## Pengaruh Karbonisasi Terhadap Karakteristik Tempurung Kelapa Berdasarkan Uji Proksimat Dan Nilai Kalor
Alieftiyani Paramita Gobel 1,a) , A.Taufik Arief 1)
1) Jurusan Teknik Pertambangan, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya Jl. Raya Palembang-Prabumulih Km. 32 Indralaya, Sumatera Selatan (30662)
a) e-mail: alieftiyani@ft.unsri.ac.id

## ABSTRAK
Pemanfaatan  biomassa  seperti  tempurung  kelapa  telah  banyak  dimanfaatkan  sebagai  energi  alternatif  dengan meningkatan kualitas tempurung kelapa menjadi arang dengan proses karbonisasi. Proses karbonisasi dilakukan untuk meningkatkan mutu tempurung kelapa dengan mengurangi kadar air dan meningkatkan nilai kalor. Sehingga, penelitian ini  memiliki  tujuan  untuk  menganalisis  karakteristik  tempurung  kelapa  dan  arang  tempurung  kelapa  yang  telah dikarbonisasi sebagai persyaratan teknis untuk digunakan sebagai bahan bakar padat.  Metodologi penelitian dilakukan dengan  tiga  tahap  yaitu  proses  preparasi,  karbonisasi  dan  pengujian  laboratorium.  Analisis  terhadap  karakteristik tempurung  kelapa  dan  arang  tempurung  kelapa  agar  memenuhi  persyaratan  teknis  yaitu  SNI  01-6235-2000  dan PERMEN  ESDM  NO.47  Tahun  2006  untuk  dijadikan  bahan  bakar  padat  biobriket.  Proses  preparasi  dilakukan  pada tempurung kelapa murni sedangkan proses karbonisasi dilakukan pembakaran tempurung kelapa dengan sedikit kontak udara  hingga  menjadi  arang.  Selanjutnya  pengujian  laboratorium  meliputi  analisis  proksimat  dan  nilai  kalor  pada tempurung  kelapa  dan  arang  tempurung  kelapa.  Hasil  pengujian  laboratorium  menunjukkan  bahwa  karakteristik tempurung kelapa pada beberapa parameter seperti kadar air dan volatile matter masih tinggi sehingga mempengaruhi rendahnya  kandungan  karbon  dan  nilai  kalor  yaitu  2114.22  cal/gr.  Sebaliknya,  karakteristik  arang  tempurung  kelapa pada  parameter  seperti  kadar  air  dan volatile  matter persentasenya  menurun  dan  kandungan  karbon  dan  nilai  kalor meningkat  menjadi  3716.32  cal/gr.  Oleh  karena  itu,  dapat  disimpulkan  bahwa  tempurung  kelapa  belum  memenuhi persyaratan teknis sedangkan setelah dilakukan modifikasi dengan proses karbonisasi menjadi arang tempurung kelapa kadar  air,  kadar  abu  dan  kadar  zat  terbang  menurun  mempengaruhi  persentase  kadar  karbon  dan  nilai  kalor  yang meningkat.
Kata kunci: energi alternatif, karbonisasi, tempurung kelapa, uji proksimat

## ABSTRACT
The carbonization method has been widely utilized to improve the quality of biomass such as coconut shells for use as alternative energy. By lowering the water content and boosting the calorific value of coconut shells, the carbonization procedure  improves  their  quality.  As  a  result,  the  goal of  this  study  is  to  examine  the  features  of  carbonized  coconut shell  and  coconut  shell  charcoal  as  technical  requirements  for  usage  as  solid  fuels.  The  preparation  process, carbonization, and laboratory testing were all part of the research approach. Analysis of the properties of coconut shell and coconut shell charcoal in order to meet the technical standards of SNI 01-6235-2000 and PERMEN ESDM NO. 47 of  2006  for  use  as  solid  fuel  biobriquettes.  The  preparation  process  is  carried  out  on  pure  coconut  shells  while  the carbonization  process  is  carried  out  by  burning  coconut  shells  with  a  little  air  contact  to  become  charcoal. Furthermore,  laboratory  testing  includes  proximate  analysis  and  calorific  value  of  coconut  shell  and  coconut  shell charcoal. The results of laboratory tests showed that the characteristics of coconut shells on several parameters such as water content and volatile matter were still high, thus affecting the low carbon content and calorific value of 2114.22 cal/gr.  On  the  other  hand,  the  characteristics  of  coconut  shell  charcoal  on  parameters  such  as  moisture  content  and volatile matter percentage decreased and the carbon content and calorific value increased to 3716.32 cal/gr. Therefore, it  can  be  concluded  that  the  coconut  shell  has  not  met  the  technical  requirements,  while  after  being  modified  by  the carbonization  process  into  coconut  shell  charcoal,  the  water  content,  ash  content  and  volatile  content  decreased affecting the percentage of carbon content and increased calorific value.
