rekayasa peralatan biobriket - ttp digital library materials x110/teachers/4... · terbarukan....
TRANSCRIPT
MODUL
REKAYASA PERALATAN BIOBRIKET
Disusun oleh:
Niamul Huda, ST., M.Pd
Editor Drs. Iman Permana, M.Pd.
Didukungi oleh:
TEACHING BIOMASS TECHNOLOGIES AT MEDIUM TECHNICAL SCHOOLS
Dikembangkan oleh:
ETC Foundation the Netherlands
Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Pusat Pengembangan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Bidang Mesin dan Teknik Industri/ TEDC Bandung Maret 2014
DIKLAT TEKNOLOGI BIOBRIKET BAGI GURU
i
i
KATA PENGANTAR
Buku Modul ini dimaksudkan untuk memandu peserta pendidikan dan pelatihan
kompetensi untuk melaksanakan tugas kegiatan belajar di tempat diklat ataupun di
tempat masing-masing. Dengan demikian diharapkan setiap peserta diklat akan
berusaha untuk melatih diri memecahkan berbagai persoalan sesuai dengan tuntutan
kompetensi yang akan dipilih.
Di dalam buku modul ini diberikan kegiatan belajar, tugas- tugas dan tes formatif
dimana seluruh kegiatan tersebut diharapkan dikerjakan/dilakukan secara man-
diri/kelompok oleh setiap peserta diklat untuk melatih kemampuan dirinya dalam
memecahkan berbagai persoalan
Dalam pelaksanaanya seluruh kegiatan dilakukan oleh setiap peserta/siswa
dengan arahan Pembimbing/Instruktur yang ditugaskan, dan pada akhir diklat seluruh
materi dari modul ini akan diujikan secara mandiri untuk memenuhi tuntutan
kompetensi dan standar pekerjaan/perusahaan.
Materi pembelajaran atau bahan dari modul dan tugas-tugas ini diambil dari be-
berapa buku referensi yang dipilih dan juga buku referensi tersebut sebagai bahan
bacaan yang dianjurkan untuk memperkaya penguasaan kompetensi peserta diklat.
Diharapkan setiap peserta pelatihan setelah mempelajari dan melaksanakan
semua petunjuk dari modul ini secara tuntas, akan mempunyai kompetensi sesuai
dengan tuntutan pekerjaan sebagai tenaga pelaksana pemeliharaan Teknik Energi
Terbarukan.
Bandung, 13 Maret 2014
Kepala PPPPTK BMTI,
Dr. Dedy H. Karwan, MM
NIP. 19560930 198103 1 003
ii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .................................................................................... i
DAFTAR ISI ......................................................................................................... ii
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. iv
PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL ............................................................. v
BAB I PENDAHULUAN .............................................................................................. 1
A. Latar Belakang .............................................................................................. 1
B. Deskripsi Modul .............................................................................................. 1
C. Tujuan Pembelajaran ................................................................................... 1
D. Materi Pokok dan Sub Materi Pokok ............................................................. 2
BAB II KEGIATAN PEMBELAJARAN ........................................................................ 3
A. PROSES PEMBUATAN BIOBRIKET DAN ASAP CAIR .............................. 3
1. Deskripsi Materi ..................................................................................... 3
2. Indikator Keberhasilan ........................................................................ 3
3. Uraian Materi.............................................................................................. 3
4. Latihan Soal dan Penugasan................................................................... 21
5. Rangkuman ............................................................................................ 22
6. Evaluasi Materi Pokok ...................................................................... 22
7. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ........................................................... 23
B. INSTALASI RUMAH PRODUKSI BIOBRIKET DAN ASAP CAIR ……....... 24
1. Deskripsi Materi....................................................................................... 24
2. Indikator Keberhasilan ...................................................................... 24
3. Uraian Materi ........................................................................................... 24
4. Latihan Soal dan penugasan .................................................................. 28
5. Rangkuman ........................................................................................... 29
6. Evaluasi Materi Pokok ...................................................................... 30
7. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ........................................................... 30
C. RANCANG BANGUN MESIN PENCETAK BRIKET DAN ASAP CAIR …….31
1. Deskripsi Materi .................................................................................. 31
2. Indikator Keberhasilan ...................................................................... 31
3. Uraian....................................................................................................... 31
4. Latihan Soal dan penugasan................................................................... 51
iii
5. Rangkuman ............................................................................................ 52
6. Evaluasi Materi Pokok ...................................................................... 53
7. Umpan Balik dan Tindak Lanjut ........................................................... 53
BAB III PENUTUP
A. KUNCI JAWABAN ................................ ................................................ 54
B. DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 55
iv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1. Plastik penjemur
Gambar 3.2. Kawat streamin
Gambar 3.3. Streamin penjemur biobriket
Gambar 3.4. Oven pengering biobriket
Gambar 3.5. Bagan dapur pirolisis dan asap cair
Gambar 3.6. Recycling gas metan
Gambar 3.7. Reaktor pirolisis sebelum ditanam
Gambar 3.8. Reaktor pirolisis setelah ditanam
Gambar 3.9. Alat destilasi
Gambar 3.10. Mesin penggiling arang tempurung kelapa
Gambar 3.11. Mesin press briket tradisional
Gambar 3.12. Alat pengering briket
Gambar 3.13. Kompor briket
Gambar 3.14. Kompor gas
Gambar 3.15. Tabung gas
Gambar 3.16. Alat pengukur kadar air
Gambar 3.17. Termometer payung
Gambar 3.18. Timbangan digital
Gambar 3.19. Gelas ukur
Gambar 3.20. Timbangan beras
Gambar 3.21. Kalorimeter
Gambar 3.22. Jerigen plastik
Gambar 3.23. Botol/galon plastik
Gambar 3.24. Karung plastik
Gambar 3.25. Ember plastik
Gambar 3.26. Streaming kawat
Gambar 3.27. Kemasan biobriket 1 kg
Gambar 3.28. Kemasan asap cair dalam botol
Gambar 3.29. Kemasan asap cair dalam jerigen
v
PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL
1. Baca semua isi dan petunjuk pembelajaran modul mulai halaman judul hingga
akhir modul ini. Ikuti semua petunjuk pembelajaran yang harus diikuti pada
setiap Kegiatan Belajar
2. Belajar dan bekerjalah dengan penuh tanggung jawab dan sepenuh hati, baik
secara kelompok maupun individual sesuai dengan tugas yang diberikan.
3. Kerjakan semua tugas yang diberikan dan kumpulkan sebanyak mungkin
informasi yang dibutuhkan untuk meningkatkan pemahaman Anda terhadap
modul ini.
4. Jagalah keselamatan dan keamanan kerja serta peralatan baik di kelas,
laboratorium maupun di lapangan.
5. Kompetensi yang dipelajari di dalam modul ini merupakan kompetensi minimal.
Oleh karena itu disarankan Anda mampu belajar lebih optimal.
6. Laporkan semua pengelamana belajar yang Anda peroleh baik tertulis maupun
lisan sesuai dengan tugas setiap modul.
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sejak tahun 2005 pemerintah mulai memfokuskan lebih sistematis pada energi
terbarukan. Aplikasi energi terbarukan di Indonesia saat ini berlangsung di bidang
tenaga air, energi panas bumi, bio-energi, energi angin, energi surya, dan energi
pasang surut. Dalam Cetak Biru Pengelolaan Energi Nasional 2005-2025 (2005)
menunjukkan bahwa ada pemanfaatan yang belum jelas dari sumber energi
terbarukan: kapasitas terpasang hanya sebagian kecil dari potensi sumber energi
terbarukan yang berbeda. Untuk Micro Hydro Power (MHP) ini adalah 18%, tetapi
untuk energi terbarukan lain bahkan jauh lebih rendah, Untuk aplikasi biomassa
ini hanya 0,6%.UU Energi Nomor 30 Tahun 2007 merupakan dasar hukum energi
kebijakan pasokan Indonesia untuk melayani kebutuhan energi nasional, prioritas
kebijakan pengembangan energi, kebijakan pemanfaatan sumber daya energi
nasional dan saham energi nasional. Hukum menyatakan bahwa setiap warga
negara Indonesia memiliki hak untuk mengakses sumber-sumber energi modern.
Dalam Visi Energi 25/25 arah kebijakan energi nasional diuraikan. Kebijakan ini
bertujuan untuk meningkatkan pemanfaatan energi terbarukan menjadi 25% dari
total pasokan energi pada tahun 2025. Visi menunjukkan pergeseran dari
konsentrasi pada pasokan energi fosil ke energi terbarukan, setidaknya di mana
harga biaya energi fosil yang lebih tinggi.
B. Deskripsi Modul
Modul ini membahas tentang proses pembuatan biobriket dan asap cair, instalasi
rumah produksi biobriket dan asap cair dan rancang bangun mesin pencetak
briket dan asap cair.
C. Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari modul ini diharapkan peserta mampu :
Mengetahui bagian dan kegunaan peralatan biobriket dan asap cair
Mengetahui bentuk dan bahan pembuatan alat sesuai fungsinya
Memperbaiki kerusakan ringan sesuai fungsi alat biobriket dan asap cair
2
Memodifikasi peralatan menjadi lebih efisien dan praktis
D. Materi Pokok dan Sub Materi Pokok
Proses proses pembuatan biobriket dan asap cair
o Pembuatan arang briket dengan proses pirolisis
o Pembuatan asap cair dengan proses destilasi
Instalasi rumah produksi biobriket dan asap cair
o Cara pengelolaan produksi biobriket dan asap cair
o Divisi-divisi pengelolaan produksi biobriket dan asap cair
Rancang bangun mesin pencetak briket dan asap cair
o Alat pengering
o Alat asap cair dan briket
o Alat pengemas
3
BAB II
KEGIATAN PEMBELAJARAN
A. PROSES PEMBUATAN BIOBRIKET DAN ASAP CAIR
1. Deskripsi Materi
Materi proses pembuatan biobriket dan asap cair adalah materi yang
membahas proses pembuatan arang briket dari bahan dasar tempurung
kelapa dengan cara pirolisis dan penangkapan asap cair biobriket .
