Sawdust waste made briquettes as an alternative fuel that is more economical and easily available in the community. This study studied the effect of sago flour adhesive on the characteristics of sawdust briquette as measured by moisture content, volatile matter content, ash content, fixed bed content and calorific value. The greater the amount of adhesive the less heat obtained and the addition of a small adhesive the calorific value obtained more and more, this is because the sago flour can form a gel. And the highest heat value of 5093.04 cal / gr on the ratio of sawdust with adhesive of 90: 10%

, Mujiburohman, S.T., M.T., Ph.D

Trijati, Marleni

UMS Digital Library - Selamat datang di UMS Digital Library

   i  PENGARUH PERBANDINGAN BERAT TEPUNG SAGU SEBAGAI PEREKAT DAN BERAT SERBUK GERGAJI PADA PEMBUATAN BRIKET            Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada  Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik   Oleh:  MARLENI TRIJATI D500130015       JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2018    ii   i    iii   ii    1   PENGARUH PERBANDINGAN BERAT TEPUNG SAGU SEBAGAI PEREKAT DAN BERAT SERBUK GERGAJI PADA PEMBUATAN BRIKET    Abstrak  Limbah serbuk gergaji yang dibuat  briket sebagai  bahan bakar alternatif yang lebih ekonomis dan mudah didapatkan di kalangan masyarakat. Penelitian ini mempelajari pengaruh perekat tepung sagu terhadap karakteristik briket serbuk gergaji yang diukur berdasarkan kadar air, kadar volatile matter, kadar abu, kadar fixed bed dan  nilai kalor.  Semakin besar jumlah perekatnya maka kalor yang didapatkan semakin sedikit dan pada penambahan perekat yang  kecil maka nilai kalor yang didapatkan semakin banyak, hal ini disebabkan karena tepung sagu dapat membentuk gel. Dan nilai kalor tertinggi sebesar 5093,04 kal/gr  pada perbandingan serbuk gergaji dengan perekat sebesar 90:10%. Kata Kunci: Bahan Bakar, Briket, Perekat  Abstracts Sawdust waste made briquettes as an alternative fuel that is more economical and easily available in the community. This study studied the effect of sago flour adhesive on the characteristics of sawdust briquette as measured by moisture content, volatile matter content, ash content, fixed bed content and calorific value. The greater the amount of adhesive the less heat obtained and the addition of a small adhesive the calorific value obtained more and more, this is because the sago flour can form a gel. And the highest heat value of 5093.04 cal / gr on the ratio of sawdust with adhesive of 90: 10%. Keywords: Fuel, Briquette, Adhesives  1. PENDAHULUAN  Banyaknya kebutuhan bahan bakar yang semakin meningkat membuat cadangan bahan bakar semakin menipis, sehingga menginspirasi peneliti untuk membuat sebuah bahan bakar alternatif yang dimanfaatkan berasal dari bahan yang mudah didapatkan dan limbah yang masih belum banyak digunakan sebagai semestinya adanya. Limbah yang tak terpakai itu berupa serbuk gergaji yang berasal dari limbah industri kerajinan kayu. Serbuk gergaji dapat digunakan sebagai bahan kerajinan, peliharaan hamster, dan juga bahan bakar alternatif berupa briket.  Penggunaan limbah serbuk gergaji menjadi briket dapat menghemat penggunaan  energi minyak bumi. Kualitas briket arang dan limbah serbuk gergaji mempunyai nilai kalor kurang lebih 7000 kal/g, dan karbon aktifnya sebesar 75%. Apabila briket ini dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif baik sebagai pengganti minyak tanah, LPG, dan juga kayu bakar kemungkinan di Indonesia akan terhindar CO2 yang berlebih. Kelebihan bahan limbah serbuk gergaji menjadi briket dari bahan baku lain yaitu lebih terjangkaunya bahan yang digunakan, lebih murah, dan juga mengurangi pencemaran lingkungan karena  limbah serbuk gergaji yang terbuang begitu saja (Yudanto dkk., 2005).    