KARAKTERISTIK BRIKET ARANG DARI CAMPURAN SERBUK GERGAJIAN KAYU AFRIKA (Maesopsis eminii Engl) DAN SENGON (Paraserianthes falcataria L. Nielsen) DENGAN PENAMBAHAN TEMPURUNG KELAPA (Cocos nucifera L) AGUS TRIONO DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2006
71
Embed
KARAKTERISTIK BRIKET ARANG DARI CAMPURAN SERBUK ...
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
KARAKTERISTIK BRIKET ARANG DARI CAMPURAN SERBUK GERGAJIAN KAYU AFRIKA (Maesopsis eminii Engl)
DAN SENGON (Paraserianthes falcataria L. Nielsen) DENGAN PENAMBAHAN TEMPURUNG KELAPA
(Cocos nucifera L)
AGUS TRIONO
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2006
KARAKTERISTIK BRIKET ARANG DARI CAMPURAN SERBUK GERGAJIAN KAYU AFRIKA (Maesopsis eminii Engl)
DAN SENGON (Paraserianthes falcataria L. Nielsen) DENGAN PENAMBAHAN TEMPURUNG KELAPA
(Cocos nucifera L)
AGUS TRIONO
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk
Memperoleh Gelar Sarjana Kehutanan
Pada Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan
Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2006
LEMBAR PENGESAHAN
Judul Penelitian : Karakteristik Briket Arang dari Campuran Serbuk
Gergajian Kayu Afrika (Maesopsis eminii Engl) dan
Kayu Sengon (Paraserienthes falcataria L. Nielsen)
dengan Penambahan Tempurung Kelapa (Cocos
nucifera L).
Nama Mahasiswa : Agus Triono
NRP : E24102050
Departemen : Hasil Hutan
Menyetujui,
Mengetahui,
Ketua Departemen Hasil Hutan
Fakultas Kehutanan
Institut Pertanian Bogor
Dr. Ir. Dede Hermawan, M.Sc.
Tanggal :
Tanggal Lulus :
Dosen Pembimbing I
Prof. Dr. Ir. Kurnia Sofyan Tanggal:
Dosen Pembimbing II
Dr. Gustan Pari, M.Si, APU Tanggal:
”Katakanlah:” Kalau sekiranya lautan menjadi tinta untuk (menulis) kalimat-kalimat Tuhanku, sungguh habislah lautan itu sebelum habis (ditulis) kalimat-kalimat Tuhanku,meskipun Kami datangkan tambahan sebanyak itu (pula)” (QS. Al Kahfi: 109).
”Dan seandainya pohon – pohon di bumi menjadi pena dan laut menjadi tinta, ditambahkan kepadanya tujuh laut (lagi) sesudah (keringnya), niscaya tidak akan habis-habisnya (dituliskan) kalimat Allah. Sesungguhnya Allah Maha Perkasa lagi Maha Bijaksana” (QS. Luqman: 27). Hai orang-orang yang beriman, apabila dikatakan kepadamu:” Berlapang-lapanglah, niscaya Allah akan memberi kelapangan untukmu. Dan apabila dikatakan:” berdirilah kamu, maka berdirilah, niscaya Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman di antaramu dan orang-orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat. Dan Allah Maha Mengetahui apa yang kamu kerjakan” (QS. Al Mujaadilah: 11). Nasehat buat penuntut ilmu: ”Ilmu itu cahaya, maka jamgan kau kotori dengan kemaksiatan dan jangan pula berputus asa dari Rahmat Allah”. Karya tulis ini kupersembahkan kepada Ayah dan Ibu tercinta beserta keluarga dan kedua kakaku (Mba Tur dan Mas Pur)...........
viii
DAFTAR ISI Halaman
DAFTAR ISI ....................................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ................................................................................................. x
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xi
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xii
PENDAHULUAN Latar Belakang ............................................................................................ 1 Tujuan Penelitian ........................................................................................ 2 Manfaat Penelitian ...................................................................................... 2
TINJAUAN PUSTAKA Bahan Baku ................................................................................................. 3 Arang ........................................................................................................... 6 Proses Pengarangan ..................................................................................... 7 Pembuatan Briket Arang ............................................................................. 7 Kegunaan Arang dan Briket Arang ............................................................. 9 Kualitas Briket Arang ............................................................................... 10
BAHAN DAN METODOLOGI Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................... 13 Bahan dan Alat Penelitian ......................................................................... 13 Metode Penelitian ..................................................................................... 13
Persiapan dan Pembuatan Contoh Uji ........................................... 13 Pengeringan Bahan Baku .................................................. 13 Persiapan Kiln Drum ......................................................... 14 Pengarangan ...................................................................... 14 Pendinginan dan Penyortiran ............................................ 15 Penggilingan dan Penyaringan .......................................... 15 Persiapan Perekat .............................................................. 15 Pencampuran Perekat ........................................................ 16 Pencetakan dan Pengempaan ............................................ 16 Pengeringan ....................................................................... 17
Prosedur Pengujian ....................................................................... 17 Kadar Air ........................................................................... 17 Kadar Abu ......................................................................... 17 Kadar Zat Menguap........................................................... 18 Kadar Karbon Terikat ....................................................... 18 Kerapatan .......................................................................... 18 Keteguhan Tekan .............................................................. 18 Nilai Kalor ......................................................................... 19 Aplikasi Contoh Uji .......................................................... 19
Rancangan Percobaan ................................................................... 20
ix
HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat Fisis dan Kimia ................................................................................. 21
Kadar Air ....................................................................................... 22 Kadar Abu ..................................................................................... 25 Kadar Zat Menguap....................................................................... 27 Kadar Karbon Terikat ................................................................... 29 Kerapatan ...................................................................................... 31 Keteguhan Tekan .......................................................................... 33 Nilai Kalor ..................................................................................... 35 Aplikasi Contoh Uji ...................................................................... 37 Analisis Usaha Briket Arang Skala Rumah Tangga ..................... 40
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ............................................................................................... 42 Saran .......................................................................................................... 43
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 44
1. Komponen kimia pati .......................................................................................... 5
2. Sifat briket arang buatan Jepang, Inggris, USA, dan Indonesia ........................ 11
3. Nilai kalor unit bahan bakar .............................................................................. 12
4. Perbandingan penambahan tempurung kelapa dalam pembuatan briket arang dari campuran serbuk gergaji kayu afrika dan kayu sengon ......... 16
5. Sifat fisis dan kimia briket arang dari serbuk gergaji kayu sengon, afrika dengan penambahan tempurung kelapa .................................................. 21
2. Sketsa cetakan arang briket sistem manual ....................................................... 17
3. Grafik nilai kadar Air rata-rata pada berbagai perlakuan .................................. 23
4. Grafik kadar abu rata-rata pada berbagai perlakuan ......................................... 26
5. Grafik kadar zat menguap rata-rata pada berbagai perlakuan ........................... 28
6. Grafik kadar karbon terikat rata-rata pada berbagai perlakuan ......................... 30
7. Grafik nilai kerapatan rata-rata pada berbagai perlakuan ................................. 31
8. Grafik nilai keteguhan tekan rata-rata pada berbagai perlakuan ....................... 33
9. Grafik nilai kalor rata-rata pada berbagai perlakuan ......................................... 36
10. Grafik hubungan antara jumlah briket arang dan minyak tanah yang digunakan untuk sekali memasak..................................................................... 38
11. Grafik hubungan antara waktu yang dibutuhkan untuk sekali memasak pada bahan bakar briket dan minyak tanah ..................................... 39
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Data hasil pengujian, analisis keragaman dan uji Duncan kadar air beriket arang dari serbuk gergajian kayu afrika dan sengon dengan penambahan tempurung kelapa ......................................................................... 46
2. Data hasil pengujian, analisis keragaman dan uji Duncan kadar abu briket arang dari serbuk gergajian kayu afrika dan sengon dengan penambahan tempurung kelapa ......................................................................... 48
3. Data hasil pengujian, analisis keragaman dan uji Duncan kadar zat menguap briket arang dari serbuk gergajian kayu afrika dan sengon dengan penambahan tempurung kelapa ................................................ 50
4. Data hasil pengujian, analisis keragaman dan uji Duncan kadar karbon terikat briket arang dari serbuk gergajian kayu afrika dan sengon dengan penambahantempurung kelapa ................................................. 52
5. Data hasil pengujian, analisis keragaman dan uji Duncan kerapatan briket arang dari serbuk gergajian kayu afrika dan sengon dengan penambahan tempurung kelapa ......................................................................... 54
6. Data hasil pengujian, analisis keragaman dan uji Duncan keteguhan tekan briket arang dari serbuk gergajian kayu afrika dan sengon dengan penambahan tempurung kelapa ................................................ 56
7. Data hasil pengujian, analisis keragaman dan uji Duncan nilai kalor briket arang dari serbuk gergajian kayu afrika dan sengon dengan penambahan tempurung kelapa ................................................ 58
8. Data hasil pengujian aplikasi briket yang digunakan untuk memasak kebutuhan sehari-hari dalam kehidupan keluarga ............................................. 60
9. Aliran proses pembuatan briket arang............................................................... 62
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pada awal perkembangannya, kayu dan berbagai produk turunannya
seperti arang merupakan sumber bahan bakar yang paling banyak dipakai oleh
masyarakat dari dulu sampai sekarang. Hal tersebut karena arang merupakan
bahan yang mudah didapat dan sederhana dalam penggunaan dan pembuatannya.
