UJI KOMPOSISI BAHAN PEMBUATAN BRIKET BIOARANG PDF

Preview

Summary

i UJI KOMPOSISI BAHAN PEMBUATAN BRIKET BIOARANG CANGKANG DAN TANDAN KOSONG HASIL PENGOLAHAN KELAPA SAWIT TERHADAP KARAKTERISTIK MUTU TESIS Anto Susanto NIM. P2AA11054 PROGRAM STUDI AGRONOMI PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN PURWOKERTO 2013 ii UJI KOMPOSISI BAHAN PEMBUATAN BRIKET BI...

Description

Accelerat ing t he world's research.

UJI KOMPOSISI BAHAN PEMBUATAN BRIKET BIOARANG Rosmalinda Syaukani Anto Susanto

Cite this paper

Downloaded from Academia.edu 

Get the citation in MLA, APA, or Chicago styles

Related papers

Download a PDF Pack of t he best relat ed papers 

Uji Komposisi Bahan Pembuat an Briket Bioarang Cangkang dan Tandan Kosong Hasil Pengola… Ant o Susant o

Pembuat an Briket Bioarang Dari Cangkang dan Tandan Kosong Kelapa Sawit Ant o Susant o Kajian Pemanfaat an Tandan Kosong Kelapa Sawit Sebagai Kat alis Basa Pada Reaksi Transest erifika… Ant o Susant o

i

UJI KOMPOSISI BAHAN PEMBUATAN BRIKET BIOARANG CANGKANG DAN TANDAN KOSONG HASIL PENGOLAHAN KELAPA SAWIT TERHADAP KARAKTERISTIK MUTU

TESIS

Anto Susanto NIM. P2AA11054

PROGRAM STUDI AGRONOMI PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN PURWOKERTO 2013

ii

UJI KOMPOSISI BAHAN PEMBUATAN BRIKET BIOARANG CANGKANG DAN TANDAN KOSONG HASIL PENGOLAHAN KELAPA SAWIT TERHADAP KARAKTERISTIK MUTU

TESIS

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister pada Program Studi Agronomi

Anto Susanto NIM. P2AA11054

PROGRAM STUDI AGRONOMI PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN PURWOKERTO 2013

iii

iv

v

Kupersembahkan :

Karya ini kupersembahkan kepada “Bapak e ambe Simbo e tercinta, Mas e ambe Adinda tersayang karo Umiku” “Ya Allah, berikanlah harta di dunia tidak terlalu banyak dan tidak terlalu sedikit, sehingga aku tidak melampaui batas, dan juga tidak melampaui tanggung jawabku, jumlah yang kecil tapi sedikit lebih baik daripada besar tapi menyebabkan lupa kepada-Mu, Ya Allah, Umurku bertambah dan telah banyak hilang kekuatanku, tetapi kewajibanku semakin bertambah, panggilah aku ketika aku bisa memenuhi tanggung jawabku, tanpa meninggalkan salah satupun……” (Umar Bin Khattab)

vi

PRAKATA

Dengan mengucap syukur kehadiran Allah S.W.T atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga Tesis yang berjudul “Uji Komposisi Bahan Pembuatan Briket Bioarang Cangkang dan Tandan Kosong Hasil Pengolahan Kelapa Sawit Terhadap Karakteristik Mutu” ini dapat diselesaikan. Tesis ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister pada Program Studi Agronomi di Universitas Jenderal Soedirman Purwokerto. Tesis ini disusun berdasarkan penelitian yang telah dilaksanakan pada bulan Juni 2012 sampai dengan Desember 2012. Dalam penyusunan Tesis ini penulis menyampaikan terima kasih kepada : 1. Prof. Drs. Edy Yuwono, P.hD., selaku Rektor Universitas Jenderal Soedirman 2. Prof. Dr. Hj. Triani Hardiyati, S.U., selaku Direktur Program Pascasarjana Universitas Jenderal Soedirman 3. Dr. Ir Sakhidin, M.P., selaku Ketua Program Studi Agronomi Program Pascasarjana Universitas Jenderal Soedirman 4. Dr. Rifda Naufalin, SP., M.Si., selaku Sekertaris Program Studi Agronomi Program Pascasarjana Universitas Jenderal Soedirman 5. Dr. Ir. Tri Yanto, M.T., selaku Dosen Pembimbing I 6. Dr. Ir. Anny Hartati, S.U., selaku Dosen Pembimbing II 7. Dr. Rifda Naufalin, SP., M.Si., selaku penelaah 8. Krissandi Wijaya, S.TP., M.Agr.Sc., Ph.D., selaku penelaah

