Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016
“PEMANFAATAN SUMBER DAYA ALAM DENGAN TEKNOLOGI TERBARUKAN DAN RAMAH LINGKUNGAN: TANTANGAN DAN PELUANG DI MASA DEPAN”
Banjarbaru, 27 Agustus 2016
diselenggarakan oleh: Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru
Prosiding Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN : 978-602-70195-1-5 Diterbitkan oleh : Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat Alamat : Gedung Fakultas Teknik ULM Jl. A. Yani Km. 36 Banjarbaru 70714 Kalimantan Selatan Telepon : (0511) 6807214 Fax : (0511) 4773868 Email :
[email protected]
Hak Cipta @2016 ada pada penulis. Artikel pada prosiding ini dapat digunakan, dimodifikasi dan disebarkan secara bebas untuk tujuan bukan komersil, dengan syarat tidak menghapus atau mengubah atribut penulis. Tidak diperbolehkan melakukan penulisan ulang kecuali mendapatkan ijin terlebih dahulu dari penulis.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahNya sehingga Seminar Nasional “INDUSTRI KIMIA DAN SUMBER DAYA ALAM 2016” dapat terlaksana. Seminar ini merupakan seminar kedua yang diadakan Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat Kalimantan Selatan. Seminar Nasional pada tahun 2016 ini mengangkat tema “Pemanfaatan Sumber Daya Alam dengan Teknologi Terbarukan dan Ramah Lingkungan: Tantangan dan Peluang di Masa Depan” yang dilaksanakan pada hari Sabtu tanggal 27 Agustus 2016 bertempat di Hotel Montana Syariah, Banjarbaru Kalimantan Selatan. Seminar Nasional ini diharapkan sebagai forum diskusi hasil-hasil penelitian di bidang energi, pemanfaatan sumber daya alam, pengolahan dan pengelolaan lingkungan serta teknologi proses dan bioteknologi. Seminar ini diikuti oleh 7 (tujuh) perguruan tinggi dari enam propinsi di Indonesia dengan 31 (tiga puluh satu) makalah. Pada seminar ini makalah disajikan dalam bentuk presentasi oral. Pada kesempatan ini, kami menyampaikan penghargaan dan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada semua pihak yang telah membantu terlaksananya acara ini, diantaranya: pimpinan Universitas Lambung Mangkurat beserta jajarannya, tim reviewer dari internal dan eksternal Universitas Lambung Mangkurat, para sponsor dari lembaga pemerintahan dan industri serta segenap panitia pelaksana yang telah berusaha maksimal dan bekerjasama dengan baik hingga terlaksananya seminar ini. Ucapan terima kasih kami sampaikan pula kepada para pembicara: Bapak Prof. Dr. Ir. H. Gusti Muhammad Hatta, MS dosen Fakultas Kehutanan Universitas Lambung Mangkurat (Menristek RI periode 2011-2014) serta Bapak Dr. Eng Agus Haryono Kepala Pusat Penelitian Kimia-LIPI yang telah meluangkan waktu untuk menjadi narasumber pada seminar ini. Panitia pelaksana mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan pelaksanaan seminar ini di waktu yang akan datang. Akhir kata, semoga seminar ini dapat memberikan manfaat bagi perkembangan serta kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi.
Banjarbaru,
Agustus 2016
Panitia Pelaksana
i
SUSUNAN PANITIA SEMINAR NASIONAL “INDUSTRI KIMIA DAN SUMBER DAYA ALAM 2016” PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT 27 Agustus 2016 PANITIA PENGARAH 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Prof. Wahyudi Budi Sediawan, Ph.D (UGM) Prof. Renanto Handogo, Ph.D (ITS) Prof. Tjandra Setiadi, Ph.D (ITB) Prof. Dr. Misri Gozan (UI) Prof. Dr. Yudi Firmanul Arifin (ULM) Prof. Dr. Danang Wiyatmoko (ULM)
7. Dr. Siswo Sumardiono (UNDIP) 8. Dr. Sunu Herwi Pranolo (UNS) 9. Dr. Isna Syauqiah (ULM) 10. Dr. Abdullah (ULM) 11. Dr. Slamet (ULM)
PANITIA PELAKSANA Pelindung
: Dekan Fakultas Teknik Dr. Ing. Yulian Firmana Arifin, S.T., M.T.
Pembina
: Pembantu Dekan I Fakultas Teknik Chairul Irawan, Ph. D
Penanggung Jawab
: - Pembantu Dekan I Chairul Irawan, Ph. D - Ketua Program Studi Teknik Kimia Meilana Dharma Putra, Ph. D
Ketua Pelaksana
: Muthia Elma, Ph.D
Sekretaris I
: Yuli Ristianingsih, M.Eng.
Sekretaris II
: Desi Nurandini, M.Eng.
Bendahara
: Iryanti Fatyasari Nata, Ph.D
Pendamping Pelaksana
: Dr. Isna Syauqiah Hesti Wijayanti, Ph.D Lailan Ni’mah, M.Eng. Rinny Jelita, M.Eng. Rinna Juwita, S.T. Noryati, A.Md. Yayan Kamelia, A.Md. Norhasanah Agustina, S.Sos. Agus Suryani, S.T.
Co-Host
: Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia ULM ii
SUSUNAN ACARA SEMINAR NASIONAL “INDUSTRI KIMIA DAN SUMBER DAYA ALAM 2016” PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT 27 Agustus 2016
08.30-09.00 WITA
Registrasi Peserta
09.00-09.40 WITA
Penyambutan Tamu (Tari: Radap Rahayu) Lagu: Indonesia Raya, Ampar-Ampar Pisang
09.40-10.00 WITA
Sambutan: 1. Ketua Pelaksana: Muthia Elma, Ph.D 2. Rektor Universitas Lambung Mangkurat: Prof. Dr. H. Sutarto Hadi, M.Si., M.Sc
10.00-10.10 WITA
Doa
10.10-10.40 WITA
Coffee Break
10.40-11.25 WITA
Pembicara 1: Prof. Dr. Ir. H. Gusti Muhammad Hatta, MS. (Dosen Fakultas Kehutanan ULM, Menteri KLH RI Periode 2009-2011, MENRISTEK RI Periode 2011-2014)
11.25-12.10 WITA
Pembicara 2: Dr. Eng. Agus Haryono (Kepala Pusat Penelitian Kimia-LIPI)
12.10-12.40 WITA
Sesi Tanya Jawab dan Penyerahan Kenangan
12.40-13.40 WITA
ISHOMA
13.40-16.10 WITA
Seminar Paralel I, II, dan III
16.10-16.30 WITA
Penutup Pembagian sertifikat
iii
DAFTAR ISI Kata Pengantar
i
Susunan Panitia
ii
Susunan Acara
iii
Daftar Isi
iv
SNIKSDA-2-0001
Produksi Hidrogen Dari Sumber Energi Terbarukan Untuk Aplikasi Kawasan Terpencil: Sebuah Tinjauan Sutarno, Agus Taufiq
1
SNIKSDA-2-0002
Potensi Biji Trembesi Sebagai Adsorben Pada Proses Reduksi Logam Pb Total Limbah Industri Sasirangan Bunga Pertiwi, Gusti Indah Hayati, Yuli Ristianingsih
8
SNIKSDA-2-0003
Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Off-Grade Menggunakan Katalis CaO/ Serbuk Besi Zuchra Helwani, Edy Saputra, Warman Fatra, Syamsu Herman
13
SNIKSDA-2-0004
Perancangan Alat Pengukuran Konstanta Disosiasi Asam Sholeh Ma’mun, Kamariah, Eleonora Amelia, Vitro Rahmat, Desi Kurniawan
19
SNIKSDA-2-0005
Konsumsi Energi Listrik Sebagai Parameter Dalam Pengukuran Emisi Karbon Dioksida Sukirman, Sholeh Ma’mun, Ariya Eka, Alel, Maulida Hasanah
24
SNIKSDA-2-0006
Studi Kinetika Adsorbsi Pb Menggunakan Arang Aktif Dari Kulit Pisang Riduan Situmorang, Ma’rufa Nur, Anisa, Ari Susandy Sanjaya
30
SNIKSDA-2-0007
Pengaruh Temperatur Terhadap BOD, TSS, dan VFA Pada Pengolahan Lindi Dalam Bioreaktor Anaerobik Abdul Kahar, Nonie Novelya, Budi Nining Windarti, Muhammad Busyairi, Veryatti Octhavia
38
SNIKSDA-2-0008