Namun seiring dengan berkembangnya teknologi dan pertumbuhan ekonomi,
pemanfaatan kayu sebagai bahan bakar mulai menurun terutama di kota-kota
besar. Sebagian besar penduduk di perkotaan menggunakan bahan bakar sehari-
harinya berasal dari minyak dan gas bumi sebagai sumber energinya. Akan tetapi
lain halnya dengan penduduk di pedesaan yang masih menggunakan kayu sebagai
bahan bakar untuk memenuhi kebutuhan energinya. Bila ditinjau dari segi
keberadaannya, kayu dan arang yang digunakan sebagai bahan bakar memiliki
keunggulan yang sangat menonjol dibandingkan dengan bahan bakar minyak dan
gas bumi. Kayu dan arang memiliki sifat keunggulan yaitu dapat diperbarui dalam
waktu yang lebih cepat.
Pemanfatan kayu yang dilakukan secara terus menerus dengan tidak
memperhatikan asas kelestarian akan menyebabkan menurunnya potensi kayu
sehingga mengharuskan kita untuk mencari alternatif sumber bahan bakar. Salah
satu sumber alternatif potensial yang diharapkan dapat mengurangi
ketergantungan pada kayu utuh adalah dengan memanfaatkan limbah serbuk
gergajian kayu dan limbah pertanian lainnya untuk dijadikan briket arang.
Selanjutnya guna lebih meningkatkan kualitas briket arang maka serbuk gergaji
kayu dicampur dengan bahan yang mampu meningkatkan kualitasnya. Bahan
yang digunakan untuk campuran serbuk gergajian kayu adalah tempurung kelapa,
karena selama ini tempurung kelapa sudah dikenal baik sebagai bahan bakar
dalam bentuk tempurung sendiri, arang maupun dalam bentuk briket arang dan
arang aktif.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Memanfaatkan limbah serbuk gergajian kayu sebagai bahan baku briket untuk
subtitusi bahan bakar minyak
2. Meningkatkan kualitas briket arang dari campuran serbuk gergaji kayu afrika
dan kayu sengon dengan mengetahui sifat fisik dan kimianya.
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah diharapkan briket arang dapat dijadikan
sebagai solusi untuk mengatasi krisis energi, terutama sebagai bahan subtitusi
untuk minyak tanah. Penelitian ini juga dapat mendorong memanfaatkan sesuatu
yang tidak bersifat ekonomis menjadi bersifat ekonomis.
3
TINJAUAN PUSTAKA
Bahan Baku
1. Serbuk gergaji kayu
Serbuk gergaji kayu merupakan limbah dari industri pengolahan kayu
untuk digunakan sebagai bahan baku pembuatan arang. Pemanfaatan serbuk
gergaji kayu secara optimal sebagai bahan baku arang merupakan upaya strategis
dalam peningkatan dan pengelolaan hasil hutan. Arang serbuk gergajian kayu
selain dapat digunakan sebagai sumber energi (dibuat briket arang) juga dapat
dimanfaatkan sebagai media pembangun kesuburan tanah dalam bentuk arang
kompos, atau arang kandang (arang plus pupuk kandang). Selain itu serbuk
gergajian kayu merupakan serbuk halus yang ukurannya relatif seragam.
Sedangkan limbah sabetan dan potongan kayu mempunyai ukuran besar dan
bervariasi. Limbah gergajian yang terdapat di industri penggergajian kecil
biasanya berasal dari jenis kayu campuran dengan berat jenis yang beraneka
ragam (Gusmaelina et al. 2003)
Limbah pengolahan kayu dapat berbentuk serbuk gergaji, kulit kayu,
potongan kayu, serpihan, dan sabetan kayu. Menurut Mustofa (2001) komposisi
limbah pengolahan kayu yang paling tersedia dalam industri pengolahan kayu
adalah limbah sabetan sekitar 25,9% dari 50,8% limbah penggergajian kayu
seluruhnya. Limbah serbuk gergaji kayu sekitar 10% dan potongan kayu sekitar
14,3%.
Menurut Hendra (1999) kayu yang terbaik untuk pembuatan arang adalah
kayu yang mempunyai berat jenis sedang (0,6-0,7) dengan kadar air 15-30% dan
diameter 10-20 cm. Kayu yang memiliki berat jenis tinggi akan memakan waktu
yang relatif lama dalam proses pengarangan.
Tetapi menurut Nurhayati dan Hartoyo (1976) bahwa berat jenis
berpengaruh terhadap rendemen, kadar karbon terikat dan kadar zat menguap.
Terlihat secara nyata dalam hubungan yang linier, semakin tinggi berat jenis kayu
maka semakin tinggi pula rendemen dan kadar karbon terikat. Sedangkan berat
jenis tidak berpengaruh terhadap kadar air dan kadar abu terikat.
4
2. Tempurung kelapa
Menurut Suryani (1986) tanaman kelapa merupakan tanaman berkeping
satu yang termasuk dalam famili palmae, sebagian besar tumbuh di daerah antara
100LU – 100LS pada ketinggian sampai 500 m dari permukaan laut, dengan
kisaran suhu 240C dan sinar matahari yang banyak.
Kelapa merupakan tanaman yang dapat dimanfaatkan dari mulai batang,
daun, serabut, bunga sampai dengan buah dan tempurungnya. Tempurung kelapa
merupakan bagian yang melapisi buah kelapa. Tempurung kelapa memiliki
komposisi kimia mirip dengan kayu, mengandung lignin, pentosa, dan selulosa.
Tempurung kelapa dalam penggunaan biasanya digunakan sebagai bahan pokok
pembuatan arang dan arang aktif, hal tersebut dikarenakan tempurung kelapa
merupakan bahan yang dapat menghasilkan nilai kalor sekitar 6500 – 7600
kka/kg. Selain memiliki nilai kalor yang cukup tinggi, tempurung kelapa juga
cukup baik untuk bahan arang aktif. Dilihat dari segi penggunaannya, arang aktif
banyak digunakan sebagai absorbsi cairan pada industri gula, industri minyak
goreng, minuman ringan, dan alkohol. Dalam industri kimia digunakan untuk
pembuatan aseton, metanol, fenol, dan cresol. Sedangkan pada industri karet,
digunakan sebagai bahan koagulasi. Disamping itu dapat juga berfungsi
melindungi sesuatu dari gas-gas beracun bahan organik, mendapatkan kembali
pelarut yang mudah menguap, menghilangkan gas yang berbau pada pendingin
ruangan Anonim (1982) dalam Joseph dan Kindangen (1993).
3. Perekat tapioka
Penambahan perekat dalam pembuatan briket arang dimaksudkan agar
partikel arang saling berikatan dan tidak mudah hancur. Ditinjau dari jenis perekat
yang digunakan, briket dapat dibagi menjadi:
1. Briket yang sedikit atau tidak mengeluarkan asap pada saat pembakaran.
Jenis perekat ini tergolong kedalam perekat yang mengandung zat pati.
