KARAKTERISTIK BRIKET ARANG DARI CAMPURAN SERBUK GERGAJIAN KAYU AFRIKA

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,

Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Prof. Dr. Ir. Kurnia Sofyan Tanggal:

Dr. Gustan Pari, M.Si, APU Tanggal:

Mengetahui, Ketua Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor

Dr. Ir. Dede Hermawan, M.Sc. Tanggal :

Tanggal Lulus :

”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 LAMPIRAN ......................................................................................................... 46

x

DAFTAR TABEL Halaman 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

xi

DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Diagram skema kiln drum ................................................................................. 14 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 sehariharinya 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 Air Proton Lemak Abu Serat kasar

Jumlah (%) 9-8 0,3-1,0 0,1-0,4 0,1-0,8 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 perekat, pengempaan,dan pengeringan (Hartoyo 1983). 1. Pembuatan Serbuk Arang Arang yang akan digunakan harus cukup halus untuk dapat membentuk briket yang baik. Ukuran serbuk arang dapat berpengaruh terhadap keteguhan tekan dan kecepatan pembakaran, selain itu ukuran partikel arang yang terlalu besar akan sukar pada

waktu dilakukan perekatan, sehingga mengurangi

keteguhan tekan briket arang yang dihasilkan. Sebaiknya serbuk arang yang akan digunakan digiling dan disaring untuk memperoleh ukuran 20-40 mesh. Pencampuran serbuk arang yang lebih halus dari 40 mesh dapat dilakukan asal proporsinya tidak lebih dari 30 persen volume. Perbedaan serbuk arang berpengaruh terhadap keteguhan tekan dan kerapatan briket arang. Dalam hal penggunaan ukuran serbuk arang diperoleh kecenderungan bahwa makin tinggi ukuran serbuk makin tinggi pula kerapatan dan keteguhan tekan briket arang (Nurhayati 1983) 2. Pencampuran Serbuk Arang dengan Perekat

8

Pencampuran serbuk arang dengan perekat mempunyai tujuan untuk memberikan lapisan tipis dari perekat pada permukaan partikel arang. Tahapan ini merupakan tahapan penting untuk menentukan mutu briket yang dihasilkan. Campuran yang dibuat tergantung pada ukuran serbuk arang, macam perekat, jumlah perekat, dan tekanan pengempaan yang dilakukan (Karch & Boutette 1983, diacu dalam Suryani 1986). Ada beberapa bahan yang dapat digunakan sebagai perekat yaitu pati, “Clay”, molase, resin tumbuhan, pupuk hewan, dan ter. Perekat yang digunakan sebaiknya yang mempunyai bau yang baik bila dibakar, kemampuan merekat yang baik, harganya murah, dan mudah didapat (Karch & Boutette 1983, diacu dalam Suryani 1986). Menurut Hartoyo dan Roliadi (1978) ditinjau dari macam perekat yang digunakan maka produk yang dihasilkan dapat dibedakan antara briket arang yang tidak berasap atau kurang berasap dan yang berasap. Pemakaian ter, pitch, dan molase sebagai bahan perekat menghasilkan briket yang tinggi kekuatannya, tetapi memberikan banyak asap jika dibakar. Bahan perekat pati , dekstrin dan tepung beras akan menghasilkan briket arang yang tidak berasap dan tahan lama, tetapi nilai kalornya tidak setinggi nilai arang kayu. 3. Pengempaan Menurut Suryani (1986) pengempaan dalam pembuatan briket dapat dilakukan dengan alat pengepres type compression atau extrussion. Tekanan yang diberikan untuk pembentukan briket arang dibedakan menjadi dua cara yaitu melampau batas elastisitas bahan baku sehingga struktur sel akan runtuh dan belum melampau batas elastisitas bahan baku. Menurut Pari et al. (1990) pada umumnya, semakin tinggi tekanan yang diberikan akan memberikan kecenderungan menghasilkan briket arang dengan kerapatan dan keteguhan tekan yang semakin tinggi pula. 4. Pengeringan Menurut Suryani (1986) briket yang dihasilkan setelah pengempaan masih mengandung air yang cukup tinggi (sekitar 50%) oleh karena itu perlu dilakukan pengeringan yang dapat dilakukan dengan berbagai macam alat pengeringan seperti Kiln, oven, atau dengan penjemuran secara alami (sinar matahari). Suhu

9

pengeringan yang umum dilakukan adalah sebesar 600C selama 24 jam dengan menggunakan oven. Tujuan dari pengeringan adalah agar mendapatkan arang yang kering dengan kadar air yang dapat disesuaikan dengan briket yang berlaku.

Kegunaan Arang dan Briket Arang Arang merupakan salah satu komoditi ekspor non migas yang cukup potensial bagi beberapa daerah di Indonesia. Dalam kehidupan sehari-hari arang banyak dipergunakan sebagai bahan bakar baik dalam keperluan rumah tangga dan sektor industri. Kayu atau limbah pertanian sebagai bahan bakar kurang menguntungkan dilihat dari nilai pembakarannya, karena mempunyai kadar air yang tinggi, kotor, berasap, kurang efisien, dan tidak praktis. Oleh karena itu masyarakat perkotaan dan industri enggan untuk mempergunakan. Agar praktis sebagai bahan bakar, kayu atau limbah pertanian diubah dalam bentuk arang dan briket arang. Sampai saat ini arang masih digunakan sebagai bahan bakar dan bahan reduktor pada pengolahan biji logam dan tanur. Berdasarkan kegunaannya arang dikelompokan menjadi: 1. Keperluan rumah tangga dan bahan bakar khusus Dalam hal ini arang banyak digunakan dalam pengawetan daging, ikan dan tembakau. Selain itu juga digunakan dalam peleburan timah, timbal, “inceneration” dan binatu. 2.Keperluan metalurgi Digunakan dalam industri alumunium, pelat baja, “case hardening”, coblat, tembaga, nikel, serbuk besi, baja, campuran logam khusus, foundry mold dan pertambangan. 3. Keperluan industri pertanian Digunakan dalam industri arang aktif, karbon monoksida, elektroda, gelas, campuran resin, obat-obatan, makanan ternak, karet serbuk hitam, karbon disulfida, katalisator, pupuk, perekat, magnesium, plastik, dan lain lain (Suryani 1986).

10

Menurut Gusmailina et al. (2003) manfaat arang dibidang pertanian dan peternakan meliputi: 1. Untuk pertanian a. Dapat memperbaiki kondisi tanah (struktur, tekstur pH tanah), sehingga memacu pertumbuhan akar tanaman; b. Mampu meningkatkan perkembangan mikroorganisme tanah (arang sebagai rumah mikroba); c. Dapat meningkatkan kemampuan tanah menahan air atau menjaga kelembaban tanah; d. Menyerap residu pestisida serta kelebihan pupuk di dalam tanah; e. Mampu meningkatkan rasa buah dan produksi. 2. Untuk peternakan a. Bahan pembuat silase; b. Membantu proses penguraian serta membantu pencernaan ternak; c. Mengurangi dan menghilangkan bau kotoran ternak (dapat dipakai sebagai alat lapisan tempat pembuangan kotoran ternak unggas); d. Mencegah diare; e. Meningkatkan produksi dan kualitas daging dan telur. Arang dapat dibedakan dalam tiga jenis yaitu arang hitam yang dibuat pada suhu karbonisasi 400oC-7000C, arang putih pada suhu karbonisasi diatas 7000C dan serbuk arang. Arang hitam digunakan dalam pengolahan bijih besi, silikon, titanium, magnesium, karbon aktif, serbuk hitam, dan karbon disulfida. Arang putih digunakan dalam pembuatan karbon bisulfida, natrium sulfida dan natrium cyanida. Serbuk arang digunakan dalam pembuatan briket, karbon aktif dan bahan bakar (Djatmiko et al. 1985).

