OPTIMALISASI SEKAM PADI SEBAGAI ALTERNATIF BAHAN BAKAR GEL YANG RAMAH LINGKUNGAN OPTIMALIZED RICE HUSK FOR ALTERNATIVE ENVIROMENTAL BIOFUEL

Prosiding Seminar Nasional Kimia dan Pembelajarannya, ISBN : 978-602-0951-12-6 Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Surabaya, 17 September 2016

OPTIMALISASI SEKAM PADI SEBAGAI ALTERNATIF BAHAN BAKAR GEL YANG RAMAH LINGKUNGAN OPTIMALIZED RICE HUSK FOR ALTERNATIVE ENVIROMENTAL BIOFUEL Rini Kartika Dewi, Boediyanto Jurusan Teknik Kimia Institut Teknologi Nasional Malang Jl. Bendungan Sigura-gura no. 2 Malang, Telp 0341-551431 Email: [email protected]

Abstrak Pengembangan bioetanol gel dengan jenis dan karakteristik yang baru sangat penting untuk terus dikembangkan, dikarenakan masih banyak bahan bakar yang tidak renewable dan mempunyai dampak lingkungan. Penelitian ini mempunyai tujuan untuk mengoptimalkan bioetanol gel dari biomassa sekam padi dengan menambahkan jenis bahan pengental tertentu sebagai alternatif proses bioetanol gel yang efektif dan ramah lingkungan. Hal ini dikarenakan sekam padi merupakan salah satu limbah yang dapat dimanfaatkan sebagai energi alternatif dengan kandungan selulosa yang cukup tinggi dan banyak dijumpai di kota Malang. Dengan variasi berat bahan pengental asam stearat yang kami lakukan, hasil yang didapatkan adalah berat asam stearat 4 % dengan nilai kalor sebesar 8392,10 kkal/kg dan nilai emisi gas CO sebesar 0.009 %

Kata kunci : Bahan Bakar , Bioetanol Gel, Sekam Padi Abstract The development of bioethanol gel with new types and characteristics is very important to continue to be developed, because there are still a lot of fuel is not renewable and have environmental impacts. This study has the objective to optimize bio-ethanol gel from rice husk biomass by adding certain types of thickening as an alternative to bioethanol gel process effective and environmentally friendly. This is because rice husk is one of the waste that can be used as an alternative energy with a fairly high cellulose content and are often found in the city of Malang. With the variation gelling agent of Stearic Acid, which we did, the result obtained is 4% by weight of stearic acid with a calorific value of 8392.10 kcal / kg and the value of CO gas emissions amounted to 0.009% Keywords: Fuel, Ethanol Gel, Rice Husk

Pendahuluan Bahan bakar padat parafin selama ini

jelaga,tidak

menimbulkan

emisi

gas

telah banyak digunakan oleh tentara yang

beracun dan yang paling penting sifatnya

sedang bertugas di hutan, para pecinta

yang terbarukan. Saat ini telah banyak

alam, dan sekarang sudah banyak juga di

inovasi

gunakan sebagai pengganti spiritus cair.

khususnya yang berbahan dasar bioetanol.

Bahan bakar ini mudah dibawa dan tidak

Namun karena fase cair dari bioetanol

menimbulkan polusi di udara. Bioetanol

sendiri dan sifat volatilitasnya yang tinggi

merupakan salah satu jenis bahan bakar

mengakibatkan sulitnya dalam pengemasan

yang berpeluang untuk dijadikan bahan

dan cairan yang rawan tumpah. Mengingat

bakar alternatif (bioethanol gel), karena

sifat dari bioetanol yang mudah terbakar

pada

diperlukan perhatian yang khusus untuk

pembakaran

tidak

menimbulkan C - 74

dalam

energi

terbarukan,


menanggulangi hal ini. Sehingga banyak

lain: Berat bahan pengental

peneliti melakukan riset dengan mencoba

3,5%; 4%; 5% berat bioetanol

berbagai bahan baku biomassa yang dapat

Alat dan bahan

diolah menjadi bioetanol sebagai bahan

Alat yang digunakan yaitu:

bakar

padat

alternatif.