Pengaruh Variasi Temperatur Pemanasan Larutan Pati Terhadap Sifat Kekuatan Tarik dan Pemanjangan Pada Saat Putus Bioplastik Pati Biji Durian (Durio zibehinus) Muhammad Hendra S. Ginting, Rosdanelli Hasibuan, Yunella Amelia
45
iv
SNIKSDA-2-0009
Substitusi Bahan Bakar Genset 5 kW Dengan Gas Hasil Gasifikasi Gamal Dan Kaliandra M.F Hardiansyah, J. Firdha, A.M Navitri, D. Alfianto, W.A. Wibowo, S.H Pranolo
50
SNIKSDA-2-0010
Pengaruh Konsentrasi Asam Stearat Terhadap Drug Loading Asam Salisilat Pada Pectin Edible Film Lilis Kistriyani, Ayu Winda Ariestanty, Niken Satorasih Candramaya
59
SNIKSDA-2-0011
Pengaruh Kompisisi Minyak Kelapa Dan Minyak Jelantah Sebagai Bahan Baku Pembuatan Biodiesel Shafira Ainun Adhi Utami, Wido Saputri, Muthia Elma
64
SNIKSDA-2-0012
Proses Pembuatan Biodiesel Dari Campuran Minyak Kelapa dan Minyak Jelantah Muthia Elma, Satria Anugerah Suhendra, Wahyuddin
70
SNIKSDA-2-0013
Pengaruh Ukuran Partikel dan Konsentrasi Perekat Terhadap Karakteristik Biobriket Berbahan Baku Cangkang Kelapa Sawit Ahmad Qazawaini, M. Khairil Anwar, Isna Syauqiah
79
SNIKSDA-2-0014
Adsorbsi Logam Berat Fe2+ Dalam Larutan Menggunakan Karbon Aktif Dari Enceng Gondok Clara Rogate Gloria, Ray Rahmila, Isna Syauqiah
87
SNIKSDA-2-0015
Pektin Dari Kulit Pisang Kepok (Musa paradisiaca linn) Sebagai Edible Film And Coating Mirna Isdayanti, Muhammad Irham Rasidi, Muthia Elma
93
SNIKSDA-2-0016
Detoksifikasi HCN dan Peningkatan Protein Pada Susu Singkong Termodifikasi Dengan Penambahan Biji Pepaya Sazila Karina Rahman, Muhammad Hasan Albanna, Rian Nugraha Putra, Murhia Elma
99
SNIKSDA-2-0017
Pemodelan Geostatistik Nilai pH Pada Danau Bekas Tambang Batubara Hafidz Noor Fikri, Yuniar Siska Novianti
105
SNIKSDA-2-0018
Pemanfaatan Berbagai Jenis Kulit Pisang Sebagai Bahan Baku Pembuatan Bioetanol Menggunakan Ragi Tape Devina Jenery Putri, Isnaini Ritami, Meilana Dharma Putra
111
SNIKSDA-2-0019
Proses Degumming Dan Netralisasi Asam Lemak Bebas Crude Palm Oil (CPO) Pada Pembuatan Biodiesel Abdullah, Taufiqur Rohman, Ahdi Rosyadi Suryani
117
v
SNIKSDA-2-0020
Pembuatan Gliserol dari Campuran Limbah Minyak Goreng Bekas dan Minyak Kelapa Heni Santoso, Gusti Akhmad Raqa Pujianor, Meilana Dharma Putra
121
SNIKSDA-2-0021
Pemanfaatan Biomassa Serat Kelapa Sawit Dalam Pembuatan Biokomposit Magnetik Nanopartikel Sebagai Adsorben Pada Pengolahan Limbah Cair Sasirangan Ahmad Gazaly, Ismi Nur Karima, Iryanti Fatyasari Nata
128
SNIKSDA-2-0022
Konversi Pati Ubi Nagara (Ipomoea batatas L) Khas Kalimantan Selatan Sebagai Sumber Bahan Baku Gelatin Dovan Tri Saputro, Roby Kurniawan, Iryanti Fatyasari Nata
134
SNIKSDA-2-0023
Pengaruh Konsentrasi Pati Kulit Ubi Nagara (Ipomoea batatas L) Sebagai Substrate Pada Produksi Glukosa Cair Dengan Proses Enzimatis Dinda Dewi Yulimasita, Annisa Ayu Fitria, Iryanti Fatyasari Nata
139
SNIKSDA-2-0024
Pengaruh Penambahan Kitosan Dari Kulit Udang Windu (Penaeus monodon) Terhadap Pati Kulit Ubi Nagara (Ipomoea batatas) Dalam Pembuatan Plastik Biodegradable Roby Kurniawan, Dovan Tri Saputra, Iryanti Fatyasari Nata
145
SNIKSDA-2-0025
Pengaruh Daya Serap Air Pada Beton Ringan Berbahan Kulit Kerang dan Cangkang Telur Lailan Ni’mah, Fidelis Boy Manurung, Eka Pramita, Muhammad Topan Darmawan, Aliah
150
SNIKSDA-2-0026
Potensi Limbah Tanda Kosong Kelapa Sawit dan Sekam Padi Sebagai Bahan Alternatif Pembuatan Kertas Menggunakan Proses Soda Hero Islami, Muhammad Sarwani
154
SNIKSDA-2-0027
Studi Pengaruh Kalsinasi Tanah Lempung Gambut Terhadap Aktivasi Pada Proses Desalinasi Air Zahratunnisa, Nor Hidayah, Mita Riani Rezki, Dewi Puspitasari, Norminawati Dewi, Muthia Elma
160
SNIKSDA-2-0028
Reduksi Logam Berat Cr Total dari Limbah Cair Sasirangan Menggunakan Metode Adsorpsi dengan Ekstrak Pektin dari Kulit Pisang Fakhrizal, Rizqi Fauzi
166
vi
SNIKSDA-2-0029
Pembuatan Monoasilgliserol Dari Gliserol Hasil Samping Industri Biodiesel Erna Astuti, Zahrul Mufrodi
172
SNIKSDA-2-0030
Pembuatan Bioaditif Dengan Pengadukan dan Membrane Zahrul Mufrodi, Erna Astuti
Sistem
177
SNIKSDA-2-0031
Interrelationship Indeks Jenis, Indek Penerimaan Sosial Dan Indeks Kepentingan Budaya Agroforestri Tradisional Dukuh Di Kabupaten Banjar Kalimantan Selatan Hafizianor
182
vii
Menggunakan
Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5 Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat
JADWAL PRESENTASI SEMINAR PARALEL I
Ruang: A Moderator: Meilana Dharma Putra, M.Sc., Ph.D Teknologi Proses dan Bioteknologi No
Waktu
Kode Makalah/ Asal Universitas SNIKSDA-20008/Universitas Sumatra Utara, Medan
1
13.40-13.55
2
13.55-14.10
SNIKSDA-20007/Universitas Mulawarman, Samarinda
3
14.10-14.25
4
14.25-14.40
5
14.40-14.55
6
14.55-15.10
7
15.10-15.25
SNIKSDA-20010/Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta SNIKSDA-20014/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20015/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20020/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20021/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru
Judul Makalah/Penulis Pengaruh Variasi Temperatur Pemanasan Larutan Pati Terhadap Sifat Kekuatan Tarik dan Pemanjangan Pada Saat Putus Bioplastik Pati Biji Durian (Durio zibehinus)/Muhammad Hendra S Ginting, Rosdanelli Hasibuan, Yunella Amelia Siagian Pengaruh Temperatur Terhadap BOD, TSS, dan VFA pada Pengolahan Lindi dalam Bioreaktor Anaerobik/Abdul Kahar, Nonie Novelya, Budi Nining Widarti, Muhammad Busyairi, Veryatti Octhavia Pengaruh Konsentrasi Asam Stearat Terhadap Drug Loading Asam Salisilat Pada Pectin Edible Film/Lilis Kistriyani, Ayu Winda Ariestanty, Niken Satorasih Candramaya Adsorpsi Logam Berat Fe2+ dalam Larutan menggunakan Karbon Aktif dari Eceng Gondok/Clara Rogate Gloria, Ray Rahmila, Isna Syauqiah Pektin dari Kulit Pisang Kepok (Musa paradisiaca linn) sebagai Edible Film and Coating/Mirna Isdayanti, Muhammad Irham Rasidi, Muthia Elma Pembuatan Gliserol dari Campuran Limbah Minyak Goreng Bekas dan Minyak Kelapa/Heni Santoso, Gusti Akhmad Raqa P, Meilana Dharma Putra Pemanfaatan Biomassa Serat Kelapa Sawit dalam Pembuatan Biokomposit Magnetik Nanopartikel sebagai Adsorben pada Pengolahan Limbah Cair Sasirangan/Ahmad Gazaly, Ismi Nur Karima, Iryanti Fatyasari Nata
Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5 Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat
8
15.25-15.40
SNIKSDA-20024/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru
9
15.40-15.55
10
15.55-16.10
11
16.10-16.25
SNIKSDA-20029/Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta SNIKSDA-20030/Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta SNIKSDA-20028/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru
