TESIS
PERFOMANSI BRIKET BIOMASSA BATOK KELAPA MUDA DENGAN VARIASI WAKTU PENAHANAN STRATEGI PENGEMBANGAN AGRIBISNIS HIJAU : PADA PROSES PIROLISIS FLUIDISASI BED Agroekowisata Berbasis Konservasi Hutan Masyarakat MENGGUNAKAN MEDIA GAS ARGON Di Kabupaten Buleleng Provinsi Bali
GEDE NYOMAN WIRATANAYA
I WAYAN AMBARA ANTARA
PROGRAM PASCASARJANA PROGRAM PASCA SARJANA UNIVERSITAS UDAYANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR DENPASAR 2013 2016
TESIS
PERFOMANSI BRIKET BIOMASSA BATOK KELAPA STRATEGI PENGEMBANGAN AGRIBISNIS HIJAU : MUDA DENGAN VARIASI WAKTU PENAHANAN Agroekowisata Berbasis Konservasi Hutan Masyarakat PADA PROSES Di PIROLISIS FLUIDISASI BED Kabupaten Buleleng MENGGUNAKAN MEDIA Provinsi BaliGAS ARGON
GEDE NYOMAN WIRATANAYA
I WAYAN AMBARA ANTARA NIM : 1491961001
PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN PROGRAM PASCA SARJANA PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR DENPASAR 2016 2013
i
PERFOMANSI BRIKET BIOMASSA BATOK KELAPA MUDA DENGAN VARIASI WAKTU PENAHANAN PADA PROSES PIROLISIS FLUIDISASI BED MENGGUNAKAN MEDIA GAS ARGON
Tesis Untuk Memperoleh Gelar Magister Pada Program Magister Teknik Mesin, Program Pascasarjana Universitas Udayana
I WAYAN AMBARA ANTARA NIM : 1491961001
PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN PROGRAM PASCA SARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2016
ii
Lembar Pengesahan TESIS INI TELAH DISETUJUI PADA TANGGAL 15 APRIL 2016
Pembimbing I
Pembimbing II
Prof. I Nyoman Suprapta Winaya, ST, MASc, PhD
I Wayan Widhiada, ST, M.Sc, PhD
NIP. 19691231 199412 1 001
NIP. 19681119 199412 1 002
Mengetahui
Ketua Program Pasca Sarjana Teknik Mesin
Direktur
Program Pascasarjana
Program Pascasarjana
Universitas Udayana
Universitas Udayana
Prof. Dr.Ir. I Gusti Bagus Wijaya Kusuma
Prof. Dr.dr. A.A Raka Sudewi, Sp.S.(K)
NIP. 19700607 199303 1 001
NIP. 19590215 198510 2 001
iii
Tesis Ini Telah Diuji Pada Tanggal 15 April 2016
Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana No
: 1426/UN14.4/HK/2016
Tanggal
: 06 April 2016
Ketua
: Prof. I Nyoman Suprapta Winaya, ST., MASc., PhD.
Sekretaris
: I Wayan Widhiada, ST., MSc., PhD
Anggota
: 1.
Dr.Ir. I Ketut Gede Wirawan, MT.
2.
Dr.Ir. I Wayan Bandem Adnyana, M.Erg.
3.
