1. Halaman Romawi, Daftar Pustaka & Lampiran 1610502102 Kurniawan Sendy (1)

(1)

SKRIPSI

UJI KARAKTERISTIK PROKSIMAT BRIKET ARANG SEKAM PADI DAN SAMPAH DAUN KERING

Disusun Oleh:

Kurniawan Sendy 1610502102

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN S1 JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS TIDAR

2020

(2)

ii

HALAMAN PENGESAHAN PEMBIMBING

(3)

iii

HALAMAN PERNYATAAN

(4)

iv

HALAMAN PENGESAHAN DEWAN PENGUJI

(5)

v

MOTO DAN PERSEMBAHAN

MOTO

Ambillah kebaikan dari apa yang dikatakan, jangan melihat siapa yang mengatakannya.

PERSEMBAHAN

1. Untuk kedua orang tua saya yang saya cintai 2. Untuk almamater tercinta Universitas Tidar

(6)

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyusun skripsi dengan judul ”Uji Karakteristik Proksimat Briket Arang Sekam Padi dan Sampah Daun Kering”.

Tersusunnya skripsi ini ditujukan guna memperoleh gelar Sarjana di Program Studi Teknik Mesin S1, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Tidar. Selesainya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan banyak pihak yang telah memberikan masukan-masukan kepada penulis. Untuk itu penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada:

1. Dr. Ir. Sapto Nisworo, M.T. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Tidar.

2. Wandi Arnandi, S.T., M.Eng. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Tidar.

3. Catur Pramono, S.T., M.Eng. selaku Koordinator Program Studi Teknik Mesin S1 Fakultas Teknik Universitas Tidar.

4. Ir. Sri Widodo, M.Eng. selaku dosen pembimbing 1.

5. Rany Puspita Dewi, S.T., M.Eng. selaku dosen pembimbing 2.

6. Trisma Jaya Saputra, S.T., M.T. selaku dosen penguji.

7. Seluruh dosen dan karyawan Program Studi Teknik Mesin S1 Universitas Tidar yang telah memberikan bantuan maupun masukan terhadap penyusunan skripsi ini.

8. Teman-teman yang membantu memberikan masukan dalam penulisan skripsi ini.

9. Kedua orang tua yang sangat penulis cintai, dengan dukungan doa dan semangat serta arahannya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

10. Semua pihak tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang secara tidak langsung membantu sepenuhnya dalam penulisan skripsi ini.

Penulis menyadari penulisan skripsi ini jauh dari kata sempurna dan masih banyak kekurangan dalam penulisan. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan

(7)

vii

saran yang sifatnya membangun yang bertujuan untuk meningkatkan kualitas skripsi ini.

Magelang, 21 Desember 2020 Penulis

Kurniawan Sendy NPM 1610502102

(8)

viii DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PENGESAHAN PEMBIMBING ... ii

HALAMAN PERNYATAAN ... iii

HALAMAN PENGESAHAN DEWAN PENGUJI... iv

MOTO DAN PERSEMBAHAN ... v

KATA PENGANTAR ... vi

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR GAMBAR ... x

DAFTAR TABEL ... xi

ABSTRAK ... xii

ABSTRACT ... xiii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 3

1.3 Batasan Masalah ... 3

1.4 Tujuan Penelitian ... 4

1.5 Manfaat Penelitian ... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5

2.1 Kajian Pustaka ... 5

2.2 Landasan Teori ... 6

2.2.1 Biomassa ... 6

2.2.2 Perekat ... 8

2.2.3 Pembriketan ... 9

2.2.4 Karakteristik proksimat briket ... 11

BAB III METODE PENELITIAN... 14

3.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan ... 14

3.2 Alat dan Bahan ... 14

3.2.1 Alat... 14

(9)

ix

3.2.2 Bahan ... 15

3.3 Metode Penelitian ... 15

3.3.1 Pembuatan briket sekam padi dan sampah daun kering ... 15

3.3.2 Uji kualitas proksimat briket... 17

3.4 Variabel Penelitian ... 18

3.5 Teknik Pengumpulan Data ... 19

3.6 Teknik Analisis Data ... 19

3.7 Rancangan Penelitian ... 20

3.8 Prosedur Penelitian ... 20

3.8.1 Diagram alir penelitian ... 20

3.8.2 Tahapan penelitian ... 21

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 24

4.1 Hasil Pembuatan Briket ... 24

4.2 Hasil Pengujian ... 24

4.3 Pembahasan ... 30

BAB V PENUTUP ... 36

5.1 Kesimpulan ... 36

5.2 Saran ... 36

DAFTAR PUSTAKA ... 38

LAMPIRAN ... 42

(10)

