pengelolaan bahan baku biobriket dan asap … materials x110/teachers/9... · kemudian kerjakan...

i

MODUL

PENGELOLAAN BAHAN BAKU BIOBRIKET DAN ASAP CAIR

Disusun oleh:

Weni Murfihenni, ST.,M.Pd Dedy Hermawan, S.Pd.,M.Pd

Editor oleh:

Niamul Huda, ST., M.Pd

Didukungi oleh:

TEACHING BIOMASS TECHNOLOGIES AT MEDIUM TECHNICAL SCHOOLS

Dikembangkan oleh:

ETC Foundation the Netherlands

Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Pusat Pengembangan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Bidang Mesin dan Teknik Industri/ TEDC Bandung Maret 2014

DIKLAT TEKNOLOGI BIOBRIKET BAGI GURU

i

KATA PENGANTAR

Buku Modul ini dimaksudkan untuk memandu peserta pendidikan dan pelatihan

kompetensi untuk melaksanakan tugas kegiatan belajar di tempat diklat ataupun di

tempat masing-masing. Dengan demikian diharapkan setiap peserta diklat akan

berusaha untuk melatih diri memecahkan berbagai persoalan sesuai dengan tuntutan

kompetensi yang akan dipilih.

Di dalam buku modul ini diberikan kegiatan belajar, tugas- tugas dan tes formatif

dimana seluruh kegiatan tersebut diharapkan dikerjakan/dilakukan secara man-

diri/kelompok oleh setiap peserta diklat untuk melatih kemampuan dirinya dalam

memecahkan berbagai persoalan

Dalam pelaksanaanya seluruh kegiatan dilakukan oleh setiap peserta/siswa

dengan arahan Pembimbing/Instruktur yang ditugaskan, dan pada akhir diklat seluruh

materi dari modul ini akan diujikan secara mandiri untuk memenuhi tuntutan

kompetensi dan standar pekerjaan/perusahaan.

Materi pembelajaran atau bahan dari modul dan tugas-tugas ini diambil dari be-

berapa buku referensi yang dipilih dan juga buku referensi tersebut sebagai bahan

bacaan yang dianjurkan untuk memperkaya penguasaan kompetensi peserta diklat.

Diharapkan setiap peserta pelatihan setelah mempelajari dan melaksanakan

semua petunjuk dari modul ini secara tuntas, akan mempunyai kompetensi sesuai

dengan tuntutan pekerjaan sebagai tenaga pelaksana pemeliharaan Teknik Energi

Terbarukan.

Bandung, 13 Maret 2014

Kepala PPPPTK BMTI,

Dr. Dedy H. Karwan, MM

NIP. 19560930 198103 1 003

ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ..................................................................................................... i

DAFTAR ISI ................................................................................................................. ii

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................... iv

DAFTAR TABEL ......................................................................................................... vi

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL ....................................................................... vii

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................... 1

A. Latar Belakang. .......................................................................................... 1

B. Deskripsi Singkat. ...................................................................................... 2

C. Tujuan Pembelajaran. ................................................................................ 2

D. Materi Pokok dan Sub Materi Pokok .......................................................... 3

BAB II KEGIATAN PEMBELAJARAN .......................................................................... 5

A. Materi Pokok 1: Pengertian Biomassa ....................................................... 5

1. Indikator Keberhasilan .......................................................................... 5

2. Uraian Materi ........................................................................................ 5

3. Rangkuman ........................................................................................ 15

4. Evaluasi Materi Pokok ........................................................................ 15

5. Umpan Balik dan Tindak Lanjut .......................................................... 16

B. Materi Pokok 2: Karakteristik Biomassa untuk Bahan Bakar ................... 17

1. Indikator keberhasilan ........................................................................ 17

2. Uraian Materi ...................................................................................... 17

3. Rangkuman ........................................................................................ 19



C. Materi Pokok 3: Jenis Bahan Baku Biobriket ........................................... 21


2. Uraian Materi ...................................................................................... 21

3. Rangkuman ........................................................................................ 31



D. Materi Pokok 4: Pengelolaan Bahan Baku Biobriket ................................ 33

iii


2. Uraian Materi ...................................................................................... 33

3. Rangkuman ........................................................................................ 39



E. Materi Pokok 5: Prinsip Pengelolaan Limbah Sebagai Bahan Baku Briket41


2. Uraian Materi ...................................................................................... 41

3. Rangkuman ........................................................................................ 60



F. Materi Pokok 6: Pengolahan Bahan Biobriket Tempurung Kelapa........... 62


2. Uraian Materi ...................................................................................... 62

3. Rangkuman ........................................................................................ 71



BAB III PENUTUP ..................................................................................................... 73

KUNCI JAWABAN .................................................................................................... 74

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................. 77

LAMPIRAN – LAMPIRAN .......................................................................................... 78

iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Biobriket dan kompor biobriket ...................................................................... 1

Gambar 2. Sumber energi matahari tersimpan pada tumbuhan ...................................... 6

Gambar 3. Siklus bioenergi ............................................................................................. 6

Gambar 4. Sumber biomassa .......................................................................................... 7

Gambar 5. Alur proses produksi energi dari biomassa .................................................. 10

Gambar 6. Beragam proses produksi bahan energi dari biomassa ............................... 10

Gambar 7. Diagram perbandingan proses produksi biomassa dan produk yang

dihasilkan....................................................................................................................... 11

Gambar 8. Diagram kandungan C, H, dan O pada macam-macam biomassa .............. 17

Gambar 9. Komposisi Biomassa ................................................................................... 18

Gambar 10. Sekam padi ................................................................................................ 23

Gambar 11. Ranting kayu .............................................................................................. 23

Gambar 12. Kulit jagung ................................................................................................ 24

Gambar 13. Limbah jerami ............................................................................................ 24

Gambar 14. Limbah tempurung kelapa ......................................................................... 25

Gambar 15. Kayu hutan ................................................................................................ 25

Gambar 16. Ampas tebu................................................................................................ 26

Gambar 17. Arang kayu jati ........................................................................................... 27

Gambar 18. Serbuk gergaji dan arang serbuk gergaji ................................................... 28

Gambar 19. Arang sekam padi. ..................................................................................... 29

Gambar 20. Arang tempurung kelapa ........................................................................... 30

Gambar 21. Serasah daun ............................................................................................ 30

Gambar 22. Buah mahoni.............................................................................................. 31

Gambar 23. Prinsip pengelolaan limbah ........................................................................ 41

Gambar 24. Prinsip reduce ............................................................................................ 42

Gambar 25. Prinsip reuse. ............................................................................................. 43

Gambar 26. Logo recycle .............................................................................................. 43

Gambar 27. Briket arang tempurung kelapa .................................................................. 44

Gambar 28. Agen minyak tanah .................................................................................... 46

Gambar 29. Hutan hijau................................................................................................. 47

v

Gambar 30. Limbah tempurung kelapa ......................................................................... 48

Gambar 31. Gas elpiji .................................................................................................... 49

Gambar 32. Biobriket ( Briket arang tempurung kelapa) ............................................... 49

Gambar 33. Tepung kanji/ tapioka ................................................................................. 52

Gambar 34. Tempurung kelapa ..................................................................................... 52

Gambar 35. Air .............................................................................................................. 53

Gambar 36. Mesin penepung arang .............................................................................. 54

Gambar 37. Mesin pencampur adonan/mixer ................................................................ 54

Gambar 38. Mesin pencetak briket ................................................................................ 55

Gambar 39. Alat oven briket .......................................................................................... 55

Gambar 40. Tungku pirolisis untuk pengarangan .......................................................... 56

Gambar 41. Asap cair tempurung kelapa ...................................................................... 57

Gambar 42. Arang tempurung kelapa ........................................................................... 57

Gambar 43. Tepung arang tempurung .......................................................................... 58

Gambar 44. Alat pencampur adonan briket. .................................................................. 58

Gambar 45. Lem kanji/ tapioka ...................................................................................... 59

Gambar 46. Alat pencetak briket ................................................................................... 60

Gambar 47. Alat pengering/ oven .................................................................................. 60

Gambar 48. Penjemuran briket alami ............................................................................ 60

vi

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Residence time t and temperature .................................................................. 12

Tabel 2. Sumber bioenergy generasi kedua (hasil konversi pertama) ........................... 13

Tabel 3. Contoh kualitas mutu briket ............................................................................. 22

Tabel 4. Kandungan abu dari berbagai macam biomassa ............................................ 51

vii

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

1. Pelajari daftar isi serta skema kedudukan modul dengan cermat dan teliti. Karena

dalam skema modul akan nampak kedudukan modul yang sedang Anda pelajari

dengan modul-modul yang lainnya.

2. Kerjakan soal-soal untuk mengukur sampai sejauh mana pengetahuan yang telah

Anda miliki

3. Perhatikan langkah-langkah dan lakukan pekerjaan dengan benar untuk

mempermudah dalam memahami suatu proses pekerjaan

4. Pahami setiap materi teori dasar yang akan menunjang dalam penguasaan suatu

pekerjaan dengan membaca secara teliti. Kemudian kerjakan soal-soal evaluasi

sebagai sarana latihan

5. Untuk menjawab tugas soal usahakan memberi jawaban yang singkat, jelas dan

kerjakan sesuai dengan kemampuan Anda setelah mempelajari modul ini

6. Bila terdapat penugasan, kerjakan tugas tersebut dengan baik dan bilamana perlu

konsultasikan hasil tersebut pada widyaiswara/ instruktur

7. Catatlah kesulitan yang Anda dapatkan dalam modul ini untuk ditanyakan pada

widyaiswara/ instruktur pada saat kegiatan tatap muka. Bacalah referensi lainnya

yang berhubungan dengan materi modul agar Anda mendapatkan tambahan

pengetahuan.

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang.

Kebutuhan bahan bakar semakin meningkat seiring bertambahnya jumlah

penduduk. Penggunaan bahan bakar gas dan minyak tidak sepenuhnya bisa

dilakukan oleh sebagian masyarakat karena terbatasnya kemampuan ekonomi,

kelangkaan bahan bakar dan kesulitan menghilangkan kebiasaan penggunaan

bahan bakar dari bahan bakar sebelumnya ke bahan bakar gas. Arang merupakan

bahan bakar tertua yang telah digunakan oleh manusia. Ketika manusia pertama kali

mengenal api bersamaan dengan itu pulalah arang mulai dikenal.

Pada awal perkembangannya, kayu adalah sumber bahan bakar yang paling

banyak dipakai karena mudah didapat dan sederhana penggunaannya. Namun

dewasa ini tekanan terhadap hutan sangatlah berat sehingga mengurangi

persediaan kayu sebagai bahan bakar. Untuk itu diperlukan alternatif

penggantiannya, dan salah satunya adalah pembuatan briket arang. Dengan

penggunaan briket arang sebagai bahan bakar maka kita dapat menghemat

penggunaan kayu sebagai hasil utama dari hutan. Selain itu penggunaan briket

arang dapat menghemat pengeluaran biaya untuk membeli minyak tanah atau gas

elpiji.

Gambar 1. Biobriket dan kompor biobriket

Dengan semakin sulit dan mahalnya bahan bakar pada masa sekarang,

bahan bakar alternatif biomassa menjadi pilihan, salah satunya adalah bahan bakar

http://diditsetyopamuji.files.wordpress.com/2013/03/kompor-briket.jpg

2

dari tempurung kelapa. Tempurung kelapa yang dijadikan arang dan dibentuk

menjadi briket (biobriket) memiliki banyak keunggulan bila dibandingkan dengan

bahan bakar lainnya.

Berbagai hal menarik yang menjadi alasan bahan bakar alternatif biobriket

harus dikembangkan antara lain:

Bahan baku biomassa untuk biobriket mudah didapat dan harganya murah.

Biobriket dapat mempunyai nilai kalori yang cukup(dengan melalui rekayasa)

Bersifat ramah lingkungan (dimana CO2 berasal dari tanaman dapat

diperbaharui)

Selain itu biobriket mudah dibuat/diolah dengan teknologi yang sederhana.

Perkembangan selanjutnya tempurung kelapa tidak saja dijadikan biobriket

arang namun asap dari proses pengarangannya juga dimanfaatkan untuk dijadikan

asap cair yang banyak dimanfaatkan dalam dunia farmasi maupun untuk

kepentingan industri makanan. Melalui teknologi yang sederhana proses pembuatan

briket maupun asap cair yang berasal dari biomassa khususnya tempurung kelapa

semakin diminati masyarakat. Namun permintaan konsumen akan briket dan asap

cair tidak selalu dapat dipenuhi karena walaupun bahan baku yang melimpah di

negara kita namun jika tidak dikelola dengan baik maka proses produksi dapat

menemui banyak kendala, untuk itulah pengelolaan dan pengolahan bahan perlu

dilakukan.

B. Deskripsi Singkat.

Modul ini merupakan salah satu modul dari paket diklat yang mempelajari tentang

pengolahan biomassa menjadi bahan bakar briket dan asap cair. Modul ini akan

diawali dengan mengulas secara singkat tentang pengertian biomassa, macam-

macam jenis bahan bakar yang bisa diproduksi dari biomassa dan kegunaannya,

serta membahas tentang pengelolaan dan pengolahan bahan baku dari biomassa

untuk dijadikan biobriket dan asap cair.

C. Tujuan Pembelajaran.

Setelah mempelajari modul ini diharapkan Anda dapat:

1. Mendeskripsikan pengertian biomassa

3

2. Menjelaskan karakteristik biomassa yang dijadikan bahan bakar

3. Memilih bahan baku untuk membuat biobriket dan asap cair

4. Menjelaskan cara pengelolaan bahan baku biobriket dan asap cair

5. Menjelaskan prinsip-prinsip pengelolaan limbah sebagai bahan baku biobriket

dan asap cair

6. Menjelaskan dasar pengolahan bahan biobriket tempurung kelapa

D. Materi Pokok dan Sub Materi Pokok

Materi Pokok

Sub Materi Pokok

1. Pengertian biomassa Definisi biomassa

Sumber biomassa

Biomassa menjadi bioenergi

2. Karakteristik biomassa Unsur utama biomassa

Pengaruh kandungan biomassa

3. Bahan baku biobriket dan

asap cair

Jenis-jenis bahan baku biobriket dan asap

cair

4. Pengelolaan bahan baku

biobriket dan asap cair

Tujuan pengelolaan

Karakteristik bahan biobriket dan asap

cair

Tujuan penyimpanan

Kapasitas penyimpanan

Penanganan awal (pre treatment) bahan

biomassa

5. Prinsip-prinsip

pengelolaan limbah

sebagai bahan baku


a. Prinsip-prinsip pengelolaan limbah

sebagai bahan baku biobriket dan asap

cair

b. Alat dan bahan yang perlu dipersiapkan

untuk membuat biobriket dan asap cair

6. Pengolahan bahan

biobriket tempurung

kelapa

c. Karakteristik biobriket

d. Proses pembuatan biobriket sederhana

e. Teknologi pembriketan

4

f. Aspek-aspek yang mendasar dalam

pembriketan

5

BAB II

KEGIATAN PEMBELAJARAN

A. Materi Pokok 1: Pengertian Biomassa

1. Indikator Keberhasilan

Setelah mempelajari materi ini peserta diharapkan mampu menjelaskan :

a. Definisi biomassa

b. Bermacam-macam sumber biomassa yang bisa dijadikan sumber energi

c. Pengertian proses konversi biomassa menjadi bioenergi

2. Uraian Materi

Apa Biomassa itu?

Biomassa adalah semua bahan organik seperti kayu, hasil pertanian, rumput

laut, kotoran hewan, yang bisa digunakan sebagai sumber energi. Biomassa mungkin

sumber energi tertua setelah matahari. Selama ribuan tahun, manusia telah

menggunakan kayu bakar untuk menghangatkan rumah dan memasak makanan

mereka. Biomassa memperoleh energi dari sinar matahari. Semua bahan organik

menyimpan energi yang berasal dari matahari. Proses ini disebut photosynthesis, sinar

matahari memberi energi pada tanaman untuk mengubah air dan karbondioksida

menjadi oksigen dan gula. Zat gula ini disebut karbohidrat yang disimpan sebagai

sumber energi bagi tanaman dan hewan yang memakan tanaman tersebut. Makanan

yang kaya akan karbohidrat merupakan sumber energi yang baik bagi tubuh manusia.

Biomassa merupakan sumber energi yang terbarukan karena persediaannya tidak

terbatas, seperti tumbuhan-tumbuhan, pertanian, maupun limbah yang dihasilkan akan

selalu tersedia.