2. Indikator Keberhasilan
Diharapkan setelah mempelajari materi ini dapat:
a. Menjelaskan proses pembuatan arang briket dengan proses pirolisis
b. Memproduksi arang briket dengan kualiatas baik
c. Menjelaskan pembuatan asap cair dengan proses kondensasi
d. Memproduksi asap cair dengan kualiatas baik
3. Uraian Materi
a. Proses Pembuatan Biobriket
Tempurung kelapa yang dulu hanya digunakan sebagai bahan bakar
skala rumah, kini sudah merupakan bahan baku industri cukup penting.
Produk yang dihasilkan dari pengolahan tempurung adalah arang, arang aktif,
tepung tempurung, dan barang kerajinan.
Gambar 2.1 Briket arang tempurung kelapa
Arang aktif dari tempurung kelapa memiliki daya saing yang kuat karena
mutunya tinggi dan tergolong sumber daya yang terbarukan. Selain digunakan
dalam industri farmasi, pertambangan, dan penjernihan, arang aktif sekarang
sudah dibuat untuk penyaring atau penjernih ruangan, yang dapat menyerap
4
polusi dan bau tidak sedap dalam ruangan. Pada bagian ujung pecahan
arangnya bercahaya dan bila dijatuhkan di atas lantai yang keras, pecahan
kepingannya menampakkan lingkaran yang terang (Palungkun, 2001).
Salah satu sumber energi alternatif yaitu pemanfaatan briket arang
tempurung kelapa. Bila dikembangkan sebagai bahan bakar pengganti minyak
tanah serta gas elpiji sangat memungkinkan, karena melimpahnya sampah
tempurung kelapa. Dewasa ini masyarakat mulai tertarik untuk
mengembangkan menjadi bahan bakar alternatif berbentuk biobriket dari
limbah tempurung kelapa.
Pemakaian briket arang tempurung kelapa merupakan langkah yang
sesuai bagi penduduk untuk mengurangi ketergantungan pada bahan bakar
fosil. Disamping itu menjalankan usaha pembuatan briket arang tempurung
kelapa untuk memenuhi penduduk kelas menengah ke bawah terutama yang
berdomisili di daerah-daerah terpencil, juga dapat membidik beberapa
pebisnis kuliner yang belakangan ini mulai memakai bahan bakar alternatif
berbentuk briket arang (biobriket) untuk mengurangi ketergantungan mereka
pada bahan bakar minyak tanah serta gas elpiji yang harganya makin hari
semakin melambung tinggi.
Pembuatan biobriket ini dapat menggunakan berbagai macam bahan
baku arang yang berupa limbah dan non limbah. Pada kesempatan ini briket
arang yang dikembangkan dari tempurung kelapa yang biasanya hanya
merupakan limbah pada industri pembuatan minyak kelapa. Pada tahun 2000
volume ekspor minyak kelapa mencapai 735 ribu ton (Anonim, 2003) yang
dampaknya semakin banyaknya tempurung kelapa yang tidak dimanfaatkan
secara optimal dan menjadi limbah industri.
Dengan adanya ilmu pengetahuan dan teknologi yang semakin
berkembang, limbah tempurung kelapa ini dapat diproses menjadi produk
olahan yang lebih bermanfaat. Pembuatan briket arang merupakan salah satu
cara untuk menanggulangi limbah tempurung kelapa yang dapat dijadikan
sebagai sumber energi alternatif.
Gambar 2.2, berikut ini diagram alir teknologi pengolahan tempurung
kelapa yang bisa dimanfaatkan untuk bermacam-macam keperluan.
5
Berbagai macam metoda digunakan untuk menghasilkan arang, dari
metode sederhana hingga menggunakan peralatan yang lebih modern.
Sebagian besar masyarakat masih menggunakan metode sederhana untuk
menghasilkan arang. Metode ini menggunakan ruang pembakaran berupa
lubang di dalam tanah, dapur pengarangan, maupun drum pengarangan
(gambar 2.3).
TEKNOLOGI PENGOLAHAN TEMPURUNG
TEMPURUNG
Arang Tempurung Liquid Smoke
Briket Karbonaktif
KarbonBlack
Pengawet
BahanBakar
Filter &Absorber
FillerKaret
Penggumpalan
lateks Ikan
Bakso
Tahu
CitaRasaAsap
Daging
Ikan
Gambar 2.2 Diagram alir teknologi pengolahan tempurung kelapa
Pembakaran dengan metode ini memakan waktu cukup lama, untuk
pembakaran dengan lubang di dalam tanah memerlukan waktu 6 – 7 hari
(Palungkun, 2001).
Gambar 2.3 Drum pengarangan
6
Peralatan yang lebih modern untuk pembuatan arang dilengkapi dengan
alat pengatur suhu pemanasan, sehingga suhu pengarangan dapat diketahui.
Selain itu asap yang dihasilkan tidak langsung dibuang ke lingkungan tetapi
dikondensasi menjadi asap cair.
Beberapa keuntungan pembuatan arang dengan metode modern (gambar
2.4), dibandingkan metode sederhana yaitu jumlah arang yang dihasilkan
lebih banyak, proses karbonisasi lebih cepat, asap yang dihasilkan selama
proses karbonisasi dapat dijadikan asap cair sehingga mengurangi
pencemaran lingkungan. Arang yang dihasilkan dari proses pengarangan
dikatakan baik jika arang berwarna hitam merata dan tidak mengandung
kotoran. Pada bagian ujung pecahan arangnya bercahaya dan bila dijatuhkan
di atas lantai yang keras, pecahan kepingannya menampakkan lingkaran yang
memantulkan cahaya.
Gambar 2.4 dapur pirolisis dan destilasi
Pembuatan briket arang dengan cara arang dijadikan serbuk terlebih
dahulu, selanjutnya serbuk arang dicampur perekat dan dicetak. Bentuk dan
ukuran briket arang dapat dimodifikasi sehingga lebih praktis dalam
penggunaannya sebagai bahan bakar rumah tangga ( Hartoyo dkk, 1978).
Dilihat dari manfaat briket arang tempurung kelapa yang dapat digunakan
sebagai sumber energi alternatif, maka untuk mengetahui kualitas briket arang
7
yang dihasilkan, dari proses pembuatan sampai dengan pengujian perlu
dilakukan beberapa hal, yaitu:
1) Penyiapan Bahan Baku
Tempurung kelapa merupakan bagian yang paling keras dari buah kelapa
yang termasuk golongan kayu keras dengan kadar air sekitar 6-9% (dihitung
berdasarkan berat kering) dan terutama tersusun dari lignin, selulosa dan
hemiselulosa (Woodroof, 1970). Komposisi penyusun tempurung kelapa dapat
dilihat pada tabel 2.1.
Tabel 2.1 Komposisi penyusun tempurung kelapa
Penyusun Tempurung Jumlah ( % )
Lignin 36,51
Selulosa 33,61
Hemiselulosa 19,27
Pemilihan bahan baku tempurung kelapa yang akan dijadikan arang
harus tempurung yang bersih dan berasal dari kelapa yang tua. Selain itu
bahan harus kering, agar proses pembakarannya berlangsung lebih cepat
dan tidak menghasilkan banyak asap (Palungkun, 2001).
2) Pemrosesan
Bahan baku tempurung yang sudah dipilih dilakukan proses pirolisis,.
Pada saat tempurung kelapa dipirolisis, maka akan terjadi rangkaian proses
peruraian penyusun tempurung kelapa yang akan menghasilkan arang, tar
dan gas (Hartoyo dkk, 1978).
Pirolisis adalah proses pemanasan suatu zat sehingga terjadi peruraian
komponen kimia tanpa adanya oksigen. Dalam pembuatan arang dari kayu
melalui proses pirolisis akan terjadi proses perubahan komponen kimia kayu
menjadi arang, yang terjadi pada suhu 200 oC – 500 oC (Djatmiko dkk, 1981).
Tiga komponen utama kayu adalah selulosa, hemiselulosa, dan lignin, ketiga
polimer struktur ini bervariasi tergantung dari jenis kayu. Senyawa lain seperti
resin terdapat dalam jumlah kecil (Kollman dan Cote, 1984).
8
Proses Pirolisis kayu menurut Nicholas (1973) dibagi menjadi 2 bagian:
a) Tahap suhu rendah (0 0C – 200 0C)
Pada tahap ini terjadi reaksi endotermis, yaitu reaksi yang menyerap
panas, artinya panas yang dihasilkan dari reaksi tersebut lebih rendah
dari panas yang diterima. Reaksi ini pada intinya adalah proses
menguapkan air, walaupun titik didih air adalah 100 0C tetapi untuk
menguapkan air yang berada di dinding sel diperlukan suhu sampai
200 0C. Meskipun lambat terjadi pula proses dekomposisi kayu.
Walaupun kekuatan kayu naik seiring menurunnya kadar air kayu,
namun perlahan akan menurun jika sudah di atas 100 0C. Proses
pirolisis berjalan pelan namun kayu tidak sampai terbakar.
Kelembaban tinggi akibat proses penguapan air.
b) Tahap suhu tinggi (di atas 200 0C)
Tahap ini merupakan reaksi eksotermis , yaitu reaksi yang
menghasilkan panas artinya panas yang dihasilkan dari reaksi ini lebih
besar dari yang diterima. Pada tahap ini proses dekomposisi
meningkat pesat, dimulai dari terjadinya proses dekomposisi komponen
kayu misalkan hemiselulosa, selulosa dan lignin.
Hemiselulosa terdekomposisi pada suhu 200 0C sampai 250 0C,,
selulosa mulai 280 0C dan berakhir pada 300 0C sampai 350 0C,,
sementara lignin mulai terdekomposisi pada suhu 300 0C sampai 350
0C dan berakhir pada suhu 400 0C sampai 450 0C.
Pada permulaan pirolisis dihasilkan gas-gas yang mudah terbakar seperti
CO, metana, metanol, formaldehid dan asam asetat. Proses pirolisis
selanjutnya menghasilkan tar, termasuk di dalamnya adalah furfural dan
derivatif furan sebagai hasil dekomposisi dari pentosan, kemudian glukosa
sebagai hasil dekomposisi selulosa dan berbagai macam senyawa aromatik
(fenol, xilenol) sebagai hasil dekomposisi lignin. Semua hasil dekomposisi
menguap bersamaan dengan meningkatnya suhu pirolisis dan residu yang
tertinggal adalah arang.