Dr.Ir. I Gusti Ngurah Nitya Santhiarsa, MT
iv
UCAPAN TERIMA KASIH
Atas berkat rahmat Tuhan Yang Maha Esa maka penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul ‘’Perfomansi Briket Biomassa Batok Kelapa Muda Dengan Variasi Waktu Penahanan Pada Proses Pirolisis Fluidisasi Bed Menggunakan Media Gas Argon. Pada kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapakan rasa terima kasih
yang sebesar-besarnya kepada Prof I Nyoman Suprapta Winaya, ST,
M.ASc, PhD, selaku Pembimbing I yang telah memberikan Ide dan gagasan dengan penuh perhatian dalam memberikan dorongan, semangat serta senantiasa meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan serta saran selama penulis mengikuti perkuliahan di Program Magister ini. Terima kasih yang sebesarbesarnya pula penulis sampaikan kepada I Wayan Widhiada, ST, MSc, PhD selaku Pembimbing II yang dengan penuh perhatian dan kesabaranya telah memberikan bimbingan, saran, serta semangat kepada penulis. Ucapan yang sama ditujukan kepada Rektor Universitas Udayana Prof. Dr.dr. Ketut Suastika, SpPD, KEMD, atas kesempatan dan fasilitas yang telah diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister di Universitas Udayana. Ucapan Terima Kasih ini juga ditujukan kepada Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayan yang dijabat oleh Prof. Dr.dr.A.A. Raka Sudewi, SpS (K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menjadi karyasiswa Program Magister pada Program Pascasarjana Universitas Udayana. Tidak lupa penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada tim penguji tesis, yaitu Dr.Ir. I Ketut Gede Wirawan, MT, Dr.Ir. I Wayan Bandem Adnyana, M.Erg., Dr.Ir. I Gusti Ngurah Nitya Santhiarsa, MT yang telah memberikan saran, arahan, koreksi sehingga Tesis ini dapat terselesaikan tepat waktu. Penulis Juga mengucapkan terima kasih kepada Made Agus Putrawan, Ida Bagus Wija selaku teknisi Lab di Kampus Teknik Mesin, Bukit Jimbaran yang
telah meluangkan waktu untuk membantu penulis dalam melaksnakan penelitian di Laboratorium. Tidak lupa pula kepada rekan – rekan seperjuangan, I GNB Mahendra Putra, Bayu Nurcahya, Suma, Aris Budi Sulistyo, Trisiswanto Kamid atas bantuan moral dan dukunganya. Dalam kesempatan ini penulis juga mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada Istri tercinta Drh Ketut Ayu Meidiyanti dan anak anak Putu Mario Baskara dan Made Elina telah memberikan semangat, agar penulis cepat tamat, serta kesabaranya selama penulis mengikuti proses perkuliahan di Program Pascasarjana. Disamping itu penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada Bapak Made Gara (almh) karena sewaktu beliau masih bersama penulis beliau senantiasa menyemangati agar cepat tamat, serta Ibu tercinta Ni wayan Ritis serta adik Made Sri Wahyuni, STP, Nyoman Supramita Yoga, ST beserta istri. Tidak ketinggalan penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Mertua (Gede Wija Sudarsana), Ibu Mertua (Made Rustini) atas doa serta semangat yang diberikan kepada penuulis. Dengan segala kerendahan hati penulis menyadari bahwa dalam tesis ini masih jauh dari sempurna, maka dari itu penulis mengharapkan arahan, saran, sanggahan dan kritik yang konstruktif dari pembaca didalam penyempurnaan tesisi ini. Besar harapan penulis semoga Tesis ini mempunyai manfaat yang berdaya guna bagi kemajuan teknologi kedepanya.