Kualitas Briket Arang Kualitas briket arang pada umumnya ditentukan berdasarkan sifat fisik dan kimianya antara lain ditentukan oleh kadar air, kadar abu, kadar zat menguap, kadar karbon terikat, kerapatan, keteguhan, tekan, dan niali kalor. Sedangkan standar kualitas secara baku untuk briket arang Indonesia mengacu pada Standar

11

Nasional Indonesia (SNI) dan juga mengacu pada sifat briket arang buatan Jepang, Inggris, dan USA seperti pada Tabel 2 berikut: Tabel 2. Sifat briket arang buatan Jepang, Inggris, USA, dan Indonesia Sifat arang briket

Jepang

Inggris

Amerika

SNI

6-8

3,6

6,2

8

(volatile matter content) %

15-30

16,4

19-28

15

Kadar abu (ash content) %

3-6

5,9

8,3

8

60-80

75,3

60

77

Kerapatan (density) g/cm

1,0-1,2

0,46

1

-

Keteguhan tekan g/cm2

60-65

12,7

62

-

6000-7000

7289

6230

5000

Kadar air (moisture content) % Kadar zat menguap

Kadar karbon terikat (fixed carbon content) % 3

Nilai kalor (caloriffc value) cal/g

Sumber: Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan, 1994

Wardi (1969) dalam Djatmiko et al. (1976) menyatakan bahwa arang yang bermutu baik harus mempunyai persyaratan sebagai berikut: 1. Warna hitam dengan nyala kebiruan 2. Mengkilat pada pecahannya 3. Bersih tidak berdebu, kalau dipegang tidak memberi noda hitam 4. Mengeluarkan sedikit asap dan tidak berbau 5. Menyala terus tanpa dikipas dan tidak memercikan bara api 6. Abu sisa pembakaran sekecil mungkin 7. Tidak terlalu cepat terbakar 8. Berdenting seperti logam 9. Menghasilkan kalor panas tinggi dan konstan Selain persyaratan kualitas mutu arang, kualitas briket arang juga memiliki persyaratan kualitas yang tidak jauh berbeda dengan dengan persyaratan arang.

12

Menurut Millstein dan Morkved (1960) dalam Suryani (1986) bahwa briket arang yang baik mempunyai persyaratan sebagai berikut: 1. Bersih, tidak berdebu dan berbau 2. Mempunyai kekerasan yang merata 3. Kadar abu serendah mungkin 4. Nilai kalor sepadan dengan bahan bakar lain 5. Menyala dengan baik dan memberikan panas secara merata 6. Harganya dapat bersaing dengan bahan bakar lain. Briket arang yang bersih dan memiliki kadar abu yang rendah tentunya dapat mempengaruhi kebersihan lingkungan sekitarnya pada saat briket tersebut digunakan. Briket arang juga harus mempunyai kekerasan yang merata sehingga disamping untuk memudahkan pada saat briket arang akan dibakar, juga dapat memberikan nyala api yang baik. Briket arang ditinjau dari nilai kalornya (6000-8000 kal/kg) mempunyai nilai kalor yang cukup baik dibandingkan dengan bahan bakar lainnya. Nilai kalor unit dari berbagai jenis bahan bakar dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3. Nilai kalor unit bahan bakar Unit (a)

Nilai Kalor (MJ/a)

Nilai Kalor (kkal/a)

kg

20,70

4.945,23

LPG

3

m

32,26

7.706,91

Batubara keras

kg

32,59

7.785,75

Batubara lunak

kg

32,76

7.826,36

Gasolin

liter

40,32

9.632,45

Diesel

liter

47,78

11.414,64

Minyak bumi

liter

47,78

11.414,64

kg

49,42

11.806,44

Sumber Energi Kayu

Gas alam

Sumber: Pimentel (1980) dalam Yulistina (2001)

BAHAN DAN METODOLOGI Tempat dan Waktu Penelitian Proses pembuatan dan pengujian contoh uji dilakukan di Laboratorium Kimia Hasil Hutan, Laboratorium Kayu Solid, dan Laboratorium Keteknikan Kayu Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanann, Institut Pertananian Bogor. Waktu penelitian dilaksanakan pada bulan Mei 2006 sampai bulan Agustus 2006.

Bahan dan Alat Penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari dua jenis serbuk kayu yaitu serbuk gergajian kayu sengon dan serbuk gergajian kayu afrika, serta tempurung kelapa. Serbuk gergajian kayu yang

menjadi bahan penelitian

diperoleh dari limbah pada unit penggergajian kayu di daerah Jasinga, sedangkan tempurung kelapa diperoleh dari pasar tradisional di Bogor. Bahan perekat yang digunakan adalah tapioka (pati). Alat yang digunakan dalam pembuatan briket antara lain drum pengarangan, cerobong pengarangan, mesin penggiling, saringan dengan ukuran lolos 20-40 mesh untuk arang dan serbuk gergajian kayu dan ukuran 70 mesh untuk arang tempurung kelapa, oven, wadah plastik, cetakan pembuat briket, kempa hidrolis manual, timbangan, tanur, cawan porselin, desikator, instron, dan calorimeter combustion bomb. Untuk alat tanur dilakukan di Laboratorium Kayu Solid dan alat Instron dilakukan di Laboratorium Keteknikan Kayu. Sedangkan alat Calorimeter combustion bomb dilakukan di Laboratorium Kimia dan Energi Hasil Hutan Litbang.

Metode Penelitian Persiapan dan Pembuatan Contoh Uji 1.Pengeringan bahan baku Bahan baku serbuk gergajian kayu dan tempurung kelapa terlebih dahulu dikeringkan secara alami dibawah sinar matahari sampai kering udara sehingga mencapai kadar air sekitar 15%-20% dengan tujuan agar bahan baku yang digunakan mudah terbakar dan sedikit mengandung asap. Sedangkan khusus untuk tempurung kelapa terlebih dahulu dibersihkan dari serabut-serabut,

selanjutnya dipecah-pecah menjadi bagian yang lebih kecil. Untuk ukuran tempurung kelapa sebaiknya berukuran 2,5 cm keatas sehingga pada saat pengarangan mudah ditata dan menghasilkan volume pengarangan yang lebih banyak. 2. Persiapan kiln drum Klin drum merupakan salah satu alat yang digunakan pada proses pengarangan. Kiln drum terdiri dari 4 bagian, yaitu badan drum yang salah satu ujungnya dibuka, penutup, cerobong, dan lubang udara pada badan drum atau dibagian bawah drum. Bagian tengah penutup dilubangi sebagai tempat meletaknya cerobong asap yang berdiameter 10 cm dan tinggi 30 cm. Pada bagian badan drum dibuat lubang udara sebanyak tiga baris yang dibuat melingkar pada

30 cm

bagian badan drum.

