LAPORAN PENELITIAN BRIKET AMPAS TEBU SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF F- , . . ..-f .(. .- . , . .. . . . . r.. .;; t - I - \\ -j - rnl . ..- . 1' . . .- --- -- Oleh: 1 . . .- ... - -. *.- , . i I ' . .MP-. ' .. ---4 ! Drs. Hasanuddin, MS. 1 =.,. \=I Penelitian ini dibiayai oleh: Dana DlPA Universitas Negeri Padang Surat Pejanjian Kontrak Nomor: 190/H351KP12010 Tanggal 1 Maret 2010 JURUSAN TEKNIK MESlN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI PADANG 201 0
37
Embed
1.repository.unp.ac.id/884/1/HASANUDDIN_27_11.pdf · limbah peternakan, sebagai bahan bakar adalah karena rendahnya informasi ... bahan bakar cair (minyak tanah) ... limbah padi dan
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
LAPORAN PENELITIAN
BRIKET AMPAS TEBU SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF
F-
, . . . . - f .(. . - . , . .. . . . ... r.. .;;
t - I - \\ -j - rnl . . .- . 1 ' . . .- --- -- Oleh: 1. . .- ... - -. *.- , . i
I ' . .MP-. ' .. ---4 !
Drs. Hasanuddin, MS. 1 =.,. \=I
Penelitian ini dibiayai oleh: Dana DlPA Universitas Negeri Padang
Surat Pe janjian Kontrak Nomor: 190/H351KP12010 Tanggal 1 Maret 2010
JURUSAN TEKNIK MESlN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI PADANG 201 0
HALAMAN PENGESAHAN LAPORAN HASlL PENELlTlAN DOSEN - DANA DlPA UNP
1 a. Judul Penelitian : Briket Ampas Tebu Sebagai Bahan Bakar Alternatif
b. Bidang llmu c. Kategori Penelitian
2. a. Ketua Peneliti Nama Lengkap dan Gelar Jenis Kelamin Go11 Pangkat dan NIP
Jabatan Fungsional Jabatan Struktural Jurusan / Fakultas
= Pusat Penelitian b. Alamat Ketua Peneliti
Kantor I Telp. / Fax Rumah ITelp
3. Jumlah Anggota Peneliti Nama
4. Lokasi Penelitian
5. Kerjasama dengan institusi lain 6. Lama Penelitian 7. Biaya yang diperlukan
: Teknik (Teknologi & Rekayasa) : Pengembangan llmu Teknik
1 a Judul Penelitian : Briket Ampas Tebu Sebagai Bahan . . Bakar Alternatif
b Bidang llmu : Teknik (Teknologi & Rekayasa)
2 Personalia a Ketua Peneliti
Nama Lengkap dan Gelar : Drs. Hasanuddin, MS. Pangkat /Gol./NI P : Pembina I 1V.a I
195505201980031 005 Fakultas I Jurusan : Teknik I Teknik Mesin
b Anggota Peneliti Nama Lengkap dan Gelar : Hendri Nurdin, MT. Pangkat /Gol./NIP : Penata Muda Tk. I I 1ll.b I
19730228200801 1007 Fakultas I Jurusan : Teknik / Teknik Mesin
3 Usul Penelitian : Telah direvisi sesuai saran
/ Padang, 20 Desember 2010
Pereviu I I
(Dr. Waskito, MT.) NIP. 19610808 198602 1 001
Ketua.Lembaga Penelitian
.
'NIP. 1'961 0722'1 98602 1 002
. . LI - ---- . .
I . . , , . . ; , < . \ L l h , i . ,. , . . . . . .
u T(,Y. 1 'I' '1 p;, "... 3 - --
PENGANTAR
Kegiatan penelitian mendukung pengembangan ilmu serta terapannya. Dalam ha1 ini, Lembaga Penelitian Universitas Negeri Padang berusaha mendorong dosen untuk melakukan penelitian sebagai bagian integral dari kegiatan mengajarnya, baik yang secara langsung dibiayai oleh dana Universitas Negeri Padang maupun dana dari sumber lain yang relevan atau bekerja sama dengan instansi terkait.
Sehubungan dengan itu, Lembaga Penelitian Universitas Negeri Padang bekerjasama dengan Pimpinan Universitas, telah memfasilitasi peneliti untuk melaksanakan penelitian tentang Briket Ampas Tebu Sebagai Bahan Bakar Altematif, berdasarkan Surat Keputusan Rektor Universitas Negeri Padang Nomor: 190/H35/KP/2010 Tanggal 1 Maret 201 0.
