Page 1
BAHAN AJAR SISWA
PERALATAN DAN PEMANFAATAN BIOBRIKET DAN ASAP CAIR
Disusun:
Niamul Huda, ST., M.Pd
Editor: Drs. Iman Permana, M.Pd
Didukungi oleh:
TEACHING BIOMASS TECHNOLOGIES AT MEDIUM TECHNICAL SCHOOLS
Dikembangkan oleh:
ETC Foundation the Netherlands
Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Pusat Pengembangan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Bidang Mesin dan Teknik Industri/ TEDC Bandung 2014
Program Keahlian : TEKNIK ENERGI TERBARUKAN (1.18) Paket Keahlian : TEKNIK ENERGI BIOMASSA (062) Mata Pelajaran : BAHAN BAKAR NABATI
Page 2
i
KATA PENGANTAR
Buku Bahan ajar ini dimaksudkan untuk memandu peserta pendidikan dan
pelatihan kompetensi untuk melaksanakan tugas kegiatan belajar di tempat diklat
ataupun di tempat masing-masing. Dengan demikian diharapkan setiap peserta diklat
akan berusaha untuk melatih diri memecahkan berbagai persoalan sesuai dengan
tuntutan kompetensi yang akan dipilih.
Di dalam buku bahan ajar ini diberikan kegiatan belajar, tugas- tugas dan tes
formatif dimana seluruh kegiatan tersebut diharapkan dikerjakan/dilakukan secara man-
diri/kelompok oleh setiap peserta diklat untuk melatih kemampuan dirinya dalam
memecahkan berbagai persoalan
Dalam pelaksanaanya seluruh kegiatan dilakukan oleh setiap peserta/siswa
dengan arahan Pembimbing/Instruktur yang ditugaskan, dan pada akhir diklat seluruh
materi dari bahan ajar ini akan diujikan secara mandiri untuk memenuhi tuntutan
kompetensi dan standar pekerjaan/perusahaan.
Materi pembelajaran atau bahan dari bahan ajar dan tugas-tugas ini diambil dari
be-berapa buku referensi yang dipilih dan juga buku referensi tersebut sebagai bahan
bacaan yang dianjurkan untuk memperkaya penguasaan kompetensi peserta diklat.
Diharapkan setiap peserta pelatihan setelah mempelajari dan melaksanakan
semua petunjuk dari bahan ajar ini secara tuntas, akan mempunyai kompetensi sesuai
dengan tuntutan pekerjaan sebagai tenaga pelaksana pemeliharaan Teknik Energi
Terbarukan.
Bandung, Maret 2014
Kepala PPPPTK BMTI,
Dr. Dedy H. Karwan, MM
NIP. 19560930 198103 1 003
Page 3
ii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ........................................................................... i
DAFTAR ISI ................................................................................................ ii
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... iv
PETUNJUK PENGGUNAAN BAHAN AJAR ....................................................
v
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... 1
A. Latar Belakang ..................................................................................... 1
B. Deskripsi Bahan ajar .....................................................................................
1
C. Tujuan Pembelajaran .......................................................................... 1
D. Materi Pokok dan Sub Materi Pokok .................................................... 2
BAB II KEGIATAN PEMBELAJARAN ................................................................ 3
A. PROSES PEMBUATAN BIOBRIKET DAN ASAP CAIR ....................... 3
1. Deskripsi Materi .............................................................................. 3
2. Indikator Keberhasilan ................................................................ 3
3. Uraian Materi...................................................................................... 3
4. Latihan Soal dan Penugasan............................................................ 22
5. Rangkuman ..................................................................................... 23
6. Evaluasi Materi Pokok ............................................................... 24
7. Umpan Balik dan Tindak Lanjut .................................................... 24
B. INSTALASI RUMAH PRODUKSI BIOBRIKET DAN ASAP CAIR ....... 25
1. Deskripsi Materi................................................................................ 25
2. Indikator Keberhasilan ............................................................... 25
3. Uraian Materi .................................................................................... 25
4. Latihan Soal dan penugasan ............................................................ 29
5. Rangkuman ..................................................................................... 30
6. Evaluasi Materi Pokok ................................................................ 30
7. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ..................................................... 31
C. RANCANG BANGUN MESIN PENCETAK BRIKET DAN ASAP CAIR ..32
1. Deskripsi Materi ............................................................................ 32
2. Indikator Keberhasilan ................................................................ 32
Page 4
iii
3. Uraian................................................................................................. 32
4. Latihan Soal dan penugasan.............................................................. 54
5. Rangkuman ...................................................................................... 56
6. Evaluasi Materi Pokok ................................................................ 56
7. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ..................................................... 57
BAB III PENUTUP
A. KUNCI JAWABAN ................................ ......................................... 58
B. DAFTAR PUSTAKA .......................................................................... 59
Page 5
iv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1. Plastik penjemur
Gambar 3.2. Kawat streamin
Gambar 3.3. Streamin penjemur biobriket
Gambar 3.4. Oven pengering biobriket
Gambar 3.5. Bagan dapur pirolisis dan asap cair
Gambar 3.6. Recycling gas metan
Gambar 3.7. Reaktor pirolisis sebelum ditanam
Gambar 3.8. Reaktor pirolisis setelah ditanam
Gambar 3.9. Alat destilasi
Gambar 3.10. Mesin penggiling arang tempurung kelapa
Gambar 3.11. Mesin press briket tradisional
Gambar 3.12. Alat pengering briket
Gambar 3.13. Kompor briket
Gambar 3.14. Kompor gas
Gambar 3.15. Tabung gas
Gambar 3.16. Alat pengukur kadar air
Gambar 3.17. Termometer payung
Gambar 3.18. Timbangan digital
Gambar 3.19. Gelas ukur
Gambar 3.20. Timbangan beras
Gambar 3.21. Kalorimeter
Gambar 3.22. Jerigen plastik
Gambar 3.23. Botol/galon plastik
Gambar 3.24. Karung plastik
Gambar 3.25. Ember plastik
Gambar 3.26. Streaming kawat
Gambar 3.27. Kemasan biobriket 1 kg
Gambar 3.28. Kemasan asap cair dalam botol
Gambar 3.29. Kemasan asap cair dalam jerigen
Page 6
v
PETUNJUK PENGGUNAAN BAHAN AJAR
1. Baca semua isi dan petunjuk pembelajaran bahan ajar mulai halaman judul hingga
akhir bahan ajar ini. Ikuti semua petunjuk pembelajaran yang harus diikuti pada
setiap Kegiatan Belajar
2. Belajar dan bekerjalah dengan penuh tanggung jawab dan sepenuh hati, baik
secara kelompok maupun individual sesuai dengan tugas yang diberikan.
3. Kerjakan semua tugas yang diberikan dan kumpulkan sebanyak mungkin
informasi yang dibutuhkan untuk meningkatkan pemahaman Anda terhadap
bahan ajar ini.
4. Jagalah keselamatan dan keamanan kerja serta peralatan baik di kelas,
laboratorium maupun di lapangan.
5. Kompetensi yang dipelajari di dalam bahan ajar ini merupakan kompetensi
minimal. Oleh karena itu disarankan Anda mampu belajar lebih optimal.
6. Laporkan semua pengelamana belajar yang Anda peroleh baik tertulis maupun
lisan sesuai dengan tugas setiap bahan ajar.
Page 7
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sejak tahun 2005 pemerintah mulai memfokuskan lebih sistematis pada energi
terbarukan. Aplikasi energi terbarukan di Indonesia saat ini berlangsung di bidang
tenaga air, energi panas bumi, bio-energi, energi angin, energi surya, dan energi
pasang surut. Dalam Cetak Biru Pengelolaan Energi Nasional 2005-2025 (2005)
menunjukkan bahwa ada pemanfaatan yang belum jelas dari sumber energi
terbarukan: kapasitas terpasang hanya sebagian kecil dari potensi sumber energi
terbarukan yang berbeda. Untuk Micro Hydro Power (MHP) ini adalah 18%, tetapi
untuk energi terbarukan lain bahkan jauh lebih rendah, Untuk aplikasi biomassa ini
hanya 0,6%.UU Energi Nomor 30 Tahun 2007 merupakan dasar hukum energi
kebijakan pasokan Indonesia untuk melayani kebutuhan energi nasional, prioritas
kebijakan pengembangan energi, kebijakan pemanfaatan sumber daya energi
nasional dan saham energi nasional. Hukum menyatakan bahwa setiap warga
negara Indonesia memiliki hak untuk mengakses sumber-sumber energi modern.
Dalam Visi Energi 25/25 arah kebijakan energi nasional diuraikan. Kebijakan ini
bertujuan untuk meningkatkan pemanfaatan energi terbarukan menjadi 25% dari
total pasokan energi pada tahun 2025. Visi menunjukkan pergeseran dari
konsentrasi pada pasokan energi fosil ke energi terbarukan, setidaknya di mana
harga biaya energi fosil yang lebih tinggi.
B. Deskripsi Bahan ajar
Bahan ajar ini membahas tentang proses pembuatan biobriket dan asap cair,
instalasi rumah produksi biobriket dan asap cair dan rancang bangun mesin
pencetak briket dan asap cair.
C. Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari bahan ajar ini diharapkan peserta mampu :
Mengetahui bagian dan kegunaan peralatan biobriket dan asap cair
Mengetahui bentuk dan bahan pembuatan alat sesuai fungsinya
Memperbaiki kerusakan ringan sesuai fungsi alat biobriket dan asap cair
Page 8
2
Memodifikasi peralatan menjadi lebih efisien dan praktis
D. Materi Pokok dan Sub Materi Pokok
Proses proses pembuatan biobriket dan asap cair
o Pembuatan arang briket dengan proses pirolisis
o Pembuatan asap cair dengan proses destilasi
Instalasi rumah produksi biobriket dan asap cair
o Cara pengelolaan produksi biobriket dan asap cair
o Divisi-divisi pengelolaan produksi biobriket dan asap cair
Rancang bangun mesin pencetak briket dan asap cair
o Alat pengering
o Alat asap cair dan briket
o Alat pengemas
Page 9
3
BAB II
KEGIATAN PEMBELAJARAN
A. PROSES PEMBUATAN BIOBRIKET DAN ASAP CAIR
1. Deskripsi Materi
Materi proses pembuatan biobriket dan asap cair adalah materi yang
membahas proses pembuatan arang briket dari bahan dasar tempurung kelapa
dengan cara pirolisis dan penangkapan asap cair biobriket .