2. Briket yang banyak mengeluarkan asap pada saat pembakaran. Jenis perekat
ini tahan terhadap kelembaban tetapi selama pembakaran menghasilkan
asap.
5
Perekat dari zat pati, dekstrin, dan tepung jagung cenderung sedikit atau tidak
berasap. Sedangkan perekat dari bahan ter, pith, dan molase cenderung lebih
banyak menghasilkan asap (Hartoyo & Roliadi 1978).
Perekat pati dalam bentuk cair sebagai perekat menghasilkan briket arang
bernilai rendah dalam hal kerapatan, keteguhan tekan, kadar abu, dan kadar zat
meguap. Tetapi akan lebih tinggi dalam hal kadar air, kadar karbon terikat, dan
nilai kalornya apabila dibandingkan dengan briket arang yang mnggunakan
molase (tetes tebu) akan menghasilkan briket yang sangat kuat dan baik mutu
pembakarannya, akan tetapi berasap (Sudrajat 1983).
Tabel 1. Komposisi kimia pati Komposisi Jumlah (%)
Air 9-8 Proton 0,3-1,0 Lemak 0,1-0,4 Abu 0,1-0,8 Serat kasar 81-89
Sumber: Kirk dan Othmer (1967) dalam Suryani (1986)
Perekat kanji dibuat dari tepung tapioka ditambah dengan air. Perekat
tapioka umum digunakan sebagai bahan perekat pada briket arang, karena banyak
terdapat di pasaran dan harganya relatif murah. Pertimbangan lain bahwa perekat
kanji dalam penggunaannya menimbulkan asap yang lebih sedikit dibandingkan
bahan lain. Hasil penelitian menunjukan bahwa briket arang dengan tepung kanji
sebagai bahan perekatnya akan sedikit menurunkan nilai kalornya bila
dibandingkan dengan nilai kalor kayu dalam bentuk aslinya (Sudrajat & Soleh
1994).
Kelemahan perekat kanji atau tapioka mempunyai sifat tidak tahan
terhadap kelembaban. Hal ini disebabkan tapioka mempunyai sifat dapat
menyerap air dari udara (Goutara & Wijaya 1975, diacu dalam Suryani 1986).
Kadar perekat dalam briket tidak boleh terlalu tinggi karena dapat mengakibatkan
penurunan mutu briket arang yang sering menimbulkan banyak asap. Kadar
perekat yang digunakan umumnya tidak lebih dari 5%.
6
Arang
Arang adalah hasil pembakaran bahan yang mengandung karbon yang
berbentuk padat dan berpori. Sebagian besar porinya masih tertutup oleh
hidrogen, ter, dan senyawa organik lain yang komponennya terdiri dari abu, air,
nitrogen, dan sulfur. Proses pembuatan arang sangat menentukan kualitas arang
yang dihasilkan (Sudrajat & Soleh 1994).
Briket arang serbuk gergaji dapat digunakan sebagai sumber energi
alternatif pengganti minyak tanah dan kayu bakar yang harganya semakin naik,
sehingga dapat menghemat pengeluaran biaya bulanan. Penggunaan briket arang
serbuk gergaji dapat menekan penggunaan kayu bakar, sehingga dapat mencegah
kerusakan hutan secara fisik serta dapat mengurangi pelepasan CO2 ke atmosfir.
Pada tahun 2000 kebutuhan kayu bakar dunia mencapai 1,70 x 109 m3, seandainya
briket arang serbuk gergaji kayu digunakan sebagai pengganti kayu bakar, maka
sekitar 6,07 x 109 m3 ton penambahan CO2/ tahun ke atmosfir dapat dicegah
Moreira et al.(1997) dalam Gusmailina et al. (2003).
Proses Pengarangan
Menurut Djatmiko et al. (1985) secara garis besar proses karbonisasi kayu
dibagi dalam 4 tahap yaitu:
a. Pada permulaan panas (1000C-1200C), air dalam kayu menguap.
Kemudian dilanjutkan dengan penguraian selulosa sampai suhu 2600C.
Destilat yang terjadi sebagian besar mengandung asam-asam dan
sedikit methanol. Asam cuka dan asam-asam lainnya terutama
dihasilkan pada suhu 2000C-2600C.
b. Pada suhu 2600C-3100C sebagian selulosa terurai intensif. Pada
tingkat ini banyak dihasilkan cairan piroglinat, gas, serta sedikit ter
yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan pengawet. Cairan piroglinat
berwarna kecoklatan dan mengandung persenyawaan organik yang
mempunyai titik didih rendah seperti cuka, methanol, dan ter larut.
Gas kayu yang dihasilkan terdiri dari CO2 dan CO yang berjumlah
kurang lebih 50 liter tiap kilogram kayu kering tanur.
7
c. Pada suhu 3100C-5000C lignin terurai dan dihasilkan lebih banyak ter,
sedangkan cairan piroglinat dan gas menurun. Ter tersebut sebagian
besar berasal dari pemurnian lignin. Dengan meningkatkan suhu dan
lamanya waktu, maka gas CO2 semakin berkurang sedangkan gas CO,
CH4 dan H2 semakin bertambah.
d. Pada suhu 5000C-10000C diperoleh gas kayu yang tidak dapat
diembunkan terutama terdiri dari gas hidrogen. Tahap ini merupakan
proses pemurnian arang.
Pembuatan Briket Arang
Bahan baku yang digunakan untuk pembuatan briket arang umumnya
kayu yang berukuran kecil yang diperoleh dari limbah penggergajian atau dari
limbah pertanian. Berbeda dengan pembuatan arang yang memerlukan kayu
dengan diameter sedikitnya 5 cm, briket arang dapat dibuat dari kayu atau limbah
pertanian (bahan-bahan yang mengandung lignoselulosa) dari berbagai bentuk dan
ukuran arang yaitu pembuatan serbuk arang, pencampuran serbuk arang dengan
(P9) menunjukan pengaruh yang sangat nyata dimana nilai F hitung lebih besar
dari F tabel pada taraf 1%. Nilai kadar abu briket yang dihasilkan berfariasi dari
1,456% sampai 8,005% (Lampiran 2a).
Hasil kadar abu rata-rata pada penelitian ini ditampilkan seperti pada
Gambar 4 di bawah ini.
1.783
3.9683.384
4.364
3.282
6.093 5.9555.297
7.908
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Kad
ar A
bu (%
)
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9Perlakuan
Gambar 4. Grafik kadar abu rata-rata pada berbagai perlakuan
Kadar abu rata-rata terendah untuk briket arang sebesar 3,282% dihasilkan
pada arang serbuk gergaji kayu sengon dengan komposisi 100% (P5) dan kadar
abu tertinggi sebesar 7,908% dihasilkan pada campuran arang dengan komposisi
85% arang serbuk gergajian kayu afrika dan sengon dengan penambahan 15%
arang tempurung kelapa (P9). Penambahan arang tempurung kelapa pada arang
serbuk gergajian kayu afrika (P7), arang serbuk sengon (P8), dan campuran
diantara keduanya (P9) ternyata cenderung meningkatkan kadar abu. Kenaikan
kadar abu pada masing-masing perlakuan arang serbuk gergajian kayu dengan
penambahan arang tempurung kelapa disebabkan karena kandungan silika
tempurung kelapa lebih tinggi dibandingkan dengan kandungan silika serbuk
gergajian kayu. Hal ini sama dengan hasil penelitian Hendra dan Darmawan
(2000) yang menyatakan bahwa penambahan persentase arang tempurung kelapa
dapat menyebabkan nilai kadar abu briket arang meningkat.
Berdasarkan hasil uji lanjutan kadar abu (Lampiran 2c) diketahui bahwa
pencampuran serbuk afrika dengan sengon (P3) tidak menunjukan perbedaan yang
nyata. Sedangkan pada penambahan arang tempurung kelapa pada arang serbuk
gergajian kayu afrika (P7), arang serbuk sengon (P8), dan campuran diantara
keduanya (P9) memberikan pengaruh yang nyata.