Kami menyambut gembira usaha yang dilakukan peneliti untuk menjawab berbagai permasalahan pembangunan, khususnya yang berkaitan dengan permasalahan penelitian tersebut di atas. Dengan selesainya penelitian ini, Lembaga Penelitian Universitas Negeri Padang akan dapat memberikan informasi yang dapat dipakai sebagai bagian upaya penting dalam peningkatan mutu pendidikan pada umumnya. Di samping itu, hasil penelitian ini juga diharapkan memberikan masukan bagi instansi terkait dalam rangka penyusunan kebijakan pembangunan.
Hasil penelitian ini telah ditelaah oleh tim pembahas usul dan laporan penelitian, kemudian untuk tujuan diseminasi, hasil penelitian ini telah diseminarkan ditingkat Universitas. Mudah-mudahan penelitian ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu pada umumnya dan khususnya peningkatan mutu staf akademik Universitas Negeri Padang.
Pada kesempatan ini, kami mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang membantu terlaksananya penelitian ini, terutama kepada pimpinan lembaga terkait yang menjadi objek penelitian, responden yang menjadi sample penelitian, dan tim pereviu Lembaga Penelitian Universitas Negeri Padang. Secara khusus, kami menyampaikan terima kasih kepada Rektor Universitas Negeri Padang yang telah berkenan memberi bantuan pendanaan bagi penelitian ini. Kami yakin tanpa dedikasi dan kerjasama yang terjalin selama ini, penelitian ini tidak akan dapat diselesaikan sebagaimana yang diharapkan dan semoga kerjasama yang baik akan menjadi lebih baik lagi di masa yang akan dating.
Terima kasih.
Ketergantungan yang tinggi terhadap bahan bakar minyak (BBM) membuat harga energi yang tidak bisa diperbarui ini terus meningkat. Meningkatnya jumlah penduduk dan taraf hidup masyarakat mengakibatkan bertambahnya jumlah energi yang dibutuhkan. Salah satu energi terbarukan yang mempunyai potensi besar di Indonesia adalah biomassa.
Rendahnya penggunaan biomassa dalam ha1 ini limbah pertanian dan limbah peternakan, sebagai bahan bakar adalah karena rendahnya informasi yang berkaitan dengan nilai kalor dan karakteristik pembakaran. Pemanfaatan limbah ampas tebu dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar yang dapat dijadikan briket.
Menjawab perrnasalahan tersebut di atas, diperlukan suatu penelitian mengenai kualitas briket ampas tebu sebagai bahan bakar alternatif terutama dilihat dari lama nyala api dan nilai kalor. Hal ini merupakan salah satu solusi yang tepat dalam menjawab permasalahan ini melakukan pemanfaatan limbah pertanian menjadi briket sebagai bahan bakar pengganti BBM.
Pembuatan briket menggunakan bahan utama berupa ampas tebu terlebih dahulu dicacah sampai halus dan ditimbang sesuai kebutuhan pemakaian 70%. Selanjutnya getah damar yang sudah kering dan dihaluskan dipersiapkan sebanyak 10%. Bahan pengikat briket digunakan tepung tapioka sebanyak 20%. Proses pembuatan briket dilakukan secara manual tanpa tekanan kompaksi. Briket ampas tebu ini dibuat berbentuk selinder dengan ukuran diamater k 50 mm dan tinggi k 45 mm. Briket ampas tebu yang telah kering kemudian dilakukan pengujian terhadap kualitasnya. Beberapa ha1 yang diuji menyangkut kualitas briket yaitu penetapan bahan kering dan nilai kalor briket. Pada pengujian ini digunakan alat bomb kalorimeter menurut standard ASTM D2015. Pengujian lama nyala api briket ampas tebu dilakukan pada tungku masak untuk mengetahui performanya.
