## PRODUKSI  BAHAN  BAKAR ALTERNATIF BRIKET  DARI HASIL PIROLISIS BAHAN BATUBARA DAN SERBUK GERGAJI
Muh. Arman *) , Munira Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Muslim Indonesia Jl. Urip Sumoharjo Km. 05, Makassar, Indonesia 90231
*) e-mail : m.arman@umi.ac.id

## INTISARI
Berlimpahnya  limbah  biomassa  serbuk  gergaji  dari  hasil  olahan  industri  sehingga  perlu    dilakukan  sebuah penelitian  untuk  memanfaatkan  limbah  tersebut  menjadi  bahan  bakar  alternatif  briket.    Metodologi  yang dilakukan dengan beberapa tahapan, yakni proses pirolisis bahan batubara dan serbuk gergaji pada suhu 400 0 C, dilakukan  penggilingan  dan  pengayakan  arang  dengan  ukuran  partikel  +50-120  mesh.  Kemudian  dilakukan pencetakan  briket  dan  terakhir  adalah  tahap  pengujian  (Uji  Ultimate,  Uji  Proximate  dan    Kecepatan pembakaran).  Berdasarkan  hasil  uji  diperoleh  nilai  kalor  biomassa  serbuk  gergaji  (6603,4  kal/gr)  lebih  besar dibandingkan  dengan  batubara  (6600,2  kal/gr)  dan  uji  laju  pembakaran  briket  diketahui  jika  biomassa mempercepat proses pembakaran.
Kata Kunci : Briket, Biomassa, serbuk gergaji.

## ABSTRACT
The abundance of sawdust biomass waste from industrial processed products so that it is necessary to do a study to utilize the waste into other alternative fuels. The methodology was carried out in several stages, namely the pyrolysis process at a temperature of 400 o C of coal and sawdust, carried out milling and sifting of charcoal and particle size + 50-120 mesh. Briquette printing is done and finally the testing stage (ultimate test, proximate test and combustion speed). Based on the test results obtained the sawdust biomass (6603.4 kal / g) greater than coal (6600.2 cal / g) and the briquette combustion rate test is known if the biomass accelerates the combustion process Keywords : Briquet, Biomass, Sawdust

## PENDAHULUAN
Dari  aspek  ketersediaan  energi,  Indonesia merupakan  negara  yang  kaya  dengan  sumber  daya energi baik energi yang bersifat unrenewabel resources maupun  yang  bersifat renewabe  resources .  Namun demikian, eksplorasi sumber daya energi lebih banyak difokuskan pada energi fosil yang bersifat unrenewable resources ,  sedangkan  energi  yang  bersifat renewable relatif  belum  banyak  dimanfaatkan.  Kondisi  ini menyebabkan  ketersediaan  energi  fosil,  khususnya minyak mentah, semakin langka yang menyebabkan Indonesia  saat  ini  menjadi  net  importir  minyak mentah dan produk-produk turunannya.
Dari  aspek  konsumsi  menunjukkan  bahwa Konsumsi  energi  final  Indonesia  terus  mengalami kenaikan  seiring  dengan  semakin  meningkatnya
kegiatan  ekonomi  di  semua  sektor  baik  industri, transportasi,  rumah  tangga  dan  komersial.  Dengan kenaikan  rata-rata  per  tahun  6,80  persen  selama periode tahun 2007 hingga 2011, konsumsi energi final Indonesia  pada  tahun  2011  mencapai  834,72  juta BBM  (tanpa  biomasa).  Menurut  jenis  energi  pada tahun  2011,  konsumsi  energi  BBM  (52,0%,) merupakan konsumsi energi tertinggi yang diikuti oleh batubara (17,3%), gas alam (14,5%), listrik (11,7%), dan LPG (4,4%).
Salah satu potensi pemanfaat biomassa yang bisa  dilakukan  diindonesia  adalah  pemanfaatan limbah  serbuk  gergaji  kayu  bayam  menjadi  bahan bakar  briket.  Untuk  limbah  Serbuk  Gergaji  kayu berdasarkan data nasional BPS tahun 2006, produksi serbuk gergaji kayu di  Indonesia sebesar 679.247 m 3 dengan densitas 600 kg/m 3 maka didapat 407.548,2 ton .  Jika  dari  kayu  yang  tersedia  tedapat  40%  yang
menjadi  limbah  serbuk  gergaji,  maka  akan  didapat potensi  pembuatan  briket  sebesar  163.319,28 ton/tahun.  Berdasarkan  data  tersebut,  diperoleh sebuah  kesimpulan  bahwa  Indonesia  dengan banyaknya potensi limbah tongkol jagung dan serbuk gergaji sangat layak dimanfaatkan untuk pembuatan bahan  bakar  alternatif  berupa  briket  dengan  tujuan untuk mengurangi pemakaian konsumsi bahan bakar tak terbarukan.
Menurut Teguh  Wikan  Widodo,  dkk bahwa ada  beberapa  kendala  dalam  pengembangan  energi terbarukan  adalah  ketersediaan  bahan,  keamanan supply ,  harga,  kemudahan  penanganan  dan penggunaannya.  Faktor-faktor  eksternal  seperti pengembangan  teknologi,  subsidi,  isu-isu  lingkungan dan perundang-undangan memainkan peranan dalam pengembangan energi terbarukan. Dengan mempertimbangkan  potensi  limbah  pertanian  dan penggunaannya  di  pedesaan,  penelitian-penelitian energi  terbarukan  dalam  hal  pengelolaan  konservasi energi dan penggunaan secara efisien adalah penting untuk  dilakukan  untuk  mendukung  pembangunan pertanian berkelanjutan.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  menggunakan  metode  pirolisis  untuk menghasilkan  arang  yang  digunakan  sebagai  bahan baku pembuatan briket. Bahan baku yang digunakan yaitu batubara dan serbuk gergaji.

