KIMIA SAWIT

Pemamfaatan Tandan Kosong Kelapa sawit dan Cangkang Kosong sebagai

“Briket Arang”

Kelompok 4

• Anggota : Ayu Rizky Nanda

Daniel Marison

Rani Maryani Rawi

Dosen Pengampu : Dr. M. Haris Effendi, M.Pd

Pengantar

• Dengan meningkatnya produksi CPO dalam negeri, limbahyang dihasilkan oleh Pabrik Kelapa Sawit (PKS) jugasemakin meningkat .

• Hasil utama yang diperoleh dari pengolahan Tandan BuahSawit adalah minyak sawit (CPO) dan inti sawit.

• Hasil sampingan yang diperoleh ialah tandan kosong, serat, tempurung dan limbah cair (Dini, 2010). MenurutGumbira, S, (1996) dalam (Dini, 2010) menyatakan bahwapada umumnya limbah padat yang dihasilkan dari pabrikkelapa sawit adalah 24-35% dari tandan buah segar.

Pengantar ii

• Pemanfaatan limbah sampai saat ini belumdilakukan secara optimal, terutama limbah padatdalam Pengolahan 1 ton tandan buah segar (TBS) menghasilkan 23,0% limbah TKKS (Tandan KosongKelapa Sawit)dan menghasilkan 6,5% limbah CKS (Anonim, 2006).

• Jika limbah tandan kosong kelapa sawit (TKKS) dan cangkang kelapa sawit (CKS) tidakdimanfaatkan secara maksimal, dikhawatirkandapat merusak lingkungan.

Gambar Limbah dari CKS dan TKKS

Bahan Pembuatan Briket

• Cangkang Kosong Kelapa Sawit

• Tandan Kosong Kelapa Sawit

• Tanah Liat

Cangkang Biji Kelapa Sawit

• Tempurung (cangkang) biji kelapa sawit, selain digunakansebagai bahan bakar atau arang juga digunakan sebagai pengerasjalan. Cangkang kelapa sawit termasuk bahan berlignoselulosa yang berkadar karbon tinggi dan mempunyai berat jenis yang lebih tinggidaripada kayu yang mencapai 1,4 g/ml. sehingga karakteristik inimemungkinkan bahan tersebut baik untuk dijadikan arang.

Nilai energi panas cangkang juga tinggi sebesar 20.093 kJ/kg (Anonim, 2005).

• Pada industri minyak sawit, setiap harinya dihasilkan limbahberupa tandan kosong sawit dan cangkang. Cangkang yang dihasilkansebanyak 7% per ton dalam tandan buah segar (TBS) atau sekitar 50,4 ton setiap harinya., dengan asumsi kapasitasproduksi 30 ton/jam dengan waktu operasi 24 jam perhari (Santi Purwaningsih et al,2000)

Tandan Kosong Kelapa Sawit

Tandan kosong sawit (TKKS) merupakan salah satu limbah industriminyak sawit yang jumlahnya cukup banyak dan mengandung serat yang cukup banyak serta sampaisaat ini belum dimanfaatkan secara optimal. Menurut hasil penelitian, 1 hektar kebun kelapa sawit akan menghasilkansekitar 1,5 ton TKKS kering atau 2,64 ton TKKS (kadar air±50%) per tahun(Anonim, 2005).

• Pemanfaatan TKKS sebagai sumber energi berupa briket arang disamping memberikan keuntungan secara finansial, juga akan membantu didalam pelestarian lingkungan. TKKS dapat dibuat arang dengan prosesyang relatif sederhana. Bagi tujuan pemanfaatan sebagai arang, TKKS perlu diproses lebih lanjut menjadi briket arang untuk menaikkandensitasnya serta memberikan bentuk yangberaturan (Guritno,1997).

Selain itu energi panas dari TKKS sebesar 18.795 kJ/kg sangat potensialdigunakan sebagai sumber energi alternatif (Anonim, 2005).