Dari hasil penelitian ini diperoleh informasi mengenai karakteristik briket ampas tebu. Nilai kalor atas (HHV) briket ampas tebu rata-rata 18382,4 kJ/kg dan nilai kalor bawah (LHV) 15142,4 kJ/kg. Lama nyala api briket ampas tebu dapat berlangsung selama 87,93 menit dengan banyaknya briket 1000 gram. Pembakaran sempurna (complete combustion) dapat dicapai dengan pencampuran antara bahan bakar dan oksidator tepat atau baik, dengan rasio udara dan bahan bakar yang tepat. Dengan demikian pemakaian briket ampas tebu sebagai bahan bakar sangat dimungkinkan dan briket sangat berpotensi dijadikan sebagai bahan bakar padat pengganti bahan bakar cair (minyak tanah)
Kata-kata kunci: Briket ampas tebu, Biomassa, Nilai Kalor, Bomb kalorimeter
DAFTAR IS1
Halaman
HALAMAN PENGESAHAN HALAMAN IDENTITAS A. LAPORAN HASlL PENELlTlAN
PENGANTAR RINGKASAN DAFTAR IS1 DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang B. ldentifikasi Masalah C. Batasan Masalah D. Perumusan Masalah
BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Tanaman Tebu B. Biomassa C. Biobriket D. Proses Pembakaran Briket E. Nilai Kalor F. Limbah Lingkungan G. Pertanyaan Penelitian
BAB Ill TUJUAN DAN MANFAAT PENELlTlAN A. Tujuan Penelitian B. Manfaat Penelitian
BAB IV METODE PENELITIAN A. Jenis Penelitian B. Waktu dan Tempat C. Bahan dan Alat D. Metode Pelaksanaan E. Pengamatan F. Diagram Alir Penelitian
BAB V HASlL DAN PEMBAHASAN A. Lama Nyala Api B. Pengujian Nilai Kalor
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan B. Saran
iii iv v vi vii
DAFTAR KEPUSTAKAAN
DAFTAR TABEL
Tabel 1 Hasil Pengujian dan Kalkulasi Nilai Kalor
Halaman
24
Gambar
Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar Gambar
DAFTAR GAMBAR
Pembakaran yang sempurna, yang baik dan tidak sempurna Bahan Pembuatan Briket Pencetak Briket Tungku (Anglo) Alat Uji Bomb Kalorimeter Geometri dan Dimensi Briket Briket Ampas Tebu yang di produksi Diagram Alir Penelitian Spesimen Uji Tank Bahan Komposit Polimer
Halaman
vii
Laporan Hasii Penelitian DIPA-UNP 2010
BAB l
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Ketergantungan yang tinggi terhadap bahan bakar minyak (BBM)
membuat harga energi yang tidak bisa diperbarui ini terus meningkat.
Meningkatnya jurnlah penduduk dan taraf hidup masyarakat
mengakibatkan bertambahnya jumlah energi yang dibutuhkan. Krisis
energi dunia berakibat melonjaknya harga BBM lebih dari 200% sejak
pertengahan 2005 sampai sekarang ini, dengan harga sudah di atas
US$SOIbarrel. Harga minyak bumi yang sulit diprediksi dalam satu dekade
terakhir telah mendorong pengembangan bioenergi sebagai sumber
energi alternatif, di luar sumber energi fosil yang kian langka ('ri.?:ij;a
: 1 r . - . - L - - - --.-fin\ L.W: 17. 3 < 1 i i i j : ~ 0 : LL,VY! Lonjakan harga BBM membuat banyak negara
kelimpungan. Berbagai bentuk sumber energi telah digunakan rnanusia,
antara lain minyak bumi, batubara, gas alam, panas bumi dan sebagainya.
Meski telah lama dilakukan studi untuk mencari sumber energi terbarukan,
belum ada solusi nyata yang benar-benar bisa menyamai BBM. Yang
terbaru dan sudah mulai dikomersialkan adalah pemanfaatan minyak
sawit dan buah jarak untuk menghasilkan biofuel. Penggunaan bahan
bakar yang berasal dari hasil tambang saat ini masih lebih besar daripada
bahan bakar lainnya seperti biomassa. Salah satu energi terbarukan yang
mempunyai potensi besar di lndonesia adalah biomassa. Kini, para
ilmuwan tengah berupaya memanfaatkan limbah industri pangan untuk
menghasilkan energi yang dikenal dengan biomassa. Dalarn Kebijakan
Pengembangan Energi Terbarukan dan Koservasi Energi (Energi Hijau)
Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral yang dimaksud energi
biomasa meliputi kayu, limbah pertanianlperkebunanlhutan, komponen
organik dari industri dan rumah tangga. Sebagai negara agraris, lndonesia
mempunyai potensi energi biomassa yang besar (DESDM, 2004).
Laporan Hasil Penelitian DIPA-UNP 201 0
lndonesia memiliki bahan bakar biomassa yang melimpah seperti
limbah pertanian, limbah peternakan dan sebagainya, walaupun banyak
digunakan oleh masyarakat pedesaan sebagai bahan bakar, namun
pemanfaatannya belum optimal. Bahan bakar limbah pertanian masih
berkisar pada kayu dan sekam padi, sedangkan jerami, daun kering dan
limbah peternakan belum banyak digunakan.
Biomassa merupakan energi yang dihasilkan dari limbah industri
pangan, seperti limbah minyak kelapa sawit (CPO), limbah padi dan
limbah pabrik gula yaitu ampas tebu. Selain itu biomassa juga dapat
dikembangkan dengan memanfaatkan limbah pengembangan bioetanol
(tebu dan singkong), limbah biodiesel dan biooil (sawit dan jati).
