Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 23, Januari 2017 Page | 28
PENGARUH TEMPERATUR KARBONISASI DAN
KOMPOSISI ARANG TERHADAP KUALITAS
BIOBRIKET DARI CAMPURAN CANGKANG BIJI
KARET DAN KULIT KACANG TANAH
Faisol Asip*, Elvia Sandra, Suzy Nurhasanah
*Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya
Jl. Raya Indralaya–Prabumulih KM.32 Indralaya Ogan Ilir (OI) 30662 Email: faisol_asip@yahoo.com
Abstrak
Biobriket adalah bahan bakar alternatif berbentuk padat yang dapat dibuat dari bahan yang mengandung selulosa dengan karbon konten yang tinggi. Beragam bahan dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan biobriket, contohnya jerami, sekam padi, tempurung kelapa, serbuk gergaji, cangkang karet, dan kulit kacang tanah. Cangkang karet dan kulit kacang tanah adalah limbah biomassa yang dianggap tidak berguna, jika diproses kedua bahan tersebut dapat dijadikan sebagai bahan bakar biobriket sebagai alternatif pengganti bahan bakar fosil akan memberikan banyak manfaat. Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah cangkang biji karet dan kulit kacang tanah. Tujuan penelitian ini adalah untuk meningkatkan nilai kalor biobriket dengan cara karboninasi campuran kedua bahan tersebut dengan komposisi tertentu (4CK:14KK, 9CK:9KK, 14CK:9KK) pada temperatur tertentu (350˚C, 400˚C, 450˚C,
dan 500˚C). Hasil penelitian menunjukkan bahwa biobriket dengan kualitas terbaik yaitu dengan nilai kalor 6294,4 cal/gr diperoleh dari campuran bahan baku 14 gram cangkang biji karet dan 4 gram kulit kacang tanah pada temperatur optimum 500˚C. Untuk biobriket dengan penambahan getah karet mengalami kenaikan nilai kalor menjadi 6904,8 cal/gr.
Kata kunci: Biobriket, cangkang biji karet, temperatur karbonisasi, kulit kacang tanah
Abstract
Biobriquette is an alternative solid fuel which can be made from material that contains cellulose with high carbon content. There are many materials that can be used as a feedstock to make biobriquette, such as straw, rice husk, coconut shell, sawdust, rubber seeds shell, and peanuts shell. The feedstocks that used in this research are rubber seeds shell and peanuts shell. The purpose of this reasearch is to increase the caloric value of the biobriquette by carbonizing both feedstocks with certain composition mixture (9RS:14PS, 9RS:9PS, 14RS:9PS) at certain temperature (350˚C, 400˚C, 450˚C, dan 500˚C). The result of this research shows that best quality of biobriquette with caloric value 6294,4 cal/gr is obtained from feedstocks mixture of 14 gram rubber seeds shell and 4 gram peanuts shell, where optimum temperature of 500˚C. Biobriquette with the addition of gum, the caloric value increases to 6904,8 cal/gr.
Keywords: Biobriquette, rubber seeds shell, temperature of carbonization, peanut shell
1. PENDAHULUAN
Biobriket adalah bahan bakar alternatif berbentuk padat yang dapat dibuat dari bahan yang mengandung selulosa dengan karbon konten yang tinggi. Beragam bahan dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan biobriket, contohnya jerami, sekam padi, tempurung kelapa, serbuk gergaji, cangkang karet, kulit
Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 23, Januari 2017 Page | 29 Berdasarkan data yang didapatkan dari BPS
pada tahun 2014 Sumatera Selatan memiliki kebun karet seluas 812,59 hektar dan produksi kacang tanah sebesar 2720 ton. Berdasarkan data tersebut produktivitas dari kedua bahan tersebut cukup banyak. Oleh landasan tersebut penulis berpendapat, untuk wilayah Sumatera Selatan dapat dilakukan pengembangan energi alternatif dengan mengkombinasikan kedua biomassa tersebut untuk dijadikan bahan baku pembuatan biobriket.
Cangkang Biji Karet
Pemanfaatan dari cangkang kulit karet yang masih kurang optimal, jika dibandingkan dengan bagian lainnya dari biji karet, bagian cangkang termasuk bagian yang mengandung selulosa yang cukup banyak, sehingga bagian ini cukup potensial untuk diolah menjadi produk biomassa yakni biobriket, yang sangat bermanfaat dan bernilai jual yang tinggi. Hal ini akan membuat cangkang buah karet menjadi lebih termanfaatkan.