## Proses Pirolisis :
Sebanyak 2 kg bahan dimasukkan kedalam reaktor alat  pirolisis.  Lalu,  meraangkai  alat  pirolisis  dan menyalakan pompa kondensor. Alat pirolisis tersebut dihubungkan  dengan  gas  LPG  sebagai  bahan  bakar kemudian  suhu  alat  diatur  pada  400 0 C.  Ketika  suhu karbonasi tercapai, bahan yang dikarbonasikan tetap dilakukan pemanasan ( Holding Time )  selama 1 Jam. Setelah proses pirolisis selesai, alat didinginkan hingga suhu ruang dan arang yang terbentuk dikeluarkan dari reaktor. Arang hasil karbonasi kemudian digerus dan diayak  pada  ukuran  yang  diinginkan.  Arang  inilah yang akan dijadikan sebagai bahan baku briket.

## Proses pencetakan briket :
Adonan  briket  yang  telah  dicampur  dengan  perekat dimasukkan  ke  dalam  moulding  cetakan,  sehingga memenuhi  seluruh  rongga  silinder  cetakan,  volume adonan briket, seperti halnya volume silinder cetakan. Adonan  kemudian  dipadatkan,  sehingga  permukaan atas  adonan  briket  sama  tinggi  dengan  permukaan bagian  atas  cetakan.  Mengatur  Meja  cetakan  briket hingga  bagian  pin  pengepres  tepat  berada  dibagian tengah  silinder  rongga  cetakan  briket.  Kedudukan meja cetakan dikuncikan pada posisi yang seharusnya. Tuas cetakan briket kemudian ditekan, sehingga pin pencetak menekan seluruh permukaan adonan briket dengan  kepadatan  pada  tekanan  300  kg/cm 2 . Mengeluarkan  briket  yang  telah  selesai  dicetak, simpan  pada  loyang  dan  siap  untuk      dikeringkan. Briket kering kemudian diuji sesuai dengan SNI.