Pengembangan biomassa yang memanfaatkan limbah pertanian,
kehutanan maupun industri perkebunan, bukan bahan pangan,
merupakan alternatif dalam pengembangan energi dari sumber terbarukan
yang akan menjadi pengganti BBM. Pemerintah telah mengeluarkan
ketentuan tentang empat tumbuhan untuk energi, yaitu tumbuhan sawit,
jarak, singkong dan tebu. Pasalnya, di abad 21 ini salah satu masalah
global yang sedang dihadapi banyak negara adalah kompetisi antara
kecukupan pangan, jaminan ketersediaan energi dan perlindungan
lingkungan. Mengingat pentingnya pengembangan biomassa itu,
diharapkan beberapa negara, termasuk lndonesia untuk bersama-sama
meneliti dan mengembangkan energi tersebut.
Tumbuhan yang paling cocok bagi lndonesia menurut konsep
adalah tanaman tebu genjah. Tanaman tebu merupakan alternatif sumber
energi yang potensial karena tebu menghasilkan biomassa berupa ampas
tebu (bagasse) dan daun tebu kering (daduk). Tebu juga tergolong
sebagai tanaman yang paling efektif dalam mengubah energi matahari
menjadi energi kimia dalam bentuk biomassa. Tanaman tebu mampu
memproduksi biomassa tidak kurang dari 100 tonlha dalam waktu kurang
dari 1 tahun. Dengan demikian, biomassa tebu merupakan sumber energi
Laporan Hasil Penelitian DIPA-UNP 2010 3
terbarukan yang potensial sebagai sumber energi ('ia:-~.ya Kti i i ; . l~~ .~a~-~ cj.+:-!
n.. t 8 ~ c t ~ li[.;sa, 20C.3).
Negara Indonesia yang terletak di kawasan tropis dengan sebagian
penduduknya masih bercocok tanam (agraris), merupakan salah satu
Negara penghasil tebu terbesar. Dengan luas lahan mencapai 373.816
tonlha dapat menghasilkan tebu sebanyak 84,91 tonlha
(www.deptan.go.id) dimana dari proses pengolahan keseluruhan tebu
tersebut menjadi gula dihasilkan 90 O h ampas tebu. Ampas tebu
merupakan limbah padat yang berasal dari perasan batang tebu untuk
diambil niranya. Limbah ini banyak mengandung serat dan gabus. Selama
ini pemanfaatan ampas tebu yang dihasilkan masih terbatas sebagai
pakan ternak, bahan baku pembuatan pupuk, pulp, particle board, bahan
bakar boiler di pabrik gula. Disamping terbatas, nilai ekonomi yang
diperoleh juga belum begitu tinggi, oleh karena itu diperlukan adanya
proses teknologi sehingga terjadi diversifikasi pemanfaatan lahan
pertanian yang ada, salah satunya dengan pembuatan briket ampas tebu
sebagai bahan bakar alternatif.
Sumber energi alternatif adalah salah satu solusi untuk mengatasi
masalah kebutuhan bahan bakar. Sumber energi alternatif tersebut adalah
energi biomassa dengan memanfaatkan berbagai limbah pertanian.
2is1-7asss dai-i ampas tebu dimanfaatkan menjadi briket sebagai bahan
bakar alternatif bagi masyarakat. Selain itu, energi biomassa juga
merupakan energi yang ramah lingkungan karena tidak menimbulkan
emisi gas buang. Karena banyaknya jenis biomassa yang belum
dimanfaatkan secara optimal, khususnya di Indonesia, maka penelitian-
penelitian yang ditujukan untuk pemanfaatan biomassa sebagai bahan
bakar, sangat diperlukan.
Berdasarkan wacana tersebut, diperlukan suatu kajian mengenai
evaluasi briket ampas tebu sebagai bahan bakar dalam rangka
pengembangan sumber energi alternatif pengganti BBM. Hal ini didukung
Laporan Hasil Penelitian DIPA-UNP 201 0 4
dengan pertimbangan bahwa ampas tebu mempunyai nilai kalor tinggi
untuk pembakaran.
B. ldentifikasi Masalah
Rendahnya penggunaan biomassa dalam ha1 ini limbah pertanian
dan limbah petemakan, sebagai bahan bakar adalah karena rendahnya
informasi yang berkaitan dengan nilai kalor dan karakteristik pembakaran.