Keterangan: P1 = 100% Serbuk Afrika (Af) P2 = 100% Serbuk Sengon (Sn) P3 = 50% Serbuk Af+50% Sn) P4 = 100% Arang Afrika (Af) P5 = 100% Arang Sengon (Sn) P6 = 50% Arang Af+50% Sn P7 = 85% Arang Af+15% T. kelapa P8 = 85% Arang Sn+15% T. kelapa P9 = 85% camp arang Af dan
Sn+15% T. kelapa
Kadar abu briket arang pada penelitian ini berkisar antara 3,282%-7,908%.
Apa bila dibandingkan dengan kadar abu buatan Amerika (8,3%) dan Indonesia
(8%) maka kadar abu briket arang hasil penelitian ini lebih rendah. Namun jika
dibandingkan dengan kadar abu butan Jepang (3%-6%) maka kadar abu briket
arang pada penelitian ini lebih tinggi. Untuk jenis briket arang serbuk gergajian
kayu afrika (P4), arang serbuk sengon (P5), dan campuran arang serbuk gergajian
kayu sengon dengan tempurung kelapa (P8) memiliki kadar abu yang lebih rendah
apabila dibandingkan dengan kadar abu buatan Inggris (5,9%). Jika dibandingkan
dengan hasil penelitian Rustini (0,7863%-0,9212%) dan hasil penelitian Hendra
dan Darmawan (3,56%-4,23%), menunjukan nilai kadar abu pada penelitian ini
lebih tinggi.
Kadar Zat Menguap
Menurut Hendra dan Pari (2000) bahwa kadar zat menguap adalah zat
(volatile matter) yang dapat menguap sebagai hasil dekomposisi senyawa-
senyawa yang masih terdapat didalam arang selain air. Kandungan kadar zat
menguap yang tinggi didalam briket arang akan menyebabkan asap yang lebih
banyak pada saat briket dinyalakan. Kandungan asap yang tinggi disebabkan oleh
adanya reaksi antara karbon monoksida (CO) dengan turunan alkohol.
Berdasarkan hasil analisis sidik ragam terhadap kadar zat menguap briket
arang (Lampiran 3b), diketahui bahwa pencampuran arang serbuk gergajian kayu
afrika dengan sengon pada komposisi masing-masing 50% (P6) serta penambahan
arang tempurung kelapa pada arang serbuk gergajian kayu afrika (P7), arang
serbuk sengon (P8) dan campuran diantara keduanya (P9) memberikan pengaruh
yang sangat nyata terhadap nilai kadar zat menguap briket arang. Hal ini terlihat
pada nilai F hitung yang lebih besar dari pada F tabel pada taraf 1%. Nilai kadar
zat menguap briket yang dihasilkan berfariasi dari 10,082% sampai 80,357%
(Lampiran 3a).
Kadar zat menguap rata-rata terendah untuk briket arang sebesar 13,889%
diperoleh pada komposisi 100% arang serbuk gergajian kayu sengon (P5). Kadar
zat menguap tertinggi sebesar 25,527% diperoleh pada komposisi 85% campuran
arang serbuk gergajian kayu sengon dengan afrika yang selanjutnya ditambahkan
15% arang tempurung kelapa (P9). Nilai kadar zat menguap untuk briket arang
mengalami kenaikan dengan adanya penambahab 15% arang tempurung kelapa
(Gambar 5).
75.98273.853
79.584
23.43113.889
23.830 24.542
14.692
25.527
0
10
20
30
40
50
60
70
80K
adar
Zat
Men
guap
(%)
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9Perlakuan
Gambar 5. Grafik kadar zat menguap rata-rata pada berbagai perlakuan
Tinggi rendahnya kadar zat menguap pada briket arang diduga disebabkan
oleh kesempurnaan proses karbonisasi dan juga dipengaruhi oleh waktu dan suhu
pada proses pengarangan. Semakin besar suhu dan waktu pengarangan maka
semakin banyak zat mengup yang terbuang, sehingga pada saat pengujian kadar
zat menguap akan diperoleh kadar zat menguap yang rendah.
Berdasarkan hasil uji lanjutan kadar zat menguap (Lampiran 3c) diketahui
bahwa pencampuran serbuk afrika dengan sengon (P3) menunjukan perbedaan
yang nyata. Sedangkan penambahan arang tempurung kelapa pada arang serbuk
gergajian kayu afrika (P7), arang serbuk sengon (P8), dan campuran diantara
keduanya (P9) tidak memperlihatkan perbedaan yang nyata. Besarnya perubahan
kadar abu dapat dianggap sama.
Kadar zat menguap briket arang pada penelitian ini berkisar antara
13,889%-25,527%. Apa bila dibandingkan dengan kadar zat meguap buatan
Jepang (15%-30%), Amerika (19%-28%), Inggris (16,4%), dan Indonesia (15%)
maka kadar zat menguap briket arang hasil penelitian ini memenuhi standar
karena nilai kadar zat menguapnya lebih rendah. Selain itu kadar zat menguap
Keterangan: P1 = 100% Serbuk Afrika (Af) P2 = 100% Serbuk Sengon (Sn) P3 = 50% Serbuk Af+50% Sn) P4 = 100% Arang Afrika (Af) P5 = 100% Arang Sengon (Sn) P6 = 50% Arang Af+50% Sn P7 = 85% Arang Af+15% T. kelapa P8 = 85% Arang Sn+15% T. kelapa P9 = 85% camp arang Af dan
Sn+15% T. kelapa
hasil penelitian ini juga lebih baik jika dibandingkan dengan hasil penelitian
Rustini (2004) sebesar (33,476%-36,952%) dan hasil penelitian Hendra dan
Darmawan (2000) yaitu sebesar (22,18%-25,77%).
Kadar Karbon Terikat
Menurut Abidin (1973) bahwa kadar karbon terikat merupakan fraksi
karbon yang terikat didalam arang selain fraksi air, zat menguap, dan abu.
Keberadaan karbon terikat didalam briket arang dipengaruhi oleh nilai kadar abu
dan kadar zat menguap. Kadar karbon terikat akan bernilai tinggi apabila nilai
kadar abu dan kadar zat menguap pada briket arang rendah. Kadar karbon terikat
berpengaruh terhadap nilai kalor bakar briket arang. Nilai kalor briket arang akan
tinggi apa bila nilai kadar karbon terikat pada briket tinggi.
Berdasarkan hasil analisis sidik ragam terhadap kadar karbon terikat
(Lampiran 4b), diketahui bahwa pencampuran arang serbuk gergajian kayu afrika
dengan sengon pada komposisi masing-masing 50% (P6) serta penambahan arang
tempurung kelapa pada arang serbuk gergajian kayu afrika (P7), arang serbuk
sengon (P8) dan campuran diantara keduanya (P9) memberikan pengaruh yang
sangat nyata terhadap nilai kadar karbon terikat briket arang. Hal ini terlihat pada
nilai F hitung yang lebih besar dari pada F tabel pada taraf 1%. Nilai kadar karbon
terikat briket yang dihasilkan berfariasi dari 18,390% sampai 86,142% (Lampiran
4a).
Kadar karbon terikat rata-rata terendah untuk briket arang serbuk gergajian
kayu sebesar 66,565% diperoleh pada komposisi 85% campuran arang serbuk
gergajian kayu afrika dengan sengon yang diberi tambahan 15% arang tempurung
kelapa (P9). Kadar karbon terikat tertinggi sebesar 82,828% diperoleh pada briket
arang serbuk gergajian kayu sengon dengan komposisi 100% (P5).
Pada Gambar 6 memperlihatkan secara jelas bahwa pencampuran serbuk
atau arang dan penambahan arang tempurung kelapa pada masing-masing arang
serbuk gergajian kayu mengalami penurunan yang sangat nyata. Hasil penelitian
juga membuktikan bahwa semakin rendahnya kadar abu dan kadar zat menguap
akan dihasilkan kadar karbon terikat yang tinggi atau sebaliknya.
