pembuatan briket arang

5/11/2018 pembuatan briket arang

1/6

PEMBUATAN BRIKET ARANG DARI TEMPURUNG KELAPA DENGANBAHAN PENGIKAT TETES TEBU DAN TAPIOKACHARCOAL BRIQUETTE PRODUCING FROM COCONUT SHELL

WITH MOLLASES AND TAPIOCA AS BINDING AGENTSut iyonoJ uru sa n T ek nik K im ia F ak ulta s T ek no lo gi In du stri-UPN "V e te ra n" J awa T im u rJ I. R aya R un gku t M ad ya - G un un g A nya r - S ura ba ya

Te lp . ( 031 )8782179

ABSTRAK

Tu ju an pene litia n in i a dala h un tu k meman fa a tk an tempu rung k e la pa dengan c a ra mengubah bentu ka ra ng men ja d i b rik e t s eh in gga dapa t d ig una k an s ebagai s umber ener gi a ltema tif. A dapun v a ria bel- va ria b elyang d ip ilih : s ebaga i va ri abe l t etap ya itu be ra t a ranQyang d ice tak , uku ran pa rti ke l a rang , suhu penge ri ngand an b en tu k b rike t ya ng d ice ta k. S eb ag ai va ria be l b eru ba h ya itu je nis p en gika t (b inder ) , perbandingankompos is i a rang dan peng ika t. s e rt a l ama penge ringan .Da ri has ll pene lit an d idapa tkan b r ik e t yang op timumyaitu b rik e t y a ng menggunak an bahan peng ik a t t ap io k a dengan pe rband in gan a ra ng tempu rung k e la padanta p io k a 1 : 0 , 3 dan lama penge rin gan 6 jam .Ka ta kuncl; T empu rung Ke lapa , Tap ioka ,B r i ke tA r ang , Te tes Tebu

AB STRACT

The a im o f th is s tud y w as to e xp lo it c oc on ut s he ll to p ro du ce c ha rc oa l b riq ue tte as a lte rn a tiv e e n e rg ys ou rc e. D e pe nd en t v aria ble s in th is re se arc h w ere c ha rc oa l b riq ue tte w e ig ht, c ha rc oa l p artic le s iz e, d ry in gte m pe ra tu re a nd m o ld ed b riq ue tte fo rm ,a nd th e in d~ pe nd en t v aria ble s w ere b in de r ty pe , th e ra tio o f c ha rc oa lcom pos itio n and b inde r, an d th e tim e o f d ry in g . T he resu lt o f th is s tud y con c lu d ed th a t the be s t q ua lffy o fb riq ue tte w a s o bta in ed fro m th e p ro ce ss u sin g ta pio ca as b in din g a ge nt w ith th e c om p os itio n ra tiO o f c oc on uts he ll c ha rc oa l to ta pio ca w a s 1: 0 .3 a nd 6 h ou rs tim e o f d ry in g.K e yw ord s : C o c on u t S h t;J lI,T a p io c a, C h a rc o al B r iq u ette , M o la s se s

PENDAHULUANIndones ia sa a t in i sedang bergerakm en jad i sebuah negara industri. Sebaga i

sua tu negara industri, ke lak Indones iapasti m em butuhkan sumber energ i yangbesar yang b lla tidak d ian tis ipas i se jaksekarang ten tunya akan m en jad im asa lah d i rnasa da tanq . Untukm enghadap l tan tangan masa lah energ id i m asa depan , m aka d icoba un tukm encari a lte rna tif sum ber energ i' la indengan memanfaa tkan brlket dar it~m purung ke lapa . Pem ilihan bahanJurnal Kimia dan Teknologi

tem purung ke lapa in i d ilakukan karenapem anfaa tan tem purung ke lapa in i m as ihkurang , seh ingga tu juan l pembuatanbrike t dan arang tempurung ke lapaada lah un tuk m endayagunakan danm en ingka tkan n ila i ekonom is tem purungke lapa . Pene litian in i be rtu juan un tukm engetahu i pengaruh [en ls bahanpereka t, konsen tras i pereka t dan lam apengeringan brike t te rhadap kua t tekandan n ila i ka lo r b rike t a rang tempurung kelapa.