30 cm

30 cm

Lubang Udara 13 mm

90 cm

30 cm

Pegangan

Sumber: Hartoyo dan Nurmala Hudaya (1990) Gambar 1. Diagram skema kiln drum

3. Pengarangan Proses pengarang dilakukan secara terpisah pada masing-masing bahan baku dengan menggunakan kiln drum. Pada saat pengisian bahan baku pada kiln drum dimasukan balok kayu atau bambu pada bagian tengah-tengahnya yang bertujuan sebagai lubang udara pada waktu karbonisasi. Selanjutnya bahan baku

diatur sehingga memenuhi drum. Setelah drum penuh dengan bahan baku, balok kayu atau bambu yang ada pada bagian tengah dicabut secara perlahan-lahan sehingga bekas cabutan tersebut membentuk lubang. Lubang tersebut nantinya akan digunakan sebagai tempat untuk membakar bahan baku. Sebelum dilakukan pembakaran lubang drum pada bagian dua dan tiga ditutup terlebih dahulu dengan asbes atau tanah liat, sehingga yang tetap terbuka adalah empat lubang pada baris bagian bawah. Untuk memudahkan pada proses pembakaran digunakan bahan-bahan yang mudah terbakar sebagai umpan bakar seperti: kertas, daun kering, ranting kayu, atau percikan minyak tanah. Pada saat api telah nyala dengan baik maka kiln drum ditutup dan diberi cerobong asap pada bagian atasnya. Penutup pada bagian atas kiln drum ini bisa dibuka untuk menambahkan bahan baku pada proses pengarangan. Bahan baku akan terbakar mulai dari bawah dan menjalar kebagian atas. Pada saat pembakaran melewati barisan lubang pertama yang ditandai dengan bara merah yang nampak dari lubang, maka lubang pada baris pertama ditutup sedangkan lubang pada bagian atasnya dibuka, demikian selanjutnya sampai pada lubang yang terakhir. Proses ini dianggap telah selesai apabila asap yang keluar dari cerobong telah sedikit. Pada saat itu semua lubang yang ada pada kiln drum ditutup, hal ini untuk menghindari terjadinya pembakaran secara berlanjutan sehingga arang yang sudah terbentuk tidak terus terbakar menjadi abu. 4.Pendinginan dan penyortiran. Setelah semua tahap pengarangan telah selesai, kiln drum dibiarkan menjadi dingin. Pendinginan dilakukan selama kurang lebih 6-7 jam. Setelah kiln drum dingin maka tutup bisa dibuka dan arang bisa dikeluarkan untuk dipisahkan dari abu. Arang yang sudah dingin selanjutnya dikemas dalam plastik. 5. Penggilingan dan penyaringan Arang serbuk gergajian yang sudah jadi kemudian digiling dan disaring pada ukuran lolos 20-50 mesh, sedangkan arang tempurung kelapa digiling dan disaring pada ukuran lolos 70 mesh. 6. Persiapan perekat Perekat tapioka ditimbang sebanyak 25 gram, lalu dicampur dengan air dengan perbandingan konsentrasi perekat dan air adalah 1 : 10. air yang

ditambahkan sebanyak 250 ml untuk 25 gram sambil dipanaskan diatas kompor hingga perekatnya merata sempurna. 7. Pencampuran perekat Serbuk kayu sengon, kayu afrika, dan arang yang telah disaring kemudian dibuat briket pada beberapa komposisi bahan baku setelah terlebih dahulu dicampur dengan perekat kanji dengan konsentrasi sebanyak 2,5% atau 5% dari berat serbuk arang (Hendra dan Darmawan, 2000). Proses pembuatan briket serbuk kayu gergajian dan briket arang yang dilakukan dalam penelitian ini terdiri dari 9 perlakuan. Perlakuan tersebut dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4. Perbandingan Penambahan Tempurung Kelapa Dalam Pembuatan Briket Arang dari Campuran Serbuk Gergaji Kayu Afrika dan Kayu Sengon Jenis bahan

Serbuk gergajian kayu sengon

Serbuk gergajian kayu afrika

Serbuk campuran

A

100%

100%

50%+50%

B

100%

100%

50%+50%

C

85% + 15%

85% + 15%

85% + 15%

Keterangan: A : Briket serbuk gergajian kayu B : Briket arang serbuk gergajian kayu C : 85% arang serbuk kayu sengon, afrika, dan campuran arang serbuk kayu sengon, kayu afrika yang masing-masing ditambah dengan15% arang tempurung kelapa. Komposisi 85% campuran arang serbuk gergajian kayu sengon dan kayu afrika ditambah dengan 15% arang tempurung kelapa, diambil dari penelitian Rustini tahun 2004 yang menyatakan bahwa dengan kompoisi tersebut memberikan hasil yang terbaik untuk kadar zat menguap, kadar karbon terikat,kerapatan, dan nilai kalor. 8. Pencetakan dan pengempaan Hasil dari pencampuran tersebut selanjutnya disiapkan dalam cetakan dan dilakukan pengempaan sistem hidrolik dengan besar tekanan 3,125 ton. Sedangkan tekanan yang diberikan kebriketnya sebesar 41,47 kg/cm2 untuk semua luas bidang kempa (Hendra dan Darmawan, 2000).

30

40 72 Tekanan/pengempaan

40 Gambar 2. Sketsa Cetakan Arang Briket Sistem Manual

9. Pengeringan Briket yang dihasilkan kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 600C selama 24 jam. Setelah itu dilakukan pengemasan dalam kantong plastik dan ditutup rapat-rapat untuk menjaga agar briket tetap dalam keadaan kering. Briket diuji sifat fisik dan kimianya. Sifat fisis yang diuji meliputi kerapatan dan kekuatan tekan. Sedangkan uji sifat kimia terdiri dari kadar air, kadar zat mudah menguap, kadar abu, kadar karbon terikat dan nilai kalor.

Prosedur Pengujian 1. Pengujian Kadar Air Satu gram contoh uji ditimbang dalam porselin yang telah diketahui berat tetapnya. Dikeringkan dalam oven pada suhu (103 ± 2)0C selama 24 jam sampai beratnya konstan. Kemudian dimasukan ke dalam desikator selama 1 jam dan timbang. Kadar air briket dihitung dengan menggunakan persamaan: Kadar Air =

(X1 − X 2 ) x100% X1

Keterangan: X1 = Berat contoh sebelum dikeringkan (gram) X2 = Berat contoh setelah dikeringkan (gram) 2. Pengujian Kadar Abu Cawan yang berisi contoh uji yang sudah ditetapkan kadar airnya, digunakan untuk menetapkan kadar abu. Caranya cawan tersebut diletakan dalam tanur, perlahan-lahan dipanaskan mulai dari suhu kamar sampai suhu 7500C selama 6 jam. Selanjutnya didinginkan dalam desikator sampai beratnya konstan.

