BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Biomassa

Biomassa merupakan bahan organik yang dihasilkan baik berupa produk atau

buangan. Bahan ini diantaranya kotoran ternak, tanaman, rumput, limbah pertanian,

limbah hutan, dan tinja. Selain digunakan untuk tujuan primer seperti serat, pakan

ternak, miyak nabati, bahan bangunan dan bahan pangan. Biomassa bisa digunakan

sebagai sumber energi yaitu bahan bakar yang memiliki nilai ekonomisnya rendah atau

limbah setelah diambil produk primernya (Pari dan hartoyo, 1983).

Energi biomassa dapat menjadi sumber energi alternatif pengganti bahan bakar

fosil (minyak bumi) karena beberapa sifatnya yang menguntungkan yaitu, dapat

dimanfaatkan secara lestari karena sifatnya yang dapat diperbaharui (renewable

resources), dan dapat meningkatkan efisiensi pemanfaatan sumber daya hutan dan

pertanian (Widardo dan Suryanta, 1995).

Potensi biomassa di Indonesia cukup tinggi. Hutan di Indonesia yang sangat luas,

setiap tahun diperkirakan terdapat limbah kayu sebanyak 25 juta ton yang terbuang dan

belum dimanfaatkan. Besar energi yang terkandung dalam kayu itu tinggi, yaitu 100

milyar kkal pertahun. Bahan dari sekam padi, tongkol jagung, dan tempurung kelapa

yang merupakan limbah pertanian dan perkebunan, juga memiliki potensi yang besar.

Tabel 2.1 merupakan potensi energi biomassa yang terdapat di Indonesia. (Dewi dan

siagian,1992).

Tabel 2.1 Potensi energi biomassa di Indonesia

Sumber energi Produksi 106 ton/thn Energi 109 kkal/thn

Kayu

Sekam Padi

Tongkol Jagung

Tempurung Kelapa

25.00

7.55

1.52

1.25

100.0

27.0

6.8

5.1

Potensi Total 35.32 138.9

Sumber : (Dewi dan siagian,1992)

5

6

2.2 Tanaman Pisang

Pisang merupakan tanaman raksasa, batangnya merupakan batang semu.

Tanaman ini tidak bercabang, batangnya basah dan tidak mengandung lignin. Pelepah

daun pada tumbuhan ini menyelubungi batang. Pisang yang ada sekarang diduga

merupakan hasil persilangan alami dari pisang liar dan telah mengalami domestikasi.

Beberapa literatur menyebutkan pusat keanekaragaman tanaman pisang berada di

kawasan Asia Tenggara (Novi, 2009).

Para ahli botani memastikan daerah asal tanaman pisang adalah India, jazirah

Malaya, dan Filipina. Penyebaran pisang di wilayah timur antara lain melalui Samudera

Pasifik dan Hawai. Sedangkan penyebaran pisang di wilayah barat melalui Afrika ,

Samudera Hindia sampai pantai timur Amerika. Sekitar tahun 500, orang-orang

Indonesia berjasa menyebarkan tanaman pisang ke pulau Madagaskar. Pada tahun 650,

pahlawan-pahlawan Islam di negara Arab telah menyebarkan tanaman pisang di sekitar

laut tengah. Morfologi dari tanaman pisang dapat dilihat pada gambar 2.1.

Gambar 2.1 Morfologi Tanaman Pisang

Indonesia merupakan negara yang mempunyai keanekaragaman flora yang

beragam, berbagai macam tanaman terdapat di Indonesia. Salah satunya yang paling

banyak adalah tanaman pisang. Tanaman pisang akan tumbuh baik jika kebutuhan

hidupnya terpenuhi dengan baik. Persyaratan ini diantaranya adalah keadaan tanah,

keadaan iklim dan keadaan lingkungan.