2. Indikator Keberhasilan
Diharapkan setelah mempelajari materi ini dapat:
a. Menjelaskan proses pembuatan arang briket dengan proses pirolisis
b. Memproduksi arang briket dengan kualiatas baik
c. Menjelaskan pembuatan asap cair dengan proses kondensasi
d. Memproduksi asap cair dengan kualiatas baik
3. Uraian Materi
a. Proses Pembuatan Biobriket
Tempurung kelapa yang dulu hanya digunakan sebagai bahan bakar skala
rumah, kini sudah merupakan bahan baku industri cukup penting. Produk yang
dihasilkan dari pengolahan tempurung adalah arang, arang aktif, tepung
tempurung, dan barang kerajinan.
Arang aktif dari tempurung kelapa memiliki daya saing yang kuat karena
mutunya tinggi dan tergolong sumber daya yang terbarukan. Selain digunakan
dalam industri farmasi, pertambangan, dan penjernihan, arang aktif sekarang
sudah dibuat untuk penyaring atau penjernih ruangan, yang dapat menyerap
polusi dan bau tidak sedap dalam ruangan. Pada bagian ujung pecahan
arangnya bercahaya dan bila dijatuhkan di atas lantai yang keras, pecahan
kepingannya menampakkan lingkaran yang terang (Palungkun, 2001).
Page 10
4
Gambar 2.1 Briket arang tempurung kelapa
Salah satu sumber energi alternatif yaitu pemanfaatan briket arang
tempurung kelapa. Bila dikembangkan sebagai bahan bakar pengganti minyak
tanah serta gas elpiji sangat memungkinkan, karena melimpahnya sampah
tempurung kelapa. Dewasa ini masyarakat mulai tertarik untuk
mengembangkan menjadi bahan bakar alternatif berbentuk biobriket dari
limbah tempurung kelapa.
Pemakaian briket arang tempurung kelapa merupakan langkah yang sesuai
bagi penduduk untuk mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil.
Disamping itu menjalankan usaha pembuatan briket arang tempurung kelapa
untuk memenuhi penduduk kelas menengah ke bawah terutama yang
berdomisili di daerah-daerah terpencil, juga dapat membidik beberapa pebisnis
kuliner yang belakangan ini mulai memakai bahan bakar alternatif berbentuk
briket arang (biobriket) untuk mengurangi ketergantungan mereka pada bahan
bakar minyak tanah serta gas elpiji yang harganya makin hari semakin
melambung tinggi.
Pembuatan biobriket ini dapat menggunakan berbagai macam bahan baku
arang yang berupa limbah dan non limbah. Pada kesempatan ini briket arang
yang dikembangkan dari tempurung kelapa yang biasanya hanya merupakan
limbah pada industri pembuatan minyak kelapa. Pada tahun 2000 volume
ekspor minyak kelapa mencapai 735 ribu ton (Anonim, 2003) yang dampaknya
semakin banyaknya tempurung kelapa yang tidak dimanfaatkan secara optimal
dan menjadi limbah industri.
Page 11
5
Dengan adanya ilmu pengetahuan dan teknologi yang semakin
berkembang, limbah tempurung kelapa ini dapat diproses menjadi produk
olahan yang lebih bermanfaat. Pembuatan briket arang merupakan salah satu
cara untuk menanggulangi limbah tempurung kelapa yang dapat dijadikan
sebagai sumber energi alternatif.
Gambar 2.2, berikut ini diagram alir teknologi pengolahan tempurung kelapa
yang bisa dimanfaatkan untuk bermacam-macam keperluan.
Berbagai macam metoda digunakan untuk menghasilkan arang, dari
metode sederhana hingga menggunakan peralatan yang lebih modern.
Sebagian besar masyarakat masih menggunakan metode sederhana untuk
menghasilkan arang. Metode ini menggunakan ruang pembakaran berupa
lubang di dalam tanah, dapur pengarangan, maupun drum pengarangan
(gambar 2.3).
TEKNOLOGI PENGOLAHAN TEMPURUNG
TEMPURUNG
Arang Tempurung Liquid Smoke
Briket Karbonaktif
KarbonBlack
Pengawet
BahanBakar
Filter &Absorber
FillerKaret
Penggumpalan
lateks Ikan
Bakso
Tahu
CitaRasaAsap
Daging
Ikan
Gambar 2.2 Diagram alir teknologi pengolahan tempurung kelapa
Pembakaran dengan metode ini memakan waktu cukup lama, untuk
pembakaran dengan lubang di dalam tanah memerlukan waktu 6 – 7 hari
(Palungkun, 2001).
Page 12
6
Gambar 2.3 Drum pengarangan
Peralatan yang lebih modern untuk pembuatan arang dilengkapi dengan
alat pengatur suhu pemanasan, sehingga suhu pengarangan dapat diketahui.
Selain itu asap yang dihasilkan tidak langsung dibuang ke lingkungan tetapi
dikondensasi menjadi asap cair.
Beberapa keuntungan pembuatan arang dengan metode modern (gambar
2.4), dibandingkan metode sederhana yaitu jumlah arang yang dihasilkan lebih
banyak, proses karbonisasi lebih cepat, asap yang dihasilkan selama proses
karbonisasi dapat dijadikan asap cair sehingga mengurangi pencemaran
lingkungan. Arang yang dihasilkan dari proses pengarangan dikatakan baik jika
arang berwarna hitam merata dan tidak mengandung kotoran. Pada bagian
ujung pecahan arangnya bercahaya dan bila dijatuhkan di atas lantai yang
keras, pecahan kepingannya menampakkan lingkaran yang memantulkan
cahaya.
Page 13
7
Gambar 2.4 dapur pirolisis dan destilasi
Pembuatan briket arang dengan cara arang dijadikan serbuk terlebih
dahulu, selanjutnya serbuk arang dicampur perekat dan dicetak. Bentuk dan
ukuran briket arang dapat dimodifikasi sehingga lebih praktis dalam
penggunaannya sebagai bahan bakar rumah tangga ( Hartoyo dkk, 1978).
Dilihat dari manfaat briket arang tempurung kelapa yang dapat digunakan
sebagai sumber energi alternatif, maka untuk mengetahui kualitas briket arang
yang dihasilkan, dari proses pembuatan sampai dengan pengujian perlu
dilakukan beberapa hal, yaitu:
1) Penyiapan Bahan Baku
Tempurung kelapa merupakan bagian yang paling keras dari buah kelapa
yang termasuk golongan kayu keras dengan kadar air sekitar 6-9% (dihitung
berdasarkan berat kering) dan terutama tersusun dari lignin, selulosa dan
hemiselulosa (Woodroof, 1970). Komposisi penyusun tempurung kelapa dapat
dilihat pada tabel 2.1.
Page 14
8
Tabel 2.1 Komposisi penyusun tempurung kelapa
Penyusun Tempurung Jumlah ( % )
Lignin 36,51
Selulosa 33,61
Hemiselulosa 19,27
Pemilihan bahan baku tempurung kelapa yang akan dijadikan arang harus
tempurung yang bersih dan berasal dari kelapa yang tua. Selain itu bahan
harus kering, agar proses pembakarannya berlangsung lebih cepat dan tidak
menghasilkan banyak asap (Palungkun, 2001).
2) Pemrosesan
Bahan baku tempurung yang sudah dipilih dilakukan proses pirolisis,. Pada
saat tempurung kelapa dipirolisis, maka akan terjadi rangkaian proses
peruraian penyusun tempurung kelapa yang akan menghasilkan arang, tar
dan gas (Hartoyo dkk, 1978).
Pirolisis adalah proses pemanasan suatu zat sehingga terjadi peruraian
komponen kimia tanpa adanya oksigen. Dalam pembuatan arang dari kayu
melalui proses pirolisis akan terjadi proses perubahan komponen kimia kayu
menjadi arang, yang terjadi pada suhu 200 oC – 500 oC (Djatmiko dkk, 1981).
Tiga komponen utama kayu adalah selulosa, hemiselulosa, dan lignin, ketiga
polimer struktur ini bervariasi tergantung dari jenis kayu. Senyawa lain seperti
resin terdapat dalam jumlah kecil (Kollman dan Cote, 1984).
Proses Pirolisis kayu menurut Nicholas (1973) dibagi menjadi 2 bagian:
a) Tahap suhu rendah (0 0C – 200 0C)
Pada tahap ini terjadi reaksi endotermis, yaitu reaksi yang menyerap
panas, artinya panas yang dihasilkan dari reaksi tersebut lebih rendah
dari panas yang diterima. Reaksi ini pada intinya adalah proses
menguapkan air, walaupun titik didih air adalah 100 0C tetapi untuk
menguapkan air yang berada di dinding sel diperlukan suhu sampai 200
Page 15
9
0C. Meskipun lambat terjadi pula proses dekomposisi kayu. Walaupun
kekuatan kayu naik seiring menurunnya kadar air kayu, namun perlahan
akan menurun jika sudah di atas 100 0C. Proses pirolisis berjalan pelan
namun kayu tidak sampai terbakar. Kelembaban tinggi akibat proses
penguapan air.
b) Tahap suhu tinggi (di atas 200 0C)
Tahap ini merupakan reaksi eksotermis , yaitu reaksi yang menghasilkan
panas artinya panas yang dihasilkan dari reaksi ini lebih besar dari yang
diterima. Pada tahap ini proses dekomposisi meningkat pesat,
dimulai dari terjadinya proses dekomposisi komponen kayu misalkan
hemiselulosa, selulosa dan lignin.
Hemiselulosa terdekomposisi pada suhu 200 0C sampai 250 0C,,
selulosa mulai 280 0C dan berakhir pada 300 0C sampai 350 0C,,
sementara lignin mulai terdekomposisi pada suhu 300 0C sampai 350 0C
dan berakhir pada suhu 400 0C sampai 450 0C.
Pada permulaan pirolisis dihasilkan gas-gas yang mudah terbakar seperti
CO, metana, metanol, formaldehid dan asam asetat. Proses pirolisis
selanjutnya menghasilkan tar, termasuk di dalamnya adalah furfural dan
derivatif furan sebagai hasil dekomposisi dari pentosan, kemudian glukosa
sebagai hasil dekomposisi selulosa dan berbagai macam senyawa aromatik
(fenol, xilenol) sebagai hasil dekomposisi lignin. Semua hasil dekomposisi
menguap bersamaan dengan meningkatnya suhu pirolisis dan residu yang
tertinggal adalah arang.