9. Dr.Ir.Hj. Nurmala, M.M., selaku Direktur Politeknik Negeri Ketapang 10. Ir. Siswoyo, M.Si., selaku Kepala Pusat Pemberdayaan dan Pengembangan Pendidikan dan Tenaga Kependidikan (PPPPTK) Pertanian Cianjur 11. Ir. Anton Sugiri, M.P., selaku Kepala Departemen Pendidikan Tinggi, Pusat Pemberdayaan dan Pengembangan Pendidikan dan Tenaga Kependidikan (PPPPTK) Pertanian Cianjur

vii

12. Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi (Dikti), yang telah memberikan beasiswa pendidikan pascasarjana melalui program beasiswa unggulan 13. Segenap keluarga yang telah memberikan dukungan baik moril maupun materil, sehingga dapat menyelesaikan pendidikan dengan baik. 14. Teman-teman mahasiswa pascasarjana yang sama-sama berjuang untuk menyelesaikan pendidikan. Kami menyadari bahwa Tesis ini masih terdapat kekurangan, baik dalam bentuk penyajian dan penulisannya. Oleh karena itu saran dan kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan. Akhirnya penulis berharap semoga Tesis ini bermanfaat bagi penulis sendiri dan bagi semua pihak yang membutuhkan.

Purwokerto, 10 Mei 2013

Penulis

viii

DAFTAR ISI

Halaman PRAKATA ………………………………..……………………..……….… vi DAFTAR ISI …………………………………….……………………….… viii DAFTAR TABEL …………………………………….………………….… x DAFTAR GAMBAR ……………………………………….……….….….. xi DAFTAR LAMPIRAN ……………………………………………...…….. xiii RINGKASAN …………………………………………………………….... xiv SUMMARY ………………………………………………………..………. xvi I.

PENDAHULUAN A. Latar Belakang …………………………………...………………… B. Perumusan Masalah ………………….……......…….…..………… C. Tujuan ………………………………………....……...........……… D. Manfaat ………………………………………….........………....…

1 5 6 6

II. TINJAUAN PUSTAKA A. Kelapa Sawit …………………………….….…….………………... B. Varietas Kelapa Sawit ………………………...………….………… C. Bahan Pembuatan Briket Bioarang …………..…………...…..…… 1. Tandan Kosong Kelapa Sawit …………………..……..…...…… 2. Cangkang …………………………………..…………….……… 3. Bahan Perekat ………………………………….……...………… D. Proses Karbonisasi ...……………………...………...……………… E. Briket Bioarang …………………………………….…….………… F. Mutu Briket Bioarang ………………..……………………..….……

7 7 8 8 9 10 13 15 18

III. METODE PENELITIAN A. Lokasi dan Waktu Penelitian ……………….………………..….…. B. Alat dan Bahan ………………………..……………………….…… 1. Alat ……………………………………………….…………..…. 2. Bahan …………………………..……………………………….. C. Rancangan Penelitian …………………………….………………… D. Prosedur Kerja Pembuatan Briket Bioarang ……..……..……..…… 1. Tahap Persiapan Bahan Baku …………………………….…..… 2. Tahap Pengarangan ……………………………..………………. 3. Tahap pencetakan dan Pengeringan …………………………..… E. Variabel dan Pengukuran Mutu ……………………….…………... 1. Analisis Kadar Air (%) ….……...…..…….…………………… 2. Analisis Kadar Abu (%) ………………..……………………… 3. Analisis Kadar Zat Mudah Menguap (%) ..…………………… 4. Analisis Kadar Karbon Terikat (%) ………………………….… 5. Analisis Kerapatan (g/cm3) ………………………………….…

20 20 20 20 20 22 22 22 23 23 23 23 24 24 24

ix

6. Analisis Keteguhan Tekan (kg/cm2) ……………………….… 7. Analisis Nilai Kalor Bakar (kal/g) ………………………….… F. Analisis Data ……………………………………….………….....…

24 24 25

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Kadar Air (%) ….………....…..…………………………………… B. Kadar Abu (%) ………………..…………………………………… C. Kadar Zat Mudah Menguap (%) ..……………………………..…. D. Kadar Karbon Terikat (%) ………………………………………… E. Kerapatan (g/cm3) …………………………………….…….……… F. Keteguhan Tekan (kg/cm2) ………………………………..……… G. Nilai Kalor Bakar (kal/g) ………………………………………….

27 33 37 41 46 50 54

V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan ……………………………………………………........... 60 B. Saran ………………….……......…..……………………………… 60 DAFTAR PUSTAKA .……………..…………….………….....…..…….… 61 LAMPIRAN ……………………………………………….……...……….. 66

x

DAFTAR TABEL

Tabel

Uraian

Halaman

1

Potensi Energi Nasional 2004 ……………………………….…… 1

2

Harga Minyak Tanah Di Beberapa Daerah Di Indonesia …........