Keywords: alternative energy, carbonization, coconut shell, proximate test
JMEL, Volume 5 Nomor 1, 2021

## I. PENDAHULUAN
Batubara sebagai energi fosil saat ini diklasifikasikan sebagai energi yang tidak dapat diperbaharui. Adanya eksploitasi besar-besaran  terhadap  komoditas  batubara  demi  pemenuhan  energi  secara  global  mengakibatkan  ketersediaan cadangan  batubara  semakin  berkurang.  Pada  penelitian  sebelumnya  menunjukkan  bahwa  peningkatan  penggunaan energi  dunia  sebesar  13,5  miliar  ton  sebanding  dengan  penggunaan  minyak  yaitu  dikisaran  565  EJ  (exajoule)  dan jumlah  tersebut  meningkat  rata-rata  1,7%  per  tahun  pada  tahun  2017  (Diji,  2013).  Melihat  kondisi  ini,  maka  perlu inovasi  dalam  pemanfaatan  Energi  Baru  dan  Terbarukan  (EBT)  dalam  pemenuhan  energi  secara  global.  Peningkatan pemanfaatan  energi  terbarukan  perlu  dilakukan  sehingga  angka  19,3%  pemanfaata  EBT  saat  ini  meningkat  secara global. Matahari, angin, air, biomassa, panas bumi adalah sumber penting energi terbarukan (BP UK, 2018). Biomassa dapat berupa produk sisa hasil hutan dan pabrik, pertanian, peternakan, tumbuhan  air, sampah kota dan industri (Esmar, 2011).  Berbagai  inovasi  mengenai  perkembangan  Energi  Baru  dan  Terbarukan  (EBT)  dari  biomassa  telah  banyak dilakukan seperti pembuatan biobriket dari limbah kayu, sampah, bambu, sekam padi, sekam serbuk gergaji, tempurung kelapa, tempurung kelapa sawit dan kulit kacang.
Penggunaan  biomassa  secara  langsung  sebagai  bahan  bakar  belum  efisien  dan  efektif  dalam  menghasilkan  panas. Biomassa  memiliki  nilai  kalor  sebesar  3000  kalori  sedangkan  bioarang  memiliki  nilai  kalor  mencapai  5000  kalori (Siahaan dkk, 2013). Oleh karena itu, upaya peningkatan kualitas tempurung kelapa sebagai biomassa dilakukan dengan proses  pengarangan.  Pengarangan  biomassa  agar  menghasilkan  bioarang  terbagi  menjadi  dua  cara,  yaitu:  karbonisasi dan  pirolisis.  Pengarangan  tanpa  oksigen  (pirolisis)  dilakukan  dengan  memberikan  temperatur  tinggi  tanpa  udara (oksigen),  sehingga  terjadi  proses  dekomposisi  dengan  penyerderhanaan  senyawa  menjadi  molekul-molekul.  Proses karbonisasi  dibagi  atas  empat  tahap  beradasarkan  kenaikan  suhu,  yaitu:  a)  Suhu  100-105°C  terjadi  proses  penguapan air,  b)  Suhu  200-240°C  terjadi  proses  dekomposisi  hemiselulosa  dan  selulosa  menjadi  larutan  piroglinat,  proses depolimerisasi dan pemutusan ikatan C – O dan C – C serta penguraian lignin menghasilkan tar pada suhu 240-400°C, c)  saat  di  suhu  <  400  °C  terjadi  pembentukan  perlapisan  aromatik  dan  penguraian  lignin  yang  terjadi  hingga  suhu 500°C,  d)  proses  pembesaran  luas  permukaan  arang  pada  suhu  600°C  dan  selanjutnya  dapat  terbentuk  arang  aktif dengan proses pemurnian mencapai suhu 1000°C (Rahman, 2011).