2  Bioarang mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan arang biasa (konvensional), antara lain: panas yang dihasilkan oleh briket bioarang relatif lebih tinggi dibandingkan dengan kayu biasa dan nilai kalor dapat mecapai 5000 kalori. Briket arang dapat digunakan sebagai alternatif untuk menggantikan bahan bakr minyak dan gas dalam kegiatan industri dan rumah tangga. Briket arabf merupakan bentuk energi terbaharukan dari biomassa yang berasal dari tumbuhan atau tanaman yang sangat banyak tersedia di lingkungan. Dilain pihak, Indonesia sebagai negara agraris banyak menghasilkan limbah pertanian yang kurang dimanfaatkan (Lukum dan Irfan, 2012) Pemilihan bahan perekat berupa tepung sagu antara lain, karena tepung sagu dapat dengan mudah ditemukan dalam area masyarakat, tepung sagu juga dapat menyerap air dengan baik, harga tepung sagu juga relatif murah. Disamping bahan bakar yang mengandung karbon, pembuatan briket memerlukan zat aditif perekat. Perekat dari tepung sagu potensial digunakan dengan pertimbangan. Dengan adanya briket dari arang ini, penulis mengharapkan agar masalah perekonomian, kelangkaan bahan bakar dan pemanfaatan limbah yang tak terpakai dapat teratasi.  2. METODE Metode penelitian ini menggunakan dua metode yaitu metode bebas dan metode tetap. Adapun alat dan bahan penelitian yang digunakan untuk membuat briket adalah serbuk gergaji yang diambil dari pengolahan kayu yang berada didaerah Surakarta dan sekitarnya dan juga tepung sagu yang didapatkan dari pasar sekitar Surakarta.  2.1. Bahan baku yang digunakan dalam penelitian adalah: 2.1.1. Serbuk gergaji Serbuk gergaji berwarna coklat, yang diperoleh dari sisa limbah pengolahan kayu di daerah Surakarta. Serbuk gergaji ini kemudian dikeringkan dibawah sinar matahari, lalu diayak dengan alat pengayak. 2.1.2. Tepung sagu Tepung sagu ini untuk menarik air dan membentuk tekstur yang padat atau menggabungkan antara dua bahan yang akan direkatkan. 2.1.3. Aquadest Aquades digunakan untuk mencampurkan bahan serbuk gergaji dan juga perekat agar dapat merekat sempurna.   2.2. Alat yang digunakan dalam penelitian adalah: Tabel.1. Alat yang digunakan dalam pembuatan briket No Nama Alat Ukuran Jumlah 1 Oven  1 2 Erlenmeyer 500 ml 2 3 Cawan Porselin 125,150,75 ml 5 4 Hotplate  1 5 Pengaduk Kaca  1 6 Cetakan  1 7 Mesh 40 Mesh 1 8 Furnace  1    3  9 Oksygen Bomb Calorimeter  1  2.3. Gambar Alat  Keterangan :  1. Alat pengepres 2. Dongkrak   Gambar 1. Alat yang digunakan dalam pembuatan briket  2.4.   Adapun langkah-langkah penelitian yang dilakukan untuk menghasilkan data yang diinginkan yaitu: 2.4.1. Uji Kadar air dari Briket Untuk menentukan besar kadar air dalam briket menggunakan cara menimbang berat briket mula-mula, lalu di masukkan dalam oven selama 15 menit dalam suhu 105ºC, lalu didiamkan dalam desikator selama 5 menit, kemudian ditimbang.  Untuk menghitung berat kadar air pada briket menggunakan rumus sebagi berikut:  ..............................................................................................(1)    Keterangan :  A = Berat briket mula-mula (gram)  B = Berat briket setelah dikeringkan (gram) 2.4.2. Uji Volatil Matter  Penentuan nilai volatil matter pertama-tama menimbang berat briket mula-mula sebelum dimasukkan dalam furnace, kemudian masukkan kedalam furnace selama 15 menit dalam suhu 700ºC. Kemudian didiamkan dan timbang berat hasil furnace tersebut.      4   Untuk perhitungan nilai volatil matter menggunakan rumus yaitu:   .................................................................................................(2)    Keterangan :  A = Berat briket mula-mula (gram)  B = Berat briket setelah dikeringkan (gram) 2.4.3.   Penentuan kadar abu Untuk menentukan kadar abu pada pembuatan briket yaitu ditentukan dengan,  mula-mula briket tersebut kemudian di masukkan kedalam furnace dengan suhu rendah ke suhu 400ºC selama 0,5 jam, lalu dinaikkan perlahan suhunya sampai 700ºC ditunggu sampai 1 jam, kemudian ditimbang berat hasil akhir tersebut.   Untuk menentukan nilai kadar abu ditentukan dengan rumus dibawah ini:   ..........................................................................................