Adapun proses pirolisis komponen utama kayu adalah sebagai berikut:
a) Pirolisis Selulosa (gambar 2.5)
9
Selulosa adalah makromolekul yang dihasilkan dari kondensasi linear
struktur heterosiklis molekul glukosa. Selulosa terdiri dari 100-1000 unit
glukosa. Fengel dan Wegener (1995), menyatakan bahwa pirolisis
selulosa berlangsung dalam dua tahap.
Girard (1992), menjelaskan bahwa pirolisis selulosa terdiri dari dua
tahap:
(1) Reaksi pertama merupakan hidrolisis asam diikuti dengan dehidrasi
menghasilkan glukosa.
(2) Reaksi kedua adalah pembentukan asam asetat dan homolognya,
bersama-sama dengan air dan kadang-kadang sejumlah furan dan
fenol.
Gambar 2.5 Struktur selulosa dan reaksi pirolisis pentosan (Girard, 1992)
b) Pirolisis Hemiselulosa
Hemiselulosa merupakan polisakarida dengan berat molekul yang
relatif rendah dan terdapat dalam dinding sel tanaman bersama-sama
dengan lignin dan selulosa. Rantai molekul hemiselulosa jauh lebih
pendek dibandingkan dengan selulosa ( Fengel dan Wegener, 1995).
Hemiselulosa tersusun dari heksosan (C6H10O5) dan pentosan
(C5H8O4). Perbandingan heksosan dan pentosan adalah bervariasi
10
tergantung pada jenis kayu tetapi pada umumnya kandungan
pentosan adalah 14-19 % dari berat kayu dan heksosan 3-6 % dari
berat kayu. Golongan pentosan terdiri dari dua senyawa, yaitu silan
dan araban, yang mana masing-masing berbeda struktur dasar
molekulnya. Pada umumnya kandungan araban dalam kayu lebih
banyak daripada kandungan silan. Golongan heksosan juga terdiri
dari dua senyawa yaitu mannan dan galaktan. Pirolisis pentosan
menghasilkan furfural, furan dan derivatnya beserta satu seri panjang
asam-asam karboksilat. Pirolisis heksosan terutama menghasilkan
asam asetat dan homolognya (Girard, 1992).
Gambar 2.6 Reaksi pirolisis pentosan (Girard, 1992)
c) Pirolisis Lignin
Lignin merupakan sebuah polimer yang mempunyai berat molekul
tinggi. Senyawa-senyawa yang diperoleh dari pirolisis struktur dasar
lignin berperanan penting dalam memberikan aroma asap produk
asapan. Senyawa ini adalah fenol, eter fenol seperti guaiakol (2-
11
metoksifenol), siringol (1,6 dimetoksi fenol) dan homolog serta
derivatnya (Girard,1992).
Struktur kimia lignin antara kayu keras dan kayu lunak berbeda jenis
pada senyawa metoksi dalam cincin aromatiknya, sehingga
menyebabkan perbedaan pada hasil pirolisisnya. Pembakaran kayu
lunak terutama menghasilkan quaikol, sedangkan kayu keras
menghasilkan siringol (Girard, 1992).
Setelah proses pirolisis selesai diperoleh bahan arang tempurung,
kemudian dilanjutkan proses pembuatan briket arang tempurung dengan cara
berikut:
a) Pembuatan Serbuk
Tempurung kelapa yang telah menjadi arang, kemudian dibuat serbuk
yaitu digiling dengan mesin penggiling dan ditumbuk. Serbuk yang
telah diperoleh disaring dengan saringan 20 mesh dan tertahan 42
mesh. Serbuk arang siap digunakan untuk pembuatan briket.
b) Pembuatan Pasta Briket
Pasta briket dibuat dengan mencampur bahan perekat pati dengan
serbuk arang tempurung menggunakan perbandingan 1 : 25. Perekat
pati dibuat dengan campuran pati dan air dengan perbandingan 1 : 8.
Campuran dipanaskan sampai campuran matang. Setelah perekat
pati matang kemudian dicampurkan secara merata dengan serbuk
arang tempurung secara manual ataupun menggunakan mesin
pengaduk.
c) Pencetakan briket
Setelah adonan briket jadi, kemudian adonan dimasukkan ke dalam
alat cetak briket. Briket arang yang telah dicetak kemudian
dikeringkan. Proses pengeringan bisa dilakukan secara manual di
bawah terik matahari (selama 3 - 4 hari) atau dengan menggunakan
oven pada suhu oven 60 oC selama 24 jam ( sebelum dimasukkan
oven briket diangin-anginkan terlebih dahulu minimal 12 jam).
3) Pengujian Hasil
12
Kualitas briket arang pada umumnya ditentukan berdasarkan: ukuran
serbuk, sifat fisika dan kimia serta nilai kalor. Sifat fisika dan kimia briket
arang meliputi: kadar air, kadar abu, berat jenis, kadar zat mudah
menguap dan nilai kalor (Soeparno, 1992).
Sebagai pembanding dalam pengujian kualitas arang dan briket arang
biasanya menggunakan standar kualitas Jepang.
Tabel 2. 2 Sifat fisika dan kimia briket arang Standar Jepang.
SIFAT ARANG STANDAR JEPANG
Kadar air <6 %
Kadar abu 3 – 6 %
Zat mudah menguap 25 – 30 %
Nilai kalor 6000 – 7000 kal/g
Berat jenis 1 – 1,2
(Hartoyo dkk, 1978)
Kualitas briket arang ini ditentukan berdasarkan tujuan penggunaannya
atau disesuaikan dengan permintaan konsumen terutama untuk industri dan
ekspor (Palungkun, 2001).
Ada beberapa faktor yang berpengaruh terhadap kualitas briket arang
sebagai berikut:
a) Rendemen
Rendemen merupakan berat arang yang dihasilkan dibagi berat bahan
baku yang dihitung dalam persen. Besarnya rendemen arang dari jenis-
jenis kayu di Indonesia bervariasi cukup besar yaitu antara 21,1% -
40,8% (Hartoyo dan Nurhayati, 1976). Rendemen arang yang
dihasilkan dipengaruhi oleh beberapa faktor berikut:
(1) Pemananasan dan tekanan dalam tanur.
(2) Umur bahan baku briket.
(3) Berat jenis bahan baku briket.
(4) Komposisi kimia bahan briket.
Oleh karena itu rendemen arang yang dihasilkan akan bervariasi
persentasenya.
b) Nilai kalor
13
Nilai kalor merupakan jumlah satuan panas yang dihasilkan persatuan
bobot dari proses pembakaran dengan oksigen dari suatu bahan yang
mudah terbakar. Nilai kalor dinyatakan dalam satuan kal/g (Syachry,
1983). Penelitian Hartoyo dan Nurhayati (1976) besarnya nilai kalor
untuk jenis-jenis kayu di Indonesia berkisar antara 5059 – 7752 kal/g.
Sedangkan dalam penelitian Nurhayati dkk (1999) diperoleh nilai kalor
arang tempurung kelapa berkisar antara 4267,87 – 7512,62 kal/g.
c) Berat jenis
Berat jenis adalah salah satu sifat fisika suatu senyawa yang paling
penting. Berat jenis berhubungan dengan kerapatan. Kerapatan akan
memberikan pengaruh terhadap nilai kalor suatu bahan, kerapatan
yang tinggi cenderung memberi nilai kalor yang tinggi dibandingkan
yang berkerapatan rendah (Soeparno, 1992).
Haygreen dan Bowyer (1989) mendefinisikan berat jenis sebagai
perbandingan antara kerapatan kayu (atas dasar berat kering tanur dan
volume pada kandungan air yang telah ditentukan) dengan kerapatan
air pada suhu 4 oC. Perhitungan berat jenis banyak disederhanakan
dalam sistem matrik, karena 1 cm3 air beratnya tepat 1 gram. Jadi
berat jenis dapat dihitung secara langsung dengan membagi berat
dalam gram dan volume dalam cm3. Mengingat berat jenis merupakan
perbandingan kerapatan maka berat jenis tidak memiliki satuan dan
nilainya berubah-ubah sesuai kadar air dalam kayu. Penelitian Sudrajat
(1983) menghasilkan berat jenis briket arang berkisar antara 0,45 –
1,03.
d) Kadar air
Keberadaan air dalam kayu dan produk olahannya berkaitan erat
dengan sifat higroskopis kayu, di mana kayu mempunyai sifat afinitas
yang besar terhadap air sehingga kayu tidak pernah kering sama sekali
(Brown dkk, 1952).
Kadar air didefinisikan sebagai berat air yang dinyatakan dalam
persen berat kering tanur. Semakin tinggi kadar air maka semakin
besar energi yang dibutuhkan untuk menguapkan air. Dalam proses
14
ini terjadi proses karbonisasi tidak sempurna sehingga kualitas air yang
dihasilkan jelek (Haygreen dan Bowyer, 1989).
Haygreen dan Bowyer (1989) berpendapat bahwa kadar air akan
berpengaruh pada nilai kalor yang dihasilkan di mana semakin tinggi
kadar air maka nilai kalor yang dihasilkan semakin rendah. Semakin
tinggi kadar air dalam arang maka dalam proses pembakarannya akan
dibutuhkan kalor yang besar untuk mengeluarkan air menjadi uap
sehingga energi yang tersisa dalam arang tersebut menjadi lebih kecil.
Nurhayati dkk (1999) dalam penelitiannya menghasilkan kadar air briket
arang dari tempurung kelapa berkisar antara 1,12 -7,40 %. Sedangkan
penelitian Soeparno dkk(1999) menghasilkan kadar air briket arang
rata-rata 1,751%.
e) Kadar Abu
Salah satu bagian arang yang ada dalam sisa pembakaran adalah abu
yang merupakan mineral. Abu terdiri dari bahan mineral seperti
lempung, silika, kalsium serta magnesium oksida. Semakin besar
kadar abu berarti kualitasnya semakin jelek. Biasanya kadar abu briket
arang antara 0,5 – 5% (Anonim, 1985).
