KUMPULAN ABSTRAK SEMINAR NASIONAL AvoER VI 2014

Seminar Nasional Added Value of Energy Resources (AVoER) Ke-6 Kamis, 30 Oktober 2014 di Palembang, Indonesia

KUMPULAN ABSTRAK SEMINAR NASIONAL AvoER VI 2014

Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya

Gedung Serbaguna Pacasarjana Universitas Sriwijaya Kamis, 30 Oktober 2014

Disponsori oleh :

i


SEMINAR NASIONAL ADDED VALUE OF ENERGY RESOURCES (AvoER) VI Gedung Serbaguna Program Pascasarjana Universitas Sriwijaya Jl. Padang Selasa No. 524 Bukit Besar Palembang

Untuk segala pertanyaan mengenai AvoER VI 2014 Silahkan hubungi Telp : 0711 370178 Fax : 0711352870 Sekretariat : Grha Batubara Fakultas Teknik Kampus Palembang Contact Person : Budi Santoso, M.T. (089666952636)

e-mail : [email protected] Website : https://www.avoer.ft.unsri.ac.id

ii


Reviewer

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

Prof. Dr. Ir. Subriyer Nasir, M.S. (koordinator) Prof. H. Zainuddin Nawawi, Ph.D Prof. Dr. Ir. H. Kaprawi Sahim, DEA Prof. H. Anis Saggaf, MSCE Prof. Edy Sutriyono, M.Sc. Dr. Ir. Hj.Susila Arita Dr. Novia, M.T. Dr. Ir. Hj. Reini Silvia I Dr. Ir. Endang Wiwik DH. M.Sc. M. Yanis, S.T. M.T. Dr. Yohannes Adiyanto, M.S. Heni Fitriani, Ph.D

iii


Published by : Faculty of Engineering, University of Sriwijaya Jl. Srijaya Negara Kampus Unsri Bukit Besar Palembang Sumatera Selatan INDONESIA

Copyright reserved The organizing comittee is not resposible for any errors or views expreesd in the papers as these are reponsibility of the individual authors

iv


PRAKATA Puji dan syukur dipanjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas Rahmat-Nya sehingga Seminar Nasional AvoER VI 2014 ini dapat dilaksanakan sesuai jadwal Seminar Nasional Added Value of Energy Resources (AvOer) dilaksanakan oleh Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya sebagai implementasi dan tanggung jawab dunia akademik dalam permasalahan energi. Oleh karenanya, output dan outcome forum ilmiah ini dapat dijadikan konsiderasi bagi stakeholder untuk mengambil keputusan terutama yang berkaitan dengan masalah energi serat dampaknya pada lingkungan Forum ini merupakan wadah komunikasi dari berbagai segemen yang notabene berbeda kepentingan dan pandangan. Duni Industri, pemerintahan, dan akademisi akan menjadi suatu kekuatan yang besar pabila mempunyai kesamaan persepsi dan visi terhadap masalah energi. Energi Baru terbarukan Konservasi Energi dan Coal Upgrading memang dipilih untuk tema AvoER kali ini didasarkan atas pertimbangan UU No. 30 th 2007 tentang energi dan melihat sejauh mana perkembangan pemahaman tentang Energi Mix 2025. Dari makalah-makalah yang masuk dapat terlihat bahwa penelitian tentang energi sudah banyak membahas tentang energi baru terbarukan, seperti biogas, bioetanol, biofuel, dll dan juga bidang coal upgrading sudah mengarah pada utilisasi batubara seperti pengembangan Biobriket untuk sektor rumah tangga dan industri rumah tangga. Pada kesempatan ini kami menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya pada Narasumber : 1. Prof. Dr. Wiratmaja Puja ( Kementrian ESDM) 2. Dr. Soni Solistia Wirawan ( Kementrian Ristek / BPPT) yang telah berkenan hadir dan berpartispasi sebagai Narasumber pada acara seminar yang dilaksanakan pada tanggal 30 Oktober 2014, selanjutnya kami juga menyampaikan terim kasih kepada para Sponsor : Fakultas Teknik Unsri, PT. Bukit Asam Persero, PT. Pertamina Persero, PT. Cogindo DayaBersama, dan Pemerintah Kapbupaten Penukal Abab Lematang Ilir (PALI) yang telah berkontribusi dalam kegiatan seminar ini. Akhir kata, kami berharap Seminar Nasional ini dapat berfaedah bagi kita semua. Palembang, 30 Oktober 2014 Dekan, Prof. Dr. Ir. H. M. Taufik Toha, DEA

v


PANITIA PELAKSANA SEMINAR NASIONAL AVoER VI 2014 Pengarah

:

Prof. Dr. Ir. H.M. Taufik Toha, DEA (Dekan Fakultas Teknik) Dr. Tuty Emilia Agustina, S.T., M.T. (Pembantu Dekan I Fakultas Teknik) Dr. Ir. Amrifan S. Mohruni, Dipl.-Ing. (Pembantu Dekan II Fakultas Teknik) Ir Hairul Alwani, M.T. (Pembantu Dekan III Fakultas Teknik)

Penanggung Jawab

:

Dr. Ir. Riman Sipahutar, M.Sc. (Ketua Unit Penelitian dan Pengabdian Masyarakat, Fakultas Teknik)

Ketua Sekretaris Bendahara Wakil Bendahara

: : : :