Pengaruh Penambahan Kitosan dari Kulit Udang Windu (Penaeus monodon) terhadap Pati Kulit Ubi Nagara (Ipomoea batatas) dalam Pembuatan Plastik Biodegradable/Roby Kurniawan, Dovan Tri Saputro, Iryanti Fatyasari Nata Pembuatan Monoasilgliserol dari Gliserol Hasil Samping Industri Biodiesel/Erna Astuti, Zahrul Mufrodi Pembuatan Bioaditif Dengan Menggunakan Sistem Pengadukan dan Membrane/ Zahrul Mufrodi, Erna Astuti Reduksi Logam Berat Cr Total dari Limbah Cair Sasirangan Menggunakan Metode Adsorpsi dengan Ekstrak Pektin dari Kulit Pisang/Fakhrizal, Rizqi Fauzi
Catatan: Alokasi waktu yang disediakan oleh panitia untuk seminar paralel adalah 15 menit dengan rincian 10 menit presentasi dan 5 menit diskusi yang dipandu oleh moderator.
Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5 Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat
JADWAL PRESENTASI SEMINAR PARALEL II
Ruang: B Moderator: Hesti Wijayanti, Ph.D/Desi Nurandini, M.Eng Energi No
Waktu
Kode Makalah/ Asal Universitas SNIKSDA-20009/Universitas Sebelas Maret, Solo
1
13.40-13.55
2
13.55-14.10
SNIKSDA-20003/Universitas Riau, Pekanbaru
3
14.10-14.25
4
14.25-14.40
5
14.40-14.55
6
14.55-15.10
7
15.10-15.25
8
15.25-15.40
SNIKSDA-20001/Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta SNIKSDA-20011/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20012/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20013/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20005/Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta SNIKSDA-20018/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru
Judul Makalah/Penulis Substitusi Bahan Bakar Genset 5 KW dengan Gas Hasil Gasifikasi Gamal dan Kaliandra/M.F. Hardiansyah, J. Firdha, A.M. Navitri, D. Alfianto, W.A. Wibowo1, S.H. Pranolo Pembuatan Biodiesel dari Minyak Sawit OffGrade Menggunakan Katalis CaO/Serbuk Besi/Zuchra Helwani, Edy Saputra, Warman Fatra, Syamsu Herman Produksi Hidrogen dari Sumber Energi Terbarukan untuk Aplikasi Kawasan Terpencil: Sebuah Tinjauan/Sutarno, Agus Taufiq Pengaruh Komposisi Minyak Kelapa dan Minyak Jelantah Sebagai Bahan Baku Pembuatan Biodiesel/Shafira Ainun Adhi Utami, Wido Saputri, Muthia Elma Proses Pembuatan Biodiesel dari Campuran Minyak Kelapa & Minyak Jelantah/Muthia Elma, Satria Anugerah Suhendra, Wahyuddin
Pengaruh Ukuran Partikel dan Konsentrasi Perekat Terhadap Karakteristik Biobriket Berbahan Baku Cangkang Kelapa Sawit/Ahmad Qazawaini, M. Khairil Anwar, Isna Syauqiah Konsumsi Energi Listrik Sebagai Parameter dalam Pengukuran Emisi Karbon Dioksida/Sukirman, Sholeh Ma’mun, Ariya Eka Alel, Maulida Hasanah Pemanfaatan Berbagai Jenis Kulit Pisang Sebagai Bahan Baku Pembuatan Bioetanol Menggunakan Ragi Tape/Devina Jenery Putri, Isnaini Ritami, Meilana Dharma Putra
Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5 Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat
9
15.40-15.55
10
15.55-16.10
SNIKSDA-20019/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20023/ Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru
Proses Degumming dan Netralisasi Asam Lemak Bebas Crude Palm Oil (CPO)/Abdullah, Taufiqur Rohman, Ahdi Rosyadi Suryani Pengaruh Konsentrasi Pati Kulit Ubi Nagara (Ipomoea batatas L.) sebagai Substrate Pada Produksi Glukosa Cair dengan Proses Enzimatis/Dinda Dewi Yulimasita, Annisa Ayu Fitria, Iryanti Fatyasari Nata
Catatan: Alokasi waktu yang disediakan oleh panitia untuk seminar paralel adalah 15 menit dengan rincian 10 menit presentasi dan 5 menit diskusi yang dipandu oleh moderator.
Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5 Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat
JADWAL PRESENTASI SEMINAR PARALEL III
Ruang: C Moderator: Dr. Isna Syauqiah, MT/Lailan Ni’mah, M.Eng Pengolahan dan Pengelolaan Lingkungan, Pemanfaatan SDA No
Waktu
1
13.40-13.55
2
13.55-14.10
3
14.10-14.25
4
14.25-14.40
5
14.40-14.55
6
14.55-15.10
7
15.10-15.25
8
15.25-15.40
Kode Makalah/ Asal Universitas SNIKSDA-20002/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20004/Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta SNIKSDA-20017/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20006/Universitas Mulawarman, Smarinda SNIKSDA-20016/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20022/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20026/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20027/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru
Judul Makalah/Penulis Potensi Biji Trembesi Sebagai Adsorben Pada Proses Reduksi Logam Pb Total Limbah Industri Sasirangan/ Bunga Pertiwi, Gt Indah Hayati Perancangan Alat Pengukuran Konstanta Disosiasi Asam/Sholeh Ma’mun, Kamariah, Eleonora Amelia, Vitro Rahmat, Desi Kurniawan dan Deasy R. Alwani Pemodelan Geostatistik nilai pH pada Danau Bekas Tambang Batubara/Hafidz Noor Fikri, Yuniar Siska Novianti
Studi Kinetika Adsorpsi Pb Menggunakan Arang Aktif Dari Kulit Pisang/Riduan Situmorang, Ma’rufa Nur Anisa, Ari Susandy Sanjaya Detoksifikasi HCN dan Peningkatan Protein Pada Susu Singkong Termodifikasi Dengan Penambahan Biji Pepaya/Sazila K. Rahman, Muhammad Hasan Albanna, Rian Nugraha Putra, Muthia Elma Konversi Pati Ubi Nagara (Ipomoea batatas L) Khas Kalimantan Selatan Sebagai Sumber Bahan Baku Gelatin/Dovan Tri Saputro, Roby Kurniawan, Iryanti Fatyasari Nata Potensi Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit dan Sekam Padi Sebagai Bahan Alternatif Pembuatan Kertas Menggunakan Proses Soda/Hero Islami, Muhammad Sarwani Studi Pengaruh Kalsinasi Tanah Lempung Gambut Terhadap Aktivasi Pada Proses Desalinasi Air/Zahratunnisa, Nor Hidayah, Mita Riani Rezki, Dewi Puspita Sari, Norminawati Dewi, Muthia Elma
Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5 Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat
9
15.40-15.55
10
15.55-16.10
SNIKSDA-20031/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru SNIKSDA-20025/Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru
Interrelationship Indeks Jenis, Indek Penerimaan Sosial dan Indeks Kepentingan Budaya Agroforestri Tradisional Dukuh di Kabupaten Banjar Kalimantan Selatan/Hafizianor Pengaruh Daya Serap Air pada Beton Ringan Berbahan Kulit Kerang dan Cangkang Telur/Lailan Ni’mah, Fidelis Boy Manurung, Eka Pramita, Muhammad Topan Darmawan, Aliah
Catatan: Alokasi waktu yang disediakan oleh panitia untuk seminar paralel adalah 15 menit dengan rincian 10 menit presentasi dan 5 menit diskusi yang dipandu oleh moderator.
Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5 Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat
PENGARUH UKURAN PARTIKEL DAN KONSENTRASI PEREKAT TERHADAP KARAKTERISTIK BIOBRIKET BERBAHAN BAKU CANGKANG KELAPA SAWIT 1)
Ahmad Qazawaini1), M. Khairil Anwar1), Isna Syauqiah1) Program Studi S-1 Teknik Kimia Universitas Lambung Mangkurat Jl. A. Yani Km. 36 Banjarbaru Kalimantan Selatan 70714 *Email :
[email protected]
Abstrak- Cangkang kelapa sawit merupakan limbah padat hasil produksi crude palm oil (CPO). Dari hasil produksi CPO dihasilkan 7% limbah cangkang kelapa sawit setiap 1 ton tandan buah segar kelapa sawit. Limbah padat cangkang kelapa sawit mempunyai nilai kalor yang tinggi sekitar 4.802,3422 cal sehingga dapat dikonversi energi berupa biobriket. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh ukuran partikel arang terhadap karakteristik biobriket yang dihasilkan dan mengetahui pengaruh konsentrasi perekat kanji (10% w/v, 20% w/v, 30% w/v) terhadap karakteristik biobriket dari cangkang kelapa sawit dengan metode pengarangan. Karakteristik biobriket yang dianalisis pada penelitian ini yaitu berupa kadar air, volatile matter, kadar abu, fixed carbon, nilai kalor, laju pembakaran dan uji tekan. Penelitian dilakukan dengan metode pengarangan yaitu proses pembakaran bahan baku dalam reaktor pengarangan dengan menggunakan suhu yang tinggi dan dengan sedikit oksigen. Pengarangan dilakukan selama 4 jam dengan pembakaran konstan. Arang yang dihasilkan dicampur dengan perekat sesuai variasi dan dicetak menjadi biobriket. Biobriket dianalisa dan hasil penelitian ini telah memenuhi standar mutu briket sebagai bahan bakar dilihat dari nilai kalor. Komposisi optimal antara perekat kanji dan arang cangkang kelapa sawit hasil pengarangan yaitu pada ukuran 355 micron dan perekat 10% yang menghasilkan nilai kalor terbesar yaitu 7346,48cal/g. Penambahan konsentrasi perekat kanji ke dalam arang cangkang kelapa sawit akan menurunkan nilai kalor bahan bakar dan menaikkan nilai kadar airnya. Kata Kunci : Biobriket, Perekat, Ukuran Partikel, Cangkang Kelapa Sawit, Kadar Air, Nilai Kalor Abstract- Palm Kernel Shells are solid waste production of Crude Palm Oil (CPO). From the results of CPO production generated 7% of waste palm kernel shells every 1 ton of fresh fruit bunches of oil palm. Solid waste of palm kernel shells has a high calorific value approximately 4,802.3422 calories that can convert energy in the form of biobriquettes. This study aims to determine the effect of particle size on the biobriquettes characteristics and know the effect of the concentration of adhesive starch (10% w / v, 20% w / v, 30% w/v) of the briquettes characteristics of palm kernel shells with composing method. Briquettes characteristics are analyzed in this study in the form of moisture, volatile matter, ash content, fixed carbon, calorific value and combustion lau. The study was conducted by the method of composing is the process of burning material in the composing reactor by using high temperatures and with little oxygen. composing conducted for 4 hours with the constant of combusion. Charcoal produced is mixed with an adhesive in accordance variations and molded into biobriquettes. Biobriquettes then analyzed the water content, ash content, carbon content, volatile matter content, heating value and rate of combustion. The optimal composition between starch adhesive and charcoal of palm kernel shells at 355 micron and adhesve 10% that generates most calorific value that is 7346,48 cal / g. The addition concentration starch adhesive into charcoal TKKS will lower calorific value of the fuel and raise the value of water content. Keywords: Biobriquette, Particle size, Palm kernel shells, water content, calorific value
PENDAHULUAN Kurun waktu 10 – 15 tahun ini, konsumsi bahan bakar di Indonesia melebihi dari produksi yang ada dalam negeri dan diperkirakan cadangan bahan bakar minyak ke depannya akan semakin langka. Dalam hal ini kebutuhan energi, khususnya
dikalangan rumah tangga sebagian besar mengandalkan minyak tanah atau gas elpiji yang tiap hari makin sulit dicari. Dilain hal, perkembangan perkebunan kelapa sawit di Indonesia tiap tahun semakin meluas. Pengolahan kelapa sawit tersebut menghasilkan CPO (crude
79
Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5
SNIKSDA 2016 Banjarbaru, 27 Agustus 2016 Kalimantan Selatan
palm oil) sebagai produk utama dan limbah – limbah seperti tandan kosong, cangkang, serabut, lumpur dan lain sebagainya. Limbah tersebut dapat mencemari lingkungan, maka dari itu diperlukan pengolahan yang optimal untuk mengolah limbah tersebut. Oleh karena itu, salah satu pengolahan limbah kelapa sawit yang efektif untuk digunakan sebagai bahan bakar alternatif khususnya untuk rumah tangga adalah pengolahan briket bioarang pada cangkang kelapa sawit. Cangkang kelapa sawit mempunyai komposisi kandungan selulosa (26,27 %), hemiselulosa (12,61 %), dan lignin (42,96 %) serta dengan kandungan karbon terikat sebesar 20,5%. Pengarangan (karbonisasi) adalah suatu proses untuk menaikkan nilai kalor dari biomassa dan dihasilkanpembakaran yang bersih tanpa atau dengan sedikit asap. Hasil karbonisasi adalah berupa arang yang tersusun atas karbon dan berwarna hitam. Prinsip proses karbonisasi adalah pembakaran biomassa tanpa adanya oksigen. Sehingga yang terlepas hanya bagian volatile matter, sedangkan karbonnya tetap tertinggal didalamnya. Penelitian mengenai briket bioarang telah dilakukan denganberbagai jenis bahan baku. (Mulia 2007)meneliti pembuatan briket dari tandan kosong dan cangkang kelapa sawit. Berdasarkan hasil penelitian tersebut diperoleh nilai kalor sebesar 5303,07 kal/g, kadar abu sekitar 7,81% dan kadar air sekitar 9,26%. Penelitian tersebut menggunakan waktu pengarangan sebagai variabel perbandingan sedangkan penelitian ini menggunakan ukuran partikel dan konsentrasi perekat sebagai variabel perbandingan. Fokus dari penelitian ini adalah pengolahan limbah cangkang kelapa sawit yang mana limbah tersebut kurang dimanfaatkan dan menyebabkan pencemaran, sehingga dapat mengurangi limbah dari pabrik pengolahan CPO (crude palm oil). Limbah cangkang kelapa sawit biasanya dihasilkan 7% per ton tandan buah segar dengan menggunakan proses pengarangan agar nantinya cangkang tersebut menghasilkan briket biorang.