Tabel 1. Komposisi Kimia yang Terkandung dalam Cangkang Karet
Komposisi Jumlah (%)
Selulosa 48,64
Lignin 33,54
Kadar Abu 1,25
Pentosan 16,81
Kadar Silika 0,52
(Safitri, 2003 dalam Rananda, 2016)
Kulit kacang tanah
Kulit kacang tanah dapat dimanfaatkan sebagai energi alternatif yakni biomassa yang digunakan sebagai pengganti bahan bakar fosil. Kandungan selulosa yang terdapat dalam kulit kacang sebanyak 25-30% dapat dilihat padat Tabel 3.2. hal ini sangat potensial untuk dijadikan bahan untuk pembuatan biobriket. Pembuatan biobriket dengan berbahan dasar kulit kacang dapat memberikan dapat dikembangan di Indonesia karena ketersidaan bahan baku yang melimpah dan juga ramah lingkungan. (Wahyusi et al. 2012).
Tabel 2. Komposisi Unsur Kimia Kacang Tanah
Komposisi Jumlah (%)
Selulosa 25-30
Lignin 30-40
Hemiselulosa 25-30
Kadar Abu 5,3-7,3
Air 4,95-7,75
(Sumber: Oktavia S, 2003 dalam Setiawan dkk, 2012)
Biobriket
Biobriket dapat digunakan sebagai bahan bakar untuk memasak, bahan bakar industri, dan dapat juga digunakan sebagai pembangkitkan listrik. Industripembuatan Biobriket dapat mengurangi limbah biomassa (terutama limbah pertanian), mengurangi pengangguran, mengurangi emisi karbon, , serta dapat menambah pendapatan bagi pembuatnya. Contoh negara pembuat dan pengguna Biobriket terbesar adalah India. Di India, Biobriket biasanya dibuat dari limbah pertanian seperti daun tebu, ampas tebu, dan batang jagung. Dengan adanya industri tersebut, angka pengangguran terutama di pedesan yang megembangkan biobriket akan berkurang.
Biobriket termasuk bahan yang lunak yang diolah menjadi bahan arang keras dengan berbagai macam bentuk-bentuk tertentu. Kualitas dari biobriket tidak kalah dengan kualitas batubara dan bahan bakarbahan bakar jenis arang lainnya. (Suryani dkk, 2012). Berikut ini adalah tabel 2.3. yang merupakan syarat mutu biobriket:
Tabel 3. Syarat Mutu Briket Arang
No. Parameter Satuan Kisaran 1. Caloric Value cal/gr Min 5000
2. Total Moisture % Maks 8
(Sumber : Standar Nasional Indonesia no. SNI 01-6235-200)
Syarat briket yang baik adalah briket yang permukaannya halus dan tidak memberikan noda hitam di tangan. Sebagai bahan bakar, briket harus memenuhi kriteria sebagai berikut:
a) Mudah dinyalakan. b) Tidak mengeluarkan asap.
c) Emisi gas hasil pembakaran tidak mengandung racun.
d) Kedap air dan hasil pembakaran tidak berjamur bila disimpan pada waktu lama. e) Menunjukkan upaya laju pembakaran
(Nursyiwan dkk, 2005).
Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 23, Januari 2017 Page | 30 ataupun batubara akan menghasilkan CO2 yang
berlebihan di atmosfir. Kelebihan CO2 di
amosfer bumi ini akan menimbulkan terjadinya pencemaran udara, yang mengakibatkan adanya hujan asam bahkan rusaknya lapisan ozon sehingga dapat membahayakan semua makhluk di muka bumi ini. Pembuatan biobriket bertujuan memperoleh suatu bahan bakar dengan berkualitas yang dapat digunakan semua sektor sebgai salah satu bahan bakar pengganti dengan kualitas yang hampir sama.
Proses pembriketan adalah proses pengolahan yang mengalami perlakuan penggerusan, pencampuran bahan baku, pencetakan dan pengeringan pada kondisi tertentu, diperoleh briket yang mempunyai bentuk, ukuran fisik, dan sifat kimia tertentu. Secara umum beberapa spesifikasi briket yang dibutuhkan oleh konsumen adalah sebagai berikut:
1) Daya tahan briket.
2) Ukuran dan bentuk yang sesuai untuk penggunaannya.
3) Bersih (tidak berasap), terutama untuk sektor rumah tangga.
4) Bebas gas-gas berbahaya.
5) Sifat pembakaran yang sesuai dengan kebutuhan (Diana Ekawati Fajrin, 2010 dalam Setiawan dkk, 2012).