2

3

Harga Solar Di Beberapa Daerah Di Indonesia …………..….….

2

4

Luas Perkebunan Kelapa Sawit Di Kabupaten Ketapang ………

4

5

Varietas Kelapa Sawit Berdasarkan Ketebalan Tempurung Dan Daging Buah ................................................................................ 8

6

Sifat Kimia Tandan Kosong Kelapa Sawit ………………………

9

7

Sifat Fisik Tandan Kosong Kelapa Sawit ……………..…………

9

8

Jenis, potensi dan pemanfaatan limbah pabrik kelapa sawit …..

10

9

Sifat Briket Bioarang Buatan Jepang, Inggris, USA, dan Indonesia …………………………..……………….………..

16

10

Matrik Hasil Analisis Ragam Pengaruh Perbandingan Komposisi Bahan Cangkang dan Tankos dengan Konsentrasi Perekat Kanji Terhadap Karakteristik Mutu Briket Bioarang ………………..... 24

11

Hasil Analisis Briket Bioarang ……………………….…………..

25

xi

DAFTAR GAMBAR Gambar

Uraian

Halaman

1

Briket Bioarang ……………………………………..….…..…

2

Hubungan Interaksi Antara Perbandingan Komposisi Bahan dengan Konsentrasi Perekat Terhadap Nilai Kadar Air Briket Bioarang ……………………………………………… 27

3

Nilai Rata-Rata Kadar Air Briket Bioarang Pada Berbagai Perlakuan ……………………………….………………….…

13

29

4

Hubungan Interaksi Antara Perbandingan Komposisi Bahan dengan Konsentrasi Perekat Terhadap Nilai Kadar Abu Briket Bioarang …………………………………………….… 32

5

Nilai Rata-Rata Kadar Abu Briket Bioarang Pada Berbagai Perlakuan …………………………………………………..…

34

6

Hubungan Interaksi Antara Perbandingan Komposisi Bahan dengan Konsentrasi Perekat Terhadap Nilai Kadar Zat Menguap Briket Bioarang …………………………………… 37

7

Nilai Rata-Rata Kadar Zat Menguap Briket Bioarang Pada Berbagai Perlakuan ………………………………….…….…

38

8

Hubungan Interaksi Antara Perbandingan Komposisi Bahan dengan Konsentrasi Perekat Terhadap Nilai Kadar Karbon Terikat Briket Bioarang ……………………….…………..… 42

9

Nilai Rata-Rata Kadar Karbon Terikat Briket Bioarang Pada Berbagai Perlakuan ……………….………………………….

43

10

Hubungan Interaksi Antara Perbandingan Komposisi Bahan dengan Konsentrasi Perekat Terhadap Nilai Kerapatan Briket Bioarang ……………………………………….……… 46

11

Nilai Rata-Rata Kerapatan Briket Bioarang Pada Berbagai Perlakuan ……………………………………………………..

12

47

Hubungan Interaksi Antara Perbandingan Komposisi Bahan dengan Konsentrasi Perekat Terhadap Nilai Keteguhan Tekan Briket Bioarang ………………………………………. 50

xii

13

Nilai Rata-Rata Keteguhan Tekan Bioarang Pada Berbagai Perlakuan ……………………………………………………..

52

14

Hubungan Interaksi Antara Perbandingan Komposisi Bahan dengan Konsentrasi Perekat Terhadap Nilai Kalor Briket 54 Bioarang ……………………………………………..…….…

15

Nilai Rata-Rata Kalor Briket Bioarang Pada Berbagai Perlakuan …………………………………………………..…

56

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran

Uraian

Halaman

1

Hasil Penelitian Briket Bioarang ………………….…………

67

2

Hasil Analisis Penelitian Briket Bioarang …………..………

71

3

Prosedur Pengujian Briket Bioarang …………………….….