Penelitian Soeparno (1999) menghasilkan kadar abu briket arang dari
serbuk pinus rata-rata sebesar 5,117%. Nurhayati dkk(1999) dalam
penelitiannya menghasilkan kadar abu briket arang dari tempurung
kelapa antara 0,84 – 5,17%.
f) Kadar zat mudah menguap
Zat mudah menguap dalam briket arang bukan merupakan komponen
penyusun arang, tetapi merupakan hasil dekomposisi zat-zat penyusun
arang akibat proses pemanasan. Kadar zat mudah menguap dalam
arang selain air dapat dihitung dengan menguapkan semua zat-zat
menguap dalam arang selain air.Hartoyo dkk (1978) mengemukakan
bahwa suhu yang digunakan dalam proses pembuatan arang akan
mempengaruhi besarnya kadar zat mudah menguap. Pendapat ini juga
didukung oleh Nurhayati dkk (1999) yang menyatakan bahwa kadar zat
mudah menguap dapat diperkecil bila suhu pengarangan dinaikkan.
15
Dalam penelitian Nurhayati dkk (1999) dihasilkan kadar zat mudah
menguap untuk briket arang tempurung kelapa sebesar 6,54 – 72,33%.
b. Proses Pembuatan Asap Cair
Asap diartikan sebagai suatu suspensi partikel-partikel padat dan cair
dalam medium gas (Girard, 1992). Sedangkan asap cair menurut Darmadji
(1997) merupakan campuran larutan dari dispersi asap kayu dalam air yang
dibuat dengan mengkondensasikan asap hasil pirolisis kayu.
Penggunaan asap cair terutama dikaitkan dengan sifat-sifat fungsional
asap cair, diantaranya adalah sebagai antioksidan, antibakteri, antijamur, dan
potensinya dalam pembentukan warna coklat pada produk. Asap cair dapat
diaplikasikan pada bahan pangan karena dapat berperan dalam pengawetan
bahan pangan. Cara pengawetan tradisional biasanya dilakukan dengan
pengasapan. Beberapa teknik pengasapan dapat dilakukan pada temperatur
di atas 70 0C kemudian bahan diasap langsung di atas sumber asap. Saat ini
sedang dikembangkan metode pengawetan yang lain yaitu menggunakan
metode pengasapan asap cair dengan mencelupkan bahan pada larutan asap
atau menyemprotkan larutan asap pada bahan kemudian produk dikeringkan
(Girard, 1992)
Asap cair dapat diperoleh dengan cara pirolisis tempurung kelapa
kemudian dilakukan kondensasi. Untuk aplikasi asap cair, perlu dilakukan
pemisahan komponen tar, karena terikutnya komponen ini dapat memberikan
kenampakan yang jelek. Salah satu cara untuk memisahkan tar adalah
dengan perlakuan destilasi untuk memperoleh sifat organoleptik yang
diinginkan. Menurut Yuwanti dkk (1999) proses destilasi terhadap asap cair
juga dapat menghilangkan senyawa yang tidak diinginkan dalam asap cair
seperti hidrokarbon karsinogen dan residu tar.
Asap cair mengandung berbagai senyawa yang terbentuk karena
terjadinya pirolisis tiga komponen kayu yaitu selulosa, hemiselulosa dan lignin.
Lebih dari 400 senyawa kimia dalam asap telah berhasil diidentifikasi.
Komponen-komponen tersebut ditemukan dalam jumlah yang bervariasi
16
tergantung jenis kayu, umur tanaman sumber kayu, dan kondisi pertumbuhan
kayu seperti iklim dan tanah. Komponen-komponen tersebut meliputi asam
yang dapat mempengaruhi citarasa, pH dan umur simpan produk asapan;
karbonil yang bereaksi dengan protein dan membentuk pewarnaan coklat dan
fenol yang merupakan pembentuk utama aroma dan menunjukkan aktivitas
antioksidan (Astuti, 2000). Selain itu Fatimah (1998) menyatakan golongan-
golongan senyawa penyusun asap cair adalah air (11-92 %), fenol (0,2-2,9
%), asam (2,8-9,5 %), karbonil (2,6-4,0 %) dan tar (1-7 %).
Kandungan senyawa-senyawa penyusun asap cair sangat menentukan
sifat organoleptik asap cair serta menentukan kualitas produk pengasapan.
Komposisi dan sifat organoleptik asap cair sangat tergantung pada sifat kayu,
temperatur pirolisis, jumlah oksigen, kelembaban kayu, ukuran partikel
kayu serta alat pembuatan asap cair (Girard, 1992).
Adapun komponen-komponen penyusun asap cair meliputi:
1) Senyawa fenol
Senyawa fenol diduga berperan sebagai antioksidan sehingga dapat
memperpanjang masa simpan produk asapan. Kandungan senyawa
fenol dalam asap sangat tergantung pada temperatur pirolisis kayu.
Menurut Girard (1992), kuantitas fenol pada kayu sangat bervariasi yaitu
antara 10-200 mg/kg Beberapa jenis fenol yang biasanya terdapat dalam
produk asapan adalah guaiakol, dan siringol.
Senyawa-senyawa fenol yang terdapat dalam asap kayu umumnya
hidrokarbon aromatik yang tersusun dari cincin benzena dengan
sejumlah gugus hidroksil yang terikat. Senyawa-senyawa fenol ini juga
dapat mengikat gugus-gugus lain seperti aldehid, keton, asam dan ester
(Maga, 1987).
HO
H3CO
Guaiakol
OCH3
HO
H3CO
Siringol
17
Gambar 2 .11 Senyawa Fenol
2) Senyawa karbonil
Senyawa-senyawa karbonil dalam asap memiliki peranan pada
pewarnaan dan citarasa produk asapan. Golongan senyawa ini
mepunyai aroma seperti aroma karamel yang unik. Jenis senyawa
karbonil yang terdapat dalam asap cair antara lain adalah vanilin dan
siringaldehida.
HO
H3CO
Vanilin
C
O
H
HO
H3COC
O
H
OCH3
Siringaldehida
Gambar 2.12 Senyawa Karbonil
3) Senyawa asam
Senyawa-senyawa asam mempunyai peranan sebagai antibakteri dan
membentuk citarasa produk asapan. Senyawa asam ini antara lain
adalah asam asetat, propionat, butirat dan valerat.
4) Senyawa hidrokarbon polisiklis aromatis
Senyawa hidrokarbon polisiklis aromatis (HPA) dapat terbentuk pada
proses pirolisis kayu. Senyawa hidrokarbon aromatik seperti
benzo(a)pirena merupakan senyawa yang memiliki pengaruh buruk
karena bersifat karsinogen (Girard, 1992).
Girard (1992) menyatakan bahwa pembentukan berbagai senyawa HPA
selama pembuatan asap tergantung dari beberapa hal, seperti
temperatur pirolisis, waktu dan kelembaban udara pada proses
pembuatan asap serta kandungan udara dalam kayu.
Dikatakan juga bahwa semua proses yang menyebabkan terpisahnya
partikel-partikel besar dari asap akan menurunkan kadar benzo(a)pirena.
Proses tersebut antara lain adalah pengendapan dan penyaringan.
18
5) Senyawa benzo(a)pirena
Benzo(a)pirena mempunyai titik didih 310 oC dan dapat menyebabkan
kanker kulit jika dioleskan langsung pada permukaan kulit. Akan tetapi
proses yang terjadi memerlukan waktu yang lama (Winaprilani, 2003).
1) Alat Dan Bahan Baku Asap Cair Tempurung Kelapa
Pembuatan asap cair tempurung kelapa diperlukan Alat dan bahan
sebagai berikut:
a) Alat:
(1) Reaktor untuk proses pirolisis
(2) 1 (satu) set alat distilasi
b) Bahan :
(1) Tempurung kelapa .
Sejumlah tempurung kelapa dibersihkan dari sabutnya, kemudian
diambil secukupnya digunakan untuk pirolisis. Agar menghasilkan asap
yang baik pada waktu pembakaran sebaiknya menggunakan tempurung
kelapa yang sudah tua, sehingga diperoleh hasil pengasapan yang baik
(Tranggono dkk, 1997). Asap yang dihasilkan dari pembakaran kayu
keras akan berbeda komposisinya dengan asap yang dihasilkan dari
pembakaran kayu lunak. Pada umumnya kayu keras akan menghasilkan
aroma yang lebih unggul, lebih kaya kandungan aromatik dan lebih
banyak mengandung senyawa asam dibandingkan kayu lunak (Girard,
1992).
2) Pemrosesan Asap Cair
Pemrosesan asap cair bersamaan dengan proses pembakaran
tempurung kelapa pada pembuatan arang. Proses utama pada
pembuatan asap cair adalah menggunakan proses pirolisis dan destilasi.
a) Pirolisis
19
Pirolisis adalah proses pemanasan suatu zat tanpa adanya oksigen
sehingga terjadi penguraian komponen-komponen penyusun
tempurung kelapa
Tempurung kelapa mempunyai mempunyai kandungan selulosa,
hemiselulosa dan lignin dalam kayu berbeda-beda tergantung dari
jenis kayu. Pada umumnya kayu mengandung dua bagian selulosa
dan satu bagian hemiselulosa, serta satu bagian lignin. Pada proses
pirolisis terjadi dekomposisi senyawa-senyawa penyusunnya, sebagai
berikut:
(1) Pirolisis selulosa
Selulosa adalah makromolekul yang dihasilkan dari kondensasi
linear struktur heterosiklis molekul glukosa, pirolisis selulosa
berlangsung dalam dua tahap, yaitu :
(a) Reaksi hidrolisis menghasilkan glukosa.
(b) Reaksi yang menghasilkan asam asetat dan homolognya,
bersama- sama air dan sejumlah kecil furan dan fenol.
(2) Pirolisis hemiselulosa
Hemiselulosa merupakan polimer dari beberapa monosakarida
seperti pentosan (C5H8O4) dan heksosan (C6H10O5). Pirolisis
pentosan menghasilkan furfural, furan dan derivatnya beserta satu
seri panjang asam-asam karboksilat. Pirolisis heksosan terutama
menghasilkan asam asetat dan homolognya. Hemiselulosa akan
terdekomposisi pada temperatur 200-250 oC.
(3) Pirolisis lignin
Lignin merupakan sebuah polimer kompleks yang mempunyai
berat molekul tinggi dan tersusun atas unit-unit fenil propana.
Senyawa-senyawa yang diperoleh dari pirolisis struktur dasar
lignin berperanan penting dalam memberikan aroma asap produk
asapan. Senyawa ini adalah fenol, eter fenol seperti guaiakol,
siringol dan homolog serta derivatnya (Girard,1992). Lignin mulai
mengalami dekomposisi pada temperatur 300-350 oC dan berakhir
pada 400-450 oC.
