PEMBUATAN BRIKET SWAMEREKAT DARI CANGKANG BUAH KELAPA SAWIT SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF YANG BERNILAI EKONOMIS
TUGAS AKHIR Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Industri
Oleh: M. RIZKI 11152100098
JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SULTAN SYARIF KASIM RIAU PEKANBARU 2016
i ii
PEMBUATAN BRIKET SWAMEREKAT DARI CANGKANG BUAH KELAPA SAWIT SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF YANG BERNILAI EKONOMIS Oleh: M.RIZKI NIM : 11152100098 Jurusan Teknik Industri Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau Jl. HR. Soebrantas KM. 18 No.155 Pekanbaru
ABSTRAK Krisis energi merupakan isu yang sedang hangat dibicarakan dewasa ini, terlebih lagi dengan semakin menipisnya cadangan energi yang berasal dari bahan bakar fosil. Ditambah lagi dengan kenaikan harga bahan bakar yang memberikan dampak yang sangat besar bagi masyarakat indonesia, karena sebagian besar masyarakat masih bergantung pada bahan bakar fosil. Untuk mengatasi masalah ini maka perlu dicari sumber energi alternatif yang dapat mengganti peran bahan bakar minyak. Salah satu energi alternatif yang terus dikembangkan adalah briket. Briket merupakan bahan bakar yang berwujud padat yang terbuat dari sisa limbah biomassa Bahan baku briket yang digunakan dalam penelitian ini adalah cangkang kelapa sawit dan ampas tebu, Cangkang kelapa sawit digunakan sebagai bahan baku utama dalam proses pembuatan briket, sedangkan ampas tebu digunakan sebagai bahan perekat alami (swamerekat) dengan memanfaatkan lignin yang ada didalam kandungan ampas tebu, sehingga dapat meminimasi ongkos produksi pada proses pembuatannya. Ada tiga tahapan yang akan diuji yaitu nilai kalor, kadar air, kadar abu, metode yang digunakan adalah desain eksperimen rancangan acak lengkap (RAL), dengan 5 perlakuan yaitu CSAT1, CSAT2, CSAT3, CSAT4, CSAT5, dari pengujian yang telah dilakukan CSAT1 merupakan komposisi yang optimal, yaitu dengan nilai kalor 6.158,1 kKal/gr, Kadar air 2%, Kadar Abu 5,4%, hasil pengujian tersebut membuktikan bahwa briket cangkang kelapa sawit dan ampas tebu memiliki kualitas yang cukup baik dan memenuhi semua standar kualitas Indonesia. Dalam penelitian ini juga menghitung harga pokok produksi (HPP) dengan menggunakan metode Full costing, diperoleh hasil setiap memproduksi 1kg briket membutuhkan HPP sebesar Rp 1.181,- dengan asumsi harga jual 50%, maka harga jual briket tersebut sebesar Rp 1.771,-/kg, dengan melakukan percobaan memanaskan 1 liter air briket cangkang kelapa sawit dan ampas tebu lebih ekonomis, dengan nilai efesiensi menggantikan minyak tanah sebesar 177,7% dan Briket batubara sebesar 143%.
Kata Kunci : Ampas Tebu, Briket Swamerekat, Cangkang Kelapa Sawit, Nilai Ekonomis.
vii
MAKING BRIQUETTES SWAMEREKAT OF SHELL OIL PALM AS AN ALTERNATIVE ENERGY SOURCE OF THE ECONOMIC VALUE By: M. RIZKI NIM : 11152100098 Department of Industrial Engineering Faculty of Science and Technology State Islamic University of Sultan Syarif Kasim Riau Jl. HR. Soebrantas KM. 18 No.155 Pekanbaru
ABSTRACT The energy crisis is an issue that is being discussed today , especially with the depletion of the reserves of energy derived from fossil fuels . Coupled with rising fuel prices are on a huge impact for the people of Indonesia , because most people still rely on fossil fuels . To overcome this problem it is necessary to look for alternative energy sources that can replace the role of fuel oil. One of the alternative energy being developed is briquette. The briquettes are fuels that are solid made from residual biomass waste. Biomass feedstock used in this research is the oil palm shells and bagasse, Shells of palm oil is used as the main raw material in the manufacturing process of briquettes, while the bagasse is used as an adhesive nature (swamerekat) by utilizing the lignin present in the content of bagasse, so as to minimize the cost of production in the manufacturing process. There are three stages to be examined, ie the heating value, moisture content, ash content, the method used was experimental design completely randomized design (CRD) with 5 treatment that is CSAT1, CSAT2, CSAT3, CSAT4, CSAT5, from the testing that has been done CSAT1 is the optimum composition, ie with a calorific value of 6158.1 kCal / g, the water content of 2%, ash content of 5.4%, the test results prove that the briquettes palm shells and bagasse have a fairly good quality and meets all quality standards Indonesia. In this study also calculates the cost of production ( HPP ) using the method of full costing, the results obtained each produce 1kg briquettes require HPP of USD 1,181 , - assuming selling prices of 50 % , then the selling price of briquettes is USD .1.771, - / kg , by experimenting heat 1 liter of water briquettes palm shells and bagasse more economical , with a value of replacing kerosene efficiency of 177.7 % and 143 % of coal briquets .