Dr. Ir. Hj. Sri Haryati, DEA Budi Santoso, S.T., M.T. Ir. Marwani MT Umiati, S.E

Seksi Makalah/Publikasi

Prof. Dr. Ir. Subriyer Nasir, M.S. (koordinator) Dr. Ir. Hj.Susila Arita Dr. Novia, M.T. Dr. Ir. Hj. Reini Silvia I Dr. Ir. Endang Wiwik DH. M.Sc. M. Yanis, S.T. M.T. Dr. Yohannes Adiyanto, M.S. Heni Fitriani, Ph.D

Seksi Web :

Irsyadi Yani S.T., M.Eng., Ph.D Bhakti Yudho Suprapto, S.T., M.T. Ayatullah Khomeini, S.T. Carbella Azhary, S.Kom. Panji Pratama, S.E. Fandy, S.Kom. Rudiansyah, S.Kom.

vi


Seksi Acara :

Prof. Dr. Ir. Kaprawi, DEA Prof. Dr. Ir. Edy Sutriyono, M.Sc. Dr. Ir. Tri Kurnia Dewi, M.Sc. Ir. Irwin Bizzy, M.T. Dr. Ir. Diah Kusuma Pratiwi,M.T. Ir. Fusito HY, M.T. Dr. Dewi Puspita Sari, S.T., M.Eng. Gustini, S.T.,M.T. Astuti, S.T.,M.T Suci Dwijayanti, S.T.,M.T. Puspa Kurniasari, S.T.,M.T.

Seksi Pendanaan :

Prof. Ir. H. Zainuddin Nawawi, Ph.D Ir. Hj. Ika Juliantina, M.S. Ir. Rudiyanto Thayib, M.Sc. Dr. Ir. H. Joni Arliansyah, M.Eng Dr. Irfan Djambak, S.T., M.T. Dr. Agung Mataram, S.T., M.T. Sazili, S.E., M.M. Heriyanto, S.E.

Seksi Sekretariat :

Ellyani, S.T., M.T. Caroline, S.T.,M.T. Hj. Hermawati, S.T., M.T. Hj. Ike Bayusari, S.T., M.T. Wienty Triyuly, S.T., M.T. Bochori, S.T., M.T. Barlin, S.T. M.T Prahady Susmanto, S.T., M.T. Marzuki, S.E. M. Jamil Irhas Bambang M. Faisal Fikri,S.E.

Seksi Transportasi :

Ir. Helmy Alian, M.T. Aneka Firdaus, S.T., M.T. Maryono David Syahrial A. Rivai

vii


Seksi Perlengkapan dan Tata Tempat:

Ir. Firmansyah Burlian, M.T. Ir. Sarino, M.T. M. Ridwan (Pasca) Rico Sarjak

Seksi Pembantu Umum:

Hendra, S.T. M.T. Rahmatullah, S.T., M.T. Eva Oktarina Sari, S.T. Alex Al-Hadi, S.T. IMATEK FT. Unsri

viii


UCAPAN TERIMA KASIH Panitia AvoER VI 2014 menyampaikan terima kasih dan penghargaan setbesar-besarnya kepada sponsor, keynote speaker dan semua pihak yang membantu terlaksananya kegiatan ini

SPONSOR PT. Tambang Batubara Bukit Asam , TBk PT. Pertamina Persero PT. Cogindo DayaBersama Pemerintah Kabupaten Penukal Abab Lematang Ilir

Narasumber Prof. Dr. Wiratmaja Puja ( Kementrian ESDM) Dr. Ir. Soni Solistia Wiarawan M.Eng ( Kementrian Risek/ BPPT)

ix


DAFTAR ISI

PRAKATA KEPANITIAAN UCAPAN TERIMA KASIH DAFTAR ISI

v vi ix x

BIDANG ENERGI BARU TERBARUKAN DAN KONVERSI ENERGI PENINGKATAN PERSENTASE METANA (CH4) DARI BIOGAS SISTEM KONTINYU MELALUI PROSES PURIFIKASI DENGAN MEMBRAN ZEOLIT

2

Abdullah Saleh, Elda Melwita, Prasetyowati, Lerry Fernando Manalu, Yohannes Christian OPTIMASI PROSES PURIFIKASI DME DAN METANOL PADA PABRIK DME DARI GAS SINTESIS

3

Abdul Wahid, Tubagus Aryandi Gunawan EFEKTIFITAS MINYAK OLAHAN PELUMAS BEKAS SEBAGAI BAHAN BAKAR MOTOR DIESEL

4

Agung Sudrajad, Yohan Septian PEMBUATAN BIOGASOHOL DENGAN BLENDING GASOLINE DAN BIOETANOL UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS BAHAN BAKAR

5

A. Budiyanto, D. Herfian, Prasetyowati POMPA SPIRAL SEBAGAI SALAH SATU ASPEK APLIKASI ENERGI TERBARUKAN

7

Darmawi, Riman Sipahutar, Jimmy D Nasution PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN DAN SURYA UNTUK KEBUTUHAN LISTRIK POMPA AIR DI DESA KADURUNG KECAMATAN PURWAKARTA, CILEGON BANTEN

8

Erwin, Yeni Pusvyta, Bahrul Ilmi PENGARUH PENGELASAN DENGAN NYALA API OKSI-ASETILEN TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO PELAT LOGAM MUNTZ Fusito, dan D.K.Pratiwi

x

9


APLIKASI ADITIF Bio2POWER UNTUK PREMIUM PADA GENSET LISTRIK

MENGHEMAT KONSUMSI BENSIN

10

Hamdan Akbar Notonegoro, Sunardi, Dwinanto ANALISIS TEGANGAN DAN KEKUATAN PADA TABUNG GAS LPG KAPASITAS 3 kg 11

Hendri Chandra*, R.Sipahutar, M.Yanis ANALISA EKSPERIMENTAL PENGARUH JARAK DUA SELINDER BULAT TERHADAP TEKANAN DALAM ALIRAN UDARA