7

2.2.1 Pelepah Pisang

Pelepah pisang merupakan bagian dari tanaman pisang yang memiliki struktur

yang berbeda dengan tanaman lainnya. Pelepah pisang merupakan tangkai yang

ditumbuhi oleh daun dan masih menempel pada batang pohon pisang. Pelepah pisang

bila dipotong melintang bentuknya seperti bulan sabit. Pelepah pisang merupakan

limbah pertanian yang dihasilkan dari pohon pisang, setelah bagian daun pisang

diambil. Jumlah limbah pelepah pisang diperkirakan mencapai 640.000 batang dengan

perkiraan produksi limbah sebesar 80 % dari sekitar 800.000 pohon. Komposisi kimia

bagian-bagian tanaman pisang dapat dilihat pada tabel 2.2

Tabel 2.2 Komposisi kimia dari bagian-bagian tanaman pisang

Sumber : Wina Elizabeth, (2001)

2.3. Tongkol Jagung

Tanaman jagung hampir tersebar di seluruh wilayah Indonesia, karena jagung dapat

tumbuh di seluruh wilayah Indonesia baik dataran tinggi maupun rendah. Data ini

menunjukkan bahwa hasil tanaman jagung sangat melimpah. Badan Pusat Statistik

melaporkan bahwa luas lahan pertanian tanaman jagung di Indonesia tahun 2005

adalah 3.356.914 ha dengan produksi 11.225.243 ton pipilan. Produksi jagung pipilan

kering dapat mencapai 3 - 4 ton perhektar, maka limbah tongkol yang dihasilkan tentu

lebih besar jumlahnya.

Pemanfaatan sisa atau limbah pasca panen jagung ini hanya sedikit sekali yang

dimanfaatkan menjadi produk seperti pupuk, bahan bakar memasak penduduk di

8

sekitar pertanian, dan bahkan hanya dibuang atau dibakar. Tentunya hal ini akan

menjadi masalah baru bagi lingkungan, terutama karena pembakaran itu akan

menimbulkan polusi udara yang hebat dan juga membahayakan lingkungan. Membuat

tongkol jagung lebih bermanfaat serta bernilai ekonomi, diperlukan suatu teknologi

untuk mengubah limbah ini menjadi briket arang sebagai bahan bakar alternatife yang

dapat mengantikan bahan bakar minyak dan gas. Tongkol jagung mengandung

lignoselulosa yang terdiri dari lignin, selulosa, dan hemiselulosa.

Tongkol jagung dapat digunakan sebagai substrat pada fermentasi enzim selulase

dengan bantuan mikroorganisme seperti Aspergillus niger. Enzim selulase berguna

untuk proses hidrolisis selulosa menjadi glukosa secara enzimatik. Glukosa dapat

digunakan untuk fermentasi dan menjadi etanol yang biasanya dikenal sebagai

bioetanol.Tongkol jagung berpeluang digunakan sebagai bahan bakar alternatif.

Tongkol jagung mengandung nilai kalor 3.500 – 4.500 kkal/kg, Kadar airnya 7,77%,

dan pembakaranya dapat mencapai suhu tinggi 205°C.

2.4 Bahan Perekat

Merekatkan partikel zat dalam bahan baku pada proses pembuatan biobriket

diperlukan zat perekat untuk menghasilkan biobriket yang kompak. Berdasarkan fungsi

dari perekat dan kualitasnya pemilihan bahan perekat dapat dibagi sebagai berikut

(Baharudin, 2011) :

1) Berdasarkan sifat / bahan baku perekatan briket :

Bahan baku perekatan untuk pembuatan briket adalah sebagai berikut :

a. Memiliki gaya kohesi yang baik bila dicampur dengan batubara.

b. Mudah terbakar dan tidak berasap.

c. Murah harganya dan mudah didapat dalam jumlah banyak.

d. Tidak beracun, tidak berbahaya dan tidak mengeluarkan bau,.

2) Berdasarkan jenis

Jenis bahan baku yang umum dipakai sebagai perekat untuk pembuatan

briket, yaitu :

9

a. Perekat anorganik, contoh dari perekat anorganik antara lain : semen, lempung,

natrium silikat.

b. Perekat organik, contoh dari perekat organik di antaranya kanji, tar, aspal,

amilum, molase (tetes tebu) dan parafin.

Dari jenis-jenis bahan perekat di atas, yang paling umum digunakan adalah

bahan perekat tetes tebu.