Pada penelitian ini kajian yang dilakukan pada briket ampas tebu dari
limbah sisa penggilingan tebu. Pemanfaatan limbah ampas tebu dapat
dimanfaatkan sebagai bahan bakar yang dapat dijadikan briket. Briket
bahan bakar dibuat dari limbah ampas tebu dengan menggunakan
perekat tepung tapioka. Dengan melakukan perbandingan persentase
yang sesuai antara ampas tebu dan perekatnya. Sehingga didapatkan
briket sebagai bahan bakar alternatif yang memiliki nilai kalor pembakaran
sekaligus pengganti minyak tanah (kerosin). Pengujian lama nyala api dan
nilai kalor briket dilakukan untuk mengetahui kualitas briket yang
diproduksi.
C. Batasan Masalah
Penelitian ini dilakukan kajian karakteristik briket ampas tebu
sebagai bahan bakar yang merupakan perpaduan limbah ampas tebu dan
perekat (tepung tapioka). Metode yang dilakukan dalam pembuatan briket
dengan cara manual. Perbandingan ampas tebu dan perekat berdasarkan
ukuran briket yang berdiameter 50 mm. Pengujian karakteristik briket
berupa lama nyala api yang dibakar langsung dan nilai kalor briket ampas
tebu.
D. Perurnusan Masalah
Kebutuhan bahan bakar minyak (BBM) yang cukup besar di
masyarakat, baik industri kecil maupun industri menengah mengakibatkan
kekurangan sumber energi. Energi terbarukan sangat dibutuhkan dalam
Laporan Hasil Penelitian DIPA-UNP 2010 5
mengatasi kondisi ini. Untuk itu diperlukan pengembangan sebagai
sumber energi alternatif. Solusi yang tepat dalam menjawab
permasalahan ini melakukan pemanfaatan limbah pertanian menjadi briket
sebagai bahan bakar pengganti BBM. Berdasarkan uraian latar belakang
di atas, maka permasalahan yang diteliti dalam penelitian ini adalah
bagaimana kualitas briket ampas tebu sebagai bahan bakar alternatif
terutama dilihat dari lama nyala api dan nilai kalor. Dengan demikian
ruang lingkup penelitian ini mendalami besarnya nilai kalor yang
terkandung pada briket dengan menggunakan alat bomb kalorimeter.
Laporan Hasil Penelitian DIPA-UNP 2010
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Tanaman Tebu
Tebu (Saccharum officinarum) adalah tanaman yang ditanam untuk
bahan baku gula. Tanaman ini hanya dapat tumbuh di daerah beriklim
tropis. Tanaman ini termasuk jenis rumput-rumputan. Umur tanaman sejak
ditanam sampai bisa dipanen mencapai kurang lebih 1 tahun. Tebu
digiling kemudian diekstrak niranya, hasil samping dari proses giling ini
adalah ampas tebu. Tiap berproduksi, pabrik gula selalu menghasilkan
dua macam limbah padat, yaitu: ampas tebu (bagasse) dan blotong (filter
cake). Rata-rata ampas yang diperoleh dari proses giling 32 % tebu.
Dengan produksi tebu di Indonesia pada tahun 2007 sebesar 21 juta ton
potensi ampas yang dihasilkan sekitar 6 juta ton ampas per tahun.
Ampas tebu merupakan limbah padat yang berasal dari perasan
batang tebu untuk diambil niranya. Limbah ini banyak mengandung serat
dan gabus. Selama ini ampas tebu hanya digunakan sebagai bahan bakar
boiler. Ampas tebu selain dimanfaatkan sendiri oleh pabrik sebagai bahan
bakar pemasakan nira, juga dimanfaatkan oleh pabrik kertas sebagai pulp
campuran pembuat kertas. Apabila Pabrik gula dapat efisien dalam
penggunaan bahan bakar maka ada potensi ampas lebih. Potensi ampas
yang berlebih dapat dimanfaatkan untuk diproses sebagai produk turunan.
Ampas dapat diproses menjadi produk antara lain partikel board, plastik,
pith, xylitol, furfural. Kadangkala masyarakat sekitar pabrik memanfaatkan
ampas tebu sebagai bahan bakar. Ampas tebu ini memiliki aroma yang
segar dan mudah dikeringkan sehingga tidak menimbulkan bau busuk.
Ampas tebu mengandung abu 3,82%, lignin 22,09%, selulosa 37,65%,
sari 1,81%, pentosan 27,97%, Si02 3,01%. Komposisi kimia ampas tebu
meliputi; zat arang atau karbon (C) 23,7 %, zat cair atau hidrogen (H) 2 %,
zat asam Oksigen (0) 20 %, air atau W (H20) 50 % dan gula atau pol 3 %.
