 25% Daun bunga sepatu 3 70% 30% Daun bunga sepatu
4 91% 9% Tepung Tapioka
Tabel 3.1 Komposisi Bahan Baku Dan Perekat
3.7 Analisa Data
Analisis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah statistik deskriptif, yaitu membandingkan penelitian dengan standart SNI briket tahun 2000. Data penelitian disisikan dalam bentuk tabel atau grafik dengan tujuan mempermudah pembaca dalam memahami isi dari data penelitian yg sudah dilaksanakan. Penulis memberikan simbol - simbol yang berbeda untuk mempermudah saat melakukan penelitian komposisi briket. Simbol penelitian seperti pada Tabel 3.2.
No Simbol Keterangan
1 TDS 1 Arang Temprung Kelapa dan Perekat Daun Bunga Sepatu (80% : 20%)
2 TDS 2 Arang Temprung Kelapa dan Perekat Daun Bunga Sepatu (75% : 25%)
3 TDS 3 Arang Temprung Kelapa danPerekat Daun Bunga Sepatu (70% : 30%)
4
TTT Arang Temprung Kelapa dan Perekat Tepung Tapioka (91% : 9%)
29
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Uji Karakteristik Briket
Pengujian karakteristik briket dilakukan untuk mengetahui kualitas mutu hasil pembuatan briket berbahan baku arang tempurung kelapa dengan 3 komposisi pencampuran perekat daun bunga sepatu dan 1 pencampuran perekat tepung tapioka sebagai pengontrol atau pembanding. Uji karakteristik briket meliputi kadar air, densitas, nilai kalor, kadar abu dan densitas kamba.
4.1.1 Kadar Air
Pengujian kadar air dilakukan untuk mengetahui kandungan air pada briket dengan masing masing komposisi perekat. Kandungan air yang tinggi dapat mempengaruhi nilai kalor dan laju pembakaran. Panas yang dikeluarkan dalam pembakaran digunakan untuk menguapkan air yang terkandung dalam briket terlebih dahulu. Pengujian kadar air dilakukan 3 kali pengulangan untuk setiap komposisi perekat. Hasil pengujian kadar air disajikan dalam bentuk grafik pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1 Grafik Kadar Air Briket
Berdasarkan Gambar 4.1 menunjukkan bahwa kadar air tertinggi terdapat pada komposisi TDS 3 yaitu 70% arang tempurung kelapa dengan 30% perekat
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 TDS 1 TDS 2 TDS 3 TTT K ad ar A ir (% )
daun bunga sepatu dengan nilai 2,53%. Kadar air terendah terdapat pada komposisi TDS 1 yaitu 80% arang tempurung kelapa dengan 20% perekat daun bunga sepatu dengan nilai 1,73%. Kadar air TDS 2 yaitu 75% arang tempurung kelapa dengan 25% perekat daun bunga sepatu dengan nilai 2,10 %. Metode yang digunakan dalam pengujian kadar air briket yaitu dengan menggunakan metode pengeringan oven. Pengeringan menggunakan oven TDS dan TTT dapat menguap dengan baik sehingga kadar air yang yang dihasilkan sesuiai dengan standart. Kadar air merupakan rasio perbandingan antara kandungan air dalam bahan yang hilang selama proses pengeringan dibandingkan dengan berat bahan awal. Hasil pengujian menunjukkan bahwa kadar air berbanding lurus dengan penambahan perekat, semakin banyak penambahan perekat kadar air yang dihasilkan semakin tinggi dan semakin sedikit penambahan perekat kadar air yang dihasilkan semakin rendah. Didukung oleh penelitian terdahulu yg dilakukan oleh Salsabila (2019), yang menyatakan bahwa kadar air briket berkaitan dengan penambahan perekat, semakin tinggi kadar perekat pada pembuatan briket semakin tinggi pula kadar air yang dihasilkan.