Denpasar, Februari 2016
Penulis
v
ABSTRAK PERFOMANSI BRIKET BIOMASSA BATOK KELAPA MUDA DENGAN VARIASI WAKTU PENAHANAN PADA PROSES PIROLISIS FLUIDISASI BED MENGGUNAKAN MEDIA GAS ARGON Adanya peningkatan konsumsi pemakaian energi dan berkurangnya cadangan minyak bumi dan batu bara yang merupakan bahan bakar yang berasal dari fosil, maka dilakukan penelitian untuk menemukan cadangan sumber energi yang terbarukan, biomassa berpotensi dikembangkan menjadi sumber energi alternatif. Adapun biomasa yang potensial dikembangkan adalah batok kelapa muda karena ketersediaanya cukup melimpah, batok kelapa muda ini merupakan hasil sampingan dari pengolahan industri minuman, baik sekala menengah dan kecil, terutama yang berada di daerah tujuan wisata, apabila batok kelapa muda ini tidak dikelola bijak, justru akan memberikan dampak yang kurang baik terhadap lingkungan. Untuk mengolah batok kelapa muda ini menjadi energi alternatif, mengalami kendala, antara lain kadar air dan asapnya tinggi, nilai kalor rendah, susah dalam proses kompaksi, serta kadar karbon masih rendah. Maka untuk mengatasi hal ini, digunakan teknologi pirolisis karena teknologi pirolisis ini menawarkan sejumlah keunggulan terutama pirolisis fluidisasi bed. Selama proses pirolisis fluidisasi bed ini digunakan gas argon sebagai media fluidisasi serta diberikan perlakuan berupa variasi waktu penahanan yang dimulai dari (15, 30, 45 dan 60) menit, dimana temperatur pirolisis yang digunakan yaitu 523 oK, sehingga dengan adanya variasi waktu penahanan dan penggunaan media gas argon tersebut didapatkan perfomansi briket bioarang yang baik. Dari hasil penelitian diperoleh nilai kalor atas briket batok kelapa muda meningkat dari 16,33 MJ/Kg menjadi 19,84 MJ/Kg, nilai kalor bawahnya meningkat dari 15,14 MJ/Kg menjadi 19,36 MJ/Kg. Untuk uji proksimat analisisnya prosentase kandungan karbon tetapnya meningkat dari 2,46% menjadi 5,075%, kandungan moisturenya menurun dari 10,41% menjadi 4,73%, kandungan abunya meningkat dari 2,2% menjadi 4,83%, kandungan zat volatilenya berfluktuasi pada rentang 84,92% sampai 89,22%. Untuk uji ultimat analisisnya prosentase kandungan unsur karbon meningkat dari 43,84 % menjadi 51,53%, unsur lainya seperti Hidrogen, Oksigen, Nitrogen, Sulfur mengalami penurunan. Untuk uji gas mampu bakar, gas yang dihasilkan berfluktuasi mengikuti trend dari kandungan zat volatile yang terdapat pada bahan bakar tersebut. Adanya variasi waktu penahanan yang diberikan pada briket batok kelapa muda pada proses pirolisis fluidisasi bed menggunakan media gas argon, mampu memperbaiki nilai kalor bakar, meningkatkan fixed carbon, dan unsur karbon serta menurunkan kandungan unsur oksigen, hydrogen, nitrogen, sulfur, dan moisture content, dimana gas mampu bakar yang terbentuk mengikuti trend dari fluktuasi kandungan zat volatile yang terdapat pada bahan bakar.
Kata Kunci: pirolisis, fluidisasi bed, batok kelapa muda, performansi briket
vi
ABSTRACT THE PERFOMANCE OF BIOMASS BRIQUETTES YOUNG COCONUT SHELLS WITH DETENTION TIME VARIATION IN THE FLUIDIZED BED PYROLYSIS PROCESS USING ARGON GAS MEDIA An increase in energy consumption and a reduction in reserves of oil and coal is a fuel derived from fossil fuels, then conducted research to find the reserves of renewable energy sources, biomass has the potential to be developed into an alternative energy source. The biomass potential for development is young coconut shells because its availability is relatively abundant, young coconut shells is a byproduct of the processing of the drinks industry, both scale medium and small, especially those located in tourist destinations, when young coconut shells is not managed wisely, it will give unfavorable impact on the environment. To process these young coconut shells into alternative energy, experiencing problems, such as high levels of water and smoke, low calorific value, is difficult in the compacting process, as well as the carbon content is low. So to overcome this, use pyrolysis technologies for pyrolysis technology offers a number of advantages, especially pyrolysis fluidized bed. During the process of pyrolysis fluidized bed is used an argon gas as a medium fluidized and was given treatment in the form of variations in the time of detention starting from (15, 30, 45 and 60) minutes, where the