2.4.1 Perekat tetes tebu

Tanaman tebu merupakan salah satu jenis tanaman yang hanya dapat ditanam

di daerah beriklim tropis. Di Indonesia, perkebunan tebu menempati luas areal ± 321

ribu hektar yang 64,74% diantaranya terdapat di Pulau Jawa. Luasnya areal penanaman

tebu yang dimiliki Indonesia, sehingga semakin besar juga limbah yang dihasilkan.

Menurut Risvan (2011) dari hasil samping yang diperoleh langsung pada

berbagai tahap pengolahan tebu menjadi gula adalah pucuk tebu, ampas, blotong dan

tetes.

a. Pucuk Tebu, pucuk tebu adalah ujung atas batang tebu berikut 5-7 helai daun yang

dipotong dari tebu giling ataupun bibit. Pucuk tebu bias diolah jadi bahan makanan

ternak .

b. Ampas tebu

Ampas tebu merupakan limbah selulosik yang banyak sekali pemanfaatannya.

Selain untuk makanan ternak, bahan baku pembuatan pupuk dan untuk bahan

bakar boiler di pabrik gula, masih banyak lagi pemanfaatannya yang lain. Ampas

tebu dapat dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan kanvas rem.

c. Blotong

Selama ini blotong dimanfaatkan sebagai pupuk organik. Blotong dapat

dimanfaatkan antara lain untuk pakan ternak dan pupuk. Penggunaan yang paling

menguntungkan saat ini adalah sebagai pupuk di lahan tebu.

10

d. Tetes Tebu (Molase)

Tetes tebu adalah sisa dari masakan yang telah dipisahkan gulanya melalui

kristalisasi berulangkali sehingga tak mungkin lagi menghasilkan gula dengan

kristalisasi konvensional.

Tetes atau molase berasal dari bahasa Rumania yaitu merupakan hasil akhir

yang diperoleh dari nira tebu dengan pengkristalan berulang-ulang. Molase merupakan

sisa dari hasil kristalisasi gula yang berulang-ulang sehingga tidak memungkinkan lagi

untuk diproses menjadi gula. Proses dari tanaman tebu menjadi gula dan manfaat yang

lain dapat dilihat pada gambar 2.3.

Tetes tebu memiliki kandungan 2540% sukrosa dan 12-25% gula pereduksi

dengan total kadar gula 50-60%. Kadar protein kasar sebesar 3 % dan kadar abu sekitar

8-10% yang sebagaian terbentuk dari K,Ca,Cl, dan garam sulifat. (Soemoharjo, 2009).

Molase memiliki beberapa bahan kimia yang tepat digunakan untuk pembuatan briket.

Berikut pada tabel 2.3 merupakan komponen-komponen kimia pada tetes tebu.

Gambar 2.2 Diagram alir pemanfaatan tebu

TEBU

Nira Pucuk & Daun Ampas

Gula

Molase

Blotong

Bahan Bakar

Particle Board

Makanan Ternak

Pulp Sellulosa

Furtural

Makanan Ternak

11

Tabel 2.3 Komponen Kimia Pada Molase

Komponen prosentase% Jumlah (mg/L)

Air 20 200

Sukrosa 35 250

Glukosa 7 350

Fruktosa 9 25.000

Gula Pereduksi 3 400-500

abu 12 5,0-8,0

Nitrogen 4,5 15.000

Karbohidrat lain 4 35.000

(Soemoharjo, 2009).

Cara untuk memperoleh perekat yang baik antara dua objek yang direkatkan

dengan menggunakan perekat yaitu diperlukan lapisan perekat dalam jumlah yang

optimum pada kedua objek yang akan direkatkan. Perekat yang digunakan pada objek

harus kuat untuk menahan kekuatan antar kedua objek yang direkatkan.

2.5 Proses Konversi Biomassa Menjadi Energi

a. Teknologi konversi termal biomassa proses pembakaran langsung.

Proses pembakaran langsung adalah proses yang paling mudah dibandingkan

dengan lainnya. Biomassa langsung dibakar tanpa proses-proses lainnya. Cara seperti

ini sangat mudah dijumpai. Di pedesaan Indonesia, banyak masyarakat di pedesaan

Indonesia memanfaatkan kayu bakar sebagai bahan bakar karena praktis dan mudah

mendapatkannya walaupun secara umum efisiensinya sangat rendah.