Kemudian ditimbang bobotnya. Kadar abu briket arang dapat dihitung dengan menggunakan persamaan: Kadar Abu =

Ya x100% Yc

Keterangan: Kb = Kadar abu (%) Ya = Bobot abu (gram) Yc = Bobot contoh (gram) 3. Pengujian Kadar Zat Menguap

Cawan porselin yang berisi contoh uji yang sudah diketahui kadar airnya, dimasukan kedalam tanur listrik pada suhu 9500C selama 6 menit. Setelah penguapan selesai, cawan didinginkan di dalam desikator selama satu jam dan selanjutnya ditimbang. Kadar zat mudah menguap dapat dihitung dengan menggunakan persamaan: Kadar Zat Mudah Menguap=

Z1 − Z 2 x100% Z1

Keterangan: Z1 = Bobot awal (gram) Z2 = Bobot akhir (gram) 4. Pengujian Kadar Karbon Terikat

Pada dasarnya prinsip penentuan kadar karbon terikat adalah dengan menghitung fraksi karbon dalam briket arang, tidak termasuk zat menguap dan abu. Kadar karbon terikat briket dapat dihitung dengan menggunakan rumus: Kadar karbon Terikat = 100 – (Kadar abu + Kadar zat menguap)% 5. Pengujian Kerapatan

Kerapatan dinyatakan dalam perbandingan berat dan volume, yaitu dengan cara menimbang briket dan mengukur volumenya dalam keadaan kering udara. Kerapatan briket dapat dihitung dengan menggunakan rumus: K=

G V

Keterangan: K = Kerapatan (g/cm3) G = Bobot briket (gram) V = Volume (cm3) 6. Pengujian Keteguhan Tekan

Prinsip pengujian keteguhan tekan adalah mengukur kekuatan tekan briket dengan memberikan penekanan sampai briket pecah. Pengujian keteguhan tekan

dilakukan dengan menggunkan alat Instron dimana beban yang diberikan maksimum adalah 10 ton. Penekanan yang diberikan secara perlahan-lahan sampai briket tersebut pecah.. Penentuan keteguhan tekan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan: Kt =

P L

Keterangan: Kt = Beban keteguhan tekan (kg/cm2) P = Beban penekanan (kg) L = Luas permukaan (cm2) 7. Nilai Kalor

Prinsip penentuan nilai kalor adalah dengan mengukur energi yang ditimbulkan pada pembakaran satu gram contoh uji. Ditimbang satu gram contoh uji, lalu ditempatkan pada cawan silika, kemudian dimasukan ke dalam Calorimeter combustion bomb. Pembakaran dimulai pada saat suhu air sudah tetap. Pengukuran dilakukan sampai suhu mencapai maksimum. Pengukuran nilai kalor bakar dihitung berdasarkan banyaknya kalor yang dilepaskan sama banyaknya dengan kalor yang diserap. Penentuan nilai kalor dapat dihitung dengan menggunakan persamaan: Nk =

Wx(t 2 − t1 ) −B A

Keterangan: Nk = Nilai kalor (kal/gram) W = Nilai kalor dari alat kalori meter (kal) t1 = Suhu mula-mula (0C) t 2 = Suhu setelah pembakaran (0C)

A = Berat contoh yang terbakar B = Koreksi panas pada kawat besi (kal/gram) 8. Aplikasi Contoh Uji

Dalam perlakuan ini briket arang sebagai contoh uji digunakan dalam pengujian untuk memasak kebutuhan rumah tangga seperti memasak nasi, air, sayur dan lain-lain yang selanjutnya dibandingkan dengan bahan bakar minyak tanah.. Perubahan-perubahan yang diamati dalam perlakuan ini adalah jumlah bahan bakar, dan waktu atau lama penggunaan bahan bakar.

Rancangan Percobaan

Perlakuan dalam penelitian ini adalah perbedaan jenis perlakuan pada briket serbuk gergaji kayu, briket arang serbuk gergaji kayu, dan persentase arang serbuk gergaji kayu campuran dengan penambahan arang tempurung kelapa. Dalam pengujian ini dilakukan sembilan perlakuan, yaitu: 1. 100% serbuk gergajian kayu afrika 2. 100% serbuk gergajian kayu sengon 3. Campuran serbuk gergajian kayu afrika dan sengon dengan kompososi masing-masing 50% 4. 100% arang serbuk gergajian kayu afrika 5. 100% arang serbuk gergajian kayu sengon 6. Campuran arang serbuk gergajian kayu afrika dan sengon dengan kompososi masing-masing 50% 7. 85% arang serbuk gergajian kayu afrika + 15% arang tempurung kelapa 8. 85% arang serbuk gergajian kayu sengon + 15% arang tempurung kelapa 9. 85% campuran arang serbuk gergajian kayu afrika dan sengon + 15% arang tempurung kelapa. Model rancangan percobaan yang akan digunakan adalah rancangan acak lengkap dengan tiga kali ulangan. Model matematikanya adalah sebagai berikut: Yij = μ + αi + ∈ ij i = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 j = banyaknya ulangan (1, 2,3) Keterangan: Yij = Angka pengamatan percobaan μ = Rata-rata pengamatan α i = Efek perlakuan ke-i ∈ ij = Efek kesalahan percobaan pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j (1, 2,3) Data diolah dengan sidik ragam yang bertujuan untuk melihat pengaruh perlakuan yang diberikan. Pengaruh yang menunjukan berbeda nyata dilanjutkan dengan uji Duncan.

HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat Fisis dan Kimia Hasil pengujian terhadap sifat fisis dan kimia briket arang dari serbuk gergajian kayu afrika dan sengon dengan penambahan arang tempurung kelapa disajikan pada Tabel 5. Data hasil penelitian selanjutnya dibandingkan dengan kualitas briket arang buatan Jepang, Inggris, Amerika, dan Indonesia. Selain itu data hasil penelitian juga dibandingkan dengan hasil penelitian sebelumnya yaitu hasil penelitian Rustini (2004) yang berjudul pembuatan briket arang dari serbuk gergajian kayu pinus dengan penambahan arang tempurung kelapa dan penelitian Hendra dan Darmawan (2000) yang berjudul pembuatan briket arang dari serbuk gergajian kayu dengan penambahan tempurung kelapa. Tabel 5. Sifat fisis dan kimia briket arang dari serbuk gergaji kayu sengon, afrika dengan penambahan tempurung kelapa. No

1 2 3 4 5

6 7

Sifat fisis dan kimia Kadar air (%) Kadar abu (%) Kadar zat menguap (%) Kadar karbon terikat (%) Kerapatan (g/cm3) Keteguhan tekan (kg/cm2) Nilai kalor (kal/g)

Perlakuan P1

P2

P3

P4

P5

P6

P7

P8

P9

16,777

14,680

15,518

3,378

2,670

2,424

3,663

4,422

2,111

1,783

3,968

3,384

4,364

3,282

6,093

5,955

5,297

7,.908

75,982

73,853

79,584

23,431

13,889

23,830

24,542

14,692

25,527

22,235

22,179

19,413

72,204

82,828

70,077

69,837

80,011

66,565

0,249

0,261

0,275

0,354

0,332

0,368

0,453

0,401

0,420

3,933

2,934

4,139

15,844

16,040

14,851

19,097

23,673

27,315

4370

4674

5557

5738

5714

5869

6011

5832

4416

Keterangan: P1. 100% serbuk gergajian kayu afrika P2. 100% serbuk gergajian kayu sengon P3. Campuran serbuk gergajian kayu afrika dan sengon dengan kompososi masing-masing 50% P4. 100% arang serbuk gergajian kayu afrika P5. 100% arang serbuk gergajian kayu sengon

P6. Campuran arang serbuk gergajian kayu afrika dan sengon dengan kompososi masing-masing 50% P7. 85% arang serbuk gergajian kayu afrika + 15% arang tempurung kelapa P8. 85% arang serbuk gergajian kayu sengon + 15% arang tempurung kelapa P9. 85% campuran arang serbuk gergajian kayu afrika dan sengon + 15% arang tempurung kelapa.