temperature pyrolysis used are 523oK, so that with the time variation of the detention and the use of media the argon gas obtained bio charcoal briquettes performance was good. The results were obtained on the calorific value of coconut shell briquette increase of 16.33 MJ / Kg becomes 19.84 MJ / Kg, below it calorific value increased from 15.14 MJ / Kg be 19.36 MJ / Kg. For the test of proximate analysis of the percentage of fixed carbon content increased from 2.46% to 5.075%, the moisture content decreased from 10.41% to 4.73%, ash content increased from 2.2% to 4.83%, volatile matter content fluctuates in the range of 84.92% to 89.22%. For the ultimate test analysis of the percentage of carbon element content increased from 43.84% to 51.53%, other elements such as Hydrogen, Oxygen, Nitrogen, Sulfur decreased. For the test capable of fuel gas, produced gas fluctuates follow the trend of volatile substances contained in the fuel. The variation of detention time given on the young coconut shell briquette in the process of pyrolysis fluidized bed using gaseous medium argon, is able to improve the calorific value of fuel, increasing fixed carbon, and the carbon element and reduce the element content of oxygen, hydrogen, nitrogen, sulfur, and
moisture content, which capable of fuel gas that is formed following the trend of the fluctuations in the volatile substances contained in the fuel. Keywords: pyrolysis, fluidized bed, young coconut shell, performance briquettes
vii
RINGKASAN
PERFOMANSI BRIKET BIOMASSA BATOK KELAPA MUDA DENGAN VARIASI WAKTU PENAHANAN PADA PROSES PIROLISIS FLUIDISASI BED MENGGUNAKAN MEDIA GAS ARGON
Adanya peningkatan konsumsi pemakaian energi dan berkurangnya cadangan minyak bumi dan batu bara yang merupakan bahan bakar yang berasal dari fosil, maka dilakukan penelitian untuk menemukan cadangan sumber energi yang terbarukan, biomassa berpotensi dikembangkan menjadi sumber energi alternatif. Adapun biomasa yang potensial dikembangkan adalah batok kelapa muda karena ketersediaanya cukup
melimpah, batok kelapa muda
ini merupakan hasil
sampingan dari pengolahan industri minuman, baik sekala menengah dan kecil, terutama yang berada di daerah tujuan wisata, apabila batok kelapa muda ini tidak dikelola bijak, justru akan memberikan dampak yang kurang baik terhadap lingkungan. Untuk mengolah batok kelapa muda ini menjadi energi alternatif, mengalami kendala, antara lain kadar air dan asapnya tinggi, nilai kalor rendah, susah dalam proses kompaksi, serta kadar karbon masih rendah. Maka untuk mengatasi hal ini, digunakan teknologi pirolisis karena teknologi pirolisis ini menawarkan sejumlah keunggulan terutama pirolisis fluidisasi bed. Selama proses pirolisis fluidisasi bed ini digunakan gas argon sebagai media fluidisasi serta diberikan perlakuan berupa variasi waktu penahanan yang dimulai dari (15, 30, 45 dan 60) menit, dimana temperatur
pirolisis yang digunakan yaitu 523 oK, sehingga dengan
adanya variasi waktu penahanan dan penggunaan media gas argon tersebut didapatkan perfomansi briket bioarang yang baik. Dari hasil penelitian diperoleh nilai kalor atas briket batok kelapa muda meningkat dari 16,33 MJ/Kg menjadi 19,84 MJ/Kg, nilai kalor bawahnya meningkat dari 15,14 MJ/Kg menjadi 19,36 MJ/Kg. Untuk uji proksimat analisisnya prosentase kandungan karbon tetapnya meningkat dari 2,46% menjadi
5,075%, kandungan moisturenya menurun dari 10,41% menjadi 4,73%, kandungan abunya meningkat
dari 2,2% menjadi 4,83%, kandungan zat
volatilenya berfluktuasi pada rentang 84,92% sampai 89,22%. Untuk uji ultimat analisisnya prosentase kandungan unsur karbon meningkat dari 43,84 % menjadi 51,53%, unsur lainya seperti Hidrogen, Oksigen, Nitrogen, Sulfur mengalami penurunan. Untuk uji gas mampu bakar, gas
yang dihasilkan berfluktuasi
mengikuti trend dari kandungan zat volatile yang terdapat pada bahan bakar tersebut. Adanya variasi waktu penahanan yang diberikan pada briket batok kelapa muda pada proses pirolisis fluidisasi bed menggunakan media gas argon, mampu memperbaiki nilai kalor bakar, meningkatkan fixed carbon, dan unsur karbon serta menurunkan kandungan unsur oksigen, hydrogen, nitrogen, sulfur, dan moisture content, dimana gas mampu bakar yang terbentuk mengikuti trend dari fluktuasi kandungan zat volatile yang terdapat pada bahan bakar.