217 ISSN 0216 . :. .. .1 63 X


2/6

T IN JAUAN PUS TAKAArang adalah salah satu sumberenergi biomasa yang mempunyai sifatlebih balk daripada kay.u bakar. Peran

arang dan kayu bakar sarnpal sekarangtetap bertahan sebagai salah satusumber energi yang sering digunakan. terutama oleh masyarakat pedesaan.Prospek penggunaan arang di Indonesiacukup bagus dan cenderung naik setiaptahun. Briket arang merupakan salahsatu alternatif yang dapat digunakan darisekian banyak alternatif sumber energidan mempunyai potensi yang cukupbesar sebagai pengganti bahan bakar. kerasin. Briket .adalah salah satuteknologi pemadatan (compaction) dalamkategori pemekatan (densification).Dalam pemekatan, materi ditekanmenjadi produk yang kompak (high bulkdensity), mengandung sedikit air,mempunyai ukuran, bentuk dan sifatyang sama.Proses karbonisasi adalahpemanasan suatu material biomasa padatemperatur relatif tinggi tanpa okslaenyang cukup : untuk terbakar Oumlahoksigen dibatasi) dengan tujuanmenghasilkan arang atau karbon. Proseskarbonisasi menyebabkan dekomposisitermal dan pembentukan arang sejalandengan destilasi. Berdasarkan kisaransuhunya, proses karbonisasi dapatdibagi menjadi tiga bagian, yaitu:1. Karbonisasi suhu rendah, dimanasuhunya berkisar antara 930 - 1380F2. Karbonisasi suhu menengah, dimanasuhunya berkisar antara 1380 -1650F3. Karbonisasi suhu tinggi dimanasuhunya berkisar antara 1650 -2150FKarbonisasi pada suhu rendah danmenengah, umum digunakan di Eropadan Asia, tetapi di Amerika Utara proseskarbonisasi pada suhu tinggi lebih seringdiaplikasikan (Kirk and Othmer,1965).Faktor-faktor yang berpengaruhpada proses karbonlsasi:1. Waktu karbonisasiWaktu karbonisasl, tergantung padajenis bahan yang akan diolah,misalnya kayu memerlukan waktu 5 -Jurna/ Kimia dan 7..:kn%gi 218

10 jam dan ampas tebu memerlukanwaktu 2 jam.2. Suhu karbonisasiKarbonisasi serutan kayu dilakukanpada suhu 200 - 400C, sabut kelapapada suhu 250 - 315C dan kulit kayupada suhu 150 - 215C.Pada proses pembakarantempurung kelapa yang terdiri darikarbohidrat yang sangat kompleks, akanmenyebabkan terjadinya suatu rentetanreaksi yaitu peruraian secara termalserta menimbulkan panas sebagai hasilperuraian dari bermacam-macamstruktur molekul. Pada suhu 275C, lignoselulosa tempurung kelapa mulai

melepaskan H20 dan gas CO2,disamping itu juga terbentuk arang danmetana (BPPI, 1983).Arang adalah suatu bahan padatberpori dan merupakan hasilpembakaran bahan yang mengandungunsur karbon. Sebagian besar dari pori-porinya masih tertutup denganhidrokarbon dan senyawa organik lain.Komponen arang terdiri dari karbon, abu,air, nitrogen dan sulfur.Arang tempurung adalah arangyang dibuat dengan cara karbonisasi daritempurung atau batok kelapa. Arangtempurung yang baik adalah yangberwarna hitam seragam dan jikaIdipatahkan atau dihancurkan, maka padapinggiran bekas patahannya tidakmengkilap. Sedangkan tempurungkelapa yang terlalu lamapembakarannya, (over burnt),menyebabkan terbentuknya arang yangmudah hancur dan blla dijatuhkan padabenda keras tidak akan berbunyi nyaring.Tempurunq yang tidak terbakar denganbaik (under burnt) akan berbunyi sepertilogam, dan pada bekas patahannya tidakmengkilap (BPPI, 1983).Menurut Sumargono (1999), briketarang adalah arang yang dirubah bentuk.ukuran dan kerapatannya dengan carapenekanan campuran serbuk arang danbahan perekat, kernudian dikeringkan.Pembuatan arang .briket diharapkanrnernberikan keuntunqan antara laindapat meningkatkan kerapatannyasehing98 volumenya menjadi berkurang,bentuk dan ukurannya dapat disesuaikan