Kadar Air Kadar air dalam pembuatan briket arang sangat berpengaruh terhadap kualitas briket arang. Semakin tinggi kadar air akan menyebebkan kualitas briket arang menurun, terutama akan berpengaruh terhadap nilai kalor briket arang dan briket arang akan lebih sulit untuk dinyalakan. Arang sangat mudah untuk menyerap air atau arang mempunyai sifat higroskopis yang tinggi, oleh karena itu penentuan mengenai kadar air bertujuan untuk mengetahui sifat higroskopis briket arang dari arang serbuk gergajian kayu afrika, arang serbuk gergajian kayu sengon dan campuran arang serbuk gergajian kayu dengan penambahan arang tempurung kelapa. Berdasarkan hasil analisis sidik ragam terhadap kadar air (Lampiran 1b), 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 air briket arang. Hal ini terlihat pada nilai F hitung yang lebih besar dari pada F tabel pada taraf 1%. Nilai kadar air briket yang dihasilkan berfariasi dari 1,937% sampai 17,096% (Lampiran 1a).

18 16.777 15.518 16 14.680

Keterangan: P1 = 100% Serbuk Afrika (Af) P2 = 100% Serbuk Sengon (Sn)

K a d a r A ir (% )

14

P3 = 50% Serbuk Af+50% Sn)

12

P4 = 100% Arang Afrika (Af)

10

P5 = 100% Arang Sengon (Sn)

8 6 3.378 2.670 2.424

4 2

3.663 4.422 2.111

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

0 P1

P2

P3

P4

P5

P6

P7

P8

P9

Perlakuan Gambar 3. Grafik nilai kadar air rata-rata pada berbagai perlakuan

Pada Gambar 3 terlihat bahwa kadar air rata-rata terendah untuk briket arang sebesar 2,111% diperoleh pada campuran arang dengan komposisi 85% arang serbuk gergajian kayu afrika dan sengon dengan penambahan 15% arang tempurung kelapa (P9), sedangkan kadar air rata-rata tertingginya sebesar 4,422% dihasilkan pada komposisi 85% arang serbuk gergajian kayu sengon dengan penambahan 15% arang tempurung kelapa (P8). Penambahan tempurung kelapa dengan komposisi 15% berhasil menurunkan kadar air rata-rata dari 2,424% menjadi 2,111% atau sebesar 12,913%. Tingginya kadar air pada serbuk gergajian kayu disebabkan karena pada serbuk gergajian kayu memiliki ukuran partikel yang lebih besar dan jumlah poripori yang lebih banyak, selain itu serbuk gergajian kayu masih mengandung komponen-komponen kimia seperti selulosa, lignin dan hemiselulosa. Sedangkan untuk arang serbuk gergajian kayu memiliki kadar air jauh lebih rendah dibandingkan dengan serbuk kayunya, hal tersebut diduga karena ukuran partikel pada serbuk arang lebih halus dan seragam sehingga ruang-ruang kosong atau pori-pori yang dimiliki oleh arang lebih sedikit. Pada serbuk arang komponenkomponen kimia seperti lignin, selulosa dan hemiselulosa diduga sudah hilang dan yang tersisa dalam arang tinggal kandungan karbon yang berbentuk padat dan berpori. Menurut Sudrajat dan Sholeh (1994) dalam Gusmailina et al. (2003)

bahwa sebagian besar arang porinya masih tertutup oleh hidrogen, ter, dan senyawa organik lain yang komponennya terdiri dari abu, air, nitrogen, dan sulfur. Penurunan kadar air dari 2,424% menjadi 2,111% diduga terjadi karena pencampuran antara arang serbuk gergajian kayu afrika dengan arang serbuk gergajian kayu sengon yang ditambahkan arang tempurung kelapa menyebabkan ukuran partikelnya lebih halus dan seragam. Hal ini disebabkan karena pencampuran akan saling mengisi pori-pori sehingga air yang terikat didalam pori-pori arang lebih sedikit. Tetapi penambahan arang tempurung kelapa pada arang serbuk gergajian kayu afrika dan arang serbuk gergajian kayu sengon justru meningkatkan kadar air. Peristiwa ini diduga karena arang tempurung kelapa mampu menyimpan air lebih banyak, hal ini karena ukuran partikel yang lebih besar dan jumlah pori-pori yang lebih banyak. Selain dipengaruhi oleh ukuran partikel dan jumlah pori-pori, tinggi rendahnya kadar air diduga juga dipengaruhi oleh kadar abu yang mana semakin tinggi kadar abu arang maka semakin rendah kadar air. Abu disusun oleh silika yang kemampuan menyerap airnya kecil. Menurut Earl (1974) dalam Saktiawan (2000) menyatakan bahwa arang memiliki kemampuan menyerap air yang besar yang dipengaruhi oleh luas permukaan dan pori-pori arang. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan (1994) bahwa briket arang dengan ukuran serbuk yang lolos 20 mesh memiliki kadar air paling tinggi dibandingkan dengan arang serbuk yang lolos saringan 40 mesh dan 80 mesh. Berdasarkan hasil uji lanjutan kadar air (Lampiran 1c) diketahui bahwa perlakuan pencampuran serbuk afrika dengan sengon (P3) menunjukan perbedaan yang nyata. Sedangkan pada pencampuran arang serbuk afrika dengan sengon (P6) dan penambahan arang tempurung kelapa pada arang serbuk afrika (P7) tidak memperlihatkan perbedaan yang nyata. Besarnya perubahan kadar air dapat dianggap sama. Akan tetapi penambahan arang tempurung kelapa pada arang serbuk gergajian kayu sengon (P8) dan campuran arang serbuk gergajian kayu afrika dengan sengon (P9) memperlihatkan perbedaan yang nyata. Kadar air briket arang pada penelitian ini berkisar antara 2,111%-4,422%. Apa bila dibandingkan dengan kadar air buatan Jepang (6-8%) Amerika (6,2%), Inggris (3,6%), dan Indonesia (8%) maka kadar air briket arang hasil penelitian

ini memiliki nilai lebih baik. Kadar air pada penelitian ini jika dibandingkan dengan hasil penelitian Rustini (2,132%-2,699%) memiliki nilai kadar air yang lebih tinggi akan tetapi jika dibandingkan dengan hasil penelitian Hendra dan Darmawan (3,51%-4,75%) memiliki nilai yang lebih rendah. Kadar air dalam pembuatan arang diharapkan serendah mungkin agar tidak menurunkan nilai kalor, tidak sulit dalam penyalaan, dan briket tidak banyak mengeluarkan asap pada saat penyalaan. Kadar Abu Kadar abu merupakan bahan sisa dari pembakaran yang sudah tidak memiliki nilai kalor atau tidak memiliki unsur karbon lagi. Salah satu unsur penyusun abu adalah silika. Pengaruh kadar abu terhadap kualitas briket arang kurang baik, terutama terhadap nilai kalor yang dihasilkan. Kandungan kadar abu yang tinggi dapat menurunkan nilai kalor briket arang, sehingga akan menurunkan kualitas briket arang. Berdasarkan hasil analisis sidik ragam pada kadar abu (Lampiran 2b) bahwa pencampuran arang serbuk gergaji kayu afrika dengan sengon (P6) dan penambahan arang tempurung kelapa pada arang serbuk gergajian kayu afrika (P7), arang serbuk sengon (P8), dan campuran arang serbuk diantara keduanya (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.