Laboratorium Material dan Struktur Teknik Sipil Banjarbaru.
METODE PENELITIAN Penelitian ini berbahan baku cangkang kelapa sawit diperoleh dari PT. Perkebunan Nusantara Pleihari dengan jenis tenerra dan fecifera. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknologi Proses Teknik Kimia sebagai tempat pengarangan, perekatan arang, pencampuran adonan briket, uji pembakaran briket. Laboratorium Teknik Mesin sebagai tempat pencetakandan untuk uji kadar air,uji kadar volatile, uji kadar abu uji kadar karbon padat dan nilai kalor di Badan Riset dan Standarisasi (BARISTAND) Banjarbaru serta uji tekan di
Pengecilan Ukuran Partikel dan Penyaringan Bioarang yang telah dihasilkan pada proses pengarangan diperkecil ukurannya dengan menggunakan crusher dan diayak dengan sieve berukuran 250 micron, 355 micron dan 500 micron.
Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah kaleng sebagai reaktor pengarangan ,crusher untuk membantu menghaluskan arang, siever (250 micron 355 micron dan 500 micron), gelas arloji, gelas ukur, gelas bekker, oven, neraca analitik,hot plate, pengaduk, gegep, desikator dan stopwatch. Bahan-bahan yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalahcangkang kelapa sawit, tepung kanji dan air. Variabel Proses Pada proses pembuatan briket bioarang dari cangkang kelapa sawit ini, terdapat 2 variabel yang digunakan, yaitu: a) Variabel bebas yaitu 1. Ukuran patikel pada 250 micron, 355 micron dan 500 micron 2. Konsentrasi perekat kanji pada 10% (b/v), 20% (b/v) dan 30% (b/v) b) Variabel terikat yaitu 1. Proses pengarangan dalam waktu 4 jam 2. Massa bioarang 40 gram 3. Tekanan press briket 1000 N/m2 Prosedur Penelitian Proses Persiapan Bahan Proses persiapan dari penelitian ini adalah pencucian cangkang kelapa sawit hingga bersih untuk mempermudah proses pengarangan. Kemudian dikeringkan dibawah sinar matahari langsung selama ±5 hari. Proses Pengarangan Cangkang kelapa sawit yang telah kering dimasukkan kedalam tempat pengarangan dan dikarbonisasi secara konstan selama 4 jam hingga bioarang terbentuk. Bioarang yang terbentuk didinginkan didalam desikator untuk mencegah pembakaran langsung yang lebih lama dan terbentuknya abu.
Pembuatan Perekat Perekat kanji dapat diperoleh dengan membuat perbandingan kanji dan air 1:10 ; 2:10 dan 3:10. Tepung kanji diambil 2 gram, 4 gram dan 6 gram dilarutkan hingga 20 mL air untuk konsentrasi 10%, 20% dan 30% (b/v). Larutan
80
Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5
diaduk hingga mendidih dan kental. Larutan tersebut akan terlihat berwarna bening yang mana adonan tersebut merupakan perekat kanji. Pencetakan Briket Bioarang dengan berat 40 gramdicampur dengan perekat 10%, 20% dan 30% (b/v). Briket
SNIKSDA 2016 Banjarbaru, 27 Agustus 2016 Kalimantan Selatan
kemudian dicetak dengan ukuran tertentu. Kemudian briket bioarang yang telah terbentuk dioven untuk memadatkan bentuk dari briket tersebut. Briket didinginkan untuk memperoleh kondisi yang optimal untuk dianalisis sampel tersebut.
Standar SNI untuk briket arang No 1. 2. 3. 4.
Tabel 1. Syarat Mutu Briket Arang Satuan % % % Kal/g
Jenis Uji Kadar Air (b/b) Kadar Volatil Kadar Abu Nilai Kalor
Kadar Air (%)
HASIL DAN PEMBAHASAN Analisa Kadar Air Kadar air yang terkandung dalam briket akan mempengaruhi kualitas briket yang dihasilkan. Kadar air yang diharapkan pada briket harus serendah mungkin agar dapat menghasilkan nilai kalor yang tinggi dan akan menghasilkan briket yang mudah dalam penyalaan atau pembakaran awalnya. Pada briket, semakin rendah kadar air yang terkandung maka semakin tinggi nilai kalor dan waktu pembakarannya. Sebaliknya, briket dengan kadar air yang tinggi akan menyebabkan nilai kalor yang dihasilkan briket tersebut menurun (Purnama dkk, 2012). Hal ini disebabkan karena energi yang dihasilkan akan banyak terserap untuk menguapkan air. Hasil penelitian untuk parameter kadar air pada briket cangkang kelapa sawit proses pengarangan disajikan pada Gambar 4.1 dibawah ini. 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2
250 micron 355 micron 500 micron 10%
20%
30%
Perekat
Gambar 1. Hubungan antara Konsentrasi Perekat dengan Kadar Air
Kadar air briket cangkang kelapa sawit hasil pengarangan bervariasi antara 5,4% 17,88%. Dari Gambar 1 menunjukkan bahwa nilai kadar air terendah sebesar 5,4% terdapat pada arang cangkang kelapa sawit ukuran 500 micron dan perekat kanji10%. Nilai kadar air terbesar terdapat pada arang cangkang kelapa sawit ukuran 250 micron dan perekat kanji30% sebesar 17,88%. Tingginya kadar air pada arang cangkang kelapa sawit ukuran 250 micron dan perekat kanji 30%
Persyaratan Maksimum 8 Maksimum 15 Maksimum 8 Minimum 5000
disebabkan oleh banyaknya jumlah perekat yang digunakan sebagai campuran. Hal ini dikarenakan kandungan air yang terdapat dalam perekat sehingga apabila dicampur dengan arang cangkang kelapa sawitakan berpengaruh terhadap nilai kadar air briket tersebut (Purnama dkk 2012). Pada penelitian (Purnama dkk 2012) untuk bahan baku yang sama yaitu arang cangkang kelapa sawit dengan metode yang berbeda yaitupirolisis menghasilkan briket dengan kadar air terbesar terdapat pada komposisi 30% arang cangkang kelapa sawit dan 70% perekat limbah cair CPO pada suhu 400°C sebesar 8,93% dan kadar air terendah terdapat pada komposisi 70% arang cangkang kelapa sawit dan 30% perekat limbah cair CPO pada suhu 400°C sebesar 7,16%. Penelitian ini menghasilkan briket dengan nilai kadar air terendah pada briket cangkang kelapa sawit hasil pengarangan sebesar 5,4% dan yang tertinggi 17,88%. Kadar air briket yang tinggijuga dipengaruhi oleh pengeringan bahan baku yang kurang sempurna sehingga kandungan air masih banyak terdapat di dalam briket serta ukuran partikel arang yang halus sehingga lebih mudah menyerap air, yang dapat menyebabkan penyimpangan hasil kadar air briket cangkang kelapa sawit hasil pengarangan (Usman, 2007). Jika dibandingkan dengan Standar Kualitas Briket Arang yang ditetapkan oleh SNI 1/6235/2000, briket campuran arang cangkang kelapa sawit hasil pengarangan dan perekat kanji yang dihasilkan sebagian besar telah memenuhi syarat mutu yang ditetapkan yaitu masih lebih kecil dari syarat maksimal kadar air yang diperbolehkan yaitu 8%. Analisa Kadar Abu Abu merupakan bagian yang tersisa dari hasil pembakaran, dalam hal ini abu yang dimaksud adalah abu sisa pembakaran briket. Unsur utama abu adalah mineral silika dan pengaruhnya kurang baik terhadap nilai kalor yang dihasilkan, sehingga semakin tinggi kadar abu
81
Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5
Kadar Abu (%)
4,5 4 3,5 3
250 micron
2,5
355 micron
2
500 micron
1,5 10%
20%
30%
Perekat
Gambar 2. Hubungan antara Konsentrasi Perekat dengan Kadar Abu