Berdasarkan

- Hotplate

penelitian terdahulu seperti Islam Nur

- Magnetic Stirrer

Jannatul Akhiroh, dkk (2015) mengenai

- Pipet tetes

Nisbah

- Pipet volume

Katalis

Natrium

Carboxymethylcellulose (Na CMC), Asam

- Gelas ukur

Stearat

- Bomb Calorimeter

dan

Bioetanol

: 2,5%; 3%;

Terhadap

Karakteristik Pembuatan Bioetanol Padat

- Gas Analyzer

Dari Molases bahwa bioetanol padat yang

Bahan-bahan yang digunakan :

terbaik adalah dengan memakai katalis Na

- Bioetanol

CMC dan asam stearat menghasilkan nilai

- Carboxl Methyl Cellulose

kalor sebesar 6049,633 kal/gr sedangkan

- Asam Stearat

Almira Nugroho (2016) tentang pembuatan

- NaOH

gel etanol dengan menggunakan bahan

- Etanol

pengental Carboxymethycellulose (CMC)

- Metanol

mengatakan bahwa formula yang terbaik

- Aquadest

pada pembakaran gel etaqnol dengan

Metode Penelitian

konsentrasi etanol 90 % dan penambahan

a. Tahap persiapan penimbangan asam

CMC 1.8 gram dengan viskositas sebesar

stearat

17434 cP serta residu pembakaran 29.44 %

- Menimbang asam stearat yang akan

dan nilai kalor 11.751 J/gr.

divariasikan sebesar 2,5% dari berat

Penelitian ini dimaksudkan untuk

bioethanol yang digunakan.

menghasilkan bioetanol gel sebagai bahan

- Melakukan hal yang sama untuk

bakar yang ramah lingkungan dengan

variasi 3% ;3,5% ; 4% ; 4,5%.

variasi bahan pengental dari asam stearat.

b. Tahap persiapan pembuatan larutan NaOH 1 N

Bahan dan Metode Penelitian Di dalam penelitian ini

variabel tetap

- Menimbang NaOH padatan sesuai

antara lain: Waktu pencampuran 20 menit, dan

Konsentrasi

bioetanol:

85

perhitungan.

%

- Membuat larutan NaOH 1 N dari

sedangkan untuk variabel berubah antara

NaOH yang telah ditimbang. C - 75


- Mengencerkan larutan NaOH tersebut

- Mencatat hasil nilai analisa bomb

kedalam labu ukur

kalorimeter

- Mengencerkan menggunakan aquadest

- Mencatat waktu nyala dan mengamati

hingga tanda batas.

warna nyala api

c. Tahap persiapan larutan Carboxy

- Menimbang bobot akhir sisa residu

Methyl Cellulose (CMC)

f. Analisa Uji Emisi

- Menimbang CMC padatan sesuai

- Menyiapkan alat Gas Analyzer didalam

perhitungan.