Berdasarkan bahan kering, ampas tebu adalah terdiri dari unsur C
Laporan Hasil Penelitian DIPA-UNP 2010 7
(carbon) 47 %, H (Hydrogen) 6,s %, 0 (Oxygen) 44 % dan abu (Ash) 2,5
%. Tiap kilogram ampas dengan kandungan gula sekitar 3 % akan
memiliki kalor sebesar 1825 kkal. Nilai bakar tersebut akan meningkat
dengan menurunnya kadar air dan gula dalam ampas.
B. Biomassa
Biomassa adalah suatu limbah benda padat yang bisa
dimanfaatkan lagi sebagai sumber bahan bakar selain batu bara (Syafi'i,
2003). Menurut Borrnan, 1998 bahwa biomassa merupakan bahan-bahan
organik yang berasal dari tumbuh-tumbuhan yang meliputi, dedaunan,
stopwatch, buret, pinset dan tungku masak atau anglo (Gambar 4).
Alat bomb kalorimeter (Gambar 5) merupakan suatu alat yang
digunakan untuk menentukan panas yang dibebaskan oleh suatu bahan
bakar dan oksigen pada volume tetap. . . - - - - - . .
Getah Damar
Tapioka Gambar 2. Bahan Pembuatan Briket
Gambar 3. Pencetak Briket -- - / - - -
Gambar 4. Tungku (Anglo)
Gambar 5. Alat Uji Bomb Kalorimeter
Laporan Hasil Penelitian DIPA-UNP 2010
D. Metode Pelaksanaan
Dalam penelitian ini dilakukan beberapa tahapan kegiatan. Diawali
dengan persiapan bahan dan alat beserta cetakan, pembuatan briket
ampas tebu dan pembuatan sampel uji nilai kalor.
Bahan utama berupa ampas tebu terlebih dahulu dicacah sampai
halus dan ditimbang sesuai kebutuhan pemakaian 70%. Selanjutnya
getah damar yang sudah kering dan dihaluskan dipersiapkan sebanyak
10%. Bahan pengikat briket digunakan tepung tapioka sebanyak 20%.
Setelah persiapan bahan selesai dilanjutkan dengan proses pembuatan
briket. Ampas tebu yang telah dicacah dengan mixer, serbuk getah damar
dan tepung tapioka dicampur dalam wadah dan diaduk beberapa menit
sampai benar-benar tercampur dengan merata. Kemudian air dimasukan
ke dalam wadah sambil di aduk lagi sampai air tersebut tercampur
dengan merata juga pada bahan-bahan campuran tadi. Campuran ini
diaduk terus sampai campuran tersebut mengempal seperti tanah
lempung. Proses pencetakan dilakukan dengan memasukan campuran
yang sudah mengempal tadi ke dalam cetakan sedikit demi sedikit sesuai
dengan ukuran beriket yang akan dibuat. Briket ampas tebu ini dibuat
berbentuk selinder dengan ukuran diamater + 50 mm dan tinggi + 45 mm.
Cetak seluruh campuran tersebut sampai selesai seluruhnya. Proses
pengeringan briket ampas tebu yang sudah di cetak kemudian dilakukan
proses pengeringan. Untuk mengeringkan briket dapat dijemur dengan
cahaya matahari, tetapi untuk mempercepat proses ini dilakukan dengan
memanggang briket dengan menggunakan open pemanas di atas tungku
sederhana. Tungku dapat terbuat dari tumpukan batu bata, dimana
dibawah open pemanas tersebut dinyalakan api untuk memanaskan open
pemanas. Pada saat proses ini harus diperhatikan Briket ampas tebu
harus benar-benar kering. Tempat penyimpanan briket ampas tebu tidak
diperlukan tempat khusus tetapi harus menghindarkan briket tidak terkena
air. Geometri dan dimensi briket yang diproduksi ditunjukkan pada
Gambar 6 dan Gambar 7.
Laporan Hasil Penelitian DIPA-UNP 2010 21
Gambar 6. Geometri dan Dimensi Briket 7
Gambar 7. Briket Ampas Tebu yang di produksi
Briket ampas tebu yang telah kering kemudian dilakukan pengujian
terhadap kualitasnya. Beberapa ha1 yang diuji menyangkut kualitas briket
yaitu penetapan bahan kering dan nilai kalor briket. Pada pengujian ini
digunakan alat bomb kalorimeter. Pengujian lama nyala api briket ampas
tebu dilakukan pada tungku masak untuk mengetahui performanya. Pada
pengujian nyala api ini dilakukan dengan mencoba memasak air pada
tungku masak dan akan dilihat banyaknya keterpakaian briket. Kemudian
dibandingkan dengan memasak air dengan kompor biasa yang berbahan
bakar minyak.