7.908 8

Keterangan:

K a d a r A b u (% )

7

P1 = 100% Serbuk Afrika (Af)

6.093 5.955

P2 = 100% Serbuk Sengon (Sn)

5.297

6 5


4.364

3.968


3.384

4



3.282

3 1.783 2 1 0 P1

P2

P3

P4

P5

P6

P7

P8

P9

Perlakuan 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.

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 senyawasenyawa 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).

K a d a r Z a t M e n g u a p (% )

75.982 80

79.584 73.853

Keterangan: P1 = 100% Serbuk Afrika (Af)

70

P2 = 100% Serbuk Sengon (Sn) P3 = 50% Serbuk Af+50% Sn)

60


50


40


13.889

20

25.527

23.830 24.542

23.431

30

14.692

10 0 P1

P2

P3

P4

P5

P6

P7

P8

P9

Perlakuan 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

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.

82.828

K a d a r K a r b o n T e r ik a t (% )

90 80

72.204

80.011 70.077

Keterangan:

69.837


66.565

70


60


50


40 30 22.235 20


22.179 19.413

10 0 P1

P2

P3

P4

P5

P6

P7

P8

P9

Perlakuan 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.

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).

K e r a q p a t a n ( g r /c m 3 )

0.5 0.453 0.420 0.45 0.401 0.368 0.4 0.354 0.332 0.35 0.3 0.249 0.261 0.275 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9

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

Perlakuan Gambar 7. Grafik nilai kerapatan rata-rata pada berbagai perlakuan

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 3

g/cm -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).

K e t e g u h a n t e k a n ( k g /c m 2 )

30

27.315


23.673

25


19.097

20


15.844 16.04014.851


15


10 3.933 5

Keterangan:

4.139 2.934

0 P1

P2

P3

P4

P5

P6

P7

P8

P9

Perlakuan 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

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).

N ila i K a lo r ( k a l/g r )

7000

6011 5832 5558 5738 5714 5869

6000 5000 4371 4674 4416

Keterangan: P1 = 100% Serbuk Afrika (Af) P2 = 100% Serbuk Sengon (Sn) P3 = 50% Serbuk Af+50% Sn) P4 = 100% Arang Afrika (Af)

4000

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

3000 2000 1000 0 P1

P2 P3

P4 P5

P6

P7 P8

P9

Perlakuan 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

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/g7000 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.

800 B e r a t B r ik e t ( g r )

700 600

699

758

Keterangan: P1 = 100% Serbuk Afrika (Af)

612 626 540

P2 = 100% Serbuk Sengon (Sn)

564 467

500


487 480

P4 = 100% Arang Afrika (Af) P5 = 100% Arang Sengon (Sn)

400 270

300 200 100

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

0 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 Perlakuan 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.

120 120

W a k tu (m e n it)

100

111 109

Keterangan:

93

93 89 88

80

87 90

P1 = 100% Serbuk Afrika (Af) P2 = 100% Serbuk Sengon (Sn)

78

P3 = 50% Serbuk Af+50% Sn) P4 = 100% Arang Afrika (Af) P5 = 100% Arang Sengon (Sn)

60

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

40 20 0 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 Perlakuan

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

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)

Rp.500.000 = Rp. 25.000/th 20

= Rp. 2.100,-/bln

2. Biaya kempa untuk 10 th

Rp.3.000.000 = Rp 300.000,-/th 10

= Rp 25.000,-/bln +

Total = Rp. 357.800,-/bln D. Pendapatan 1. Produksi arang perbulan 180 kg = Rp. 1.988,-/kg

2. Harga jual minimal 3. Rencana harga jual @Rp. 2.300,- x 180 kg

= Rp. 414.000,-

Untung = Rp. 414.000,- - Rp. 357.800,-

= Rp. 56.200,-

Persen keuntungan

Rp.56.200 x100 % Rp.414.000

= 13,6%

Berdasarkan hasil analisis usaha briket arang diperkirakan bahwa harga jual briket arang per kilogram seharga Rp 2.300,-. Harga jual briket arang ini lebih murah jika dibandingkan dengan harga minyak tanah per liter seharga Rp 2.600,-. Jika dilihat dari segi harga maka briket arang tersebut bisa menjadi subtitusi minyak tanah. Namun jika dilihat dari segi jumlah arang yang digunakan dan waktu memasak yang diperlukan terlihat bahwa pemakaian arang belum bisa untuk mensubtitusi minyak tanah.

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Dari hasil pengujian mengenai sifat fisis dan kimia briket arang dari campuran serbuk gergajian kayu afrika dan serbuk gergajian kayu sengon dengan penambahan arang tempurung kelapa dapat disimpulan hal-hal sebagai berikut: 1. Pencampuran serbuk gergajian kayu afrika dengan kayu sengon dan pencampuran arang serbuk gergajian kayu afrika dengan sengon serta penambahan arang tempurung kelapa dengan komposisi 15% pada arang serbuk gergajian kayu afrika dan sengon ternyata memberikan pengaruh yang berbeda sangat nyata untuk kadar air, kadar abu, kadar zat menguap, kadar karbon terikat, kerapatan, keteguhan tekan, dan nilai kalor. 2. Penambahan arang tempurung kelapa dengan komposisi 15% pada arang serbuk gergajian kayu afrika, arang serbuk gergajian kayu sengon, dan campuran diantara keduanya mampu meningkatkan nilai kalor, keteguhan tekan, dan kerapatan. Namun tidak mampu untuk menurunkan nilai kadar abu. 3. Nilai rata-rata kadar air briket pada penelitian ini 2,111%-16,777%, kadar abu 1,783%-7,908%, kadar zat menguap 13,889%-79,584%, kadar karbon terikat 19,413%-82,828%,kerapatan 0,249 gr/cm3-0,453 gr/cm3, keteguhan 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.

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 (%) Perlakuan Ulangan P1 P2 P3 P4 P5 P6

P7

P8

P9

1

16,550

14,811

15,741

3,093

2,669

2,459

3,413

4,493

2,354

2

17,096

14,943

15,341

3,627

2,881

2,459

3,734

3,950

2,041

3

16,689

14,286

15,473

3,413

2,459

2,354

3,842

4,822

1,937

Xr

16,777

14,680

15,518

3,378

2,670

2,424

3,663

4,422

2,111

Keterangan: P1. 100% (serbuk gergajian kayu afrika) P2. 100% (serbuk gergajian kayu sengon) P3. 50%+50% (50% serbuk gergajian kayu afrika + 50% serbuk gergajian kayu sengon) P4. 100% (arang serbuk gergajian kayu afrika) P5. 100% (arang serbuk gergajian kayu sengon) P6. 50%+50% (50% arang serbuk gergajian kayu afrika + 50% arang serbuk gergajian kayu sengon) P7. 85%+15% (85% arang serbuk gergajian kayu afrika + 15% arang tempurung kelapa) P8. 85%+15% (85% arang serbuk gergajian kayu sengon + 15% arang tempurung kelapa P9. 85%+15% (85% campuran arang serbuk gergajian kayu afrika dan sengon + 15% arang tempurung kelapa Xr = Rata-rata