viii
DAFTAR ISI SAMPUL DALAM………………………………………………………. i PRASYARAT GELAR………………………………………………….. ii LEMBAR PERSETUJUAN……………………………………………... iii PENETAPAN PANITIA PENGUJI……………………………………..
iv
UCAPAN TERIMAKASIH……………………………………………… v ABSTRAK……………………………………………………………….. vi ABSTRACT……………………………………………………………… vii RINGKASAN……………………………………………………………. viii DAFTAR ISI……………………………………………………………... ix DAFTAR TABEL ……………………………………………………….. x DAFTAR GAMBAR…………………………………………………….. xi DAFTAR ARTI SIMBUL,SINGKTAN…………………………………
xii
DAFTAR LAMPIRAN…..………………………………………………. xiii BAB I
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ………………………………………. 1 1.2 Rumusan Masalah……………………………………. 5 1.3 Tujuan Penelitian……………………………………... 5 1.4 Batasan Masalah……………………………………… 6 1.5 Manfaat Penelitian………………………………......... 6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Definisi Biomassa……………………………………... 8 2.2 Kelapa……………………………………………........ 10 2.2.1 Taksonomi Tanaman Kelapa…………………… 10 2.2.2 Asala Tanaman Kelapa……………………….… 10
2.2.3 Ekologi Tanaman Kelapa…………………..…… 10 2.2.4 Pembuahan…………………………………….. 11 2.2.5 Buah Kelapa…………………………………… 11 2.2.6 Hasil Sampingan Buah Kelapa………………… 12 2.2.7 Karakteristik Tempurung Kelapa……………… 13 2.3 2.4
Definisi Pyrolysis………………………………... 15 Faktor-Faktor Yang Berpengaruh Pada Proses Pirolisis…………………………………………… 16
2.5
Tahapan Pirolisis………………………………… 16
2.6
Keunggulan Pirolisis………………………………. 17
2.7
Definisi Kabonisasi……………………………… 18 2.7.1 Karakteristik Karbonisasi…………………… 18 2.7.2 Reaksi Karbonisasi………………………..