12

Kaprawi, Andi Hidayat ANALISIS PERPINDAHAN KALOR PADA COOLING FAN DENGAN TUBE BERISI ES TANPA FIN DAN DENGAN FIN Marwani, Aad Zilasa

13

PERANCANGAN KOTAK PENDINGIN (COOLBOX) TENAGA SURYA M. Z. Kadir, A.D. Priyadi

14

STUDI PENGARUH KONSENTRASI LARUTAN ELEKTROLIT KOH, VOLTASE ELEKTROLISA DAN MEDAN ELEKTROMAGNETIK, SERTA RASIO CPO/KATALIS ZEOLIT ALAM YANG DIAKTIFKAN TERHADAP KONVERSI TRIGLISERIDA CPO MENJADI BIOGASOLIN Nina Haryani PENGARUH KONSENTRASI DAN WAKTU PERENDAMAN AMMONIA TERHADAP KONVERSI BIOETANOL DARI JERAMI PADI DENGAN METODE SOAKING IN AQUEOUS AMMONIA (SAA)

15

16

Novia, M.Amirullah Lubis, Fernando Jufianto PEMBUATAN BIOETANOL DARI PATI BIJI MANGGA MELALUI PROSES HIDROLISIS ASAM DAN FERMENTASI

17

Pamilia Coniwanti, Tri Wulan Damayanti, Rizka Novarina STUDI KARAKTERISTIK PENYALAAN DAN PROFIL API PADA PEMBAKARAN CAMPURAN MINYAK SOLAR DAN BIODIESEL DI OIL BURNER

18

Roosdiana Muin, Mulkan Hambali, Leily Nurul Komariah, M. Yadry Yuda, Trisna Novitasari KAJIAN EKSPERIMENTAL PENGARUH JARAK, BENTUK DAN UKURAN NOSEL TERHADAP DAYA TURBIN CROSS FLOW Sri Poernomo Sari, Franky Martupa, Astuti

xi

19


IMPLEMENTASI PERANGKAT WIRELESS MONITORING ENERGI LISTRIK BERBASIS ARDUINO DAN INTERNET

20

Wahri Sunanda, Irwandinata BIDANG COAL UPGRADING PENGARUH MASSA DAN RASIO ETANOL TERHADAP AKSELERASI WAKTU NYALA BRIKET Budi Santoso, Ellynda Permasita, Uwu Holifah Ana F

22

AKSELERASI WAKTU NYALA BRIKET BATUBARA DENGAN PEMANFAATAN TALL OIL SISA DIGESTER PULP KRAFT PROCESS DAN GETAH DAMAR (Agathis Damara) Budi Santoso, Dede Hadi Widianto, Yono Purnama

24

PENGARUH KOMPOSISI DAN UKURAN SERBUK BRIKET YANG TERBUAT DARI BATUBARA DAN JERAMI PADI TERHADAP KARAKTERISTIK PEMBAKARAN

25

Didik Sugiyanto KAJIAN COAL TAR MIXTURE (CTM) BERDASARKAN PERSENTASE CAMPURAN BATUBARA, TAR DAN AIR DALAM INTERVAL VISKOSITAS 900 - 1100 cP Ega Salfira, dan Rr. Harminuke Eko Handayani KAJIAN ANALITIS PEMBAKARAN BRIKET BATUBARA PENGECORAN LOGAM Imam Hidayat, Riman Sipahutar dan Diah Kusuma Pratiwi

UNTUK

27

TUNGKU

PENGARUH TEMPERATUR DAN KOMPOSISI PADA PEMBUATAN BIOBRIKET DARI CANGKANG BIJI KARET DAN PLASTIK POLIETILEN

29

30

Selpiana , A. Sugianto , F. Ferdian PENGARUH SUHU KARBONISASI SERAT SAWIT TERHADAP NILAI HARDGROVE GRINDABILITY INDEX (HGI) PADA CAMPURAN BATUBARA BITUMINUS DENGAN SERAT SAWIT ShantiAisyah, Rr. Harminuke Eko Handayani

31

PENGARUH SUHU PADA PROSES HYDROTHERMAL TERHADAP KARAKTERISTIK BATUBARA

33

Yunita Bayu Ningsih

xii


BIDANG GREEN CLEAN TECHNOLOGY

METODE PENGUKURAN KEBISINGAN RUANGAN MENGGUNAKAN DATA LOGGER SPL

36

Aryulius Jasuan PENGARUH pH AIR ASAM TAMBANG SINTETIK TERHADAP KUALITAS PERMEAT HASIL PROSES SANDFILTRASI, ULTRAFILTRASI, DAN REVERSE OSMOSIS

37

Dominica Charitas Manalu, Ridha Thaherah, Subriyer Nasir PENGOLAHAN AIR ASAM TAMBANG DENGAN SAND FILTER/ADSORBEN COAL FLY-ASH, ULTRAFILTRASI, DAN REVERSE OSMOSIS Devi Anggraini , Silfia Dahnia, Subriyer Nasir

EFEK VENTILASI MEKANIK DAN NATURAL TERHADAP PENURUNAN KADAR CO2 DI LABORATORIUM PRESTASI MESIN

38

39

Dwinanto, Imron Rosyadi dan Rian Dwi Purnomo ANALISA LAPISAN BATUAN YANG MENGANDUNG AIR ( AKUIFER ) DENGAN MENGGUNAKAN METODE GEOLISTRIK DAERAH SUKAWINATAN, PALEMBANG