Dari Gambar 2 diketahui bahwa nilai kadar abu terendah sebesar 2,37% terdapat pada komposisi arang cangkang kelapa sawit 500 micron dan perekat kanji 30%. Sedangkan nilai terbesar terdapat komposisi arang cangkang kelapa sawit 250 micron dan 10% perekat kanji dengan nilai sebesar 3,98%. Tingginya kadar abu dipengaruhi oleh pengotor yang terkandung dalam bahan baku sehingga kandungan mineral-mineral dalam arang cukup tinggi dan dalam proses pembakarannya banyak meninggalkan abu sebagai sisa pembakaran. Berdasarkan penelitian (Purnama dkk 2012) untuk bahan baku yang sama yaitu arang cangkang kelapa sawit dengan metode pirolisis biasa menghasilkan briket dengan kadar abu terbesar terdapat pada komposisi 30% arang cangkang kelapa sawit dan 70% perekat limbah cair CPO pada suhu 400°C sebesar 19,30% dan kadar abu terendah terdapat pada komposisi 70% arang cangkang kelapa sawit dan 30% perekat limbah cair CPO pada suhu 400°C sebesar 12,53%. Nilai kadar abu pada briket campuran arang cangkang kelapa sawit hasil pengarangan dan perekat kanji yang dihasilkan dari penelitian ini tergolong tinggi. Jika dibandingkan dengan Standar Kualitas briket Arang yang ditetapkan oleh SNI 1/6325/2000, briket campuran arang cangkang kelapa sawit hasil pengarangan dan perekat kanji yang dihasilkan memenuhi syarat mutu yang ditetapkan maksimal kadar abu 8%. Pada penelitian terdahulu didapatkan informasi bahwa tingginya kadar abu dapat disebabkan karena adanya pengotor (impurities). Bahan pengotor ini
dapat berupa mineral yang tidak dapat dibakar atau di oksidasi oleh oksigen, seperti SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, dan alkali, pengeringan bahan bakar yang tidak homogen. Setelah pembakaran, bahan ini akan tersisa dalam wujud padat. Selain itu, tingginya kadar abu dapat pula disebabkan karena adanya pengotor eksternal yang berasal dari lingkungan pada saat proses pembuatan briket (Purnama dkk, 2012). Pengotor eksternal ini dihasilkan dari efisiensi panas pada alat pengarangan yang kurang maksimal. Analisa Zat Terbang Kadar zat menguap adalah zat (volatile matter) yang dapat menguap sebagai dekomposisi senyawa-senyawa yang masih terdapat di dalam arang selain air.Kandungan kadar zat menguap yang tinggi didalam briket arang akan menyebabkan asap yang lebih banyak pada saat dinyalakan, apabila CO bernilai tinggi hal ini tidak baik untuk kesehatan dan lingkungan sekitar (Miskah, 2014). Tinggi rendahnya kadar zat menguap pada briket disebabkan oleh kesempurnaan proses karbonasi dan juga dipengaruhi oleh waktu dan suhu pada proses pengarangan. Semakin besar suhu dan waktu pembakaran maka semakin banyak zat menguap yang terbuang sehingga pada saat penguian kadar zat menguap akan diperoleh kadar zat menguap yang rendah (Triono, 2006). Hasil penelitian untuk parameter kadar zat terbang pada briket cangkang kelapa sawit dilihat pada Gambar dibawah ini. 40 37,5 Volatil matter (%)
yang dihasilkan maka kualitas briket akan semakin rendah. Menurut (Jamilatun 2011), abu yang terkandung dalam bahan bakar padat adalah mineral yang tidak dapat terbakar setelah proses pembakaran dan reaksi – reaksi yang menyertainya selesai. Abu akan menurunkan mutu bahan bakar padat karena dapat menurunkan nilai kalor. Hasil penelitian briket cangkang kelapa sawit hasil pengarangan untuk parameter kadar abu disajikan pada Gambar 2 dibawah ini.
SNIKSDA 2016 Banjarbaru, 27 Agustus 2016 Kalimantan Selatan
35 32,5 30
250 micron
27,5
355 micron
25
500 micron
22,5 20 10%
20%
30%
Perekat Gambar 4.3 Hubungan antara Konsentrasi Perekat dengan Kadar Volatile Matter
Dari Gambar 3 diketahui bahwa kadar analisa zat terbang terendah sebesar 27,68% terdapat pada komposisi arang cangkang kelapa sawit 355 micron dan 10% perekat kanji. Sedangkan nilai analisa zat terbang tertinggi sebesar 34,77% pada komposisi arang cangkang kelapa sawit 250 micron dan 30% perekat kanji. Tingginya kadar zat terbang yang terdapat pada briket hasil penelitian ini dipengaruhi oleh kadar air. Kadar air yang tinggi akan menghasilkan nilai zat terbang yang tinggi pula. Kandungan kadar zat
82
Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5
Fixed Carbon (%)
Analisa Kadar Karbon (Fixed Carbon) Kadar karbon merupakan fraksi karbon yang terikat di dalam arang selain fraksi air, zat menguap dan abu. Karbon tetap adalah karbon yang tertinggal yang berupa zat padat atau karbon yang tertinggal sesudah penentuan nilai zat terbang. Hasil penelitian briket cangkang kelapa sawit untuk parameter kadar karbon dilihat pada Gambar dibawah ini. 70 65 60 55 50 45 40 35 30
terbesar terdapat pada komposisi 500 micronarang cangkang kelapa sawit dan 20% perekat kanji dengan nilai sebesar 63,64%. Hal ini dikarenakan kadar karbon dipengaruhi oleh kadar volatile matter dan kadar abu. Menurut (Usman 2007), bahwa semakin tinggi kadar zat terbang maka semakin rendah kadar karbon, dan begitu pula sebaliknya. Demikian juga bila dengan kadar abu tinggi maka semakin rendah kadar karbonnya. Sedangkan pada penelitian (Purnama dkk 2012) untuk bahan baku yang sama yaitu arang cangkang kelapa sawit dengan metode pengarangan biasa menghasilkan briket dengan kadar karbon terbesar terdapat pada komposisi 70% arang cangkang kelapa sawit dan 30% perekat limbah cair CPO pada suhu 400°C sebesar 50,50% dan kadar karbon terendah terdapat pada komposisi 30% arang cangkang kelapa sawit dan 70% perekat limbah cair CPO pada suhu 400°C sebesar 47,04%. Nilai kadar karbon pada briket campuran arang cangkang kelapa sawit hasil pengarangan dan perekat kanji yang dihasilkan dari penelitian ini tergolong rendah. Analisa Nilai Kalor Nilai kalor sangat menentukan kualitas briket yang dihasilkan. Semakin tinggi nilai kalornya maka semakin tinggi juga kualitas briket yang dihasilkan. Nilai kalor perlu diketahui dalam pembuatan briket, karena untuk mengetahui nilai panas pembakaran yang dapat dihasilkan oleh briket sebagai bahan bakar. Semakin tinggi nilai kalor yang dihasilkan oleh bahan bakar briket, maka akan baik pula kualitasnya. Hasil penelitian untuk parameter nilai kalor briket cangkang kelapa sawit dilihat pada Gambar dibawah ini. 7800 Nilai Kalor (Cal/g)
terbang yang tinggi didalam briket akan menyebabkan asap yang lebih banyak pada saat dinyalakan. Berdasarkan penelitian (Purnama dkk 2012) untuk bahan baku yang sama yaitu arang cangkang kelapa sawit dengan metode pirolisis biasa menghasilkan briket dengan kadar zat terbang terbesar terdapat pada komposisi 30% arang cangkang kelapa sawit dan 70% perekat limbah cair CPO pada suhu 400°C sebesar 26,04% dan zat terbang terendah terdapat pada komposisi 35% arang cangkang kelapa sawit dan 65% perekat limbah cair CPO pada suhu 400°C sebesar 24,73%.Nilai kadar zat terbang pada briket campuran arang cangkang kelapa sawit hasil pengarangan dan perekat kanji yang dihasilkan dari penelitian ini tergolong rendah. Jika dibandingkan dengan Standar Kualitas briket Arang yang ditetapkan oleh SNI 1/6325/2000, briket campuran arang cangkang kelapa sawit hasil pengarangan dan perekat kanji yang dihasilkan tidak memenuhi syarat mutu yang ditetapkan, karena masih lebih besar dari syarat maksimal kadar zat terbang yang diperbolehkan yaitu 15%. Didapatkan juga informasi bahwa tingginya kadar zat terbang banyak dipengaruhi oleh komponen kimia dari arang seperti adanya zat pengotor dari bahan baku arang (Usman,2007). Proses pengeringan bahan bakau yang tidak homogen juga mempengaruhi.