2.8
Pegertian Briket…………………………………. 2.8.1 Standarisasi Mutu Briket…………………
2.9
Nilai Kalor bakar…………………………………
19 21 22 23
2.10 Ultimat Analisis…………………….…………..
26
2.11 Proksimat Analis……………………………….
29
2.12 Gas Mulia………………………………………… 30 2.12.1 Sifat – Sifat Gas Argon………………….
30
2.13 Teknologi Fluidisasi Bed…………………………. 31 2.14 Ringkasan Jurnal Penelitian………………………. 33
BAB III
KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS PENELITIAN 3.1 Kerangka Berpikir……………………………………
36
3.2 Konsep Penelitian……….……………………………
38
3.3 Hipotesis Penelitian…………………………………... 39
BAB IV
METODELOGI PENELITIAN 4.1 Variabel Penelitian…………………………………….. 41 4.2 Waktu dan Lokasi Penelitian…………………………... 41 4.3 Rancangan Alat dan Prosedur Penelitian……………… 43 4.4 Alat Uji ……….……………………………………….. 45 4.5 Peralatan Pendukung…………………………………… 51 4.6 Bahan…………………..……………………………... 52 4.7 Langkah Pengujian…………………………………… 53 4.8 Metode Pengumpulan Data…………………………... 55 4.9 Analisis Data…………………………………………. 56
BAB V
HASIL PENELITIAN 5.1 Karakterisasi Biomassa Batok Kelapa Muda……….... 57 5.2 Serat Penyusun Batok Kelapa Muda…………………. 58 5.2.1 Selulosa………………………………………
58
5.2.2 Hemiselulosa…………………………………… 59 5.2.3 Lignin………………………………………….. 59 5.3 Briket Hasil Pirolisis………………………………….. 60 5.4 Nilai Kalor Bakar Briket Yang Dihasilkan…………… 61 5.5 Proximate Analisis……………………………………. 64 5.5.1 Volatile Matter….……………………………… 65 5.5.2 Karbon Tetap (Fix Karbon)……………………. 66 5.5.3 Moisture Content………………………………… 67 5.5.4 Abu (Ash)……………………………………… 67 5.6 Analisis Ultimat……………………………………… 68 5.6.1 Kandungan Unsur Karbon………………………..69 5.6.2 Kandungan unsure Hidrogen……………………..69 5.6.3 Kandungan unsure Sulfur…..……………………. 70 5.6.4 Kandungan unsure Oksigen…………………… 71 5.6.5 Kandungan unsure Nitrogen…………………….. 72 5.7 Data Pengujian Gas Hasil Pyrolisis………………….… 73
5.7.1 Pengaruh variasi Waktu Penahanan Terhadap Gas Mampu Bakar………………….. 76 5.7.2 Pengaruh Variasi Waktu Penahanan Terhadap ProduksiGas CO2………………………………. 77
BAB VI
PEMBAHASAN 6.1
Pengaruh Variasi Waktu Penahanan Terhadap Nilai Kalor…………………………………………. 78
6.2 Pengaruh Variasi Waktu Penahanan Terhada Volatile matter…………………………………….
79
6.3 Pengaruh Variasi Waktu Penahanan Terhadap Karbon Tetap……………………………………….
80
6.4 Pengaruh Variasi Waktu Penahanan Terhadap Moisture …………………………………………....
80
6.5 Pengaruh Variasi Waktu Penahanan Terhadap Abu…………………………………………………... 81 6.6 Pengaruh Variasi Waktu Penahanan Terhadap Ultimate Analisis……………………………………… 81 6.6.1 Pengaruh Variasi Waktu Penahanan Terhadap Karbon……………………..…….. 82 6.6.2 Pengaruh Variasi Waktu Penahanan Terhadap Hidrogen………………………….. 82 6.6.3 Pengaruh Variasi Waktu Penahanan Terhadap Unsur Oksigen…………………….. 83 6.6.4 Pengaruh Variasi Waktu Penahanan Terhadap Unsur Nitrogen……………………. 83 6.6.5 Pengaruh Variasi Waktu Penahanan Terhadap Unsur Sulfur………………………. 84 6.7
Pengaruh Variasi Waktu Penahanan terhadap Gas mampu Bakar dan CO2…………………………….. 84
6.8 Perubahan Warna Fisik Briket Batok Kelapa Muda…………………………………………………. 85 BAB VII
KESIMPULAN DAN SARAN………………….……….. 87
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
ix
DAFTAR TABEL Halaman 2.1 Nilai RPR Tanaman………………………………………….. 12 2.2 Nilai Kalor Residu Kelapa…………………………………… 13 2.3 Kandungan Kimiawi Tempurung Kelapa……………………. 13 2.4 Pengaruh Daerah Asal Kelapa Tumbuh (Pegunungan dan Pantai) ………………………………………………….. 14 2.5 Sifat briket arang buatan Jepang, Inggris, USA dan Amerika 23 2.6 Metode Standar Untuk Analisis Komposisi Biomassa……....