20
b) Proses Destilasi
Destilasi merupakan proses pemisahan komponen dalam campuran
berdasarkan perbedaan titik didihnya, atau pemisahan campuran
berbentuk cairan atas komponennya dengan proses penguapan dan
pengembunan sehingga diperoleh destilat dengan komponen-
komponen yang hampir murni.
Destilasi adalah suatu proses pemisahan suatu komponen dari suatu
campuran dengan menggunakan dasar bahwa beberapa komponen
dapat menguap lebih cepat daripada komponen yang lainnya. Ketika
uap diproduksi dari campuran, uap tersebut lebih banyak berisi
komponen-komponen yang bersifat lebih volatil, sehingga proses
pemisahan komponen-komponen dari campuran dapat terjadi (Earle
dalam Astuti, 2000).
Tabel 2.3 Titik didih senyawa pendukung sifat fungsional asap cair
SENYAWA TITIK DIDIH (0C, 760 mmHg)
Fenol
Guaikol 205
metilguaikol 211
Eugenol 244
Siringol 267
Furfural 162
Pirokatekol 240
Hidrokuinon 285
Isoeugenol 266
Karbonil
Glioksal 51
Metilglioksal 72
Glikoaldehid 97*
Diasetil 88
Formaldehid -21
Asam
21
Sumber : Buckingham dalam Astuti (2000) Keterangan : *adalah titik leleh
Berdasarkan perbedaan titik didih dari senyawa-senyawa penyusun
asap cair (tabel 2.3) akan dilakukan destilasi untuk memisahkan
komponen tar dan untuk mendapatkan fraksi asap cair dengan sifat-
sifat fungsional yang menonjol.
Pada proses pirolisis ini berlaku hukum kekekalan massa, yaitu massa
sebelum dan sesudah reaksi adalah tetap. Gas yang tidak dapat
terkondensasi ini terhitung sebagai massa yang hilang yaitu data yang
diperoleh dari perhitungan berat awal tempurung kelapa dikurangi
dengan berat arang dan cairan. Hasil pirolisis ditampilkan pada tabel
2.4, berikut:
Tabel 2.4 Nilai rata-rata hasil pirolisis tempurung kelapa
SUHU HASIL PIROLISIS
PIROLISIS ARANG CAIRAN GAS
(0 C) (%) (%) (%)
250 42,17 41,43 16,40
300 35,28 46,42 18,29
350 32,93 48,57 18,50
400 31,80 51,43 16,77
4. Latihan soal/penugasan
1. Proses pembuatan arang briket dengan menggunakan proses....
A. Pirolisis
B. Destilasi
C. Kondensasi
D. Permentasi
Asam asetat 118
Asam butirat 162
Asam propionat 141
Asam Isovalerat 176
22
E. Vaporasi
2. Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kualitas briket arang tersebut
berikut ini, kecuali....
A. Rendemen
B. Berat jenis
C. Kadar air
D. Nilai kalor
E. Dimensi ukuran
3. Proses pembuatan asap cair grade C dengan dengan menggunakan
proses....
A. Pirolisis
B. Destilasi
C. Kondensasi
D. Permentasi
E. Vaporasi
4. Dalam memproduksi asap cair agar menghasilkan grade A untuk pengawet
makanan, maka prosesnya adalah....
A. Pirolisis
B. Kondensasi
C. Destilasi tingkat pertama
D. Destilasi tingkat kedua
E. Permentasi
5. Rangkuman
Pirolisis adalah proses pemanasan suatu zat sehingga terjadi peruraian
komponen kimia tanpa adanya oksigen. Dalam pembuatan arang dari
tempurung kelapa melalui proses pirolisis akan terjadi proses perubahan
komponen kimia tempurung kelapa menjadi arang, yang terjadi pada suhu
200 oC – 500 oC .
Kualitas arang briket ditentukan oleh rendemen, berat air, nilai kalor, kadar air,
kadar abu, dan kadar zat mudah menguap. Arang briket diperoleh dari
penggilingan arang tempurung kelapa yang dicampur dengan bahan perekat
23
pati dengan serbuk arang tempurung menggunakan perbandingan 1 : 25.
Perekat pati dibuat dengan campuran pati dan air dengan perbandingan 1 : 8.
Asap cair diperoleh dari menampung asap dari tempurung kelapa yang
diproses pirolisis, kemudian dilakukan kondensasi sehingga dihasilkan asap
cair grade C, sedangkan bila menginginkan grade yang lebih tinggi, maka
dilakukan destilasi asap cair tahap pertama akan menghasilkan asap cair
grade B, sedangkan grade A dihasilkan dari proses destilasi asap cair grade B
(destilasi tahap kedua).
6. Evaluasi materi pokok
a. Jelaskan proses pembuatan arang briket dengan proses pirolisis !
b. Jelaskan cara memproduksi arang briket dengan kualiatas baik !
c. Jelaskan pembuatan asap cair dengan proses kondensasi !
d. Jelaskan cara memproduksi asap cair dengan kualiatas baik !
7. Umpan Balik dan Tindak Lanjut
Setelah mengerjakan latihan soal dan evaluasi materi, jika masih ada jawaban
yang salah anda harus mengulang membaca materi diatas, sampai
jawabannya benar.
Dan jika jawaban soal dan evaluasi benar semua maka anda bisa melanjutkan
ke materi selanjutnya.
24
B. INSTALASI RUMAH PRODUKSI BIOBRIKET DAN ASAP CAIR
1. Deskripsi Materi
Materi instalasi rumah produksi biobriket dan asap cair, membahas tentang
cara pengelolaan produksi bio briket dan asap cair, sehingga pengelolaan
produksinya berjalan dengan baik.
2. Indikator Keberhasilan
Diharapkan setelah mempelajari materi ini dapat:
a. Menjelaskan cara pengelolaan produksi biobriket dan asap cair
b. Menjelaskan divisi-divisi pengelolaan produksi biobriket dan asap cair
3. Uraian Materi dan Contoh Soal/ Penugasan
Dalam memproduksi biobriket dan asap cair yang berkualitas, harus
dipersiapkan sarana dan prasarana pendukung seperti instalasi rumah
produksi.
Instalasi rumah produksi biobriket dan asap cair yang normatif memiliki
beberapa divisi untuk mengelola kegiatan. Berikut ini divisi-divisi yang perlu
diadakan:
a. Divisi Pengeringan
b. Divisi Pembakaran
c. Divisi Penepungan
d. Divisi Pencetakan
e. Divisi Destilasi dan Penyaringan
f. Divisi Pengemasan
Agar memahami fungsi dan peran masing-masing divisi, dapat dilihat
pembahasan materi berikut ini:
a. DIVISI PENGERINGAN
Divisi pengeringan tempurung merupakan salah satu bagian dari instalasi
rumah produksi biobriket dan asap cair, terdiri dari dua bagian, yaitu:
25
1) Pengeringan Tempurung
a) Tempurung kelapa dibersihkan terlebih dahulu dari serabut kemudian
dipecah menjadi bagian yang kecil dengan ukuran setengah atau
seperempat tempurung. kelapa.
b) Tempurung kelapa yang sudah dibersihkan, dijemur di bawah sinar
matahari sampai kering merata (kadar air sekitar 15-20%).
2) Pengeringan Biobriket
a) Hasil briket yang baru dicetak kemudian dibiarkan pada suhu ruang
selama 4 – 6 jam.
b) Setelah itu briket arang dikeringkan di bawah sinar matahari selama 2
sampai dengan 3 hari atau bisa juga menggunakan oven pada suhu
600 – 800C selama 1 jam.
c) Setelah itu didiamkan dahulu selama 1 jam pada suhu ruang sebelum
pengemasan.
b. DIVISI PEMBAKARAN
Divisi ini berfungsi dan bertugas untuk membakar bahan baku tempurung
kelapa menjadi arang tempurung dan asap cair dengan menggunakan
tungku pirolisis dengan syarat:
1) Pengisian tempurung kelapa di dalam reaktor diusahakan terisi penuh.
2) Reaktor ditutup rapat setelah terisi penuh tempurung kelapa.
3) Dalam proses pembakaran disediakan bahan bakar tempurung sekitar
40 – 50 kg untuk membakar 120 kg tempurung.
4) Ketika proses pembakaran suhu pirolisis dikontrol melalui alat kontrol
temperatur yang terpasang diatas reaktor pirolisis. Selama proses
pembakaran suhu dijaga sekitar 300-400 o C.
5) Kran pada separator / penampung tar harus dibuka 5-10 menit per jam
karena untuk mencegah cairan tar mengeras didalam pipa. Disamping itu
untuk mencegah terjadinya tekanan tinggi pada reaktor pirolisis.
26
6) Setelah 5 – 6 jam saat asap cair tidak keluar dari kondensor maka
proses pirolisis dianggap sudah selesai.
7) Setelah proses pirolisis selesai tempurung (sisa pembakaran) yang
digunakan sebagai bahan bakar kemudian dapat dikeluarkan dan
dimatikan dengan menggunakan air.
8) Arang hasil pirolisis yang ada didalam reaktor didiamkan terlebih dahulu
selama 2 jam kemudian dikeluarkan dan digiling.
c. DIVISI PENEPUNGAN DAN PENYARINGAN
Divisi penepungan dan penyaringan berfungsi dan bertugas sebagai
berikut.
1) Menepung arang tempurung hasil pembakaran dengan menggunakan
mesin giling.
2) Bersamaan proses penepungan tersebut dilakukan penyaringan arang
hasil penepungan menggunakan screen ukuran mesh 50 untuk
pembuatan briket.
d. DIVISI PENCETAKAN BIOBRIKET
Divisi pencetakan biobriket berfungsi dan bertugas adalah menyiapkan
pencetakannya menjadi biobriket sebagai berikut.
1) Pencampuran dengan Perekat
Serbuk arang tempurung hasil penyaringan ditimbang sesuai dengan
taraf kombinasi, tiap perlakuan membutuhkan perbandingan 40 kg arang
tempurung kemudian dicampur dengan campuran 1,5 kg tapioka dan 20
liter air.
2) Pencetakan dan Pengempaan (molding) dibagi menjadi:
a) Hasil adonan dicetak pada alat pencetak dan pengempaan dengan
cetakan bentuk silinder dengan ukuran diameter 3.5 cm, tinggi 6 cm,
dan diameter lubang 0.5 cm.
b) Kemudian dilakukan pengempaan secara manual menggunakan
pencetak briket arang dengan tekanan kempa 63 MPa untuk 16
cetakan.