Biomassa adalah semua materi tanaman

hidup serta limbah organik berasal dari tanaman,

manusia, kehidupan laut, dan hewan. Biomassa

sebagai "penyimpanan" energi sinar matahari.

6

Gambar 2. Sumber energi matahari tersimpan pada tumbuhan

(http://www.sc.chula.ac.th/department/Chemical_Technology/research/topic_bioenergy.htm)

Penggunaan biomassa sebagai energi pada prinsipnya adalah pengembalian

dari proses fotosintesis. Pengembalian energi ini dapat dilepaskan ketika tanaman atau

limbah dibakar atau dikonversi menjadi bahan bakar.

Gambar 3. Siklus bioenergi

http://www.sc.chula.ac.th/department/Chemical_Technology/research/topic_bioenergy.htm

7

http://www.energyfool.com/site/?q=renewable-energy/biomass-subcat

Apa Saja Sumber Biomassa Itu ?

Secara umum sumber biomassa bisa berasal dari:

a. Hasil hutan dan limbahnya

b. Hasil pertanian dan limbahnya

c. Limbah ternak

d. Limbah industri

e. Sampah perkotaan

f. Kotoran ternak maupun manusia

.

Gambar 4. Sumber biomassa

http://www.biomassainnovation.ca/biomassandbioenergy.html

http://www.energyfool.com/site/?q=renewable-energy/biomass-subcat

http://www.biomassinnovation.ca/biomassandbioenergy.html

8

Bagaimana biomassa menjadi Bioenergi ?

Biomassa dapat langsung digunakan sebagai bahan bakar dalam bentuk padat,

bahkan dapat dimanfaatkan untuk produksi energi listrik, panas, dan bahan kimia untuk

bahan bakar (biofuel) setelah dikonversi dalam bentuk cair atau gas. Teknologi konversi

biomassa mengkonversi biofuel menjadi bentuk yang dapat digunakan untuk

pembangkit energi. Biasanya perbedaan dibuat antara proses konversi bioenergi primer

dan sekunder dan juga antara sumber daya primer dan sekunder biomassa. Biofuel

primer (belum diolah) pada dasarnya berasal dari bahan organik yang masih dalam

bentuk alami (seperti hasil pertanian dan perhutanan). Bahan bakar tersebut langsung

dibakar, biasanya untuk memasok bahan bakar untuk memasak, pemanas ruangan

atau produksi kebutuhan listrik, meskipun ada juga aplikasi industri kecil dan skala

besar untuk penggalangan uap dan proses lain yang membutuhkan proses suhu

rendah sampai menengah. Biofuel sekunder (olahan) dari padatan (misalnya arang),

Training course on Renewable Energy

Biomass atau Bukan?

9

cairan (misalnya alkohol, minyak sayur) atau gas (seperti biogas sebagai campuran

metana dan karbon dioksida), dapat digunakan untuk berbagai aplikasi yang lebih luas

dengan efisiensi yang lebih tinggi.

Tujuan pengolahan biofuel (bahan bakar yang dihasilkan langsung atau tidak

langsung dari biomassa) adalah untuk menyediakan bahan bakar dengan karakteristik

bahan bakar yang jelas dan memastikan konversi teknis sederhana dan ramah

lingkungan menjadi energi yang berguna. Dengan adanya bahan bakar yang jelas

spesifikasinya seperti itu maka diharapkan dapat memperkecil masalah dan untuk

memenuhi persyaratan pasokan yang efisien dan nyaman. Bahan bakar hasil upgrade

dapat digunakan pada mesin khusus yang sudah disesuaikan misalnya; turbin, boiler

atau oven untuk menyediakan energi panas dan/atau mekanik, yang pada gilirannya

dapat dikonversi menjadi energi listrik. Selain itu, bahan bakar gas cair dan (berpotensi)

dapat digunakan secara langsung, atau setelah diolah terlebih dahulu, sebagai bahan

bakar transportasi.

Secara garis besar rangkaian proses produksi energi dari biomassa dapat

dilihat dari diagram berikut ini.

product

- heat

- electricity

-

fuel

conversio

n- thermal

- fysical

- biochemical

fuel -

- sizing

- compacting

- drying

-

sieving - transport

- storage

- etc.

preparati

on

biomas

s

- woody - sugar

c. - oil cont.

Biomass resources Biofuels Bioenergy

Preparation Conversion

10

Gambar 5. Alur proses produksi energi dari biomassa

Gambar 6. Beragam proses produksi bahan energi dari biomassa

Biomassa

Pembakaran Langsung

Konversi Termokimiawi

Konversi Biokimiawi

Tungku/boiler

Pengarangan

Pirolisis

Gasifikasi

Indirect liquifaction

Direct liquifaction

Esterifikasi/ transesterifikasi

Pencernaan anaerobik

Fermentasi Hidroklisis

Panas

Bahan bakar padat

Syngas/ Gas fuel

Bahan bakar cair

Biodiesel

Gas metan

Etanol

11

Gambar 7. Diagram perbandingan proses produksi biomassa dan produk yang

dihasilkan

][][

][3

,

3

smV

sm

biomassav

reactor

100%

80%

60%

40%

20%

0%

Pyrolysis Gasification Combustion

heat

char coal

heat

product

gas

product

gas

tar / oil

Energy %

product gas

tar / pyrolysis oil

char coal

sensible heat

12

Tabel 1. Residence time t and temperature

Sumber utama bioenergi (biofuel generasi pertama) seperti: sisa hasil hutan

dan sisa hasil perkebunan setelah melalui proses konversi pertama dapat ditingkatkan

atau dikonversi menjadi biofuel generasi kedua dengan berbagai cara seperti:

a. Mekanik (misalnya kominusi, densifikasi, ekstraksi)

b. Thermo-kimia (misalnya pirolisis, gasifikasi, karbonisasi, pencairan)

c. Biologi (misalnya pencernaan anaerobik, fermentasi etanol)

d. Kimia (misalnya esterifikasi, yaitu produksi biodiesel).

Berbagai teknologi konversi bioenergi tersebut mengasilkan tiga jenis utama

biofuel, yaitu: padat, cair, maupun gas.

13

Tabel 2. Sumber bioenergy generasi kedua (hasil konversi pertama)

Padat Konversi mekanikal tanpa kompresi: chip, serbuk gergaji, dll

Konversi mesin dengan kompresi: pelet, briket, gumpalan/bulatan, dll

Konversi thermo-kimia: arang (kayu)

Cair Alkohol

- Konversi biologis (fermentasi): etanol (tanaman gula, pati tanaman)

- Konversi biologis (hidrolisis enzimatik, fermentasi): etanol (kayu)

- Konversi thermo-kimia (FT): etanol (semua biomassa padat)

- Konversi thermo-kimia (beberapa proses): metanol (kayu, tanaman,

limbah)

- Konversi kimia: metanol (biometana)

Eter

- Konversi kimia: ETBE (etanol)

- Konversi kimia: MTBE (metanol)Plant oils and biodiesel

- Mekanik konversi (ekstraksi): Minyak nabati murni ((tanaman minyak)

- Konversi kimia (esterifikasi): biodiesel (minyak, limbah limbah pabrik

lemak dan industri berbasis)

Minyak Pirolisis

- Konversi thermo-kimia: biocrude, bio-oil (semua biomassa padat)

- Konversi thermo-kimia (depolymerisation termal, pirolisis hidro): bio-oil

(biowaste basah)

- Konversi kimia bio-oil: berbagai synfuels (syndiesel, syngasoline,

synmethanol, syncrude

1) Liquefaction

- Termokimia konversi - (proses FT (pencairan tidak langsung

melalui gas sintesis untuk synfuels): diesel, gasolin, minyak tanah

dan synfuels lainnya (semua biomassa padat, cairan hitam)

- Termokimia konversi - proses Bergius (pencairan langsung/

hidrogenasi): berbagai synfuels (semua biomassa padat)

- Termokimia konversi - hidrotermal retak, HTU proses, dll

(pencairan langsung): berbagai synfuels (biowaste basah, semua

biomassa padat))

Gas Biogas (dan gas dari Tempat Pembuangan Akhir)

14

- Konversi biologis (anaerobic digestion): metana, hidrogen

(biowaste, tanaman)

Gas Sintesis dan synfuels

- Konversi thermo-kimia (gasifikasi) ke syngas (gas kayu): hidrogen,

karbon monoksida, metana (semua biomassa padat)

- Konversi thermo-kimia syngas untuk synfuels (FT proses): metana,

LPG, DME

Lainnya

- Thermo-kimia, dan biologi elektrokimia konversi: hidrogen (kayu, tanaman,

limbah, air)

- Kimia konversi: DME (metana, metanol)

- Konversi thermo-kimia: gas pirolisis (kayu, tanaman) (gas kayu, syngas)

Untuk konversi tahap lebih lanjut dari panas yang dihasilkan biofuel sekunder

dapat diolah menjadi energi listrik maupun mekanik dengan menggunakan perangkat

energi mekanis seperti turbin uap, mesin piston uap, mesin Stirling, turbin ORC, turbin

mikro, turbin gas, mesin pemicu pengapian dan mesin kompresi pengapian.

Biomassa = bahan non-fosil asal biologis

Biofuel = bahan bakar yang dihasilkan secara

langsung atau tidak langsung dari biomassa

Bioenergi = energi yang berasal dari biofuel

15

3. Rangkuman

Biomassa adalah semua materi tanaman hidup serta limbah organik berasal dari

tanaman, manusia, kehidupan laut, dan hewan. Biomassa sebagai

"penyimpanan" energi sinar matahari.

Secara umum sumber biomassa bisa berasal dari:

- Hasil hutan dan limbahnya

- Hasil pertanian dan limbahnya

- Limbah ternak

- Limbah industri

- Sampah perkotaan

- Kotoran ternak maupun manusia

Konversi bioenergi adalah proses merubah biomassa menjadi bahan bakar atau

biofuel melalui proses :

- Mekanik (misalnya kominusi, densifikasi, ekstraksi)

- Thermo-kimia (misalnya pirolisis, gasifikasi, karbonisasi, pencairan)

- Biologi (misalnya pencernaan anaerobik, fermentasi etanol)

- Kimia (misalnya esterifikasi, yaitu produksi biodiesel).

Konversi lebih lanjut dapat menghasilkan energi listrik ataupun mekanik.

4. Evaluasi Materi Pokok

Carilah sebanyak-banyaknya bahan-bahan biomassa di sekitar Anda yang berpotensi

untuk dijadikan bahan bakar (biofuel), tuliskan juga jenis proses konversinya dengan

menggunakan instrumen di bawah ini !

Bahan Biomassa Potensi biofuel Proses yang diperlukan

Contoh : Kulit pisang Bioetanol Fermentasi

16

5. Umpan Balik dan Tindak Lanjut

Setelah melakukan latihan dan menjawab soal-soal evaluasi materi pokok,

dan jawaban Anda minimal mencapai 80% benar maka Anda dipersilakan melanjutkan

pada materi pembelajaran berikutnya tentang karakteristik bahan bakar biomassa.

17

B. Materi Pokok 2: Karakteristik Biomassa untuk Bahan Bakar

1. Indikator keberhasilan

Setelah mempelajari materi ini diharapkan peserta diklat mampu :

a. Menjelaskan unsur utama dari biomassa

b. Menjelaskan pengaruh kandungan biomassa pada proses pembuatan biofuel

(bahan bakar)

2. Uraian Materi

Apa unsur utama dari Biomassa?

Kandungan kimia utama dari biomassa adalah: Carbon, Hidrogen, Oksigen

dengan rumus CxHyOz

Gambar 8. Diagram kandungan C, H, dan O pada macam-macam biomassa

Peter Quaak, dkk., dalam “Energy From Biomassa, a Review of Combustion

And Gasification Technology”. In Series Of World Bank Technical Paper no.422 (hal 2)

mengklassifikasikan komposisi biomassa dari kandungan kelembabannya, yaitu

sebagai berikut:

Feedstock composition(wt%) dry

0

10

20

30

40

50

60

Pig m

anure

Chicken M

anure

Cattle M

anure

Straw

(barley)

Straw

(wheat)

Wood(pallets)

Saw

dust

Torrified Beech,(<250um

)

Fir(western H

emlock)

Willow

( 0,075 - 0,09 mm

)

Sew

age Sludge

Flash Pyrolysis O

il

(wt%

) d

ry

C(wt%)

H(wt%)

O(wt%)

N(wt%)

S (wt%)

Cl(wt%)

F(wt%)

Br(wt%)

18

Gambar 9. Komposisi Biomassa

Di sini ditekankan bahwa kandungan kelembaban didefinisikan sebagai

jumlah air di dalamnya dan dihitung sebagai persentase bobot bahan di dalam kondisi

basah (wet basis), kering (dry basis), serta kering dan bebas abu (dry and ash free

basis).

Apa pengaruh dari kandungan biomassa?

Karena kandungan kelembaban sangat berpengaruh pada biomassa sebagai

bahan bakar, maka penting sekali dalam setiap perhitungan kandungan kelembaban

dicantumkan dasar pengukurannya agar tidak rancu. Hal ini penting mengingat

biomassa sering mempunyai tingkat kandungan atau rentang kelembaban yang sangat

besar bila diukur dari basis basah (on a wet basis); mulai kurang dari 10% untuk bulir

tanaman gandum hingga 50 – 70% untuk sisa-sisa hasil hutan.

Kandungan abu didefinisikan oleh Peter Quaak, dkk., sebagai inorganic

component yang juga dapat diukur seperti pada metode pengukuran kandungan

kelembaban, yaitu dengan basis basah (wet basis), kering, atau kering dan bebas abu.

Secara umum kandungan abu (ash content) dipresentasikan pada basis kering (dry

basis) yang dapat ditemukan pada level kurang dari 0,5% pada kayu, 5 – 10% pada

jennis padi-padian/ tumbuhan tertentu, hingga mencapai 30 - 40% pada sekam padi.

Kandungan abu pada jenis biomassa tertentu penting diketahui karena berpengaruh

F ig u r e 1 Biomass compositionF ig u r e 1 Biomass composition

19

pada perilaku mereka di bawah pengaruh suhu tinggi di dalam ruang bakar. Hal ini

disebabkan lelehan abu yang terjadi pada proses pembakaran terutama pada sistem

pembakaran unggun terfluidisasi (fluidized combustion system), dapat menyebabkan

gangguan kinerja pembangkit uap yang bersangkutan.

Kandungan zat gerbak (volatile matter) didefinisikan sebagai bagian

kandungan biomassa yang ‘terbang” bila biomassa tersebut dipanaskan dengan suhu

antara 400 – 500o C. Biomassa biasanya mempunyai kandungan zat gerbak yang tinggi

hingga 80% dibandingkan batu bara yang hanya mempunyai kandungan kurang dari

20% atau bahkan jauh lebih kecil pada jenis batu bara antrasit.

Kandungan unsur klorin pada biomassa akan berpengaruh pada kondisi

pipa-pipa uap, terutama di daerah-daerah bertemperatur tinggi seperti pada unit

superheater. Jenis tumbuh-tumbuhan dengan siklus pertumbuhan yang cepat biasanya

menunjukkan tingkat kandungan klorin tinggi. Unsur klorin dapat menyebabkan korosi,

sehingga pemakaian jenis biomassa tersebut perlu diimbangi dengan penggunaan

sistem pembakaran yang sesuai dengan spesifikasi biomassanya. Untuk

mengantisipasi adanya masalah korosi, sejauh ini terdapat dua cara untuk

mengatasinya. Pertama, mencampur biomassa yang mengandung unsur klorin dengan

bahan bakar padat yang lain (umumnya batu bara); jadi berfungsi sebagai bahan bakar

pencampur dengan rasio pencampuran tertentu. Kedua, mendesain ruang bakarnya

(combustion chamber) sedemikian rupa agar masalah bahaya korosi tidak muncul atau

minimal dapat dikendalikan, jika memang ada.

3. Rangkuman

Kandungan kimia utama dari biomassa adalah: Carbon, Hidrogen, Oksigen

dengan rumus CxHyOz

Kandungan abu pada jenis biomassa tertentu dapat menyebabkan gangguan

kinerja pembangkit uap yang bersangkutan.

Kandungan unsur klorin pada biomassa akan berpengaruh pada kondisi pipa-

pipa uap, terutama di daerah-daerah bertemperatur tinggi seperti pada unit

superheater. Unsur klorin dapat menyebabkan korosi, sehingga pemakaian jenis

biomassa tersebut perlu diimbangi dengan penggunaan sistem pembakaran

yang sesuai dengan spesifikasi biomassanya.

20


a. Mengapa kandungan kimia yang ada dalam biomassa perlu diketahui?

b. Bagaimana cara mencegah korosi akibat kandungan klorin pada biomassa?