Keywords : Briquette Swamerekat , Shells oil palm, sugarcane dregs , Economic Value
viii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, penulis haturkan kehadirat Allah S.W.T, atas segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga pada akhirnya penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini sebagai salah satu syarat untuk memenuhi persyaratan akademis dalam rangka meraih gelar Sarjana di Program Studi Teknik Industri Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau. Shalawat dan salam selalu disampaikan kepada Baginda Nabi Muhammad S.A.W yang telah membawa umatnya dari zaman kebodohan ke zaman yang penuh dengan ilmu pengetahuan seperti saat ini. Judul Laporan Tugas Akhir ini adalah “Pembuatan Briket Swamerekat dari Cangkang Buah Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi Alternatif yang Bernilai Ekonomis”. Dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini penulis mendapat bimbingan, bantuan, dan dukungan yang sangat berarti dari berbagai pihak. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Prof. DR. Munzir Hitami, M.A. selaku Rektor Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau. 2.
Bapak DR. Hartono, M.Pd. selaku Dekan Fakultas Sains Dan Teknologi.
3.
Bapak Ismu Kusumanto, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Industri
4.
Ibu DR. Rika, S.Si., M.Sc. selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir Jurusan Teknik Industri, yang telah telah banyak meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran dalam membimbing dan memberikan petunjuk yang sangat berharga dalam penulisan Laporan ini
5.
Ibuk Melfa Yola, ST ., M.Eng dan Bapak Muhammad Nur, ST., M.Si. selaku Penguji I dan Penguji II yang telah memberikan masukan dan pengarahan demi selesainya Laporan ini.
6.
Bapak Dr. Erman Taer, M.Si yang memberikan arahan, bimbingan dan juga telah memberikan kesempatan untuk melakukan penelitian di Laboratoium Nanoteknologi dan Material Jurusan Fisika FMIPA Universitas Riau.
7.
Bapak Ir Benny yang telah memberi masukan dan membantu saya dalam proses pembuatan briket swamerekat saya
8.
Bapak dan Ibu Dosen Teknik Industri yang telah banyak memberikan ilmunya kepada penulis.
ix
9.
Yang teristimewa untuk kedua Orang Tua, Bapakku Alm H. M. Noer Ali dan Mamakku Syahrida Hayani, Ibuku Hj. Nurbaya, Kakak dan Adik tercinta Maya Sari, dan Putri Handayani, yang selalu memotivasi dan berdoa untuk kesuksesan dan memberikan dukungan kepada penulis.
10. Sahabat-sahabat yang telah memberikan dorongan dan motivasi (Yudha, Adit, Bg Nanang, Bg Herman, Andi, Irul, Andri, Ridho, Fian, Habibi, Ade Bulu, Jamil, Ganda, Lendra,, Budi, Dian, Vivi, Wika, Dede, Ogie, Abel, Laweh, Wiwin, dkk). 11. Rekan-rekan Laboratoium Nanoteknologi dan Material Jurusan Fisika FMIPA Universitas Riau (Ridha Putri Syamda, Bg Zul, Bg Ade, Agus, Juna, Fais, Muklis, Susan, Widiya, Dayu, Ririn, dkk) 12. Yang membantu dalam proses penyelesaian tugas akhir ini yaitu Ridha Putri Syamda, dan Aditya Nugraha Muhammad. 13. Rekan-rekan mahasiswa Angkatan 2011 Jurusan Teknik Industri dan temanteman seperjuangan, senior, dan junior yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Akhirnya kepada semua pihak yang telah disebutkan diatas, penulis hanya dapat memanjatkan do’a semoga bantuan, kebaikan, dan pengorbanan yang diberikan mendapat balasan yang setimpal dari Allah SWT, Aamiin. Penulis menyadari bahwa Laporan Tugas Akhir ini masih terdapat kekurangan dan ketidaksempurnaan, oleh sebab itu, penulis mengharapkan adanya kritik, saran dan masukan yang bersifat membangun dengan maksud untuk menyempurnakan isi dari Laporan Tugas Akhir ini. Semoga laporan ini dapat menjadi referensi bagi semua orang yang membutuhkan. Selamat membaca. Pekanbaru, 28 Januari 2016 Penulis,
M. RIZKI
x
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i LEMBAR PERSETUJUAN .......................................................................... ii LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... iii LEMBAR HAK ATAS KEKAYAAN INTELEKTUAL............................ iv LEMBAR PERNYATAAN ........................................................................... v LEMBAR PERSEMBAHAN ........................................................................ vi ABSTRAK ...................................................................................................... vii ABSTRACK ..................................................................................................... viii KATA PENGANTAR.................................................................................... ix DAFTAR ISI................................................................................................... xi DAFTAR TABEL .......................................................................................... xv DAFTAR GAMBAR...................................................................................... xvi DAFTAR RUMUS ......................................................................................... xvii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xviii BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang .......................................................................I-1
1.2
Rumusan Masalah ..................................................................I-5
1.3
Tujuan Penelitian ...................................................................I-5
1.4
Manfaat Penelitian .................................................................I-6
1.5
Batasan Masalah ....................................................................I-6
1.6
Posisi Penelitian .....................................................................I-6
1.7
Sistematika Penulisan ............................................................I-10
BAB II LANDASAN TEORI 2.1