Arang tempurung kelapa menjadi bahan baku utama pembuatan berbagai jenis produk yang bernilai jual tinggi berupa briket  tempurung  kelapa.  Berbagai  hal  menarik  yang  menjadi  alasan  arang  tempurung  kelapa  sebagai  bahan  bakar alternatif  biobriket  harus  dikembangkan  antara  lain  :  (a)  bahan  baku  biobriket  relatif  mudah  didapat  dan  murah,  (b) biobriket mempunyai nilai kalor yang cukup, (c) biobriket bersifat ramah lingkungan, dan (d) biobriket mudah dibuat dengan  teknologi  sederhana.  Penggunaan  arang  tempurung  kelapa  dijadikan  biobriket  karena  memiliki  unsur  karbon yang  tinggi  sehingga  dapat  dijadikan  bahan  bakar.  Berdasarkan  penelitian  Bledzki,  dkk  (2010)  di  dalam  Esmar  Budi (2011)  sebelumnya  menunjukkan  bahwa  tempurung  kelapa  secara  kimia  mengandung  selulosa  (34%),  hemiselulosa (21%) dan lignin (27%) sedangkan secara unsur mengandung 74,3% C, 21,9% O, 0,2% Si, 1,4% K, 0,5% S dan 1,7% P (Esmar, 2011).
Penelitian  sebelumnya  telah  dibahas  mengenai  upaya  peningkatan  kualitas  biomassa  dengan  proses  karbonisasi diantaranya  oleh  M.  Tirono  dan  Ali  Sabit  (2011)  yang  melakukan  analisis  pengaruh  suhu  terhadap  nilai  kalor tempurung kelapa menyatakan bahwa temperatur pengarangan memberikan peningkatan nilai kalor. Hal ini ditunjukkan dengan  waktu  pemanasan  selama  90  menit  dengan  variasi  temperatur.  Penelitian  tersebut  menunjukkan  hasil  bahwa pada temperatur 200˚C, perolehan nilai kalor terkecil sebesar 5238,009 kal dan pada temperatur 550˚C perolehan nilai kalor tertinggi sebesar 8142,685 kal. Penelitian serupa juga pernah dilakukan oleh Satriyani Siahaan, dkk (2013) yang menganalisis  temperatur  optimum  dan  lamanya  proses  karbonisasi  arang  dari  sekam  padi.  Berdasarkan  uji  proksimat yang  dilakukan  menunjukkan  bahwa  suhu  400°C  selama  120  menit  merupakan  kondisi  optimum  pengarangan  sekam padi.  Penelitian  yang  sama  juga  pernah  dilakukan  Erwin  Junary,  dkk  (2015)  yang  menganalisis  pengaruh  temperatur dan  lamanya karbonisasi  mempengaruhi  nilai  kalor  arang pelepah  aren.  Temperatur  dan  lamanya  proses  pengarangan dapat mengurangi kadar air dan volatil matter (VM), tetapi tidak berlaku pada kadar abu. Temperatur optimum untuk pengarangan  pelepah  aren  adalah  350°C  selama  120  menit  dan  perolehan  nilai  kalor  sebesar  8611,2581  kal/g  (Erwin dkk, 2015).