40

Falisa PEMANFAATAN EKSTRAK KELOPAK DAN BIJI BUNGA ROSELLA SEBAGAI BAHAN PENGGUMPAL LATEKS Farida Ali, Anna Stasiana, Noviyanti Puspasari PENGARUH LAJU ALIR UMPAN ULTRAFILTRASI DAN TEKANAN OPERASI REVERSE OSMOSIS PADA PENGOLAHAN AIR ASAM TAMBANG SINTETIK MENGGUNAKAN ADSORBEN ABU TERBANG BATUBARA 38 Hasanah Oktavia Pane, Sondang Purnama Sari, Subriyer Nasir

41

42

PENGARUH ADSORBEN RICE HUSK-ASH, LAJU ALIR UMPAN PADA SISTEM ULTRAFILTRASI DAN TEKANAN OPERASI PADA UNIT REVERSE OSMOSIS

43

Jelita Br. Sinurat, Sara Situmeang Subriyer Nasir POTENSI PEMANFAATAN ZIRKONIA PADA ASPEK LINGKUNGAN : SUATU TINJAUAN PUSTAKA Melati Ireng Sari, Tuti Emilia A.

44

xiii


KAJIAN TINGKAT RISIKO PENCEMARAN AIR SUMUR GALI DITINJAU DARI ASPEK KONSTRUKSI DAN LETAK SUMUR GALI SERTA PERILAKU PENGGUNA SUMUR GALI DI KELURAHAN TALANG PUTRI KECAMATAN PLAJU KOTA PALEMBANG Nyimas Septi Rika Putri PENGOLAHAN AIR RAWA MENJADI AIR BERSIH DI DAERAH TIMBANGAN INDRALAYAMENGGUNAKAN MEMBRAN ULTRAFILTRASI

46

48

Prahady S, J. Prihantoro S , A. Rumaiza TEKNOLOGI NANO: INOVASI BARU UNTUK MENGOLAH LIMBAH MENJADI MATERIAL KONSTRUKSI YANG RAMAH LINGKUNGAN Saloma PENGARUH RASIO MOLAR DAN VOLUME REAGEN FENTON PADA PENGOLAHAN AIR LIMBAH INDUSTRI TAHU DENGAN MENGGUNAKAN REAGEN FENTON DAN KARBON AKTIF

49

51

T.E.Agustina, A.Prasetyo, C.A.Hafiz PENGARUH PERSEPSI DAN PREFERENSI PENGHUNI RUMAH PANGGUNG DALAM PENGENDALIAN PENUTUPAN AREA RESAPAN AIR PADA PERMUKIMAN LAHAN BASAH TEPIAN SUNGAI MUSI PALEMBANG Widya Fransiska F.Anwar , Setyo Nugroho PEMANFAATAN EKSTRAK BIJI KELOR SEBAGAI KOAGULAN ALTERNATIF PADA PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI TAHU Yudi Mubrika Yasri , Janeth Ayu Anggitarini , Elda Melwita

xiv

53

55

PENGARUH MASSA DAN RASIO ETANOL TERHADAP AKSELERASI WAKTU NYALA BRIKET Budi Santoso, Ellynda Permasita Nova, Uwu Holifah Ana F. Jurusan Teknik Kimia. Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya Jl. Raya Palembang-Prabumulih KM. 32 Indralaya-Ogan Ilir 30662 Telp. (0711) 580169 email: [email protected] Abstrak Cadangan batubara sangat melimpah di Indonesia dengan jumlah 65,4 miliar ton. Sebagian besar cadangan batubara di Indonesia merupakan batubara dengan kualitas rendah yaitu lignit dan subbituminus. Penggunaan batubara sebagai sumber bahan bakar masih kurang variatif. Batubara di Indonesia biasanya digunakan sebagai bahan bakar PLTU. Pemanfaatan lainnya adalah dalam bentuk briket. Namun masih ada beberapa kendala dalam penggunaannya. Salah satu kendala dalam penggunaan briket batubara adalah penyalaannya yang membutuhkan waktu yang lama, yaitu sekitar 10 menit. Selama ini penggunaan briket masih dilakukan secara tradisional. Masyarakat biasanya merendam briket dalam minyak tanah untuk mempercepat waktu penyalaan. Namun, cara ini kurang efisien dan minyak tanah menghasilkan jelaga. Oleh karena itu, diperlukan inovasi dalam pembuatan briket batubara agar lebih mudah digunakan oleh masyarakat. Pelapisan briket dengan campuran etanol dan asam stearat melalui proses coating merupakan salah satu inovasi untuk mempercepat proses penyalaan briket batubara. Briket batubara dikarbonisasi pada suhu 600—900oC dengan keadaan vakum untuk menurunkan nilai volatile matter. Hal ini dilakukan agar jelaga yang dihasilkan dari proses pembakaran sedikit. Selanjutnya, briket batubara dikeringkan untuk megurangi kadar air agar waktu penyalaan lebih cepat. Etanol padat dapat meningkatkan nilai kalor pembakaran. Pembakaran etanol menghasilkan kalor sebesar 7.022 kalori/gram dan pembakaran briket batubara jenis subbituminus menghasilkan kalor sebesar 6.000 kalori/gram. Penggunaan etanol sebagai pengganti minyak tanah juga bertujuan untuk mengurangi jelaga hasil pembakaran. Hal ini karena etanol memiliki rantai karbon yang lebih pendek dibandingkan minyak tanah. Proses coating ini dapat mempercepat waktu penyalaan hingga 80 %. Berdasarkan hasil percobaan, efisiensi yang paling tinggi diperoleh pada perbandingan etanol dan asam stearat 1:1 dengan ukuran briket batubara 20 mesh dan tebal coating 4 mm. Kata kunci: Batubara, briket, etanol, asam stearat, waktu nyala, coating