Bahan Perekat
Perekat sangat diperlukan dalam pembuatan biobriket, karena sifat alami dari bubuk arang yang akan memisah karena berupa bubuk-bubuk halus.. Pemilihan perekat memiliki pengaruh besar terhadap kualitas biobriket. Hal ini disebabkan perekat akan mempengaruhi nilai kalor biobriket dan kualitas dari biobriket pada saat pembakaran. (Muzi, 2014). Jenis pengikat untuk pembuatan briket, yaitu:
1) Perekat anorganik
Perekat anorganik dapat menjaga ketahanan suatu briket saat proses pembakaran, sehingga briket akan lebih tanah lama dan memiliki daya lekat yang lama. Pengikat anorganik ini mempunyai kelemahan yaitu akan menghasilkan banyak abu, abu tersebut berasal dari bahan pengikat yang menurunkan kuantitas pembakaran dari briket, dampaknya dapat menurunkan nilai kalor. Contoh dari pengikat anorganik antara lain semen, lempung (tanah liat), natrium silikat. (Setiawan dkk, 2012)
2) Perekat Organik
Perekat organik merupakan perekat yang efektif mudah diapat, harganya murah, dan ketikan pembakaran briket abu yang dihasilkan
sedikit. Contoh dari perekat organik adalah kanji, getah karet, aspal, amilum, molase dan parafin. (Setiawan dkk, 2012)
Karbonisasi
Temperatur karbonisasi sangat berpengaruh terhadap arang yang dihasilkan, penentuan temperatur yang tepat akanmenentukan kualitas arang. Banyaknya kuantitas arang tergantung seberapa banyak biomassa yang diarangkan. Semakin banyak kandungan volatile matter maka semakin sedikit arang yang dihasilkan karena banyak bagian dari arang yang terlepas keudara. Penentuan komposisi awal biomassa dilakukan dengan analisa bahan baku. Proses karbonisasi merupakan salah satu tahap yang penting dalam pembuatan briket arang.
Pada umumnya proses ini dilakukan pada temperatur 200-80000C, kandungan zat yang mudah menguap akan hilang sehingga akan terbentuk struktur pori awal (Widowati, 2003 dalam Suryani dkk, 2012). Karbonisasi adalah suatu proses perubahan bahan organik menjadi arang. Pada proses karbonisasi melepaskan zat yang mudah terbakar seperti CO, CH4 dan H2
yang dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan kalor pada proses karbonisasi. Proses karbonisasi dibagi menjadi empat tahap sebagai berikut:
a) Penguapan air, kemudian penguraian selulosa menjadi destilat yang sebagian besar mengandung asam-asam dan metanol.
b) Penguraian beberapa selulosa secara intensif hingga menghasilkan gas serta sedikit air.
c) Penguraian senyawa-senyawa lignin sehingga menghasilkan lebih banyak tar yang akan bertambah jumlahnya pada waktu yang lama dan suhu tinggi.
d) Pembentukan gas hidrogen dimana ini merupakan proses pemurnian arang yang terbentuk. (Moeksin, 2016).
Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 23, Januari 2017 Page | 31
Bahan yang digunakan pada penelitian ini antara lain adalah:
a) Cangkang biji karet
Cangkang biji karet (para) diambil dari Desa Payaraman, Ogan Ilir.
b) Kulit kacang tanah
Kulit kacang tanah diambil dari pasar Pagar Alam, Sumatera Selatan.
c) Perekat
Tepung Tapioka serta penambahan getah karet.
Persiapan Bahan Baku
a) Cangkang biji karet dibersihkan, kemudian cangkang biji karet dijemur ± 2 hari sampai benar-benar kering.
b) Cangkang biji karet yang sudah kering tadi dipotong-potong sampai ukuran 1-2cm untuk memudahkan proses karbonisasi. c) Kemudian dilakukan karbonisasi
menggunakan furnace dengan temperatur (3500C, 4000C, 4500C, 5000C) selama 1
jam, angkat dan dinginkan.
d) Setelah itu penghalusan cangkang biji karet menjadi serbuk dengan ukuran 60 mesh.
Persiapan Perekat
a) Timbang perekat sebanyak 2 gr (tapioka 2 gram atau campuran tapioka dan getah karet 1:1).
b) Larutkan dengan aquadestsebanyak 10 ml, aduk rata. (Ketika penambahan getah karet, volume aquadest sebanyak 5 ml). c) Panaskan larutan perekat tapioka di atas adalah sebagai berikut:
Tabel 4. Komposisi Biobriket
Karbon Cangkang
b) Campurkan arang denganperekat larutan tepung tapioka yang sudah disediakan. c) Campuran arang yang sudah diberi perekat
dimasukkan ke dalam alat pencetak briketsehingga terbentuklah briket.
d) Briket yang sudah jadi diletakkan di sebuhan loyang, dan dibiarkan dalam suhu kamar selama 24 jam .
e) Briket yang telat didiamkan kemudian dioven selama 1 jam dengan suhu 80OC dan biobriket siap digunakan dan dianalisa. f) Ambil biobriket dengan kualitas yang paling baik kemudian buat biobriket dengan menggunakan perekat campuran antara tapioka dengan getah karet dengan berat total perekat tetap 2 gram dan berat total biobriket 20 gram, dan lakukan proses selanjutnya sama dengan proses pada poin b,c,d,e.