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Grafik pengukuran nilai kalor briket sekam padi ... 5

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian ... 21

Gambar 4.1 Hasil pembuatan briket... 24

Gambar 4.2 Grafik hasil pengujian kadar air ... 31

Gambar 4.3 Grafik hasil pengujian kadar abu ... 32

Gambar 4.4 Grafik hasil pengujian nilai kalor ... 34

(11)

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Standar nilai briket SNI No.1/6235/2000 ... 11

Tabel 4.1 Data pengujian 1 kadar air ... 25

Tabel 4.2 Data pengujian 2 kadar air ... 26

Tabel 4.3 Hasil pengujian kadar air ... 26

Tabel 4.4 Data pengujian 1 kadar abu ... 27

Tabel 4.5 Data pengujian 2 kadar abu ... 28

Tabel 4.6 Hasil pengujian kadar abu ... 29

Tabel 4.7 Hasil pengujian nilai kalor ... 30

(12)

xii ABSTRAK

Meningkatnya pertumbuhan penduduk membuat ketergantungan pemenuhan terhadap energi fosil semakin meningkat. Hal ini menuntut adanya energi alternatif lain, salah satunya berasal dari biomassa. Biomassa yang memiliki potensi sebagai sumber energi alternatif yaitu sekam padi yang ketersediaannya mencapai 11 juta ton per tahun dan sampah daun yang mencapai 32 juta ton per tahun. Kedua biomassa ini dapat dijadikan sebagai energi alternatif melalui teknologi pembriketan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik briket arang sekam padi dan sampah daun kering melalui pengujian proksimat yang meliputi kadar air, kadar abu dan nilai kalor. Proses pembuatan briket arang sekam padi dan sampah daun kering meliputi beberapa tahap yaitu, persiapan alat dan bahan, pengarangan, penggerusan, pengayakan, pencampuran bahan baku, pencampuran bahan baku dan perekat, pencetakan dan pengeringan. Penelitian dilakukan dengan menggunakan perbandingan komposisi sekam padi dan sampah daun kering sebesar 50%:50% dengan variasi konsentrasi perekat tepung tapioka yang digunakan yaitu 5%, 7% dan 10%. Hasil penelitian menunjukkan nilai kadar air terendah terdapat pada konsentrasi perekat 5% sebesar 3,1465% dan tertinggi terdapat pada konsentrasi perekat 10% sebesar 10,5977%. Nilai kadar abu terendah terdapat pada konsentrasi 10% sebesar 23,5923% dan tertinggi terdapat pada konsentrasi 5% sebesar 28,3877%. Nilai kalor terendah terdapat pada konsentrasi perekat 10% sebesar 4248,4495 kal/g dan tertinggi terdapat pada konsentrasi perekat 5% sebesar 4517,0004 kal/g.

Kata kunci: briket, sekam padi, sampah daun kering

(13)

xiii ABSTRACT

Rising population growth has led to increased reliance on fossil fuels. This demands the addition of other alternative energy, one of which comes from biomass. Biomass that has the potential as an alternative energy source is rice husks whose availability reaches 11 million tons per year and leaf waste that reaches 32 million tons per year. Both of these biomasses can be used as alternative energy through hybrid technology. This research aims to find out the characteristics of rice husk charcoal briquettes and dried leaf waste through proximate testing that includes water content, ash content and calorific values.

The process of making rice husk charcoal briquettes and dried leaf waste covers several stages, namely, preparation of tools and materials, authoring, grinding, enrichment, mixing raw materials, mixing raw materials and adhesives, printing and drying. The research was conducted using a comparison of the composition of rice husks and dried leaf waste of 50%:50% with variations in the concentration of tapioca flour adhesive used which is 5%, 7% and 10%. The results showed the lowest water content value was at 5% adhesive concentration of 3.1465% and the highest was at 10% adhesive concentration of 10,5977%. The lowest ash level is at a concentration of 10% at 23.5923% and the highest is at a concentration of 5% of 28,3877%. The lowest calorific value is found in the adhesive concentration of 10% at 4248,4495 cal/g and the highest is found at the 5% adhesive concentration of 4517,0004 cal/g.

Keywords: briquette, rice husks, dried leaf waste

(14)

38

DAFTAR PUSTAKA

Amin, A. Z., Pramono, & Sunyoto. (2017). Pengaruh Variasi Jumlah Perekat Tepung Tapioka Terhadap Karakteristik Briket Arang Tempurung Kelapa.