Sedangkan di dunia industri, model pembakaran langsung juga banyak

digunakan terutama untuk produksi listrik seperti di pabrik kelapa sawit dan gula yang

memanfaatkan limbahnya sebagai bahan bakar. Biomassa dapat dibakar dalam bentuk

serbuk, briket, ataupun batangan yang disesuaikan dengan penggunaan dan kondisi

biomassa.

12

b. Teknologi konversi termal biomassa proses gasifikasi

Prinsip gasifikasi pada dasarnya adalah usaha penggunaan bahan bakar padat

yang lebih dahulu diubah dalam bentuk gas. Pada proses gasifikasi ini, biomassa

dibakar dengan udara terbatas sehingga gas yang dihasilkan sebagian besar

mengandung karbon monoksida.

Kelebihan proses gasifikasi ini ialah dapat digunakan pada biomassa yang

mempunyai nilai kalor relatif rendah dan kadar air yang cukup tinggi. Efisiensi yang

dapat dicapai dengan teknologi gasifikasi sekitar 30-40 persen. Beberapa metode

gasifikasi telah dikembangkan seperti fixed bed dan fluidized bed gasifier.

c. Teknologi konversi termal biomassa proses pirolisis

Teknologi konversi termal biomassa pirolisis yaitu pembakaran biomassa

pada kondisi tanpa oksigen. Bertujuannya untuk melepaskan zat terbang (volatile

matter) yang terkandung pada biomassa. Kandungan zat terbang dalam biomassa

cukup tinggi. Produk proses pirolisis ini berbentuk cair, gas, dan padat. Produk padat

dari proses ini berupa arang (char) yang kemudian disebut karbonisasi.

Karbonisasi biomassa adalah suatu proses untuk menaikkan nilai kalor

biomassa dan dihasilkan pembakaran yang bersih dengan sedikit asap. Hasil

karbonisasi adalah berupa arang yang tersusun atas karbon dan berwarna hitam.

Prinsip proses karbonisasi adalah pembakaran biomassa tanpa adanya

kehadiran oksigen. Kandungan yang terlepas hanya bagian volatile matter, sedangkan

karbonnya tetap tinggal di dalamnya. Temperatur karbonisasi akan sangat berpengaruh

terhadap arang yang dihasilkan sehingga penentuan temperatur yang tepat akan

menentukan kualitas arang.

Karbonisasi merupakan suatu proses untuk mengkonversi bahan orgranik

menjadi arang. Proses karbonisasi dapat melepaskan zat yang mudah terbakar seperti

CO, CH4, H2, formaldehid, methana, formik dan acetil acid serta zat yang tidak terbakar

seperti seperti CO2, H2O dan tar cair (Singh RK dan Misra, 2005, Biofuels from

13

biomass). Gas yang dilepaskan pada proses ini mempunyai nilai kalor yang tinggi dan

dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan kalor pada proses karbonisasi.

Himawanto (2005) meneliti Pengaruh Temperatur Karbonasi Terhadap

Karakteristik Pembakaran Briket Sampah Kota, hasilnya karakteristik pembakaran

terbaik dari briket sampah kota 90 % organik yang diteliti terjadi pada kondisi

karbonasi pada 120oC dengan temperatur mulai terbakar pada 176,3oC, dengan

temperatur yang dicapai sebesar 448,8oC.

Hasilnya semakin tinggi suhu, hasil bioarang semakin berkurang, sedangkan

kadar karbon dan nilai kalor meningkat. Selain itu, adanya gas inert dapat

meningkatkan hasil bioarang.

bioarang dari tongkol jagung kualitas hampir mendekati bioarang yang beredar

di pasaran dari tempurung kelapa. Jumlah arang yang dihasilkan bergantung pada

komposisi awal biomassa. Semakin banyak kandungan volatile matter maka semakin

sedikit arang yang dihasilkan karena banyak bagian yang terlepas ke udara. Penentuan

komposisi awal biomassa dilakukan dengan uji analisis pendekatan (proximate

analysis) .

