1 BAB I
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Bambu merupakan jenis tanaman yang sangat penting bagi Indonesia dan negara-negara tropis lainnya, karena sangat penting untuk memenuhi kebutuhan masyarakat sehari-hari. Bagi masyarakat pedesaan dan masyarakat perkotaan, bambu memegang peranan yang sangat penting dalam kehidupan mereka(Jong, Wardenaar, & Tavita, 2018).
Bambu merupakan salah satu jenis rumput-rumputan yang termasuk ke dalam famili Gramineae dan merupakan bagian dari komoditas hasil hutan bukan kayu. Novriyanti, (2005) dalam Arsad (2014) mengemukakan bahwa bambu sangat potensial sebagai bahan substitusi kayu karena rumpunan bambu dapat terus berproduksi selama pemanenannya terkendali dan terencana. Bambu memiliki beberapa keunggulan dibanding kayu yaitu memiliki rasio penyusutan yang kecil, dapat dilengkungkan atau memiliki elastisitas dan nilai dekoratif yang tinggi. Sulastiningsih (2005), mengemukakan bahwa bambu merupakan tanaman cepat tumbuh dan mempunyai daur yang relatif pendek yaitu 3 – 4 tahun sudah bisa dipanen. Bambu sebagai salah satu bahan baku yang mudah dibelah, dibentuk dan mudah pengerjaannya, disamping itu harganya relatif murah dibandingkan bahan baku kayu. Bambu merupakan tumbuhan yang mengandung lignoselulosa dan bisa dimanfaatkan untuk banyak keperluan. Menurut Sulastiningsih dan Santoso (2005). Masalah yang timbul dalam pemanfaatan bambu sebagai bahan pertukangan adalah keterbatasan bentuk dan dimensinya serta mudah terserang
2 organisme perusak bambu. Untuk keperluan itu semua, perlu dilakukan laminasi dan teknologi pengawetan. Selain itu bambu bisa dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan wood pellet atau biopellet. Teknologi ini mulai dikembangkan di Swedia pada tahun 80 - an. Sedangkan di Indonesia teknologi ini baru dikembangkan (Inbar, 2005 dalam Arsad E, 2014).
Ditinjau dari potensinya, pada tahun 2000 luas tanaman bambu di Indonesia adalah 2.104.000 ha yang terdiri dari 690.000 ha luas tanaman bambu di dalam kawasan hutan dan 1.414.000 ha luas tanaman bambu di luar kawasan hutan (Inbar, 2005 dalam Arsad E, 2014). Menurut Kanoh, M (2009), di Kab. Hulu Sungai Selatan luas areal bambu diperkirakan sekitar 22.158 ha. dengan produksi sekitar 3000 batang/ha. Diperkirakan ada 600 - 700 jenis bambu di dunia, 125 jenis bambu berada di Indonesia dan 50 jenis diantaranya mempunyai potensi yang sangat besar untuk dikembangkan sebagai Bahan kerajinan dan industri. Bambu sebagai salah satu sumber daya alam yang potensial untuk dikembangkan karena bambu merupakan tumbuhan multi guna dan cepat panen. Bambu dimungkinkan dapat menggantikan kayu atau paling tidak dapat mensubstitusi kayu komersial baik untuk kebutuhan sekarang maupun yang akan datang. Mengingat Mengingat Indonesia merupakan negara penghasil bambu terbesar ketiga dunia, setelah Cina dan Thailand Hidayat (Pengolahan et al., 2015).
Bambu mampu tumbuh tinggi dengan kecepatan 15-18 cm per hari dan mencapai tinggi maksimum dalam waktu 4 – 6 bulan. Menurut Dransdield dan Widjaja dalam Krisdianto 2007, batang bambu terdiri dari 50% parenkin, 40% serat dan 10% sel penghubung (pembuluh dan sieve tuber), sifat kimiawi bambu
3 menurut Liese 1992 dalam Husnil 2009 tersusun dari 50-70% holoselulosa, 30% pentose dan 20-25% lignin. Hasil pengujian sifat kimia yang dilakukan Widnyana 2011 kandungan kadar selulosa berkisar 42,4%-53,6% , kadar lignin 19,8% - 26,6%, kadar abu 1,24%-3,77%, kadar silica 0,10%-1,78%, kadar ekstraktif (larut air dingin) 4,5%-9,9%, ekstraktif larut air panas 5,3%- 11,8% dan larut alcohol benzene 0,9%-6,9% (Mayasari & Suryawan, 2012).
Bambu di Indonesia pada habitat alam tumbuh secara berkelompok karena perkembangbiakannya melalui tunas. Menurut Husnil 2009 bambu adalah tanaman yang mampu menggunakan ruang tumbuh secara maksimal .Produktivitas biomasa bambu per satuan luas lebih tinggi dibanding dengan sebagian besar jenis tanaman lainnya, sehingga banyak negara yang memilih bambu sebagai sumber energi baru yang terbarukan. Menurut Widnyana 2011, masyarakat Indonesia tidak terlepas dari bambu karena sifatnya yang ulet, lurus, rata, keras mudah diolah, mudah dibentuk dan dikerjakan serta ringan. Selain itu bambu relatif lebih murah, sehingga banyak digunakan sebagai bahan baku pembuatan rumah, perabotan rumah tangga, alat angkut, kerajinan, produk-produk yang menggunakan teknologi tinggi seperti papan bambu laminasi, pulp dan kertas serta masih banyak lagi (Mayasari & Suryawan, 2012).