Setelah menjawab soal-soal evaluasi materi pokok dan jawaban Anda minimal

mencapai 80% benar maka Anda dipersilakan melanjutkan pada materi pembelajaran

berikutnya tentang jenis bahan baku biobriket.

21

C. Materi Pokok 3: Jenis Bahan Baku Biobriket



a. Memilih jenis-jenis bahan baku biomassa yang sesuai untuk pembuatan


2. Uraian Materi

Pengertian briket sendiri adalah suatu bentuk gumpalan bahan yang terbuat

dari bahan lunak yang dikeraskan, sedangkan bio berarti sesuatu jasad mahluk hidup,

apakah itu manusia , khewan maupun tanaman. Jadi biobriket adalah briket yang

terbuat dari bahan baku berasal dari jasad hidup diantaranya nabati tumbuhan ,yaitu

biomassa.

Berbagai jenis bahan yang berkayu bisa digunakan sebagai bahan baku

briket arang seperti berikut:

a. Sekam padi,

b. Serbuk gergajian,

c. Limbah tempurung kelapa,

d. Sabetan kayu,

e. Daun dan ranting pohon,

f. Ampas tebu dan lain-lain.

Bahan baku yang digunakan sebaiknya dikelompokkan menurut jenis dan

bentuknya sehingga memudahkan dalam proses pembuatan arang. Selain itu

sebaiknya bahan berada dalam kondisi kering dan siap bakar sehingga tidak

mengeluarkan asap yang terlalu banyak dan mempersingkat waktu pengarangan.

Hal positif dari biomassa sebagai sumber energi alternatif adalah dapat

memperbaiki kualitas pembakaran karena banyak mengandung volatile matter (zat

terbang) jenis H volatile sebagai NH3 (Davison et al, 1799). Demikian pula biomassa

mempunyai kandungan sulfur yang lebih rendah dibanding batu bara.

Biobriket dari biomassa dapat juga digunakan dalam sistem pembakaran

cofiring/pembakaran bersama batu bara pada industri boiler pembangkit tenaga listrik

dari uap. Fungsinya adalah mereduksi emisi karbon dioksida dengan cara mengganti

22

sebagian bahan bakar batubara yang digunakan oleh power plant. Beberapa contoh

kualitas mutu briket yang berstandar tinggi seperti tertera pada tabel 1 sebagai berikut:

Tabel 3. Contoh kualitas mutu briket

Sifat briket Kadar air (%) Abu (%) Nilai kalori

(kkal/kg)

Briket Inggris 3,59 8.26 7289

Briket Jepang 6 3 - 6 6000 - 7000

Briket Indonesia

(SNI 1-6235-2000)

Maks.8 Maks. 8 Min. 5000

Perbedaan briket dengan arang konvesional adalah pada bahan bakar briket

terdapat penambahan bahan lain dan tingkat konsentrasi material karbonnya lebih

tinggi karena adanya proses pemadatan. Dibandingkan dengan bahan bakar fosil briket

biomassa mempunyai tinggkat gas emisi netto (rumah kaca) lebih rendah, karena briket

dari biomassa merupakan bagian dari siklus karbon.

Briket arang dari biomassa adalah bahan bakar potensial yang mengandung

kadar karbon relatif tinggi dan mempunyai nilai kalori tinggi. Briket arang dibuat dari

bahan bioarang yang diperoleh dengan cara pembakaran terbatas terhadap biomassa

kering atau tanpa udara. Sebenarnya biomassa dapat digunakan langsung sebagai

bahan bakar, akan tetapi kurang efisien hasilnya karena pada umumnya biomassa

mempunyai nilai kalori rendah yaitu pada kisaran 3000 kkal/kg. Jadi untuk

meningkatkan efisiensi pembakaran biomassa harus dibuat bioarang sehingga nilai

kalornya meningkat pada kisaran 5000 kkal/kg.

23

Gambar 10. Sekam padi

Gambar 11. Ranting kayu

24

Gambar 12. Kulit jagung

Gambar 13. Limbah jerami

25

Gambar 14. Limbah tempurung kelapa

Gambar 15. Kayu hutan

26

Gambar 16. Ampas tebu

Jenis-Jenis arang sebagai bahan baku biobriket antara lain berikut ini :

a. Arang kayu

Arang kayu adalah arang yang terbuat dari bahan dasar kayu. Arang kayu paling

banyak digunakan untuk pekerluan memasak seperti yang dijelaskan sebelumnya.

Sedangkan penggunaan arang kayu yang lainnya adalah sebagai penjernih air,

penggunaan dalam bidang kesehatan, dan masih banyak lagi. Bahan kayu yang

digunakan untuk dibuat arang kayu adalah kayu yang masih sehat, dalam hal ini

kayu belum membusuk.

27

Gambar 17. Arang kayu jati

b. Arang serbuk gergaji

Arang serbuk gergaji adalah arang yang terbuat dari serbuk gergaji yang dibakar.

Serbuk gergaji biasanya mudah didapat ditempat-tempat penggergajian atau tempat

pengrajin kayu. serbuk gergaji adalah bahan sisa produksi yang jarang dimanfaatkan

lagi oleh pemilknya. Sehingga harganya bisa terbilang murah. selain dapat untuk

bahan bakar, arang serbuk gergaji biasanya dimanfaatkan untuk campuran pupuk

dan dapat diolah menjadi briket arang.

28

Gambar 18. Serbuk gergaji dan arang serbuk gergaji

c. Arang sekam padi

Arang sekam padi biasa digunakan sebagai pupuk dan bahan baku briket arang.

Sekam yang digunakan bisa diperoleh ditempat penggilingan padi. Selain digunakan

untuk arang, sekam padi juga sering dijadikan bekatul untuk pakan ternak. Arang

sekam juga bisa digunakan sebagai campuran pupuk dan media tanam di

persemaian. Hal ini karena sekam padi memiliki kemampuan untuk menyerap dan

menyimpan air sebagai cadangan makanan.

29

Gambar 19. Arang sekam padi.

d. Arang tempurung kelapa

Arang tempurung kelapa adalah arang yang berbahan dasar tempurung kelapa.

Pemanfaatan arang tempurung kelapa ini ternasuk cukup strategis sebagai sektor

usaha. Hal ini karena jarang masyarakat yang memanfaatkan tempurung kelapanya.

Selain dimanfaatkan dengan dibakar langsung, tempurung kelapa dapat dijadikan

sabagai bahan dasar briket arang. Tempurung kelapa yang akan dijadikan arang

harus dari kelapa yang sudah tua, karena lebih padat dan kandungan airnya lebih

sedikit dibandingkan dari kelapa yang masih muda. Harga jual arang tempurung

kelapa terbilang cukup tinggi. Karena selain berkualitas tinggi, untuk mendapatkan

tempurung kelapanya juga terbilang sulit dan harganya cukup mahal.

30

Gambar 20. Arang tempurung kelapa

e. Arang serasah

Arang serasah adalah arang yang terbuat dari serasah atau sampah dedaunan. Bila

dibandingkan dengan bahan arang lain, serasah termasuk bahan yang paling mudah

didapat. Arang serasah juga bisa dijadikan briket arang, karena mudah dihancurkan.

Gambar 21. Serasah daun

31

f. Arang kulit buah mahoni

Arang kulit buah mahoni adalah arang dengan bahan dasar kulit buah mahoni. Bila

dilihat secara kasat mata, kulit buah mahoni memiliki tekstur yang keras dan padat.

Sayang jika hanya dibiarkan tertumpuk disekitar halaman. Arang kulit buah mahoni

diproses menggunakan tungku drum, sama halnya dengan arang kayu. arang jenis

ini juga dapat diolah menjadi briket arang. Arang yang dihasilkan dari kulit buah

mahoni juga terbukti memiliki kualitas yang cukup baik. Jika dibakar hanya

mengeluarkan sedikit asap. Nilai kalor yang dihasilkan saat dibakar sangat tinggi dan

lebih tahan lama sehingga dapat menghemat biaya pengeluaran. Arang kulit buah

mahoni ini memang terdengar baru. Akan tetapi melihat kualitas arang yang

dihasilkan, arang ini pasti akan banyak diminati dan dibutuhkan oleh masyarakat

luas. Hal ini juga dapat dijadikan alternative produksi bagi para wirausaha arang.

Gambar 22. Buah mahoni

3. Rangkuman

Bahan baku yang digunakan sebaiknya dikelompokkan menurut jenis dan


sebaiknya bahan berada dalam kondisi kering dan siap bakar sehingga tidak

mengeluarkan asap yang terlalu banyak dan mempersingkat waktu

pengarangan.

32


a. Sebutkan jenis-jenis bahan yang dapat digunakan sebagai bahan baku

biobriket

b. Bagaimana cara memilih bahan baku yang dapat dijadikan bahan biobriket?




berikutnya tentang pengelolaan bahan baku biobriket.

33

D. Materi Pokok 4: Pengelolaan Bahan Baku Biobriket



a. Menjelaskan tujuan pengelolaan bahan baku

b. Menjelaskan karakteristik bahan baku

c. Menjelaskan tujuan penyimpanan bahan baku

d. Menjelaskan cara menentukan kapasitas penyimpanan bahan baku

e. Mendeskripsikan cara penanganan awal (pre treatment) bahan baku

2. Uraian Materi

Mengapa perlu dikelola?

Tidak adanya jaminan 100% kontinuitas pasokan biomassa jenis tertentu

dengan spesifikasi yang baku dan dalam jumlah tertentu guna memenuhi kebutuhan

bahan bakar suatu pembangkit daya menyebabkan kita harus mempersiapkan segala

sesuatunya dengan baik guna kelancaran operasionalnya.

Pada skala industri yang cukup besar, sebuah pembangkit daya yang

berbasis uap (system cycle power plant) membutuhkan pasokan bahan bakar secara

terus-menerus dan spesifikasi yang tetap dari nilai kalori, kandungan abu, kandungan

kelembaban, dan sebagainya begitu juga jenis biomassa yang digunakan baik sebagai

bahan bakar tunggal maupun sebagai bahan pencampur (co-firing) dengan batu bara

harus juga tersedia dalam jumlah dan spesifikasi yang pasti.

Faktor-faktor yang perlu diperhatikan adalah:

a. Masalah penuaian dan transportasi;

Agar tanaman energi tidak berebut lahan dengan jenis-jenis tanaman yang

vital bagai rantai pangaan untuk manusia maupun hewan, sebaiknya jenis tanaman

energi seperti jarak pagar atau jenis-jenis rumput ilalang tertentu seyogyanya

ditanam di daerah-daerah marginal atau pinggiran (rural area), yaitu pada lahan-

lahan yang kurang dimanfaatkan. Namun justru karena terdapat di daerah marginal

tersebut tanaman energi ini biasanya malah kurang mendapat perhatian dari

pemerintah terutama mengenai kondisi infrastrukturnya, yaitu sarana jalan dan

sarana pengairan.

34

b. Masalah pada penampungan/ penyimpanan biomassa

Biomassa yang telah dituai dan dikumpulkan akan dikirim ke tempat

penampungan yang biasanya berlokasi di dekat tempat pembangkit daya. Fakta

bahwa biomassa hidup di bawah siklus kehidupan tertentu (masa tumbuh panen)

maka ketersediaan jenis biomassa tersebut akan vakum selama pra panen

sehingga konsekwensinya penyimpanan biomassa merupakan suatu keharusan.

Tujuan penyimpanan biomassa adalah untuk mencegah biomassa tersebut

berserakan tertiup angin. Disamping itu memudahkan penanganan awal (pre

treatment) untuk menyiapkan biomassa sebagai bahan bakar dengan kualitas yang

diinginkan.

Bila biomassa berwujud serbuk seperti sekam padi, hasil gergajian pabrik

pengolahan kayu dari industri mebel atau kulit luar dari biji-bijian tertentu dan

bukannya hasil dari tanaman-tanaman energi, seperti rumput ilalang maupun jenis-

jenis pohon tertentu dengan menggelembung (bulky), maka mereka dapat

ditampung di lapangan terbuka. Namun bila biomassa yang akan dipakai harus

dipotong-potong/diperkecil wujudnya sesuai dengan permintaan sistem asupan

bahan bakar (feeding system) pembangkit daya-terlebih dahulu dan kemudian juga

harus melalui proses pengepresan menjadi bentuk-bentuk kecil, maka jenis

biomassa tersebut harus dipisahkan dari yang berwujud serbuk dan ditampung di

lokasi yang berbeda.

Kriteria yang dipakai sebagai acuan adalah tuntutan ukuran yang sesuai

dengan sistem asupan di atas. Jenis bahan bakar biomassa yang sudah berwujud

serbuk seperti sekam padi dan kulit cangkang biji-bijian tertentu umumnya lebih

siap dibandingkan potongan-potongan ranting atau cabang-cabang pohon kaena

mereka perlu dicacah dan dihaluskan terlebih dahulu. Hal ini bertujuan agar biaya

transport rendah, bahan baku sesuai dengan sistem proses, dan memudahkan

dalam penyimpanan dan penanganannya.

Perlu juga diperhatikan kemungkinan timbulnya jamur yang biasanya akan

tumbuh subur bila kelembaban di dalam tempat penyimpanan yang bersangkutan

cukup tinggi. Semakin tinggi tingkat jamur bisa mempengaruhi kesehatan para

karyawan yang bekerja di pembangkit daya tersebut.

Bahan baku biobriket berupa arang tempurung kelapa agar mendapatkan

biobriket yang berkualitas harus disimpan di tempat yang kering dan tertutup. Bagi kita

yang akan atau sedang menjalankan bisnis pembuatan biobriket, harus tahu cara

35

menyimpan bahan baku berupa arang tempurung. Penyimpanan yang tepat

berpengaruh terhadap kualitas briket yang akan diperoleh. Jika bahan baku berkualitas

baik, maka kualitas briket juga akan terjaga. Tapi jika kualitas buruk, maka briket bisa

jadi juga akan buruk. Satu lagi, penyimpanan yang tepat juga akan membuat biaya

lebih sedikit, karena mengurangi bahan yang terbuang karena rusak.

Bagaimana Karakteristik bahan biobriket dan asap cair?

Perlu diketahui bahwa bahan yang digunakan dalam proses produksi biobriket

berupa bahan padat ( arang tempurung kelapa). Karakteristik bahan padat meliputi:

a. Sifat fisis bahan:

1) Ketahanan terhadap pengaruh cuaca.

Bahan padat dikatakan tahan terhadap cuaca jika bahan tersebut berhubungan

dengan cuaca (curah hujan, panas, angin ,dll ) bahan tersebut masih dapat

dipakai di industri ( masih memenuhi persyaratan kualitas bahan). Bahan padat

dikatakan tidak tahan terhadap cuaca jika bahan tersebut berhubungan dengan

cuaca (hujan, panas, angin, dll) maka bahan tersebut tidak dapat dipakai lagi.

Untuk penyimpanan bahan-bahan ini biasanya dipilih alat atau tempat yang

terlindung dari pengaruh cuaca tersebut. Pada umumnya bahan padat yang

bersifat higroskopis, seperti arang tempurung tergolong tidak tahan terhadap

cuaca.

2) Ukuran bahan.

Dalam industri yang bekerja dengan bahan padat, ukuran bahan padat

dibedakan menjadi empat jenis berikut:

a) Ukuran sangat halus, ukuran butir lolos saringan mesh 100.

b) Ukuran halus, ukuran butir lolos saringan ukuran 1/8 in tertahan mesh 100.

c) Ukuran butir atau granular, bahan padat dengan ukuran antara 3,18 mm –

12,7 mm.

d) Bahan padat berupa gumpalan/lumpy material dengan ukuran > 12,7 mm.

3) Angle of repose

Sudut kemiringan papan terhadap posisi datar (horisontal) sedemikian sehingga

bahan padat diatas papan mulai dapat menggelincir dengan sendirinya.

4) Flow ability, dll

Flow ability adalah kemampuan bahan untuk meluncur dengan sendirinya. Flow

ability dapat dibedakan menjadi:

36

- Sangat free flowing, bahan padat yang memiliki sudut gelincir bahan

(angle of repose) <30º.

- Free flowing, bahan padat yang memiliki sudut gelincir bahan antara 30º -

40º.

- Sluggish material, bahan padat yang lamban untuk menggelincir memiliki

angle of repose >45º.

Bahan padat yang tergolong “dry and loose material” pada umumnya bersifat

free flowing.