Kadar air yang terkandung mempengaruhi kualitas briket terutama nilai kalor dan laju pembakaran briket. Briket dengan kadar air yang rendah menghasilkan nilai kalor dan laju pembakarannya yang tinggi begitu pula sebaliknya (Silitonga dan Ibrahim, 2020). Briket dengan kadar air yang tinggi menghasilkan nilai kalor dan laju pembakaran rendah, energi yang dibutuhkan lebih banyak karena panas yang dihasilkan dalam proses pembakaran digunakan terlebih dahulu untuk menguapkan air yang terkandung dalam briket tersebut. Briket dengan kadar air yang rendah menghasilkan nilai kalor dan laju pembakaran tinggi, energi yang dibutuhkan lebih sedikit karena panas yang dihasilkan dalam proses pembakaran tidak terlalu banyak untuk menguapkan air yang terkandung dalam briket tersebut. Kadar air TTT yaitu 91% arang tempurung kelapa dengan 9% perekat tepung tapioka masih lebih tinggi dibandingkan dengan perekat TDS daun bunga sepatu dengan nilai 3,62%. Briket dengan perekat tepung tapioka lebih mudah menyerap air sehingga kadar air yang dihasilkan lebih tinggi (Miskah, dkk 2016). Hasil pengujian kadar air
31
menunjukkan bahwa briket dengan perekat daun bunga sepatu dan perekat tepung tapioka sebagai pembandingnya memenuhi SNI (Standart Nasional Indonesia) yaitu 8%. Nilai kadar air perekat daun bunga sepatu dan tepung tapioka berkisaran antara 1,73% sampai 3,62%.
4.1.2 Densitas
Pengujian densitas dilakukan untuk mengetahui besar kerapatan suatu briket dengan perbandingan antara massa dan volume. Densitas berpengaruh terhadap kualiatas briket, semakin tinggi kerapatan maka kualitas briket akan semakin bagus dan kuat tekan yang dihasilkan akan semakin tinggi. Pengujian densitas dilakukan 3 kali pengulangan untuk setiap komposisi perekat. Hasil pengujian densitas disajikan dalam bentuk grafik pada Gambar 4.2.
Gambar 4.2 Grafik Densitas Briket
Berdasarkan Gambar 4.2 menunjukkan bahwa hasil densitas tertinggi terdapat pada komposisi TDS 3 yaitu 70% arang tempurung kelapa dengan 30% perekat daun bunga sepatu dengan nilai 0,74 gr/cm3. Densitas terendah terdapat pada komposisi TDS 1 yaitu 80% arang tempurung kelapa dengan 20% perekat daun bunga sepatu dengan nilai 0,70 gr/cm3. Densitas TDS 2 yaitu 75% arang
0,60 0,62 0,64 0,66 0,68 0,70 0,72 0,74 0,76 0,78 0,80 TDS 1 TDS 2 TDS 3 TTT D en si tas (gr /c m 3 )
tempurung kelapa dengan 25% perekat daun bunga sepatu dengan nilai 0,72 gr/cm3. Hasil pengujian menunjukkan bahwa nilai densitas berbanding lurus dengan penambahan perekat. Banyak presentase penambahan perekat nilai densitas yang dihasilkan semakin tinggi, rekatan serbuk arang semakin rapat sehingga rongga pada briket semakin sedikit. Sedikitnya presentase penambahan perekat nilai densitas yang dihasilkan semakin rendah, rekatan serbuk arang kurang rapat sehingga rongga pada beriket semakin banyak. Hendra dan Winani (2003) menyatakan bahwa besar atau kecilnya kerapatan dipengaruhi oleh kehomogenan bahan penyusun biobriket itu sendiri, semakin halus arang yang digunakan maka nilai kerapatannya akan semakin tinggi karena ikatan antar partikelnya akan semakin baik.
Densitas berpengaruh terhadap kuat tekan dan laju pembakaran briket. Nilai densitas yang tinggi menyebabkan daya tahan briket terhadap tekanan semakin kuat, dikarenakan rongga udara pada briket semakin sedikit sehingga ikatan antar bahan semakin rapat. Nilai densitas yang rendah menyebabkan daya tahan briket terhadap tekanan semakin lemah, dikarenakan rongga udara pada briket semakin banyak dan ikatan antar bahan semakin renggang (Koto, dkk. 2019). Triono (2006) menyatakan bahwa semakin besar kerapatan bahan bakar maka laju pembakaran akan semakin lama. Nilai densitas TTT masih lebih tinggi dibandingkan TDS dikarenakan perekat tepung tapioka mempunyai daya rekat yang lebih baik dibandingkan perekat daun bunga sepatu sehingga densitas yang dihasilkan lebih tinggi yaitu sebesar 0,78 gr/cm3. Hasil pengujian densitas menunjukkan bahwa briket denagan perekat daun bunga sepatu dan perekat tepung tapioka sebagai pembanding masuk SNI (Standart Nasional Indonesia) yaitu ≥ 0,4407 gr/cm3
. Nilai densitas perekat daun bunga sepatu dan tepung tapioka berkisaran antara 0,70 gr/cm3 sampai 0,78 gr/cm3.