27
e. DIVISI DESTILASI ASAP CAIR
Divisi destilasi asap cair memiliki fungsi dan tugas sebagai berikut.
1) Penangkapan Asap Cair
Pada saat proses pembakaran tempurung kelapa dengan menggunakan
tungku pirolisis berlangsung sekitar 4-6 jam, asap cair akan keluar dan
masih mengandung gas metan dan tar, disalurkan melalui pipa diameter
3 cm ke tangki penampung asap. Asap akan mulai mengembun menjadi
cairan pada drum kondensor. Jadilah asap cair sebanyak 50% berat
tempurung terbakar atau sebanyak 55 - 60 liter.
Asap cair yang dihasilkan masih berupa asap cair grade C (masih
mengandung tar dengan warna coklat pekat) dengan kadar pH 4-5.
2) Pemisahan Tar
Pada saluran pipa asap cair ini tar berupa larutan hitam pekat yang mirip
dengan oli di tangkap melalui separator kemudian ditampung pada bak
penampungan tar. Yang dibuka 5 - 10 menit setiap satu jam proses.
3) Proses Recycle Gas Metan
Dari tangki penampung asap cair terdapat asap yang mengembun
menjadi cairan dan gas yang masih belum terkondensasi berupa gas
metan yang selanjutnya masih dapat dimanfaatkan dengan cara dibakar
dan disalurkan kembali ke bawah reaktor untuk menambah bahan bakar
pirolisis.
4) Pemisahan Asap Cair Grade C dengan tar
Asap cair ditampung pada tabung pemurnian untuk diproses menjadi
asap cair murni grade A dan B (tidak mengandung gas metan dan tar).
Hal ini dapat dilakukan melalui proses pengendapan asap cair grade C
selama minimal satu minggu, untuk mengendapkan tar. Asap cair yang
telah terpisah dengan tar disaring menggunakan Zeolit aktif, proses
selanjutnya asap cair grade C dilakukan dilakukan destilasi untuk
pemurnian.
5) Pemurnian Asap Cair Grade C menjadi Grade A dan B (proses destilasi)
28
Pada proses detilasi diusahakan suhu awal mencapai 250 o C selama 3
jam (grade B) dengan warna agak kecoklatan dan kadar PHA yg masih
cukup tinggi. Kemudian perlahan lahan diturunkan sampai dengan 120 o
C. Selama suhu 120 o C proses destilasi sebaiknya dipertahankan
selama 5 jam (grade A) dengan warna coklat muda agak bening dengan
kadar PHA yang sangat sedikit. Kedua proses diatas dilakukan untuk
volume asap cair sebanyak 55 liter, pada penurunan temperatur hasil
asap cair akan semakin baik dimana larutan asap cair akan semakin
bening dan kadar tar sudah habis begitu juga dengan kadar
benzoapyrene/Polycyclic Hidrocarbon Aromatic (PHA).
f. DIVISI PENGEMASAN PRODUK
Divisi pengemasan produk memiliki tugas mengemas produk agar menarik
untuk dipasarkan menggunakan pengemasan yang berbeda sesuai dengan
spesifikasi produk yang dihasilkan yaitu biobriket dan asap cair. Namun
sebelum semua produk dikemas, harus disimpan pada tempat
penyimpanan masing-masing.
4. Latihan soal/penugasan
1. Sebelum proses pengeringan tempurung kelapa dilakukan proses
pendahuluan yaitu....
A. dibersihkan dari serabut, dipecah dengan ukuran ½ atau ¼.
B. dibersihkan dari serabut, dipecah dengan ukuran 1/3 atau 1/6
C. dibersihkan dari kotoran dan masih utuh
D. dibersihkan dari kotoran, dipecah menjadi ukuran 3 x 3 cm
E. dibersihkan dari segala kotoran, dipecah dengan ukuran bebas.
2. Proses pirolisis tempurung kelapa dapat menghasilkan ....
A. arang, tar, asap cair, dan gas methan
B. arang, asap cair, briket, dan gas methan
C. arang, asap cair grade A, dan tar.
D. arang briket, nilai kalor, dan gas methan
E. arang, tar, asap cair grade B, dan grade C
29
3. Berapa tahap proses/divisi dalam pengelolaan pembuatan arang briket dan
asap cair?
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
E. 7
4. Divisi yang menangani desain pembungkus arang briket adalah divisi....
A. Pengeringan
B. Pembakaran
C. Penepungan
D. Pencetakan
E. Pengemasan
5. Rangkuman
Dalam memproduksi biobriket dan asap cair yang berkualitas, harus
dipersiapkan sarana dan prasarana pendukung.
Instalasi rumah produksi biobriket dan asap cair yang normatif memiliki
beberapa divisi untuk mengelola kegiatan. Berikut ini divisi-divisi yang perlu
diadakan:
a. Divisi Pengeringan
b. Divisi Pembakaran
c. Divisi Penepungan
d. Divisi Pencetakan
e. Divisi Destilasi dan Penyaringan
f. Divisi Pengemasan
30
6. Evaluasi materi pokok
a. Jelaskan cara pengelolaan produksi biobriket dan asap cair !
b. Jelaskan divisi-divisi pengelolaan produksi biobriket dan asap cair !
7. Umpan Balik dan Tindak Lanjut
Setelah mengerjakan latihan soal dan evaluasi materi, jika masih ada jawaban
yang salah anda harus mengulang membaca materi diatas, sampai
jawabannya benar.
Dan jika jawaban soal dan evaluasi benar semua maka anda bisa melanjutkan
ke materi selanjutnya.
31
C. RANCANG BANGUN MESIN PENCETAK BRIKET DAN ASAP CAIR
1. Deskripsi Materi
Rancang bangun mesin pencetak briket dan asap cair membahas tentang
pengertian alat pengering,
2. Indikator Keberhasilan
Setelah mempelajari modul ini peserta memahami kegunaan dan bentuk
peralatan dibawah ini :
a. Alat pengering tempurung dan biobriket
b. Alat asap cair dan biobriket
Instalasi pirolisis dan kondensator tempurung kelapa
Instalasi pemurnian asap cair (destilasi)
Mesin penggiling arang tempurung kelapa
Mesin pengepres biobriket
Kompor biobriket
Kompor gas satu tungku
Alat ukur / pengujian
Alat pendukung
c. Alat pengemasan biobriket dan asap cair
3. Uraian dan contoh soal/ penugasan
Berdasarkan instalasi rumah produksi biobriket dan asap cair yang sudah kita
bahas pada bagian terdahulu, maka didalam merekayasa peralatan untuk
membuat biobriket dan asap cair juga harus kita sesuaikan dengan fungsi
dan kemanfaatannya masing-masing divisi yang terdapat pada instalasi
rumah produksi biobriket dan asap cair tersebut. Lebih jelasnya marilah kita
ikuti pembahasan berikut ini.
a. Alat Pengeringan
Seusai dengan tugas dan fungsi divisi pengeringan maka rekayasa tempat
dan peralatan yang harus disediakan adalah sebagai berikut.
32
1) Alat Penjemur Tempurung
Alat penjemur tempurung untuk arang sebagai bahan baku briket bisa
disiapkan tempat berupa halaman dengan menggunakan alas terbuat
dari plastik tebal (gambar 2.13).
Gambar 2.13. Plastik penjemur
2) Alat Penjemur Biobriket
Biobriket hasil cetakan dijemur di bawah panas matahari selama 2 – 3
hari dengan menggunakan alat penjemur briket yang terdiri atas kawat
strimin dengan ukuran lobang p x l = 1 x 1 cm yang dirangka dengan
bambu (gambar 2.14 dan 2.15) atau bisa juga menggunakan oven
dengan suhu 60 derajat selama satu jam.untuk mempercepat proses
pengeringan (gambar 2.16).
Gambar 2.14. Kawat streamin.
33
Gambar 2.15. Streamin penjemur biobriket.
Gambar 2.16. Oven pengering biobriket.
34
b. Alat Asap Cair dan Briket
Alat yang digunakan untuk pembakaran tempurung (pengarangan)
menggunakan tungku pirolisis, agar hasil arang karbon bisa sempurna dan
juga bisa didapatkan hasil lain berupa asap cair, dan gas methan. Untuk
lebih jelasnya , perhatikan pembahasan gambar 2.17 dan 2.18 berikut ini:
Gambar 2.17. Bagan dapur pirolisis dan asap cair
Gambar 2.18. Metode Recycling Gas Metan untuk Pembakaran
35
Keterangan Gambar:
(1) Tabung pirolisis
Tempat menampung semua bahan tempurung/kayu/serbuk gerjen
yang akan dijadikan arang melalui proses pirolisis.
(2) Tungku pembakaran
Tungku pembakaran berfungsi untuk membakar semua bahan
yang akan dibakar dalam tabung pirolisis.
(3) Lubang udara
Lubang udara berfungsi untuk sirkulasi udara selama proses
pembakaran agar panas yang dihasilkan bisa merata
(4) Lubang bahan bakar
Lubang bahan bakar berfungsi untuk keluar masuknya semua
bahan bakar yang digunakan selama proses pembakaran.
(5) Pengukur suhu
Pengukur suhu adalah alat yang berfungsi untuk mengatur suhu
selama proses pembakaran dalam tungku agar lebih stabil
sehingga proses pengarangan menjadi lebih sempurna.
(6) Tabung kondensasi
Tabung kondensasi berfungsi untuk mendinginkan asap/gas agar
menjadi zat cair sehingga mempermudah dalam penyimpanan.
(7) Blower
Blower berfungsi untuk mendorong agar asap dapat mengalir
secara cepat dan lancar dalam tempat penampungan.
(8) Penampung tar
Penampung tar adalah alat yang digunakan untuk menampung tar
yang keluar selama proses pengarangan mengggunakan pirolisis.
(9) Penampung bio-oil
Penampung bio-oil adalah tempat untuk menampung asap cair
yang dihasilkan dalam proses pengarangan dengan pirolisis.
(10) Pengukur tekanan
Pengukur tekanan merupakan peralatan yang mendukung dalam
pengarangan menggunakan tabung pirolisis, berfungsi untuk
mengukur tekanan agar tetap stabil.