5) Abrasiveness

Dapat didefinisikan sebagai tingkat kekasaran bahan/abrasivitas. Abrasivness

berpengaruh terhadap pemilihan alat transportasi yang dipakai, Berdasarkan

abrasivitasnya bahan padat dapat dibedakan menjadi:

- Nonabrasive, permukaan bahan padat sangat halus.

- Abrasive, permukaan bahan padat kasar.

- Abrasive, permukaan bahan padat kasar, tajam dan runcing.

b. Sifat kimia bahan:

1) Korosifitas

2) Hazardous properties ( mudah terbakar, mudah meledak, dan beracun).

Karakteristik bahan padat sangat menentukan dalam pemilihan sistem

penyimpanan dan pengangkutan bahan dalam industri. Biasanya dalam masalah

penyimpanan akan selalu dibahas paling tidak beberapa masalah berikut:

a. Storing (penyimpanan)

Bagaimana sistem penyimpanan?

Berapa jumlah bahan yang disimpan?

Berapa lama waktu penyimpanan?

Penyimpanan bahan padat dalam jumlah banyak biasanya dilakukan sebagai

berikut:

1) Sistem indoor

Penyimpanan sistem indoor dibagi menjadi dua cara berikut:

a) Penyimpanan dalam bentuk timbunan.

37

Biasanya digunakan untuk menyimpan bahan yang dipertahankan tetap

kering atau bahan yang memerlukan perlindungan terhadap atmosfer pada

musim tertentu.

b) Penyimpanan dalam bentuk bin dan silo.

2) Sistem outdoor

Penyimpanan sistem outdoor biasanya digunakan untuk bahan yang tidak

dipengaruhi oleh udara, panas, hujan, dan lain-lain. Ada empat metode

penyimpanan dengan sistem outdoor sebagai berikut:

a) Penimbunan di bawah travelling bridge.

b) Penimbunan di kiri – kanan jalan.

c) Overhead system

d) Drag schrapper system.

b. Delivering Equipment

Bagaimana pengambilan bahan dari alat penyimpanan?

Apa Tujuan Penyimpanan ?

Tujuan penyimpanan bahan baik bahan baku, bahan intermediet, maupun

produk adalah untuk menjaga kelangsungan proses produksi agar pabrik tetap dapat

mengeluarkan/menjual produknya ke konsumen dalam batas waktu tertentu walaupun

terjadi hambatan/kemacetan supplay bahan baku maupun terjadi kerusakan alat-alat

pabrik.

Penyimpanan bahan biasanya dijumpai di 3 (tiga) tempat:

a. Pada permulaan/awal proses, untuk menyimpan bahan baku.

b. Ditengah-tengah proses, untuk menyimpan bahan setengah jadi.

c. Pada akhir proses, untuk menyimpan bahan jadi (produk)

Bagaimana Menentukan Kapasitas Penyimpanan?

Jumlah bahan yang disimpan biasanya dinyatakan dengan kapasitas/tonase tiap hari

dari pabrik. Jumlah ini tergantung pada:

a. Alat- alat dari pabrik.

b. Metode operasi.

38

c. Frekuensi, lamanya waktu yang diperlukan untuk proses (durasi) dan shut dari

masing-masing unit secara individu yang ada di plant.

d. Mudah/sukarnya bahan tersebut didapat dan juga distribusi bahan produknya

(termasuk transportasi dari bahan tersebut)

1) Untuk bahan yang mudah didapat ( dalam negeri), maka jumlah bahan yang

disimpan relatif lebih sedikit dibanding dengan bahan yang sukar didapat.

2) Untuk produk yang terikat kontrak jual beli dengan pabrik lain, jumlah bahan

yang disimpan lebih banyak jika dibandingkan dengan produk yang

dipasarkan “on retail”.

Bagaimana cara penanganan awal (pre treatment) bahan biomassa ?

Setelah melewati fase-fase penuaian, transportasi, dan penyimpanan, maka

penanganan awal (pretretment) sangat diperlukan untuk menyiapkan biomassa sebagai

bahan bakar terolah menuju unit asupan bahan bakar. Pada tahap ini perlu diperhatikan

masalah seperti adanya paku-paku atau plat besi yang dapat merusak mesin-mesin

pemotong, penggiling, maupun parut. Bila tidak disingkirkan terlebih dahulu benda-

benda ini bahkan dapat menyebabkan percikan api jika bergesekan dengan komponen

mesin yang dapat beresiko terjadinya kebakaran.

Peralatan-peralatan yang diperlukan pada tahap pre treatment adalah

sebagai berikut:

a. Tahap penerimaan biomassa

1) Sistem penimbangan yang berfungsi mencatat jumlah biomassa yang dipasok

agar kemudian dapat diukur efisiensi pembakarannya. Sistem penampungan di

gudang dengan perlengkapan alat bantu berupa penyedot udara dengan fungsi

mengeluarkan kelembaban di gudang; forklift, alat pemadam kebakaran yang

menunjang kelancaran operasional dan manajemen penyimpanan.

2) Sistem pengeluaran atau penyaluran biomassa dari ke tempat pemakaian yang

berupa conveyor, alat keruk, dan lain-lain.

b. Tahap pre treatment biomassa

1) Unit pengering biomassa

2) Unit penghancur biomassa (crusher)

3) Unit penyerpih biomassa (chipper)

4) Unit penampi/ pengayak biomassa (screening)

5) Unit pencacah biomassa (shredder)

39

6) Unit penghalus biomassa (grinding)

c. Transportasi dan sistem asupan (feeder)

1) Conveyor

2) Alat pengumpan rantai (belt feeder)

3) Alat pengumpan tabung (tube feeder)

4) Alat penyalur bahan biomassa ke ruang bakar (fuel hopper)

5) Alat pembersih gudang penyimpan dan pengumpan (hopper, bunker, and silo

discharge)

6) Alat pengumpan ulir (screw feeder)

7) Katup-katup putar (rotary valves)

Tujuan utama proses pretreatment adalah mempersiapkan biomassa mentah

(raw biomassa) agar mempunyai ukuran-ukuran seperti yang diminta oleh spesifikasi

kandungan kelembaban dan kandungan abu dari berbagai macam bahan biomassa.

3. Rangkuman

Bahan biomassa perlu dikelola dengan baik untuk memastikan ketersediaan

bahan baku untuk proses produksi dan penjaminan kualitas produk.

Karakteristik bahan biobriket dan asap cair:

- Sifat fisis bahan: ketahanan terhadap pengaruh cuaca, ukuran bahan, angle

of repose, flow ability, abrasiveness

- Sifat kimia bahan: korosifitas, hazardous properties ( mudah terbakar, mudah

meledak, dan beracun).

Penyimpanan bahan baku bertujuan untuk menjaga kelangsungan proses

produksi agar pabrik tetap dapat mengeluarkan/menjual produknya ke konsumen

dalam batas waktu tertentu walaupun terjadi hambatan/kemacetan supplay

bahan baku maupun terjadi kerusakan alat-alat pabrik.

Jumlah bahan yang disimpan biasanya dinyatakan dengan kapasitas/tonase tiap

hari dari pabrik. Jumlah ini tergantung pada:

- Alat- alat dari pabrik.

- Metode operasi.

- Frekuensi, lamanya waktu yang diperlukan untuk proses (durasi) dan shut

dari masing-masing unit secara individu yang ada di plant.

40

- Mudah/sukarnya bahan tersebut didapat dan juga distribusi bahan produknya

(termasuk transportasi dari bahan tersebut)

Tahap pre treatment biomassa untuk pembuatan biobriket:

- Pengeringan biomassa

- Penghancuran biomassa (crusher)

- Penyerpihan biomassa (chipper)

- Penampi/ pengayakan biomassa (screening)

- Pencacahan biomassa (shredder)

- Penghalusan biomassa (grinding)


a. Mengapa bahan baku biobriket (arang tempurung kelapa) harus disimpan

ditempat yang kering, tertutup dan terlindung?

b. Carilah informasi mengenai cara pretreatment pembuatan asap cair dari

tempurung kelapa!

.




berikutnya tentang prinsip pengelolaan limbah sebagai bahan baku briket.

41

E. Materi Pokok 5: Prinsip Pengelolaan Limbah Sebagai Bahan Baku Briket



a. Menjelaskan prinsip-prinsip pengelolaan limbah sebagai bahan baku biobriket

dan asap cair

b. Menjelaskan alat dan bahan yang perlu dipersiapkan untuk membuat biobriket

dan asap cair

2. Uraian Materi

Bagaimana Prinsip-prinsip Pengelolaan Limbah Sebagai Bahan Baku Briket?

Selama ini berbagai macam limbah telah banyak menimbulkan masalah . Dalam

penanganannya yang selama ini dibiarkan membusuk, ditumpuk dan dibakar yang

kesemuanya berdampak negatif terhadap lingkungan sehingga penanggulangannya

perlu dipikirkan. Salah satu jalan yang dapat ditempuh adalah memanfaatkannya

menjadi produk yang bernilai tambah dengan teknologi aplikatif dan kerakyatan

sehingga hasilnya mudah disosialisasikan kepada masyarakat.

Gambar 23. Prinsip pengelolaan limbah

42

Pengolahan waste to product merupakan pengolahan limbah menjadi bahan

baku atau produk baru yang bernilai ekonomis. Dalam pengelolaannya, waste to

product harus menerapkan prinsip-prinsip berikut:

Reduce

Reduce artinya mengurangi. Dalam hal ini, diharapkan kita dapat mengurangi

penggunaan berbagai material terutama kayu yang dapat menambah jumlah limbah

serbuk kayu, serta dapat mengurangi dan mencegah kerusakan hutan akibat

penebangan hutan secara liar tanpa memperhatikan kondisi lingkungan.

Gambar 24. Prinsip Reduce

Reuse

Reuse artinya pemakaian kembali. Dalam pengolahan berbagai limbah maksudnya

adalah menggunakan kembali limbah menjadi bahan baku untuk membuat briket

arang yang bernilai ekonomis.

43

Gambar 25. Prinsip reuse.

Recycle

Recycle artinya mendaur ulang. Dalam pengolahan berbagai limbah ini,

maksudnya adalah mendaur ulang limbah tersebut menjadi produk baru, yaitu

briket arang.

Gambar 26. Logo recycle

44

Dapat mengurangi biaya

Seperti telah diketahui, saat ini sedang terjadi krisis energi bahan bakar. Saat ini

minyak tanah telah langka, dan harga gas LPG melonjak. Banyak rakyat kecil yang

merasa terbebani dengan adanya kenaikan harga gas LPG tersebut. Dengan

adanya briket arang, diharapkan hal tersebut dapat teratasi dan mampu menolong

rakyat kecil.

Gambar 27. Briket arang tempurung kelapa

Pengolahan limbah menjadi briket arang sangat mudah dan biaya produksinya

pun sedikit, karena bahan bakunya berasal dari limbah yang dengan mudah

dapat kita peroleh dimana-mana. Selain itu pengolahan limbah ini juga dapat

meningkatkan pendapatan masyarakat bila pembuatan

45

briket arang ini dikelola dengan baik untuk selanjutnya briket arang dijual. Bahan

pembuatan briket arang mudah didapatkan di sekitar kita berupa berbagai

limbah.

Mampu menghemat energi

Pengolahan limbah menjadi briket arang terbukti mampu menghemat

penggunaan energi. Pada tahun 1990 berdiri pabrik briket arang tanpa perekat di

Jawa Barat dan Jawa Timur yang menggunakan limbah serbuk gergajian kayu

sebagai bahan baku utamanya. Kualitas briket arang yang dihasilkan mempunyai

nilai kalor kurang dari 7000 kal/g yaitu sebesar 6341 kal/g dan kadar karbon

terikatnya sebesar 74,35 %.

Namun demikian studi yang dilaksanakan di Jawa Barat menunjukkan bahwa

pabrik briket arang dengan kapasitas sebanyak 260 kg briket arang/hari dapat

menguntungkan. Di pasar swalayan sekarang dapat dibeli briket arang dari kayu

dengan dengan harga jual Rp 12.000/2,5 kg. Apabila briket arang dari beberapa

limbah ini dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif baik sebagai

pengganti minyak tanah maupun kayu bakar maka akan dapat terselamatkan

CO2 sebanyak 3,5 juta ton untuk Indonesia, sedangkan untuk dunia karena

kebutuhan kayu bakar dan arang untuk tahun sekarang ini diperkirakan

sebanyak 1,70 x 109 m3 (Moreira (1997) maka jumlah CO2 yang dapat dicegah

pelepasannya sebanyak 6,07 x 109 ton CO2/th.

46

Gambar 28. Agen minyak tanah

Eco-efisiensi;

Eco-efisiensi disini maksudnya pengolahan berbagai limbah diharapkan dapat

berimbas positif terhadap lingkungan. Dengan penggunaan briket arang sebagai

bahan bakar maka kita dapat menghemat penggunaan kayu sebagai hasil utama

dari hutan. Selain itu memanfaatkan serbuk gergaji sebagai bahan pembuatan

briket arang maka akan meningkatkan pemanfaatan limbah hasil hutan sekaligus

mengurangi pencemaran udara, karena selama ini serbuk gergaji kayu yang ada

hanya dibakar begitu saja.

47

Gambar 29. Hutan hijau.

Sementara itu limbah lainnya seperti tempurung kelapa yang masih banyak kita

jumpai di sekitar kita, pengelolaannya masih belum begitu serius. Padahal kalau itu kita

tangani secara serius akan memberikan banyak keuntungan. Karena Briket Arang

tempurung kelapa sampai kapanpun akan dibutuhkan, karena ia adalah salah satu

alternatif penghasil energi yang ramah lingkungan. Konsumen dalam maupun luar

negeri sangat tertarik terhadap produk briket tempurung tersebut.

http://rumahmesin.com/

http://rumahmesin.com/

http://rumahmesin.com/tag/kelapa/

http://rumahmesin.com/tag/briket-tempurung/

48

Gambar 30. Limbah tempurung kelapa

Kenaikan harga BBM yang terjadi belakangan ini ternyata memberikan dampak

yang cukup signifikan bagi masyarakat kalangan bawah. Lonjakan harga minyak tanah

yang melambung tinggi hingga mencapai empat kali lipat, ditambah

lagi kecenderungan harga BBM yang semakin hari kian merangkak naik, mendorong

sebagian besar masyarakat untuk mulai berpaling dari bahan bakar minyak ke

pemanfaatan bahan bakar alternatif. Contohnya saja pemanfaatan briket arang

tempurung kelapa (biobriket) yang cukup potensial bila dikembangkan sebagai bahan

bakar pengganti minyak tanah dan gas elpiji.

http://serambiusaha.blogspot.com/search/label/bahan%20bakar%20alternatif

49

Gambar 31. Gas elpiji

Melimpahnya sampah tempurung kelapa yang sudah tidak terpakai, dan

besarnya kandungan energi yang dihasilkan limbah tersebut, membuat sebagian besar

warga mulai tertarik untuk mengembangkan bahan bakar alternatif berupa biobriket

(briket arang) dari limbah tempurung kelapa menjadi energi alternatif terbarukan.

Gambar 32. Biobriket ( Briket arang tempurung kelapa)

50

Pemanfaatan briket arang tempurung kelapa bahkan menjadi salah satu langkah tepat

bagi masyarakat untuk mengurangi ketergantungan mereka terhadap bahan bakar fosil

seperti minyak tanah dan gas elpiji, maupun pemanfaatan bahan bakar kayu yang

tingkat konsumsinya semakin hari semakin meningkat tajam sehingga membahayakan

ekologi hutan.

Bagaimana Potensi Biomassa Residu (Limbah Agro) dan Krakteristiknya?

Residu/ limbah agro yang mempunyai potensi baik, yaitu tidak

menggambarkan adanya permasalahan/kesulitan pada pengumpulan dan pengeringan

bahan biomassa seperti sekam padi, kulit kacang, cangkang kopi dan juga sampah

yang sudah kering. Residu./limbah agro apabila digunakan/dibakar langsung seperti

bahan bakar pada proses industri boiler akan tidak efisien, menimbulkan abu terbang

dan masih banyak karbon yang belum terbakar sempurna yang akan berkembang

menimbulkan polusi yang meluas. Untuk itu disarankan menggunakan biomassa

bahan bakar briket yang baik dan disertai dengan langkah-langkah pengendalian

pencemaran yang tepat.

Jumlah industri yang senantiasa berkembang dari waktu ke waktu akan

meningkatkan jumlah kebutuhan energi, namun suplai energi yang ada tidak dapat

memenuhi kebutuhan energi tersebut. Karenanya dilakukan usaha-usaha untuk

mendapatkan peluang energi alternatip. Dan untuk itu kebijakan pemerintah yang

mendorong riset dan pengembangan R&D sumber energi alternatip telah dirumuskan.