Berdasarkan penelitian sebelumnya yang telah dilakukan maka untuk mencapai karakteristik dan kualitas arang sebagai bahan baku biobriket sesuai SNI No. 1/6235/2000 diperlukan modifikasi tempurung kelapa. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan menganalisis karakteristik tempurung kelapa dan arang tempurung kelapa yang telah dikarbonisasi sebagai persyaratan  teknis  untuk  digunakan  sebagai  bahan  bakar  padat.  Perbedaan  penelitian  ini  dengan  sebelumnya  yaitu adanya  perbedaan  jumlah  tempurung  kelapa  pada  proses  karbonisasi  yang  akan  mempengaruhi  waktu  pengarangan. Pada  penelitian ini,  proses karbonisasi menggunakan tempurung kelapa dengan  jumlah banyak yaitu 100 kg sehingga proses  karbonisasi  memerlukan  waktu  yang  lama  yaitu  ±12  jam  dengan  tujuan  agar  proses  karbonisasi  terjadi  secara merata. Selain itu, pada pengambilan sampel uji pada drum pengarangan juga mempengaruhi hasil analisis. Oleh karena itu,  pengambilan  sampel  uji  terbagi  atas  3  bagian  yaitu  bagian  atas,  tengah  dan  bawah.  Perlakuan  ini  bertujuan mengetahui  keberhasilan  proses  karbonisasi  secara  menyeluruh  pada  tempurung  kelapa  di  drum  pengarangan konvensional.

## II. METODE PENELITIAN
Metode penelitian menggunakan metode eksperimen dengan 2 (dua) tahap yaitu tahap pembuatan dan tahap pengujian di  laboratorium  Teknik  Kimia  Politeknik  Sriwijaya.  Bahan  baku tempurung  kelapa  pada  penelitian  ini  diperoleh  dari limbah tempurung kelapa tanpa mengetahui umur dan jenis kelapa. Peralatan yang digunakan pada penelitian ini antara lain drum pengarangan, karung goni, timbangan, terpal, sikat kawat, pipa besi dan korek api. Tempurung kelapa yang diperoleh  sebagian  besar  telah  terkontaminasi  oleh  air,  sehingga  untuk  mengurangi  air  tersebut  dilakukan  proses penjemuran. Proses penjemuran dipengaruhi oleh cuaca. Pada cuaca panas penjemuran dapat dilakukan selama 2-3 hari. Setelah  dilakukan  penjemuran,  tempurung  kelapa  dibersihkan  dari  pengotornya.  Proses  analisis  dilakukan  mengacu kepada data primer dan data sekunder sebagai berikut:
a) Data primer terdiri dari hasil pengujian proksimat dan nilai kalor tempurung kelapa dan arang tempurung kelapa.
b) Data  sekunder  berupa  studi  literatur  seperti  buku  dan  beberapa  jurnal  mengenai  biobriket  dari  berbagai  jenis biomassa, standar briket menurut SNI 01-6235-2000 dan PERMEN ESDM No. 47 Tahun 2006 tentang Pedoman Pembuatan dan Pemanfaatan Briket Batubara dan Bahan Bakar Padat Berbasis Batubara.

## 2.1 Tahap Karbonisasi
Tahap  ini  dilakukan  untuk  mendapatkan  arang  tempurung  kelapa  dengan  proses  pembakaran  sedikit  udara.  Proses karbonisasi menggunakan drum plat besi yang dimodifikasi sebagai tungku karbonisasi. Proses ini dilakukan selama 12 jam  hingga  tempurung  kelapa  menjadi  arang.  Penentuan  waktu  pengarangan  selama  12  jam  ini  dilakukan  dengan mempertimbangkan jumlah tempurung kelapa yang banyak dalam satu kali proses pengarangan pada penelitian ini yaitu 100  kg  dan  penerapan  metode  karbonisasi  yang  konvensional.  Dengan  waktu  tersebut,  proses  pengarangan  dapat mencapai  suhu  pembakaran  yang  merata  secara  keseluruhan  dan  arang  tempurung  yang  dihasilkan  sempurna  secara fisik. Secara fisik, arang yang terbakar berwarna hitam mengkilap secara keseluruhan dengan bentuk yang masih kokoh. Setelah  proses  pengarangan,  selanjutnya  dilakukan  pendinginan  selama  3-5  jam  dan  sampel  siap  dilakukan  tahap selanjutnya yaitu pengujian di laboratorium.