100

4

Alur Pembuatan Briket Bioarang ……………………………

104

5

Produk Hasil Penelitian Briket Bioarang ……………………

105

6

Riwayat Hidup ………………………………………….……

100

xiv

RINGKASAN

Krisis energi dan bahan bakar sudah terjadi sejak akhir tahun 1970, sehingga awal tahun 1980 mulai dipikirkan tentang kemungkinan habisnya cadangan bahan bakar dari sumber yang tidak terbarukan dan mencari sumber bahan bakar alternatif. Salah satu cara untuk mengurangi konsumsi minyak tanah adalah pemanfaatan dan penggunaan limbah hasil pengolahan kelapa sawit menjadi briket bioarang, dimana bahan-bahan penyusunnya berasal dari tandan kosong dan cangkang kelapa sawit. Tujuan penelitian secara umum untuk mendapatkan formulasi dasar yang optimum dalam mendapatkan mutu briket bioarang yang memiliki standar mutu diantaranya: kadar air, kadar abu, kadar zat menguap, kadar karbon terikat, kerapatan, keteguhan tekan, dan nilai kalor bakar. Adapun tujuan khusus penelitian: (1) mengetahui pengaruh perbandingan komposisi cangkang dan tandan kosong kelapa sawit; (2) mengetahui pengaruh perlakuan penambahan konsentrasi perekat tapioka; dan (3) mengetahui interaksi antara perlakuan perbandingan komposisi cangkang dan tandan kosong kelapa sawit dengan konsentrasi perekat tapioka terhadap mutu briket bioarang. Penelitian yang dilakukan merupakan eksperimental faktorial dengan rancangan percobaan Rancangan Acak Kelompok (RAK). Faktor yang dicoba dalam penelitian adalah: (1) perlakuan perbandingan komposisi cangkang dan tandan kosong kelapa sawit, terdiri dari 4 taraf; perbandingan komposisi cangkang dan tandan kosong 1:10, perbandingan komposisi cangkang dan tandan kosong 1:15, perbandingan komposisi cangkang dan tandan kosong 1:20, perbandingan komposisi cangkang dan tandan kosong 1:25, dan

(2) perlakuan konsentrasi

perekat tapioka yang digunakan, yang terdiri dari 4 taraf ; konsentrasi 0 %, konsentrasi 2 %, konsentrasi 4 %, konsentrasi 6 %. Hasil pengamatan di uji dengan Analisis of Variance (ANOVA) dan untuk mengetahui perlakuan yang berbeda, maka analisis dilanjutkan dengan analisis regresi dan uji Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5 %.

xv

Hasil penelitian menunjukan bahwa penambahan perbandingan komposisi bahan cangkang dan tandan kosong kelapa sawit dengan konsentrasi perekat tapioka maupun interaksi antara keduanya memberikan pengaruh sangat nyata terhadap variabel pengamatan kadar air, kadar abu, kadar zat menguap, kadar karbon terikat, kerapatan, keteguhan tekan maupun nilai kalor bakar briket bioarang. Perlakuan perbandingan komposisi cangkang dan tandan kosong 1:20 dengan konsentrasi 2 % perekat tapioka memberikan produk briket bioarang tankos yang terbaik dengan nilai kadar air (6,97 %), nilai kadar abu (19,54 %), nilai kadar zat menguap (28,67 %), nilai kadar karbon terikat (51,78 %), nilai kerapatan (1,14 g/cm3), nilai keteguhan tekan (14,45 kg/m2), dan nilai kalor bakar (5069 kal/g).

xvi

SUMMARY

Energy and fuel crisis has been going since 1970s, in 1980s began to think about the possibility of depletion of fuel reserves of non-renewable resources and seek alternative fuel sources. One way to reduce oil consumption and the use of the land is the utilization of palm oil processing wastes

into biocharcoal briquette, where the

constituent ingredients derived from oil palm empty fruit bunches and oil palm shell. The purpose of this research is to obtain the optimum basic formulation to getting quality biocharcoal briquette quality standards including: moisture content, ash content, levels of substance evaporates, bonded carbon content, density, firmness press, and the calorific value fuel. The purpose of the specific research are: (1) was got to know the effect of the composition ratio oil palm empty fruit bunches and oil palm shell, (2) the effect of treatment concentrations of starch adhesives, and (3) the interaction between comparisons and addition of oil palm shell composition with oil palm empty fruit bunches treatment concentrations of adhesive bioarang for quality biocharcoal briquettes. The research method that used was experiment completely randomized block design (RCBD). The Factor were: (1) treatment composition ratio and oil palm empty fruit bunches and oil palm shell, consists of 4 levels; comparison of the composition shell and empty fruit bunches 1:10, comparison of the composition shell and empty fruit bunches 1:15, comparison of the composition shell and empty fruit bunches 1:20 , comparison of the composition shell and empty fruit bunches 1:25, and (2) concentration of starch adhesives are used, which consists of 4 levels; 0% , 2%, 4%, 6%. The data obtained were tested use variance analysis (ANOVA) and to determine the different treatments, was used the regression analysis and Duncan's Multiple Range Test (DMRT) at 5% level. The results showed that the addition of ratio concentration starch adhesive composition of oil palm shell and oil palm empty fruit bunches is respectively, on the moisture content, ash content, levels of substance evaporates, bonded carbon content, density, firmness press and calorific fuel value biocharcoal briquettes. Treatment of 2% starch with 1:20 oil palm shell and oil palm empty fruit bunches shell provide products was showed the best biocharcoal briquettes with water content (6.97%), ash content (19.54%), vaporized substance (28.67 %), bound of carbon content (51.78%), density (1.14 g/cm3 persistence press (14.45 kg/m2), and fuel calorific (5069 cal / g).