Analisa Kualitas Biobriket (Nilai Kalor) Nilai kalor dari bahan baku merupakan penjumlahan dari harga panas pembakaran dari unsur-unsur yang membentuk bahan baku. Nilai kalor tersebut dapat ditentukkan dengan bom kalorimeter. Langkah-langkah analisa: 1) Siapkan peralatan yang digunakan untuk
pengujian bom calorimeter.
2) Gunakan peralatan sesuai dengan petunjuk dari bom calorimeter.
3) Lalu saklar utama dihidupkan, dan isi dengan air aquadest pada bagian jacket
melalui lubang bawah penutup.
4) Kemudian hubungkan dengan water cooler sirkulator yang ada, dan pasang selangnya ke C 4000.
5) Posisikan cover kalorimeternya pada posisi terbuka (saat menunggu ready
ataupun saat menunggu pengukuran sampel berikutnya).
6) Nyalakan water cooler dan C 4000 dinyalakan maa ketinggian airnya berkurang.
7) C 4000 dinyalakan melalui proses inisialisasi.Dibutuhkan 30 menit setiap pertama kali dinyalakan untuk memperoleh kondisi water cooler yang sesuai dan kondisi C 4000 yang stabil. 8) Menyiapkan sampel dalam bomb
head,kemudian pastikan volume air pada
bucket selalu konstan dan atur suhunya selalu 25oC setiap kali akan melakukan pengukuran.
9) Masukkan bomb head ke dalam bucket
dan tutup C 4000 maka indicator led hijau akan menyala. lalu nyalakan timerT1
Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 23, Januari 2017 Page | 32 10) Saklar dihidupkan pembakaran maka
indicator led kuning akan menyala dan menyalakan timerT2 beberapa menit,
setelah tercapai. Mencatat suhu T2 yang
ada pada display.
11) Hitung Caloric Value
12) Hitung nilai kalor dari sampel Analisa Kadar Air
Untuk menghitung nilai kadar air pada briket bioarang yaitu menggunakan cara dengan menguapkan air yang terdapat di dalamnya hingga beratnya konstan. Briket yang telah kita dapatkan dari hasil pencetakkan lalu dihancurkan sampai halus menggunakan mortar kemudian didiamkan dalam oven pada temperatur 105oC selama 1 jam. Kemudian di
dinginkan dan ditimbang. Langkah-langkah analisa:
1) Timbang 1gr masing-masing briket contoh beserta crushible dan tutup. 2) Panaskan pada temperature 105oC selama
1 jam.
3) Keluarkan crushible berisi residu dan tutup.
4) Dinginkan lalu kemudian dimasukkan ke dalam desikator selama 15 menit.
5) Timbang residu beserta crushible dan tutupnya.
6) Catat dan Hitung persentase Inherent Moisture (IM)
Analisa Kadar Zat Terbang (Volatile Matter) Langkah-langkah analisa:
1) Panaskan cawan silica dan tutupnya di atas dudukan kawat nikel chrom suhu 900oC selama 7 menit.
2) Angkat dudukan dan cawan dari furnace lalu dingikan di atas lempengan logam selama 5 menit, kemudian memasukkan ke dalam desikataor.
3) Setelah dingin menimbang cawan dan tutupnya.
4) Menimbang ± 1 gr sampel briket ke dalam cawan.
5) Ratakan permukaan sampel dengan cara mengetuk-ngetuk cawan secara perlahan – lahan.
6) Panaskan eduduka ke dalam furnace
selama 7 menit dengan suhu 900oC. 7) Angkat dan dinginkan dudukan dari
furnace ke atas lempengan logam selama 5 menit dan memasukkan ke dalam desikator.
8) Timbang cawan bila sudah dingin. 9) Hitung kadar zat terbang
Analisa Kadar Karbon Tetap (Fixed Carbon)
Kadar karbon tetap yang terdapat didalam briket dapat dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai beikut:
Fixed Carbon (%) = 100 – IM – AC - VM Keterangan:
IM = Inherent Moisture (%) AC = Ash Content (%) VM = Volatile Matter (%)
Analisa Kadar Abu
Kadar abu atau ash content adalah suatu material anorganik tak terbakar yang merupakan sisa dari bahan baku dibakar. Langkah-langkah analisa:
1) Timbang ± 1 gram sampel lalu masukkan ke dalam cawan porselin yang telah ditimbang beratnya.