Jurnal Sainteknol, 15(2), 111–118.

Archenita, D., Atmaja, J., & Hartati. (2010). Pengolahan Limbah Daun Kering Sebagai Briket Untuk Alternatif Pengganti Bahan Bakar Minyak. Jurnal Rekayasa Sipil, VI(2), 87–95.

Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi. (2018). Outlook Energi Indonesia 2018: Energi Berkelanjutan untuk Transportasi Darat Book. In Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT).

Badan Pusat Statistik. (2018). Berita Resmi Statistik: Luas Panen dan Produksi Padi di Indonesia 2018. https://www.bps.go.id/brs.html

Bhakti, C. P., Ghafur, A. L., Setiawan, R. A., & Widodo, A. (2019). Pelatihan dan Pemanfaatan Sekam Padi Menjadi Briket Bioarang di Desa Kemranggon , Kecamatan Susukan Kabupaten Banjarnegara. Jurnal Pemberdayaan, 3(1), 117–122.

Dewan Energi Nasional. (2012). Kajian Indonesia Energy Outlook 2012.

Dewan Energi Nasional. (2016). Outlook Energi Indonesia 2015.

Dewan Energi Nasional. (2019). Indonesia Energy Out Look 2019. Sekretariat Jendral Dewan Energi Nasional.

Fachry, A. R., Sari, T. I., Dipura, A. Y., & Najamudin, J. (2010). Mencari Suhu Optimal Proses Karbonisasi dan Pengaruh Campuran Batubara Terhadap Kualitas Briket Eceng Gondok. Jurnal Teknik Kimia, 17(2), 55–67.

Gandhi B, A. (2010). Pengaruh Varian Jumlah Campuran Perekat Terhadap Karakteristik briket Arang Tongkol Jagung. Jurnal Profesional, 8(1), 1–12.

Herawati, H. (2012). Teknologi Proses Produksi Food Ingredient Dari Tapioka Modifikasi. Jurnal Litbang Pertanian, 31(12), 68–76.

Hidayah, N., Astarinugrahini, I., & Maklunah, L. (2014). “Briket Cattapa”

Alternatif Briket Bioarang Terbarukan Berbahan Buah Ketapang (Terminalia Cattapa) Yang Ramah Lingkungan. Pelita - Jurnal Penelitian Mahasiswa UNY, 9(01), 81–89.

Hutagalung, S. C., Erwin, & Panggabean, A. S. (2017). Pembuatan Briket Arang Dengan Memanfaatkan Limbah Dari Tempurung Biji Ketapang (Terminalia catappa) Dan Tempurung Biji Kemiri (Aleurites molucanna L. Willd.).

Prosiding Seminar Nasional Kimia, 164–169.

(15)

39

Iskandar, N., Nugroho, S., & Feliyana, M. F. (2019). Uji Kualitas Produk Briket Arang Tempurung Kelapa Berdasarkan Standar Mutu SNI. Jurnal Ilmiah Momentum, 15(2), 103–108.

Iskandar, T., & Rofiatin, U. (2017). Karakteristik Biochar Berdasarkan Jenis Biomassa Dan Parameter Proses Pyrolisis. Jurnal Teknik Kimia, 12(1), 28–

34.

Ismayana, A., & Afriyanto, M. R. (2011). Pengaruh Jenis Dan Kadar Bahan Perekat Pada Pembuatan Briket Blotong Sebagai Bahan Bakar Alternatif. J.

Tek. Ind. Pert, 21(3), 186–193.

Kamba, M., & Djafar, R. (2019). Kompor Biomassa Sistem Batch Menggunakan Bahan Bakar Sekam Padi. Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo, 4(1), 15–

26.

Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan. (2019). Siaran Pers No:

SP.364/HUMAS/PP/HMS.3/9/2019.

Kementerian Pertanian. (2017). Statistik Konsumsi Pangan Tahun 2017. Pusat Data dan Informasi Pertanian Sekretariat Jenderal, Kementerian Pertanian Tahun 2017.

Kumar, P. S., Ramakrishnan, K., Kirupha, S. D., & Sivanesan, S. (2010).

Thermodynamic and Kinetic Studies of Cadmium Adsorption From Aqueous Solution Onto Rice Husk. Brazilian Journal of Chemical Engineering, 27(2), 347–355.

Lestari, P. A., & Tjahjani, S. (2015). Pemanfaatan Bungkil Biji Kapuk (Ceiba pentandra) Sebagai Campuran Briket Sekam Padi. UNESA Journal of Chemistry, 4(1), 69–74.