22.23522.179
19.413
72.204
82.828
70.07769.837
80.011
66.565
0
1020
3040
506070
8090
Kad
ar K
arbo
n Te
rikat
(%)
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9Perlakuan
Gambar 6. Grafik kadar karbon terikat rata-rata pada berbagai perlakuan
Berdasarkan hasil uji lanjutan kadar karbon terikat(Lampiran 4c) diketahui
bahwa pencampuran serbuk afrika dengan sengon (P3), campuran arang serbuk
gergajian kayu afrika dengan sengon (P6) dan arang serbuk gergajian kayu afrika
yang ditambah dengan arang tempurung kelapa (P7) tidak menunjukan perbedaan
yang nyata. Sedangkan pada penambahan arang tempurung kelapa pada arang
serbuk gergajian kayu sengon (P8), dan campuran diantara keduanya (P9)
memperlihatkan perbedaan yang nyata.
Kadar karbon terikat briket arang pada penelitian ini berkisar antara
66,565%-82,828%. Apa bila dibandingkan dengan kadar karbon terikat buatan
Jepang (60%-80%), Amerika (60%), Inggris (75,3%), dan Indonesia (77%). maka
kadar karbon terikat briket arang hasil penelitian ini memenuhi standar untuk
briket arang buatan Jepang, Inggris, dan Indonesia. Tetapi tidak memenuhi syarat
briket arang buatan Amerika. Jika dibandingkan dengan hasil penelitian Rustini
(62,262%-65,674%) dan hasil penelitian Hendra dan Darmawan (70,28%-
73,82%) menunjukkan bahwa nilai kadar karbon terikat pada penelitian lebih baik
karena nilai kadar karbon terikatnya lebih tinggi.
Keterangan: P1 = 100% Serbuk Afrika (Af) P2 = 100% Serbuk Sengon (Sn) P3 = 50% Serbuk Af+50% Sn) P4 = 100% Arang Afrika (Af) P5 = 100% Arang Sengon (Sn) P6 = 50% Arang Af+50% Sn P7 = 85% Arang Af+15% T. kelapa P8 = 85% Arang Sn+15% T. kelapa P9 = 85% camp arang Af dan
Sn+15% T. kelapa
Kerapatan
Kerapatan merupakan hasil perbandingan antara berat dan volume briket
arang. Tinggi rendahnya kerapatan briket arang sangat berpengaruh terhadap
kualitas briket arang, terutama nilai kalor briket arang. Besar kecilnya kerapatan
dipengaruhi oleh ukuran dan kehomogenan arang penyusun briket tersebut.
Menurut Nurhayati (1983) dinyatakan bahwa semakin tinggi atau semakin
seragam ukuran serbuk arang gergajian kayu akan menghasilkan briket arang
dengan kerapatan dan keteguhan tekan yang semakin tinggi pula. Sedangkan
menurut Hartoyo (1983) dinyatakan bahwa tinggi rendahnya kerapatan dan
keteguhan tekan briket dipengaruhi oleh berat jenis kayu dan besarnya tekanan
pengempaan.
Berdasarkan hasil analisis sidik ragam terhadap nilai kerapatan (Lampiran
5b), diketahui bahwa pencampuran arang serbuk gergajian kayu afrika dengan
sengon pada komposisi masing-masing 50% (P6), serta penambahan arang
tempurung kelapa pada arang serbuk gergajian kayu afrika (P7), arang serbuk
sengon (P8) dan campuran diantara keduanya (P9) memberikan pengaruh yang
sangat nyata terhadap nilai kerapatan briket arang. Hal ini terlihat pada nilai F
hitung yang lebih besar dari pada F tabel pada taraf 1%. Nilai kerapatan briket
yang dihasilkan berfariasi dari 0,245 g/cm3 sampai 0,462 g/cm3 (Lampiran 5a).
0.249 0.261 0.275
0.3540.332
0.368
0.4530.401 0.420
00.05
0.10.15
0.20.25
0.30.35
0.40.45
0.5
Ker
aqpa
tan
(gr/c
m3)
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9Perlakuan
Gambar 7. Grafik nilai kerapatan rata-rata pada berbagai perlakuan
Keterangan: P1 = 100% Serbuk Afrika (Af) P2 = 100% Serbuk Sengon (Sn) P3 = 50% Serbuk Af+50% Sn) P4 = 100% Arang Afrika (Af) P5 = 100% Arang Sengon (Sn) P6 = 50% Arang Af+50% Sn P7 = 85% Arang Af+15% T. kelapa P8 = 85% Arang Sn+15% T. kelapa P9 = 85% camp arang Af dan
Sn+15% T. kelapa
Berdasarkan hasil pengujian, nilai kerapatan rata-rata terendah untuk
briket arang serbuk gergajian kayu sebesar 0,332 g/cm3 diperoleh pada komposisi
100% briket arang serbuk gergajian kayu sengon (P5). Nilai kerapatan tertinggi
untuk briket arang sebesar 0,453 g/cm3 diperoleh pada campuran briket arang
serbuk gergajian kayu afrika yang diberi tambahan 15% arang tempurung kelapa
(P7). Pencampuran arang serbuk gergajian kayu afrika dengan arang serbuk
gergaji kayu sengon (P6) dan penambahan arang tempurung kelapa (15%) pada
arang serbuk gergajian kayu afrika (P7), arang serbuk sengon (P8), dan campuran
diantara keduanya (P9) mampu meningkatkan nilai kerapatan briket arang
(Gambar 7).
Berdasarkan hasil uji lanjutan nilai kerapatan (Lampiran 5c) diketahui
bahwa pencampuran serbuk afrika dengan sengon (P3), campuran arang serbuk
gergajian kayu afrika dengan sengon (P6) tidak menunjukan perbedaan yang
nyata. Sedangkan pada penambahan arang tempurung kelapa pada arang serbuk
gergajian kayu afrika (P7), arang serbuk sengon (P8), dan campuran diantara
keduanya (P9) memperlihatkan perbedaan yang nyata. Menurut Hendra dan
Darmawan (2000), bahwa kerapatan akan berpengaruh terhadap pengemasan,
penyimpanan, dan pengangkutan briket. Semakin besar kerapatan maka volume
atau ruang yang diperlukan akan lebih kecil untuk berat briket yang sama.
Nilai kerapatan briket arang pada penelitian ini berkisar antara 0,332
g/cm3-0,453 g/cm3. Apa bila dibandingkan dengan nilai kerapatan briket arang
buatan Jepang (1,0 g/cm3-1,2g/cm3), Amerika (1 g/cm3), dan Inggris (0,48 g/cm3)
maka nilai kerapatan briket arang yang dihasilkan tidak memenuhi standar, karena
nilai kerapatannya jauh lebih rendah. Jika dibandingkan dengan hasil penelitian
Rustini (0,542 g/cm3-0,599 g/cm3) dan hasil penelitian Hendra dan Darmawan
(0,45 g/cm3-0,59 g/cm3) menunjukkan bahwa nilai kerapatan briket pada
penelitian ini lebih rendah.
Keteguhan Tekan
Keteguhan tekan briket merupakan kemampuan briket untuk memberikan
daya tahan atau kekompakan briket terhadap pecah atau hancurnya briket jika
diberikan beban pada benda tersebut. Semakin tinggi nilai keteguhan tekan briket
arang berarti daya tahan terhadap pecah semakin baik. Hal tersebut akan
menguntungkan didalam kegiatan pemasaran yang meliputi pengemasan maupun
distribusi dan memudahkan pengangkutan briket arang.
Berdasarkan hasil analisis sidik ragam terhadap keteguhan tekan
(Lampiran 6b), diketahui bahwa pencampuran arang serbuk gergajian kayu afrika
dengan sengon pada komposisi masing-masing 50% (P6) serta penambahan arang
tempurung kelapa pada arang serbuk gergajian kayu afrika (P7), arang serbuk
sengon (P8) dan campuran diantara keduanya (P9) memberikan pengaruh yang
sangat nyata terhadap nilai keteguhan tekan briket arang. Hal ini terlihat pada nilai
F hitung yang lebih besar dari pada F tabel pada taraf 1%. Nilai keteguhan tekan
briket yang dihasilkan berfariasi dari 2,858 kg/cm2 sampai 28,632 kg/cm2
(Lampiran 6a).