2) Kemudian letakkan cawan porselen berisi sampel ke dalam furnace pada temperatur 450o selama 1 jam.
3) Naikan temperature sampai 815oC selama 1 jam.
4) Lakukan pembakaran semua sampel menjadi abu (±2 Jam).
5) Kemuadian dinginkan di udara bebas, lalu masukkan ke dalam desikator selama 15 menit.
6) Keluarkan cawan porselen yang berisi residu lalu ditimbang
7) Catat dan Timbang ash content (A) Blok Diagram Proses Pembuatan Biobriket
Pencetakan
Pembersihan dan pengeringan (2 hari)
Pencampuran bahan baku dan perekat Pengecilan ukuran
Karbonisasi
(3500C, 4000C, 45000C, 5000C) selama 1 jam
Penghalusan Arang (60 mesh) Cangkang Biji karet
Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 23, Januari 2017 Page | 33
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pengaruh Temperatur Karbonisasi terhadap Kualitas Biobriket Campuran Cangkang Biji Karet dan Kulit Kacang Tanah
Temperatur karbonisasi mempengaruhi kualitas biobriket yaitukadar air lembab (inherent moisture), kadar abu (ash content), kadar zat terbang (volatile matter), kadar karbon padat (fixed carbon), dan nilai kalor (calorific value).
1) Pengaruh Temperatur Karbonisasi terhadap Kadar Air Lembab (Inherent Moisture)
Gambar 1. Pengaruh temperatur karbonisasi terhadap kadar air lembab (inherent moisture) biobriket campuran Cangkang biji karet dan kulit kacang tanah
Pada gambar 1. dapat dilihat semakin tinggi temperatur karbonisasi kadar air lembab dari biobriket akan semakin berkurang. Hal ini dapat terjadi karena pada saat karbonisasi kadar air lembab yang ada di dalam bahan akan keluar, semakin tinggi temperatur karbonisasi akan semakin banyak kadar air lembab yang akan menguap dan banyak berkurang. Hal itu membuat arang dengan suhu karbonisasi yang lebih tinggi akan lebih kering,
sehingga kemampuannya menyerap air akan semakin rendah, sehingga ketika arang dengan suhu karbonisasi yang tinggi dicampur dengan perekat maka arang tersebut akan menyerap air dari perekat dengan kemampuan yang lebih rendah dibandingkan dengan arang dengan suhu karbonisasi yang lebih rendah. Dari gambar dijelaskan bahwa kadar air lembab terendah terdapat pada temperatur karbonisasi 500˚C dengan campuran 14 gram cangkang biji karet dan 4 gram kulit kacang tanah yaitu sebesar 5,95%, sedangkan kadar air lembab tertinggi terdapat pada temperatur karbonisasi 350˚C campuran 4 gram cangkang biji karet dan 14 gram kulit kacang tanah. yakni sebesar 12,77%. Dari semua sampel hanya dua sampel yang tidak memenuhi standar SNI yakni maksimal kadar air lembab 8%.
2) Pengaruh Temperatur Karbonisasi terhadap Kadar Abu (Ash Content)
Gambar 2. Pengaruh temperatur karbonisasi terhadap kadar abu lembab (Ash Content) biobriket campuran Cangkang biji karet dan kulit kacang tanah
Pada gambar 2. dapat dilihat semakin tinggi temperatur karbonisasi maka akan semakin tinggi pula kadar abu yang ada pada biobriket. Hal ini terjadi disebabkan oleh temperatur karbonisasi yang tinggi akan semakin banyak bahan baku yang terbakar menjadi abu, ini menunjukkan temperatur karbonisasi berbanding lurus dengan kenaikan abu. Selain itu kadar abu dipengaruhi oleh banyaknya bahan anorganik yang terkandung dalam bahan baku dan tepung tapioka yang digunakan sebagai perekat. Dari gambar dijelaskan bahwa kadar abu terendah pada temperatur karbonisasi 350˚C dengan campuran campuran 4 gram cangkang biji karet dan 14 gram kulit kacang tanah sebesar 3,56%, sedangkan kadar abu tertinggi pada temperatur karbonisasi 500˚C dengan campuran 14 gram Biobriket
Pengeringan 24 jam pada suhu ruangan
Pengovenan T= 800C, t = 4 jam
Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 23, Januari 2017 Page | 34 cangkang biji karet dan 4 gram kulit kacang
tanah sebesar 10,36%. Dari semua sampel hanya satu sampel yang tidak memenuhi standar SNI yakni maksimal kadar abu 8%. 3) Pengaruh Temperatur Karbonisasi
terhadap Kadar Zat Terbang (Volatile Matter)
Gambar 3. Pengaruh temperatur karbonisasi terhadap kadar zat terbang (Volatile Matter) biobriket campuran Cangkang biji karet dan kulit kacang tanah