## Tabel 1. Sifat fisik dan kimia briket arang  berbagai Negara
Sumber : Litbang Kehutanan, 1994
Sifat Jepang  Amerika  Inggris Indonesia Kadar air (%) 6-8 6,2 3,6 7,57 Kadar abu (%) 3-6 8,3 5,9 5,51 Kadar Zat terbang (%) 15-30 19-28 16,4 16,14 Kadar karbon teriakat % 60-80 60 75,3 78,35 Kerapatan (g/cm 3 ) 10-12 1 0,48 0,4407 Nilai Kalor ((kal/gr) 6.000- 7.000 6.230 7.289 6.914,11
Variabel penelitian yang digunakan yaitu : Tabel 2. Perbandingan Massa Batubara dan Serbuk Gergaji Kayu Bayam  (satuan % massa)
Batubara Serbuk Gergaji 80 20 70 30 60 40 50 50 25 75 0 100
Untuk  mengetahui  kualitas  briket  dilakukan pengujian Proximate (Kadar moisture, kadar Volatil matter, fixed carbon dan  kadar abu) dan Ultimate (kadar  kalor  dan  kadar  sulfur)  serta  analisa ekperimental yaitu uji laju pembakaran.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Analisa Moisture/air sebagai fungsi perbandingan bahan baku briket batubara dan serbuk gergaji.
Berdasarkan  grafik  1  terlihat  bahwa  proses pirolisis dapat menurunkan kadar air. Penurunan ini disebabkan  proses  penguapan  air  selama  proses pirolisis  yang  terkondesasi  bersama  asap  cair.  Jika ditinjau  dari  suhu  pirolisis  pada  suhu  400 0 C seharusnya keseluruhan air sudah menguap namun pada kenyataannya masih ada air yang tersisa, hal ini  disebabkan  adannya  air  yang  terserap  kembali dari udara saat proses penyimpanan arang.
Gambar 1. Perbandingan  kadar  Moisture/air bahan baku briket sebelum dan setelah pirolisis.
2. Analisa  Kadar  Ash/Abu  bahan  batubara  dan serbuk gergaji.
Dari  gambar  dibawah  terlihat  jika  kadar abu  semakin  berkurang  dengan  bertambahnya massa serbuk gergaji. Hal ini dimungkinkan karena pengaruh  dari  bahan  baku  dan  juga  banyak dipengaruhi  oleh  kesempurnaan  dalam  proses pirolisis. Jika ditinjau dari nilai kalori, semakin kecil kadar  abu  maka  nilai  kalori  semakin  tinggi.  Dari hasil  penelitian  diketahui  jika  nilai  kalori  serbuk gergaji lebih tinggi dari batubara sehingga memiliki kadar abu yang kecil walaupun perbedaan nilai yang kalori yang tidak signifikan.
Gambar 2. Kadar abu pada berbagai perbandingan Massa serbuk gergaji dan batubara
3. Analisa Volatil Matter sebagai fungsi perbandingan bahan batubara dan serbuk gergaji sebelum dan setelah pirolisis.
Pada  gambar  3  terlihat  jelas  adanya penuruanan nilai volatile matter yang terjadi akibat adanya  pirolisis  baik  untuk  batu  bara  maupun serbuk geregaji.
0 20 40 60 80 100 120 1 2 Batubara Serbuk Gergaji
3.6 3.7 3.8 3.9 4 4.1 4.2 0 20 40 60 80 100 % a bu Perbandingan
Gambar    3. Perbandingan  kadar  Volatil  Matter batubara dan serbuk gergaji sebelum(1) dan setelah pirolisis (2).
4. Analisa Fixed Karbon
Kadar  karbon  terikat (Fixed  Carbon) adalah fraksi karbon (C) yang terikat didalam briket arang selain fraksi air, abu dan volatil matter . Nilai kadar karbon terikat diperoleh melalui perhitungan berat sampel (100%) dikurangi dengan jumlah kadar air,  kadar  abu  dan  kadar volatil  matter .  Dari  hasil perhitungan  diperoleh  kadar fixed  carbon pada serbuk  gergaji  lebih  besar  dibandingkan  pada batubara.
5. Nilai  kalori  briket  sebagai  fungsi  campuran batubara-biomassa
Gambar 4. Perbandingan  nilai  kalori  (kal/gr) dengan campuran batubara-biomassa
Dari grafik diatas terlihat bahwa nilai kalor briket  akan  semakin  tinggi  seiring  dengan berkurangnya  komposisi  batubara.  Dengan  nilai
kalori  tertinggi dari hasil pirolisis  limbah  biomassa serbuk gergaji yaitu 6603,4 kal/gr.
Penurunan nilai kalori ini disebabkan kadar karbon  tetap  biomassa  serbuk  gergaji  lebih  tinggi dari  batubara.  Selain  itu,  pada  biomassa  serbuk gergaji  terdapat  komponen  karbon  terikat  dalam bentuk  senyawa  kimia  yaitu  karbohidrat  dan selulosa.  Dengan  perbedaan  komposisi  kimia batubara  dengan  biomassa  serbuk  gergaji  tersebut jelas menunjukkan bahwa kandungan arang karbon serbuk  gergaji  lebih  tinggi  dari  batubara, menyebabkan  nilai  kalor  batubara  juga  lebih rendah.