46

Lampiran 1b. Analisis sidik ragam terhadap kadar air Sumber Jumlah Kuadrat db keragaman kuadrat tengah Perlakuan

8

962,6001

120,325

Galat

18

1,309

0,073

Umum

26

963,909

F tabel

F hitung 1654,970**

5%

1%

2,51

3,71

Keterangan: ** Taraf berbeda sangat nyata pada tingkat α = 0,01 atau 1% Koefisien keragaman = 3,697

Lampiran 1c. Analisis uji Duncan terhadap kadar air Perlakuan Rata-rata

Duncan groufing

P1 16,777 A P2 14,680 C P3 15,518 B P4 3,378 E P5 2,670 F P6 2,424 FG P7 3,663 E P8 4,4217 D P9 2,111 G Keterangan: Huruf yang sama menunjukan nilai yang tidak berbeda pada tingkat kepecayaan 95%

47

Lampiran 2. Data hasil pengujian, analisis keragaman dan uji Duncan kadar abu beriket arang dari serbuk gergajian kayu afrika dan sengon dengan penambahan tempurung kelapa.

Lampiran 2a. Data hasil pengujian nilai kadar abu (%) Perlakuan Ulangan P1 P2 P3 P4 P5

P6

P7

P8

P9

1

1,456

5,000

2,941

4,059

3,593

6,199

6,456

5,203

8,005

2

1,904

2,991

4,103

4,336

3,776

5,897

5,753

5,805

7,725

3

1,990

3,913

3,108

4,698

2,478

6,183

5,655

4,884

7,995

Xr

1,783

3,968

3,384

4,364

3,282

6,093

5,955

5,297

7,908

Keterangan: P1. 100% (serbuk gergajian kayu afrika) P2. 100% (serbuk gergajian kayu sengon) P3. 50%+50% (50% serbuk gergajian kayu afrika + 50% serbuk gergajian kayu sengon) P4. 100% (arang serbuk gergajian kayu afrika) P5. 100% (arang serbuk gergajian kayu sengon) P6. 50%+50% (50% arang serbuk gergajian kayu afrika + 50% arang serbuk gergajian kayu sengon) P7. 85%+15% (85% arang serbuk gergajian kayu afrika + 15% arang tempurung kelapa) P8. 85%+15% (85% arang serbuk gergajian kayu sengon + 15% arang tempurung kelapa P9. 85%+15% (85% campuran arang serbuk gergajian kayu afrika dan sengon + 15% arang tempurung kelapa Xr = Rata-rata

48

Lampiran 2b. Analisis sidik ragam terhadap kadar abu Sumber Jumlah Kuadrat db F hitung keragaman kuadrat tengah Perlakuan

8

81,162

10,145

Galat

18

5,096

0,283

Umum

26

86,259

35,83

F tabel 5%

1%

2,51

3,71

Keterangan: ** Taraf berbeda sangat nyata pada tingkat α = 0,01 atau 1% Koefisien keragaman = 11,393

Lampiran 2c. Analisis uji Duncan terhadap kadar abu Perlakuan Rata-rata

Duncan groufing

P1 1,783 E P2 3,968 CD P3 3,384 D P4 4,364 C P5 3,282 D P6 6,093 B P7 5,955 B P8 5,297 B P9 2,111 A Keterangan: Huruf yang sama menunjukan nilai yang tidak berbeda pada tingkat kepecayaan 95%

49

Lampiran 3. Data hasil pengujian, analisis keragaman dan uji Duncan kadar zat menguap beriket arang dari serbuk gergajian kayu afrika dan sengon dengan penambahan tempurung kelapa.

Lampiran 3a. Data hasil pengujian nilai kadar zat menguap (%) Perlakuan Ulangan P1 P2 P3 P4 P5 P6

P7

P8

P9

1

75,991

74,742

79,353

23,814

14,271

23,975

24,638

17,659

24,565

2

75,409

73,103

79,041

23,523

10,082

23,668

24,274

12,266

27,347

3

76,546

73,714

80,357

22,957

17,315

23,848

24,714

14,151

24,669

Xr

75,982

73,853

79,584

23,431

13,889

23,830

24,542

14,692

25,527

Keterangan:

P1. 100% (serbuk gergajian kayu afrika) P2. 100% (serbuk gergajian kayu sengon) P3. 50%+50% (50% serbuk gergajian kayu afrika + 50% serbuk gergajian kayu sengon) P4. 100% (arang serbuk gergajian kayu afrika) P5. 100% (arang serbuk gergajian kayu sengon) P6. 50%+50% (50% arang serbuk gergajian kayu afrika + 50% arang serbuk gergajian kayu sengon) P7. 85%+15% (85% arang serbuk gergajian kayu afrika + 15% arang tempurung kelapa) P8. 85%+15% (85% arang serbuk gergajian kayu sengon + 15% arang tempurung kelapa P9. 85%+15% (85% campuran arang serbuk gergajian kayu afrika dan sengon + 15% arang tempurung kelapa Xr = Rata-rata

50

Lampiran 3b. Analisis sidik ragam terhadap kadar zat menguap Sumber Jumlah Kuadrat db F hitung keragaman kuadrat tengah Perlakuan

8

18935,497

2366,937

Galat

18

49,834

2,769

Umum

26

18985,331

854,93

F tabel 5%

1%

2,51

3,71

Keterangan: ** Taraf berbeda sangat nyata α = 0,01 Koefisien keragaman = 4,214

Lampiran 3c. Analisis uji Duncan terhadap kadar zat menguap Perlakuan Rata-rata

Duncan groufing

P1 75,982 B P2 73,853 B P3 79,584 A P4 23,431 C P5 13,889 D P6 23,830 C P7 24,542 C P8 14,692 D P9 25,527 C Keterangan: Huruf yang sama menunjukan nilai yang tidak berbeda pada tingkat kepecayaan 95%

51

Lampiran 4. Data hasil pengujian, analisis keragaman dan uji Duncan kadar karbon terikat beriket arang dari serbuk gergajian kayu afrika dan sengon dengan penambahan tempurung kelapa.

Lampiran 4a. Data hasil pengujian nilai kadar karbon terikat (%) Perlakuan Ulangan P1 P2 P3 P4 P5 P6

P7

P8

P9

1

22,553

20,258

20,671

72,127

82,136

69,826

69,906

77,138

67,430

2

22,687

23,906

18,390

72,141

86,142

70,435

69,973

81,929

64,928

3

21,464

22,373

19,179

72,345

80,207

69,969

69,631

80,965

67,336

Xr

22,235

22,179

19,413

72,204

82,828

70,077

69,837

80,011

66,565

Keterangan:


52

Lampiran 4b. Analisis sidik ragam terhadap kadar karbon terikat Sumber Jumlah Kuadrat db F hitung keragaman kuadrat tengah Perlakuan

8

17407,230

2130,904

Galat

18

45,789

2,544

Umum

26

17093,019

837,68

F tabel 5%

1%

2,51

3,71


Lampiran 4c. Analisis uji Duncan terhadap kadar karbon terikat Perlakuan Rata-rata

Duncan groufing

P1 22,235 E P2 22,179 E P3 19,413 E P4 72,204 C P5 82,828 A P6 70,077 C P7 69,837 C P8 80,011 B P9 66,565 D Keterangan: Huruf yang sama menunjukan nilai yang tidak berbeda pada tingkat kepecayaan 95%