Adapun proses pirolisis komponen utama kayu adalah sebagai berikut:
a) Pirolisis Selulosa (gambar 2.5)
Selulosa adalah makromolekul yang dihasilkan dari kondensasi linear
struktur heterosiklis molekul glukosa. Selulosa terdiri dari 100-1000 unit
glukosa. Fengel dan Wegener (1995), menyatakan bahwa pirolisis
selulosa berlangsung dalam dua tahap.
Girard (1992), menjelaskan bahwa pirolisis selulosa terdiri dari dua
tahap:
(1) Reaksi pertama merupakan hidrolisis asam diikuti dengan dehidrasi
menghasilkan glukosa.
Page 16
10
(2) Reaksi kedua adalah pembentukan asam asetat dan homolognya,
bersama-sama dengan air dan kadang-kadang sejumlah furan dan
fenol.
Gambar 2.5 Struktur selulosa dan reaksi pirolisis pentosan (Girard, 1992)
b) Pirolisis Hemiselulosa
Hemiselulosa merupakan polisakarida dengan berat molekul yang
relatif rendah dan terdapat dalam dinding sel tanaman bersama-sama
dengan lignin dan selulosa. Rantai molekul hemiselulosa jauh lebih
pendek dibandingkan dengan selulosa ( Fengel dan Wegener, 1995).
Hemiselulosa tersusun dari heksosan (C6H10O5) dan pentosan
(C5H8O4). Perbandingan heksosan dan pentosan adalah bervariasi
tergantung pada jenis kayu tetapi pada umumnya kandungan pentosan
adalah 14-19 % dari berat kayu dan heksosan 3-6 % dari berat kayu.
Golongan pentosan terdiri dari dua senyawa, yaitu silan dan araban,
yang mana masing-masing berbeda struktur dasar molekulnya. Pada
umumnya kandungan araban dalam kayu lebih banyak daripada
kandungan silan. Golongan heksosan juga terdiri dari dua senyawa
yaitu mannan dan galaktan. Pirolisis pentosan menghasilkan furfural,
furan dan derivatnya beserta satu seri panjang asam-asam karboksilat.
Page 17
11
Pirolisis heksosan terutama menghasilkan asam asetat dan
homolognya (Girard, 1992).
Gambar 2.6 Reaksi pirolisis pentosan (Girard, 1992)
c) Pirolisis Lignin
Lignin merupakan sebuah polimer yang mempunyai berat molekul
tinggi. Senyawa-senyawa yang diperoleh dari pirolisis struktur dasar
lignin berperanan penting dalam memberikan aroma asap produk
asapan. Senyawa ini adalah fenol, eter fenol seperti guaiakol (2-
metoksifenol), siringol (1,6 dimetoksi fenol) dan homolog serta
derivatnya (Girard,1992).
Struktur kimia lignin antara kayu keras dan kayu lunak berbeda jenis
pada senyawa metoksi dalam cincin aromatiknya, sehingga
menyebabkan perbedaan pada hasil pirolisisnya. Pembakaran kayu
lunak terutama menghasilkan quaikol, sedangkan kayu keras
menghasilkan siringol (Girard, 1992).
Page 18
12
Setelah proses pirolisis selesai diperoleh bahan arang tempurung,
kemudian dilanjutkan proses pembuatan briket arang tempurung dengan cara
berikut:
a) Pembuatan Serbuk
Tempurung kelapa yang telah menjadi arang, kemudian dibuat serbuk
yaitu digiling dengan mesin penggiling dan ditumbuk. Serbuk yang telah
diperoleh disaring dengan saringan 20 mesh dan tertahan 42 mesh.
Serbuk arang siap digunakan untuk pembuatan briket.
b) Pembuatan Pasta Briket
Pasta briket dibuat dengan mencampur bahan perekat pati dengan
serbuk arang tempurung menggunakan perbandingan 1 : 25. Perekat
pati dibuat dengan campuran pati dan air dengan perbandingan 1 : 8.
Campuran dipanaskan sampai campuran matang. Setelah perekat pati
matang kemudian dicampurkan secara merata dengan serbuk arang
tempurung secara manual ataupun menggunakan mesin pengaduk.
c) Pencetakan briket
Setelah adonan briket jadi, kemudian adonan dimasukkan ke dalam alat
cetak briket. Briket arang yang telah dicetak kemudian dikeringkan.
Proses pengeringan bisa dilakukan secara manual di bawah terik
matahari (selama 3 - 4 hari) atau dengan menggunakan oven pada
suhu oven 60 oC selama 24 jam ( sebelum dimasukkan oven briket
diangin-anginkan terlebih dahulu minimal 12 jam).
3) Pengujian Hasil
Kualitas briket arang pada umumnya ditentukan berdasarkan: ukuran
serbuk, sifat fisika dan kimia serta nilai kalor. Sifat fisika dan kimia briket
arang meliputi: kadar air, kadar abu, berat jenis, kadar zat mudah menguap
dan nilai kalor (Soeparno, 1992).
Sebagai pembanding dalam pengujian kualitas arang dan briket arang
biasanya menggunakan standar kualitas Jepang.
Page 19
13
Tabel 2. 2 Sifat fisika dan kimia briket arang Standar Jepang.
SIFAT ARANG STANDAR JEPANG
Kadar air <6 %
Kadar abu 3 – 6 %
Zat mudah menguap 25 – 30 %
Nilai kalor 6000 – 7000 kal/g
Berat jenis 1 – 1,2
(Hartoyo dkk, 1978)
Kualitas briket arang ini ditentukan berdasarkan tujuan penggunaannya
atau disesuaikan dengan permintaan konsumen terutama untuk industri dan
ekspor (Palungkun, 2001).
Ada beberapa faktor yang berpengaruh terhadap kualitas briket arang
sebagai berikut:
Rendemen
Rendemen merupakan berat arang yang dihasilkan dibagi berat bahan
baku yang dihitung dalam persen. Besarnya rendemen arang dari jenis-
jenis kayu di Indonesia bervariasi cukup besar yaitu antara 21,1% -
40,8% (Hartoyo dan Nurhayati, 1976). Rendemen arang yang dihasilkan
dipengaruhi oleh beberapa faktor berikut:
(1) Pemananasan dan tekanan dalam tanur.
(2) Umur bahan baku briket.
(3) Berat jenis bahan baku briket.
(4) Komposisi kimia bahan briket.
Oleh karena itu rendemen arang yang dihasilkan akan bervariasi
persentasenya.
Nilai kalor
Nilai kalor merupakan jumlah satuan panas yang dihasilkan persatuan
bobot dari proses pembakaran dengan oksigen dari suatu bahan yang
Page 20
14
mudah terbakar. Nilai kalor dinyatakan dalam satuan kal/g (Syachry,
1983). Penelitian Hartoyo dan Nurhayati (1976) besarnya nilai kalor
untuk jenis-jenis kayu di Indonesia berkisar antara 5059 – 7752 kal/g.
Sedangkan dalam penelitian Nurhayati dkk (1999) diperoleh nilai kalor
arang tempurung kelapa berkisar antara 4267,87 – 7512,62 kal/g.
Berat jenis
Berat jenis adalah salah satu sifat fisika suatu senyawa yang paling
penting. Berat jenis berhubungan dengan kerapatan. Kerapatan akan
memberikan pengaruh terhadap nilai kalor suatu bahan, kerapatan yang
tinggi cenderung memberi nilai kalor yang tinggi dibandingkan yang
berkerapatan rendah (Soeparno, 1992).
Haygreen dan Bowyer (1989) mendefinisikan berat jenis sebagai
perbandingan antara kerapatan kayu (atas dasar berat kering tanur dan
volume pada kandungan air yang telah ditentukan) dengan kerapatan air
pada suhu 4 oC. Perhitungan berat jenis banyak disederhanakan dalam
sistem matrik, karena 1 cm3 air beratnya tepat 1 gram. Jadi berat jenis
dapat dihitung secara langsung dengan membagi berat dalam gram dan
volume dalam cm3. Mengingat berat jenis merupakan perbandingan
kerapatan maka berat jenis tidak memiliki satuan dan nilainya berubah-
ubah sesuai kadar air dalam kayu. Penelitian Sudrajat (1983)
menghasilkan berat jenis briket arang berkisar antara 0,45 – 1,03.
Kadar air
Keberadaan air dalam kayu dan produk olahannya berkaitan erat dengan
sifat higroskopis kayu, di mana kayu mempunyai sifat afinitas yang besar
terhadap air sehingga kayu tidak pernah kering sama sekali (Brown dkk,
1952).
Kadar air didefinisikan sebagai berat air yang dinyatakan dalam persen
berat kering tanur. Semakin tinggi kadar air maka semakin besar energi
yang dibutuhkan untuk menguapkan air. Dalam proses ini terjadi proses
karbonisasi tidak sempurna sehingga kualitas air yang dihasilkan jelek
(Haygreen dan Bowyer, 1989).
Haygreen dan Bowyer (1989) berpendapat bahwa kadar air akan
berpengaruh pada nilai kalor yang dihasilkan di mana semakin tinggi
Page 21
15
kadar air maka nilai kalor yang dihasilkan semakin rendah. Semakin
tinggi kadar air dalam arang maka dalam proses pembakarannya akan
dibutuhkan kalor yang besar untuk mengeluarkan air menjadi uap
sehingga energi yang tersisa dalam arang tersebut menjadi lebih kecil.
Nurhayati dkk (1999) dalam penelitiannya menghasilkan kadar air briket
arang dari tempurung kelapa berkisar antara 1,12 -7,40 %. Sedangkan
penelitian Soeparno dkk(1999) menghasilkan kadar air briket arang rata-
rata 1,751%.
Kadar Abu
Salah satu bagian arang yang ada dalam sisa pembakaran adalah abu
yang merupakan mineral. Abu terdiri dari bahan mineral seperti
lempung, silika, kalsium serta magnesium oksida. Semakin besar
kadar abu berarti kualitasnya semakin jelek. Biasanya kadar abu briket
arang antara 0,5 – 5% (Anonim, 1985).
Penelitian Soeparno (1999) menghasilkan kadar abu briket arang dari
serbuk pinus rata-rata sebesar 5,117%. Nurhayati dkk(1999) dalam
penelitiannya menghasilkan kadar abu briket arang dari tempurung
kelapa antara 0,84 – 5,17%.