saluran

- Mengencerkan larutan CMC dengan

hasil

- Menghubungkan alat Gas Analyzer ke

digunakan d. Tahap pembuatan bioetanol gel - Memasukkan bahan pengental yang

sumber

listik

hingga

±6

kemudian menit

menunggu

untuk

proses

pemanasan alat

telah ditimbang ke dalam beaker glass

- Setelah indikator alat menunjukkan

sesuai

tulisan Gas Ready, Memasukan exhaust

variable kedalam beaker glass yang

probe ke dalam saluran pembuangan

berisi bahan pengental

gas hasil pembakaran

- Menambahkan

bioethanol

gas

pembakaran bioethanol gel

air sebesar 8% berat bioetanol yang

- Menambahkan

pembuangan

aquadest

sebanyak

- Mengamati pembacaan gas CO,HC,CO2

10% dari jumlah bioetanol - Diaduk

dan O2 atau gas lain bila ada dari hasil

dengan menggunakan hot

pembakaran

plate magnetic stirer sampai tercampur

- Mencetak hasil pengukuran dengan

merata

menekan tombol Print

e. Analisa Nilai Kalor

- Menghentikan

- Memasukan gel bioethanol kedalam

saluran

- Menutup rapat bomb kalorimeter

- Menekan

- Mengisi alat kalorimeter dengan air

dan

menekan

tombol

Zero

untuk

membuang gas bekas yang masuk

pendingin hingga tanda batas kedalam

pembuangan

tombol Esc

- Memompa oksigen kedalam bomb

bomb

pengukuran

dengan melepas exhaust probe dari

wadah sampel bomb kalorimeter

- Memasukan

proses

didalam alat alat

- Melakukan pengujian dengan cara yang

kalorimeter dan menutup alat

sama dengan bioethanol gel hasil

- Menjalankan alat bomb kalorimeter

variabel yang berbeda

C - 76


Hasil dan Pembahasan

Gambar 1. Hasil Bioetanol Gel Dari Sekam Padi

Nilai Kalor

digunakan sebagai bahan bakar secara

Penentuan nilai kalor dilakukan agar

umum memiliki nilai

peneliti dapat mengetahui seberapa besar

Value (LHV) yang rendah. Dari penelitian

nilai energi pembakaran yang terkandung

yang kami lakukan dapat dilihat seperti

dalam

pada tabel 1.

bahan

bakar.

Peralatan

yang

Lower Heating

digunakan untuk melakukan analisa nilai

Dari hasil yang telah didapatkan

kalor adalah menggunakan peralatan yang

bahwa berat atau massa bahan pengental

disebut

Bomb

mempengaruhi nilai kalor yang dihasilkan,

Calorimeter. Berdasarkan dari Robinson

berdasarkan penelitian nilai kalor yang

(2006) bahan yang akan dianalisa nilai

tertinggi didapatkan pada berat bahan

energinya dilakukan pembakaran pada

pengental 4 % dengan nilai energinya

peralatan Bomb Calorimeter dan kemudian

sebesar 8392.10 kkal/kg. Nilai kalor

dilakukan

sampai

dipengaruhi juga dengan adanya komposisi

temperaturnya berada pada suhu kamar.

karbon yang terikat pada suatu bahan

Sedangkan berdasarkan Llyod dan Visagie

bakar.

(2007),

dengan

Adiabatic

pendinginan

untuk

bioetanol

gel

yang

Tabel 1. Hasil Uji Analisa Sampel Dengan Peralatan Bomb Calorimeter Berat Bahan Pengental

Gross energy Value (kkal/kg)

2.5 %

5236.10

3.0 %

5568.59

3.5 %

7306.21

4.0 %

8392.10

5.0 %

7400.17 C - 77


Dengan semakin tingginya karbon terikat

Berdasarkan peraturan pemerintah yaitu

yang dimiliki oleh suatu bahan bakar,

melalui

maka nilai kalornya juga semakin tinggi.

Lingkungan Hidup Nomor 05 Tahun 2006

Hal ini disebabkan dalam pembakaran

Tentang Ambang Batas Emisi Gas Buang

dibutuhkan karbon yang akan bereaksi

Kendaraan Bermotor Lama Pasal 3”,

dengan oksigen untuk menghasilkan kalor.

dijelaskan

“Peraturan

bahwa

Menteri

metode

Negara

pengujian

kandungan CO dan HC untuk kendaraan Uji Emisi

bermotor

Agar hasil penelitian bioetanol gel dapat

dengan berdasarkan pada SNI 19-7118.3-

dikatakan sebagai bahan bakar yang ramah

2005. Dan parameter ambang batas emisi

lingkungan, maka salah satu analisa yang

gas buang kendaraan bermotor dapat

dilakukan adalah emisi dari gas hasil

dilihat di tabel 2. Dari hasil penelitian

pembakaran bahan tersebut .Analisa gas

didapatkan hasil seperti yang terlihat pada

emisi yang dilakukan antara lain CO, CO2,

tabel 3.

HC

dengan

menggunakan

kategori L (sepeda

peralatan

Stargas Gas Analyzer. Tabel 2. Parameter Emisi Gas Buang

<2010 <2010

Parameter HC CO% (ppm) 4,5 12000 5,5 24000

≥ 2010

4,5

Tahun Pembuatan

Kategori Sepeda motor 2 langkah Sepeda motor 4 langkah Sepeda motor (2 langkah dan 4 langkah)