28
2.7 Sifat gas argon……………………………………………....
31
2.8 State of The Art……………………………………………...
35
5.1 Komposisi serat Batok Kelapa Muda ……………………..
57
5.2 Data awal hasil pengujian bomb calorimeter……………….
61
5.3 Nilai Kalor Briket…………………………………………..
63
5.4 Analisis Prokimat ………………………………………….
65
5.5 Analisis Ultimat ……………………………………………
68
5.6 Kandungan Gas Hasil pirolisis…….………………………
74
5.7 Nilai abudance Gas CO dan N2……………………………
74
5.8 Kandungan gas briket hasil pirolisis…………………………
75
x
DAFTAR GAMBAR Halaman 1.1 Kulit kelapa muda……………………………………………. 2 2.1 Definisi Energi Biomassa…………………………………….. 9 2.2 Perbandingan sistem biomassa dan fosil pada siklus karbon.. 9 2.3 Proses penguraian molekul hidrokarbon besar menjadi lebih kecil
selama pirolisis………………….……………………… 16
2.4 Pirolisis dalam partikel biomassa…………………...… ……... 17 2.5 Skema Broide – Shafizadeh termodifikasi…………………… 20 2.6 Klasifikasi bahan bakar padat ditinjau berdasarkan rasio hidrogen / karbon dan oksigen / karbon………………...……
27
2.7 Fluidisasi bed bergelembung………………………………..
32
3.1 Skematik Konsep Berpikir…………………………………...
37
4.1 Sketsa desain alat percobaan………………………..……….
43
4.2 Perangkat Alat Bomb Kalori Meter………………………….
46
4.3 Gambar Potongan Bomb Kalori Meter…………….………… 47 4.5 Ultimate Analiser…………………………………………….
48
4.6 Proxomate Analiser…………………………………………..
49
4.7 Peralatan Gas Kromatografi……….…………………………
50
4.8 Mesin penghancur batok kelapa muda………………………
51
4.9 Flow Chart Penelitian………………………………………..
55
5.1 Briket Hasil Pirolisis ………………………………………
60
5.2 Nilai kalor briket hasil pirolisis……..……………………….
64
5.3 Volatile Matter……………………………………………….
65
5.4 Kandungan Fixed Karbon……………………………………
66
5.5 Moisture Contents……………………………………………
67
5.6 Kandungan Abu ……………………………………………... 67 5.7 Kandungan unsure Karbon…………………………………... 69 5.8 Kandungan unsure Hidrogen………………………….……... 69 5.9 Kandungan unsure Belerang…………………………….…...
70
5.10 Kandungan unsure Oksigen………………………………...
71
5.11 Kandungan unsure Nitrogen……………………………........ 72 5.12 Kandungan Gas Briket Hasil Pyrolisis ……………….......... 76 5.13 Prosentase Gas Mampu bakar………………………………. 76 5.14 Prosentase Gas Karbon Dioksida………………………….... 77
xi
DAFTAR ARTI SIMBUL CO2
= Karbon Dioksida
H
= Hydrogen
O2
= Oksigen
CO
= Karbon Monooksida
C
= Karbon
N
= Nitrogen
S
= Sulfur
mair
= Massa air yang mengembun setelah proses pembakaran
mbb
= Massa bahan bakar
hfg.air = Panas laten penguapan air
DAFTAR SINGKATAN VM
= Volatile Matter
FC
= Fixed Carbon
M
= Moisture
ASH
= Abu
ASTM = American Society for Testing and Material SNI
= Standar Nasional Indonesia
LHV
= Lower Heating Value
HHV
= Higher Heating Value
FB
= Fluidisasi Bed
xii
DAFTAR PUSTAKA Agus Putrawan Made, 2013 Simulasi CFD perpindahan panas partikel padat perkotaan pada reaktor fluidized bed Amin
Badiaroh,
2013,
Budidaya
Tanaman
Kelapa,
Ditjenbun,