ISSN 0216 - 163 X


3/6

dengan keperluan, tidak kotor, mudahdiangkut, tidak memakan tempat padawaktu penyimpanan dan pengirimanserta mempunyai nilai kalor yang cukuptinggi. Syarat briket aranq yang balk'ada l ah :1. Kekuatan briket. Briket merupakanbahan yang tidak mudah hancur, baikdalam pengangkutan maupunpenanganannya. Cukup kuatterhadap hentakan, gesekan dantekanan dalam keadaan dinginataupun panas (pijar). .2. Ukuran .dan bentuk sesuai denganyang dibutuhkan3. Bersih dalam penanganannya4. Mudah dibakar5. Dapat digunakan. sebagai bahanbakar yang tidak berasap, bisadilakukan proses karbonisasi6. Mempunyai sifat-sifat kimia dan fisikatertentu, misalnya porositas, beratjenis, kadar zat yang mudah menguap(vo/atile matter), kadar abu dan kadarair.Tempurung kelapa pada dasarnyamengandung unsur-unsur kimia seperti

karbon, hidrogen dan nitrogen disampingunsur-unsur mineral seperti kalium,kalsium dan magnesium. Unsur-unsurkimia seperti karbon, hidrogen, dannitrogen ini tergabung dalam bentuksenyawa organik yang merupakankandungan pokok dari tempurung kelapayaitu lignin, selulosa dan hemiselulosaserta bahan-bahan yang dapatdiekstraksi seperti gula dan gum sertasejumlah abu (Direktorat GiziDepartemen Kesehatan RI, 1981).Bahan baku yang terbaik untukpembuatan briket adalah tempurungyang berasal dan kelapa segar.Tempurung dan kelapa yang rnasihmuda (belum matang) tldak cocoksebagai bahan baku untuk pembuatanarang tempurung yang selanjutnya diolahmenjadi briket. Juga dalam tempurungyang basah, biasanya mengandungkotoran-kotoran seperti tanah danbahan-bahan asing lainnya sehinggatidak cocok digunakan sebagaibahanbaku untuk pembuatan arang tempurung.Dalam proses pembuatan arangtempurung yang dilakukan biasanyaJurna/ Kimia dan Teknologi 219

diperoleh hasil dibawah 30% dari berattempurung awal.Tetes merupakan salah satu hasilsamping proses pembuatan gula daritebu disamping arnpas dan blotong.Tetes sering digunakan sebagai bahanbaku proses pembuatan penyedapmakanan (MSG), alkohol, pakan temakdan pupuk cairo Tujuan penambahantetes adalah untuk menarik air danmembentuk tekstur yang padat ataumenggabungkan antara dua komponenyang akan direkatkan. Pemilihan danpenggunaan bahan perekat dilakukanberdasarkan beberapa hal, antara lainmsmpunyai daya serap yang baikterhadap air, harganya relatif rnurahserta mudah untuk mendapatkannya.Kekuatan perekat dipengaruhi oleh sifatperekat, alat dan teknik perekatan yangdigunakan.Pemakaian tetes sebagai bahanperekat menghasilkan briket yangmempunyai kekuatan tinggi, tetapi hanyamenimbulkan sedikit asap jika dibakar.Pemakaian bahan perekat lainnya,misalnya tar atau aspal akanmenghasilkan briket yang lebih tinggikekuatannya tetapi akan memberikanlebih banyak asap jika dibakar. Olehkarena itu bahan perekat tersebut kuranqcocok untuk pembuatan briket arangyang digunakan dalam rumah tangga.Bahan perekat dan zat patl (tapioka), akan menghasilkan a'rang briket yangtidak berasap dan tahan lama, tetapi nilaikalornya tidak tinggi.Tepung tapioka merupakangranula-granula pati yang banyakterdapat dalam sel umbi ketela pohon. Didalam sel umbi tersebut terdapat jugaprotein dan lemak dalam jumlah yangrelatif kecll, Pati merupakan polisakaridayang terdapat dalam keadaan melimpahdalam tepung tapioka. Pati ini tidak larutdalam air dingin, tetapi menyerap air danmengembang. Apabila dipanaskan,butiran pati akan membengkak danrnernbentuk ge.1yang rnenyerupal lem.Pati yang mengalami gelatinisasi inimudah dicerna dan pada proseshidrolisis akan pecah (Susanto, 1985)

