18 3.1 Flowchart Penelitian
Proses penelitian dapat dilihat pada gambar 3.1 berikut ini
PEMILIHAN BAHAN BAKU
START
STUDI LITERATUR
PENGERINGAN
Oven suhu 900C selama 1 hari
(KULIT BIJI JARAK)
PENGARANGAN
PENGHALUSAN
PENGAYAKAN
UKURAN 30 MESH
PENCAMPURAN TETES TEBU
PENCETAKAN
PENGERINGAN
Oven suhu 600C selama 24 jam
PENGUJIAN
ANALISA
FINISH
Gambar 3.1 Flowchart Penelitian TIDAK LOLOS TIDAK LOLOS PENGAYAKAN UKURAN 40 MESH PENCETAKAN PENCAMPURAN TETES TEBU
b. Laboratorium Bahan Bakar Nabati (BBN) Fakultas Pertanian dan Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang untuk pengolahan bahan pembuatan biobriket dan pengujian kadar air.
c. Laboratorium Proses Produksi Teknik Mesin Universitas Muhamadiyah Malang untuk pengolahan pembuatan biobriket.
d. Laboratorium kimia Universitas Negeri Malang untuk melakukan pengujian nilai kalor.
e. Laboratorium kimia Universitas Muhamadiyah Malang untuk melakukan pengujian kerapatan dan kadar abu.
3.3. Alat dan bahan 3.3.1 Alat
Peralatan uji yang digunakan untuk memperoleh data penelitian ini sebagai berikut :
a. Timbangan digital merupakan perangkat pengukuran yang digunakan untuk mengukur berat atau massa suatu zat seperti gambar 3.1 berikut ini.
Gambar 3.1 Timbangan digital
b. Mesin kuat tekan digunakan untuk menguji kekuatan suatu material padat dapat ditunjukan pada gambar 3.2 berikut ini :
Gambar 3.2 Mesin kuat tekan
c. Oven listrik digunakan untuk proses pengeringan briket setelah dicetak dapat dilihat pada gambar 3.3 berikut ini.
Gambar 3.3 Oven listrik
d. Oxygen Bomb Calorimeter digunakan untuk mengukur nilai kalor bahan bakar padat maupun cair dapat dilihat pada gambar 3.4 berikut ini.
Gambar 3.4 Oxygen Bomb Calorimeter
f. Furnace, digunakan untuk memanaskan sampel contoh uji kadar abu dengan suhu yang tinggi dapat dilihat pada gambar 3.5 dibawah ini.
Gambar 3.5 Furance
g. Dessicator, digunakan untuk mendinginkan atau menyetabilkan suhu sampel uji seperti gambar 3.6 berikut ini.
Gambar 3.6 Dessicator
Alat yang digunakan untuk penelitian ini sebagai berikut ini :
a. Kompor gas dan wadah penyangrai kulit biji jarak untuk untuk proses pengarangan, seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.7 berikut ini.
Gambar 3.7 Wajan
b. Penghalus/ penumbuk arang manual yang digunakan untuk menghaluskan kulit biji jarak agar menjadi serbuk yang akan digunakan untuk membuat briket,seperti ditunjukan pada gambar 3.8 di bawah ini.
Gambar 3.8 Penghalus/ penumbuk arang manual
c. Ayakan alat ini digunakan untuk mendapatkan ukuran sampel yang seragam dan sesuai dengan yang diinginkan (lolos ukuran 30 dan 40 mesh) sebelum dibuat briket seperti yang ditunjukan pada gambar 3.9 berikut ini.
Gambar 3.9 Ayakan
d. Wadah pencampuran, digunakan sebagai tempat mencampur semua bahan yang akan digunakan dalam pembuatan biobriket, seperti ditunjukan pada gambar 3.10 berikut ini.
terus menerus hanya dibuang dan tidak dimanfaatkan, limbah kulit biji jarak akan terus meningkat jumlahnya dan akan amat disayangkan jika potensi yang ada hanya dibuang saja tanpa ada pemanfaatan lain yang bermanfaat.
3.4 Metode
a. Metode pengumpulan data
Metode pada penelitian ini menggunakan eksperimen, yaitu suatu cara untuk mengukur atau menguji obyek yang diteliti dan mencatat data-data yang diperlukan dalam ekperimen tersebut. Data-data yang diperlukan adalah yaitu nilai kalor (heating value), kadar abu (ash content), kadar air(water content),
kerapatan (density), kuat tekan (compressive strength).
b. Metode Analisa data
Metode analisa data yang digunakan adalah analisa deskriptif. Metode ini dilakukan dengan cara menelaah data yang diperoleh dari setiap perubahan yang terjadi melalui eksperimen secara langsug, dimana hasilnya berupa data kuantitatif. Data tersebut kemudian didiskripsikan dalam bentuk tabel dan grafik dengan kalimat yang mudah dipahami (Sugiyono, 2010:29). Hasil penelitian dibandingkan dengan standar Internasional beberapa negara serta standar SNI dapat di lihat pada tabel 2.3.
3.5 Variabel Penelitian
Variabel yang digunakan dalam penelitian ini diantaranya : a. Variabel bebas
Variabel bebas dalam penelitian ini adalah biobriket yang berbahan dasar dari kulit biji jarak yang dicampur dengan tetes tebu sebagai perekat.
• Kulit biji jarak akan dicampur dengan tetes tebu yang divariasi dengan perbandingan 71% : 29% , 69% : 31% , 67% : 33% , 65% : 35% , dan 67% : 37%.