Abstract Total coal reserve in Indonesia are very abundant around 65.4 billion tons. Most of the coal reserve in Indonesia is low quality coal such as sub- bituminous and lignite. The use of coal as a fuel source is less varied. Indonesian coal is commonly used as power plant fuel. Other uses are in the form of briquettes. But there are still some obstacles in its use. One of the obstacle in the use of coal briquettes is in its ignition time that takes a long time, which is about 10 minutes. So far, the use of briquettes is still conventional, one of them is by soaking in kerosene in order to accelerate the ignition time. However, this method is less efficient and produce kerosene soot/smoke. Therefore, innovation is needed in the coal briquettes production for easy use. Covering the briquettes with a mixture of ethanol and stearic acid through the process of coating is one of the innovations to speed up the process of ignition of coal briquettes. Coal briquette carbonized at a temperature of 600—900oC in a vacuum condition to reduce the value of volatile matter. This is done in order to minimize the output of soot produced during the combustion process. Furthermore, coal briquette is dried to reduce moisture content in order to speed up the ignition time. Ethanol can increase the calorific value of combustion. The combustion of ethanol produces 7.022 calories/gram and the combustion of sub-bituminous briquette coals produce heat at 6.000 calories/gram. The use of ethanol as a substitute for kerosene is also intended to reduce soot/smoke as combustion products. This is because ethanol has a shorter carbon chain than kerosene. The coating process can speed up the ignition time up to 80%. Based on the experimental results , the highest efficiency is obtained at ratio 1:1 ethanol and stearic acid with 20 mesh size coal briquettes and 4 mm thick layer . Keywords: coal, briquette, ethanol, stearic acid, ignition time, coating

PENDAHULUAN Perkembangan ekonomi diera globalisasi menyebabkan peningkatan konsumsi energi di berbagai sektor kehidupan. Sumber energi merupakan sesuatu yang penting dalam semua bidang kehidupan manusia, namun yang menjadi permasalahan adalah sumber energi minyak bumi sebagai sumber energi utama cadangannya semakin menipis. Konsumsi terbanyak sumber energi berdasarkan skala penggunaannya adalah minyak bumi dengan nilai 33,1 persen konsumsi energi global. Melihat permasalahan ini, Indonesia perlu mencari bahan bakar alternatif sebagai pengganti kayu bakar dan minyak bumi dengan spesifikasi mendekati kayu bakar baik dari sisi karakteristik pembakaran dan karakteristik mekanik. Salah satu langkah untuk mengatasi permasalahan ini adalah pemanfaatan batubara dalam bentuk briket sebagai penutup kebutuhan energi nasional yang belum terpenuhi. Briket batubara mempunyai keuntungan ekonomis karena dapat diproduksi secara sederhana, memiliki nilai kalor yang tinggi, dan ketersediaan batubara cukup banyak di Indonesia sehingga dapat bersaing dengan bahan bakar lain. Walaupun demikian, briket batubara memiliki keterbatasan dalam penggunaannya, yaitu waktu penyalaan awal memakan waktu 5–10 menit. Biasanya diperlukan sedikit penyiraman minyak tanah agar briket batubara dapat terbakar. Apabila penggunaan briket batubara masih tergantung dengan minyak tanah dalam penggunaanya, maka briket batubara tidak efektif dijadikan penutup suplai bahan bakar minyak bumi. Waktu penyalaan awal yang cukup lama ini lah yang mendasari dilakukannya penelitian ini dengan tujuan untuk mempercepat waktu nyala penyalaan briket batubara subbituminus. Waktu penyalaan subbituminus ini memakan waktu 10–20 menit. Penelitian ini dilakukan dengan menganalisa efektivitas ethanol padat dalam pembakaran briket batubara jenis subbituminus sebagai model briket yang aplikatif dan efektif penggunaannya. Batubara Batubara merupakan bahan bakar yang terbentuk sebagai suatu jebakan sedimen akibat penimbunan dan pengendapan hancuran bahan berselulosa yang berasal dari tumbuh-tumbuhan dalam waktu yang lama. Bahan ini terpadatkan dan terubah karena adanya proses tekanan dan panas. Bentuk awal dari pemadatan ini adalah berupa gambut yang dengan proses fisika dan kimia dari proses alam akan berubah menjadi lignit, subbituminus, bituminus dan antrasit tergantung besar dan lama perubahan yang dialami. Pada dasarnya batubara terdiri atas tiga komponen, yaitu karbon sebagai unsur utama, zat terbang (mineral organik dan anorganik), dan kadar air. Kandungan ini mempunyai komposisi yang

berbeda setiap peringkat batubara. Batubara lignit dan subbituminus biasanya ditandai dengan tingginya kandungan air dan zat terbang. (Lowrey, 1963) Klasifikasi Batubara Menurut ASTM (American Standard for Testing Material) ASTM mengklasifikasikan peringkat batubara atas dasar dua variabel yaitu prosentase zat terbang untuk batubara peringkat tinggi dan nilai kalor untuk batubara peringkat rendah. Sebagai rujukan, rentang prosentase karbon tetap, prosentase zat terbang, dan nilai kalor untuk batubara dapat dideskripsikan pada Tabel 1. Tabel 1. Klasifikasi batubara berdasarkan peringkat menurut ASTM