Maryono, Sudding, & Rahmawati. (2013). Pembuatan dan Analisis Mutu Briket Arang Tempurung Kelapa Ditinjau dari Kadar Kanji. Jurnal Chemica, 14(1), 74–83.

Mulyati, M. (2016). Analisis Tekno Ekonomi Briket Arang Dari Sampah Daun Kering. Jurnal Teknoin, 22(7), 505–513.

Murphy, A. (2018). Analisis Briket Sekam Padi Dengan Variasi Perekat Tar , Kanji , Dan Oli Sebagai Bahan Bakar. Universitas Muhammadiya Surakarta.

Nofanhadi, D. R., Marhaenanto, B., & Harri, S. (2015). Uji Variasi Kadar Perekat Briket Arang Sekam Padi. Jurnal Teknologi Pertanian, 1(1), 1–5.

Patabang, D. (2012). Karakteristik Termal Briket Arang Sekam Padi Dengan Variasi Bahan Perekat. Jurnal Mekanikal, 3(2), 286–292.

Patandung, P. (2014). Pengaruh Jumlah Tepung Kanji Pada Pembuatan Briket Arang Tempurung Pala. Jurnal Penelitian Teknologi Industri, 6(2), 95–10.

(16)

40

Pratama, A. A., Shadewa, D., & Muhyin. (2018). Pengaruh Komposisi Bahan Dasar dan Variasi Jenis Perekat Terhadap Nilai Kalor , Kadar Air , Kadar Abu Pada Briket Campuran Sekam Padi dan Tempurung Kelapa. Jurnal Publikasi Online Mahasiswa Teknik Mesin, 1(2), 1–10.

Priscila, E., Handayani, D. S., & Samudro, G. (2016). Studi Timbulan, Komposisi dan Karakteristik Dalam Perencanaan Teknik Operasional Pengelolaan Sampah di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Diponergoro.

Jurnal Teknik Lingkungan, 5(2), 1–16.

Qistina, I., Sukandar, D., & Trilaksono, T. (2016). Kajian Kualitas Briket Biomassa dari Sekam Padi dan Tempurung Kelapa. Jurnal Kimia VALENSI, 2(2), 136–142.

Saleh, A. (2013). Efisiensi Konsentrasi Perekat Tepung Tapioka Terhadap Nilai Kalor Pembakaran pada Biobriket Batang Jagung (Zea mays L.). Jurnal Teknosains, 7(1), 78–89.

Sudding, & Jamaluddin. (2015). Pengaruh Jumlah Perekat Kanji terhadap Lama Briket Terbakar menjadi Abu. Jurnal Chemical, 16(1), 27–36.

Suhartoyo, & Sriyantio. (2017). Efektifitas Briket Biomassa. Prosiding SNATIF Ke-4 Tahun 2017, 623–627.

Suhartoyo, Sriyanto, & Yulianto K, Y. (2019). Alternatif Sumber Energi Dari Cangkang Biji Jambu Mete. Prosiding SNST Ke-10 Tahun 2019, 27–31.

Sumangat, D., & Broto, W. (2009). Kajian Teknis dan Ekonomis Pengolahan Briket Bungkil Biji Jarak Pagar Sebagai Bahan Bakar Tungku. Buletin Teknologi Pasca Panen, 5(1), 18–26.

Supriyatno, & Crishna, M. (2010). Studi Kasus Energi Alternatif Briket Sampah Lingkungan Kampus POLBAN Bandung. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan” Pengembangan Teknologi Kimia Untuk Pengolahan Sumber Daya Alam Indonesia, 1–9.

Suryani, I., Permana U, M. Y., & Dahlan, M. H. (2012). Pembuatan Briket Arang Dari Campuran Buah Bintaro Dan Tempurung Kelapa Menggunakan Perekat Amilum. Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 18, Januari 2012, 18(1), 24–29.

Sutanto, R., Jaya, H., & Mulyanto, A. (2013). Analisa Pengaruh Lama Fermentasi Dan Temperatur Distilasi Terhadap Sifat Fisik (Specific Gravity Dan Nilai Kalor) Bioetanol Berbahan Baku Nanas (Ananas Comosus). Jurnal Dinamika Teknik Mesin, 3(2), 91–100.

Thoha, M. Y., & Fajrin, D. E. (2010). Pembuatan Briket Arang dari Daun Jati dengan Sagu Aren Sebagai Pengikat. Jurnal Teknik Kimia, 17(1), 34–43.