53

Lampiran 5. Data hasil pengujian, analisis keragaman dan uji Duncan kerapatan beriket arang dari serbuk gergajian kayu afrika dan sengon dengan penambahan tempurung kelapa. Lampiran 5a. Data hasil pengujian nilai kerapatan gr/cm3 Perlakuan Ulangan P1 P2 P3 P4 P5

P6

P7

P8

P9

1

0,245

0,259

0,278

0,350

0,321

0,364

0,442

0,393

0,413

2

0,246

0,259

0,265

0,348

0,333

0,362

0,456

0,413

0,419

3

0,256

0,264

0,281

0,363

0,343

0,377

0,462

0,396

0,429

Xr

0,249

0,261

0,275

0,354

0,332

0,368

0,453

0,401

0,420

Keterangan:


54

Lampiran 5b. Analisis sidik ragam terhadap kerapatan Sumber Jumlah Kuadrat db F hitung keragaman kuadrat tengah Perlakuan

8

0,128

0,0159481

Galat

18

0,001

0,0000732

Umum

26

0,129

217,910

F tabel 5%

1%

2,51

3,71


Lampiran 5c. Analisis uji Duncan terhadap kerapatan Perlakuan Rata-rata

Duncan groufing

P1 0,249 G P2 0,261 FG P3 0,275 F P4 0,354 D P5 0,332 E P6 0,368 D P7 0,453 A P8 0,401 C P9 0,420 B Keterangan: Huruf yang sama menunjukan nilai yang tidak berbeda pada tingkat kepecayaan 95%

55

Lampiran 6. Data hasil pengujian, analisis keragaman dan uji Duncan keteguhan tekan beriket arang dari serbuk gergajian kayu afrika dan sengon dengan penambahan tempurung kelapa. Lampiran 6a. Data hasil pengujian nilai keteguhan tekan kg/cm2 Perlakuan Ulangan P1 P2 P3 P4 P5 P6

P7

P8

P9

1

3,408

2,935

4,046

14,849

18,447

18,288

18,232

22,651

26,377

2

4,729

2,907

2,858

14,713

13,471

12,436

18,869

23,479

26,935

3

3,662

2,959

5,512

17,969

16,202

13,829

20,191

24,889

28,632

Xr

3,933

2,934

4,139

15,844

16,040

14,851

19,097

23,673

27,315

Keterangan:


56

Lampiran 6b. Analisis sidik ragam terhadap keteguhan tekan Sumber Jumlah Kuadrat db F hitung keragaman kuadrat tengah Perlakuan

8

1877,397

234,675

Galat

18

49,729

2,763

Umum

26

1927,127

84,940

F tabel 5%

1%

2,51

3,71


Lampiran 6c. Analisis uji Duncan terhadap keteguhan tekan Perlakuan Rata-rata

Duncan groufing

P1 3,933 E P2 2,934 E P3 4,139 E P4 15,844 D P5 16,040 D P6 14,851 D P7 19,097 C P8 23,673 B P9 27,315 A Keterangan: Huruf yang sama menunjukan nilai yang tidak berbeda pada tingkat kepecayaan 95%

57

Lampiran 7. Data hasil pengujian, analisis keragaman dan uji Duncan nilai kalor beriket arang dari serbuk gergajian kayu afrika dan sengon dengan penambahan tempurung kelapa. Lampiran 7a. Data hasil pengujian nilai kalor kal/gr Perlakuan Ulangan P1 P2 P3 P4 P5 P6

P7

P8

P9

1

4345

4670

4408

5472

5749

5693

5916

5977

5814

2

4382

4667

4411

5547

5738

5734

5837

6052

5801

3

4385

4686

4429

5654

5727

5715

5855

6004

5882

Xr

4371

4674

4416

5557

5738

5714

5869

6011

5832

Keterangan:


58

Lampiran 7b. Analisis sidik ragam terhadap nilai kalor Sumber Jumlah Kuadrat db keragaman kuadrat tengah Perlakuan

8

10659872,296 1332484,037

Galat

18

29375,333

Umum

26

10689247,629

F hitung 816,49

F tabel 5%

1%

2,51

3,71

1631,963


Lampiran 7c. Analisis uji Duncan terhadap nilai kalor Perlakuan Rata-rata

Duncan groufing

P1 6370,67 F P2 4674,33 E P3 4416,00 F P4 5557,67 D P5 5738,00 C P6 5714,00 C P7 5869,33 B P8 6011,00 A P9 5832,33 B Keterangan: Huruf yang sama menunjukan nilai yang tidak berbeda pada tingkat kepecayaan 95%

59

Lampiran 8. Data hasil pengujian aplikasi briket yang digunakan untuk memasak per sekali masak. Perlakuan Bahan Berat bahan Berat briket Waktu (menit) (gr) (gr) 1 Air 1500 149,2 11 Tempe 221 130,3 17 Telor 115,7 2 Teri 180 86,7 11 Kangkung 366 58,8 13 Nasi 1600 274 39 Total 3982,7 699 93 2 Air 1500 191,1 13 Tempe 221 112,2 14 Telor 116,2 3 Teri 180 164,4 10 Kangkung 366 11 Nasi 1600 290,6 38 Total 3983,2 758,3 89 3 Air 1500 126,3 11 Tempe 221 71,7 14 Telor 114,7 31,9 2 Teri 180 81 11 Kangkung 366 54,8 12 Nasi 1600 245,8 38 Total 3981,7 611,5 88 4 Air 1500 224,4 15 Tempe 221 91,2 23 Telor 115,2 3 Teri 180 71 20 Kangkung 366 43,9 14 Nasi 1600 195,7 45 Total 3982,2 626,2 120 5 Air 1500 164,6 14 Tempe 221 101,9 19 Telor 119,4 35,1 4 Teri 180 46 19 Kangkung 366 60 15 Nasi 1600 132 40 Total 3986,4 539,6 111 6 Air 1500 204,4 12 Tempe 221 65,58 18 Telor 118,9 8 Teri 180 76 16 Kangkung 366 40,6 12 Nasi 1600 177,52 43 Total 3985,9 564,1 109

60

7

Air Tempe Telor Teri Kangkung Nasi Total

8


9


10


1500 221 113,2 180 366 1600 3980,2 1500 221 128,1 180 366 1600 3995,1 1500 221 114,3 180 366 1600 3991,3 1500 221 116,2 180 366 1600 3983,2

198,4 28,2 26,8 29 45 139,5 466,9 156,9 45,3 54,6 35 195 486,8 197,6 91,6 30,5 37,9 122,1 479,7

13 12 3 16 12 37 93 14 9 2 15 11 36 87 17 11 5 12 10 35 90 15 11 2 11 7 32

270

78

61

Lampiran 9. Aliran Proses Pembuatan Briket Arang

Tempurung Kelapa

Serbuk Gergaji

Pengeringan

KA < 15%

Pengeringan

Pengarangan Pengarangan

Penggilingan

Penyaringan

Serbuk Arang

Penggilingan

Perekat Penyaringan

Pencampuran Serbuk arang

Serbuk Arang

Pengadukan

Pencetakan

Pengeringan

Briket Arang

62

KARAKTERISTIK BRIKET ARANG DARI CAMPURAN SERBUK GERGAJIAN KAYU AFRIKA

Recommend Documents