1 BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia merupakan salah satu produsen minyak sawit terbesar di dunia (Litbang Perdagangan, 2013). Kelapa sawit sebagai tanaman penghasil minyak sawit dan inti sawit merupakan salah satu primadona tanaman perkebunan yang menjadi sumber devisa non migas bagi Indonesia. Cerahnya komoditi minyak kelapa sawit dalam perdagangan minyak nabati dunia telah mendorong pemerintah Indonesia untuk memacu perkembangan areal perkebunan kelapa sawit (Departemen Perindustrian, 2007). Salah satu produsen tanaman sawit terbesar di Indonesia adalah Sumatera Utara setelah Riau (BPS, 2014). Luas areal tanaman dan produksi kelapa sawit menurut Dinas Perkebunan Provinsi Sumatera Utara (2013) mengalami peningkatan dari tahun 2008-2012 yaitu dengan pertumbuhan rata-rata sebesar 1,37% dan 2,41% setiap tahunnya. Selain itu sumatera utara disebut sebagai penghasil minyak sawit mentah terbesar di Indonesia.
Selain produksi minyak kelapa sawit yang tinggi, produk samping atau limbah kelapa sawit juga tinggi (Tarmizi et al, 2014). Untuk membantu pembuangan limbah dan pemulihan energi, limbah kelapa sawit yang berupa cangkang dan serat ini digunakan lagi sebagai bahan bakar ketel uap (boiler). Setelah pembakaran akan dihasilkan abu dengan ukuran butiran yang halus. Seiring peningkatan jumlah tanaman dan industri kelapa sawit maka limbah yang dihasilkan juga meningkat. Abu hasil pembakaran biasanya dibuang dekat pabrik sebagai limbah padat dan tidak dimanfaatkan (Ginting et al, 2014).
Abu limbah kelapa sawit atau disebut juga Palm Oil Fly Ash merupakan hasil pembakaran dari limbah kelapa sawit yang berasal dari boilerdengan suhu di dalam sekitar 1000 oC sampai 2000 oC. Pembakaran ini menghasilkan 2 jenis abu yaitu bottom ash (abu dasar) dan fly ash (abu terbang). Bottom ash sendiri ialah abu dasar yang tertinggal pada pembakaran boiler yang menjadi butiran abu padat atau leburan kerak yang menjadi bentuk memadat sedangkan fly ash yaitu limbah padat yang hampir rata-rata dihasilkan paling banyak yaitu sekitar 2 ton per hari.
2
Abu sawit disebut sebagai pozzolan yaitu bahan halus yang banyak mengandung unsur silikon dan aluminium (Islami et al, 2015). Kandungan senyawa kimia yang terdapat pada Palm Oil Fly Ash (POFA) adalah Silicon Dioxide (SiO2), Alumunium Oxide (Al2O3), Magnesium Oxide (MgO), Ferric Oxide (Fe2O3), Calcium-Oxide (CaO), Pottasium Oxide (K2O) (Ditjen PPHP, 2006). Altwair et al (2011) meniliti bahwa kandungan senyawa kimia paling banyak yang terdapat pada Palm Oil Fly Ash yaitu kandungan Silicon Dioxide (SiO2) sekitar 40-70%, Alumunium Oxide (Al2O3) sekitar 5-15%, Magnesium Oxide (MgO) sekitar 3-10%, Ferric Oxide (Fe2O3) sekitar 5-10%, Calcium-Oxide (CaO) sekitar 5-10%.
Telah banyak penelitian mengenai abu limbah pembakaran kelapa sawit. Lerry et al (2012) meneliti abu sawit sebagai perekat pengganti semen untuk meningkatkan kekuatan beton. Tarmizi et al (2014) meneliti abu sawit sebagai pengisi/penguat matriks dalam pembentukan komposit polipropilena. Diversifikasi produk pemanfaatan Palm Oil Fly Ash sebagai bahan substitusi maupun bahan pengisi merupakan salah satu alternatif mengoptimalkan pemanfaatan limbah dari industri kelapa sawit. Mengingat limbah abu kelapa sawit ini dapat diperoleh tanpa biaya, mempunyai jumlah yang berlimpah serta dapat diperbaharui. Namun belum ada yang secara spesifik untuk meneliti pemanfaatan Palm Oil Fly Ash (POFA).