Definisi Energi........................................................................II-1
2.2
Definisi Bioenergi ..................................................................II-1
2.3
Peraturan Tentang Energi Baru Terbarukan Di Indonesia .....II-3
2.4
Biomassa.................................................................................II-5
xi
2.5
Briket ......................................................................................II-6
2.6
Karbonisasi .............................................................................II-8
2.7
Pencetakan dan Pengeringan ..................................................II-10
2.8
Bioarang .................................................................................II-10
2.9
Briket Arang ...........................................................................II-11
2.10 Standar Briket.........................................................................II-12 2.11 Spesifikasi Bahan Bakar.........................................................II-12 2.12 Pembakaran Bahan Bakar Padat.............................................II-13 2.13 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pembakaran Bahan Bakar Padat.............................................................................II-14 2.14 Pengujian Karakteristik (Uji Proximate)................................II-14 2.14.1 Pengujian Kadar Kalor ................................................II-14 2.14.2 Pengujian Kadar Air ....................................................II-15 2.14.3 Pengujian Kadar Abu ..................................................II-15 2.15 Desain Eksperimen .................................................................II-15 2.16 Prinsip Dasar Desain Eksperimen ..........................................II-17 2.17 Rancangan Acak Lengkap......................................................II-18 2.18 Pengertian Biaya Produksi .....................................................II-18 2.19 Pengertian Harga Pokok Produksi..........................................II-20 2.20 Metode Full Costing...............................................................II-22 2.21 Penyusutan (Depresiasi).........................................................II-23 2.22.1 Tujuan Depresiasi........................................................II-24 2.22.2Metode Depresiasi ........................................................II-25 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1
Pendahuluan ...........................................................................III-1
3.2
Persiapan Prosedur Penelitian ................................................III-1 3.2.1 Waktu dan Tempat Penelitian .......................................III-1 3.2.2 Bahan dan Alat Penelitian .............................................III-1 3.2.3 Prosedur Penelitian........................................................III-3
3.3
Pengujian Karakteristik (Uji Proximate)................................III-6
xii
3.4
Analisis Biaya.........................................................................III-7 3.4.1 Harga Pokok Produksi...................................................III-7 3.4.2 Perbandingan Nilai Ekonomis.......................................III-8
3.5
Analisa....................................................................................III-8
3.6
Penutup ...................................................................................III-8
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA 4.1
Pengumpulan Data..................................................................IV-1 4.1.1 Bahan Penelitian............................................................IV-1 4.1.2 Alat Penelitian ...............................................................IV-1
4.2
Pengolahan Briket dari Cangkang Kelapa Sawit dan Ampas Tebu........................................................................................IV-2
4.3
Uji Proximate..........................................................................IV-5 4,3,1 Nilai Kalor Briket ..........................................................IV-5 4.3.2 Uji Kadar Air Briket......................................................IV-8 4.3.3 Uji Kadar Abu Briket ....................................................IV-11
4.4
Proses Produksi Briket ...........................................................IV-14 Kebutuhan Energi Proses Produksi Briket .............................IV-15
4.5
Analisis Biaya Produksi Briket ..............................................IV-17 4.5.1 Penentuan Harga Pokok Produksi .................................IV-17 4.5.2 Harga Pokok Produksi...................................................IV-21 4.5.3 Perbandingan Nilai Ekonomis.......................................IV-22
BAB V ANALISA 5.1
Pendahuluan ...........................................................................V-1
5.2
Analisis Biaya Produksi .........................................................V-2
5.3
Nilai Kalor Briket ...................................................................V-2
5.4
Uji Kadar Air Briket...............................................................V-3
5.5
Uji Kadar Abu Briket .............................................................V-4
5.6
Analisis Harga Pokok Produksi..............................................V-5
5.7
Analisis Perbandingan Nilai Ekonomis..................................V-5
5.8
Kelebihan dan Kekurangan Briket Cangkang Kelapa dan
xiii
Ampas Tebu............................................................................V-6 BAB VI PENUTUP 6.1
Kesimpulan.............................................................................VI-1
6.2
Saran .......................................................................................VI-1
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
xiv