(3) 2.4.4. Penentuan nilai kalor  Penentuan nilai kalor pada briket ditentukan dengan menggunakan alat Oxygen Boom Calorimeter. Briket yang akan diuji menggunakan Oxygen Boom Calorimeter lalu diletakkan dibawah elektroda, kemudian aliran listrik dinyalakan untuk membakar briket tersebut. Nyala briket tersebut akan memanaskan tabung dalam volume 1 liter. Pemanasan tersebut diratakan dengan pengaduk. Kemudian alat Oxygen Boom Calorimeter akan mencetak hasil kalor dan kenaikan suhu yang diinginkan. Penguji melakukan pengujian ini di UGM. 1.4.5 . Penentuan Fixed Carbon dari Briket  Penentuan Fixed Carbon dari briket ini menggunakan perhitungan dari hasil kadar karbon, volatile matter, dan juga kadar abu. Menggunakan rumus sebagai berikut:  ............(4)   3.  HASIL DAN PEMBAHASAN  Penelitian ini dilakukan untuk mengolah limbah serbuk gergaji menjadi bahan bakar alternatif yang lebih ekonomis dan mudah didapatkan bahan baku pembuatannya. Pada pembuatan Bahan Bakar alternatif ini digunakan bahan baku serbuk gergaji dengan perekat tepung sagu. Penelitian kali ini menggunakan variabel tetap yaitu, ukuran partikel bahan yaitu 40 mesh, suhu pada oven yaitu 115ºC, dan bahan berupa serbuk gergaji. Untuk variabel bebas nya yaitu perbandingan serbuk gergaji dengan tepung  sagu yaitu: (90:10), (80:20), (70:30), (60:40), dan (50:50), dan suhu pada furnace 400ºC dan 700ºC. Dari hasil percobaan  ini dapat diketahui bagaimana pengaruh perbandingan perekat yang berupa tepung sagu  pada pembuatan briket dari serbuk gergaji.    5   3.1. Hasil penelitian yang berjudul pengaruh perbandingan berat tepung sagu segai perekat dan     serbuk gergaji pada pembuatan briket yang telah saya lakukan adalah sebagai berikut: 3.1.1. Uji kadar air pada briket   Tabel. 2. Kadar air pada briket pada berbagai perbandingan Sampel A (Sebelum) B (Sesudah) Kadar Air 10:90 49,104 46,1 6,117628 20:80 42,615 39,801 6,603309 30:70 36,995 34,222 7,495608 40:60 33,354 30,812 7,621275 50:50 30,733 28,196 8,25497   Gambar. 2.  Hasil Uji Kadar Air Pada Briket  Dari grafik tersebut dapat diketahui bahwa semakin tinggi atau besar berat briket maka kadar airnya akan semakin sedikit menurun karena semakin kecil berat briket akan mengakibatkan kadar airnya semakin banyak. Kadar air yang rendah akan memiliki nilai kalor yang tinggi sedangkan untuk kadar air yang tinggi akan memiliki nilai kalor yang rendah. Hal ini dikarenakan panas yang dihasilkan akan menguapkan kadar air terlebih dahulu sebelum saat pembakaran briket.  Kandungan air yang dihasilkan rata-rata 7,218558. Hal ini disebabkan karena jumlah perekat yang banyak otomatis akan meningkatkan kadar air yang banyak pula. Selain itu pada pembuatan briket ini menggunakan tepung sagu dimana saat pencampuran dengan briket harus menggunakan air didalamnya.        6  3.1.2. Uji Volatile Matter Tabel. 3 Uji Volatil Matter Sampel A (Sebelum) B (Sesudah) Volatil Matter 10 29,632 4,3177 85,42892819 20 28,200 4,0145 85,7641844 30 27,176 3,7221 86,30372387 40 26,310 3,4233 86,98859749 50 25,198 3,1021 87,68910231   Gambar 3. Uji  Volatile Matter pada Briket  Dari grafik tersebut dapa diketahui semakin kecil berat briket maka nilai Volatile matternya semakin besar, pada variasi sampel 50 didapatkan nilai volatile matternya tertinggi yaitu 87,68910231, dan pada variasi 10 didapatkan nilai volatile matter terendah sebesar 85,42892819.  Semakin banyak kandungan volatile matter maka semakin banyak bahan baku yang terbakar dan menyala, sehingga laju pembakaran semakin cepat. Kandungan volatile matter pada bahan baku rata-rata 86,43490725, lebih kecil dibandingkan dengan briket  tanpa pengarangan, karena kandungan volatile pada kayu lebih besar dibandingkan dengan arang. Kandungan volatile ini lebih tinggi dibandingkan dengan kandungan volatile sekam padi yang hanya 61,68.  3.1.3. Uji Kadar Abu  Tabel. 