Kadar zat mudah menguap
Zat mudah menguap dalam briket arang bukan merupakan komponen
penyusun arang, tetapi merupakan hasil dekomposisi zat-zat penyusun
arang akibat proses pemanasan. Kadar zat mudah menguap dalam
arang selain air dapat dihitung dengan menguapkan semua zat-zat
menguap dalam arang selain air.Hartoyo dkk (1978) mengemukakan
bahwa suhu yang digunakan dalam proses pembuatan arang akan
mempengaruhi besarnya kadar zat mudah menguap. Pendapat ini juga
didukung oleh Nurhayati dkk (1999) yang menyatakan bahwa kadar zat
mudah menguap dapat diperkecil bila suhu pengarangan dinaikkan.
Dalam penelitian Nurhayati dkk (1999) dihasilkan kadar zat mudah
menguap untuk briket arang tempurung kelapa sebesar 6,54 – 72,33%.
Page 22
16
b. Proses Pembuatan Asap Cair
Asap diartikan sebagai suatu suspensi partikel-partikel padat dan cair
dalam medium gas (Girard, 1992). Sedangkan asap cair menurut Darmadji
(1997) merupakan campuran larutan dari dispersi asap kayu dalam air yang
dibuat dengan mengkondensasikan asap hasil pirolisis kayu.
Penggunaan asap cair terutama dikaitkan dengan sifat-sifat fungsional
asap cair, diantaranya adalah sebagai antioksidan, antibakteri, antijamur, dan
potensinya dalam pembentukan warna coklat pada produk. Asap cair dapat
diaplikasikan pada bahan pangan karena dapat berperan dalam pengawetan
bahan pangan. Cara pengawetan tradisional biasanya dilakukan dengan
pengasapan. Beberapa teknik pengasapan dapat dilakukan pada temperatur di
atas 70 0C kemudian bahan diasap langsung di atas sumber asap. Saat ini
sedang dikembangkan metode pengawetan yang lain yaitu menggunakan
metode pengasapan asap cair dengan mencelupkan bahan pada larutan asap
atau menyemprotkan larutan asap pada bahan kemudian produk dikeringkan
(Girard, 1992)
Asap cair dapat diperoleh dengan cara pirolisis tempurung kelapa kemudian
dilakukan kondensasi. Untuk aplikasi asap cair, perlu dilakukan pemisahan
komponen tar, karena terikutnya komponen ini dapat memberikan kenampakan
yang jelek. Salah satu cara untuk memisahkan tar adalah dengan perlakuan
destilasi untuk memperoleh sifat organoleptik yang diinginkan. Menurut Yuwanti
dkk (1999) proses destilasi terhadap asap cair juga dapat menghilangkan
senyawa yang tidak diinginkan dalam asap cair seperti hidrokarbon karsinogen
dan residu tar.
Asap cair mengandung berbagai senyawa yang terbentuk karena terjadinya
pirolisis tiga komponen kayu yaitu selulosa, hemiselulosa dan lignin. Lebih dari
400 senyawa kimia dalam asap telah berhasil diidentifikasi. Komponen-
komponen tersebut ditemukan dalam jumlah yang bervariasi tergantung jenis
kayu, umur tanaman sumber kayu, dan kondisi pertumbuhan kayu seperti iklim
dan tanah. Komponen-komponen tersebut meliputi asam yang dapat
mempengaruhi citarasa, pH dan umur simpan produk asapan; karbonil yang
bereaksi dengan protein dan membentuk pewarnaan coklat dan fenol yang
merupakan pembentuk utama aroma dan menunjukkan aktivitas antioksidan
Page 23
17
(Astuti, 2000). Selain itu Fatimah (1998) menyatakan golongan-golongan
senyawa penyusun asap cair adalah air (11-92 %), fenol (0,2-2,9 %), asam (2,8-
9,5 %), karbonil (2,6-4,0 %) dan tar (1-7 %).
Kandungan senyawa-senyawa penyusun asap cair sangat menentukan
sifat organoleptik asap cair serta menentukan kualitas produk pengasapan.
Komposisi dan sifat organoleptik asap cair sangat tergantung pada sifat kayu,
temperatur pirolisis, jumlah oksigen, kelembaban kayu, ukuran partikel
kayu serta alat pembuatan asap cair (Girard, 1992).
Adapun komponen-komponen penyusun asap cair meliputi:
1) Senyawa fenol
Senyawa fenol diduga berperan sebagai antioksidan sehingga dapat
memperpanjang masa simpan produk asapan. Kandungan senyawa fenol
dalam asap sangat tergantung pada temperatur pirolisis kayu. Menurut
Girard (1992), kuantitas fenol pada kayu sangat bervariasi yaitu antara 10-
200 mg/kg Beberapa jenis fenol yang biasanya terdapat dalam produk
asapan adalah guaiakol, dan siringol.
Senyawa-senyawa fenol yang terdapat dalam asap kayu umumnya
hidrokarbon aromatik yang tersusun dari cincin benzena dengan sejumlah
gugus hidroksil yang terikat. Senyawa-senyawa fenol ini juga dapat
mengikat gugus-gugus lain seperti aldehid, keton, asam dan ester (Maga,
1987).
HO
H3CO
Guaiakol
OCH3
HO
H3CO
Siringol
Gambar 2 .11 Senyawa Fenol
2) Senyawa karbonil
Senyawa-senyawa karbonil dalam asap memiliki peranan pada
pewarnaan dan citarasa produk asapan. Golongan senyawa ini mepunyai
Page 24
18
aroma seperti aroma karamel yang unik. Jenis senyawa karbonil yang
terdapat dalam asap cair antara lain adalah vanilin dan siringaldehida.
HO
H3CO
Vanilin
C
O
H
HO
H3COC
O
H
OCH3
Siringaldehida
Gambar 2.12 Senyawa Karbonil
3) Senyawa asam
Senyawa-senyawa asam mempunyai peranan sebagai antibakteri dan
membentuk citarasa produk asapan. Senyawa asam ini antara lain adalah
asam asetat, propionat, butirat dan valerat.
4) Senyawa hidrokarbon polisiklis aromatis
Senyawa hidrokarbon polisiklis aromatis (HPA) dapat terbentuk pada
proses pirolisis kayu. Senyawa hidrokarbon aromatik seperti
benzo(a)pirena merupakan senyawa yang memiliki pengaruh buruk
karena bersifat karsinogen (Girard, 1992).
Girard (1992) menyatakan bahwa pembentukan berbagai senyawa HPA
selama pembuatan asap tergantung dari beberapa hal, seperti temperatur
pirolisis, waktu dan kelembaban udara pada proses pembuatan asap serta
kandungan udara dalam kayu.
Dikatakan juga bahwa semua proses yang menyebabkan terpisahnya
partikel-partikel besar dari asap akan menurunkan kadar benzo(a)pirena.
Proses tersebut antara lain adalah pengendapan dan penyaringan.
5) Senyawa benzo(a)pirena
Benzo(a)pirena mempunyai titik didih 310 oC dan dapat menyebabkan
kanker kulit jika dioleskan langsung pada permukaan kulit. Akan tetapi
proses yang terjadi memerlukan waktu yang lama (Winaprilani, 2003).
Page 25
19
1) Alat Dan Bahan Baku Asap Cair Tempurung Kelapa
Pembuatan asap cair tempurung kelapa diperlukan Alat dan bahan
sebagai berikut:
a) Alat:
(1) Reaktor untuk proses pirolisis
(2) 1 (satu) set alat distilasi
b) Bahan :
(1) Tempurung kelapa .
Sejumlah tempurung kelapa dibersihkan dari sabutnya, kemudian
diambil secukupnya digunakan untuk pirolisis. Agar menghasilkan asap
yang baik pada waktu pembakaran sebaiknya menggunakan tempurung
kelapa yang sudah tua, sehingga diperoleh hasil pengasapan yang baik
(Tranggono dkk, 1997). Asap yang dihasilkan dari pembakaran kayu keras
akan berbeda komposisinya dengan asap yang dihasilkan dari
pembakaran kayu lunak. Pada umumnya kayu keras akan menghasilkan
aroma yang lebih unggul, lebih kaya kandungan aromatik dan lebih
banyak mengandung senyawa asam dibandingkan kayu lunak (Girard,
1992).
2) Pemrosesan Asap Cair
Pemrosesan asap cair bersamaan dengan proses pembakaran
tempurung kelapa pada pembuatan arang. Proses utama pada
pembuatan asap cair adalah menggunakan proses pirolisis dan destilasi.
Pirolisis
Pirolisis adalah proses pemanasan suatu zat tanpa adanya oksigen
sehingga terjadi penguraian komponen-komponen penyusun
tempurung kelapa
Tempurung kelapa mempunyai mempunyai kandungan selulosa,
hemiselulosa dan lignin dalam kayu berbeda-beda tergantung dari jenis
kayu. Pada umumnya kayu mengandung dua bagian selulosa dan satu
bagian hemiselulosa, serta satu bagian lignin. Pada proses pirolisis
terjadi dekomposisi senyawa-senyawa penyusunnya, sebagai berikut:
Page 26
20
Pirolisis selulosa
Selulosa adalah makromolekul yang dihasilkan dari kondensasi
linear struktur heterosiklis molekul glukosa, pirolisis selulosa
berlangsung dalam dua tahap, yaitu :
(a) Reaksi hidrolisis menghasilkan glukosa.
(b) Reaksi yang menghasilkan asam asetat dan homolognya,
bersama- sama air dan sejumlah kecil furan dan fenol.
Pirolisis hemiselulosa
Hemiselulosa merupakan polimer dari beberapa monosakarida
seperti pentosan (C5H8O4) dan heksosan (C6H10O5). Pirolisis
pentosan menghasilkan furfural, furan dan derivatnya beserta satu
seri panjang asam-asam karboksilat. Pirolisis heksosan terutama
menghasilkan asam asetat dan homolognya. Hemiselulosa akan
terdekomposisi pada temperatur 200-250 oC.
Pirolisis lignin
Lignin merupakan sebuah polimer kompleks yang mempunyai
berat molekul tinggi dan tersusun atas unit-unit fenil propana.
Senyawa-senyawa yang diperoleh dari pirolisis struktur dasar lignin
berperanan penting dalam memberikan aroma asap produk
asapan. Senyawa ini adalah fenol, eter fenol seperti guaiakol,
siringol dan homolog serta derivatnya (Girard,1992). Lignin mulai
mengalami dekomposisi pada temperatur 300-350 oC dan berakhir
pada 400-450 oC.