Sumber: ASTM D 388-91a Teknologi Pembriketan Proses pembriketan adalah proses pengolahan yang mengalami perlakuan penggerusan, pencampuran bahan baku, pencetakan dan pengeringan pada kondisi tertentu sehingga diperoleh briket yang mempunyai bentuk, ukuran fisik dan sifat kimia tertentu. Briket adalah bahan bakar padat yang dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif yang mempunyai bentuk tertentu. Kandungan air pada pembriketan antara 10—20% berat. Ukuran briket bervariasi dari 20—100 gram. Pemilihan proses pembriketan tentunya harus mengacu pada segmen pasar agar dicapai nilai ekonomi, teknis dan lingkungan yang optimal. Pembriketan bertujuan untuk memperoleh suatu bahan bakar yang berkualitas yang dapat digunakan untuk semua sektor sebagai sumber energi pengganti. Beberapa tipe/bentuk briket yang umum dikenal, antara lain bantal (oval), sarang tawon

(honey comb), silinder (cylinder, telur (egg), dan lain-lain. Adapun faktor-faktor yang perlu diperhatikan di dalam pembuatan briket dapat dirincikan di bawah ini. a. Bahan Baku Briket dapat dibuat dari bermacam-macam bahan baku, seperti ampas tebu, sekam padi, serbuk gergaji, dan lainnya. Bahan utama yang harus terdapat di dalam bahan baku adalah selulosa. Semakin tinggi kandungan selulosa semakin baik kualitas briket. b. Bahan pengikat Untuk merekatkan partikel-partikel zat dalam bahan baku pada proses pembuatan briket maka diperlukan zat pengikat sehingga dihasilkan briket yang kompak. Adapun karakteristik bahan baku perekatan untuk pembuatan briket adalah sebagai berikut. i. Memiliki gaya kohesi yang baik bila dicampur dengan semikokas atau batubara. ii. Mudah terbakar dan tidak berasap. iii. Mudah didapat dalam jumlah banyak dan murah harganya. iv. Tidak mengeluarkan bau, tidak beracun dan tidak berbahaya. Asam Stearat Asam stearat adalah campuran asam organik padat diperoleh dari lemak yang mengandung asam oktadekanoat (C18H36O2) dan asamheksadekanoat (C16H32O2). Asam lemak ini merupakan asam lemak jenuh dan wujudnya padat pada suhu ruang. Asam stearat diekstrak dari berbagai jenis lemak hewani, lemak nabati, dan beberapa jenis minyak lainnya. Dalam bidang industri, asam stearat dipakai sebagai bahan pembuatan lilin, sabun, plastik, kosmetika, dan untuk melunakkan karet. Etanol Etanol memiliki banyak manfaat bagi masyarakat karena memiliki sifat yang tidak beracun. Etanol banyak digunakan sebagai pelarut berbagai bahan-bahan kimia yang ditujukan untuk konsumsi dan kegunaan manusia. Contohnya adalah pada parfum, perasa, pewarna makanan, dan obat-obatan. Dalam kimia, etanol adalah pelarut yang penting sekaligus sebagai stok umpan untuk sintesis senyawa kimia lainnya. Dalam sejarahnya etanol telah lama digunakan sebagai bahan bakar. Prinsip Kerja Prinsip kerja coating pada briket adalah mempercepat pembakaran briket batubara, etanol padat dibakar terlebih dahulu sehingga etanol yang terperangkap terbakar selama beberapa detik. Waktunya pembakaran dihitung sampai terbentuknya bara api. Lamanya waktu pembakaran dipengaruhi massa dan rasio dari etanol yang digunakan.

METODE PENELITIAN Bahan Penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah tepung sagu (kanji), batubara subbituminus, etanol 99%, asam stearat dan aquadest. Alat Penelitian Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Muffle Furnace, ayakan dengan ukuran 20; 40; 60; 70; dan 100 mesh, hot plate, alat pencetak briket Specimen Mount Press dan Oven. Prosedur Penelitian Karbonisasi Batubara Batubara yang dipakai adalah batubara jenis subbituminus. Proses karbonisasi diawali dengan pemisahan bagian batubara dari bagian yang tidak digunakan seperti kotoran yang menempel. Lalu batubara tersebut dihancurkan hingga ukurannya menjadi kecil untuk memudahkan karbonisasi dalam furnace. Batubara yang telah dihancurkan kemudian dimasukkan ke dalam cawan porselin. Kemudian dilakukan karbonisasi menggunakan furnace dengan variabel suhu 500oC selama 30 menit. Setelah diangkat dan didinginkan, arang batubara hasil karbonisasi dihaluskan dan diayak dengan ayakan sieve nomor 20, 40, 60, 70, dan 100 mesh sehingga dihasilkan serbuk arang sesuai dengan ukuran partikel serbuk arang yang diinginkan. Pembuatan Larutan Kanji Media perekat briket yang digunakan dalam penelitian ini adalah tepung kanji. Pembuatan tepung kanji dimulai dengan mencampur tepung kanji dengan aquadest. Lalu larutan tepung kanji dipanaskan menggunakan hot plate hingga larutan kanji mengental. Setelah itu larutan kanji yang telah mengnental sudah dapat digunakan sebai bahan perekat. Pembriketan Setelah dilakukan proses karbonisasi proses selanjutnya adalah pembriketan. Hasil arang batubara yang telah dikarbonisasi dengan variabel ukuran mesh dicampur dengan larutan kanji pada suatu loyang dengan berat total pencampuran sebesar 50 gram. Setelah diaduk rata dan dimasukkan ke dalam cetakan dan briket dipress menggunakan alat pencetak briket “Specimen Mount Press”. Setelah itu, briket yang sudah jadi dipanaskan di dalam oven pada temperatur 80oC selama 5 jam untuk menghilangkan kadar air yang masih tertinggal di dalam briket. Di tahap akhir, briket disiapkan dengan berbagai ukuran, yaitu 20, 40, 60, 80, dan 100 mesh masing-masing dua buah. Pembuatan Etanol Padat Etanol padat merupakan campuran dari asam stearat dan etanol 99%. Rasio asam stearat dan etanol yang digunakan pada penelitian ini adalah 1:1. Etanol padat ini digunakan sebagai pelapis terluar briket. Prosedur pembuatan etanol