ISSN 0216- 163 X


4/6

METODE PENEllTIANBahan-bahan yang digunakandalam penelitian ini adalah tempurungkelapa, tetes tebu dan taplcka. Alat-alatyang digunakan antara lain drum yangdilengkapi dengan lubang udara, cetakanbriket, bom kalorimeter dan alatpengukur kuat tekan.Variabel tetap yang dipilih dalampenelitian .ini adalah: berat arang yangdicetak 50 gram, ukuran partikel 30mesh, suhu pengering.an BOoe ,sedangkan variabel berubah terdiri dari:1. Jenis perekat yang digunakan : tetesdan tapioka.2. Konsentrasi bahan perekat yangdigunakan: 25~ 30, 35 'dan 40%(terhadap berat arang)3. Waktu pengeringan: 3, 4,5, dan 6 jam

HASll DAN PEMBAHASANHasil analisis nilai kuat tekan briketdengan bahan pengikat tetes, dapatdilihat pada gambar 1 berikut:

~ SL a m a P e n g e r if 1 g a ~ ijlnt

G am bar 1: G ra flk ku at te ka n te rh ad ap la mapenge rin gan dengan bahanpeng i ka t t e tes

Jurnal Kimia dan Tekno/ogi

Dari gambar 1, grafik kuat tekanbriket (kg/cm2) terhadap lamapengeringan briket Gam), terllhat untuklama pengeringan dari 3 hingga 5 jamnilai kuat tekan semakin meningkat. Halini disebabkan karena samakin lamawaktu pengeringan, kadar air dalambriket semakin menurun. Semakin kecilair yang terkandung pada briketrnenyebabkan briket menjadi semakinkeras sehingga kuat tekan menjadisemakin besar. Untuk lama pengeringan5 hingga 6 jam, nilai kuat tekan menurun.Hal ini disebabkan pemanasan yangberleblhan menyebabkan kerapuhanpada briket. Dari grafik tersebut, jugaterlihat bahwa semakin banyak tetesyang diberikan maka kuat tekan briketjuga meningkat, hal ini terjadi karenasemakin banyak tetes makahomogenitas campuran arang dan tetesmakin balk sehingga daya rekatnyasemakin besar yang mengakibatkandaya tekannya akan bertambah.

51r--------------"14 9

4 1

c 4 3~. .~ 41

37

$~---------------4 5L a m a P e n ge m g an ( j a m l

G am ba r 2 : G ra flk ku at te ka n te rh ad ap la mapenge rin gan dengan bahanpeng i ka t t ap ioka

Gambar 2, grafik kuat tekan(kg/cmf) terhadap lama penqerinqanGam) dengan bahan pengikat tapioka,220 ISSN0216-163 X