1

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Energi merupakan sektor utama dalam perekonomian Indonesia dewasa ini dan tentunya akan mengambil peranan yang lebih besar diwaktu yang akan datang baik dalam rangka penyediaan devisa, penyerapan tenaga kerja, pelestarian sumberdaya energi, pembangunan nasional maupun pembangunan daerah. Krisis energi dan bahan bakar sudah terjadi sejak akhir tahun 1970, sehingga awal tahun 1980 mulai dipikirkan tentang kemungkinan habisnya cadangan bahan bakar dari sumber yang tidak terbarukan (bahan bakar berbasis minyak bumi), dan mencari sumber bahan bakar alternatif. Jika kita lihat dari segi peningkatan pertumbuhan ekonomi serta populasi dengan segala aktifitasnya akan meningkatkan kebutuhan energi disemua sektor pengguna energi. Konsumsi energi final meningkat dari 221,33 juta setara barel minyak (SBM) pada tahun 1990 menjadi 489,01 juta SBM pada tahun 2003 atau meningkat sebesar 6,3% per tahun. Berdasarkan jenis energinya, konsumsi bahan bakar minyak (BBM) merupakan konsumsi energi final terbesar. Pada tahun 2003 konsumsi BBM sebesar 329 juta SBM (67,7%), bahan bakar gas (BBG) sebesar 63 juta SBM (13,0%), listrik sebesar 55 juta SBM (11,3%), batu bara sebesar 31 juta SBM (6,4%) dan LPG sebesar 8 juta SBM (1,6%). (Sugiono dan Boedoyo, 2009). Potensi energi nasional disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Potensi Energi Nasional 2004 Jenis Energi Fosil

Sumber Daya

86,9 milyar barel Gas 384,7 TSCF 57 milliar Batubara ton Sumber : Yulistiani (2009) Minyak

Cadangan (Proven + Possible)

Produksi (Per Tahun)

9 milyar barel 182 TSCF 19,3 milliar ton

500 juta barel 3,0 TSCF 130 juta ton

Rasio Cadangan/Produk si (Tanpa Eksplorasi) Tahun 18 61 147

2

Tingginya harga minyak dunia menyebabkan harga BBM di dalam negeri meningkat. Hal inilah yang melatarbelakangi kenaikan harga BBM pada tanggal 01 Oktober 2005 yang lalu. Melambungnya harga BBM tersebut sungguh sangat memberatkan baik masyarakat maupun industri terlebih lagi bagi masyarakat di daerah-daerah terpencil. Pasca kenaikan BBM, harga BBM di beberapa daerah terpencil dapat mencapai 2-8 kali lebih tinggi dibandingkan di daerah perkotaan. Harga minyak tanah di beberapa daerah di Indonesia disajikan pada Tabel 2. Tabel 2. Harga Minyak Tanah Di Beberapa Daerah Di Indonesia Nama daerah Harga (Rp/Ltr) Nama daerah Harga (Rp/Ltr) Malimping 4.500 Wamena 20.000 Garut Selatan 6.000 Selayar (Sul-Sel) 3.500 Pulau Sanger 12.000 Kotamobagu 4.000 (Sul-Ut) Langsalama Tidore 15.000 6.000 (Aceh) Sumber : Hambali (2006) Hingga sekarang, adanya krisis BBM masih terasa sampai saat ini untuk daerah Kalimantan Barat umumnya dan daerah Kabupaten Ketapang khususnya kelangkaan BBM memberikan dampak bagi perekonomian daerah. Kondisi yang sangat memprihatinkan adalah daerah-daerah terpencil yang ada di Kabupaten Ketapang yang sulit dijangkau karena kondisi insfrastruktur jalan yang rusak, sehingga harga BBM bisa lebih tinggi dari harga yang telah ditetapkan oleh pemerintah, naiknya harga BBM berakibat juga pada naiknya harga bahan makanan pokok. Di bawah ini disajikan harga BBM di beberapa daerah terpencil secara umum di Indonesia. Harga solar di beberapa daerah di Indonesia disajikan pada Tabel 3. Tabel ...