Pada gambar 3. dapat dilihat semakin tinggi temperatur karbonisasi maka akan semakin menurun pula kadar zat terbang pada biobriket. Semakin tinggi temperatur karbonisasi menyebabkan kadar zat terbang pada bahan baku semakin banyak menguap keluar dari bahan ketika proses karbonisasi, hal ini menyebabkan kadar zat terbang dari biobriket semakin berkurang. Dari gambar dijelaskan bahwa kadar zat terbang terendah terdapat pada temperatur karbonisasi 500˚C dengan campuran 14 gram cangkang biji karet dan 4 gram kulit kacang tanah yaitu sebesar 15,73%, sedangkan kadar zat terbang tertinggi terdapat pada temperatur karbonisasi 350˚C campuran 4 gram cangkang biji karet dan 14 gram kulit kacang tanah. yakni sebesar 32,58%. Dari semua sampel belum memenuhi standar SNI yakni kadar zat terbang maksimal 15%. 4) Pengaruh Temperatur Karbonisasi
terhadap Jumalah Fixed Carbon
Pada gambar 4. dapat dilihat semakin tinggi temperatur karbonisasi maka akan semakin besar kadar fixed carbon dari biobriket. Dari gambar dijelaskan bahwa kadar
fixed carbon terendah pada temperatur karbonisasi 350˚C dengan campuran campuran 4 gram cangkang biji karet dan 14 gram kulit kacang tanah sebesar 51,90%, sedangkan fixed carbon tertinggi pada temperatur karbonisasi 500˚C dengan campuran 14 gram cangkang biji karet dan 4 gram kulit kacang tanah sebesar 67,96%. Dari seluruh sampel belum memenuhi standar SNI yakni nilai fixed carbon 77%.
Gambar 4. Pengaruh temperatur karbonisasi terhadap nilai fixed carbon
biobriket campuran cangkang biji karet dan kulit kacang tanah 5) Pengaruh Temperatur Karbonisasi
terhadap Nilai Kalor (Calorific Value)
Gambar 5. Pengaruh temperatur karbonisasi terhadap nilai kalor (calorifc value) camouran cangkang biji karet dan kulit kacang tanah Pada gambar 5. dapat dilihat semakin tinggi temperatur karbonisasi maka akan semakin meningkat nilai kalor yang dihasilkan biobriket dari campuran cangkang biji karet dan kulit kacang tanah. Hal ini juga disebabkan karena semakin tinggi temperatur karbonisasi maka kadar fixed carbon dalam arang semakin meningkat sedangkan kadar air akan berkurang sehingga nilai kalor dari briket bioarang akan meningkat juga. Dari gambar dijelaskan bahwa nilai kalor terendah pada temperatur karbonisasi 350˚C dengan campuran campuran 4 gram cangkang biji karet dan 14 gram kulit kacang tanah sebesar 5654,7 cal/gr, sedangkan nilai karbon tertinggi pada temperatur karbonisasi 500˚C dengan campuran 14 gram cangkang biji karet dan 4 gram kulit kacang tanah sebesar 62,94 cal/gr. Dari seluruh sampel telah memenuhi standar SNI yakni nilai kalor sebsar 5000cal/gr. B. Pengaruh Komposisi Arang Bahan
Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 23, Januari 2017 Page | 35 Campuran Cangkang Biji Karet dan
Kulit Kacang Tanah
1) Pengaruh Komposisi Arang Bahan Baku terhadap Kadar Air Lembab (Inherent Moisture)
Pada gambar 6. terlihat semakin bertambahnya komposisi arang dari kulit kacang tanah maka kadar air lembab dalam biobriket juga akan semakin bertambah, dari gambar 6. tampak bahwa komposisi kadar air lembab terendah terdapat pada komposisi arang 14 gram cangkang biji karet dan 4 gram kulit kacang tanah dan kadar air lembab tertinggi terdapat pada komposisi arang 4 gram cangkang biji karet dan 14 gram kulit kacang tanah.
Gambar 6. Pengaruh komposisi arang bahan baku terhadap kadar air lembab biobriket campuran cangkang biji karet dan kulit kacang tanah 2) Pengaruh Komposisi Arang Bahan Baku
terhadap Kadar Abu (Ash Content) Pada gambar 7. terlihat semakin berkurang komposisi arang dari kulit kacang tanah maka kadar abu dari biobriket akan semakin rendah. Kadar abu dalam biobriket juga akan semakin bertambah dengan bertambahnya komposisi dari cangkang biji karet, dari gambar 7. tampak bahwa komposisi kadar abu terendah terdapat pada komposisi arang 4 gram cangkang biji karet dan 14 gram kulit kacang tanah dan kadar abu tertinggi terdapat pada komposisi arang 14 gram cangkang biji karet dan 4 gram kulit kacang tanah.