36
(11) Pipa gas recycle
Pipa gas recycle merupakan alat pendukung tabung pirolisis,
berfungsi untuk merecycle semua bahan gas yang dihasilkan
selama proses pengarangan dan digunakan sebagai tambahan
bahan bakar.
(12) Pipa bio-oil
Pipa bio-oil merupakan alat pendukung tabung pirolisis, berfungsi
untuk mengalirkan bio-oil yang diperoleh selama proses
pengarangan dalam pirolisis.
1) Karakteristik Umum Alat
Mesin pembuatan biobriket mengolah 120 kg tempurung kelapa dengan
kadar air 15-20% hingga menghasilkan kira-kira 40 kg biobriket
berukuran silinder dengan diameter 3.5 cm tinggi 6 cm dan diameter
lubang 0.5 cm setiap potongnya, asap cair grade C sebanyak 50 liter dan
tar 3 lt serta gas methan yang digunakan sebagai bahan bakar
tambahan. Mesin ini terdiri dari beberapa bagian yang dapat
diintegrasikan atau terpisah sesuai dengan tahapan pekerjaan, yaitu:
a) Proses Pirolisis untuk pembuatan arang tempurung kelapa dengan
menggunakan tabung pirolisis dengan blower gas methan sebagai
bahan bakar tambahan. Proses pirolisis berlangsung selama 4-6 jam
pada suhu 300-400o C.
b) Proses kondensasi untuk menghasilkan tar, gas methan dan asap cair
grade C yang dilakukan dengan menggunakan tabung kondensator
dengan air bersuhu 23-250 C yang disirkulasi menggunakan pompa
air.
c) Proses destilasi untuk merubah asap cair grade C menjadi grade lebih
tinggi dilakukan proses dehidrasi menggunakan zeolit aktif untuk
menyerap air. Setelah itu asap cair tersebut dimurnikan menjadi grade
B atau grade B menjadi grade A dengan menggunakan tabung
destilator yang suhunya dapat diatur antara 120-250oC.
37
2) Karakteristik Khusus Alat
a) Instalasi Pirolisator dan Kondensator Tempurung Kelapa (gambar
2.19 dan 2.20).
Gambar 2.19. Reaktor pirolisis sebelum ditanam
Gambar 2.20. Reaktor pirolisis setelah ditanam
38
Reaktor pirolisis berdiameter 750 mm, tinggi 1040 cm dan kerucut
dengan ketinggian 323 mm serta ketebalan plat 3 mm stainless steel.
Konstruksi pirolisis ini dilengkapi dengan exhaust valve untuk menjaga
tekanan dalam reaktor dan fire exhaust dengan diameter 4 inchi dan
tempat termometer untuk mengukur suhu dalam reaktor. Dibawah
reaktor ditempatkan ruang untuk pembakaran dengan ukuran kaki
reaktor yang terbuat dari siku 5/5 dan tinggi 440 mm, lebar 750 mm.
Proses pirolisis berlangsung selama 4-6 jam pada suhu 300-400o C
yang diukur dengan termometer payung. Pengaturan suhu dilakukan
dengan mengontrol cara pembakaran dengan bahan tempurung
kelapa. Hasil yang diperoleh dari proses pirolisis ini adalah arang
tempurung kelapa, asap cair dan gas methan.
Untuk mengalirkan gas asap cair ke drum kondensor menggunakan
pipa diameter 2 Inchi dengan kemiringan 300 pada lekukan separator.
Pipa ini menggunakan flange 2” unruk menghubungkan antara reaktor
dengan drum kondensor dan juga flange 0.5” untuk menghubungkan
dengan pipa separator.
Separator dibuat dari bahan stainless diameter 4” denan ketinggian
200 mm yang dilengkapi dengan stop kran diameter 0.5” untuk
mengeluarkan tar.
Pengolahan asap cair grade C dilakukan dengan menggunakan drum
kondensator dengan air yang bersirkulasi. Untuk memisahkan tar
dilakukan menggunakan sparator yang dipasang pada saluran
sebelum masuk tabung kondensator.
Kondensator terbuat dari bahan stainless dengan ukuran diameter
600 mm dan tinggi drum 880 mm. Dengan pipa kondensor diameter
0.5” tempat mengalirnya asap cair dan drum kondensor ini dilengkapi
dengan pipa sirkulasi keluar masuknya air. Drum ini didukung dengan
kaki yang terbuat dari besi siku 5/5 lebar kaki 667 mm dan tinggi 420
mm. Untuk memisahkan dan memanfaatkan gas methan dilakukan
dengan menyambung saluran keluar tabung kondensator dengan pipa
yang mengarah ke atas dan kemudian menghubungkannya dengan
tabung pirolisis melalui blower. Asap cair grade C diperoleh dengan
39
memasang penampung asap cair pada saluran keluar tabung
kondensator yang mengarah ke bawah. Penampungan asap cair
terbuat dari bahan stainless dengan kapasitas 60 ltr.
b) Instalasi Pemurnian Asap Cair (gambar 2.21)
Gambar 2.21. Alat destilasi
Untuk menghasilkan asap cair grade B dilakukan melalui proses
dehidrasi dan destilasi. Proses dehidrasi dilakukan dengan
menggunakan zeolit yang diaduk dengan alat pengaduk manual
kemudian didiamkan selama seminggu untuk memisahkan dari tar.
Proses destilasi dilakukan menggunakan alat destilasi yang terdiri dari
tabung destilasi berukuran diameter 50 cm dan tinggi 60 cm dengan
bahan stainless steel dan kolom destilasi setinggi kira-kira 200 cm
dengan pendinginan udara.
Temperatur pemanasan pada tabung destilasi antara 120 – 250o C.
Kolom destilasi dengan pipa diameter 3" dan 4“, kapasitas 20-25 liter
asap cair, sistem destilasi batch, model kolom bertingkat dengan
refluks, bahan besi galvalis, dilengkapi dengan timer
40
c) Mesin Penggiling Arang Tempurung Kelapa (gambar 2.22)
Arang tempurung kelapa dihaluskan dengan mesin penggiling dengan
motor penggerak 5 HP dengan kapasitas 20 kg / jam dengan screen
mesh 50.
Gambar 2.22. Mesin penggiling arang tempurung kelapa.
d) Mesin Pengepres Biobriket (gambar 2.23)
Sebelum dipres serbuk arang tempurung kelapa dicampur dengan
bubur lem kanji pada alat pencampur manual.
Gambar 2.23. Mesin press briket tradisional
41
Serbuk arang ini dipres hingga 63 MPa dengan mesin pres manual
berkapasitas 16 buah briket silinder masing-masing berukuran
diameter 3.5 cm, tinggi 6 cm, dan diameter lubang 0.5 cm. Mesin
press dilengkapi dengan press ulir berdiameter handle 1000 mm dan
diameter ulir 80 mm dengan ruang press briket kapastisa 16 mold
yang terbuat dari stainless dengan 16 selongsong dan 16 penusuk
yang terpasang pada jepitan stopper besi dengan panjang dan lebar
400 x 400 mm.
Pengeringan biobriket yang sudah dipres dilakukan di bawah sinar
matahari atau oven pengering dengan suhu 60o C (gambar 2.24)
dengan kapasitas pengeringan 1 jam 10 kg briket (240 silinder briket).
Dan juga bisa menggunakan pengeringan matahari 2-3 hari dengan
menggunakan streaming ukuran lobang 1 x 1 cm.
42
Gambar 2.24 Alat pengering briket
e) Kompor Biobriket (gambar 2.25)
Digunakan untuk pengujian kalor dan kadar abu biobriket. Kompor
berukuran diameter 20 cm, tinggi 22 cm, di dalamnya dilengkapi
dengan batu tahan api dengan ketebalan 2 cm, diameter dalam 11,5
cm dan tinggi 12 cm. Untuk kapasitas 1 kg untuk 6 jam pembakaran.
Gambar 2.25. Kompor briket
f) Kompor gas satu tungku dan tabung gas LPG 12 kg serta selang dan
regulator untuk proses destilasi (gambar 2.26 dan 2.27)
Gambar 2.26. Kompor gas Gambar 2.27. Tabung gas
g) Alat-alat Ukur/ Pengujian
43
(1) Pengukur kadar air (gambar 2.28)
- Alat ini untuk mengukur kadar air pada biji jarak sebelum dipres
- Ukuran: range 6 – 30%. Display layar LCD, Akurasi 0,5% n+0.1
Gambar 2.28. Alat pengukur kadar air
(2) termometer payung dengan sensor hingga 500oC (gambar 2.29)
Gambar 2.29. Termometer payung
(3) timbangan digital dengan spesifikasi : 0,01g/0,1g untuk mengukur
abu arang dan tapioka (gambar 2.30)
44
Gambar 2.30. Timbangan digital
(4) Gelas ukur dengan spesifikasi Beker glass 1000 ml (gambar 2.31)
Gambar 2.31. Gelas ukur
(5) Timbangan beras,manual, maksimal 50 kg (gambar 2.32)
Gambar 2.32. Timbangan beras
(6) Kalorimeter, 5000 – 10.000 Kcal/ kg (gambar 2.33)
45
Gambar 2.33. Kalorimeter
h) Alat-alat Pendukung
(1) Penyimpan asap cair, jerigen plastik kapasitas 20 liter (gambar
2.34)
Gambar 2.34. Jerigen plastik
(2) Penyimpan tar, tong plastic (tar) kapasitas 120 liter dan
penyimpanan asap cair pada botol 500 ml – 2 ltr dan jerigen 5 ltr –
20 lt. (gambar 2.35).
Gambar 2.34. Botol/galon plastik
46
(3) Karung plastik untuk menyimpan bahan dengan kapasitas 25 kg
untuk tempurung kelapa, arang tempurung kelapa (gambar 2.35)
Gambar 2.35. Karung plastik
(4) Ember plastik dengan penutup berkapasitas 50 liter untuk
mencampur serbuk arang, tapioka dan air.(gambar 2.36)
Gambar 2.36. Ember plastik
47
(5) Streaming (tempat menjemur briket)
Terdiri atas kawat streaming dengan ukuran mesh p x l : 1 x 1 cm
yang dirangka dengan bambu.(gambar 2.37)
Gambar 2.37. Streaming kawat
c. Alat Pengemasan
Agar biobriket dan asap cair yang dihasilkan dapat diterima pasar, maka
perlu dilakukan pengemasan agar lebih menarik. Peralatan yang digunakan
untuk pengemasan biobriket dan asap cair sebagai berikut.