pada diawali dengan pemanasan asam stearat padat di dalam suatu wadah sampai berubah wujud menjadi cair. Setelah itu, campurkan dengan etanol dan diaduk rata. Pencoatingan dan Pengujian Waktu Nyala Campuran etanol dan asam stearat yang telah siap langsung dilumuri ke briket dengan tebal lapisan etanol padat 0,2 dan 0,4 cm. Perlakuan ini dilakukan untuk setiap ukuran briket batubara, yaitu 20, 40, 60, 80, dan 100 mesh masingmasingnya berjumlah dua. Setelah briket telah selsesai di coating maka dilakukan percobaan dengan membakar tiap sampel briket dan dicatat waktu aktivasinya. Pengujian Proksimat Penelitian ini menghasilkan produk berupa briket batubara jenis subbituminus dilapisi asam stearat dan etanol yang perlu diuji dengan waktu nyala yang paling optimal. Pengujian proksimat terhadap briket ini meliputi Nilai Kalor (Calorific Value), Kadar Air Lembab (Inherent Moisture), Kadar Abu (Ash), Kadar Zat Terbang (Volatile Matter), dan Kadar Karbon Padat (Fixed Carbon). Nilai kalor ditentukan dengan cara membakar sampel di dalam calorimeter bomb. Kadar air dapat ditentukan dengan cara menghitung kehilangan berat dari contoh yang dipanaskan pada kondisi standar. Kadar abu ditentukan dengan cara menimbang residu (sisa) pembakaran sempurna dari contoh pada kondisi standar. Kadar zat terbang ditentukan dengan cara menghitung kehilangan berat dari contoh yang dipanaskan (tanpa dioksidasi) pada kondisi standar, kemudian dikoreksi terhadap kadar air lembab. Sedangkan kadar karbon padat dapat ditentukan dengan menghitung persentase sisa dari jumlah persentase kadar air lembab, kadar abu, dan kadar zat terbang. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Uji Waktu Nyala Briket Proses pengujian pembakaran dideskripsikan pada gambar di bawah ini.

(a)

dapat

(b)

Gambar 1. Uji nyala briket (a) sebelum proses pembakaran; (b) setelah proses pembakaran

Waktu Nyala

Setelah dilakukan uji pembakaran pada briket dengan lapisan asam stearat dan etanol, maka diperoleh data waktu nyala tiap sampel briket sebagai berikut. 300 240 180 120 60 0

coating 0,2

20 40 60 80 100 Tebal Coating (mesh)

coating 0,4

Gambar 2. Grafik Hubungan Antara Ukuran Mesh Briket Dengan Waktu Nyala pada Tebal Coating 0,2 cm dan 0,4 cm

Berdasarkan Gambar 2 dapat dilihat bahwa grafik semakin naik seiring dengan kenaikan mesh briket. Ini berarti semakin kecil ukuran partikel dari briket batubara maka semakin lama pula waktu yang diperlukan untuk proses penyalaannya. Hal ini dikarenakan semakin kecil ukuran partikel briket batubara maka semakin kecil pula pori-pori yang terbentuk dari hasil pencetakan briket. Akibat dari kecilnya pori-pori yang ada maka semakin sedikit pula pasokan oksigen yang masuk untuk membantu terjadinya pembakaran. Waktu penyalaan yang paling singkat untuk tebal coating 0,2 cm adalah pada penyalaan briket dengan ukuran 20 mesh yaitu pada 1 menit 52 detik (112 detik). Pada briket dengan ukuran 20 mesh pori-pori yang terdapat dalam briket cukup besar sehingga pasokan oksigen ke dalam briket menjadi lebih optimal dibandingkan ukuran briket lainnya. Namun, waktu pembakaran briket dengan ukuran 60 mesh dengan tebal coating 0,2 cm lebih lama dibandingkan dengan waktu pembakaran briket ukuran 80 mesh dengan tebal coating yang sama. Hal ini karena etanol yang berfungsi sebagai bahan pemicu pembakaran menguap terlebih dahulu pada proses coating. Sehingga jumlah etanol yang terdapat pada lapisan coating berkurang. Dari grafik juga dapat dilihat bahwa waktu penyalaan briket yang paling singkat untuk tebal 0,4 cm adalah pada briket dengan ukuran 20 mesh dengan waktu nyala 1 menit 23 detik (83 detik). Berdasarkan hipotesa awal bahwa semakin besar ukuran partikel briket maka semakin cepat pula waktu penyalaannya dikarenakan pori-pori briket ikut membesar sehingga pasokan oksigan semakin optimal. Namun pada pembakaran briket dengan ukuran 40 mesh dibutuhkan waktu yang lebih lama dibandingkan pembakaran briket 60 mesh pada tebal coating yang sama karena etanol yang menguap terlebih dahulu pada proses coating. Bila dibandingkan dengan sampel briket ukuran 20 mesh pada tebal coating 0,2 cm maka sampel dengan tebal coating 0,4 cm memiliki waktu penyalaan lebih singkat. Ini dikarenakan komposisi etanol dengan tebal coating 0,4 cm tentunya akan lebih banyak daripada sampel dengan tebal coating 0,2 cm. Volume etanol yang lebih banyak ini berpengaruh dalam kecepatan pembakaran karena etanol adalah bahan utama pemicu pembakaran sehingga waktu pembakaran briket akan jauh lebih cepat. Selanjutnya sampel briket dengan waktu nyala paling efektif yaitu briket dengan ukuran 20 mesh dengan tebal coating 0,4 cm di uji kembali dngan uji proximat untuk mengetahui kualitas briket. Uji proximat meliputi : Nilai kalor (Calorific Value), Kadar Air Lembab (Inherent Moisture), Kadar Abu (Ash), Kadar Zat Terbang