## 2.2 Tahap Pengujian Laboratorium
Setelah pembuatan arang tempurung selesai, kemudian dilanjutkan dengan proses pengujian di laboratorium.  Sebelum dilakukan  pengujian,  sampel  diambil  dari  drum  pengarangan  dibagi  menjadi  3  bagian  yaitu  atas,  tengah  dan  bawah. Tahapan pengujian yang dilakukan yaitu pengujian proksimat (kandungan air, kandungan zat terbang, kandungan abu, kandungan karbon) dan kalori. Sampel di uji di laboratorium sebanyak 10 sampel dengan pembagian sebanyak 1 (satu) sampel uji Tempurung Kelapa (TK), Arang Tempurung Kelapa Atas (ATK 1), Arang Tempurung Kelapa Tengah (ATK 2) dan Arang Tempurung Kelapa Bawah (ATK 3) masing-masing ATK sebanyak 3 sampel uji. Adapun parameter yang dilakukan pengujian sebagai berikut:
a. Analisis nilai kalor berdasarkan ASTM D5865-13; b. Analisis kandungan air berdasarkan ASTM D3302-12;
c. Analisis volatile matters dan kadar abu berdasarkan ASTM D3175-11;
d. Analisis fixed carbon berdasarkan ASTM D5142; e. Analisis kadar abu berdasarkan ASTM D-3174-12.

## 2.3 Tahap Analisis
Adapun  metode  analisis  pada  penelitian  ini  menggunakan  metode  dekriptif  berdasarkan  hasil  laboratorium  dengan mengetahui  pengaruh  karbonisasi  terhadap  karakteristik  arang  tempurung  kelapa.  Mekanisme  penelitian  ini  akan dijelaskan lebih lanjut pada Gambar 1.

## Gambar 1. Mekanisme Penelitian
Karakteristik dan kualitas dari arang tempurung kelapa dapat dianalisis secara fisik dan kimia di laboratorium. Hal ini bertujuan  untuk  mengetahui  kualitas  arang  secara  langsung  berdasarkan  sifat  fisik  sedangkan  analisis  secara  kimia bertujuan  untuk  diketahui  kandungan  zat  yang  terdapat  di  dalam  tempurung  kelapa  dan  arang  tempurung  kelapa. Adapun  parameter  pengujian  untuk  dilakukan  analisis  kimia  yaitu  pengujain  proksimat  dan  nilai  kalor.  Tujuan pengujian proksimat adalah untuk mengetahui kandungan pada tempurung kelapa dan arang tempurung kelapa meliputi kandungan air, zat terbang, kandungan abu dan kandungan karbon tertambat. Adanya kandungan air dan abu dapat akan mempengaruhi  nilai  kalor  dari  arang  dengan  acuan  bahwa  peningkatan  kandungan  air  dan  abu  berbanding  terbalik dengan  perolehan  nilai  kalori.  Demikian  pula  kandungan  zat  terbang  (volatile  matter)  merupakan  salah  satu  pengotor yang dapat menyebabkan arang terbakar dengan sendiri (self burning) karena zat terbang ini memiliki sifat gas seperti hidrogen, karbon monoksida dan gas metan.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Karakteristik Tempurung Kelapa
Ditinjau dari hasil pengujian laboratorium  dengan uji proksimat dan nilai kalori maka  karakteristik tempurung kelapa belum mencapai persyaratan teknis sebagai bahan bakar padat. Parameter seperti kandungan air, kadar abu, zat terbang masih sangat tinggi sehingga mempengaruhi saat proses pembakaran yang tidak efektif dan efisien dari aspek teknis dan lingkungan. Berdasarkan hasil pengujian menunjukkan bahwa tempurung kelapa masih banyak mengandung air sebesar 15,67% sehingga belum dapat memenuhi persyaratan teknis menurut SNI 01-6235-2000 yaitu ≤8% (Tabel 1).