3.9332.934
4.139
15.844 16.04014.851
19.097
23.673
27.315
0
5
10
15
20
25
30
Ket
eguh
an te
kan
(kg/
cm2)
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9Perlakuan
Gambar 8. Grafik nilai keteguhan tekan rata-rata pada berbagai perlakuan
Berdasarkan hasil pengujian, nilai keteguhan tekan rata-rata terendah
untuk briket arang serbuk gergajian kayu sebesar 14,851 kg/cm2 diperoleh pada
campuran briket arang serbuk gergajian kayu afrika dengan sengon pada
Keterangan: P1 = 100% Serbuk Afrika (Af) P2 = 100% Serbuk Sengon (Sn) P3 = 50% Serbuk Af+50% Sn) P4 = 100% Arang Afrika (Af) P5 = 100% Arang Sengon (Sn) P6 = 50% Arang Af+50% Sn P7 = 85% Arang Af+15% T. kelapa P8 = 85% Arang Sn+15% T. kelapa P9 = 85% camp arang Af dan
Sn+15% T. kelapa
komposisi masing-masing 50% (P6). Nilai keteguhan tekan tertingginya sebesar
27,315 kg/cm2 diperoleh pada komposisi 85% campuran arang serbuk gergajian
kayu afrika dengan sengon yang diberi tambahan 15% arang tempurung kelapa
(P9). Pencampuran serbuk gergajian kayu afrika dengan serbuk gergajian kayu
sengon (P3) dan penambahan arang tempurung kelapa (15%) pada arang serbuk
gergajian kayu afrika (P7), arang serbuk sengon (P8), dan campuran diantara
keduanya (P9) mampu meningkatkan nilai keteguhan tekan briket arang.
Berdasarkan hasil uji lanjutan nilai keteguhan tekan (Lampiran 6c)
diketahui bahwa pencampuran serbuk afrika dengan sengon (P3), campuran arang
serbuk gergajian kayu afrika dengan sengon (P6) tidak menunjukan perbedaan
yang nyata. Sedangkan pada penambahan arang tempurung kelapa pada arang
serbuk gergajian kayu afrika (P7), arang serbuk sengon (P8), dan campuran
diantara keduanya (P9) memperlihatkan perbedaan yang nyata.
Meningkatnya nilai keteguhan tekan pada briket arang seiring dengan
penambahan arang tempurung kelapa dengan komposisi 15%. Hal tersebut diduga
karena ukuran serbuk arang menjadi lebih seragam. Menurut Nurhayati (1983)
dinyatakan bahwa permukaan yang seragam akan memudahkan arang untuk
menempel dan berikatan satu sama lainnya. Ditambah dengan tekanan
pengempaan yang membantu proses pengikatan dan pengisian ruang-ruang yang
kosong. Sedangkan ukuran partikel yang tidak seragam akan menyebabkan ikatan
antar partikel serbuk arang kurang sempurna. Keteguhan tekan meningkat seiring
dengan meningkatnya kerapatan.
Nilai keteguhan tekan briket arang pada penelitian ini berkisar antara
14,851 kg/cm2-27,315 kg/cm2. Apa bila dibandingkan dengan nilai keteguhan
tekan briket arang buatan Jepang (60 kg/cm2-65 kg/cm2), Amerika (62 kg/cm2),
dan Inggris (12,7 kg/cm2) maka nilai keteguhan tekan briket arang serbuk
gergajian kayu tidak memenuhi syarat untuk briker arang buatan Jepang dan
Amerika.. Akan tetapi nilai keteguhan tekan briket arang pada penelitian ini cukup
memenuhi syarat untuk briket arang buatan Inggris. Jika dibandingkan dengan
hasil penelitian Rustini (12,484 kg/cm2-32,666 kg/cm2) maka nilai keteguhan
tekan pada penelitian ini jauh lebih rendah. Akan tetapi jika dibandingkan dengan
hasil penelitian Hendra dan Darmawan (4,67 kg/cm2-6,72 kg/cm2) maka nilai
keteguhan tekan pada penelitian ini lebih tinggi.
Nilai Kalor
Pengujian terhadap nilai kalor bertujuan untuk mengetahui sejauh mana
nilai panas pembakaran yang dihasilkan oleh briket arang. Nilai kalor diperoleh
berdasarkan pengukuran pada volume tetap, dimana arang yang dibakar akan
menaikan suhu air sehingga nilai kalor arang dapat diukur berdasarkan perbedaan
suhu air. Nilai kalor sangat menentukan kualitas briket arang. Semakin tinggi nilai
kalor briket arang semakin baik pula kualitas briket arang yang dihasilkan.
Menurut Jatmika (1980) dinyatakan bahwa tinggi rendahnya nilai kalor
dipengaruhi oleh berat jenis bahan baku. Sedangkan menurut Nurhayati (1974)
dinyatakan bahwa tinggi rendahnya nilai kalor dipengaruhi oleh kadar air dan
kadar abu briket arang. Semakin tinggi kadar air dan kadar abu briket arang akan
menurunkan nilai kalor briket arang yang dihasilkan.
Berdasarkan hasil analisis sidik ragam terhadap nilai kalor (Lampiran 7b),
diketahui bahwa pencampuran arang serbuk gergajian kayu afrika dengan sengon
pada komposisi masing-masing 50% (P6) serta penambahan arang tempurung
kelapa pada arang serbuk gergajian kayu afrika (P7), arang serbuk sengon (P8)
dan campuran diantara keduanya (P9) memberikan pengaruh yang sangat nyata
terhadap nilai kalor briket arang. Hal ini terlihat pada nilai F hitung yang lebih
besar dari pada F tabel pada taraf 1%. Nilai kalor briket yang dihasilkan berfariasi
dari 4345 kal/g sampai 6052 kal/g (Lampiran 7a).
4371 4674 44165558 5738 5714 5869 6011 5832
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
Nila
i Kal
or (k
al/g
r)
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9Perlakuan
Gambar 9. Grafik nilai kalor rata-rata pada berbagai perlakuan
Nilai kalor rata-rata terendah untuk briket arang serbuk gergajian kayu
sebesar 5558 kal/g diperoleh pada komposisi 100% arang serbuk gergajian kayu
afrika (P4). Nilai kalor rata-rata tertinggi sebesar 6011 kal/g diperoleh pada
campuran briket arang serbuk gergajian kayu sengon yang diberi tambahan 15%
arang tempurung kelapa (P8). Pencampuran serbuk gergajian kayu afrika dengan
serbuk gergajian kayu sengon tidak mengalami kenaikan nilai kalor yang begitu
nyata. Akan tetapi penambahan arang tempurung kelapa (15%) pada arang serbuk
gergajian kayu afrika (P7), arang serbuk sengon (P8), dan campuran diantara
keduanya (P9) mampu meningkatkan nilai kalor briket arang (Gambar 9).
Berdasarkan hasil uji lanjutan nilai kalor (Lampiran 7c) diketahui bahwa
pencampuran serbuk afrika dengan sengon (P3) dan campuran arang serbuk
gergajian kayu afrika dengan sengon (P6), tidak menunjukan perbedaan yang
nyata. Sedangkan pada penambahan arang tempurung kelapa pada arang serbuk
gergajian kayu afrika (P7), arang serbuk sengon (P8), dan campuran diantara
keduanya (P9) memperlihatkan perbedaan yang nyata. Tinggi rendahnya nilai
kalor dipengaruhi oleh kadar air dan kadar abu briket arang. Semakin rendah nilai
kadar air dan kadar abu briket arang maka akan meningkatkan nilai kalor bakar
briket arang. Hasil penelitian membuktikan jika kadar abu rendah maka akan
dihasilkan nilai kalor yang tinggi atau sebaliknya. Namun jika dibandingkan
dengan hasil kadar air, dimana kadar air yang tinggi justru menghasilkan nilai
Keterangan: P1 = 100% Serbuk Afrika (Af) P2 = 100% Serbuk Sengon (Sn) P3 = 50% Serbuk Af+50% Sn) P4 = 100% Arang Afrika (Af) P5 = 100% Arang Sengon (Sn) P6 = 50% Arang Af+50% Sn P7 = 85% Arang Af+15% T. kelapa P8 = 85% Arang Sn+15% T. kelapa P9 = 85% camp arang Af dan
Sn+15% T. kelapa
kalor yang tinggi. Persentase nilai kadar air dalam penelitian ini tidak dapat
membuktikan pernyataan diatas, walaupun pada hasil yang diperoleh menunjukan
kadar air yang tinggi dengan kadar air yang rendah menghasilkan nilai kalor yang
relatif tidak berbeda jauh. Selain itu nilai kalor juga dipengaruhi oleh nilai kadar
karbon terikat yang terkandung didalam briket arang. Semakin tinggi nilai kadar
karbon terikat dalam briket arang maka semakin tinggi pula nilai kalor briket
arang. Dari hasil penelitian menunjukan bahwa nilai kadar karbon terikat tertinggi
dihasilkan pada briket arang serbuk gergajian kayu sengon dengan komposisi
100% maupun yang ditambah dengan arang tempurung kelapa yaitu sebesar
82,828% dan 80,011%. Hasil tersebut juga menunjukan nilai kalor yang tertinggi
yaitu sebesar 5738 kal/g dan 6011 kal/g.