Kementerian Pertanian Republik Indonesia Bawa Susana, I Gede, Oktober 2009, Peningkatan Nilai Kalor Biomassa Kotoran Kuda dengan Metode Densifikasi dan Thermolisis, Universitas Mataram, Jurnal Teknik Mesin Vol. 11, No. 2, 103–107 Boyles, D.T. 1984, Bio-Energy, Technology Thermodynamics and Cost, 1 st ed, John Wiley and Sons, New York Budiono, chayun, 2003.,”Tantangan dan Peluang Usaha Pengembangan Energi Terbarukan di Indonesia, Konvensi Kelistrikan Indonesia, Jakarta Channiwala, S.A., Parikh, P.P.,2002,’ A Unified correlation for estimating HHV of solid, liquid and gaseous fuels:.” Journal of Fuel ,vol 81, pp. 1051-1063 Clarke,S; F.Preto” 2011 Biomassa desinfication for energy production, Factsheet ministry of agriculture, Food and rural affairs, Ontario Daugherty, E.C. , 2001, Biomass Energy System Efficiency: Analyzed through a Life Cycle Assessment, Lund University Dewi Pugersari, Achmad Syarief, Dwinita Larasati, Exsperiment Pembangunan Produk fungsiaonal bernilai komersial berbahan baku
tempurung kelapa muda dengan teknik pelunakan, ITB J. Vis. Art & Des, Vol. 5, No. 1, 2013, 74-91 Dwi Aries Himawanto, 2010, Pengaruh heating rate pada proses slow Pyrolisis sampah bamboo dan sampah daun pisang,
Universitas
Sebelas Maret, seminar rekayasa kimia dan prosess, ISSN 14114216 Fang, (2004) Experimental study on rice husk combustion in a CFB. Fuel Processing Technology, Vol 85, pp. 1273-1282 https://periodeketiga4us.wordpress.com/2010/10/01/argon-ar/(Monday; 31/08/2015; 22.35) id.wikipedia.org/wiki/Pirolisis Mahmud, Z. & Ferry, Y. 2005. Prospek Pengolahan Hasil Samping Buah Kelapa, Jurnal Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan, 4 (2), Bogor: Penelitian dan Pengembangan Perkebunan Medic Dorde, 2012. Investigation of torrefaction process parameters and characterization of torerefied biomass, Iowa State university. M Tirono (1), Ali Sabit (2), April 2011 efek suhu pada proses pengarangan terhadap nilai kalor arang tempurung kelapa, Jurnal Neutrino, Vol 3 No 2 Pari, 2004. Kajian struktur arang aktif dari serbuk gergaji kayu sebagai adsorben emisi formaldehida kayu lapis. Disertasi. Sekolah Pascasarjana Insitut Pertanian Bogor, Bogor
Prabir Basu, 2010, Biomass Gasification And Pyrolysis, Practical Design And Theory. Elsevier Prananta, J. 2007. Pemanfaatan Sabut dan Tempurung Kelapa Serta Cangkang Sawit untuk pembuatan Asap Cair Sebagai Pengawet Makanan Alami, Laporan Penelitian Making Applied Technology Work For Marginal People Direktur Eksekutif Jingki Institute), Lhoksumawe Shinya Yokoyama, 2008, The Asian Biomass Handbook, The Japan Institute of Energy. Speight, J. G. (2013). The Chemistry and Technology of Coal (3 rd Edition ed.). Boca Raton, Florida: CRC Press. Svetlana Landanai, Global Potential of Sustainable Biomass for Energy, SLU institution for energy och teknik Swedish university of Agricultural Sciences, 2009 Triono A., 2006. Karakteristik Briket Arang Dari Campuran Serbuk Gergajian kayu Afrika dan Sengon dengan Penambahan Tempurung Kelapa. Departemen Hasil Hutan Fakultas
Kehutanan, IPB
(http://www.pengetahuanlengkap.com/). Nilai Kalor Bahan bakar Untoro Budi Surono, 2010, Peningkatan Kualitas Pembakaran Biomassa Limbah Tongkol Jagung sebagai Bahan Bakar Alternatif dengan Proses Karbonisasi dan Pembriketan , Universitas Janabadra Yogyakarta. Jurnal Rekayasa Proses, Vol. 4, No. 1, 13-18
DAFTAR LAMPIRAN
xiii