2.5.1 Pembakaran Bahan Bakar Padat

Pembakaran adalah konversi klasik biomassa menjadi energi panas. Biomassa

yang digunakan sebagai bahan bakar setelah mengalami perbaikan sifat fisik dalam

bentuk padat. Energi panas yang dihasilkan selain dapat langsung dimanfaatkan untuk

proses panas, juga dapat diubah menjadi bentuk energi lain ( listrik, mekanis)

dengan menggunakan jalur konversi yang lebih panjang. Pada prinsipnya pembakaran

adalah reaksi sesuatu zat dengan oksigen dan menghasilkan energi. Bahan bakar

umumnya adalah merupakan suatu senyawa hidrokarbon. Semakin besar energi

yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar tersebut maka semakin baik

fungsinya sebagai bahan bakar.

14

Menurut Himawanto D.A (2005) menjelaskan mekanisme pembakaran

biomassa yang terdiri dari tiga tahap yaitu pengeringan (drying), devolatilisasi

(devolatilization), dan pembakaran arang (char combustion).

Tahapan tersebut antara lain :

a. Pengeringan (drying)

Dalam proses ini bahan bakar mengalami proses kenaikan temperatur yang

akan mengakibatkan menguapnya kadar air yang berada pada permukaan bahan

bakar tersebut, sedangkan untuk kadar air yang berada di dalam akan menguap

melalui pori-pori bahan bakar padat tersebut. Waktu pengeringan adalah waktu yang

diperlukan untuk memanaskan partikel sampai ke titik penguapan dan melepaskan

air tersebut.

b. Devolatilisasi (devolatilization)

Devolatilisasi yaitu proses bahan bakar mulai mengalami dekomposisi setelah

terjadi pengeringan. Setelah proses pengeringan, bahan bakar mulai mengalami

dekomposisi, yaitu pecahnya ikatan kimia secara termal dan zat terbang (volatile

matter) akan keluar dari partikel. Volatile matter adalah hasil dari proses

devolatilisasi. Volatile matter terdiri dari gas-gas combustible dan non combustible

serta hidrokarbon. Ketika volatile matter keluar dari pori-pori bahan bakar padat,

oksigen luar tidak dapat menembus ke dalam partikel, sehingga proses devolatilisasi

dapat diistilahkan sebagai tahap pirolisis.

c. Pembakaran arang (char combustion)

Partikel bahan bakar mengalami tahapan oksidasi arang yang memerlukan 70% -

80% dari total waktu pembakaran. Laju pembakaran arang tergantung pada

konsentrasi oksigen, temperatur gas, bilangan Reynolds, ukuran, dan porositas arang.

Sulistyanto A. (2006) meneliti tentang biobriket yang menggunakan bahan baku dari

sabut kelapa yang dicampur dengan batubara dari hasil penelitiannya didapatkan

bahwa faktor-faktor yang mempengaruhi karakteristik pembakaran biobriket bila

ditinjau dari pembakaran, antara lain :

1. Laju pembakaran biobriket pada biomassa yang memiliki banyak kandungan

volatile. Semakin tinggi kandungan volatile matter suatu biobriket maka

15

semakin mudah biobriket tersebut terbakar, sehingga laju pembakaran

semakin cepat.

2. Semakin besar berat jenis bahan bakar maka laju pembakaran akan semakin

lama. Biobriket yang memiliki density yang besar akan memiliki laju

pembakaran yang lebih lama dan nilai kalornya lebih tinggi dibandingkan

dengan biobriket yang memiliki berat jenis yang lebih rendah, maka semakin

besar berat jenis biobriket semakin tinggi pula nilai kalor yang diperolehnya.

2.6 Teknologi Pembriketan

Menurut Baharudin (2011), proses pembriketan adalah pengolahan yang

mengalami perlakuan penggerusan, pencampuran bahan baku, pencetakan dan

pengeringan pada kondisi tertentu, sehingga diperoleh briket yang mempunyai bentuk,

ukuran fisik, dan sifat kimia tertentu. Pembriketan berguna untuk meningkatkan

kualitas bahan sebagai bahan bakar.