33
4.1.3 Nilai Kalor
Nilai kalor merupakan salah satu parameter utama dalam menentukan kualitas briket. Nilai kalor merupakan jumlah energi panas yang dapat dilepaskan setiap satu satuan massa bahan bakar dalam pembakaran sempurna. Pengujian nilai kalor dilakukan 1 kali pengulangan untuk setiap komposisi perekat. Hasil pengujian nilai kalor disajikan dalam bentuk grafik pada Gambar 4.3.
Gambar 4.3 Grafik Nilai Kalor Briket
Berdasarkan Gambar 4.3 menunjukkan bahwa hasil nilai kalor tertinggi terdapat pada komposisi TDS 1 yaitu 80% arang tempurung kelapa dengan 20% perekat daun bunga sepatu dengan nilai 6572 kal/gr. Nilai kalor terendah terdapat pada komposisi TDS 3 yaitu 70% arang tempurung kelapa dengan 30% perekat daun bunga sepatu dengan nilai 6294 kal/gr. Nilai kalor komposisi TDS 2 yaitu 75% arang tempurung kelapa dengan 35% perekat daun bunga sepatu dengan nilai 6445 kal/gr. Tingginya nilai kalor pada briket semakin besar panas yang diberikan dan sebaliknya rendahnya nilai kalor pada briket semakin kecil panas yang diberikan. Banyaknya presentase penambahan perekat menyebabkan nilai kalor yang dihasilkan semakin rendah dan sedikitnya penambahan presentase perekat menyebabkan nilai kalor yang dihasilkan semakin tinggi. Hasil tersebut sesuai dengan penelitian sebelumnya oleh Amin, dkk (2020), yang menyatakan
5400 5600 5800 6000 6200 6400 6600 6800 TDS 1 TDS 2 TDS 3 TTT N il ai K al o r (K al /gr )
bahwa semakin tinggi kadar perekat pada pembuatan briket menyebabkan nilai kalor yang dihasilkan mengalami penurunan.
Faktor yang dapat mempengaruhi nilai kalor diantaranya adalah kadar air yang terkandung pada briket. Briket dengan kadar air rendah menyebabkan nilai kalor yang dihasilkan tinggi, karena panas yang dihasilkan dalam proses pembakaran tidak terlalu banyak untuk menguapkan air yang terkandung pada bahan sehingga pembakaran maksimal dan nilai kalor yang dihasilkan tinggi. Briket dengan kadar air yang tinggi menghasilkan nilai kalor yang rendah, karena panas yang dihasilkan dalam proses pembakaran masih digunakan untuk menguapkan air yang terkandung dalam briker tersebut sehingga pembakaran tidak maksimal dan nilai kalor yang dihasilkan rendah (Silitonga dan Ibrahim, 2020). Kadar abu juga mempengaruhi nilai kalor briket, briket dengan kadar abu yang rendah menyebabkan nilai kalor yang dihasilkan tinggi briket dengan kadar abu yang tinggi menyebabkan nilai kalor yang dihasilkan rendah. Abu adalah kandungan yang tidak dapat terbakar saat proses pembakaran. Penyusun abu diantaranya adalah silikat, lempung, kalsium serta maknesium oksida yang dapat menurunkan nilai kalor (Silitonga dan Ibrahim, 2020).
Nilai kalor TTT masih lebih rendah dibandingkan TDS dengan nilai 5913 kal/gr. Rendahnya nilai kalor perekat tepung tapioka disebabkan tingginya kadar air dan kadar abu yaitu sebesar 3,62 % dan kadar abu 3,87%. Hasil pengujian nilai kalor menunjukkan bahwa briket dengan perekat daun bunga sepatu dan perekat tepung tapioka sebagai pembanding masuk SNI (Standart Nasional Indonesia) yaitu ≥ 5000 kal/gr. Nilai kalor perekat daun bunga sepatu dan tepung tapioka sebagai pengontrol berkisaran antara 5913 kal/gr sampai 6572 kal/gr.