Tabel 1. Hasil Pengujian Tempurung Kelapa dan Arang Tempurung Kelapa di Laboratorium
No Sampel Parameter Pengujian IM Ash VM FC Kalori % % % % cal/gr 1 TK 15,67 3,75 67,43 19,23 2114,22 2 Arang TK 1 Arang TK 2 Arang TK 3 4,80 4,62 4,54 3,43 2,87 2, 75 51,49 47,35 43,78 31,39 35,12 39,84 3021,89 3483,18 3716, 32 Standar SNI 01-6235-2000 ≤ 8 ≤ 8 ≤ 15 ≥ 77 ≥ 5000 PERMEN  ESDM  No.  47  Tahun 2006 ≤ 15 ≤ 10 Sesuai bahan baku Sesuai bahan baku Min 4400
Kandungan  air  pada  tempurung  kelapa  yang  tinggi  secara  teknis  akan  menimbulkan  asap  pekat  berwarna  putih  saat proses  pembakaran  dikarenakan  terdapat  reaksi  karbon  monoksida  (CO)  dengan  turunan  alkohol  sehingga  akan menimbulkan  polusi  udara  sehingga  peningkatan  terhadap  infeksi  saluran  pernapasan  atas  (ISPA)  jika  digunakan sebagai bahan bakar padat secara langsung. Selain itu, kandungan air yang tinggi berpengaruh terhadap nilai kalor yang rendah sehingga menyulitkan saat proses penyalaan (Rahman, 2011).
Hasil pengujian kadar abu pada tempurung kelapa rendah yaitu 7,75%. Perolehan kadar abu yang rendah menunjukkan bahwa proses pembakaran arang tempurung kelapa secara sempurna dan sedikit mengandung bahan anorganik. Hasil ini pernah ditunjukkan dengan penelitian sebelumnya bahwa kadar abu yang semakin tinggi dipengaruhi oleh keterdapatan bahan  anorganik  pada  tempurung kelapa  seperti  silika  (SiO 2 ),  MgO dan  Fe 2 O 3 ,  AlF 3 ,  MgF 2 dan  Fe (Maryono,  2013). Selanjutnya  kandungan volatile  matter (VM)  yang  dihasilkan  sebesar  76,43%  masih  tinggi  perolehannya  dari  standar SNI  01-6235-2000  yaitu  maksimum  15%.  Kandungan  VM  yang  tinggi  menunjukkan  adanya  komposisi  kimia  dan komposisi  unsur  yang  menguap  pada  saat  pembakaran  suhu  tinggi.  Pada  umumnya,  proses  karbonisasi  dapat mengurangi  kandungan  zat  terbang  dengan pembakaran  tanpa  oksigen  tersebut  dapat  mengeliminasi  komposisi  kimia dan  komposisi  unsur  yang  termasuk  pada  komponen  zat  terbang  sehingga  hanya  menyisakan  unsur  karbon  di  dalam bahan (N. Iskandar dkk, 2019).
Adanya unsur karbon pada arang tempurung akan mempengaruhi nilai kalor.  Peningkatan kadar karbon menunjukkan banyaknya  material  padat  yang  dapat  terbakar  sebanding  dengan  perolehan  nilai  kalor  arang  tersebut.  Pernyataan  ini juga  pernah  ada  pada  penelitian  sebelumnya  bahwa  jika  kandungan  karbon  semakin  tinggi  maka  nilai  kalori  akan meningkat, sehingga meningkatkan kualitas bahan bakar (Saputro dkk, 2012). Pada penelitian ini, nilai kalor tempurung kelapa  masih  rendah  yaitu  2114,22cal/gr,  perolehan  ini  belum  sesuai  dengan  kriteria  bahan  bakar  padat  yaitu  ≥5000 cal/gr.