Berdasarkan uraian di atas, maka perlu dipelajari karakteristik POFA karena melihat ketersediaannya yang cukup banyak dan tidak termanfaatkan secara maksimal.
1.2 Perumusan Masalah
Adapun perumusan masalah dalam penelitian ini adalah untuk menentukan karakteristik kimia dan kandungan/komposisi Palm Oil Fly Ash (POFA) serta bagaimana pengaruh tekanan pengepresan terhadap sifit fisis dan mekanis POFA yang diubah menjadi bentuk briket dengan menggunakan perekat organik yaitu tepung kanji dengan metode kompaksi metalurgi.
3 1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini yaitu :
1. Mengetahui hubungan sifat kimia pada POFA dengan menggunakan metode FTIR.
2. Mengetahui kandungan senyawa kimia yang terdapat pada POFA.
3. Mengetahui pengaruh kandungan pati terhadap bahan baku Palm Oil Fly Ash (POFA) dengan metode ANOVA (Analysis Of Varians).
4. Mengetahui pengaruh kandungan pati dan POFA terhadap kuat tekan, kekerasan, densitas dan makrostruktur.
1.4 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini yaitu :
1. Memberikan informasi mengenai karakteristik dan kandungan unsur/senyawa kimia pada POFA.
2. Memberikan informasi mengenai pengaruh tekanan pengepresan terhadap sifat fisis dan mekanis POFA yang diubah ke dalam bentuk briket.
3. Memberikan informasi kepada masyarakat tentang bagaimana kualitas POFA dan pemanfaatannya dalam bidang industri sekaligus meningkatkan nilai ekonomis dari limbah abu pembakaran kelapa sawit yang tidak dimanfaatkan dengan baik.
1.5 Batasan Masalah
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Foundry Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, Jl. Almamater USU Medan, Indonesia.
Adapun bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini yaitu POFA sebagai bahan baku dan tepung kanji sebagai perekat.
Variabel-variabel yang dilakukan dalam penelitian ini adalah: Variable tetap:
1. Perbandingan bahan baku : perekat = 480 g : 400 g
2. Waktu pengeringan = 1,5 jam
3. Tekanan pengepresan = (85, 90, 95, 100, 105) kg
4 Variabel terikat:
Sifat mekanis = Kuat tekan, kekerasan, densitas
dan makrostruktur
Adapun analisis yang akan dilakukan di dalam penelitian ini adalah analisis Fourier Transform Infra Red (FTIR), analisis kandungan senyawa kimia POFA, analisis ukuran partikel POFA, pengujian ANOVA, analisis struktur makro, serta perhitungan densitas, kuat tekan dan kekerasan komposit POFA.
1.6 Sistematika Penulisan
Penelitian ini dijadikan dalam bentuk laporan hasil penelitian skripsi yang dibagi atas lima bab, yang masing – masing bab terdiri dari sub bab, yaitu : (BAB I PENDAHULUAN) bab ini berisi tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan, manfaat serta ruang lingkup penelitian dan sistematika penulisan, (BAB II TINJAUAN PUSTAKA) bab ini menjelaskan tentang ulasan teori-teori yang berhubungan dengan penelitian skripsi ini baik dari teori dasar maupun teori penunjang lainnya. Dasar teori didapatkan dari berbagai sumber, diantaranya berasal dari: buku - buku pedoman, jurnal, paper, tugas akhir, e-book, dan e-news, (BAB III METODOLOGI PENELITIAN) bab ini akan dibahas mengenai metode yang akan digunakan untuk menyelesaikan penulisan skripsi. Pada bab ini juga akan dibahas mengenai langkah-langkah penelitian, pengolahan, dan analisis data yang akan digunakan untuk menyelesaikan permasalahan dari topik yang diangkat, (BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN) bab ini berisi data hasil penelitian dan pembahasan dari penelitian yang telah dilakukan, (BAB V KESIMPULAN DAN SARAN) bab ini berisi kesimpulan hasil penelitian dan saran-saran yang berguna bagi pembaca mapun peneliti selanjutnya, (DAFTAR PUSTAKA) berisi seluruh referensi yang digunakan dalam penelitian untuk pembuatan tugas akhir ini, LAMPIRAN.