Dengan adanya opsi pembriketan biomassa, pelaku usaha dapat mempertimbangkan

keekonomian, kehandalan dan kemudahan dalam pengoperasian proses produksinya.

Lokasi industri/pabrik adalah tempat yang tepat/sesuai untuk memperoleh kemudahan

bahan baku residu/limbah agro untuk dibuat briket dengan tujuan untuk mengurangi

biaya transportasi yang lebih tinggi dan yang terkait pula dengan polusi. Demikian

sehingga briket yang diperoleh merupakan bahan bakar yang baik untuk keperluan

industri kecil lokal maupun domestik. Penggunaan biomassa secara mendasar untuk

menggantikan bahan bakar kayu dan batu bara pada akhirnya merupakan konservasi/

pemeliharaan kekayaan alam.

51

Bagaimana residu/ limbah biomassa yang sesuai untuk bahan briket ?

Banyak faktor yang menentukan residu biomassa untuk pembuatan briket

diantaranya:

a. Kadar air rendah

Sebaiknya kadar air serendah mungkin, umumnya berkisar antara 10 – 15%. Kadar

air tinggi akan menimbulkan masalah di dalam proses grinding/ penggerusan dan

kebutuhan energi pada pengeringan lebih banyak.

b. Kandungan dan komposisi abu

Biasanya residu biomassa banyak yang memiliki kadar abu rendah (terkecuali

sekam padi dengan kadar abu 20%), tetapi abu tersebut memiliki prosentasi

mineral alkalin, khususnya potasium. Hal ini memiliki kecenderungan devotalisasi

selama pembakaran dan pengembunan pada tabung superheater. Bahan ini juga

menurunkan suhu sintering sehingga menyebabkan deposisi abu pada bidang

permukaan yang terkena.

Tabel 4. Kandungan abu dari berbagai macam biomassa

Biomassa Kandungan

abu (%)

Biomassa Kandungan

abu (%)

tongkol jagung 1.2 Cangkang kopi 4.3

batang jute 1.2 Kulit katun 4.6

Serbuk gergaji 1.3 Sampah tanin 4.8

Pinus jarum 1.5 Kulit almon 4.8

Tangkai kedelai 1.5 Kulit kacang tanah 6

Ampas tebu 1.8 Tangkai bagas 8

Kopi limbah 1.8 Jerami padi 15.5

tempurung kelapa 1.9 Sekam padi 22.4

Apa saja yang perlu dipersiapkan untuk membuat biobriket dan asap cair ?

Secara singkat untuk membuat briket tempurung kelapa ada beberapa hal

yang perlu disiapkan, antara lain bahan baku, alat dan mesin proses dan ilmu atau

teknik membuat briket arang tempurung kelapa.

http://rumahmesin.com/tag/briket-tempurung/


52

a. Bahan baku

1) Arang Tempurung Kelapa

2) Tepung kanji dan

3) Air

Gambar 33. Tepung kanji/tapioka

Gambar 34. Tempurung kelapa

http://rumahmesin.com/tag/arang-kelapa/

53

Gambar 35. Air

Untuk membuat arang, ada beberapa proses antara lain dengan cara pirolisis atau juga

dengan pembakaran melalui drum tertutup. Bedanya adalah proses pirolisis akan

menghasilkan asap cair, sementara pembakaran drum tertutup, asap dibuang keluar.

b. Alat dan Mesin

Untuk membuat briket, dapat dilakukan secara manual maupun otomatis, untuk

membantu memperlancar proses produksi, mesin otomatislah yang biasanya dipilih.

Alat dan mesinnya antara lain.

1) Mesin Penepung arang / Diskmill

2) Mesin pencampur adonan

3) Mesin pencetak briket dan

4) Oven briket

http://rumahmesin.com/tag/asap-cair/

http://rumahmesin.com/tag/briket/

http://rumahmesin.com/tag/penepung-arang/

http://rumahmesin.com/tag/pencetak-briket/

http://rumahmesin.com/tag/oven-briket/

54

Gambar 36. Mesin penepung arang

Gambar 37. Mesin pencampur adonan/mixer

55

Gambar 38. Mesin pencetak briket

Gambar 39. Alat oven briket

Untuk dapat melihat mesin pembuat briket, selengkapnya bisa dipelajari pada

Pembuatan biobriket.


56

c. Teknik Proses Pembuatan Briket

1) Pengarangan

Tempurung kelapa dibuat arang dengan cara pengarangan manual melalui tong

kemudian (dibakar) dan ditutup hingga hanya ada sedikit ventilasi pada tong

arang tersebut. atau dengan cara proses pirolisis, di mana tempurung

dimasukkan ke dalam tangki pirolisis dalam keadaan tertutup, kemudian asap

dikondensasikan hingga dapat asap cair.

Gambar 40. Tungku pirolisis untuk pengarangan



http://rumahmesin.com/tag/asap-cair/

57

Gambar 41. Asap cair tempurung kelapa

Gambar 42. Arang tempurung kelapa

2) Penepungan

Arang yang dihasilkan melalui pembakaran manual atau pirolisis kemudian

ditepung menggunakan diskmill.

58

Gambar 43. Tepung arang tempurung

3) Pencampuran media

Tepung tempurung kelapa yang telah disaring selanjutnya dicampur dengan lem

kanji. Pada saat pencampuran ditambah dengan lem kanji sebanyak 2,5 %

dari tepung tempurung kelapa.

Gambar 44. Alat pencampur adonan briket.



59

Gambar 45. Lem kanji/ tapioka

4) Pencetakan Briket Arang

Setelah bahan-bahan tersebut dicampur secara merata, selanjutnya dimasukkan

ke dalam cetakan briket dan kemudian dilakukan pengovenan maupun

penjemuran.

http://rumahmesin.com/tag/briket-arang/


60

Gambar 46. Alat pencetak briket

Gambar 47. Alat pengering/ oven

Gambar 48. Penjemuran briket alami

3. Rangkuman

Prinsip-prinsip pengelolaan limbah sebagai bahan baku briket mengacu pada 3R

yaitu; Reduce, Reuse, Recycle , dapat mengurangi biaya, mampu menghemat

energy, eco-efisiensi

Alat dan mesin yang diperlukan untuk pembuatan biobriket dan asap cair antara

lain:

- Tungku pirolisis untuk pengarangan

61

- Mesin penepung arang / diskmill

- Mesin pencampur adonan

- Mesin pencetak briket dan

- Oven briket


a. Prinsip-prinsip pengelolaan limbah sebagai bahan baku briket mengacu pada 3R

yaitu;

Reduce

Reuse

Recycle

Sebutkan definisi dari masing-masing kata diatas !

b. Bagaimana proses pengolahan biobriket dari limbah tempurung kelapa ?




berikutnya tentang pengolahan bahan biobriket tempurung kelapa.

http://rumahmesin.com/tag/penepung-arang/

http://rumahmesin.com/tag/pencetak-briket/

http://rumahmesin.com/tag/oven-briket/

62

F. Materi Pokok 6: Pengolahan Bahan Biobriket Tempurung Kelapa



a. Menjelaskan tentang karakteristik biobriket yang baik

b. Menjelaskan proses pembuatan biobriket secara sederhana

c. Menjelaskan tentang perkembangan teknologi pembriketan

d. Menjelaskan tentang aspek-aspek yang mendasar dalam pembriketan

2. Uraian Materi

Bagaimana Karakteristik Biobriket?

Kriteria biobriket yang baik untuk bahan bakar alternatip adalah biobriket

harus memiliki sifat atau karakteristik dalam pembakaran yang antara lain terdiri:

a. Waktu pembakaran lama,

b. Kecepatan bakaran rendah,

c. Nilai kalori tinggi,

d. Nyala api besar dan mudah/cepat dapat dinyalakan.

Faktor-faktor yang mendukung kelancaran proses pembakaran antara lain:

a. Ukuran bahan bakar dan

b. Temperatur dinding tungku.

Kelebihan biobriket dibanding arang konvesional adalah:

a. Panas yang dihasilkan relatif tinggi

b. Pada saat dibakar tidak banyakmenimbulkan asap dan bau sehingga

penggunaannya cocok pada dapur yang berventilasi sederhana

c. Setelah terbakar menjadi bara tidak banyak memerlukan pengipasan/tiupan udara

d. Teknologi pembuatannya relatif sederhana, baik teknik cara maupun peralatan

yang digunakan

Jalannya proses pembakaran biobriket dipengaruhi oleh faktor-faktor antara lain:

a. Ukuran briket, ukuran kecil relatif mudah terbakar

63

b. Kecepatan aliran udara pembakar, makin cepat aliran udara, maka laju

pembakaran meningkat

c. Jenis bahan baku biomassa, karakteristik bahan bakar ditentukan antara lain oleh

nilai kalori, kandungan volatile, dan kadar air.

d. Temperatur udara pembakar.

Bagaimana Proses Pembuatan Biobriket yang Sederhana?

Langkah-langkah dalam Proses pembuatan briket secara umum meliputi

tahapan antara lain:

a. Persiapan bahan baku

b. Persiapan alat

c. Preparasi /penghalusan bahan

d. Pencampuran bahan perekat

e. Pencetakan

f. Pengeringan

g. Pengujian/pengukuran kalor

Dalam pembuatan briket diperlukan peralatan dan bahan. Peralatan yang

digunakan dapat disesuaikan dengan kondisi bahan baku briket. Umumnya peralatan

terdiri :

a. Wadah seperti ember, bak dan lain-lain

b. Pengaduk seperti sekop dan sendok tembok

c. Tungku pemanas/pirolisa agar sampah organik tidak menjadi abu

d. Alat pencetak dari yang sederhana sepertipipa PVC, bambu sampai mesin cetak

logam. Bentuk cetakan disesuaikan dengan kebutuhan atau pasar, yaitu seperti

bentuk tabung/ silinder, kotak, oval telur dan lain-lain.

Bahan yang digunakan antara lain:

a. Sampah organik biomassa kering, diantaranya yang berasal dari tanaman berupa

ranting, daun kering, dari kebun berupa kayu dan ranting, dari sawah berupa jerami

dan gabah dan industri berupa sebuk gergaji dan tempurung kelapa/sawit.

b. Perekat, bisa alami dari tanah liat atau buatan seperti kanji

c. Bahan bakar dari biomassanya sendiri, minyak atau LPG untuk alat pemanas

64

Teknik pembuatannya dapat dilakukan dengan langkah-langkah antara lain:

a. Dengan menyiapan peralatan pembakar/ pirolsisa atau pengarangan, yang dapat

menggunakan peralatan sederhana misalnya drum atau tabung pemanas yang

suhunya dapat dikontrol.

b. Sampah organik misal daun ranting kering yang sudah dibuat ukuran kecil

dimasukan kedalam tabung/alat pemanas.

c. Apabila alat pemanas menggunakan drum biasa berarti energi pemanasannya

menggunakan hasil pembakaran dari sebagian bahan baku sampah organik yang

sedang diproses.

d. Setelah panas yang diperoleh cukup memadai untuk meningkatkan suhu sistem

yaitu dinding tungku dan bahan organik ke tingkat suhu pengarangan , yang

biasanya antara suhu 300 hingga 400 oC kemudian api dibuat hampir padam, dan

pada kondisi ini harus dapat mempertahan suhu tersebut agar proses

pengarangan sampah organik tidak berhenti sehingga bahan sampah organik

habis seluruhnya. Tetapi pada praktek kenyataannya sulit, karena ada pengaruh

dari udara sekitar terutama angin yang bersuhu rendah (30 oC). Jadi untuk

mempertahankan panas biasanya proses pembakaran tidak dihentikan sama

sekali, tetapi diatur cukup untuk mempertahankan suhu kondisi pengarangan.

e. Untuk menekan laju panas keluar agar serendah mungkin, maka sebaiknya dinding

tungku pengarangan dengan menggunakan dinding yang berisolasi seperti bahan

asbes atau fiberceramik. Apabila laju pembakaran sampah organik di dalam reaktor

dapat ditekan rendah, maka rendemen hasil pengarangannya besar atau hasil

arangnya banyak dan makin sedikit abunya, Efisensi hasil pengarangan berbanding

lurus dengan rendemen.

Bagaimana Perkembangan Teknologi Pembriketan ?

Di beberapa negara berkembang, residu limbah agro banyak sekali

dihasilkan. Residu/limbah agro berupa biomassa dapat digunakan sebagai bahan baku

briket. Residu/limbah agro yang banyak dihasilkan diantaranya sekam padi, cangkang

kopi, kulit kacang, bagas, bonggol jagung, serbuk gegaji, sawit dan lain-lain. Dalam

pemanfatannya residu/limbahn tersebut menimbulkan banyak masalah diantaranya

pada transportasi, penyimpanan dan handling pengurusannya. Dalam pemkaian

65

dengan dibakar langsung pada tungku akan mempunyai efisiensi termal rendah dan

pada akhirnya menyebarkan polusi ke udara. Efisiensi konversi energi kurang dari 40%

dengan emisi partikel gas pembakaran melebihi 3000 mg/Nm3. Misalnyadalam

pembakaran sekam padi sebanyak 1000 ton akan dihasilkan abu sekam 400 ton.

Diharapkan dengan pembriketan residu/limbah agro disamping dapat mengatasi polusi

juga menghasilkan sumber energi alternatip yang penting untuk keperluan domestik.

Teknologi pembriketan telah dikembangkan dunia ada 2 macam aliran yang

berbeda, yaitu teknologi versi Eropa/amerika yaitu teknologi pembriketan dengan

menggunakan pres piston sedangkan versi jepang secara independen menggunakan

pres ulir. Masing-masing versi memiliki kelebihan dan kekurangannya. Kedua teknologi

ini sudah banyak digunakan, akan tetapi karena keunggulanya teknologi pembriketan

dengan pres ulir lebih banyak pemakainya.

Briket biomassa digunakan sebagai pengganti dari bahan bakar kayu, batu

bara dan lignit sudah banyak dikenal di banyak negara berkembang, akan tetapi masih

banyak dijumpai kendala penghambat. Hal ini disebabkan pengembangan terhadap

teknologi ini masih kurang fokus. Teknologi pembriketan tidak berjalan mapan di

beberapa negara berkembang disebabkan pula oleh keterbatasan teknologi/keahlian

SDM dan kurangnya pengetahuan adaptasi teknologi bersangkutan ke tempat yang

tepat dengan kondisi/sasaran.

Faktor krusial yang menentukan dalam kesuksesan teknologi pembriketan

secara komersial adalah sebagai berikut:

a. Mampu mengatasi permasalahan yang terkait dengan teknologi

b. Adanya kepastian pada kualitas bahan baku briket

Teknologi pembriketan mempunyai aspek penting lain yaitu dalam rangka

konservasi kayu, yang jumlah penggunaannyatinggi di negara berkembang dan lainnya

adalah meluasnya kerusakan hutan.

Saat ini teknologi pembriketan dengan teknologi tekanan/presure tinggi, baik

pada mesin pres ram/piston maupun pres ulir sudah digunakan. Briket hasil pres piston

bentuknya solid sempurna, sedangkan bentuk briket hasil pres ulir memberikan lubang

ditengahnya yang dapat membuat karakteristik pembakaran lebih baik. Briket dapat

dihasilkan dengan kepadatan 1,2 g/cm3 dari limbah biomassaa yang memiliki

kepadatan antara 0,1 - 0,2 g/cm3. Briket dapat dibakar bersih sehingga lingkungan

sehat.

66

Gambar 49. Skema pengolahan bahan biobriket

Apa Saja Aspek-Aspek Fundamental Dalam Pembriketan ?

a. Tekanan Pengompakan

Pemadatan/ densifikasi biomassa atau adalah merupakan representasi dari

suatu kelompok teknologi yang digunakan untuk merubah biomassa menjadi bahan

bakar dan teknologi ini dikenal pula sebagai pembriketan. Pembriketan dapat

meningkatkan karakteristik dalam penanganan/ handling bahan bakar untuk

ditransportasikan dan disimpan, dan khususnya yaitu membantu meningkatkan

penggunaan biomassa untuk proses produksi bahan energi.

Pemadatan atau densitifikasi pada bahan biomassa dapat meningkatkan nilai

kalori secara volumetrik, mengurangi ongkos pengangkutan dan dapat membantu

pengembangan kondisi energi di daerah/ pedesaan. Pembriketan adalah

merupakan salah satu teknik penggumpalan yang karakteristiknya sudah dikenal

luas sebagai teknologi pemadatan/densitifikasi. Penggumpalan residu/limbah

biomassa dilakukan bertujuan untuk meningkatkan kepadatan dan dilakukan

dalam rangka penggunaan biomassa adalah untuk memproduksi bahan energi.