(Volatile Matter), dan Kadar Karbon Padat (Fixed Carbon). Hasil Uji Proksimat Sampel Ukuran dengan Tebal Coating 0,4 cm Uji proksimat pada penelitian ini di laboratorium Dinas Pertambangan Selatan. Hasil uji proksimat yang diterakan pada tabel di bawah ini.

20 mesh dilakukan Sumatera diperoleh

Tabel 3. Data hasil uji proksimat sampel briket ukuran 20 mesh dengan tebal coating 0,4 cm

Beradasarkan Tabel 3, kadar zat tebang dari sampel briket yang telah dikarbonisasi masih cukup tinggi yaitu sebesar 55,52%. Seharusnya nilai kadar zat tebang dari sampel briket yang telah dikarbonisasi cenderung rendah yaitu di bawah angka 50%. Hal ini dapat terjadi karena pada penelitian ini komposisi sampel briket tidak hanya terdiri dari batubara subbituminus saja tetapi terdapat juga asam stearat dan etanol sebagai coatingnya. Kedua zat ini yang dapat mengakibatkan nilai kadar zat tebang dari sampel kembali naik walaupun telah di karbonisasi pada suhu yang optimal. Akibat dari nilai kadar zat tebang sampel yang cukup tinggi adalah sampel menghasilkan asap atau zat terbang yang cukup banyak ketika dibakar. Kandungan kadar air lembab pada sampel menunjukkan angka 5,50%. Nilai ini juga masih cukup tinggi untuk sebuah briket yang telah karbonisasi yang disebabkan penyimpanan sampel di ruang terbuka pada suhu kamar ketika sampel akan di analisa. Penyimpanan sampel pada suhu kamar dapat kembali menaikkan kadar air lembab dari sampel karena di udara terdapat uap air yang dapat masuk kembali ke dalam sampel. Kadar karbon padat dari sampel menunjukkan nilai 36,92%, nilai ini cenderung normal untuk briket batubara jenis subbituminus. Nilai kalor dari sampel menunjukkan angka 7.163 kkal/kg dan nilai ini lebih tinggi dari nilai kalor normal batubara jenis subbituminus yang berkisar antara 5.000—6.000 kkal/kg. Hal ini dikarenakan komposisi etanol yang ikut terbakar pada saat proses pembakaran. Selain sebagai bahan pemicu pembakaran secara cepat, etanol juga berfungsi sebagai penambah nilai kalor dari sampel. Penelitian ini menghasilkan suatu produk briket batubara karboniasi dengan waktu nyala singkat yaitu 1 menit 23 detik dan nilai kalor yang tinggi yaitu 7.163 kkal/kg.

KESIMPULAN DAN SARAN Berdasarkan hasil penelitian ini, metode pengcoatingan etanol padat dapat mempercepat akselerasi waktu nyala briket dengan tebal coating 4 cm. Coating etanol padat juga memiliki peran menaikkan nilai kalor briket dari 5.000—6.000 kkal/kg (batubara subbituminus) menjadi 7.163 kkal/kg. Selain itu, adanya pengaruh berbanding terbalik antara ukuran mesh briket terhadap lama waktu aktivasi yang disebabkan konsentrasi oksigen yang masuk ke dalam pori-pori briket tersebut. Penelitian perlu dikaji lagi baik perlakuan penyimpanan sampel, metode pelapisan maupun analisa waktu nyala. DAFTAR PUSTAKA Bayuseno, A.P., dkk. 2008. “Pengaruh Sifat Fisik Dan Struktur Mineral Batu Bara Lokal Terhadap Sifat Pembakaran”. Fakultas Teknik Universitas Dipenogoro, Semarang. Jamilatun, S. 2008. “Sifat-Sifat Penyalaan dan Pembakaran Briket Biomasa Briket Batu Bara, dan Arang Kayu”. Jurnal Rekayasa Proses Volume 2 Nomor 2. Jamilatun, S. 2011. “Kualitas Sifat-Sifat Penyalaan dari Pembakaran Briket Tempurung Kelapa, Briket Serbuk Gergaji Kayu Jati, Briket Sekam Padi dan Batu Bara”. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan” Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam Indonesia, Yogyakarta. Novrizqa, A.S., dan Prabowo. 2013. “Studi Numerik Karakteristik Pengeringan Batubara pada Fluidized Bed Coal Dryer Terhadap Pengaruh Variasi Temperatur Air Heater dengan Tube Heater Tersusu Staggered dan Perbandingan Volume Chamber dan Volume Batubara Sebesar 50%”. Jurnal Teknik Pomits Volume 2 Nomor 1. Poertadji, S., dkk. 2006. “Pengaruh Aglomerasi Air-Minyak Sawit Terhadap Kadar Karbon dan Nilai Kalori Batubara Semi-Antrasit, Bituminus, dan Subbituminus”. Jurnal Sains Materi Indonesia Volume 7 Nomor 3.

KUMPULAN ABSTRAK SEMINAR NASIONAL AvoER VI 2014

Recommend Documents