Proses Destilasi
Destilasi merupakan proses pemisahan komponen dalam campuran
berdasarkan perbedaan titik didihnya, atau pemisahan campuran
berbentuk cairan atas komponennya dengan proses penguapan dan
pengembunan sehingga diperoleh destilat dengan komponen-
komponen yang hampir murni.
Destilasi adalah suatu proses pemisahan suatu komponen dari suatu
campuran dengan menggunakan dasar bahwa beberapa komponen
dapat menguap lebih cepat daripada komponen yang lainnya. Ketika
Page 27
21
uap diproduksi dari campuran, uap tersebut lebih banyak berisi
komponen-komponen yang bersifat lebih volatil, sehingga proses
pemisahan komponen-komponen dari campuran dapat terjadi (Earle
dalam Astuti, 2000).
Tabel 2.3 Titik didih senyawa pendukung sifat fungsional asap cair
Sumber : Buckingham dalam Astuti (2000) Keterangan : *adalah titik leleh
Berdasarkan perbedaan titik didih dari senyawa-senyawa penyusun
asap cair (tabel 2.3) akan dilakukan destilasi untuk memisahkan
SENYAWA TITIK DIDIH (0C, 760 mmHg)
Fenol
Guaikol 205
metilguaikol 211
Eugenol 244
Siringol 267
Furfural 162
Pirokatekol 240
Hidrokuinon 285
Isoeugenol 266
Karbonil
Glioksal 51
Metilglioksal 72
Glikoaldehid 97*
Diasetil 88
Formaldehid -21
Asam
Asam asetat 118
Asam butirat 162
Asam propionat 141
Asam Isovalerat 176
Page 28
22
komponen tar dan untuk mendapatkan fraksi asap cair dengan sifat-sifat
fungsional yang menonjol.
Pada proses pirolisis ini berlaku hukum kekekalan massa, yaitu massa
sebelum dan sesudah reaksi adalah tetap. Gas yang tidak dapat
terkondensasi ini terhitung sebagai massa yang hilang yaitu data yang
diperoleh dari perhitungan berat awal tempurung kelapa dikurangi
dengan berat arang dan cairan. Hasil pirolisis ditampilkan pada tabel 2.4,
berikut:
Tabel 2.4 Nilai rata-rata hasil pirolisis tempurung kelapa
SUHU HASIL PIROLISIS
PIROLISIS ARANG CAIRAN GAS
(0 C) (%) (%) (%)
250 42,17 41,43 16,40
300 35,28 46,42 18,29
350 32,93 48,57 18,50
400 31,80 51,43 16,77
4. Latihan soal/penugasan
1. Proses pembuatan arang briket dengan menggunakan proses....
A. Pirolisis
B. Destilasi
C. Kondensasi
D. Permentasi
E. Vaporasi
2. Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kualitas briket arang tersebut
berikut ini, kecuali....
A. Rendemen
B. Berat jenis
C. Kadar air
D. Nilai kalor
E. Dimensi ukuran
Page 29
23
3. Proses pembuatan asap cair grade C dengan dengan menggunakan
proses....
A. Pirolisis
B. Destilasi
C. Kondensasi
D. Permentasi
E. Vaporasi
4. Dalam memproduksi asap cair agar menghasilkan grade A untuk pengawet
makanan, maka prosesnya adalah....
A. Pirolisis
B. Kondensasi
C. Destilasi tingkat pertama
D. Destilasi tingkat kedua
E. Permentasi
5. Rangkuman
Pirolisis adalah proses pemanasan suatu zat sehingga terjadi peruraian
komponen kimia tanpa adanya oksigen. Dalam pembuatan arang dari
tempurung kelapa melalui proses pirolisis akan terjadi proses perubahan
komponen kimia tempurung kelapa menjadi arang, yang terjadi pada suhu 200
oC – 500 oC .
Kualitas arang briket ditentukan oleh rendemen, berat air, nilai kalor, kadar air,
kadar abu, dan kadar zat mudah menguap. Arang briket diperoleh dari
penggilingan arang tempurung kelapa yang dicampur dengan bahan perekat
pati dengan serbuk arang tempurung menggunakan perbandingan 1 : 25.
Perekat pati dibuat dengan campuran pati dan air dengan perbandingan 1 : 8.
Asap cair diperoleh dari menampung asap dari tempurung kelapa yang diproses
pirolisis, kemudian dilakukan kondensasi sehingga dihasilkan asap cair grade
C, sedangkan bila menginginkan grade yang lebih tinggi, maka dilakukan
destilasi asap cair tahap pertama akan menghasilkan asap cair grade B,
Page 30
24
sedangkan grade A dihasilkan dari proses destilasi asap cair grade B (destilasi
tahap kedua).
6. Evaluasi materi pokok
a. Jelaskan proses pembuatan arang briket dengan proses pirolisis !
b. Jelaskan cara memproduksi arang briket dengan kualiatas baik !
c. Jelaskan pembuatan asap cair dengan proses kondensasi !
d. Jelaskan cara memproduksi asap cair dengan kualiatas baik !
7. Umpan Balik dan Tindak Lanjut
Setelah mengerjakan latihan soal dan evaluasi materi, jika masih ada jawaban
yang salah anda harus mengulang membaca materi diatas, sampai jawabannya
benar.
Dan jika jawaban soal dan evaluasi benar semua maka anda bisa melanjutkan
ke materi selanjutnya.
Page 31
25
B. INSTALASI RUMAH PRODUKSI BIOBRIKET DAN ASAP CAIR
1. Deskripsi Materi
Materi instalasi rumah produksi biobriket dan asap cair, membahas tentang
cara pengelolaan produksi bio briket dan asap cair, sehingga pengelolaan
produksinya berjalan dengan baik.
2. Indikator Keberhasilan
Diharapkan setelah mempelajari materi ini dapat:
a. Menjelaskan cara pengelolaan produksi biobriket dan asap cair
b. Menjelaskan divisi-divisi pengelolaan produksi biobriket dan asap cair
3. Uraian Materi dan Contoh Soal/ Penugasan
Dalam memproduksi biobriket dan asap cair yang berkualitas, harus
dipersiapkan sarana dan prasarana pendukung seperti instalasi rumah
produksi.
Instalasi rumah produksi biobriket dan asap cair yang normatif memiliki
beberapa divisi untuk mengelola kegiatan. Berikut ini divisi-divisi yang perlu
diadakan:
a. Divisi Pengeringan
b. Divisi Pembakaran
c. Divisi Penepungan
d. Divisi Pencetakan
e. Divisi Destilasi dan Penyaringan
f. Divisi Pengemasan
Agar memahami fungsi dan peran masing-masing divisi, dapat dilihat
pembahasan materi berikut ini:
a. DIVISI PENGERINGAN
Divisi pengeringan tempurung merupakan salah satu bagian dari instalasi
rumah produksi biobriket dan asap cair, terdiri dari dua bagian, yaitu:
Page 32
26
Pengeringan Tempurung
Tempurung kelapa dibersihkan terlebih dahulu dari serabut kemudian
dipecah menjadi bagian yang kecil dengan ukuran setengah atau
seperempat tempurung. kelapa.
Tempurung kelapa yang sudah dibersihkan, dijemur di bawah sinar
matahari sampai kering merata (kadar air sekitar 15-20%).
Pengeringan Biobriket
Hasil briket yang baru dicetak kemudian dibiarkan pada suhu ruang
selama 4 – 6 jam.
Setelah itu briket arang dikeringkan di bawah sinar matahari selama 2
sampai dengan 3 hari atau bisa juga menggunakan oven pada suhu
600 – 800C selama 1 jam.
Setelah itu didiamkan dahulu selama 1 jam pada suhu ruang sebelum
pengemasan.
b. DIVISI PEMBAKARAN
Divisi ini berfungsi dan bertugas untuk membakar bahan baku tempurung
kelapa menjadi arang tempurung dan asap cair dengan menggunakan
tungku pirolisis dengan syarat:
Pengisian tempurung kelapa di dalam reaktor diusahakan terisi penuh.
Reaktor ditutup rapat setelah terisi penuh tempurung kelapa.
Dalam proses pembakaran disediakan bahan bakar tempurung sekitar 40
– 50 kg untuk membakar 120 kg tempurung.
Ketika proses pembakaran suhu pirolisis dikontrol melalui alat kontrol
temperatur yang terpasang diatas reaktor pirolisis. Selama proses
pembakaran suhu dijaga sekitar 300-400 o C.
Kran pada separator / penampung tar harus dibuka 5-10 menit per jam
karena untuk mencegah cairan tar mengeras didalam pipa. Disamping itu
untuk mencegah terjadinya tekanan tinggi pada reaktor pirolisis.
Page 33
27
Setelah 5 – 6 jam saat asap cair tidak keluar dari kondensor maka proses
pirolisis dianggap sudah selesai.
Setelah proses pirolisis selesai tempurung (sisa pembakaran) yang
digunakan sebagai bahan bakar kemudian dapat dikeluarkan dan
dimatikan dengan menggunakan air.
Arang hasil pirolisis yang ada didalam reaktor didiamkan terlebih dahulu
selama 2 jam kemudian dikeluarkan dan digiling.
c. DIVISI PENEPUNGAN DAN PENYARINGAN
Divisi penepungan dan penyaringan berfungsi dan bertugas sebagai berikut.
Menepung arang tempurung hasil pembakaran dengan menggunakan
mesin giling.
Bersamaan proses penepungan tersebut dilakukan penyaringan arang
hasil penepungan menggunakan screen ukuran mesh 50 untuk
pembuatan briket.
d. DIVISI PENCETAKAN BIOBRIKET
Divisi pencetakan biobriket berfungsi dan bertugas adalah menyiapkan
pencetakannya menjadi biobriket sebagai berikut.
Pencampuran dengan Perekat
Serbuk arang tempurung hasil penyaringan ditimbang sesuai dengan taraf
kombinasi, tiap perlakuan membutuhkan perbandingan 40 kg arang
tempurung kemudian dicampur dengan campuran 1,5 kg tapioka dan 20
liter air.
Pencetakan dan Pengempaan (molding) dibagi menjadi:
Hasil adonan dicetak pada alat pencetak dan pengempaan dengan
cetakan bentuk silinder dengan ukuran diameter 3.5 cm, tinggi 6 cm,
dan diameter lubang 0.5 cm.