E. Pengamatan
Setelah beberapa sampel briket diuji pada bomb kalorimeter dan
mendapatkan beberapa data uji, selanjutnya dilakukan pengolahan data
uji dengan kalkulasi matematis dengan menggunakan persamaan yang
ada. Sehingga dari keseluruhan pengujian akan diketahui nilai kalor rata-
Laporan Hasil Penelitian DIPA-UNP 2010 22
rata briket. Demikian juga dengan pengujian lama nyala api briket
dianalisa secara teoritis dengan membandingkan hasilnya apabila
menggunakan bahan bakar minyak.
F. Diagram Alir Penelitian
Diagram alir penelitian seperti diperlihatkan pada Gambar 8.
/-
f Briket Ampas Tebu %bag.;'\\ ', Bahan Bakar Alternative I
I , Getah ,/ Ampas Tebu Tapioka '- --. .' Damar
1 Pembuatan Briket
,* Pengujian Briket - I I
7 I -
Uji Nilai Kalor a Uji Lama nyala api 1 (Bomb Kalorimeter) (Tunghu masak)
Kesimpulan dan Penulisan Laporan
L Selesai
Gambar 8. Diagram Alir Penelitian
Laporan Hasil Penelitian DIPA-UNP 2010
BAB V
HASlL DAN PEMBAHASAN
A. Lama Nyala Api
Dari penelitian yang dilakukan diperoleh karakteristik kualitas briket
ampas tebu sebagai bahan bakar. Pengujian pembakaran briket ampas
tebu dilakukan pada tungku (anglo) yang berisikan 15 buah briket (+ 500
gram). Sebelum dibakar terlebih dahulu satu briket di rendam dengan
minyak tanah (kerosin) dan diletakkan pada bagian atas. Pada awal
pembakaran briket menimbulkan asap. Beberapa saat kemudian briket
terbakar dan menimbulkan lidah api berwarna merah. Sekitar 10,27 menit
kemudian terlihat nyala api berwarna kebiruan yang menandakan
dimulainya menghitung lama nyala api. Proses pembakaran briket ampas
tebu dalam tungku (anglo) dapat dilihat pada Gambar 9. Waktu nyala api
dipengaruhi oleh perekat yang dicampurkan pada pembuatan briket,
dimana perekat hanya mengikat ampas tebu pada briket. Lama nyala api
juga dipengaruhi oleh banyaknya briket ampas tebu yang dibakar sebagai
bahan bakar. Kondisi nyala api ini dapat bertahan sekitar 43,96 menit
tanpa penambahan. Dengan menggunakan bahan bakar minyak tanah
(kerosin) sebanyak 1 liter pembakaran dapat bertahan + 60 menit.
Gambar 9. Proses Pembakaran Briket Ampas Tebu
Laporan Hasil Penelitian DIPA-UNP 2010
B. Pengujian Nilai Kalor
Dari hasil pengujian dengan menggunakan alat bomb kalorimeter
diperoleh nilai kalor atas (HHV) dan nilai kalor bawah (LHV). Dengan
menggunakan persamaan sebelumnya dapat dihitung Nilai kalor atas atau
higher heating value (HHV) dan nilai kalor bawah (LHV). Hasil pengujian
dan kalkulasi perhitungan nilai kalor seperti ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil Pengujian dan Kalkulasi Nilai Kalor
Berdasarkan kondisi bahan kering, komposisi kimia ampas tebu
akan mengalami perubahan dari kondisi basah. Komposisi kimianya terdiri
dari unsur C (carbon) 47 %, H (Hydrogen) 6,s %, 0 (Oxygen) 44 % dan
abu (Ash) 2,s %. Dengan berpedoman pada kondisi ini maka nilai kalor
ampas tebu dapat dihitung dengan menggunakan persamaan Dulong dan
Petit.
Nilai kalor atas (Higher Heating Value):
Sampel uji
1
2
3
maka:
Nilai kalor bawah (Lower Heating Value):
LHV = H W - 2400 (H,O + 9 H,) kJ/kg
T1
(Oc)
27,18
27,12
27,07
maka: LHV = 17398,5 - 2400 (0 + 9(0,065))
= 15994,5 W l kg
Rata-rata
T2
("c)
26,89
26,82
26,76
18382,4
0,05
0,05
0,05
15142,4
G
(Jlkg)
73529,6
73529,6
73529,6
HHV
(kJ1kg)
17647,l
18382,4
19117,7
LHV
(kJlkg)
14407,l
15142,4
15877,7
Laporan Hasil Penelitian DIPA-UNP 2010
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa:
1. Dapat dibuktikan dalam pembuatan biomassa dari limbah tanaman
dengan memanfaatkan ampas tebu menjadi briket bahan bakar
serta dapat diperoleh informasi mengenai karakteristiknya.