CarbonisatioTransport

Agglomeratio

Packaging

Agro-residues

Water

Binder Electricity

Curin

Dryin

Preparatio

Distribution

Carbonisation Sacks

Agglomerators

Hammer

Drying tables

Curing ovens

Sacks

67

Bahan baku untuk briket dapat diperoleh dari sampah/limbah industri kayu dan

sampah biomassa produk buangan yang dapat terbakar.

Berdasarkan cara pengompakan , maka teknologi briket dibagi menjadi:

1) Pengompakan dengan menggunakan tekanan tinggi

2) Pengompakan dengan tekanan medium ditambah pemanas

3) Pengompakan tekanan rendah dibantu bahan pengikat

Pada teknologi pengompakan umumnya dimulai dengan partikel

padat/solid sebagai bahan awal. Dalam proses produksi bahan baku menjadi

barang hasil produksi akhir harus dilakukan identifikasi terhadap partikel bahan itu

secara tersendiri. Pembriketan dan ekstrusi keduanya merupakan istilah dalam

teknologi pengompakan yang dengan kata lain adalah suatu proses pengepresan

bersama dilakukan terhadap sejumlah partikel dalam suatu volume yang terbatas.

Jika bahan ( dihaluskan ) mengalami deformasi dibawah tekanan tinggi, khususnya

pada proses pengepresan, maka tidak lagi diperlukan bahan pengikat. Kekuatan

dari proses pengompakan yaitu ditimbulkan oleh gaya molekul/ van der walls, gaya

valensi dan penguncian. Komponen bahan alam dapat diaktivasi menjadi bahan

pelekat dengan menggunakan tekanan tinggi tertentu. Beberapa bahan baku

biomassa masih membutuhkan bahan pengikat walaupun sudah dilakukan proses

dibawah tekanan tinggi.

Pengerasan ikatan Gaya molekul

Bahan pengikat dengan kekentalan tinggi (gaya Van der Walls)

Lapisan penyerap

Bentuk pengikatan tertutup Gaya elektrostatik

68

(penguncian)

Gambar 50. Beberapa mekanisme cara dalam proses pengikatan

b. Mekanisme Pengikatan pada Proses Pemadatan

Untuk pemahaman yang baik dari pembriketan biomassa, adalah penting

untuk mengetahui sifat fisik dan kimia dari biomassa tersebut, termasuk sifat bahan

biomassa yang mempengaruhi sebagai bahan bakar. Sifat fisik yang menarik

antara lain meliputi kadar air, berat jenis curah/bulk, kerenggangan volume dan sifat

termal. Sifat kimia yang penting meliputi proximate dan ultimat analisis termasuk

nilai kalor batas tinggi. Sifat fisik penting digunakan untuk penjelasan mekanisme

/cara pengikatan dalam proses pemadatan biomassa. Pemadatan biomassa

dengan tekanan tinggi membuat mekanisme kearah penguncian, meningkatkan

daya pelekatan antara partikel dan pembentukan ikatan antara molekul di area

kontak. Mekanisme pengikatan dengan tekanan tinggi terbagi menjadi dua antara

lain: adhesi/pelekatan dan gaya kohesi/ gaya tarik antara partikel solid dalam ikatan

penguncian.

Media pengikat yang memiliki viskositas tunggi, seperti tar dan organik cair

dengan molekul berat dapat membuat ikatan berupa padatan bercabang/sistem

jembatan. Gaya adhesi/pelekatan antara bidang permukaan dan kohesi antara

benda solid seluruhnya digunakan untuk kekuatan pengikatan. Lignin dari biomassa

kayu juga dapat diasumsikan untuk membantu proses pengikatan dengan cara ini.

Selanjutnya pembagian benda padat menjadi bagian-bagian kecil mempermudah

tarikan atom-atom atau molekul yang berada di sekelilingnya. Pembentukan

lapisan absorsi yang tipis membuat pergerakan molekul tidak bebas. Namun

demikian benda partikel dapat saling bersinggungan dan berpenetrasi satu sama

lain. Pelunakan lignin pada tekanan dan temperatur tinggi membentuk lapisan

absorpsi yang merupakan bagian dari benda terkait. Pemberian gaya dari luar

seperti tekanan akan meningkatkan luas area kontak, gaya molekuler yang cukup

tunggi dan meningkatkan kekuatan ikat diantara pasangan bahan yang saling

melekat. Mekanisme penting lainnya yaitu adanya gaya van der walls, yang

mendukung pendekatan jarak antara partikel pasangan benda yang dilekatkan.

Misalnya seperti yang terjadi pada powder. Pada fiber dan partikel bulki dapat

terkunci atau menutup lipat satu sama lain adalah sebagai hasil pembentukan yang

disebabkan oleh penguncian atau ikatan bentuk tertutup. Untuk memperoleh ikatan

69

tipe ini, kompresi dan gaya shear harus selalu dilakukan pada sistem. Kekuatan

dari hasil penggumpalan hanya bergantung kepada jenis interaksi dan karakteristik

bahan.

c. Mekanisme Pengompakan

Di dalam proses ekstruder ulir, putaran ulir mengambil bahan dari tempat

pengumpan kemudian dilalukan ke dalam tabung dan terjadi pengompakan pada

cetakan sehingga membuat benda terbentuk karena adanya tekanan di sepanjang

ulir. Selama proses berjalan biomassa diberikan gaya ke dalamnya dan terjadi

kontakgeser pada dinding tabung. Hal ini juga menyebabkan efek friksi dalam

pengerjaan proses pembriketan biomassa. Kombinasi efek yang diakibatkan oleh

gesekan dinding tabung, panas yang ditimbulkan karena gesekan internal dan

putaran ulir (rpm 600) menyebabkan kenaikan temperatur sistem yang mendukung

terjadinya pemanasan biomassa. Kemudian dilakukan gaya terhadap

cetakan/ekstrusi, dimana briket harus dibuat memerlukan bentuk. Pada tahapan

ini pula bagian matras cetak diberikan tekanan maksimum. Dan hal ini

diaplikasikan pada biomassa agar diperoleh pengompakan yang lebih baik. Untuk

menghasilkan briket dengan pengerjaan ekstrusi yang lebih halus biasanya matras

cetakan dipanasi dan sebagian panas dari proses diberikan kepada biomassa dan

permukaan ulir.

Ekstruder secara sederhana menampilkan tiga zona yang berbeda yaitu:

pengumpan, transport dan zona ekstrusi. Gaya yang diberikan memainkan penting

dan berpengaruh terhadap proses pengompakan biomassa yang terjadi di dalam

zona kompresi. Pada waktu biomassa diumpankan ke dalam ekstruder ulir dan

pemberian gaya dilakukan kemudian akan menimbulkan hambatan gesek di dalam

matras dan terjadinya pengompakan disebabkan oleh mekanisme sebagai berikut:

1) Sebelum mencapai zona kompresi, biomassa dikompresi secara parsial, untuk

menuju kepada pengepakan tertutup dan kemudian meningkatkan densitas.

Energi yang terpakai digunakan untuk mengatasi friksi partikel.

2) Pada zona kompresi, bahan biomassa menjadi relatif lunak disebabkan oleh

suhu temperatur tinggi (200 - 300oc) di dalam proses ini sifat elastisitas

menghilang, pengepresan menjalar ke dalam ruang antara partikel sehingga

hasilnya meningkatkan area kontak antar partikel. Ketika partikel-partikel

datang bersamaan karena adanya tekanan, maka akan terbentuk jembatan-

70

jembatan lokal yang mendukung terjadinya penguncian dari partikel-partikel

tersebut. Pada tahapan ini kelembaban menimbulkan uap yang membantu

melembabkan biomassa.

3) Biomassa mendapatkan kompresi lebih lanjut di dalam tabung cetak (280oc)

untuk membentuk briket. Pada bagian ini uap menghilang dan terjadi

pengompakan secara simultan, dan tekanan diberikan secara merata

terhadap keseluruhan bagian bahan dan pada akhirnya diperoleh briket

dengan kerapatan yang merata.

Udara yang terjebak di dalam zona kompresi akan menekan balik ke arah

bagian pengumpan dan konduktivitas termal bahan meningkat karena adanya

pengompresian. Selama perjalanan melewati zona kompresi biomassa menyerap

energi panas dari friksi dan panas tersebut masuk ke seluruh bagian masa bahan.

Kebritelan, keplastisan dan abrasivitas adalah merupakan faktor-faktor

penting dalam pemberian tekanan pada proses pengompakan.

Kecepatan pemadatan relatif penting di dalam penentuan variasi pada

mekanisme pengikatan. Tujuan dari pengompakan adalah untuk membuat partikel-

partikel menjadi lebih kecil dan berdektaan sehingga gaya aksi diantara partikel

tersebut menjadi lebih kuat. Selanjutnya dapat memberikan cara penguatan yang

lebih baik terhadap proses pemadatan untuk bahan biomassa yang bersifat bulki.

Hasil produknya hendaknya cukup kuat menahan dalam perlakuan kasar yang

terjadi di dalam handling. Apabila tekanan yang merata tidak meliputi keseluruhan

volume bahan, maka timbul variasi kerapatan di dalam produk yang berefek buruk

terhadap hasil produk briket..

Sifat-sifat dari bahan yang penting untuk proses pemadatan adalah:

1) Sifat alir dan kohesivitas (bahan-bahan pelumas dan pengikat memberikan sifat

ini)

2) Ukuran partikel (lebih halus partikel, maka kohesi lebih tinggi, pengaliran buruk)

3) Gaya permukaan (pentingnya untuk penggumpalan yang menguatkan)

4) Adesivitas/pelekatan

5) Kekerasan (terlalu keras partikel sulit untu digumpal)

71

6) Distribusi ukuran partikel.( bagian partikel yang lebih halus diperlukan untuk

mengikat bagian yang lebih kasar dan secara bersama membuat satuan yang

lebih kuat.

d. Biaya

Efisiensi biaya biasanya bergantung dari investasi peralatan yang digunakan dan

modal kerja. Pada teknik pembuatan yang sederhana biasanya

1) Peralatan yang berharga murah tetapi tidak praktis

2) Naker cukup dengan sdm rendah

3) Hasilnya berkualitas rendah dan nilai jual rendah

Sedangkan pada teknik pembuatan dengan teknologi:

1) Peralatan relatif mahal tetapi praktis

2) Tenaga kerja biasanya dengan sdm terlatih

3) Hasilnya baik, dan mempujyai harga jual tinggi

3. Rangkuman

Kriteria biobriket yang baik untuk bahan bakar alternatif adalah biobriket harus

memiliki sifat atau karakteristik dalam pembakaran yang antara lain terdiri:

- waktu pembakaran lama,

- kecepatan bakaran rendah,

- nilai kalori tinggi,

- nyala api besar dan mudah/cepat dapat dinyalakan.

Langkah-langkah dalam Proses pembuatan briket secara umum meliputi

tahapan antara lain:

- Persiapan bahan baku

- Persiapan alat

- Preparasi /penghalusan bahan

- Pencampuran bahan perekat

- Pencetakan

- Pengeringan

- Pengujian/pengukuran kalor

Teknologi pembriketan telah dikembangkan dunia ada 2 macam aliran yang

berbeda, yaitu teknologi versi Eropa/amerika yaitu teknologi pembriketan

72

dengan menggunakan pres piston sedangkan versi jepang secara independen

menggunakan pres ulir. Masing-masing versi memiliki kelebihan dan

kekurangannya. Kedua teknologi ini sudah banyak digunakan, akan tetapi

karena keunggulanya teknologi pembriketan dengan pres ulir lebih banyak

pemakainya. Saat ini teknologi pembriketan dengan teknologi tekanan/presure

tinggi, baik pada mesin pres ram/piston maupun pres ulir sudah digunakan.

Briket hasil pres piston bentuknya solid sempurna, sedangkan bentuk briket hasil

pres ulir memberikan lubang ditengahnya yang dapat membuat karakteristik

pembakaran lebih baik.

Aspek-aspek fundamental dalam pembriketan :

- Tekanan Pengompakan

- Mekanisme Pengikatan pada Proses Pemadatan

- Mekanisme Pengompakan

- Biaya


a. Tuliskan 3 karakteristik yang harus dimiliki biobriket ?

b. Tuliskan kelebihan biobriket dibanding arang konvensional!

c. Tuliskan langkah-langkah proses pembuatan briket!

d. Apa saja peralatan yang diperlukan dalam pembuatan briket secara

sederhana?



mencapai 80% benar maka Anda maka dapat melanjutkan pada modul berikutnya

(sesuai arahan instruktur). Materi tentang proses pembuatan biobriket akan dijelaskan

lebih rinci pada modul Proses Pembuatan Biobriket dan Asap Cair.

73

BAB III

PENUTUP

Setelah menyelesaikan modul ini, maka Anda berhak untuk mengikuti tes praktik

sebagai uji kompetensi yang telah dipelajari.Apabila Anda dinyatakan memenuhi syarat

kelulusan dari hasil evalusi dalam modul ini, maka Anda berhak untuk melanjutkan ke

topik/modul berikutnya. Mintalah pada pengajar/instruktur untuk melakukan uji

kompetensi dengan sistem penilaiannya dilakukan langsung apabila Anda telah

menyelesaikan suatu kompetensi tertentu. Apabila Anda telah menyelesaikan seluruh

evaluasi dari setiap modul, maka hasil yang berupa nilai dari instruktur atau berupa

porto folio dapat dijadikan sebagai bahan verifikasi. Hasil portofolio tersebut dapat

dijadikan sebagai penentu standard pemenuhan kompetensi tertentu dan bila

memenuhi syarat Anda berhak mendapatkan sertifikat kompetensi.

74

KUNCI JAWABAN

Materi Pokok 1 :

Laporan

Materi Pokok 2 :

a. Kandungan abu pada jenis biomassa tertentu penting diketahui karena

berpengaruh pada perilaku mereka di bawah pengaruh suhu tinggi di dalam ruang

bakar.

b. Untuk mengantisipasi adanya masalah korosi: mencampur biomassa yang

mengandung unsur klorin dengan bahan bakar padat yang lain (umumnya batu

bara); jadi berfungsi sebagai bahan bakar pencampur dengan rasio pencampuran

tertentu atau mendesain ruang bakarnya (combustion chamber) sedemikian rupa

agar masalah bahaya korosi tidak muncul atau minimal dapat dikendalikan, jika

memang ada.

Materi Pokok 3:

a. Bahan briket:

sekam padi,

serbuk gergajian,

limbah tempurung kelapa,

sabetan kayu,

daun dan ranting pohon,

ampas tebu dan lain-lain

b. Bahan baku yang digunakan sebaiknya dikelompokkan menurut jenis dan


sebaiknya bahan berada dalam kondisi kering (kadar air rendah) dan siap bakar

sehingga tidak mengeluarkan asap yang terlalu banyak dan mempersingkat waktu

pengarangan.

Materi Pokok 4:

a. Karena supaya mendapatkan biobriket yang berkualitas baik, dengan biaya lebih

sedikit dan mengurangi bahan yang terbuang karena rusak.

75

b. Laporan

Materi Pokok 5:

a. Reduce artinya mengurangi. Dalam hal ini, diharapkan kita dapat mengurangi

penggunaan berbagai material terutama kayu yang dapat menambah jumlah limbah

serbuk kayu, serta dapat mengurangi dan mencegah kerusakan hutan akibat

penebangan hutan secara liar tanpa memperhatikan kondisi lingkungan.

Reuse artinya pemakaian kembali. Dalam pengolahan berbagai limbah maksudnya

adalah menggunakan kembali limbah menjadi bahan baku untuk membuat briket

arang yang bernilai ekonomis.