SNIKSDA 2016 Banjarbaru, 27 Agustus 2016 Kalimantan Selatan
7400 7000 6600
250 micron
6200
355 micron
5800
500 micron
5400 250 micron 355 micron 500 micron 10%
20%
30%
Perekat
Gambar 4. Hubungan antara Konsentrasi Perekat dengan Kadar Fixed Carbon
Dari Gambar 4 diketahui bahwa nilai kadar karbon terendah sebesar 44,97% terdapat pada komposisi arang cangkang kelapa sawit 250 micron dan 30% perekat kanji. Sedangkan nilai
5000 10%
20%
30%
Perekat
Gambar 5. Hubungan antara Konsentrasi Perekat dengan Nilai Kalor
Dari Gambar 5 diketahui bahwa nilai kalor terendah sebesar 5.590,59 kal/g terdapat pada komposisi arang cangkang kelapa sawit 250 micron dan 30% perekat kanji. Sedangkan nilai tertinggi sebesar 7.340,48 kal/g terdapat pada komposisi arang cangkang kelapa sawit 355 micron dan 10 % perekat kanji. Hal ini
83
Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5
Analisa Laju Pembakaran Kecepatan pembakaran merupakan berkurangnya bobot per satuan menit selama pembakaran. Pengurangan bobot semakin cepat memberikan kecepatan yang besar. Semakin besar kecepatan pembakaran, maka briket akan menyala semakin singkat. Nilai kecepatan pembakaran diperoleh dari berat kering briket dibagi dengan waktu pembakaran briket sampai habis menjadi abu. Waktu pembakaran briket cangkang kelapa
sawit tercepat terdapat pada komposisi arang 500 micron dan 30% perekat kanji yaitu dengan waktu 141,9 menit. Sedangkan waktu pembakaran terlama terdapat pada komposisi arang 250 micron dan 10% perekat kanji dengan waktu 168,5833 menit.. Hal ini menunjukkan bahwa semakin banyak jumlah perekat maka kadar air yang terkandung di dalam briket semakin tinggi sehingga waktu penyalaan akan lebih lam dan waktu pembakaran akan semakin cepat.Semakin tinggi air yang terkandung dalam briket, maka semakin banyak jumlah energi yang diperlukan dan waktu yang diperlukan untuk penyalaan akan semakin lama (Wilasita dkk, 2012). Hasil analisa kecepatan pembakaran dapat dilihat pada Gambar 6 dibawah ini. Nilai Laju Pembakaran (g/menit)
dikarenakan pada komposisi ini jumlah arang cangkang kelapa sawit di dalam campuran lebih banyak dibandingkan dengan perekat kanji, yang berarti bahwa kandungan karbon terikat briket semakin tinggi pula. Semakin tinggi suhu pengarangan maka nilai kalor akan semakin tinggi hal ini dipengaruhi oleh tingginya kandungan karbon terikat pada briket arang. Hal ini disebabkan di dalam proses pembakaran membutuhkan karbon yang akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan kalor. Pendapat ini didukung juga oleh pernyataan (Sudrajat 1983) yang menyatakan bahwa tinggi rendahnya nilai kalor briket arang dipengaruhi oleh kadar karbon terikat briket arang (Purnama dkk, 2012). Nilai kalori tinggi kaitannya dengan efisiensi atau penghematan suatu bahan bakar. Apabila nilai kalor rendah berarti jumlah bahan bakar yang digunakan dan dibutuhkan unutk pembakaran atau pemanasan akan lebih banyak, tetapi bila nilai kalornya tinggi berarti jumlah bahan bakar yang digunakan untuk pembakaran akan lebih sedikit, nilai kalori briket arang merupakan parameter penting dalam menentukan kualitas briket arang, layak atau tidak digunakan sebagai bahan bakar. Semakin tinggi nilai kalori suatu briket arang makin tinggi pula kualitasnya dan harga jualnya pun akan tinggi. Sedangkan pada penelitian (Purnama dkk 2012) untuk bahan baku yang sama yaitu arang cangkang kelapa sawit dengan metode pengarangan biasa menghasilkan briket nilai kalor tertinggi terdapat pada komposisi 70% arang cangkang kelapa sawit dan 30% perekat limbah cair CPO pada suhu 400°C sebesar 5629,08 kal/g dan nilai kalor terendah terdapat pada komposisi 30% arang cangkang kelapa sawit dan 70% perekat limbah cair CPO pada suhu 400°C sebesar 4887,06 kal/g. Nilai kalor pada briket campuran arang cangkang kelapa sawit hasil pengarangan dan perekat kanji yang dihasilkan dari penelitian ini tergolong tinggi. Jika dibandingkan dengan Standar Kualitas briket Arang yang ditetapkan oleh SNI 1/6325/2000, briket campuran arang cangkang kelapa sawit hasil pengarangan dan perekat kanji yang dihasilkan memenuhi syarat mutu yang ditetapkan yaitu min 5000 kal/g.