## 6. Analisis Total Sulfur
Hasil analisa ultimate batubara dan tongkol jagung diperoleh data perhitungan nilai sulfur pada perbandingan batubara dan biomassa dapat dilihat pada tabel berikut :
Dari  grafik  diperoleh  bahwa  kadar  sulfur batubara  yang  tinggi  dapat  diturunkan  dengan melakukan  pencampuran  batubara  dan  biomassa serbuk gergaji dimana kadar sulfur yang memenuhi kriteria  (SNI)  yaitu  pada  perbandingan  batubara dan biomassa serbuk gergaji (25 : 75) dimana kadar sulfur <1%.
Gambar 5. Perbandingan kadar sulfur batubara dan serbuk gergaji pada berbagai perbandingan.

## 7. Analisa Laju Pembakaran Briket Batubara dan Serbuk Gergaji
Dari  gambar  terlihat  bahwa  biomassa serbuk  gergaji  sangat  mempengaruhi  kecepatan pembakaran  briket.  Makin  tinggi  kandungan biomassa  pada  campuran  briket  batubara  dan tongkol jagung maka maka kecepatan pembakarannya  semakin  cepat.  Dan  sebaliknhya jika kandungan batubara semakin besar maka laju
0 100 200 300 400 500 600 700 1 2 Batubara Serbuk Gergaji
6600 6600.5 6601 6601.5 6602 6602.5 6603 6603.5 6604 0 50 100 ni la i K al or (K al /g r) Perbandingan 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 20 40 60 80 100 % Sul fur Perbandingan
pembakaran  briket  semakin  lambat.  Hal  ini disebabkan  karena  densitas  briket  menjadi  lebih tinggi sehingga porositas menjadi lebih rendah dan fungsi oksigen menjadi terhambat porositas menjadi lebih rendah dan fungsi oksigen menjadi terhambat.
Batubara : Serbuk Gergaji, T1 (100:0), T2 (75:25), T3 (60:40),T4(50:50), T5(40:60), T6(25:75),
T7(0:100).
Gambar 6. Hubungan
temperatur pembakaran  sebagai  fungsi  waktu  terhadap  laju pembakaran briket campuran batubara dan serbuk gergaji.

## KESIMPULAN
Setelah  melakukan  penelitian  tentang produksi  bahan  bakar  alternatif  briket  dari  bahan batubara menggunakan aditif tongkol jagung dapat ditarik sebuah kesimpulan sebagai berikut :
1. Pirolisis  dapat  meningkatkan  nilai  kalori batubara  dan  tongkol  jagung.  Nilai  kalori setelah pirolisis yaitu batubara 6600 kal/gr dan tongkol jagung 6603,4 kal/gr. Dilihat dari nilai kalori  yang  diperoleh,  maka  biomassa  tongkol jagung  bukan  hanya  berfungsi  sebagai  aditif namun bisa dijadikan sebagai briket yang sesuai dengan standar SNI yaitu minimal 5000 kal/gr.
2. Kadar sulfur pada batubara yang relatif cukup tinggi bisa diturunkan dengan cara mencampur batubara  dan  biomassa  dimana  dari  hasil
simulasi  perhitungan  kadar  sulfur  diperoleh perbandingan batubara : biomassa (25 : 75) yang sesuai  dengan  stadar  SNI  yaitu  0,9880  % (dibawah 1%).