Di Indonesia tanaman bambu merupakan sumber bahan baku yang cukup potensial dan berlimpah, meskipun masih merupakan tanaman rakyat (uncultivated). Aneka macam jenis bambu tumbuh dan tersebar luas hampir diseluruh tanah air. Jenis-jenis bambu asli Indonesia, umumnya tumbuh liar dan tersebarluas secara alami (uncultivated), sejak mulai dari hutan dataran rendah
4 sampai kedaerah hutan penggunungan yang berketinggian 3.000 m dari permukaan laut. Menurut Suheryanto (2012) "menyatakan bawah pesebaran bambu di Indonesia khususnya di Pulau Jawa, 80 % penggunaan bambu untuk bangunan, sedang yang 20 % lagi untuk keperluan lain misalnya pembuatan alat-alat dapur, alat-alat musik, peralat-alatan mengail, barang-barang anyaman, bahab baku kerajinan dll. Beberapa jenis bambu yang umum ditanam dan dipakai orang dianataranya adalah sebagai berikut; Bambu Talang/ Bunar (Schizostachyum brachycladium); Bambu Perling (Schizostachyum zollingerr); Bambu Ater (Gigantochloa atter); Bambu hitam (Gigantochloa atter) sejenis dengan bambu ater; Bambu ampel (Bambusa vulgaris); Bambu petung (Dendrocalamus asper); Bambu gombong (Gigantochloa verticillata); Bambu apus (Gigantochloa apus); Bambu pagar (Bambusa glaucoscens); Bambu tamiang (Schizostachyum blumci); Bambu duri (Bambusa arundinecea)" (Suheryanto, 2012).
Kesadaran manusia akan kondisi lingkungan terus menurun sehingga muncul kekhawatiran akan peningkatan laju perusakan dan pencemaran lingkungan yang diakibatkan oleh eksplorasi dan pembakaran bahan bakar berbasis fosil. Fenomena ini memunculkan sebuah pemikiran mengenai penggunaan energi alternatif yang bersih dan ramah lingkungan. Beberapa jenis sumber energi alternatif yang bisa dikembangkan antara lain energi matahari, angin, panas bumi, dan energi biomassa. Sumber energi biomassa perlu mendapat prioritas dalam pengembangannya dibanding energi lain (Rahmadani, Hamzah, & Hamzah, 2017).
5 Arang bambu (bamboo charcoal) adalah produk padat (solid) yang menggunakan bahan baku bambu (dapat dari bahan baku lembah) melalui proses karbonisasi dibawah suhu tinggi (under high temperature). Sesuai penggunaan suhu karbonisasi, arang bambu dapat diklasifikasi menjadi arang suhu rendah (low temperature charcoal), middle temperature chaecoal, dan high temperature charcoal. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui faktor yang mempengaruhi proses pengarangan dan kinerja tungku suhu rendah dan menengah, sehingga dapat membantu memecahkan masalah yang dihadapi perajin bambu dalam melakukan diversifikasi produk kerajinan arang bambu dari bahan baku limbah. Isu lingkungan (Environmental Friendliness) menjadi faktor utama didalam proses pengambilan keputusan konsumen dinegara-negara EU, tren yang berkembang bagi produsen furniture dan handicraft dunia, bahwa penting dan perlunya pelestarian lingkungan, sehingga pemerintah dan LSM negara-negara EU telah kampanye dimedia agar produsen furniture dan handicraft untuk tetap mengindahkan produksi yang berlandaskan “subtainable bamboos, natural and environmental Friendly (Suheryanto, 2012).
Briket membutuhkan bahan perekat supaya tidak mudah hancur. Jenis bahan perekat berpengaruh terhadap parameter mutu briket seperti kadar air, kadar abu, laju pembakaran, kadar zat menguap, kadar karbon terikat, dan nilai kalor. Jumlah perekat yang digunakan harus diperhatikan, karena semakin banyak perekat yang digunakan maka asap yang dihasilkan akan semakin banyak. Apabila perekat yang digunakan terlalu sedikit maka briket akan mudah hancur. Briket memiliki kelemahan yaitu sulit menyala pada awal pembakarannya, ini
6 disebabkan oleh padatnya partikel pada briket. Komposisi perekat juga akan mempengaruhi produk briket yang diperoleh. Perekat dalam pembuatan briket ada dua golongan, yaitu perekat yang berasap (tar, pitch, clay, dan molase) dan perekat kurang berasap (pati, dekstrin, dan tepung beras) (Rahmadani et al., 2017).