SNIKSDA 2016 Banjarbaru, 27 Agustus 2016 Kalimantan Selatan
0,34 0,32 0,3 0,28
250 micron
0,26
355 micron
0,24
500 micron
0,22 0,2 10%
20%
30%
Perekat
Gambar 6. Hubungan antara Konsentrasi Perekat dengan Laju Pembakaran
Dari Gambar 6 diketahui bahwa kecepatan pembakaran briket terendah terdapat pada variasi komposisi arang 500 micron dan 30% perekat kanji dengan nilai sebesar 0,3207 g/menit. Sedangkan kecepatan briket tertinggi terdapat pada variasi komposisi komposisi arang 250 micron dan 10% perekat kanji dengan nilai sebesar 0,2433 g/menit, lebih kecil dari penelitian lain yang dilakukan oleh (Jamilatun, 2008) dari kecepatan pembakaran briket arang kayu sebesar 2,24 g/menit. Semakin banyak jumlah perekat yang ditambahkan, maka laju pembakaran akan semakin lambat ini disebabkan oleh tingginya kandungan air yang terdapat pada perekat. Kecepatan pembakaran dipengaruhi oleh struktur bahan, kandungan karbon terikat dan tingkat kekerasan bahan. Secara teoritis jika kandungan senyawa volatilnya tinggi maka briket akan mudah terbakar dengan kecepatan pembakaran yang tinggi. Analisa Uji Tekan Berdasarkan (Gandhi 2010) menunjukkan bahwa briket dengan komposisi campuran perekat 0 % adalah yang paling rapuh karena tingkat ikatan partikelnya kurang kuat disebabkan karena bentuk partikel yang kering dan sangat halus. Sehingga komposisi perekat menentukan kekuatan tekanan
84
Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5
Nilai Tekan (kN/m2)
briket. Pengempaan dengan tekanan tinggi selalu menghasilkan briket dengan mutu lebih baik, karena briket yang sangat padat menurunkan efisiensi pembakaran menyulitkan penggunaan. 600 525 450 375 300 225 150 75 0
tidak yang akan dan
250 micron 355 micron 500 micron 10%
20%
30%
Perekat
Gambar 7. Hubungan antara Konsentrasi Perekat dengan Nilai Tekan
Dari gambar 7 diketahui bahwa nilai tekan briket terendah terdapat pada variasi 500 micron dengan konsentrasi perekat 20%sebesar 125,69 kN/m2. Sedangkan untuk nilai tekan tertinggi pada variasi 355 micron dengan konsentrasi perekat 20% sebesar 517,36 kN/m2, lebih kuat
SNIKSDA 2016 Banjarbaru, 27 Agustus 2016 Kalimantan Selatan
dibandingkan penelitian yang dilakukan oleh (Arni, 2014) dengan kuat tekan sekitar 8 – 31 N/m2. Semakin kecil ukuran partikel zat, maka semakin rapat susunan partikel zat tersebut dalam briket. Selain itu, semakin banyak jumlah perekat yang diberikan, maka semakin kuat untuk briket tersebut menyatu. Adapun faktor – faktor yang mempengaruhi nilai kuat tekan pada briket adalah ukuran partikel, jumlah perekat dan jenis perekat yang digunakan. Adapun keunggulan dari penelitian ini dimana briket cangkang kelapa sawit dengan metode pengarangan yaitu cara pembuatannya sederhana, biaya yang digunakan ekonomis, nilai kalor yang tinggi, waktu penyalaan briket cangkang kelapa sawit relatif lama sehingga bisa digunakan untuk kebutuhan sehari – hari. Untuk kekurangannya yaitu briketcangkang kelapa sawit masih belum memenuhi kadar volatil (SNI No. 016235-2000) dan kadar abu (SNI No. 06-37301995) yang telah ditetapkan Indonesia. Perbandingan nilai briket arang cangkang kelapa sawit dengan standarisasi briket arang buatan Indonesia di tunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Perbandingan Nilai Briket Arang Cangkang Kelapa Sawit dengan Standarisasi Briket Arang Buatan Indonesia SNI no. Sifat arang briket Briket arang cangkang kelapa sawit 1/6235/2000 5,4 – 17,88 Kadar air (%) 8 Kadar zat volatil (%) 15 27,68 – 34,77 2,37 – 3,98 Kadar abu (%) 8 Nilai Kalor (kal/g) Min 5000 5590,59 – 7340,48
Berdasarkan Tabel 2 briket yang diperoleh memenuhi standar SNI untuk nilai kalor dan kadar air yang dihasilkan. Untuk nilai kadar abu dan zat volatil belum memenuhi standar SNI, hal ini dikarenakan pada penelitian arang cangkang kelapa sawit hasil pengarangan masih berkontak dengan udara bebas saat pemindahan arang ke wadah tertutup serta saat proses pengayakan, proses pengeringan bahan yang kurang maksimal dan pengotor pada bahan sehingga sangat mempengaruhi hasil dari briket tersebut. PENUTUP Kesimpulan Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini adalah: 1. Pengaruh ukuran partikel terhadap briket yang dihasilkan yaitu semakin kecil ukuran partikel maka semakin besar volatile matter yang terbentuk dan kadar abu yang dihasilkan. Untuk ukuran partikel 250 micron dihasilkan kadar volatile tertinggi sebesar 43,77%. Sedangkan pada ukuran partikel 355 micron
dan 500 micron volatile tertinggi sebesar 30,59% dan 30,85%. Untuk ukuran partikel 250 micron dihasilkan kadar abu tertinggi sebesar 3,98%, sedangkan pada ukuran 355 micron dan 500 micron kadar abu tertinggi sebesar 2,98% dan 2,78%. 2. Semakin sedikit konsentrasi perekat maka kadar air briket akan semakin rendah, sehingga menghasilkan nilai kalor yang tinggi. Semakin banyak konsentrasi perekat maka kadar abu dan volatile matter akan semakin tinggi sedangkan kadar fixed carbon semakin rendah. Nilai kadar air terendah terdapat pada briket ukuran 500 micron dan konsentrasi perekat 10% sebesar 5,4%. Nilai kalor tertinggi terdapat pada ukuran 355 micron dan konsentrasi perekat 10% sebesar 7.340,48 cal/g. Nilai kadar fixed carbon terendah terdapat pada ukuran 250 micron dan konsentrasi perekat 30% sebesar 44,97%. 3. Pengaruh ukuran partikel dan konsentrasi perekat terhadap nilai kuat tekan adalah semakin besar konsentrasi perekat yang
85
Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 ISBN 978-602-70195-1-5
digunakan maka semakin kuat briket yang dihasilkan, selain itu semakin kecil ukuran partikel yang digunakan maka semakin kecil pori – pori yang dihasilkan oleh briket tersebut sehingga menghasilkan briket yang kuat. Nilai tekan tertinggi diperoleh pada konsentrasi 355 micron dan konsentrasi perekat 20% dengan nilai 517,36 kN/m2 sedangkan nilai terendah pada ukuran partikel 250 micron konsentrasi perekat 10% sebesar 198,76 kN/m2. DAFTAR PUSTAKA Adan, I. U. 1998. "Membuat Briket Bioarang." Yogyakarta: Kanisius. Balitbang. 2005. "Pemanfaatan Limbah Tanaman Kelapa Sawit Sebagai Bahan Baku Pulp Dan Kertas, edited by B. P. d. Pengembangan". Sumatra Utara: http ://www.balitbangsumut.go.id. Fajrin, D. E. 2009. "Pembuatan Briket Arang Dari Daun Jati Sagu Aren sebagai Pengikat". Jurusan Teknik Kimia Unsri. Gandhi, Aquino. 2010. "Pengaruh Variasi Jumlah Campuran Perekat Terhadap Karakteristik Briket Arang Tongkol Jagung". Jurnal Profesional 8 (1) : 5 -11. Grace, M. R. 1977. "Cassava Processing." Rome: Food and Agriculture Organization of United Nations. Hutahaean, B. 2007. "Pengujian Sifat Mekanik Beton Yang Dicampur dengan Abu
SNIKSDA 2016 Banjarbaru, 27 Agustus 2016 Kalimantan Selatan
Cangkang Kelapa Sawit". Skripsi Jurusan Fisika FMIPA UNIMED. LPP. 2007. "Bahan Energy Alternatif, edited by L. P". Perkebunan: http://www.lpp.ac.id. Mulia, A. 2007. "Pemanfaatan Tandan Kosong dan Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Briket Arang", Magister Teknik Kimia, Universitas Sumatra Utara, USU eRepository. Nursyiwan, and Nuryetti. 2005. "Pembuatan Briket Arang dari Serbuk Gergaji". LIPI. Purwaningsih, S. 2000. "Pemanfaatan Arang Aktif Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Adsorben Pada Limbah Cair Kayu Lapis", Laporan Penelitian Tahunan Fakultas Kehutanan Universitas Mulawarman, Universitas Mulawarman, Samarinda. Saleh, A. 2013. "Efisiensi Perekat Tepung Tapioka Terhadap Nilai Kalor Pembakaran Pada Biobriket Batang Jagung". Jurnal Teknosains 7 (1):78 - 89. Widiarsi, S. W. 2008. "Pengaruh Bahan Baku Terhadap Kadar Senyawa Fenol Pembuatan Asap Cair (Liquid Smoke) dari Limbah Kelapa Sawit Di Kabupaten PasirKalimantan Timur", Program Pasca Sarjana, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
86