## DAFTAR PUSTAKA
Aladin Mustamin, Andi dan Mahfud ,. 2010. Sumber Daya Alam Batubara. Cetakan I, Penerbit Lubuk Bandung.
Alfiany,  Herlin.  Syaiful  Bahri  dan  Nurakhirawati, 2013. Kajian Penggunaan Arang Aktif Tongkol Jagung  Sebagai  Adsorben  Logam  Pb  Dengan Beberapa  Aktivator  Asam .  Jurnal  Natural Science Vol.2(3):75-86.
Danarto,Y.C.,  Prasetyo  Budi  Utomo  dan  Ferry Sasmita,  2010, Pirolisis  Limbah  Serbuk  Kayu dengan Katalisator Zeolit . ISSN 1693 – 4393. Ismul Hadi, Arif. Refrizon dan Erlena Susanti, 2012. Analisis  Kualitas  Batubara  Berdasarkan  Nilai HGI  Dengan  Standar  ASTM.  SIMETR., Jurnal Ilmu Fisika Indonesia. Volume 1 Nomor 1(D).
Komariah, Wukan Erna, 2012. Peningkatan kuliatas batubara  Indonesia  peringkat  rendah  melalui penghilang moisture dengan pemanasan gelombang mikro”FT.UI . Maryono,  Sudding  dan  Rahmawati,  2013. Pembuatan  dan  Analisis  Mutu  Briket  Arang Tempurung Kelapa Ditinjau dari Kadar Kanji .
Jurnal Chemical Vo/. 14 Nomor 1.  74 – 83. Mitchual, SJ. Frimpong-Mensah K., Darkwa N. A.,
2014. Evaluation  of  Fuel  Properties  of  Six Tropical  Hardwood  Timber  Species  for Briquettes, Geological and Geophysical
Engineering . Vol:8, No:7.
Pratama  Puspitasari  Dyah,  2006. Adsorpsi Surfaktan  Anionik  Pada  Berbagai  pH Menggunakan Karbon Aktif Termodifikasi Zink Klorida . Institut Pertanian Bogor. Puji Hartanto, Feri dan Fathul Alim,
, Optimalisasi  Kondisi  Operasi  Pirolisis Sekam Padi Untuk Menghasilkan Bahan Bakar Briket Biorang Sebagai Bahan Bakar Alternatif . Universitas Diponegoro.
Ratnasari, Fera. 2011. Pengolahan Cangkang Kelapa Sawit Dengan Teknik Pirolisis Untuk Produksi Bio-Oil. Universitas Diponegoro.
0 100 200 300 400 500 600 700 0 5 10 15 20 25 30 35 40 55 50 55 60 Suhu ( 0 C) Waktu (menit)
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7
Setiawan  Agung,  Okvi  Andrio  dan  Pamilia Coniwanti,
2012. Pengaruh Komposisi Pembuatan  Biobriket  Dari  Campuran  Kulit Kacang  Dan  Serbuk  Gergaji  Terhadap  Nilai Pembakaran , Jurnal Teknik Kimia No. 2, Vol.
18.
Sholichah,  Enny  dan  Nok  Afifah.  2011. Studi Banding Penggunaan Pelarut Air dan Asap Cair Terhadap Mutu Briket Arang Tongkol Jangung. Balai  Besar  Pengembangan  Teknologi  Tepat Guna . LIPI. ISSN:2089-3582. Wikan Widodo, Teguh,. Asari. A.,  Ana N.dan Elita, R. . Bio  Energi  Berbasis  Jagung  dan Pemanfaatan
Limbahnya . Balai Besar Pengembangan Mekanisasi  Pertanian Serpong Badan  Litbang  Pertanian,  Departemen Pertanian.
Yudanto  Angga,  Kartika  kusumaningrum.  2009 “pembuatan  briket  bioarang  dari  arang  serbuk gergaji  kayu  jati ”  Jurusan  Teknik  Kimia, UNDIP.