Menginvestigasi bahwa penggunaan bambu sangat mungkin untuk dikembangkan dalam pembuatan arang. Karena bambu adalah tanaman yang cepat pertumbuhannya, dapat dipelihara, sama dengan arang kayu, arang bambu adalah material mikroporous yang memiliki daya serap (adsorption) yang sangat bagus untuk area permukaan yang spesifik luasnya. Daya serap arang bambu secara teoritis diklasifikasikan menjadi physical adsorption dan chemical adsorption. Physical adsorption disebabkan oleh aksi tenaga molekul (van deer Waals force) diantara adsorbent dan adsorb ate. Penyerapan kimia (chemical adsorption) adalah ikatan kimia diantara adsorbent dan adsorb ate yang didalamnya terjadi pertukaran dan transfer elektron sehingga menghasilkan susunan atom-atom dan formasi ikatan kimia dan perusakan. Penyerapan fisika (physical adsorption) berjalan sangat cepatnya dan terbalik. Biasanya terbawa melalui pada temperatur rendah tanpa seleksi dan terjadi didalam lapisan tunggal (monolayer) atau pada multilayer, karena ini merupakan ikatan tenaga van deer Waals pada satu lapisan dari penyerapan molekul (molecule of adsorb ate). Hampir sama terjadi pada kimia, penyerapan kimia memerlukan energi yang aktif. Biasanya melalui temperatur yang tinggi ini selalu penyerapan monolayer dan terseleksi tersendiri. Konduktif listrik (electric conductivity) dari arang bambu
7 akan diperkuat dengan timbulnya temperatur pada akhir pirolisis, ketika temperatur pirolisis mencapai 700°C, ketahanan arang bambu menjadi sangat kecil, hanya 5.40x10-6 ΩM, dan merupakan kondisi yang baik, karena itu karbonisasi arang bambu dibawah temperatur adalah efektif untuk melindungi elektromagnetik. Arang bambu adalah salah satu material atau bahan untuk melindungi lingkungan dan perkembangannya sangat cepat pada tahun belakangan ini, ada beberapa alasan: 1) Penggunaan kayu dapat digunakan sebagai arang dengan grade tingi akan dapat dikurangi dengan cepatnya. 2) Siklus panenan bambu pendek, karena pertumbuhannya cepat. Sehingga pembuatan arang bambu tidak merusak hutan dan lingkungan. 3) Arang bambu adalah hampir sama didalam penggunaan dan kualitasnya terhadap arang kayu dari kayu keras. 4) Arang bambu kekuatannya bagus dan mudah dibuat dalam berbagai bentuk. (Suheryanto, 2012).
Bahan bakar alternatif sebagai pengganti bahan bakar minyak dapat memanfaatkan energi terbarukan seperti biomassa. Biomassa adalah salah satu energi alternatif yang berpotensi sangat besar di Indonesia. Dilain pihak, Indonesia sebagai negara agraris banyak menghasilkan limbah pertanian yang kurang termanfaatkan. Limbah pertanian yang merupakan biomassa tersebut merupakan sumber energi alternatif yang melimpah dengan kandungan energi yang relatif besar. Limbah pertanian tersebut dapat diolah menjadi suatu bahan bakar padat buatan sebagai bahan bakar alternatif yang disebut briket (Unukoly, Lawalata, N, & Sipahelut,G, 2016).
8 Briket arang dapat dibuat dengan menggunakan limbah pertanian, termasuk juga limbaha perkebunan. Limbah hasil perkebunan yang cukup potensial di Indonesia, khususnya di Pulau Kisar Kecamatan Kisar Utara Kabupaten Maluku Barat Daya adalah limbah tongkol jagung dan limbah bambu. Selama ini tongkol jagung dan limbah bambu belum dimanfaatkan secara maksimal, dengan demikian produk sampingan ini hanya menjadi salah satu limbah pertanian. Tongkol jagung dan limbah bambu akan menjadi masalah lingkungan yang nyata karena memerlukan ruang sebagai tempat pembuangan (Unukoly et al., 2016).
Penelitian ini bertujuan untuk membuat penyedia energi terbaharukan, yang dimana berbahan baku dari biomassa bambu. Jenis bambu yang diambil yakni bambu petung dan apus, yang dimana akan diolah menjadi arang dan briket, yang diamana nantinya akan menjadi penyedia energi alternati. Penelitian ini bertujuan untuk penggunaan energi fosil sebagai sumber energi, yang dimana menggatinya dengan energi terbaharukan.
1.2 Rumusan Masalah Penelitian
Ada pun rumusan masalah dalam penelitian ini yaitu :
1. Bagaimana kelayakan pemanfaatan bambu sebagai bahan bakar dalam bentuk briket biomassa.
2. Bagaimana analisis potensi briket biomassa berbahan baku bambu sebagai salah satu sumber energi alternatif.
9 1.3 Tujuan Penelitian
Ada pun tujuan penelitian ini yaitu :
1. Menjadikan bambu sebagai penyedia energi alternatif terbaharukan.
2. Mengetahui jumlah perekat yang efekti untuk pembuatan bahan bakar dari briket bambu.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah terbukanya peluang pemanfaat bambu yang sangat melimpah sebagai bahan bakar alternatif. Penelitian ini juga memberikan sumbangan ilmu pengetahuan bagi penulis pada khususnya dan pembaca pada umumnya.