Tirono, M., & Sabit, A. (2011). Efek Suhu Pada Proses Pengarangan Terhadap

(17)

41

Nilai Kalor Arang Tempurung Kelapa (Coconut Shell Charcoal). Jurnal Neutrino, 3(2), 143–152.

Yuliah, Y., Suryaningsih, S., & Ulfi, K. (2017). Penentuan Kadar Air Hilang dan Volatile Matter pada Bio-briket dari Campuran Arang Sekam Padi dan Batok Kelapa. Jurnal Ilmu Dan Inovasi Fisika, 1(1), 51–57.

Yunus, S., Anshar, M., Pratiwi, Y. C., & Ariani, F. (2019). Rancangan Bangun Alat Pengering Gabah Sistim Rotary Dryer Dengan Bahan Bakar Sekam Padi. Scientia Prosiding Abdimas Dan Penelitian, 1–6.

Zuhry, H., Wahyudi, M. I., & Gani, A. (2018). Pemanfaatan Maltodextrin sebagai Perekat untuk Meningkatkan Kualitas Briket Dari Sampah Daun Kering.

Inovasi Ramah Lingkungan, 1(2), 5–10.

Zulaihah, L., Mardhiyya, A., & Waluyo, M. R. (2019). Kelompok Pemuda Pengelola Bahan Bakar Briket Daun Kering di Desa Bojongkulur, Kabupaten Bogor. Jurnal IKRAITH-ABDIMAS, 2(3), 33–36.

(18)

42

LAMPIRAN

Lampiran 1. Alat yang digunakan

Nama alat Spesifikasi

Timbangan digital  Merk : Krisbow KW0600378

 Fungsi : Menimbang bahan

 Bahan : Stainless steel

 Ukuran : 15 x 11 x 5,5 cm

 Berat : 1 kg

 Tingkat akurasi : ± 1%

 Kapasitas maks : 500 g

 Kapasitas min : 0,01 g

(19)

43

Dongkrak hidrolik  Merk : Lippro 861DR-2

 Fungsi : Pengepresan bahan

 Bahan : Baja

 Ukuran : 7,5 x 8 x 18 cm

 Berat : 3 kg

 Tinggi maksimal : 345 mm

 Kapasitas : 2 ton

(20)

44

Bom kalorimeter  Merk : Parr 6050

 Fungsi : Untuk pengujian nilai kalor

 Ukuran : 27 x 45 x 42 cm

 Waktu pengujian : 6 menit

 4-6 tes per jam

 Pengisian oksigen : otomatis

 pengisian ember : manual

 Pencucian vessel : manual

 Antarmuka PC : USB

 Klasifikasi presisi : 0,2%

 Kapasitas sampel : 1 g

(21)

45

Ayakan  Fungsi : Menyaring bahan

 Bahan : Stainless steel

 Kapasitas : 50 mesh (0,297 mm)

Oven  Merk : Vulcan

 Fungsi : Untuk pengujian kadar air dan kadar abu

 Suhu maks : 1200˚C

 Akurasi temperatur : ± 5˚C

 Ukuran : 380 x 370 x 165 mm

 Berat : 23 kg

(22)

46

Cawan krus  Fungsi : Wadah uji kadar air dan kadar abu

 Bahan : Porselin

 Kapasitas : 30 ml

 Diameter : 3 cm

 Tinggi : 4 cm

 Berat : 40 g

(23)

47

Penumbuk  Fungsi : Mengecilkan ukuran partikel bahan

 Bahan : Kayu

 Diameter : 16,5 cm

 Tinggi : 17 cm

Pipa  Fungsi : Tempat pencetakan

 Bahan : PVC

 Diameter : 7 cm

(24)

48

Lampiran 2. Bahan yang digunakan

(1) Sampah daun

(2) Sekam padi

(3) Tepung tapioka

(25)

49

Lampiran 3. Proses pembuatan briket

(1) Pengarangan

(2) Penggerusan (3) Pengayakan

(26)

50

(4) Pencampuran bahan baku

(5) Pencampuran bahan baku dan perekat

(6) Pencetakan

(8) Pengujian

(7) Pengeringan

(27)

51

Lampiran 4. Hasil pengujian kadar air dan kadar abu

(28)

52

Lampiran 5. Hasil pengujian nilai kalor

(29)

53

Lampiran 6. Standar pengujian kadar air : ASTM D-3173

(30)

54

Lampiran 7. Standar pengujian kadar abu : ASTM D-3174

(31)

55

Lampiran 8. Standar pengujian nilai kalor : ASTM D5865