4.1.4 Kadar Abu
Pengujian kadar abu dilakukan untuk mengetahui bagian yang sudah tidak dapat terbakar pada proses pembakaran dan tidak memiliki unsur karbon lagi. Abu berperan menurunkan mutu bahan bakar karena dapat menurunkan nilai kalor, salah satu penyusun abu adalah silikat, kalsium serta magnesium oksida (Koto, dkk. 2019).
35
Pengujian kadar abu dilakukan 3 kali pengulangan untuk setiap komposisi perekat. Hasil pengujian kadar abu disajikan dalam bentuk grafik pada Gambar 4.4.
Gambar 4.4 Grafik Kadar Abu Briket
Berdasarkan Gambar 4.4 menunjukkan bahwa hasil Kadar abu tertinggi terdapat pada komposisi TDS 3 yaitu 70% arang tempurung kelapa dengan 30% perekat daun bunga sepatu dengan nilai 4,01 %. Nilai kadar abu terendah terdapat pada komposisi TDS 3 yaitu 80% arang tempurung kelapa dengan 20% perekat daun bunga sepatu dengan nilai 3,30%. Kadar abu komposisi TDS 2 yaitu 75% arang tempurung kelapa dengan 35% perekat daun bunga sepatu dengan nilai 3,45%. Hasil pengujian kadar abu berbanding lurus dengan penambahan perekat, semakin banyak presentase penambahan perekat kadar abu yang dihasilkan semakin tinggi dan semakin sedikit penambahan perekat kadar abu yang dihasilkan semakin rendah. Didukung oleh penelitian terdahulu dilakukan oleh Salsabila (2019), Malakauseya, dkk (2013), yang menyatakan bahwa kadar abu berkaitan dengan penambahan perekat, semakin tinggi kadar perekat pada proses pembuatan briket semakin tinggi kadar abu yang dihasilkan sehingga nilai kalornya mengalami penurunan.
0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 TDS 1 TDS 2 TDS 3 TDS 4 K ad ar A b u (% )
Abu merupakan kandungan yang tidak bisa terbakar dan sudah tidak bisa lagi menghasilkan kalor. Kadar abu pada bahan briket akan berdampak negatif pada proses pembakaran, kadar abu yang tinggi tidak diharapkan dalam pembuatan briket karena dapat mempengaruhi kualitas briket. Tingginya kadar abu yang terkandung dalam briket maka nilai kalor yang dihasilkan akan semakin rendah dan sedikitnya kadar abu yang terkandung dalam briket maka nilai kalor yang dihasilkan akan semakin tinggi (Silitonga dan Ibrahim, 2020). Abu adalah kandungan yang tidak dapat terbakar saat proses pembakaran. Penyusun abu diantaranya adalah silikat, lempung, kalsium serta maknesium oksida yang dapat menurunkan nilai kalor. Kadar abu erat kaitannya dengan silikat, semakin tinggi kadar silikat semakin tinggi juga kadar abu yang dihasilkan. Kadar abu komposisi TTT yaitu 91% arang tempurung kelapa dengan 9% perekat daun bunga sepatu dengan nilai 3,87%. Nilai kadar abu TTT masih lebih tinggi dibandingkan TDS 1 dan TDS 2, namun lebih kecil dibandingkan TDS 3 dengan nilai kadar abu mencapai 4,01 %. Hasil pengujian kadar abu menunjukkan bahwa briket dengan perekat daun bunga sepatu dan perekat tepung tapioka sebagai pembanding masuk SNI (Standart Nasional Indonesia) yaitu 8%. Nilai kadar abu perekat daun bunga sepatu dan tepung tapioka berkisaran antara 3,33% sampai 3,97%.
4.1.5 Laju pembakaran
Pengujian laju pembakaran dilakukan untuk mengetahui pembakaran briket mulai dari laju pembakaran hingga briket habis menjadi abu pada pada proses pembakaran. Pengujian laju pembakaran dilakukan 1 kali pengulangan untuk setiap komposisi perekat dengan membakar 3 bahan secara bersamaan.