Recycle artinya mendaur ulang. Dalam pengolahan berbagai limbah ini,

maksudnya adalah mendaur ulang limbah tersebut menjadi produk baru, yaitu

briket arang.

b. Proses pengolahan biobriket dari limbah tempurung kelapa:

Pengarangan

Penepungan

Pencampuran media

Pencetakan Briket Arang

Materi Pokok 6:

a. Karakteristik yang harus dimiliki biobriket:

waktu pembakaran lama,

kecepatan bakaran rendah,

nilai kalori tinggi,

nyala api besar dan mudah/cepat dapat dinyalakan.

b. Kelebihan biobriket dibanding arang konvensional:

Panas yang dihasilkan relatip tinggi

Pada saat dibakar tidak banyak menimbulkan asap dan bau

http://rumahmesin.com/tag/briket-arang/

76

Setelah terbakar menjadi bara tidak banyak memerlukan pengipasan/tiupan

udara

Teknologi pembuatannya relatip sederhana, baik teknik cara maupun peralatan

yang digunakan

c. Langkah-langkah proses pembuatan briket:

Persiapan alat

Preparasi /penghalusan bahan

Pencampuran bahan perekat

Pencetakan

Pengeringan

Pengujian/pengukuran kalor

Persiapan bahan baku

d. Peralatan yang diperlukan dalam pembuatan briket sederhana :

Wadah seperti ember, bak dan lain-lain

Pengaduk seperti sekop dan sendok tembok

Tungku pemanas/pirolisa agar sampah organik tidak menjadi abu

Alat pencetak dari yang sederhana sepertipipa PVC, bambu sampai mesin cetak

logam. Bentuk cetakan disesuaikan dengan kebutuhan atau pasar, yaitu seperti

bentuk tabung/ silinder, kotak, oval telur dan lain-lain.

77

DAFTAR PUSTAKA

Knoeff, Harrie. 2010. Training Course on Renewable Energy. Bandung: Kerjasama

PPPPTK BMTI dan Casindo

Kong, Gan Thay. 2010. Peran Biomassa bagi Energi Terbarukan. Jakarta: PT. Elex

Media Komputindo

Quaak, Peter., Knoef, Harrie., & Stassen, Hubert. 1999. Energy from Biomass, A

Review of Combustion and Gasification Technology. In series of World Bank

Technical Paper No. 422. Wahington, USA

Setiaji, Bambang & Kasihanto, Tri. 2013. Pengelolaan Bahan Baku Biobriket. Modul

Training of Trainers Staff PPPPTK BMTI. Bandung: PPPPTK BMTI

Supriyatno & Kismurtono. 2013. Pengolahan Biomass untuk Biobriket. Modul Training

of Trainers Staff PPPPTK BMTI. Bandung: PPPPTK BMTI

Badan Standardisasi Nasional (BSN). Detail SNI 1-6235-2000. [Online]. Tersedia:

http://sisni.bsn.go.id/index.php?/sni_main/sni/detail_sni/5781 [30 Agustus 2013]

What is Biomass?. Departement of Chemical Technology. Chulalongkorn University.

[Online]. Tersedia:

http://www.sc.chula.ac.th/department/Chemical_Technology/research/topic_bio

energy.htm [10 Agustus 2013]

Biomass. EnergyFool [Online]. Tersedia: http://www.energyfool.com/site/?q=renewable-

energy/biomass-subcat. [10 Agustus 2013]

What is Biomass and Bioenergy ?. Biomass Innovation Centre [Online]. Tersedia:

http://www.biomassinnovation.ca/biomassandbioenergy.html. [12 Agustus 2013]

Biomass Energy. [Online]. Tersedia:

http://cr.middlebury.edu/es/altenergylife/sbiomass.htm [12 Agustus 2013]

http://sisni.bsn.go.id/index.php?/sni_main/sni/detail_sni/5781%20%5b30

http://www.sc.chula.ac.th/department/Chemical_Technology/research/topic_bioenergy.htm%20%5b10

http://www.sc.chula.ac.th/department/Chemical_Technology/research/topic_bioenergy.htm%20%5b10

http://www.energyfool.com/site/?q=renewable-energy/biomass-subcat.%20%5b10

http://www.energyfool.com/site/?q=renewable-energy/biomass-subcat.%20%5b10

http://www.biomassinnovation.ca/biomassandbioenergy.html.%20%5b12

http://cr.middlebury.edu/es/altenergylife/sbiomass.htm%20%5b12

LAMPIRAN – LAMPIRAN

Lampiran 1

Dari beberapa hasil penelitian:

1. Sekam padi

Komposisi berat dari Satu tangkai tanaman padi terdiri :beras 52%, sekam 20%,

jerami 15%katul 10% dan susut giling 3% (Bor.S.Tuki 1980). Pada proses giling

padi diperoleh sekam antara 16,3 sampai dengan 28%. Sekam padi mempunyai

densitas 125 kg/m3 dan nilai kalori 3300 kkal/kg. Hasil pirolisa sekam padi 480

oC menghasilkan arang 45% dengan nilai energi 15,9 Mj/kg (Nugraha

setawan,2001). Arang sekam dapat dibuat briket dengan tepung kanji sebagai

perekat dan perbandingan berat arang:kanji:air adalah 20:1:1.

2. Sampah

Sampah merupakan kombinasi darai bahan-bahan yang agak lembab dan tidak

lembab. Ada 4 faktor penting yang menentukan karakteristik dari sampah yaitu

kelembaban, kandungan bahan volatile, kadar karbon dan abu. Komponen

sampah domestik terdiri air 10-60%,senyawa organik 25-35%, Nitrogen 9,4-

1,2%, Fospor 0,2-0,6%, Kalium(K2o) 0,8-1,5%,Kapur 4-7% dan karbon 12-17%.

Komposisi sampah perkotaan terdiri dari komonen-komponen: Makanan 16,2%,

Kertas 17,5%,Karton ,Plastik dan karet 15,8%, logam 3,5%, kaca 2,3%, tekstil

12,7% daun 32,0%. Total organik 65,7% dan non organik 34,3%. (JICA 2003).

Nilai kalori sampah 754,412 sampai dengan 2002,252 kkal/kg bergantung lama

penimbunan. Timbulan sampah sesuai dengan jumlah penduduk. Timbulan pada

10 kota besar di indonesia antara 2,0 – 2,5 liter/orang per hari.

3. Tempurung kelapa

Komposisi buah kelapa terdiri: Sabut 35%, tempurung 12%, Daging buah 28%,

air buah 25%. (Ketaren 1986). Dat Produksi kelapa indonesia tahun 2006 880

ribu ton, berati potensi tempurung kelapa 1054,6 ribu ton.

4. Kelapa sawit

Kontribusi limbah cukup besar, dengan potensi tempurung kelapa sawit 30% dari

produksi buah kelapa sawit. Dihitung dari 100% buah sawit, bagian daging 58 –

67% dan Biji 37 – 43%. Sedangkan komposisis daging buah terdiri: air 36 -40%,

minyak 46 – 50% dan ampas 13 – 15%. Ditinjau dari berat biji sawit,

komposisiTempurung 78 -62%, Inti/kernel 17 -23. Sedangkan ditinjau dari berat

buah segar , komposisi air 27%, Ampas(serat) 8%, Tempurung 30% dan

inti/kernel6%. Pengolahan bio briket dari limbah kelapa sawit cukup sederhana

(pembriketan, pengeringan dan pengarangan).

Contoh Spesifikasi Briket Super

Kandungan Air Total < 5%

Abu 14 - 18%

Zat Terbang 20 - 24%

Karbon Padat 55 - 60%

Nilai Kalori 1.500 - 6000Kal/gr

Belerang < 0,5 %

Titik Leleh Abu 1.250 C

Kuat Tekan > 60 kgf/Pcs

Daya Tahan Banting > 95%

Ukuran (PxLxT) 51x49x39 mm

Berat/Butir 50 gr

Komposisi Kimia:

- Karbon (C) 64,0 - 67,0%

- Hidrogen (H) 2,7 - 49,0%

- Oksigen (O) 11,1 - 13,0%

- Nitrogen (N) 1,0 - 1,1%

Emisi Gas:

- Sulfur (SO2) < 5 ppm

- Nitrogen Dioksidan (NOx) < 2 ppm

- Karbon Monoksida (CO) < 1.000 ppm

Asap

Tidak Berasap

Suhu Penyalaan 185 C

Lampiran 2

Tabel 1. Data Spesifikasi Sampel Batubara Semikokas IPTEKDA LIPI 2007

No. Parameter Kadar Satuan

1 Fixed Carbon 73.12 %

2 Volatile mater 13.64 %

3 Moisture content 3.30 %

4 Ash content 9.94 %

5 Calori Value 7268 Cal/gr

Tabel 16. Jenis Briket Berbasis Bahan Baku

No Jenis Bahan

Baku

Komposisi Campuran

Biomass

a

(%)

Batubara

(%)

Bahan

Pengikat ( %)

Bahan

Imbuh (%)

1 Tanpa

karbonisasi

- 80 –95 5 – 20 0 – 5

2 Terkarbonisasi - 80 – 90 5 – 15 5 (kapur)

3 Bio 10 – 40 50 – 80 5 – 10 0 – 5

4 Light coal - - - -

5 Bio arang 10 – 40 50 – 80 2,5 – 5 5 (bentonit)

Keterangan : light coal tidak melalui proses pembriketan melainkan dengan proses

pemanasan.

Berbagai tipe briket antara lain :

Tabel 17. Karakteristik Berbagai Briket Batubara dan Standar Kualitas Briket Batubara

Bentuk Ukuran

mm

Kuat

Tekan <

g/cm2

Nilai

Kalor

Kkal/kg

Kadar Air

(adb)

Kadar

abu %

(adb)

51x49x39 > 60 5300-5600 < 7,5

14 - 18

38x26x18 > 70 5000-5400 < 10 10 - 12

125x125x75 40 - 6 4800-5200 10 - 15 15 - 20

Standar emisi kompor dengan bahan bakar briket batubara dan bahan bakar

padat berbasis batubara seperti tertera pada lampiran 5 Peraturan Menteri Energi

Sumber Daya Mineral No. 047 Tahun 2006, tanggal 11 September 2006. Standar emisi

kompor dengan bahan bakar briket batubara dan bahan bakar padat berbasis batubara

seperti tertera pada tabel berikut :

Tabel 19. Standar Emisi Kompor dengan Bahan Bakar Briket Batubara dan Batubara

Parameter Batas Maksimum (mg/Nm3)

Total partikel 250

Karbon Monoksida CO 726

Sulphur Dioksida SO2 130

Nitrogen Dioksida NO2 140

Keterangan :

Nitrogen Oksida meliputi Nitrogen Dioksida (NO2) dan Nitrogen Monoksida (NO),

dinyatakan dalam NO2

Konsentrasi gas dan partikel dikoreksi terhadap 10% O2

Volume Gas dalam keadaan standar (25 C dan tekanan 1 atm).

Dalam diskusi diutarakan pula untuk penyusunan SNI briket batubara diusahakan

produksi briket dibawah standar masih bisa tercakup, dan efisiensi standar tungku

briket 30% cukup memadai tetapi mengacu pada hasil penelitian tungku briket PPTM

adalah 45%. Untuk rumah tangga penyalaan tungku briket dalam waktu 3 jam

umumnya efisiensi tungku briket yang diperoleh relatif rendah tetapi untuk

pengoperasian tungku briket dalam waktu yang relatif lama seperti tungku bandeng 10

jam efisiensi tungku briket akan diperoleh lebih tinggi.

Alat pembuat briket dengan sistem cetak batako kapasitas produksi bisa lebih dari 40

kg/jam. Standar kuat tekan briket batubara sebaiknya tidak kurang dari 60 kg/cm2, suhu

standar nyala briket berkisar 300 C s.d 400 C yang penting kadar airnya lebih kecil

dari 15%.

Lampiran 3

BOMB KALORIMETER

Pengertian

Kata kalorimeter dapat terdiri dari kata kalori dan meter, dimana kalori diartikan untuk

panas dan meter untuk satuan yang terukur. Jadi kata kalorimeter dapat diartikan untuk

suatu benda atau alat yang digunakan untuk mengukur kandungan panas dari sesuatu

benda. Panas adalah suatu bentuk energi yang dapat ditimbulkan dari benda karena

adanya suatu proses seperti reaksi kimia, mekanik, listrik dan radiasi. Tingkatan energi

panas dalam benda umumnya dinayatakan dengan nilai enthalpi yang bisa mengalami

perubahan karena terjadi proses-proses yang disebutkan seperti tersebut diatas. Nilai

enthalpi pada benda dapat dinyatakan yaitu dengan hasil perkalian antara suhu x masa

x kapasitas panas dari benda tersebut, dan perubahan enthalpinya juga sejalan dengan

perubahan suhunya.

Bentuk Fisik

Bomb Kalorimeter adalah suatu alat kalorimeter yang memiliki tipe atau sifat yaitu

volume konstan dan digunakan untuk mengukur kandungan panas suatu bahan bakar

dan dilakukan dengan melalui suatu proses reaksi, yaitu pembakaran. Pada dasarnya

dalam suatu proses teknis pada bom kalorimeter akan terdiri antara lain Cawan kecil

dari baja dengan sampel uji, tabung baja stainles berisi oksigen murni bertekanan

sekitar 30 atm, air perendam tabung, alat pengaduk air, termometer, pelindung/insulator

air untuk mencegah pengaliran panas dari sistem kalorimeter ke sekeliling udara luar

dan bomb kalorimeter terhubung dengan sirkuit pemantik listrik. Bahan tabung bomb

kalorimeter terbuat dari bahan baja stainless agar tidak terjadi prubahan volume saat

reaksi pembakaran terjadi. Disamping itu bomb kalorimeter harus kuat menahan

tekanan tinggi yang diakibatkan oleh proses reaksi pembakaran tersebut.

Untuk penyalaan sampel bahan bakar yang akan diukur digunakan jenis pemantik

listrik. Setelah bahan bakar menyala/terbakar segera akan terjadi peningkatan panas

udara sekeliling, dan panas ini menjalar keluar tabung selimut/penutup luar dari bomb

kalorimeter. Saat penjalaran panas menembus dinding tabung logam/baja segera akan

memanaskan air yang merendam tabung tersebut. Tingkatan suhu air inilah yang dapat

digunakan untuk menghitung kandungan kalori bahan bakar benda sampel yang diukur

di dalam cawan bomb kalorimeter. Tabung bomb kalorimeter didesain untuk

menampung oksigen murni dengan tekanan lebih dari 30 atm, sampel uji yang

diletakkan di dalam cawan kecil dengan masa antara 1 sampai dengan 1,5 gram yang

ditambahi sedikit tetes air untuk pelembab ruang dalam tabung dan disamping itu agar

panas dari air yang dihasilkan oleh proses pembakaran dapat langsung terkoreksi.

Sebelum pemantik listrik dijalankan untuk menyalakan bahan bakar, maka tabung bomb

kalorimeter ini kondisinya harus terendam di dalam volume air yang kurang lebih

banyaknya 2000 ml. Bomb kalorimeter dengan jumlah masa sampel dan oksigen

tertentu adalah merupakan suatu sistem yang tertutup, dimana selama proses reaksi

berlangsung tidak ada gas pembakaran keluar.

Dengan sejumlah reaktan tertentu yang ditaruh di dalam cawan baja dan kemudian

dinyalakan, maka energi panas dilepaskan dari pembakaran. Energi panas ini menjalar

dari tempat cawan baja ke dalam dinding baja demikian akhirnya menaikan temperatur

tabung baja berikut isisnya dan pelindung air di sekelilingnya. Perubahan temperatur di

dalam air diukur secara akurat menggunakan termometer dan hasil pembacaannya

akan sesuai dengan faktor dari bom kalorimeter bersangkutan, yang antara lain

bergantung dari kapasitas panas logam bomb kalorimeter dan bagian komponennya.

Hal ini berguna untuk menentukan atau menghitung jumlah energi panas yang

dikeluarkan oleh sampel benda uji yang terbakar. Dalam perhitungan tersebut dilakukan

sedikit koreksi terhadap penggunaan energi listrik dengan fusi pembakar dan keasaman

yang dihasilkan. Setelah peningkatan suhu air bomb kalorimeter selesai diukur,

kemudian dilakukan pelepasan tekanan berlebih dari dalam tabung bomb kalorimeter

tersebut.

Pada proses bomb kalorimeter dianggap tidak terjadi pertukaran panas antar

kalorimeter dengan sekelilingnya atau proses adiabatik dimana Q = 0. Demikian pula

perubahan total energi internalnya yakni:

∆ U(total) = Q + W = 0

Perubahan total energi internal ∆ (total) = ∆ (sistem) + ∆ (lingkungan) = 0

∆ (sistem) = - ∆ (lingkungan) = - Cv . ∆T (volume konstan, yaitu diyatakan dengan d V =

0)

Dimana Cv – konstanta panas bomb kalorimeter dengan volume konstan

Praktek penggunaan

Bomb kalorimeter harus dilakukan kalibrasi, tepatnya sebelum digunakan untuk

menentukan nilai panas pembakaran dari suatu bahan/komposit. Harga Cv dapat

diestimasi dengan menggunakan:

Cv(estimasi) = m(air).Cv(air) + m(baja).Cv(baja)

Dimana m(air) dan m(baja) dapat diukur dan Cv air = 1 cal/g.K ; Cv baja = 0,1 cal/g.K.