1) Alat Pengemasan Biobriket (gambar 2.38)
Biobriket yang dihasilkan kemudian dikemas dengan menggunakan
plastik, kardus dan lain-lain. Ukuran kemasan disesuaikan dengan berat
yang akan dipasarkan. Ada kemasan 1 kg, dan 5 kg.
48
Gambar 2.38. Kemasan biobriket 1 kg
2) Alat Pengemas Asap Cair (gambar 2.39 dan 2.40)
Asap cair yang sudah diproduksi kemudian dikemas dengan
menggunakan botol plastik atau jerigen sesuai ukuran kemasan.
Gambar 2.39. Kemasan asap cair dalam botol.
Gambar 2.40. Kemasan asap cair dalam jerigen
49
3) Tempurung kelapa dan kesehatan
Perempuan paling rentan terkana efek negatif penggunaan briket batu bara.
Menurut WHO, memasak dengan bahan bakar padat di ruangan
mengakibatkan kematian dini. Diperkirakan 1,6 juta orang meninggal tiap
tahun, kebanyakan perempuan dan anak-anak. Dampak pembakaran bahan
bakar padat memudahkan manusia terkena infeksi pernapasan. Sejumlah
penelitian di Cina merinci sifat-sifat dan penyebab risiko kesehatan yang
disebabkan oleh memasak dengan batu bara: polycyclic aromatic
hydrocarbons yang dihasilkan selama pembakaran batu bara adalah
penyebab kanker tenggorokan dan kanker paru. Sementara zat-zat lain yang
dihasilkan oleh pembakaran batu bara meningkatkan risiko infeksi saluran
pernapasan dan penyakit pernapasan kronis lainnya,seperti bronkitis dan
emfisema.
Di antara bahan bakar untuk memasak, batu bara mengandung zat racun
seperti sulfur, merkuri, arsenik, selenium, dan fluorida. Dalam makalah
Dampak Kesehatan dari Penggunaan Batu Bara dalam RumahTangga di
China para peneliti dari US Geological Survey and the Institute of
Geochemistry, Guizhou, memperkirakan paling tidak 3.000 penduduk Provinsi
Guizhou di barat daya China keracunan arsen kronis yang disebabkan
konsumsi makanan yang dimasak di atas api batu bara.
Dalam makalah Dampak Kesehatan dari Penggunaan Batu Bara dalam
RumahTangga di China para peneliti dari US Geological Survey and
theInstitute of Geochemistry, Guizhou, memperkirakan paling tidak 3.000
penduduk Provinsi Guizhou di barat daya China keracunan arsen kronis yang
disebabkan konsumsi makanan yang dimasak di atas api batu bara. Oleh
karena itu tidak aneh kalau biobriket tempurung kelapa menjadi pilihan. Briket
tempurung kelapa adalah bahan bakar alternatif terbuat dari bahan baku
tempurung kelapa yang sudah di olah menjadi briket dan di harapkan menjadi
bahan bakar pengganti sebagai pilihan yang dibutuhkan masyarakat yang
tentu saja karena briket tempurung kelapa memiliki beberapa kelebihan
berikut:
50
1. HEMAT & EKONOMIS.
Hasil Lab. SUCOFINDO menunjukkan , bahwa Briket Tempurung Kelapa yang
berkualitas B ( khusus untuk rumah tangga, rumah makan / restauran , home
industri dan lain-lainnya) produksi PT. Marga Okapallo memiliki kalori 6481/kg
dan mudah terbakar, menghasilkan energi panas tinggi dan tahan lama
sehingga secara ekonomis menggunakan Briket Tempurung Kelapa akan
lebih hemat apabila dibandingkan dengan jenis bahan bakar lainnya.
2. AMAN &RAMAH LINGKUNGAN.
Diolah tanpa menggunakan bahan kimia, pada saat digunakan abunya tidak
berterbangan dan tidak berasap , tidak meninggalkan noda hitam pada
peralatan yang digunakan ( alat-alat dapur dan lain-lainnya) tidak
mengeluarkan bau menyengat / aroma tidak sedap yang dapat mengganggu
aktifitas kerja kesehatan maupun lingkungan.
Tentu saja dalam penggunaannya harus didukung dengan kompor briket
(kombet) yang memiliki kelebihan khusus pula bila dibanding dengan kompor
gas dan kompor minyak sebagai berikut.
AMAN DAN PRAKTIS .
Kombet ( kompor briket) aman dan praktis saat digunakan, tidak menimbulkan
resiko ledakan dan mudah perawatan .
BEBAS POLUSI DAN EKONOMIS.
Kombet ( kompor briket) dengan bahan bakar briket tempurung kelapa,
sungguh memberikan nilai tersendiri bagi yang memahami pentingnya makna
Sehat dan Hemat.
Keseimpulannya adalah :
Dibanding pilihan bahan bakar di atas, batu bara adalah sumber energiyang tidak
sehat untuk dipakai dalam ruangan dan tidak terbarukan.Belum tentu juga briket
51
batu bara bisa diterima baik oleh pengguna dirumah tangga. Jadi, jika ditimbang
manfaat dan mudaratnya, jelasbriket batu bara bukan pilihan yang bijaksana
Keseimpulannya adalah :Dibanding pilihan bahan bakar di atas, batu bara adalah
sumber energi yang tidak sehat untuk dipakai dalam ruangan dan tidak
terbarukan.Belum tentu juga briket batu bara bisa diterima baik oleh pengguna
dirumah tangga. Jadi, jika ditimbang manfaat dan mudaratnya, jelasbriket batu
bara bukan pilihan yang bijaksana.
Tips Khusus:
- Simpanlah Briket di tempat yang aman dan tidak basah/ lembab.
- Panas Briket akan kurang sempurna apabila terkena minyak tanah.
- Celupkan sisa api briket ke dalam air , apabila selesai di gunakan , kemudian
masukkan kembali ke dalam tabung Briket pada Kombet dan tutup agar sisa
Briket dapat di gunakan kembali.
4. Latihan Soal dan penugasan
Pilihlah jawaban yang paling tepat dibawah ini:
4.1. Apakah kegunaan alat pirolisis?
a. Pembuatan arang
b. Pembuatan asap cair
c. Pembuatan briket
d. Pembuatan gas methan
4.2. Apakah kegunaan alat kondensasi?
a. Pembuatan arang
b. Pembuatan asap cair
c. Pembuatan briket
d. Pembuatan gas methan
4.3. Apakah kegunaan alat destilasi
a. Memurnikan asap cair
b. Mengurangi kadar air
c. Menghilangkan gas methan
52
d. Mengeringkan briket
4.4. Berapa lama waktu proses pirolisis tempurung kelapa?
a. 2-4 jam
b. 4-6 jam
c. 6-8 jam
d. 8-10 jam
4.5. Berapa temperature proses pirolisis tempurung kelapa?
a. 50oC-100oC
b. 100oC-200oC
c. 200oC-300oC
d. 300oC-400oC
4.6. Berapa temperature proses destilasi tempurung kelapa?
a. 50oC-80oC
b. 80oC-100oC
c. 100oC-120oC
d. 120oC-250oC
5. Rangkuman
5.1. Proses Pirolisis untuk pembuatan arang tempurung kelapa dengan
menggunakan tabung pirolisis dengan blower gas methan sebagai
bahan bakar tambahan. Proses pirolisis berlangsung selama 4-6 jam
pada suhu 300-400o C.
5.2. Proses kondensasi untuk menghasilkan tar, gas methan dan asap cair
grade C yang dilakukan dengan menggunakan tabung kondensator
dengan air bersuhu 23-250 C yang disirkulasi menggunakan pompa air.
5.3. Proses destilasi untuk merubah asap cair grade C menjadi grade lebih
tinggi dilakukan proses dehidrasi menggunakan zeolit aktif untuk
menyerap air.
5.4. Setelah itu asap cair tersebut dimurnikan menjadi grade B atau grade B
menjadi grade A dengan menggunakan tabung destilator yang suhunya
dapat diatur antara 120-250oC
53
5.5. Macam-macam peralatan pembuatan biobriket dan asap cair
Alat pengering
o Alat penjemur tempurung
o Alat penjemur biobriket
Alat asap cair dan biobriket
o Instalasi pirolisis dan kondensator tempurung kelapa
o Instalasi pemurnian asap cair (destilasi)
o Mesin penggiling arang tempurung kelapa
o Mesin pengepres biobriket
o Kompor biobriket
o Kompor gas satu tungku
o Alat ukur / pengujian
o Alat pendukung
Alat pengemasan
o Alat pengemasan biobriket
o Alat pengemas asap cair
6. Evaluasi Materi Pokok
Jawablah pertanyan dibawah ini dengan jelas dan tepat.
6.1. Sebutkan tahapan dan peralatan yang digunakan untuk membuat briket
tempurung kelapa?
6.2. Sebutkan alat ukur kualitas briket dan fungsinya?
6.3. Hasil proses pirolisis pembuatan arang tempurung terdapat bahan
tempurung yang belum menjadi arang sehingga hasil kurang baik.
Sebutkan minimal 2 hal yang kemungkinan penyebabnya dan
bagaimana solusinya.
7. Umpan Balik dan Tindak Lanjut
Setelah mengerjakan latihan soal dan evaluasi materi, jika masih ada jawaban
yang salah anda harus mengulang membaca materi diatas, sampai
jawabannya benar.
Dan jika jawaban soal dan evaluasi benar semua maka anda bisa melanjutkan
ke materi selanjutnya
54
BAB III PENUTUP
A. Kunci Jawaban
A.
4.1. A
4.2. E
4.3. A
4.4. D
B.
4.1. A
4.2. A
4.3. D
4.4. E
C.
4.1. A
4.2. B
4.3. A
4.4. B
4.5. D
55
B. Daftar pustaka
1. Bambang setiaji, Prof.Dr.MSc, 2013, Coco power model pembedayaan
masyarakat petani kelapa, coco power press, Yogyakarta
2. Bambang setiaji,Prof.Dr.MSc, 2013, Instalasi pembuatan biobriket dan asap
cair, modul PPPPTK BMTI, Bandung.