Nilai kalor briket arang pada penelitian ini berkisar antara 5558 kal/g-6011
kal/g. Apa bila dibandingkan dengan nilai kalor briket buatan Jepang (6000 kal/g-
7000 kal/g), Amerika (6230 kal/g), Inggris (7289 kal/g), dan Indonesia (5000
kal/g) maka nilai kalor briket arang serbuk gergajian kayu tidak memenuhi syarat
untuk briket arang buatan Amerika, Inggris, dan Jepang. Akan tetapi memenuhi
syarat untuk briket arang buatan Indonesia sesuai dengan Standar Nasional
Indonesia. Jika dibandingkan dengan hasil penelitian Rustini (6112 kal/g-6588,5
kal/g) dan hasail penelitian Hendra dan Darmawan (6198,99 kal/g-6522,84 kal/g)
maka nilai kalor pada penelitian ini lebih rendah.
Aplikasi Contoh Uji
Aplikasi contoh uji merupakan kegiatan pembuktian mengenai
pemanfaatan briket arang yang bertujuan sebagai bahan subtitusi minyak tanah.
Aplikasi yang dilakukan pada penelitian ini yaitu dengan pemanfaatan briket
arang yang digunakan untuk memasak air, nasi, tempe goreng, telor dadar, sayur
kangkung, dan lauk pauk dalam keluarga. Aplikasi juga untuk melihat berapa
besar pengaruh nilai kalor dan faktor-faktor yang lain yang telah diuji dalam skala
lab kemudian dibuktikan melalui aplikasi dilapangan seperti untuk memasak.
699758
612 626540 564
467 487 480
270
0100200300400500600700800
Ber
at B
riket
(gr)
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10Perlakuan
Gambar 10. Grafik hubungan antara jumlah briket arang dan minyak tanah yang digunakan untuk
sekali memasak (air, nasi, tempe goreng, telor dadar, dan sayur) dengan jenis briket.
Berdasarkan hasil pengujian aplikasi contoh uji (Lampiran 8) terlihat
bahwa jumlah penggunaan briket arang untuk memasak air, nasi, tempe goring,
telor dadar, sayur kangkung, dan lauk pauk menunjukan hasil yang bervariasi.
Jumlah briket terpakai paling banyak untuk keperluan memasak sebesar 758 gr
diperoleh pada jenis briket serbuk gergajian kayu sengon (P2). Sedangkan jumlah
briket terpakai paling sedikit sebesar 467 gr diperoleh pada jenis briket campuran
arang serbuk gergajian kayu afrika dengan komposisi 85% yang ditambahkan
arang tempurung kelapa dengan komposisi 15% (P7). Pencampuran serbuk
gergajian kayu afrika dengan serbuk gergajian kayu sengon (P3) dan penambahan
arang tempurung kelapa (15%) pada arang serbuk gergajian kayu afrika (P7),
arang serbuk sengon (P8), dan campuran diantara keduanya (P9) mampu
menurunkan jumlah briket yang terpakai pada penggunaan untuk memasak
(Gambar 10). Semakin sedikit briket arang yang digunakan menunjukkan semakin
hemat dalam penggunaan energi. Hal ini diduga juga dipengaruhi oleh faktor
kerapatan, keteguhan tekan, dan nilai kalor briket arang. Semakin tingginya nilai
kerapatan, keteguhan tekan, dan nilai kalor menunjukan kemampuan nyala briket
semakin tinggi dan tahan lama. Jika dibandingkan dengan bahan bakar minyak
maka jumlah bahan bakar briket arang yang digunakan menunjukan jumlah yang
lebih tinggi dari pada penggunaan bahan bakar minyak tanah.
Keterangan: P1 = 100% Serbuk Afrika (Af) P2 = 100% Serbuk Sengon (Sn) P3 = 50% Serbuk Af+50% Sn) P4 = 100% Arang Afrika (Af) P5 = 100% Arang Sengon (Sn) P6 = 50% Arang Af+50% Sn P7 = 85% Arang Af+15% T. kelapa P8 = 85% Arang Sn+15% T. kelapa P9 = 85% camp arang Af dan
Sn+15% T. Kelapa P10 = Minyak tanah
93 89 88
120111 109
9387 90
78
0
20
40
60
80
100
120
Wak
tu (m
enit)
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10Perlakuan
Gambar 11. Grafik hubungan antara waktu yang dibutuhkan untuk sekali memasak (Air, Nasi, Tempe goreng, Telor dadar, dan sayur) pada bahan bakar briket dan minyak tanah.
Gambar 11 memperlihatkan pengaruh briket terhadap waktu yang
digunakan untuk keperluan memasak air, nasi, tempe goreng, telor dadar, sayur
kangkung, dan lauk pauk menunjukan hasil yang bervariasi. Jumlah waktu yang
terpakai paling banyak untuk keperluan memasak per sekali masak adalah 120
menit diperoleh pada jenis briket arang serbuk gergajian kayu afrika (P4).
Sedangkan jumlah waktu yang terpakai paling sedikit untuk memasak per sekali
masak adalah 87 menit diperoleh pada jenis campuran briket arang serbuk
gergajian kayu sengon dengan komposisi 85% yang ditambahkan arang
tempurung kelapa sebesar15% (P8). Cepat dan lamanya waktu yang terpakai
untuk keperluan memasak pada pengujian ini diduga tidak hanya dipengaruhi oleh
faktor sifat fisis dan kimia briket arang dimana nilai kalor yang tinggi pada briket
seharusnya membutuhkan waktu yang sedikit. Hal ini ditunjukan pada hasil
banyaknya waktu yang dibutuhkan untuk keperluan memasak air, nasi, tempe
goreng, telor dadar, sayur kangkung, dan lauk pauk. Bahan bakar briket serbuk
menunjukan waktu yang relatif lebih rendah jika dibandingkan bahan bakar briket
arang. Rendahnya waktu yang diperoleh pada jenis briket serbuk dikarenakan
pada saat penyalaan sampai briket habis, briket selalu menyala sehingga api
langsung menyentuh pada alat yang digunakan dan efeknya proses pemasakan
Keterangan: P1 = 100% Serbuk Afrika (Af) P2 = 100% Serbuk Sengon (Sn) P3 = 50% Serbuk Af+50% Sn) P4 = 100% Arang Afrika (Af) P5 = 100% Arang Sengon (Sn) P6 = 50% Arang Af+50% Sn P7 = 85% Arang Af+15% T. kelapa P8 = 85% Arang Sn+15% T. kelapa P9 = 85% camp arang Af dan
Sn+15% T. Kelapa P10 = Minyak tanah
lebih cepat. Hanya saja kelemahan pada briket serbuk adalah asap yang
ditimbulkan sangat banyak dan jumlah briket yang digunakan cukup banyak atau
cepat habis jika dibandingkan dengan jumlah briket arang yang terpakai. Akan
tetapi untuk jenis briket arang sendiri menunjukan bahwa, penambahan arang
tempurung kelapa yang mampu untuk meningkatkan nilai kalor ternyata
berpengaruh terhadap waktu yang dibutuhkan untuk memasak, hal tersebut
ditunjukan pada Gambar 11 dimana pada grafik tersebut mengalami penurunan
waktu pada perlakuan briket arang yang ditambahkan arang tempurung kelapa.