2. Nilai kalor atas (HHV) briket ampas tebu rata-rata 18382,4 kJ/kg
dan nilai kalor bawah (LHV) 15142,4 kJlkg. Nilai ini diperoleh
dengan pengujian menggunakan alat bomb kalorimeter. Jika
dibandingkan dengan minyak tanah yang memiliki nilai kalor
sebesar 11.100 kKal/kg (46465 kJkg) menunjukkan bahwa nilai
kalor briket ampas tebu hanya 40 % dari nilai kalor minyak tanah
3. Dapat dibuktikan bahwa briket ampas tebu merupakan bahan bakar
alternatif yang dapat digunakan oleh masyarakat. Lama nyala api
briket ampas tebu dapat berlangsung selama 43,96 menit dengan
banyaknya briket 500 gram. Untuk 1000 gram (1 kg) briket ampas
tebu lama penyalaan pembakaran mencapai waktu 87,93 menit
Jika dibandingkan dengan pembakaran dengan bahan bakar
minyak tanah (kerosin) lama pembakaran mencapai & 60 menit.
Dengan demikian pemakaian briket ampas tebu sebagai bahan
bakar sangat dimungkinkan dan briket sangat berpotensi dijadikan
sebagai bahan bakar padat pengganti bahan bakar cair (minyak
ianah)
B. Saran
Kegiatan penelitian yang telah dilaksanakan masih dapat
dilanjutkan lagi untuk mendapaikan kajian yang lebih spesifik mengenai
karakteristik briket ampas tebu. iiasii penelitian ini dapat diaunakan
sebaqai referensi dalam menqatasi limbah tanaman dan linakunnan.
Laporan Hasil Penelitian DIPA-UNP 2010 26
menjadi rekomendasi bagi pemerintah serta pengembangan penelitian
dilingkungan akademik dan masyarakat.
Laporan Hasil Peneiitian DIPA-UNP 2010
DAFTAR PUSTAKA
Borrnan, G.L., dan Ragland, K.W. (1998). Combustion Engineering, McGraw-Hill Book Co., Singapore.
Bureau of Energy Efficiency. (2004). Energy Efficiency in Thermal Utilities. Chapter 1.
Departernen Energi dan Surnber Daya Mineral (DESDM). (2004). Statistik Energi Indonesia.
Eddy dan Budi. (1990). Teknik Pembakaran Dasar dan Bahan Bakar, JTM-FTI-ITS, Surabaya.
Estela, A., (2002). Rice husk-an Alternative Fuel in Peru, Boiling Point No.48.
Grover, P.D. dan Mishra, S.K. (1996). Biomass Briquetting : Technology and Practices, Field Document No. 46, FAO-Regional Wood Energy Development Program (RWEDP) In Asia, Bangkok.
Harnbali, E., dkk. (2006). Jarak Pagar Tanaman Penghasil Biodiesel. Penebar Swadaya, Jakarta
M. M. Wakil. (1992). lnstalasi Pembangkit Daya, Jilid-1, Erlangga, Jakarta.
M. Syamsiro dan Hawin Saptoadi. (2007). Pembakaran Briket Biomassa Cangkang Kakao: Pengaruh Temperatur Udara Preheat, Seminar Nasional Teknologi (SNT), Yogyakarta, lSSN : 1978 - 9777.
Sudrajat, R. (1 983). Pengaruh Bahan Baku, Jenis Perekat, dan Tekanan Kempa Terhadap Kualitas Briket Arang. Laboran PPPHH No. 16517-17. Bogor.
Sulistyanto A. (2006). Karakteristik Pembakaran Biobriket Campuran Batubara dan Sabut Kelapa, Vol. 7 , No.2, pp 77-84
Laporan Hasil Penelitian DIPA-UNP 2010 28
Syafi'i, W., (2003). Hutan Sumber Energi Mass Depan, http://www . kompas.co.id. Harian kompas 15 april 2003
Yahya Kurniawan dan H. Santoso. (2009). Listrjk Sebagai Ko -Pr~duk !zr^,fe;)sia,' ,cabrj;i G G ; ~ , jdr:-:& Lif$sj-,g Pertapiaq, 26 j < j
United Nations Environment Programme. (2006). Bahan Bakar dan Pembakaran. www.energyefficiencyasia.org OUNEP 23