## 3.2 Pengaruh Karbonisasi Terhadap Karakteristik Arang Tempurung Kelapa
Upaya modifikasi dilakukan untuk menurunkan  kandungan air, kandungan abu dan VM sehingga dapat meningkatkan kandungan  karbon  dan  nilai  kalori  pada  tempurung  kelapa.  Proses  karbonisasi  diharapkan  dapat  meningkatkan karakteristik  tempurung  kelapa  menjadi  arang  yang  sesuai  dengan  persyaratan  teknis  bahan  bakar  padat.  Karbonisasi yang sempurna, secara fisik menghasilkan arang tempurung kelapa yang hitam pekat namun bentuk tempurung kelapa masih  dalam  bentuk  yang  utuh  (Gambar  2a).  Sebaliknya,  jika  karbonisasi  tidak  sempurna  maka  akan  menghasilkan arang tempurung kelapa yang berwarna hitam kecoklatan (Gambar 2b). Arang tempurung kelapa yang belum sempurna hasil karbonisasi tersebut mengandung kadar air yang tinggi, sehingga belum dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar padat  sebab  salah  satu  dampak  yang  dihasilkan  adalah  asap  yang  tebal.  Hal  ini  dipengaruhi  jumlah  panas  dan  udara (oksigen)  yang  ada  saat  karbonisasi.  Menurut  Sutiyono  (2002)  dalam  Tirono  (2011)  menyatakan  bahwa  karbonisasi
JMEL, Volume 5 Nomor 1, 2021
merupakan  cara  pengarangan biomassa  tanpa  oksigen  (O 2 ),  sehingga  kandungan volatile  matter berkurang  sedangkan kandungan karbon tetap karena karbon tidak ikut terbakar tanpa adanya oksigen (M. Tirono dan Ali, 2011).
(a)                                                       (b)
Gambar 2. (a) Hasil Karbonisasi Sempurna pada Tempurung Kelapa, (b) Hasil Karbonisasi Tidak Sempurna pada Tempurung Kelapa
Pada  Tabel  1  terlihat  bahwa  masing-masing  arang  tempurung  kelapa  memiliki  perbedaan  persentase  kandungan  pada pengujian  proksimat  dan  nilai  kalor.  Kandungan  proksimat  arang  tempurung  kelapa  seperti  kadar  air,  kadar  abu  dan volatile matter berkurang sedangkan kandungan  karbon meningkat. Peningkatan kandungan karbon sebanding dengan peningkatan  nilai  kalor.  Kesimpulan  ini  serupa  dengan  penelitian  yang  menyatakan  bahwa  proses  pengarangan bertujuan untuk memperoleh kadar karbon yang tinggi dan mengurangi kandungan zat volatile matter pada briket. Jika kadar karbon tinggi, maka nilai kalor meningkat (M Satmoko dkk, 2013).
Ditinjau  dari  Tabel  1  menunjukkan  perbedaan  persentase  yang  cukup  signifikan  pada  parameter  pengujian  (IM,  Ash, VM, FC dan Kalor) arang tempurung kelapa (TK) 1, 2 dan 3. Perbedaan ini terjadi dikarenakan penyebaran panas pada drum  karbonisasi  yang  belum  merata  secara  sempurna  sehingga  mempengaruhi  ikatan  kimia  pada  arang  tempurung walaupun secara fisik dapat terlihat sama. Hal ini sejalan dengan teori Keenan (1991) yaitu teori molekul kinetik yang menyatakan bahwa dengan adanya penambahan energi panas terhadap suatu zat, maka energi panas tersebut digunakan untuk  melepaskan  gaya  tarik  antar  partikel  maupun  antar  molekul.  Selain  itu,  perbedaan  penyerapan  panas  disetiap lapisan arang tempurung pada drum pengarangan juga mempengaruhi kualitas arang yang dihasilkan.