Kemudian dilakukan pengempaan secara manual menggunakan
pencetak briket arang dengan tekanan kempa 63 MPa untuk 16
cetakan.
Page 34
28
e. DIVISI DESTILASI ASAP CAIR
Divisi destilasi asap cair memiliki fungsi dan tugas sebagai berikut.
Penangkapan Asap Cair
Pada saat proses pembakaran tempurung kelapa dengan menggunakan
tungku pirolisis berlangsung sekitar 4-6 jam, asap cair akan keluar dan
masih mengandung gas metan dan tar, disalurkan melalui pipa diameter
3 cm ke tangki penampung asap. Asap akan mulai mengembun menjadi
cairan pada drum kondensor. Jadilah asap cair sebanyak 50% berat
tempurung terbakar atau sebanyak 55 - 60 liter.
Asap cair yang dihasilkan masih berupa asap cair grade C (masih
mengandung tar dengan warna coklat pekat) dengan kadar pH 4-5.
Pemisahan Tar
Pada saluran pipa asap cair ini tar berupa larutan hitam pekat yang mirip
dengan oli di tangkap melalui separator kemudian ditampung pada bak
penampungan tar. Yang dibuka 5 - 10 menit setiap satu jam proses.
Proses Recycle Gas Metan
Dari tangki penampung asap cair terdapat asap yang mengembun
menjadi cairan dan gas yang masih belum terkondensasi berupa gas
metan yang selanjutnya masih dapat dimanfaatkan dengan cara dibakar
dan disalurkan kembali ke bawah reaktor untuk menambah bahan bakar
pirolisis.
Pemisahan Asap Cair Grade C dengan tar
Asap cair ditampung pada tabung pemurnian untuk diproses menjadi asap
cair murni grade A dan B (tidak mengandung gas metan dan tar). Hal ini
dapat dilakukan melalui proses pengendapan asap cair grade C selama
minimal satu minggu, untuk mengendapkan tar. Asap cair yang telah
terpisah dengan tar disaring menggunakan Zeolit aktif, proses selanjutnya
asap cair grade C dilakukan dilakukan destilasi untuk pemurnian.
Pemurnian Asap Cair Grade C menjadi Grade A dan B (proses destilasi)
Pada proses detilasi diusahakan suhu awal mencapai 250 o C selama 3
jam (grade B) dengan warna agak kecoklatan dan kadar PHA yg masih
cukup tinggi. Kemudian perlahan lahan diturunkan sampai dengan 120 oC.
Page 35
29
Selama suhu 120 o C proses destilasi sebaiknya dipertahankan selama 5
jam (grade A) dengan warna coklat muda agak bening dengan kadar PHA
yang sangat sedikit. Kedua proses diatas dilakukan untuk volume asap
cair sebanyak 55 liter, pada penurunan temperatur hasil asap cair akan
semakin baik dimana larutan asap cair akan semakin bening dan kadar tar
sudah habis begitu juga dengan kadar benzoapyrene/Polycyclic
Hidrocarbon Aromatic (PHA).
f. DIVISI PENGEMASAN PRODUK
Divisi pengemasan produk memiliki tugas mengemas produk agar menarik
untuk dipasarkan menggunakan pengemasan yang berbeda sesuai dengan
spesifikasi produk yang dihasilkan yaitu biobriket dan asap cair. Namun
sebelum semua produk dikemas, harus disimpan pada tempat penyimpanan
masing-masing.
4. Latihan soal/penugasan
1. Sebelum proses pengeringan tempurung kelapa dilakukan proses
pendahuluan yaitu....
A. dibersihkan dari serabut, dipecah dengan ukuran ½ atau ¼.
B. dibersihkan dari serabut, dipecah dengan ukuran 1/3 atau 1/6
C. dibersihkan dari kotoran dan masih utuh
D. dibersihkan dari kotoran, dipecah menjadi ukuran 3 x 3 cm
E. dibersihkan dari segala kotoran, dipecah dengan ukuran bebas.
2. Proses pirolisis tempurung kelapa dapat menghasilkan ....
A. arang, tar, asap cair, dan gas methan
B. arang, asap cair, briket, dan gas methan
C. arang, asap cair grade A, dan tar.
D. arang briket, nilai kalor, dan gas methan
E. arang, tar, asap cair grade B, dan grade C
Page 36
30
3. Berapa tahap proses/divisi dalam pengelolaan pembuatan arang briket dan
asap cair?
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
E. 7
4. Divisi yang menangani desain pembungkus arang briket adalah divisi....
A. Pengeringan
B. Pembakaran
C. Penepungan
D. Pencetakan
E. Pengemasan
5. Rangkuman
Dalam memproduksi biobriket dan asap cair yang berkualitas, harus
dipersiapkan sarana dan prasarana pendukung.
Instalasi rumah produksi biobriket dan asap cair yang normatif memiliki
beberapa divisi untuk mengelola kegiatan. Berikut ini divisi-divisi yang perlu
diadakan:
a. Divisi Pengeringan
b. Divisi Pembakaran
c. Divisi Penepungan
d. Divisi Pencetakan
e. Divisi Destilasi dan Penyaringan
f. Divisi Pengemasan
6. Evaluasi materi pokok
a. Jelaskan cara pengelolaan produksi biobriket dan asap cair !
b. Jelaskan divisi-divisi pengelolaan produksi biobriket dan asap cair !
Page 37
31
7. Umpan Balik dan Tindak Lanjut
Setelah mengerjakan latihan soal dan evaluasi materi, jika masih ada jawaban
yang salah anda harus mengulang membaca materi diatas, sampai jawabannya
benar.
Dan jika jawaban soal dan evaluasi benar semua maka anda bisa melanjutkan
ke materi selanjutnya.
Page 38
32
C. RANCANG BANGUN MESIN PENCETAK BRIKET DAN ASAP CAIR
1. Deskripsi Materi
Rancang bangun mesin pencetak briket dan asap cair membahas tentang
pengertian alat pengering,
2. Indikator Keberhasilan
Setelah mempelajari bahan ajar ini peserta memahami kegunaan dan bentuk
peralatan dibawah ini :
a. Alat pengering tempurung dan biobriket
b. Alat asap cair dan biobriket
Instalasi pirolisis dan kondensator tempurung kelapa
Instalasi pemurnian asap cair (destilasi)
Mesin penggiling arang tempurung kelapa
Mesin pengepres biobriket
Kompor biobriket
Kompor gas satu tungku
Alat ukur / pengujian
Alat pendukung
c. Alat pengemasan biobriket dan asap cair
3. Uraian dan contoh soal/ penugasan
Berdasarkan instalasi rumah produksi biobriket dan asap cair yang sudah kita
bahas pada bagian terdahulu, maka didalam merekayasa peralatan untuk
membuat biobriket dan asap cair juga harus kita sesuaikan dengan fungsi dan
kemanfaatannya masing-masing divisi yang terdapat pada instalasi rumah
produksi biobriket dan asap cair tersebut. Lebih jelasnya marilah kita ikuti
pembahasan berikut ini.
a. Alat Pengeringan
Seusai dengan tugas dan fungsi divisi pengeringan maka rekayasa tempat
dan peralatan yang harus disediakan adalah sebagai berikut.
Page 39
33
Alat Penjemur Tempurung
Alat penjemur tempurung untuk arang sebagai bahan baku briket bisa
disiapkan tempat berupa halaman dengan menggunakan alas terbuat dari
plastik tebal (gambar 2.13).
Gambar 2.13. Plastik penjemur
Alat Penjemur Biobriket
Biobriket hasil cetakan dijemur di bawah panas matahari selama 2 – 3 hari
dengan menggunakan alat penjemur briket yang terdiri atas kawat strimin
dengan ukuran lobang p x l = 1 x 1 cm yang dirangka dengan bambu
(gambar 2.14 dan 2.15) atau bisa juga menggunakan oven dengan suhu
60 derajat selama satu jam.untuk mempercepat proses pengeringan
(gambar 2.16).
Gambar 2.14. Kawat streamin.
Page 40
34
Gambar 2.15. Streamin penjemur biobriket.
Gambar 2.16. Oven pengering biobriket.
Page 41
35
b. Alat Asap Cair dan Briket
Alat yang digunakan untuk pembakaran tempurung (pengarangan)
menggunakan tungku pirolisis, agar hasil arang karbon bisa sempurna dan
juga bisa didapatkan hasil lain berupa asap cair, dan gas methan. Untuk lebih
jelasnya , perhatikan pembahasan gambar 2.17 dan 2.18 berikut ini:
Gambar 2.17. Bagan dapur pirolisis dan asap cair
Page 42
36
Gambar 2.18. Metode Recycling Gas Metan untuk Pembakaran
Keterangan Gambar:
(1) Tabung pirolisis
Tempat menampung semua bahan tempurung/kayu/serbuk gerjen
yang akan dijadikan arang melalui proses pirolisis.
(2) Tungku pembakaran
Tungku pembakaran berfungsi untuk membakar semua bahan yang
akan dibakar dalam tabung pirolisis.
(3) Lubang udara
Lubang udara berfungsi untuk sirkulasi udara selama proses
pembakaran agar panas yang dihasilkan bisa merata
(4) Lubang bahan bakar
Lubang bahan bakar berfungsi untuk keluar masuknya semua bahan
bakar yang digunakan selama proses pembakaran.
(5) Pengukur suhu
Pengukur suhu adalah alat yang berfungsi untuk mengatur suhu
selama proses pembakaran dalam tungku agar lebih stabil sehingga
proses pengarangan menjadi lebih sempurna.
(6) Tabung kondensasi
Page 43
37
Tabung kondensasi berfungsi untuk mendinginkan asap/gas agar
menjadi zat cair sehingga mempermudah dalam penyimpanan.
(7) Blower
Blower berfungsi untuk mendorong agar asap dapat mengalir secara
cepat dan lancar dalam tempat penampungan.
(8) Penampung tar
Penampung tar adalah alat yang digunakan untuk menampung tar
yang keluar selama proses pengarangan mengggunakan pirolisis.
(9) Penampung bio-oil
Penampung bio-oil adalah tempat untuk menampung asap cair yang
dihasilkan dalam proses pengarangan dengan pirolisis.
(10) Pengukur tekanan
Pengukur tekanan merupakan peralatan yang mendukung dalam
pengarangan menggunakan tabung pirolisis, berfungsi untuk
mengukur tekanan agar tetap stabil.