4. Uji Kadar Abu Sampel A (Sebelum) B  (Sesudah) Kadar Abu 10 38,8932 1,4790 3,802721    7  20 33,5649 1,1908 3,547754 30 34,8790 1,0643 3,051406 40 36,9184 1,0542 2,855487 50 38,7992 1,0713 2,761139    Gambar 4. Kadar Abu pada Briket  Dari Grafik tersebut dapat diketahui nilai tertinggi pada variasi ke 10 yaitu sebesar 3,802721, dan nilai terendah pada variasi ke 50 yaitu sebesar 2,761139. Kandungan kadar abu yang dihasilkan dengan rata- rata besar 2,651474 lebih besar, dibandingkan dengan briket kayu sengon yang belum diarangkan sebesar 1,59.  Dari hasil tersebut dapat diketahui nilai kadar abu yang dihasilkan lebih rendah sehingga  nilai kalor yang dihasilkan semakin tinggi  3.1.4. Nilai kalor pada Briket Tabel . 5. Nilai Kalor pada Briket Sampel Sebelum Sesudah 10 5142 5093,04 20 4932,13 4883,38 30 4722,26 4673,72 40 4553,78 4619,58 50 4385,3 4565,44     8    Gambar 5. Hasil Uji kalor Briket Serbuk Gergaji dengan Perekat Sagu Dari grafik tersebut dapat diketahui nilai kalor tertinggi didapatkan 5093,04%, dan nilai terendah didapatkan sebesar 4565,44%. Kandungan nilai kalor rata-rata dari percobaan kali ini yaitu 4756,362 kal/gr, yang berarti saat pembakaran 1 gram bahan baku jika dibakar akan menghasilkan kalori sebesar 4756,362 kalori. Semakin tinggi karbon terikat akan menghasilkan kalor yang tinggi pula. Kandungan kalor ini lebih besar dibandingkan dengan kandungan kalor bahan baku sengon yang belum mengalami karbonisasi yaitu sebesar 4250,63 kal/gr.  3.1.5. Penentuan Fixed Carbon  Tabel. 5  Penentuan Fixed Carbon dari Briket Sampel Kadar Air Kadar Abu Volatile Matter Fixed Carbon 10 6,117627892 3,8027213 85,76640119 4,313249618 20 6,603308694 3,54775375 85,67247387 4,176463686 30 7,495607515 3,05140629 86,30372387 3,149262325 40 7,62127481 2,85548669 86,98859749 2,53464101 50 8,254970227 2,7611394 87,68910231 1,294788063       9   Grafik. 4.5. Nilai Fixed Carbon pada Pembuatan Biket dengan menggunakan Perekat Tepung Sagu  Dari grafik penentuan nilai Fixed Carbon pada pembuatan briket dengan menggunakan perekat tepung sagu, menunjukkan bahwa jumlah lignin yang semakin besar akan mempengaruhi jumlah fixed carbon semakin rendah, dikarenakan fixed karbon mempengaruhi nilai kadar kalor, kadar abu dan juga kadar air.  4.  PENUTUP  Dari hasil penelitian yang dilakukan oleh penulis didapatkan hasil sebagai berikut: 4.1. Penambahan tepung sagu sebagai perekat pada briket sangat berpengaruh terhadap nilai kalor yang didapatkan, semakin besar jumlah perekatnya maka kalor yang didapatkan semakin sedikit dan pada penambahan sagu sebagai perakat dengan berat yang sedikit maka nilai kalornya akan semakin banyak, hal ini disebabkan karena tepung sagu dapat membentuk gel 4.2. Nilai Kalor tertinggi sebesar 5093,035 kalori pada perbandingan serbuk gergaji dengan perekat sebesar 90 : 10. 4.3. Kandungan air tertinggi sebesar 8,25497 gram pada perbandingan serbuk gergaji dengan perekat sebesar 50 : 50 . 4.4. Kandungan volatile matter terbesar 87,68910231 pada perbandingan serbuk gergaji dengan perekat 50 : 50. 4.5. Kandunga kadar abu terbesar 3,8027213 pada perbandingan serbuk gergaji dengan perekat sebesar 10 : 90. 4.6. Kandungan Fixed bed terbesar 4,313249618 pada perbandingan serbuk gergaji dengan perekat sebesar 10 : 90 DAFTAR PUSTAKA  Billah, Mutasim, 2009," Bahan Bakar Alternatif Padat (BBAP) Serbuk Gergaji Kayu", UPN press Lukum dan Irfan, 2012,"Briket Arang dan Arang Aktif dari Limbah Tongkol Jagung", Jurusan    10  Pendidikan Kimia Fakultas Matematika dan IPA Universitas Negeri Gorontalo. Syahri, M., Marnoto, T., N, C. D., dan  Prasetyo, D. (2015). Pembuatan Biobriket dari Limbah Organik, (2), 1–7.   

Pengaruh Perbandingan Berat Tepung Sagu sebagai Perekat dan Berat Serbuk Gergaji pada Pembuatan Briket

http://eprints.ums.ac.id/63841/3/naskah%20publikasi.pdf

Pengaruh Perbandingan Berat Tepung Sagu sebagai Perekat dan Berat Serbuk Gergaji pada Pembuatan Briket

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

UMS Digital Library - Selamat datang di UMS Digital Library