Beberapa faktor yang mempengaruhi pembriketan antara lain:

1) Ukuran dan distribusi partikel

Besar kecilnya ukuran bahan dapat mempengaruhi kekuatan briket yang

dihasilkan karena ukuran yang lebih kecil akan menghasilkan rongga yang lebih kecil

pula sehingga kuat tekan briket akan semakin besar.

2) Kekerasan bahan

Kekuatan briket yang diperoleh akan berbanding terbalik dengan kekerasan

bahan penyusunnya.

3) Sifat elastisitas dan plastisitas bahan.

Biobriket adalah bahan bakar padat yang dapat digunakan sebagai sumber

energi alternatif yang memiliki bentuk tertentu. Kandungan air pada pembriketan

antara 10 – 20 % berat, Ukuran biobriket dari 10 – 100 gram. Pemilihan proses

pembriketan tentunya harus mengacu pada segmen pasar agar dicapai nilai ekonomi,

tekhnis dan lingkungan yang optimal. Pembriketan bertujuan untuk memperoleh suatu

bahan bakar yang berkualitas yang dapat digunakan untuk semua sektor sebagai

sumber energi pengganti. Beberapa tipe / bentuk briket yang umum dikenal, antara lain

16

: bantal (oval) , sarang tawon (honey comb), silinder (cylinder), telur (egg), dan lain-

lain.

Keuntungan dari bentuk briket berikut ini :

1. Ukuran dapat disesuaikan dengan kebutuhan.

2. Porositas dapat diatur untuk memudahkan pembakaran.

3. Mudah dipakai sebagai bahan bakar.

Briket yang dibutuhkan oleh konsumen diantaranya :

1. Daya tahan briket.

2. Ukuran dan bentuk yang sesuai untuk penggunaannya.

3. Bersih (tidak berasap), terutama untuk sektor rumah tangga.

4. Bebas gas-gas berbahaya.

5. Sifat pembakaran yang sesuai dengan kebutuhan (mudah dibakar, efisiensi energi,

pembakaran yang stabil).

Adapun faktor-faktor lain yang perlu diperhatikan didalam pembuatan briket antara

lain:

1) Bahan baku

Briket dapat dibuat dari bermacam-macam bahan baku, seperti pelepah pisang,

ampas tebu, sekam padi, serbuk gergaji, dll. Bahan utama yang harus terdapat didalam

bahan baku adalah selulosa. Kandungan selulosa banyak membuat semakin baik

kualitas briket, briket yang mengandung zat terbang yang terlalu tinggi cenderung

mengeluarkan asap dan bau tidak sedap.

2) Bahan perekat

Merekatkan partikel zat dalam bahan baku pada proses pembuatan briket

diperlukan zat perekat untuk menghasilkan briket yang kompak.

Proses pembuatan briket melalui tahap penggerusan, pencampuran,

pencetakan, pengeringan dan pengepakan.

1. Penggerusan adalah proses bahan baku briket untuk mendapatkan ukuran tertentu.

Alat yang digunakan adalah crusher.

17

2. Pencampuran adalah mencampur bahan biobriket pada komposisi tertentu untuk

mendapatkan adonan yang homogen. Alat yang digunakan mixer, combining

blender, horizontal kneader dan freet mill.

3. Pencetakan adalah mencetak bahan briket untuk mendapatkan bentuk tertentu

sesuaikan yang diinginkan. Alat yang digunakan adalah Briquetting Machine.

4. Pengeringan adalah proses berkuranggnya massa briket dengan menggunakan

udara panas pada temperatur tertentu untuk menurunkan kandungan air briket.

5. Pengepakan adalah pengemasan hasil biobriket sesuai dengan kualitas dan

kuantitas yang telah ditentukan.