Gambar 7. Pengaruh komposisi arang bahan baku terhadap kadar abu biobriket campuran cangkang biji karet dan kulit kacang tanah
3) Pengaruh Komposisi Arang Bahan Baku terhadap Kadar Zat Terbang (Volatile Matter)
Pada gambar 8. terlihat kadar zat terbang dari biobriket semakin tinggi dengan meningkatnya komposisi kulit kacang tanah yang ditambahkan kedalam campuran, dari gambar tampak bahwa komposisi kadar zat terbang terendah terdapat pada komposisi arang 14 gram cangkang biji karet dan 4 gram kulit kacang tanah dan kadar zat terbang tertinggi terdapat pada komposisi arang 4 gram cangkang biji karet dan 14 gram kulit kacang tanah.
Gambar 8. Pengaruh komposisi arang bahan baku terhadap kadar zat terbang biobriket campuran cangkang biji karet dan kulit kacang tanah 4) Pengaruh Komposisi Arang Bahan Baku
terhadap Kadar Karbon Tetap (Fixed Carbon).
Pada gambar 9. terlihat jumlah fixed carbon semakin meningkat dengan bertambahnya komposisi dari cangkang biji karet yang ditambahkan kedalam campuran biobriket, dari gambar 9. tampak bahwa jumlah
Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 23, Januari 2017 Page | 36 arang 4 gram cangkang biji karet dan 14 gram
kulit kacang tanah dan jumlah fixed carbon
tertinggi terdapat pada komposisi arang 14 gram cangkang biji karet dan 4 gram kulit kacang tanah
Gambar 9. Pengaruh komposisi arang bahan baku terhadap fixed carbon
biobriket campuran cangkang biji karet dan kulit kacang tanah 5) Pengaruh Komposisi Bahan Baku
terhadap Nilai Kalor (Calorific Value)
Dari gambar 10. dapat dilihat bahwa nilai kalor dari biobriket akan semakin meningkat dengan semakin banyak komposisi cangkang biji karet yang di tambahkan ke dalam campuran, dari gambar 10. tampak bahwa nilai kalor terendah terdapat pada komposisi arang 4 gram cangkang biji karet dan 14 gram kulit kacang tanah dan nilai kalor tertinggi terdapat pada komposisi arang 14 gram cangkang biji karet dan 4 gram kulit kacang tanah.
Gambar 10. Pengaruh komposisi arang bahan baku terhadap nilai kalor biobriket campuran cangkang biji karet dan kulit kacang tanah
C. Pengaruh Getah Karet Terhadap Kualitas dan Pembakaran Biobriket Cangkang Biji Karet dan Kulit Kacang Tanah
1) Pengaruh Getah Karet Terhadap Kualitas Biobriket Campuran Cangkang
Tabel 1. Pengaruh penambahan getah karet terhadap kualitas biobriket
Dari tabel di atas dapat dilihat bahwa dengan penambahan getah karet nilai kalor biobriket mengalami kenaikan, sedangkan kadar air lembab dalam briket berkurang dan jumlah fixed carbon meningkat. Dengan meningkatnya nilai kalor maka kualitas biobriket akan semakin baik.
2) Pengaruh Penambahan Getah Karet Terhadap Pembakaran Biobriket
Tabel 3. Hasil Analisa Uji Pembakaran
Komposisi
Parameter Waktu
Penyalaan (detik)
Warna Api Asap Dan
Bau
T=500 C, 14CK : 4KK
50 Merah
Asap berwarna putih kehitaman dan banyak serata bau agak menyengat
T=500 C, 14 CK : 4KK + getah karet
34 Merah
Asap berwarna putih ketitaman tetapi sedikit dan tidak berbau menyengat
Tabel 4. Hasil Analisa Uji Pemanfaat Biobriket
Komposisi Briket
Keterangan
T=500 C 14CK : 4KK
Pada detik ke 26 sudah terbentuk gelembung air dan pada detik ke 103 air sudah mendidih
T=500 C 14 CK : 4KK + getah karet
Pada detik ke 19 sudah terbentuk gelembung air dan pada detik ke 63 air sudah mendidih
Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 23, Januari 2017 Page | 37 Dimana terlihat biobriket dengan penambahan
getah karet memiliki waktu yang lebih cepat untuk mendidihkan air yaitu 63 detik. Hal ini disebabkan nilai kalornya lebih besar dibandingkan biobriket yang tanpa penambahan getah karet. Nilai kalor pada biobriket yang ditambah getah karet dapat tinggi karena kandungan air lembab dalam biobriket berkurang dan jumlah fixed carbon bertambah.