Di dalam pelaksanaan laboratorium, Cv ditentukan dengan melalui proses

pengoperasian bomb kalorimer dengan menggunakanbahan bahan standar atau yang

telah diketahui nilai kalor pembakarannya, yaitu seperti asam benzoit dengan nilai kalori

pembakarannya Hc =6318 cal/g atau p –asam metil benzoit Hc = 6957 cal/g. Jika

Peningkatan suhu bomb kalorimeter ∆T dapat dukur, maka dengan hubungan Cv =

Hc/∆T dapat ditentukan Cv sebagai konstanta panas bomb kalorimeter. Temperatur T

diukur setiap menit dan ∆T = T(akhir) – T(awal).

Faktor koreksi (sedikit) terhadap total panas dari pembakaran harus diberikan yaitu

terdiri:

Kawat fusi elektrik, yang biasanya sering digunakan yaitu dari bahan jenis nikel

meiliki panas

pembakaran fusi 981,3 kal/g. Dalam proses kalibrasi bomb kalorimeter jumlah

asam benzoit yang digunakan yaitu sekitar 1 g (ditimbang). Panjang kawat fusi

dari jenis nikel sekitar 10 cm sebelum dan sesudah proses dilakukan

penimbangan sehingga dapat dihitung masa berat kawat fusi terbakar yaitu ∆m =

∆mawal - ∆makhir

Hasil keasamam

Pembakaran sampel benzoit di dalam bomb kalorimeter:

Prosedur Uji Bom Kalorimeter

1. Periksa kondisi baik bomb kalorimeters beserta asesorisnya lengkap antara lain :

- Bejana pelindung luar beserta tutupnya dibuka

- Termometer pengukur suhu ketelitian 0.01˚c beserta dengan teropong lup

pembesar

- Alat pengaduk yang terdapat pada tutup lengkap dengan peralatannya

seperti kareat gelang pemutar

- Motor pemutar menempel pada bejana pelindung dilengkapi kabel positif-

negatif

- Alat picu nyala api (ignation) dan terminalnya

- Bejana air penyerap kalor

- Tabung baja bomb kalori meter beserta tutupnya dapat dibuka

- Tutup bomb kalori meter dilengkapi dengan kawat penggantung bejana

sampel dan berfungsi pula sebagai terminal untuk pemasangan kawat nikelin

pemanas

- Bejanan untuk tempat menyalakan sampel

- Kawat niklin dan penggaris untuk pengukur panjang

Sedangkan alat penunjang terdiri dari :

- stopwatch

- beker (jam duduk pengukur waktu)

- neraca teknis ketelitian 0.001 gram

peralatan titrasi terdiri dari :

- gelas buret dilengkapi dengan statif

- bejana kimia kecil (gelas ukur)

- elemeyer 250 ml

bahan kimia terdiri :

- indikator pewarna : metil merah 0.1 %

- larutan Na2CO3 0.0725 M

alat pencetak tablet

- menyiapkan sampel yang diukur dibentuk tablet

- tabung oksigen dengan selang pengisian dan soketnya

- nilai standar Bomb kalori meter (kal/˚C)

2. Pelaksanaan Uji Coba

2.1 Buka tutup bejana luar kemudian tempatkan pada penyangga untuk pasang

termometer dilengkapai lup pada statifnya

2.2 Keluarkan tabung bomb kalorimeter tempatkan pada meja yang dilengkapi

dengan klemnya, kemudian buka tutupnya dan tempatkan pada klemnya

kemudian pasang kawat niklin 10 cm dengan ketentuan yaitu terpasang

baik pada terminal kawat gantung

2.3 Tempatkan sampel sebanyak ± 1 gram pada bejana dan tersimpan erat

pada terminal gantung, kemudian posisi kawat niklin diatur dengan menarik

kebawah sehingga menyentuh dan menahan bagian atas sampel

2.4 Tabung bomb kalori meter dilembabkan dengan diberi tetesan aquades dan

kemudian tutup bomb kalori meter dengan kondisi siap dipasangkan

kembali dengan menggunakan tangan

2.5 Bejana air dikeluarkan dari bejana pelindung diisi dengan air 2000 ml

dengan ketelitian 0.5 ml kemudian dimasukkan kembali

2.6 Bomb kalori meter dengan menggunakan kawat jinjing dimasukkan ke air

penyala kalor kemudian direndam sempurna. Kabel penghubung pemicu

nyala dipasang yang terletak ditutup bomb kalori meter

2.7 Pasangkan kembalil tutup bejana pelindung yang sudah terpasang

termometer dan karet gelang pemutar roda pemutar dipasangkan

2.8 Amati suhu air dalam bejana beberapa saat sehingga stabil, biasanya

harga dibawah suhu ruangan

2.9 Bersiaplah untuk pengamatan kenaikan suhu permenit yaitu dengan

penyalaan alat pengaduk air di dalam bejana selama 5 menit dan amati

perubahan kenaikan suhu selama 5 menit

2.10 Pada menit ke 5 nyalakan alat picu pembakaran dengan menekan tombol

alat sehingga terlihat nyala lampu beberapa saat nyala lampu indikator

2.11 Amati dengan teliti dan tunggu beberapa saat (20 detik) sehingga terlihat

kenaikan suhu akan terlihat awalnya pelan kemudian menjadi cepat

kemudian akhirnya plean kembali

2.12 Setelah alat picu pembakaran dinyalakan mulailah pengukuran suhu dan

catat suhu pada detik 45,60,75,90,105,120 pengamatan selanjutnya pada

interval 1 menit sehingga suhu maksimum. Pembacaan termometer pada

suhu menjelang maksimum menggunakan teropong lup. Akhir pembacaan

termometer dilakukan selama 5 menit setelah suhu air maksimum

2.13 Hentikan putaran alat pengaduk dan buka tutup pelindung luar kemudian

keluarkan tabung Bomb kalori meter dan buka tutupnya selanjutnya

kedalam bejana Bomb kalori meter disemprotkan air aquades untuk proses

pencucian dan air cuciannya ditampung dalam elemeyer untuk dititrasi,

keluarkan kawat niklin dari terminalnya dan ukurlah panjang kawat sisa

yang tidak terbakar

2.14 Melakukan proses titrasi yaitu, dengan memberi indikator metil merah pda

air cucian sehingga terlihat larutan merah. Kemudian dengan menggunakan

buret larutan tersebut ditetesi Na2CO3 secara perlahan sehingga terjadi

perubahan warna menjadi netral dan jumlah volume ml tetes Na2CO3 yang

digunakan dicatat

3. Susunlah data hasil pengamatan tabel untuk dihitung sehingga diperoleh angka

masing-masing untuk :

a. Masa sampel

b. Beda suhu awal (minimum dan maksimum yang tercapai)

c. Koreksi suhu terdiri :

- Koreksi suhu awal penngamatan: R1(b-a)

R1= koreksi kenaikan suhu pada pengadukan air (5 menit)

a= waktu suhu air saat sampel mulai dibakar

b= waktu suhu air naik 60% dari ketinggian maksimum

- Koreksi suhu akhir pembakaran: R2(c-d)

R2= koreksi penurunan suhu air 5 menit setelah tercapai suhu maksimum

c= waktu ketika suhu air maksimum

d= waktu suhu air turun memdatar stabil

Beda suhu dikoreksi : T=Tc-R1(b-a)-R2(c-a)

1. Koreksi kalori kawat yang terbakar yaitu panjang kawat yang terbakar dikali (2,3

cal)

2. Koreksi kalori terbentuknya asam nitrat jumlah ml na2co3 yang digunakan untuk

penetralan air atau jumlah ml (na2co3 x 1 cal)

3. Koreksi kalori dari kandungan sulfur dalam sampel kandungan sulfur sampel

diperoleh dari data analisa kimia bahan perhitungan koreksi = s% x sampel

4. Kemudian hitung nilai kalori sampel dengan rumus

Hg = C Tc-C1-C2-C3

M sampel

Dimana:

C = hasil kalori dari Bomb kalori

Hasil Pengujian dan Pembahasan

Hasil Pengujian dilakukan untuk:

1. Menentukan standar nilai kalori

2. Mengecek dan verifikasi Bomb kalorimeter dan kelengkapannya

3. Kalibrasi alat Bomb kalori meter LIPI dengan Bomb kalori meter Kimia ITB yang

diangga berfungsi baik karena selalu digunakan dan dilakukan pemeliharaannya

4. Hasil pengujian dirujuk dengan menggunakan hasil uji Tek Mira yang

terakreditasi untuk sampel yang sama sebanyak 3 buah

5. Analisa hasil yaitu menghitung tingkat persen penyimpangan hasil uji Bomb

kallori meter LIPI antaralain terhadap Bomb kalori meter ITB dan terhadapa pula

hasil uji lab

Tek Mira. Demikian pula hasil uji Bomb kalori meter ITB terhadap Tek Mira

6. Dengan asumsi hasil rata penyimpangan sekitar 1% maka Bomb kalri meter LIPI

masih layak pakai

7. Perlu tindak lanjut perbaikan dan penyempurnaan Bomb kalori meter LIPI dan

pemeliharaan

Data hasil pengujian terbagi 3 bagian :

1. Pengujian menentukan standar kalori meter menggunakan sampel Benzoat

dengan nilai kalorinya sudah diketahui

2. Pengujian menentukan nilai kalor sampel sebanyak 3 buah dengan

menggunakan Bomb kalori meter LIPI

3. Pengujian ulang menentukan nilai kalori sampel tersebut diatas menggunakan

Bomb kalori meter ITB

Penggunaan bomb kalori meter untuk menentukan nilai kalori sampel lain. Data hasil

pengamatan dan perhitungan parameter seperti pada tabel berikut:

Rekap matrik data hasil uji coba bom kalorimeter di Kimia ITB

Tipe 1341 PLAIN OXYGEN BOMB CALORIMETER PPF-LIPI

Pembanding 1241ADIABATIK CALORIMETER

Referensi hasil uji SERTIFIKAT NO: 786/LBB/VIII/2007 TANGGAL 21 Agustus 2007

Lab. Pengujian tekMira

Peneliti : Supriyatno Teknisi :Tito

Tanggal

23.08.07 23.08.07 24.08.07 24.08.08 28.08.07 24.08.07

No Uraian Alat BZ1CLP BZ2CLP 3B3CLP 3B3CLP 3B3CLP 3B3CITB

Data Satuan

1

Masa berat

sampel gram 0.997 1.0019 1.0713 1.0214 1.082 1.0302

Sulfur % 0 0 0.36 0.07 0.59 0.36

2

Masa berat

air bejana gram 2000 2000 2000 2000 2000 2000

3

Panjang

kawat

Nikelin Cm 10 10 12 12 10 12

4

Tekanan

pengisian

O2 bar 30 30 30 30 30 30

5 Suhu ruang oC 24.8 25.6 25.2 27.1 22.8 25.0

6 Suhu air oC 24.1 23.9 24.2 25.7 23.1 24.0

7

Waktu

pengadukan jam 9:25 11:08 11:00 15:17 9:30 15:00

8

Suhu menit

0 oC 24.100 23.920 24.200 25.680 23.060

9

Suhu menit

1 oC 24.200 25.680 23.060

10

Suhu menit

2 oC 24.200 25.680 23.060

11

Suhu menit

3 oC 24.200 25.685 23.060

12

Suhu menit

4 oC 24.200 25.685 23.060

13

Suhu menit

5 oC 24.170 23.980 24.200 25.690 23.060 24.070

14

Waktu

penyalaan jam 9:30 11:13 11:05 15:22 9:35 15:05

15

suhu detik

45 oC 24.8 25.95 23.25

16

suhu detik

60 oC 25.3 25.11 25.5 26.35 23.65 24.9

17

suhu detik

90 oC 25.7 26.93 24.2

18

suhu detik

105 oC 25.85 27.19 24.3

19

suhu detik

120 oC 26.200 26.100 25.950 27.300 24.450 25.750

20 suhu menit 8 oC 26.590 26.380 26.050 27.520 24.650 26.080

21 suhu menit 9 oC 26.700 26.540 26.200 27.940 24.800 26.130

22

suhu menit

10 oC 26.750 26.570 26.340 28.110 24.810 26.210

23

suhu menit

11 oC 26.770 26.570 26.380 28.150 24.940 26.230

24

suhu menit

12 oC 26.770 26.570 26.395 28.175 24.950 26.235

25

suhu menit

13 oC 26.770 26.570 26.400 28.180 24.960 26.235

26

suhu menit

14 oC 26.770 26.570 26.405 28.190 24.960 26.240

27

suhu menit

15 oC 26.770 26.570 26.405 28.190 24.960 26.240

28

suhu menit

16 oC 26.770 26.570 26.405 28.190 24.960 26.240

29

suhu menit

17 oC 26.760 26.570 26.405 28.190 24.960 26.240

30

suhu menit

18 oC 26.760 26.570 26.405 28.190 24.960 26.240

31

Waktu akhir

peng. jam 9:43 11:23 11:18 15:35 9:48 15:18

32 Suhu ruang oC 24.8 25.6 25.2 27.4 25.0 25.2

33

panjang kwt

terbakar cm 4.7 4.8 6.5 7 3.5 7.2

32 titrasi ml 6.6 6.6 5.8 0 5.8 3.6

Na2CO3

34

Delta

kenaikan

suhu oC 2.600 2.590 2.195 2.500 1.900 2.170

35

Harga a;

Waktu nyala - 0

35

b;60% delta

suhu - 1.560 1.554 1.317 1.500 1.140 1.302

36 c;suhu maks -

37

r1;koreksi

suhu aw - 0.014 0.012 0 0.002 0 0

38

r2;koreksi

suhu ah - -0.002 0 0 0 0 0

39

e1 koreksi

kalor titrasi kalor 6.6 6.6 5.8 0 5.8 3.6

40

e2 koreksi

kalor sulfur kalor 0 0 5.399 1.001 8.937 5.192

41

e3 koreksi

kalor kwt kalor 10.81 11.04 14.95 16.1 8.05 16.56

42

W;standar

kalori HBZ kal/gr 6318 6318

W;standar

kalori bom kal/gr 2429.4 2450.8 2440.1 2440.1 2440.1 2439.98

43

Hg;hitung

nilai kalori kal/gr - 4975.18 5955.74 4263.80 5114.93

=(tW-E1-E2-

E3)/m

44

Hasil uji

Tekmira 5028 5882 4182 5028

Beda % dg

Tekmira 1.05 -1.25 -1.96 -1.73

Beda % dg

KITB 2.73 1.61 0.03

45 Hitungan rumus

delta UT=(-CDT-U1-U2)/m

5119.97

Nilai U1=e1

Nilai U2=e3

Keterangan Tabel :

1. Berat masa sampel ditetapkan ± 1 gram

2. Kandungan Sulfur dari sampel diambil berdasarkan lab uji Tek Mira

3. Masa air bejana penyerap kalor sebanyak 2000 ml sesuai ketentuan manual alat

4. Penggunaan kawat niklin untuk pemicu bakar sesuai dengan ketentuan 10 cm

untuk memudahkan pemasangan diambil 12 cm. Kawat yang terbakar tidak lebih

8 cm

5. Suhu air berada di bawah 1 s/d 2˚c suhu ruangan

6. Jangka waktu pengamatan terdiri dari

- Waktu pengamatan 5 menit untuk pengadukan

- Mulai penyalaan pada menit ke 5 dari pengadukan

7. Waktu pengamatan interval kenaikan suhu dari awal hingga maksimum dan

turun kembali adalah 18 menit disesuaikan denagn kondisi alat pemutar yang

sudah tua tidak tahan panas

Pengamatan suhu yang cukup kritis adalah kenaikan suhu awal hingga 2 menit (120

detik) dimana kecepatan naik suhu relatif cepat sehingga pembacaan suhu akurat.

Hasil pembacaan suhu awal pada penyalaan nol detik hingga 120 detik adalah untuk

membuat kurva grafik kenaikan suhu yang lebih teliti, sehingga dapat menentukan

harga (b) pada 60% nilai beda suhu kenaikan untuk mengoreksi suhu awal. Waktu

kenaikan suhu maksimum dicatat sebagai (c). Waktu akhir pengamatan dicatat untuk

menentukan harga (d) 5 menit setelah suhu maksimum.

- Menghitung faktor koreksi R1

Menghitung faktor koreksi R2

- Menentukan koreksi dari kawat yang terbakar dengan panjang awal dikurangi

sisa kawat yang terbakar

- Menghitung koreksi kalor kandungan sulfur

pengelolaan bahan baku biobriket dan asap … materials x110/teachers/9... · kemudian kerjakan...

Documents