Beberapa parameter kualitas briket yang akan mempengaruhi pemanfaatannya

antara lain:

1) Kandungan Air

Kadar air briket adalah perbandingan berat air yang terkandung dalam briket

dengan berat kering briket setelah diovenkan. Kadar air briket sangat mempengaruhi

nilai kalor atau nilai panas yang dihasilkan. Prawiswari (2013) melakukan penelitian

mengenai pembuatan biobriket dari campuran janggel jagung dan limbah bambu

dengan perekat tetes tebu. Pengujian kadar air tertinggi sebesar 8,83% dengan

komposisi bahan 90% janggel jagung + 10% limbah bambu, sedangkan untuk kadar

air terendah sebesar 7,29% dengan komposisi bahan 10% Janggel jagung + 90%

limbah bambu. Dapat dilihat bahwa kadar air semakin meningkat jika persentase arang

Janggel jagung semakin banyak. Nilai kalornya yang dihasilkan berkisar antara

(4279,225 - 5337,939) kal/g. Pengujian nilai kalor tertinggi dihasilkan pada biobriket

dengan komposisi 10% janggel jagung + 90% limbah bambu yaitu sebesar 5337,939

kal/g. Sedangkan nilai kalor terendah dihasilkan oleh biobriket dengan komposisi 90%

janggel jagung + 10% limbah bambu yaitu sebesar 4279,225 kal/g. Data yang

diperoleh menunjukkan bahwa tingginya kadar air akan menyebabkan penurunan nilai

kalor. Moisture yang dikandung dalam briket dapat dinyatakan dalam dua macam :

(a) Free moisture ( uap air bebas )

18

Free moisture dapat hilang dengan penguapan, misalnya dengan airdrying. Kandungan

free moisture sangat penting dalam perencanaan coal handling dan preparation

equipment.

(b) Inherent moisture ( uap air terikat )

Kandungan inherent moisture dapat ditentukan dengan memanaskan briket antara

temperatur 104 – 110 oC selama satu jam.

2) Kandungan Abu

Kandungan abu merupakan ukuran kandungan material dan berbagai material

anorganik di dalam benda uji. Abu adalah bahan yang tersisa apabila biomassa padat

dipanaskan hingga berat konstan. Kadar abu ini sebanding dengan kandungan bahan

anorganik di dalam biomassa. Salah satu unsur utama yang terkandung dalam abu

adalah silika dan pengaruhnya kurang baik terhadap nilai kalor yang dihasilkan. Abu

terdiri dari bahan mineral seperti lempung, silika, kalsium, serta magnesium oksida dan

lain – lain.

Semua briket mempunyai kandungan zat anorganik yang dapat ditentukan

jumlahnya sebagai berat yang tinggal apabila briket dibakar secara sempurna. Zat yang

tinggal ini disebut abu. Abu briket berasal dari clay, pasir dan bermacam-macam zat

mineral lainnya. Briket dengan kandungan abu yang tinggi tidak menguntungkan

karena akan membentuk kerak. Menurut Aristiyanto (2013) yang melakukan penelitian

mengenai pembuatan biobriket dari campuran limbah kulit pisang dan serbuk gergaji

menggunakan perekat tetes tebu. Hasil pengujian kadar abu terbaik dengan komposisi

25% kulit pisang + 75% serbuk gergaji sebesar 8% dan sampel 5 dengan komposisi

10% kulit pisang + 90% serbuk gergaji sebesar 8%. semakin banyak jumlah kulit

pisang yang dimasukkan dalam komposisi biobriket maka akan menyebabkan

bertambahnya kadar abu. Sebaliknya semakin banyak jumlah serbuk gergaji kayu jati

yang ditambahkan ke dalam biobriket maka akan menyebabkan kadar abu semakin

menurun. Besarnya kadar abu dalam biobriket akan berpengaruh pada nilai kalor yang

dihasilkan.

19

3) Nilai Kalor

Nilai kalor bahan bakar adalah jumlah panas yang dihasilkan atau ditimbulkan

oleh suatu gram bahan bakar tersebut dengan meningkatkan temperatur 1 gr air dari

3,50C – 4,50C, dengan satuan kalori. Dengan kata lain nilai kalor adalah besarnya panas

yang diperoleh dari pembakaran suatu jumlah tertentu bahan bakar (Favan, 2010).

Kandungan bahan sangat mempengaruhi nilai kalor kayu adalah zat karbon,

lignin, dan zat resin, sedangkan kandungan selulosa kayu tidak begitu berpengaruh

terhadap nilai kalor kayu. Kalorimeter bom adalah suatu alat yang digunakan untuk

menentukan panas yang dibebaskan oleh suatu bahan bakar dan oksigen pada volume

tetap. Alat tersebut ditemukan oleh S. W. Parr (1912), oleh sebab itu alat tersebut sering

disebut ”Parr Oxygen Bomb Calorimeter”.