Tanah Liat

• Tanah Liat adalah partikel silikat hidrous yang terbentuk dari kristal-kristal yang sangat kecil yang berdiameter kurang dari 4 mikrometer.Kristal-kristal ini terdiri dari mineral-mineral yang disebut kaolinit dan Unsur-unsur ini terdiri dari silikon, oksigen danalumunium banyak terdapat dikerak bumi.

• Tanah liat merupakan bahan pembuat keramik, briket, batu bata, peralatan memasak, isolator listrik dan peralatan musik.

• Tanah liat yang telah dikeringkan akan mengeras dan mempunyaisifat plastis hali ni dikarenakan tanah liat memiliki ikatan ion atauikatan kovalen bahkan lebih sering kombinasi dari keduanya. (Ambar, 1997)

Pengertian Briket

Arang merupakan bahan padat yang berpori dan merupakan residu hitam berisi karbon tidak murni yang dihasilkan dengan menghilangkan kandungan air dan komponen Volatil dari hewan atau tumbuhan. Arang umumnya didapatkan dengan memanaskan kayu, gula, tulang, dan benda lain. Arang yang hitam, ringan, mudah hancur, dan meyerupai batu bara ini terdiri dari 85% sampai 98% karbon, sisanya adalah abu atau benda kimia lainnya.

Bioarang merupakan arang (salah satu jenis bahan bakar) yang dibuat dari aneka macambahan hayati atau biomassa, misalnya kayu, ranting, daun-daunan, rumput, jerami, ataupunlimbah pertanian lainnya. Bioarang ini dapat digunakan dengan melalui proses pengolahan, salahsatunya adalah menjadi briket bioarang.

Briket arang merupakan arang kayu yang diubah bentuk, ukuran, dan kerapatan dengancara pengepresan serbuk arang dengan campuran perekat . Briket merupakan gumpalan yang terbuat dari bahan lunak yang dikeraskan. Sedangkan briket bioarang adalah gumpalan-gumpalanatau batangan-batangan arang yang terbuat dari bioarang (bahan lunak). Bioarang sebenarnyatermasuk bahan lunak yang dengan proses tertentu diolah menjadi bahan arang keras denganbentuk tertentu. Kualitas bioarang ini tidak kalah dengan batubara atau bahan bakar jenis aranglainnya.

Macam-Macam Bentuk

Menurut Mahajoeno (2005), syarat briket yang baik adalah briket yang permukaannya halus dantidak meninggalkan bekas hitam di tangan. Selain itu, sebagai bahan bakar, briket juga harus memenuhikriteria sebagai berikut :

a. Mudah dinyalakan

b. Tidak mengeluarkan asap

c. Emisi gas hasil pembakaran tidak mengandungracun

d. Kedap air dan hasil pembakaran tidak berjamurbila disimpan pada waktu lama

e. Menunjukkan upaya pembakaran (waktu, lajupembakaran, dan suhu pembakaran) yang baik.

Proses Pembuatan Arang

Arang kayu dibuat dengan cara memanasi kayu secaralangsung atau tidak langsung,di dalam timbunan tanah, tanurpenyuling, oven tanpa atau dengan udara terbatas. Untukpembuatan arang batangan yang baik, dipakai jenis kayu berdaunlebar yang berat atauagak berat. Bahan baku utama untukmembuat arang halus adalah serbuk, kulit dan serpihan kayu darisisa-sisa penggergajian.

Ada beberapa cara proses pembuatan arang yang secara garis besardapat dibagimenjadi 2 cara proses pembuatan yaitu :

•

• Proses sederhana• Proses modern.

A. Proses sederhana.

• Pada proses sederhana ini kayu atau bahan baku arangdimasukkan kedalam tanah yang terlebih dahulu digaliatau kedalam bak beton. Kayu atau bahan bahan bakuarang disusun sedemikian rupa sampai galian tanahatau bak tadi penuh.

• Kemudian kayu ataubahan baku arang tadi dibakarsampai mengeluarkan asap putih yang tebal. Setelahmuncul asap putih kemudian galian tanah atau bakditutup rapat. Biarkan sampai asap tidak muncul lagi. Setelah itu arang siap diambil untuk dikemas.