5/6

terlihat bahwa untuk lama pengeringandari 3 hingga 5 jam nilai kuat tekansemakin meningkat, hal ini disebabkan.semakln lama waktu pengeringan kadarair dalam briket semakin menurun.Semakin sedikit air yang terkandungpada briket menyebabkan briket rneniadlsemakin keras, sehingga kuat tekanmenjadi semakin besar. Untuk lamapengeringan 5 hingga 6 jam nilai kuattekan menurun. Hal lni disebabkankarena pemanasan yang berlebihanmenyebabkan kerapuhan pada briket.Dari grafik pada gambar 2 juga terlihatbahwa semakin banyak tapioka yangditambahkan maka kuat tekan briket jugarneruadl rnakln besar, Hal ini terjadikarena semakin banyak tapioka makahomo.genitas campuran arang dantapioka makin besar pula sehingga dayarekatnya semakin besar danmengakibatkan daya tekannyabertambah.Dari gambar 1 dan gambar 2terlihat bahwa kuat tekan briket yangmenggunakan bahan pengikat tapiokalebih besar dibandingkan kuat tekanbriket yang menggunakan bahanpengikat tetes. Hal ini terjadi karenatapioka bila dipanaskan dapatmembentuk gelatin yang rnernpunyardaya rekat yang sangat baik.Gambar 3 menunjukkan hubungannilai kalor (kal/g) dan lama pengeringanGam},. terlihat untuk lama pengerin~an;dari 3 hingga 6 jam nilai kalor briket:semakin meningkat karena kadar airyang terkandung di dalam briket semakinmenurun karena terjadinya penguapanair dalam briket sebagai akibatpemanasan dalam oven.Berkurangnya air yang terdapat didalam briket akan menyebabkan kaloryang dihasilkan dari pembakaran arangdan yang digunakan untuk menguapkanair yang terkandung dalam briketsemakin berkurang, sehingga kalor yangdihasilkan briket semakin besar. Darigambar 3, juga terlihat bahwa semakinbesar tetes yang" diberikan nila! ka lonbriket menjadi semakin kecil karenasemakin besar jumlah tetes yangdiberikan akan menyebabkan semakinJ u rn a l K im ia d an T ekn olo g i

besar pula kadar air yang terkandungpada briket.

6 1 0 0

5eOO+------,---~-_~~--,2 4 5 "7

L a m a P e n g er ln g a n ( j a m lr - -" I -r; iH2f" .l ~.. ! l "L I Te!esli'*i. Jell!$@\

~RJ"Q~l!"~!l>11i


6/6

:IiII!IImJ-I-----~---.--.-~~__I

7

5 2 0 0

4 SL a m a P e n g e r f n g a n { l a m )

I~::~~ t t :=~~Gam ba r 4 . G ra fik n ila i ka lo r denganbahan peng lk a t t ap lo k aGambar 3 dan gambar 4menunjukkan .bahwa nllal kalor briketyang menggunakan bahan pengikat teteslebih besar daripada nllai kalor briketyang menggunakan bahan pengikat

taploka, Hal ini disebabkan tetes yangmengandung gula mempunyai nilai kalor

Jurnal Kimia dan Tekn%gi

lebih. besar dibandingkan taploka yangtidak mengandunggula.I

KESIMPULAN

Dari hasil penelitian dapatdisimpulkan bahwa briket yang relatiflebih baik adalah briket yangmenggunakan bahan pengikat tapiokadengan perbandingan arang tempurungkelapa dan tapioka 1: 0,3 dan lamapengeringan 6 jam.DAFTAR PUSTAKA

B PP I. 1983 .. P en ge m ba ng an P em b ua ta n A ra ngT em pu ru ng K e la pa d i S u law es i U ta ra .Manado : 8PPI.

BPPI. 1983. P em bua ta n K a rb on A ktif d a nT em pu ru ng In ti S aw it. Jakarta:Departemen Per indust rian ,

D ire kto ra t G iz i D epa rtemen K eseh ata n R I. 19 81 .D a tta r K o m p os is i B a ha n M a ka na n.Ja ka rta : 8 ath ara K ary a A ks ara .

K irk, R . E . and O thmer D, F. 1965 . Encyc loped iaof C h em ic al T e ch no lo gy . 3 ed vol 4 , NewY ork: M e. G ra w H ill.

S umarg on o. 1 99 9, "P en gk ajia n P embuata n K ok asTem purung Kelapa dan Kokas Briket danBa tu Ba ra ". Bu /e tin P P TM .

Susa nto , T . 1 98 5. IIm u P an ga n d an G iz i. Malang :Faku lt as Pe rtan ian Un ive rs it as 8 raw ijaya.

222 ISSN 0216 - 163X

pembuatan briket arang

Documents