Nilai kalor dinyatakan sebagai heating value, merupakan suatu parameter yang

penting dari suatu thermal coal. Gross calorific value diperoleh dengan membakar

suatu sampel briket didalam bomb calorimeter dengan mengembalikan sistem ke

ambient temperature. Net calorific value biasanya antara 93-97 % dari gross value

dan tergantung dari kandungan inherent moisture serta kandungan hidrogen dalam

briket. Menurut Favan (2010) yang melakukan penelitian mengenai pembuatan

biobriket dari campuran jerami padi dan tempurung kelapa menyatakan bahwa nilai

kalor yang dihasilkan dari briket dipengaruhi oleh beberapa parameter diantaranya

komposisi bahan, kadar air, serta kadar karbon. Setyawan (2015) melakukan

penelitian mengenai Pengaruh variasi campuran batang pohon jagung dan perekat

Tetes tebu dalam pembuatan briket sebagai bahan bakar alternatif . Nilai kalor yang

dihasilkan dari penelitian tersebut yaitu sebesar 4854 kal/gr, 4861 kal/gr, 4908 kal/gr,

5016 kal/gr, 5202 kal/gr. Data tersebut menunjukkan bahwa semakin besar komposisi

batang pohon jagung maka akan meningkatkan nilai kalor pada briket.

4) Densitas

Densitas adalah perbandingan antara kerapatan kayu (atas dasar berat kering tanur dan

volume pada kadar air yang telah ditentukan) dengan kerapatan air pada suhu 4°C. Air

memiliki kerapatan partikel 1 g/cm3 atau 1000 kg/m3 pada suhu standar tersebut.

Kerapatan berpengaruh terhadap kualitas briket arang, briket arang dengan kerapatan

20

yang tinggi dapat meningkatakan Nilai kalor bakar briket arang. Besar kecilnya

kerapatan dipengaruhi oleh ukuran dan kehomogenan arang penyusun briket arang

tersebut. Semakin tinggi keseragaman ukuran serbuk arang maka akan menghasilkan

briket arang dengan kerapatan dengan keteguhan yang semakin tinggi pula (Nurhayati,

1983 dalam Rustini, 2004 )

Menurut Isa (2012) , kerapatan sangat berpengaruh terhadap nilai kalor yang

dihasilkan. Penelitian yang dilakukannya briket yang dihasilkan memiliki kerapatan

terendah sebesar 0,55 g/cm3 diperoleh pada briket dengan perbandingan perekat 2 :

5 sedangkan kerapatan tertinggi sebesar 0,63 g/cm3 dengan perbandingan 1 : 3

semakin banyak perekat yang digunakan maka semakin baik kerapat briket,tetapi

tergantung tekstur dari sampael yang digunakan, tongkol jangung memiliki bahan

tekstur kerapat yang rendah maka pengunakan petekat yang baik sesuai berat sampel

yang digunakan.

2.7 Standar Mutu Briket

Kualitas briket yang dihasilkan menurut standar Internasional beberapa

negara serta standar SNI dapat dilihat pada tabel berikut. Sebagai data pembanding,

sehingga dapat diketahui kualitas briket yang dihasilkan dalam penelitian ini.

Karakteristik briket sesuai dengan standar masing- masing negara seperti pada Tabel

2.4 berikut.

Tabel 2.4 Nilai Standar Kualitas Mutu Briket Batu Bara

Jenis

analisa

Standart Mutu Briket

Jepang Inggris Amerika SNI

Kadar air

(%) 6-8 3-4 Mak 6 Mak 5

Kadar abu

(%) 5-7 8-10 Mak 16 Mak 10

Kerapatan

(gr/cm2) 1,0 – 1,2 0,46 – 0,84 1,0 – 1,2 0,5 – 0,6

Kuat tekan

(kg/cm2) Min 60 Min 12,7 Min 62 Min 50

Nilai kalor

(kal/gr) 5000 - 6000 Min 5870 4000 - 6500 Min 3600

Sumber : Hendra (1999)