• Ukuran ayakan 30 mesh dan 40 mesh b. Variabel Terikat
Variabel terikat adalah variabel yang dipengerahui. Variabel terikat dalam penelitian ini yaitu kadar air, kerapatan, kuat tekan, kadar abu, nilai kalor.
c. Variabel control
Variable control pada penelitian ini yaitu beban pada waktu pengompaksian 2 KN, waktu pada saat pengompaksian 10 detik, suhu ketika pengeringan bahan baku yaitu 900 dan suhu ketika setelah briket selesai proses pembuatan yaitu dikeringkan lagi dengan suhu 600.
Proses Pembuatan
a. Pemilihan Bahan
Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah kulit biji jarak yang telah tidak dipakai setelah proses ekstraksi pengambilan minyak biji jarak.
b. Pengarangan / Karbonasi
Untuk proses karbonasi yang pertama dilakukan yaitu limbah kulit biji jarak pagar dikeringkan di oven listrik selama 24 jam dengan suhu 900 C agar nantinya mudah dalam proses pembakarannya. Pada proses pengarangan digunakan bahan bakar gas. Kompor gas dinyalakan dengan api stabil. Untuk proses karbonasi ini metode pengarangan yang digunakan yaitu menyangrai bahan kulit biji jarak, waktu yang dibutuhkan bahan yang disangrai sampai menjadi arang yaitu 30 menit. Setelah bahan baku menjadi arang kemudian didinginkan. Arang yang sudah dingin dilakukan penggilingan hingga halus dan dilakukan pengayakan ukuran 30 dan 40 mesh hingga menjadi bubuk arang
c. Pencampuran
Proses pencampuran arang kulit biji jarak dengan perekat tetes tebu bertujuan untuk menyatukan bahan arang tersebut menjadi satu.
ini 6 sampel dengan perbandingan ukuran bahan dasar yang beda, menggunakan perekat tetes tebu sebanyak 29% , 31% dan 33% 35% dan 37% dari berat sampel seperti ditujukan pada tabel 3.2 berikut ini.
Tabel 3.2 Spesifikasi Perekat
Variasi Perekat Ukuran Ayakan
Tetes Tebu 30 Mesh 40 Mesh 29 % 71 % 71 % 31 % 69 % 69 % 33 % 67 % 67 % 35 % 65 % 65 % 37 % 63 % 63 % d. Pencetakkan
Pencetakan briket dilakukan dari masing-masing sampel dengan kadar yang sesuai pada tabel 3.2 dimana pencetakan dengan beberapa variasi perekat dengan kulit biji jarak dan berat total biobriket 70 gram. Untuk mencetak briket digunakan alat cetak manual. Briket yang sudah dicetak kemudian dikeringkan dengan tujuan agar briket yang dihasilkan mudah dibakar dan siap pakai
100 mm 60 mm
44 mm
e. Pengeringan
Briket yang sudah selesai dicetak lalu dikeringkan menggunakan oven dengan suhu 60 0C selama jam 24, tujuannya untuk menurunkan kandungan air pada briket, sehingga briket cepat menyala dan tidak berasap.
3.7 Analisa briket a. Kadar Air
1 gram contoh uji ditimbang dalam porselin yang telah diketahui berat tetapnya. Dimasukkan ke dalam oven pada suhu 104-1100C selama 1 jam sampai beratnya konstan. Kemudian didinginkan ke dalam desikator selama 5 menit dan timbang.
Kadar air dihitung dengan persamaan : Kadar air = (𝑋1−𝑋2)
𝑋1 𝑥 100% (Wijayanti, 2009).
Dimana :
X1 = berat contoh sebelum dikeringkan (gram)
X2 = berat contoh setelah dikeringkan (gram)
b. Kuat Tekan
Untuk menentukan kuat tekan pada briket menggunakan mesin press yang nantinya hasilnya akan diperoleh dengan perhitungan mencari besarnya kuat tekan yang ada dalam biobriket dengan rumus kuat tekan berikuk ini : 𝜎 =AP (Wijayanti, 2009). Dimana : 𝜎 = Kuat tekan (kg/cm2 ) P = Beban tekanan (kg)
A = Luas penampang tertekan (cm2)
c. Kerapatan
Kerapatan pada umumnya dinyatakan dalam perbandingan berat dan volume, yaitu dengan cara menimbang dan mengukur volume dalam
m = massa biobriket (gr/cm3) V = Volume (cm3)
d. Kadar Abu
Untuk menentukan kadar abu ditimbang 1 gram briket kemudian dimasukkan ke dalam furnace hingga suhu 5500C selama 4 jam kemudian didinginkan dan ditimbang berat sampel. Kadar abu dapat ditentukan dengan rumus :
PVM = 𝑊2−𝑊0
𝑊1−𝑊0 𝑥 100 ( Wijayanti, 2008)
Dimana :
W0 = Berat cawan kosong
W1 = Berat cawan + sampel belum pengabuan W2 = Berat cawan + sempel setelah pengabuan
e. Nilai Kalor
Pada nilai kalor menggunakan rumus sebagai berikut :
𝑁𝑖𝑙𝑎𝑖 𝐾𝑎𝑙𝑜𝑟 =(EE x ∆T)−(Acid)− (Fulse) Massa Bahan (Wijayanti, 2009).
Dimana :
EE = Massa Benzoid
Acid = Sisa Abu (10 kal/gram)