(11) Pipa gas recycle
Pipa gas recycle merupakan alat pendukung tabung pirolisis,
berfungsi untuk merecycle semua bahan gas yang dihasilkan selama
proses pengarangan dan digunakan sebagai tambahan bahan
bakar.
(12) Pipa bio-oil
Pipa bio-oil merupakan alat pendukung tabung pirolisis, berfungsi
untuk mengalirkan bio-oil yang diperoleh selama proses
pengarangan dalam pirolisis.
Karakteristik Umum Alat
Mesin pembuatan biobriket mengolah 120 kg tempurung kelapa dengan
kadar air 15-20% hingga menghasilkan kira-kira 40 kg biobriket berukuran
silinder dengan diameter 3.5 cm tinggi 6 cm dan diameter lubang 0.5 cm
setiap potongnya, asap cair grade C sebanyak 50 liter dan tar 3 lt serta
gas methan yang digunakan sebagai bahan bakar tambahan. Mesin ini
terdiri dari beberapa bagian yang dapat diintegrasikan atau terpisah
sesuai dengan tahapan pekerjaan, yaitu:
Page 44
38
Proses Pirolisis untuk pembuatan arang tempurung kelapa dengan
menggunakan tabung pirolisis dengan blower gas methan sebagai
bahan bakar tambahan. Proses pirolisis berlangsung selama 4-6 jam
pada suhu 300-400o C.
Proses kondensasi untuk menghasilkan tar, gas methan dan asap cair
grade C yang dilakukan dengan menggunakan tabung kondensator
dengan air bersuhu 23-250 C yang disirkulasi menggunakan pompa air.
Proses destilasi untuk merubah asap cair grade C menjadi grade lebih
tinggi dilakukan proses dehidrasi menggunakan zeolit aktif untuk
menyerap air. Setelah itu asap cair tersebut dimurnikan menjadi grade
B atau grade B menjadi grade A dengan menggunakan tabung
destilator yang suhunya dapat diatur antara 120-250oC.
Karakteristik Khusus Alat
Instalasi Pirolisator dan Kondensator Tempurung Kelapa (gambar 2.19
dan 2.20).
Gambar 2.19. Reaktor pirolisis sebelum ditanam
Page 45
39
Gambar 2.20. Reaktor pirolisis setelah ditanam
Reaktor pirolisis berdiameter 750 mm, tinggi 1040 cm dan kerucut
dengan ketinggian 323 mm serta ketebalan plat 3 mm stainless steel.
Konstruksi pirolisis ini dilengkapi dengan exhaust valve untuk menjaga
tekanan dalam reaktor dan fire exhaust dengan diameter 4 inchi dan
tempat termometer untuk mengukur suhu dalam reaktor. Dibawah
reaktor ditempatkan ruang untuk pembakaran dengan ukuran kaki
reaktor yang terbuat dari siku 5/5 dan tinggi 440 mm, lebar 750 mm.
Proses pirolisis berlangsung selama 4-6 jam pada suhu 300-400o C
yang diukur dengan termometer payung. Pengaturan suhu dilakukan
dengan mengontrol cara pembakaran dengan bahan tempurung
kelapa. Hasil yang diperoleh dari proses pirolisis ini adalah arang
tempurung kelapa, asap cair dan gas methan.
Untuk mengalirkan gas asap cair ke drum kondensor menggunakan
pipa diameter 2 Inchi dengan kemiringan 300 pada lekukan separator.
Pipa ini menggunakan flange 2” unruk menghubungkan antara reaktor
dengan drum kondensor dan juga flange 0.5” untuk menghubungkan
dengan pipa separator.
Page 46
40
Separator dibuat dari bahan stainless diameter 4” denan ketinggian 200
mm yang dilengkapi dengan stop kran diameter 0.5” untuk
mengeluarkan tar.
Pengolahan asap cair grade C dilakukan dengan menggunakan drum
kondensator dengan air yang bersirkulasi. Untuk memisahkan tar
dilakukan menggunakan sparator yang dipasang pada saluran sebelum
masuk tabung kondensator.
Kondensator terbuat dari bahan stainless dengan ukuran diameter 600
mm dan tinggi drum 880 mm. Dengan pipa kondensor diameter 0.5”
tempat mengalirnya asap cair dan drum kondensor ini dilengkapi
dengan pipa sirkulasi keluar masuknya air. Drum ini didukung dengan
kaki yang terbuat dari besi siku 5/5 lebar kaki 667 mm dan tinggi 420
mm. Untuk memisahkan dan memanfaatkan gas methan dilakukan
dengan menyambung saluran keluar tabung kondensator dengan pipa
yang mengarah ke atas dan kemudian menghubungkannya dengan
tabung pirolisis melalui blower. Asap cair grade C diperoleh dengan
memasang penampung asap cair pada saluran keluar tabung
kondensator yang mengarah ke bawah. Penampungan asap cair
terbuat dari bahan stainless dengan kapasitas 60 ltr.
Instalasi Pemurnian Asap Cair (gambar 2.21)
Gambar 2.21. Alat destilasi
Page 47
41
Untuk menghasilkan asap cair grade B dilakukan melalui proses
dehidrasi dan destilasi. Proses dehidrasi dilakukan dengan
menggunakan zeolit yang diaduk dengan alat pengaduk manual
kemudian didiamkan selama seminggu untuk memisahkan dari tar.
Proses destilasi dilakukan menggunakan alat destilasi yang terdiri dari
tabung destilasi berukuran diameter 50 cm dan tinggi 60 cm dengan
bahan stainless steel dan kolom destilasi setinggi kira-kira 200 cm
dengan pendinginan udara.
Temperatur pemanasan pada tabung destilasi antara 120 – 250o C.
Kolom destilasi dengan pipa diameter 3" dan 4“, kapasitas 20-25 liter
asap cair, sistem destilasi batch, model kolom bertingkat dengan
refluks, bahan besi galvalis, dilengkapi dengan timer
Mesin Penggiling Arang Tempurung Kelapa (gambar 2.22)
Arang tempurung kelapa dihaluskan dengan mesin penggiling dengan
motor penggerak 5 HP dengan kapasitas 20 kg / jam dengan screen
mesh 50.
Gambar 2.22. Mesin penggiling arang tempurung kelapa.
Page 48
42
Mesin Pengepres Biobriket (gambar 2.23)
Sebelum dipres serbuk arang tempurung kelapa dicampur dengan
bubur lem kanji pada alat pencampur manual.
Serbuk arang ini dipres hingga 63 MPa dengan mesin pres manual
berkapasitas 16 buah briket silinder masing-masing berukuran diameter
3.5 cm, tinggi 6 cm, dan diameter lubang 0.5 cm. Mesin press dilengkapi
dengan press ulir berdiameter handle 1000 mm dan diameter ulir 80
mm dengan ruang press briket kapastisa 16 mold yang terbuat dari
stainless dengan 16 selongsong dan 16 penusuk yang terpasang pada
jepitan stopper besi dengan panjang dan lebar 400 x 400 mm.
Gambar 2.23. Mesin press briket tradisional
Page 49
43
Pengeringan biobriket yang sudah dipres dilakukan di bawah sinar
matahari atau oven pengering dengan suhu 60o C (gambar 2.24)
dengan kapasitas pengeringan 1 jam 10 kg briket (240 silinder briket).
Dan juga bisa menggunakan pengeringan matahari 2-3 hari dengan
menggunakan streaming ukuran lobang 1 x 1 cm.
Gambar 2.24 Alat pengering briket
Kompor Biobriket (gambar 2.25)
Digunakan untuk pengujian kalor dan kadar abu biobriket. Kompor
berukuran diameter 20 cm, tinggi 22 cm, di dalamnya dilengkapi dengan
Page 50
44
batu tahan api dengan ketebalan 2 cm, diameter dalam 11,5 cm dan
tinggi 12 cm. Untuk kapasitas 1 kg untuk 6 jam pembakaran.
Gambar 2.25. Kompor briket
Kompor gas satu tungku dan tabung gas LPG 12 kg serta selang dan
regulator untuk proses destilasi (gambar 2.26 dan 2.27)
Gambar 2.26. Kompor gas Gambar 2.27. Tabung gas
Page 51
45
Alat-alat Ukur/ Pengujian
Pengukur kadar air (gambar 2.28)
- Alat ini untuk mengukur kadar air pada biji jarak sebelum dipres
- Ukuran: range 6 – 30%. Display layar LCD, Akurasi 0,5% n+0.1
Gambar 2.28. Alat pengukur kadar air
termometer payung dengan sensor hingga 500oC (gambar 2.29)
Gambar 2.29. Termometer payung
timbangan digital dengan spesifikasi : 0,01g/0,1g untuk mengukur
abu arang dan tapioka (gambar 2.30)
Page 52
46
Gambar 2.30. Timbangan digital
Gelas ukur dengan spesifikasi Beker glass 1000 ml (gambar 2.31)
Gambar 2.31. Gelas ukur
Page 53
47
Timbangan beras,manual, maksimal 50 kg (gambar 2.32)
Gambar 2.32. Timbangan beras
Kalorimeter, 5000 – 10.000 Kcal/ kg (gambar 2.33)
Gambar 2.33. Kalorimeter
Alat-alat Pendukung
Page 54
48
Penyimpan asap cair, jerigen plastik kapasitas 20 liter (gambar
2.34)
Gambar 2.34. Jerigen plastik
Penyimpan tar, tong plastic (tar) kapasitas 120 liter dan
penyimpanan asap cair pada botol 500 ml – 2 ltr dan jerigen 5 ltr –
20 lt. (gambar 2.35).
Gambar 2.34. Botol/galon plastik
Page 55
49
Karung plastik untuk menyimpan bahan dengan kapasitas 25 kg
untuk tempurung kelapa, arang tempurung kelapa (gambar 2.35)
Gambar 2.35. Karung plastik
Ember plastik dengan penutup berkapasitas 50 liter untuk
mencampur serbuk arang, tapioka dan air.(gambar 2.36)
Gambar 2.36. Ember plastik
Streaming (tempat menjemur briket)
Page 56
50
Terdiri atas kawat streaming dengan ukuran mesh p x l : 1 x 1 cm
yang dirangka dengan bambu.(gambar 2.37)
Gambar 2.37. Streaming kawat
c. Alat Pengemasan
Agar biobriket dan asap cair yang dihasilkan dapat diterima pasar, maka
perlu dilakukan pengemasan agar lebih menarik. Peralatan yang digunakan
untuk pengemasan biobriket dan asap cair sebagai berikut.