20000

. Tabel 3. Hasil uji emisi gas buang No 1 2 3 4 5

2.5% 3.0 %

CO %vol 0.024 0.011

Kandungan CO2 HC %vol ppm vol 2.69 501 1.56 257

O2 %vol 16.51 18.13

3.5 % 4.0% 5.0%

0.013 0.009 0.012

1.07 2.33 3.68

19.22 16.61 114.64

Berat Bahan Pengental

C - 78

512 557 438

motor)


hasil analisa emisi gas, maka produk Berdasarkan hasil analisa emisi gas

bioetanol gel dari sekam padi yang

buang pada bioethanol gel dari sekam padi

dihasilkan masih sesuai dengan parameter

yang didapatkan jika dilihat dari gas CO

emisi gas yang diperbolehkan. Sehingga

yang terkecil adalah dengan berat bahan

masih layak apabila digunakan dan ramah

pengental 4.0 % yaitu sebesar 0.009 %.

lingkungan.

Dari hasil terlihat pengaruh berat bahan pengental terhadap emisi gas tidak terlalu signifikan.

Terbentuknya

dikarenakan

reaksi

Hasil pembakaran bioetanol gel yang

gas

CO

dihasilkan selain ramah lingkungan juga

pembakaran

tidak

tidak menghasilkan asap pada waktu

berjalan sempurna , dikarenakan di dalam

pembakaran,

bahan

hasil pembakaran tidak sempurna, kadang

impuritis

masih yang

terdapat

bahan-bahan

terkandung

hanya saja warna api dari

sehingga

–kadang masih ada warna merah. Warna

mempengaruhi hasil analisa emisi gas.

api yang merah juga bisa disebabkan

Sedangkan berdasarkan secara keseluruhan

karena pembakaran tidak sempurna.

Gambar 2. Asam Stearat 2 %


Gambar 4. Asam Stearat 4%


C - 79


Ucapan Terima Kasih

JTM volume 03 Nomoer 03 Tahun 2015

Kami mengucapkan banyak terima

2.

kasih Berdasarkan Program DIKTI

Menggunakan

Dalam Rangka Pelaksanaan Program

3.

Kopertis Wilayah VII Tahun Anggaran

Loughborough University, Leics, UK.Wardhana,

2004.

Edisi Revisi, Penerbit

1. Dari hasil analisa nilai kalor yang

4.

bioetanol gel

5.

nilai 8392,10 kkal/kg. 2. Sedangkan dari hasil uji emisi didapat nilai emisi terendah terjadi pada bioetanol gel dengan berat bahan pengental asam stearat 4% dengan nilai emisi CO : 0.009 %

Daftar Pustaka Akhiroh Islam Nur Jannatul, dkk, Natrium

Carboxymethylcellulose (Na CMC), Dan

19-7118.3-2005

Tentang

Kendaraan Bermotor.

stearat sebesar 4% mempunyai

Katalis

SNI

Ambang Batas Emisi Gas Buang

dengan berat bahan pengental asam

Stearat

W.A.,

Dampak Pencemaran Lingkungan,

Kesimpulan dan Saran

Asam

Robinson, J. 2006. Bio-Ethanol as

Peri-Urban Malawi. Thesis Report.

baik.

Nisbah

Pengental

Pilot Study of the SuperBlu Stove in

penelitian kami dapat terlaksana dengan

2015,

Bahan

a Household Cooking Fuel: A Mini

:

ITN.04.189.14/I.LPPM/2016,

1.

2016,

Faperta Vol. 1 Februari 2016

Bagi Dosen Perguruan Tinggi Swasta

didapatkan,maka

dkk,

Carboxymethycellulose (CMC),Jom

Penelitian Desentralisasi Usulan Baru

Nomor

Almira,

Pembuatan Gel E6tanol Dengan

dengan Surat Perjanjian Penugasan

2016

Nugroho

Bioetanol

Terhadap karakteristik Pembuatan Bioetanol Padat Dari Molasess, C - 80

Lloyd, P.J.D. dan Vissagie, E.M. 2007. A Comparison of Gel Fuels With Alternative Cooking Fuels. Journal of Energy in Southern Africa, Vol 18 No. 3. August 2007.

OPTIMALISASI SEKAM PADI SEBAGAI ALTERNATIF BAHAN BAKAR GEL YANG RAMAH LINGKUNGAN OPTIMALIZED RICE HUSK FOR ALTERNATIVE ENVIROMENTAL BIOFUEL

Recommend Documents