4. KESIMPULAN
Dari penelitian yang telah dilakukan disimpulkan bahwa:
1) Semakin tinggi temperatur karbonisasi maka akan semakin tinggi pula nilai kalor yang dihasilkan, nilai kalor tertinggi terdapat pada biobiket temperature 500˚C dengan komposisi 14CK:4KK sebesar 6294,4 cal/gr. 2) Semakin banyak komposisi cangkang
karet yang ditambahkan kedalam campuran biobriket akan meningkatkan nilai kalor biobriket sehingga kualitas dari biobriket akan semakin meningkat. 3) Dengan penambahn getah karet nilai
kalor dari biobriket meningkat dengan jumlah 6904,8cal/gr dan kadar air menurun, sehingga kualitas biobriket meningkat.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2000. Standar Mutu Briket (SNI-01-6235-2000): Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.
Brandes, A.C. 2007. Pembuatan Briket Arang dari Eceng Gondok (Eichornia crasipess solm) dengan Sagu sebagai Pengikat. Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya, Inderalaya. Dwina, dkk. 2010. Pengolahan Limbah Daun
Kering Sebagai Briket untuk Alternatif Pengganti Bahan Bakar Minyak. Vol.17. Universitas Sriwijaya, Inderalaya. HA,F,L. 2012. Majalah Semi Popular Tanaman Rempah dan Industri Pemanfaatan Biji Karet Untuk Energi Alternatif Sebagai Upaya Peningkatan Nilai Tambah. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Perkebunan, Sukabumi.
Marwanza, dkk. 2013. Pengaruh Penambahan Polimer terhadap Kadar Air Total dan Nilai Kalor Batubara. Fakultas Teknologi
Kebumian dan Energi Universitas Trisakti, Jakarta.
Moeksin, R, dkk. 2016. Pembuatan Biobriket dari Campuran Tempurung Kelapa dan Cangkang Biji Karet. Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.
Mulyadi, A, dkk. 2013. Pemanfaatan Kulit Buah Nipah untuk Pembuatan Briket Bioarang Sebagai Sumber Energi Alternatif. Jurnal Teknologi Pertanian Vol.4 No. 1 Universitas Brawijaya, Malang.
Muzi, I, dkk. 2014. Perbedaan Konsentrasi Perekat antara Briket Bioarang Tandan Kosong Sawit dengan Briket Bioarang Tempurung Kelapa terhadap Waktu Didih Air. Jurnal Kesemas Fakultas Kesehatan Masyarakat, Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta 8 (1) : 1978-0575
Ningsih, dkk. 2016. Pengaruh Jenis Perekat pada Briket dari Kulit Buah Bintaro terhadap Waktu Bakar. Jurnal Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Adhitama, Surabaya.
Nursyiwan, dkk. 2005. Pembuatan Briket Arang dari Serbuk Gergaji. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Jakarta.
Patria, D, dkk. 2015. Pembuatan Biobriket dari Campuran Tempurung dan Cangkang Biji Karet dengan Batubara Peringkat Rendah. Jurnal Ilmiah Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.
Ristianingsih, Y, dkk. 2015. Pengaruh Suhu dan Konsentrasi Perekat Terhadap Karakteristik Briket Bioarang Berbahan Baku Tandan Kosong Kelapa Sawit dengan Proses Pirolisis. Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Univeristas Lambung Mangkurat, Banjarmasin. Selpiana, dkk. 2014. Pengaruh Temperatur dan
Komposisi Pada Pembuatan Biobriket dari Cangkang Biji Karet dan Plastik Polietilen. Seminar Nasional Added Value of Energy Resources (AvoER) ke-6. Setiawan, dkk. 2012. Pengaruh Komposisi
Pembuatan Biobriket dari Campuran Kulit Kacang dan Serbuk Gergaji terhadap Nilai Pembakaran. Jurnal Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya 18 (2).
Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 23, Januari 2017 Page | 38 Sainstech Politeknik Indonusa Vol.2
No.2, Surakarta.
Suryani, I, dkk. 2012. Pembuatan Briket Arang dari Campuran Buah Bintaro dan Tempurung Kelapa Menggunakan Perekat Amilum. Jurnal Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya Kampus Palembang 18 (1) Vinsiah, R, dkk. 2013. Pembuatan Karbon
Aktif Dari Cangkang Kulit Buah Karet (Hevea Brasilliensis). Jurnal Program Studi Pendidikan Kimia Fkip, Universitas Sriwijaya