1) Alat Pengemasan Biobriket (gambar 2.38)
Biobriket yang dihasilkan kemudian dikemas dengan menggunakan
plastik, kardus dan lain-lain. Ukuran kemasan disesuaikan dengan berat
yang akan dipasarkan. Ada kemasan 1 kg, dan 5 kg.
Page 57
51
Gambar 2.38. Kemasan biobriket 1 kg
2) Alat Pengemas Asap Cair (gambar 2.39 dan 2.40)
Asap cair yang sudah diproduksi kemudian dikemas dengan
menggunakan botol plastik atau jerigen sesuai ukuran kemasan.
Gambar 2.39. Kemasan asap cair dalam botol.
Page 58
52
Gambar 2.40. Kemasan asap cair dalam jerigen
Tempurung kelapa dan kesehatan
Perempuan paling rentan terkana efek negatif penggunaan briket batu bara.
Menurut WHO, memasak dengan bahan bakar padat di ruangan
mengakibatkan kematian dini. Diperkirakan 1,6 juta orang meninggal tiap tahun,
kebanyakan perempuan dan anak-anak. Dampak pembakaran bahan bakar
padat memudahkan manusia terkena infeksi pernapasan. Sejumlah penelitian
di Cina merinci sifat-sifat dan penyebab risiko kesehatan yang disebabkan oleh
memasak dengan batu bara: polycyclic aromatic hydrocarbons yang dihasilkan
selama pembakaran batu bara adalah penyebab kanker tenggorokan dan
kanker paru. Sementara zat-zat lain yang dihasilkan oleh pembakaran batu bara
meningkatkan risiko infeksi saluran pernapasan dan penyakit pernapasan
kronis lainnya,seperti bronkitis dan emfisema.
Di antara bahan bakar untuk memasak, batu bara mengandung zat racun
seperti sulfur, merkuri, arsenik, selenium, dan fluorida. Dalam makalah Dampak
Kesehatan dari Penggunaan Batu Bara dalam RumahTangga di China para
peneliti dari US Geological Survey and the Institute of Geochemistry, Guizhou,
memperkirakan paling tidak 3.000 penduduk Provinsi Guizhou di barat daya
China keracunan arsen kronis yang disebabkan konsumsi makanan yang
dimasak di atas api batu bara.
Page 59
53
Dalam makalah Dampak Kesehatan dari Penggunaan Batu Bara dalam
RumahTangga di China para peneliti dari US Geological Survey and theInstitute
of Geochemistry, Guizhou, memperkirakan paling tidak 3.000 penduduk
Provinsi Guizhou di barat daya China keracunan arsen kronis yang disebabkan
konsumsi makanan yang dimasak di atas api batu bara. Oleh karena itu tidak
aneh kalau biobriket tempurung kelapa menjadi pilihan. Briket tempurung
kelapa adalah bahan bakar alternatif terbuat dari bahan baku tempurung kelapa
yang sudah di olah menjadi briket dan di harapkan menjadi bahan bakar
pengganti sebagai pilihan yang dibutuhkan masyarakat yang tentu saja karena
briket tempurung kelapa memiliki beberapa kelebihan berikut:
1. HEMAT & EKONOMIS.
Hasil Lab. SUCOFINDO menunjukkan , bahwa Briket Tempurung Kelapa yang
berkualitas B ( khusus untuk rumah tangga, rumah makan / restauran , home
industri dan lain-lainnya) produksi PT. Marga Okapallo memiliki kalori 6481/kg
dan mudah terbakar, menghasilkan energi panas tinggi dan tahan lama
sehingga secara ekonomis menggunakan Briket Tempurung Kelapa akan lebih
hemat apabila dibandingkan dengan jenis bahan bakar lainnya.
2. AMAN &RAMAH LINGKUNGAN.
Diolah tanpa menggunakan bahan kimia, pada saat digunakan abunya tidak
berterbangan dan tidak berasap , tidak meninggalkan noda hitam pada
peralatan yang digunakan ( alat-alat dapur dan lain-lainnya) tidak mengeluarkan
bau menyengat / aroma tidak sedap yang dapat mengganggu aktifitas kerja
kesehatan maupun lingkungan.
Tentu saja dalam penggunaannya harus didukung dengan kompor briket
(kombet) yang memiliki kelebihan khusus pula bila dibanding dengan kompor
gas dan kompor minyak sebagai berikut.
AMAN DAN PRAKTIS .
Kombet ( kompor briket) aman dan praktis saat digunakan, tidak menimbulkan
resiko ledakan dan mudah perawatan .
Page 60
54
BEBAS POLUSI DAN EKONOMIS.
Kombet ( kompor briket) dengan bahan bakar briket tempurung kelapa,
sungguh memberikan nilai tersendiri bagi yang memahami pentingnya makna
Sehat dan Hemat.
Keseimpulannya adalah :
Dibanding pilihan bahan bakar di atas, batu bara adalah sumber energiyang tidak
sehat untuk dipakai dalam ruangan dan tidak terbarukan.Belum tentu juga briket
batu bara bisa diterima baik oleh pengguna dirumah tangga. Jadi, jika ditimbang
manfaat dan mudaratnya, jelasbriket batu bara bukan pilihan yang bijaksana
Keseimpulannya adalah :Dibanding pilihan bahan bakar di atas, batu bara adalah
sumber energi yang tidak sehat untuk dipakai dalam ruangan dan tidak
terbarukan.Belum tentu juga briket batu bara bisa diterima baik oleh pengguna
dirumah tangga. Jadi, jika ditimbang manfaat dan mudaratnya, jelasbriket batu bara
bukan pilihan yang bijaksana.
Tips Khusus:
- Simpanlah Briket di tempat yang aman dan tidak basah/ lembab.
- Panas Briket akan kurang sempurna apabila terkena minyak tanah.
- Celupkan sisa api briket ke dalam air , apabila selesai di gunakan , kemudian
masukkan kembali ke dalam tabung Briket pada Kombet dan tutup agar sisa Briket
dapat di gunakan kembali.
4. Latihan Soal dan penugasan
Pilihlah jawaban yang paling tepat dibawah ini:
4.1. Apakah kegunaan alat pirolisis?
a. Pembuatan arang
b. Pembuatan asap cair
c. Pembuatan briket
d. Pembuatan gas methan
Page 61
55
4.2. Apakah kegunaan alat kondensasi?
a. Pembuatan arang
b. Pembuatan asap cair
c. Pembuatan briket
d. Pembuatan gas methan
4.3. Apakah kegunaan alat destilasi
a. Memurnikan asap cair
b. Mengurangi kadar air
c. Menghilangkan gas methan
d. Mengeringkan briket
4.4. Berapa lama waktu proses pirolisis tempurung kelapa?
a. 2-4 jam
b. 4-6 jam
c. 6-8 jam
d. 8-10 jam
4.5. Berapa temperature proses pirolisis tempurung kelapa?
a. 50oC-100oC
b. 100oC-200oC
c. 200oC-300oC
d. 300oC-400oC
4.6. Berapa temperature proses destilasi tempurung kelapa?
a. 50oC-80oC
b. 80oC-100oC
c. 100oC-120oC
d. 120oC-250oC
Page 62
56
5. Rangkuman
5.1. Proses Pirolisis untuk pembuatan arang tempurung kelapa dengan
menggunakan tabung pirolisis dengan blower gas methan sebagai
bahan bakar tambahan. Proses pirolisis berlangsung selama 4-6 jam
pada suhu 300-400o C.
5.2. Proses kondensasi untuk menghasilkan tar, gas methan dan asap cair
grade C yang dilakukan dengan menggunakan tabung kondensator
dengan air bersuhu 23-250 C yang disirkulasi menggunakan pompa air.
5.3. Proses destilasi untuk merubah asap cair grade C menjadi grade lebih
tinggi dilakukan proses dehidrasi menggunakan zeolit aktif untuk
menyerap air.
5.4. Setelah itu asap cair tersebut dimurnikan menjadi grade B atau grade B
menjadi grade A dengan menggunakan tabung destilator yang suhunya
dapat diatur antara 120-250oC
5.5. Macam-macam peralatan pembuatan biobriket dan asap cair
Alat pengering
o Alat penjemur tempurung
o Alat penjemur biobriket
Alat asap cair dan biobriket
o Instalasi pirolisis dan kondensator tempurung kelapa
o Instalasi pemurnian asap cair (destilasi)
o Mesin penggiling arang tempurung kelapa
o Mesin pengepres biobriket
o Kompor biobriket
o Kompor gas satu tungku
o Alat ukur / pengujian
o Alat pendukung
Alat pengemasan
o Alat pengemasan biobriket
o Alat pengemas asap cair
Page 63
57
6. Evaluasi Materi Pokok
Jawablah pertanyan dibawah ini dengan jelas dan tepat.
6.1. Sebutkan tahapan dan peralatan yang digunakan untuk membuat briket
tempurung kelapa?
6.2. Sebutkan alat ukur kualitas briket dan fungsinya?
6.3. Hasil proses pirolisis pembuatan arang tempurung terdapat bahan
tempurung yang belum menjadi arang sehingga hasil kurang baik.
Sebutkan minimal 2 hal yang kemungkinan penyebabnya dan
bagaimana solusinya.
7. Umpan Balik dan Tindak Lanjut
Setelah mengerjakan latihan soal dan evaluasi materi, jika masih ada jawaban
yang salah anda harus mengulang membaca materi diatas, sampai
jawabannya benar.
Dan jika jawaban soal dan evaluasi benar semua maka anda bisa melanjutkan
ke materi selanjutnya
Page 64
58
BAB III PENUTUP
A. Kunci Jawaban
A.
4.1. A
4.2. E
4.3. A
4.4. D
B.
4.1. A
4.2. A
4.3. D
4.4. E
C.
4.1. A
4.2. B
4.3. A
4.4. B
4.5. D
Page 65
59
B. Daftar pustaka
1. Bambang setiaji, Prof.Dr.MSc, 2013, Coco power model pembedayaan
masyarakat petani kelapa, coco power press, Yogyakarta
2. Bambang setiaji,Prof.Dr.MSc, 2013, Instalasi pembuatan biobriket dan asap
cair, bahan ajar PPPPTK BMTI, Bandung.