B. Proses Moderen.

• Pada proses moderen proses pembuatan arang ada beberapa carayaitu :

a. Proses dengan kiln.b. Proses destilasi destruktif.c. Proses briket arang.

• Pada proses kiln, kayu atau bahan baku arang dibakar di dalam kiln(semacam oven pengering) dengan suhu pengarangan yang dapatmencapai 400-1600oC. Waktu pengolahannya 2 sampai 30 hari.

Ada beberapa jenis kiln, yang dibedakan menurut bentuk danbahan konstruksinya, yaitu kiln tanah liat atau batu, kiln kubah, kiln sarang lebah atau empat persegi panjang. Kapasitas produksipengolahan bergantung pada volume kiln, yaitu antar 150 kg hingga30 ton arang untuk setiap pembakaran.

Proses destilasi destruktif.

• Pada cara ini, alat yang digunakan dapat berbentukpenyuling atau oven semacam tungku pemanas. Pemanasan dapat dilakukan di luar atau di dalamalat itu. Pemanasannya biasanya dilakukan denganmengalirkan gas panas yang tidak bereaksi.

• Suhu maksimum pengolahan sekitar 400 O C sampai500OC dalam waktu 20 sampai 30 jam. Arang yang dihasilkan berbentuk batangan atau serbuk.

Proses briket arang

• Arang yang dibuat berdasarkan pencampuran bahan-bahan yang memiliki nilai karbon tinggi dan dengan memampatkannya pada tekanantertentu serta memanaskan pada suhu tertentu sehingga kadar airnya bisaditekan seminimum mungkin sehingga dihasilkan bahan bakar yang dapatmemberikan nilai kalor yang tinggi bila diuraikan melalui pembakaran.

• Pembuatan briket arang dilakukan dengan metode langsung dalamsuatu kiln/reaktor dengan kondisi pembakaran dan udara yang terkontrol. Biomassa sebagai bahan baku perlu dikeringkan terlebih dahulu untukmenurunkan kadar air dari sekitar 60 % menjadi 20 %. Pengeringan dapatdilakukan dengan sinar matahari di atas rak-rakkayu.

Untuk memudahkan pengeringan, biomassa perlu dipotong-potongterlebih dahulu. Kiln yang digunakan berbentuk silinder yang terbuat dariplat besi. Volume reactor sekitar 7 m3 dengan kapasitas biomassa keringsebesar 1 ton.

• Proses pengarangan berlangsung dalam waktu 24 jam mulai daripemuatan, penyalaan, pengarangan sampaipembongkaran.Aranghasil pembakaran digiling dengan mesin hammermill sampai halusdanselanjutnya diayak. Pencetakan arang dilakukan denganmenggunakan mesin kempa hidrolik yang mempunyai kapasitastekanan sebesar 30 ton.

• Sebelum dilakukan pencetakan, serbuk arang dicampur denganbahan perekat yaitu tanah liat. Mesin ekstruder juga dapatdigunakan untuk mencetak arang secara kontinu. Penggunaanmesin ekstruder disamping untuk mencetak arang, dapat jugaberfungsi untuk mencampurkan perekat dan serbuk arang danmemasaknya. Arang yang dihasilkan lebih bagus dan padatdibandingkan dengan arang hasil cetakan dengan menggunakankempa hidrolik. (Darnoko dan Guritno, 1995)

Kelebihan

1. Dapat menghasilkan panas pembakaran yang tinggi

2. Asap yang dihasilkan lebih sedikit daripada arang konvensional, sehingga meminimalisir pencemaran udara

3. Bentuknya lebih seragam dan menarik, karena dicetak dengan menggunakan alat cetak sederhana

4. Pembuatan bahan baku tidak menimbulkan masalah dan dapat mengurangi pencemaranlingkungan

5. Pada kondisi tertentu dapat menggantikan fungsi minyak tanah dan kayu bakar sebagai sumber energi bahan bakar untuk keperluan rumah tangga

6. Lebih murah bila dibandingkan dengan minyak tanah atau arang kayu

7. Masa bakar jauh lebih lama daripada arang biasa.

Terimakasih