bab ii tinjauan pustaka 2.1 biomassaeprints.umm.ac.id/40766/3/jiptummpp-gdl-noordiansy... ·...
TRANSCRIPT
![Page 1: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Biomassaeprints.umm.ac.id/40766/3/jiptummpp-gdl-noordiansy... · Sedangkan di dunia industri, model pembakaran langsung juga banyak digunakan terutama](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022060718/607e136309398473bf02bff3/html5/thumbnails/1.jpg)
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
![Page 2: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Biomassaeprints.umm.ac.id/40766/3/jiptummpp-gdl-noordiansy... · Sedangkan di dunia industri, model pembakaran langsung juga banyak digunakan terutama](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022060718/607e136309398473bf02bff3/html5/thumbnails/2.jpg)
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.
![Page 3: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Biomassaeprints.umm.ac.id/40766/3/jiptummpp-gdl-noordiansy... · Sedangkan di dunia industri, model pembakaran langsung juga banyak digunakan terutama](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022060718/607e136309398473bf02bff3/html5/thumbnails/3.jpg)
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
![Page 4: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Biomassaeprints.umm.ac.id/40766/3/jiptummpp-gdl-noordiansy... · Sedangkan di dunia industri, model pembakaran langsung juga banyak digunakan terutama](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022060718/607e136309398473bf02bff3/html5/thumbnails/4.jpg)
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 :
![Page 5: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Biomassaeprints.umm.ac.id/40766/3/jiptummpp-gdl-noordiansy... · Sedangkan di dunia industri, model pembakaran langsung juga banyak digunakan terutama](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022060718/607e136309398473bf02bff3/html5/thumbnails/5.jpg)
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.
![Page 6: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Biomassaeprints.umm.ac.id/40766/3/jiptummpp-gdl-noordiansy... · Sedangkan di dunia industri, model pembakaran langsung juga banyak digunakan terutama](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022060718/607e136309398473bf02bff3/html5/thumbnails/6.jpg)
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
![Page 7: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Biomassaeprints.umm.ac.id/40766/3/jiptummpp-gdl-noordiansy... · Sedangkan di dunia industri, model pembakaran langsung juga banyak digunakan terutama](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022060718/607e136309398473bf02bff3/html5/thumbnails/7.jpg)
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.
![Page 8: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Biomassaeprints.umm.ac.id/40766/3/jiptummpp-gdl-noordiansy... · Sedangkan di dunia industri, model pembakaran langsung juga banyak digunakan terutama](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022060718/607e136309398473bf02bff3/html5/thumbnails/8.jpg)
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
![Page 9: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Biomassaeprints.umm.ac.id/40766/3/jiptummpp-gdl-noordiansy... · Sedangkan di dunia industri, model pembakaran langsung juga banyak digunakan terutama](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022060718/607e136309398473bf02bff3/html5/thumbnails/9.jpg)
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.
![Page 10: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Biomassaeprints.umm.ac.id/40766/3/jiptummpp-gdl-noordiansy... · Sedangkan di dunia industri, model pembakaran langsung juga banyak digunakan terutama](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022060718/607e136309398473bf02bff3/html5/thumbnails/10.jpg)
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
![Page 11: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Biomassaeprints.umm.ac.id/40766/3/jiptummpp-gdl-noordiansy... · Sedangkan di dunia industri, model pembakaran langsung juga banyak digunakan terutama](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022060718/607e136309398473bf02bff3/html5/thumbnails/11.jpg)
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
![Page 12: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Biomassaeprints.umm.ac.id/40766/3/jiptummpp-gdl-noordiansy... · Sedangkan di dunia industri, model pembakaran langsung juga banyak digunakan terutama](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022060718/607e136309398473bf02bff3/html5/thumbnails/12.jpg)
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.
![Page 13: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Biomassaeprints.umm.ac.id/40766/3/jiptummpp-gdl-noordiansy... · Sedangkan di dunia industri, model pembakaran langsung juga banyak digunakan terutama](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022060718/607e136309398473bf02bff3/html5/thumbnails/13.jpg)
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 )
![Page 14: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Biomassaeprints.umm.ac.id/40766/3/jiptummpp-gdl-noordiansy... · Sedangkan di dunia industri, model pembakaran langsung juga banyak digunakan terutama](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022060718/607e136309398473bf02bff3/html5/thumbnails/14.jpg)
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.
![Page 15: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Biomassaeprints.umm.ac.id/40766/3/jiptummpp-gdl-noordiansy... · Sedangkan di dunia industri, model pembakaran langsung juga banyak digunakan terutama](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022060718/607e136309398473bf02bff3/html5/thumbnails/15.jpg)
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
![Page 16: BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Biomassaeprints.umm.ac.id/40766/3/jiptummpp-gdl-noordiansy... · Sedangkan di dunia industri, model pembakaran langsung juga banyak digunakan terutama](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022060718/607e136309398473bf02bff3/html5/thumbnails/16.jpg)
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)