Namun jika dibandingkan dengan bahan bakar minyak maka jumlah waktu yang
digunakan untuk memasak dengan bahan bakar briket menunjukan jumlah waktu
yang lebih banyak dari pada waktu yang digunakan untuk memasak dengan
menggunakan bahan bakar minyak. Sedikitnya waktu dan jumlah minyak tanah
yang diguanakan disebabkan karena tingginya nilai kalor pada minyak tanah dan
nyala yang selalu kontinyu.
Analisis Usaha Briket Arang Skala Rumah Tangga
A. Investasi
1. Cerobong pengarangan (6 kg/hari) = Rp 500.000,-
2. Mesin kempa = Rp 3.000.000,-
B. Biaya produksi
1. Limbah kayu atau serbuk gergajian kayu 360 kg,
@ Rp 170,- = Rp 61.200
2. Tenaga kerja 1 orang = Rp 200.000,-
3. Biaya transport = Rp. 10.000,-
4. Biaya kemasan = Rp. 28.000,-
5. Biaya perekat = Rp. 31.500,-
C. Biaya penyusutan
1. Cerobong pengarangan (pemakaian 20 th)
20
000.500.Rp = Rp. 25.000/th = Rp. 2.100,-/bln
2. Biaya kempa untuk 10 th
10
000.000.3.Rp = Rp 300.000,-/th = Rp 25.000,-/bln +
tekan 2,934 kg/cm2-27,315 kg/cm2, dan nilai kalor 4371 kal/g-6011 kal/g.
4. Pencampuran serbuk gergajian kayu dengan komposisi masing-masing
50% tidak mampu untuk menurunkan kadar air, akan tetapi pencampuran
arang serbuk gergajian kayu dengan komposisi masing-masing 50% dan
pencampuran arang serbuk gergajian kayu (85%) yang ditambahkan arang
tempurung kelapa (15%) ternyata mampu menurunkan nilai kadar air.
5. Penambahan arang tempurung kelapa dengan komposisi 15% pada arang
serbuk gergajian kayu afrika, arang serbuk gergajian kayu sengon, dan
campuran diantara keduanya mampu menurunkan lamanya waktu yang
terpakai dan jumlah briket atau banyaknya briket yang terpakai untuk
memasak.
Saran
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai penambahan bahan yang
memudahkan pada proses penyalaan sehingga tidak lagi memberikan
umpan untuk menyalakan briket dengan minyak tanah.
2. Untuk mendapatkan kualitas briket yang lebih baik, perlu dilakukan
penelitian lebih lanjut mengenai komposisi campuran briket dengan bahan
lain.
3. Untuk mendapatkan rendemen pengarangan yang lebih tinggi perlu
dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh penggunaan tungku
pengarangan.
4. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh desain tungku
briket terhadap lamanya waktu dan jumlah briket yang digunakan untuk
memasak.
DAFTAR PUSTAKA
Badan Peneliti dan Pengembangan Kehutanan. 1994. Pedoman Teknis Pembuatan
Briket Arang. Departemen Kehutanan. Bogor. BSN. 2000. SNI 01-6235-2000 Briket Arang Kayu. Badan Standarisasi Nasional.
Jakarta. Djatmiko B, Ketaren S, Styahartini. 1976. Pengolahan Arang dan Kegunaannya.
Departemen Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor.
1985. Pengolahan Arang dan Kegunaannya. Departemen Teknologi
Hasil Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Gusmailina, Pari G, Komarayati S. 2002. Pedoman Pembuatan Arang Kompos.
Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Hasil Hutan. Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan Departemen Kehutanan. Bogor.
Gusmailina, Pari G, Komarayati S. 2003. Pengembangan Penggunaan Arang
Untuk Rehabilitasi Lahan. Buletin Penelitian dan Pengembangan Kehutanan Vol. 4. No. 1 (2003) pp. 21-30. Bogor.
Gusmailina, Ali M, Saepulloh, Mahpudin. 2003. Pemanfaatan Serbuk Gergaji
untuk Arang dan Arang Kompos. Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Hasil Hutan. Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan. Bogor.
Hartoyo. 1983. Pembuatan Arang dan Briket Arang Secara Sederhana dari Serbuk Gergaji dan Limbah Industri Perkayuan. Penelitian Bidang Kimia Kayu dan Energi Biomas. Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan, Bogor.
Hartoyo J, Roliadi H. 1978. Pembuatan Briket Arang dari Lima Jenis Kayu
Indonesia. Pusat Penelitian Hasil Hutan. Report No 103. Bogor. Hendra D.1999. Teknologi Pembuatan Arang dan Tungku yang Digunakan. Pusat
Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan. Badan Peneliti dan Pengembangan Kehutanan. Bogor.
Hendra D, Darmawan S. 2000. Pembuatan Briket Arang dari Serbuk Gergajian
Kayu dengan Penambahan Tempurung Kelapa. Buletin Penelitian Hasil Hutan Vol. 18 No. 1 (2000) pp. 1-9. Bogor.
Hendra D, Pari G. 2000. Penyempurnaan Teknologi Pengolahan Arang. Laporan
Hasil Penelitian Pusat Penelitian Hasil Hutan. Badan Peneliti dan Pengembangan Kehutanan. Bogor.
Joseph GH., Kindangen JG. 1993. Potensi Pengembangan Tempurung, Sabut, dan Batang Kelapa Untuk Bahan Baku. Balai Peneliti Kelapa.
Masturin A. 2002. Sifat Fisis dan Kimia Briket Arang dari Campuran Arang
Limbah Gergajian Kayu (Skripsi). Bogor: Jurusan Teknologi Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
Mustofa HK. 2001. Determinasi Suhu Kempa Panas dan Ketebalan Vinir
Optimum Terhadap Kualitas Comply dari Limbah Kayu dan Plastik (Skripsi). Bogor: Jurusan Teknologi Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
Nurhayati T, Hartoyo. 1976. Rendemen dan Sifat Arang Beberapa Jenis Kayu
Indonesia. Laporan No. 62. Lembaga Penelitian Hasil Hutan. Bogor. Nurhayati T. 1983. Sifat Arang, Briket Arang dan Alkohol yang Dibuat
dari Limbah Industri Kayu. Laporan PPPHH/ FPRDC Report No 165 pp. 27-33. Bogor.
Pari G, Hendra D, Hartoyo. 1990. Beberapa Sifat Fisis dan Kimia Briket Arang
dari Limbah Arang Aktif. Jurnal Penelitian Hasil Hutan Vol. 7 No 2 (1990) pp. 61-67.
Rustini. 2004. Pembuatan Briket Arang dari Serbuk Gergaji Kayu Pinus (Pinus
merkusii) dengan Penambahan Tempurung Kelapa (Skripsi). Bogor: Jurusan Teknologi Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
Saktiawan I. 2000. Identifikasi Sifat Fisis dan Kimia Briket Arang dari Sabut
Kelapa (Cocos nufifera L) (Skripsi). Bogor: Jurusan Teknologi Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.
Sudrajat R. 1983. Pengaruh Bahan Baku, Jenis Perekat, dan Tekanan Kempa
Terhadap Kualitas Briket Arang. Laporan No. 165. Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan. Bogor.
Sudrajat R, Soleh S. 1994. Petunjuk Teknis Pembutan Arang Aktif. Badan Peneliti
dan Pengembangan Kehutanan. Bogor. Suryani A. 1986. Pengaruh Tekanan Pengempaan dan Jenis Perekat dalam
Pembuatan Briket Arang dari Tempurung Kelapa Sawit (Elaeis quinensis jacq). Departemen Teknologi Hasil Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Yulistina ND. 2001. Analisis Energi dan Biomassa dalam Proses Pembuatan
Briket Arang (Skripsi). Bogor: Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
46
Lampiran 1. Data hasil pengujian, analisis keragaman dan uji Duncan kadar air beriket arang dari
serbuk gergajian kayu afrika dan sengon dengan penambahan tempurung kelapa.
Lampiran 1a. Data hasil pengujian nilai kadar air (%)