Hasil pengujian arang TK 1 memiliki kadar air yang lebih banyak yaitu 4,80% dibandingkan arang TK 2 dan arang TK 3 yaitu 4,62% dan 4,54%. Penurunan kadar air berhubungan langsung dengan tingkat pemanasan yang dipengaruhi oleh penyebaran suhu. Saat posisi arang terletak di bagian bawah drum pengarangan maka arang bagian bawah drum akan mendapatkan perlakuan panas yang lebih dominan dibandingkan dengan posisi arang yang berada di tengah maupun di atas. Perbedaan penurunan yang disebabkan oleh penyebaran panas  yang kurang merata  pada drum pengarangan juga ditunjukkan pada Tabel 1 terhadap kandungan abu dan  zat terbang pada masing masing arang TK1,2 dan 3. Penurunan kadar  abu  pada  TK  1,  2  dan  3  yaitu  3,87%,  2,75%  dan  2,43%  sedangkan  penurunan  pada  kadar  zat  terbang  (voltile matter)  pada  arang  TK  1,  2  dan  3  yaitu  51,49%,  47,35%  dan  43,78%.  Penyebaran  panas  pada  drum  pengarangan mempengaruhi penurunan kandungan abu dan kandungan zat terbang. Kondisi ini selaras dengan penelitian sebelumnya bahwa  peningkatan  temperatur  saat  karbonisasi  akan  mengurangi  kadar  zat  terbang  (D.  Purwanto,  2015).  Parameter yang  mempengaruhi  keberhasilan  proses  karbonisasi  adalah  lamanya  waktu  dan  suhu  saat  pengarangan,  sehingga peningkatan suhu dan waktu berbanding terbalik dengan perolehan VM yang semakin berkurang (Julham dkk, 2015).
Hal  sebaliknya  terlihat  pada  Tabel  1  dengan  kandungan  karbon  tertambat  (fixed  carbon)  dan  nilai  kalor  yang menunjukkan peningkatan kadar pada arang TK 1,2 dan 3. Peningkatan kadar karbon tertambat pada arang TK 1, 2 dan 3  menujukkan  perbedaan  dengan  selisih  3-4%  kadar  disetiap  bagian  yaitu  31,39%,  35,12%  dan  39,84%.  Perbedaan peningkatan nilai kalor juga ditunjukkan pada arang TK 1, 2 dan 3 yaitu masing masing 3021,89 cal/gr,  3483,18 cal/gr dan  3716,  32  cal/gr.  Peningkatan  nilai  kalor  berbanding  lurus  dengan  peningkatan  kandungan  karbon,  walaupun terdapat  perbedaan  nilai  kandungan  pada  masing-masing  arang  tempurung  kelapa.  Hasil  ini  selaras  dengan  penelitian sebelumnya  bahwa  peningkatan  kandungan  karbon  terikat  akan  sebanding  dengan  nilai,  sehingga  bahan  bakar  yang diperoleh  semakin  baik  (M.  Tirono  dan  Ali,  2011).  Perbedaan  kadar  karbon  dan  nilai  kalor  juga  dipengaruhi  oleh perbedaan penerimaan panas pada setiap bagian drum pengarangan.  Namun perolehan tersebut belum memenuhi batas minimum menurut SNI 01-6235-2000 yaitu kadar karbon ≥ 77% dan nilai kalor ≥ 5000 cal/gr.

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan  analisis  yang  telah  dilakukan  maka  dapat  disimpulkan  bahwa  tempurung  kelapa  belum  memenuhi persyaratan teknis sebagai bahan bakar padat dikarenakan parameter penentu kualitas seperti kandunganair, kandungan zat terbang masih tinggi, sehingga mempengaruhi rendahnya kandungan karbon dan nilai kalor. Oleh karena itu, setelah dilakukan  modifikasi  terhadap  tempurung  kelapa  dengan  proses  karbonisasi  menjadi  arang  tempurung  kelapa  maka beberapa  parameter  seperti  kandungan  air,  abu  dan  zat  terbang  menurun  sedangkan  nilai  karbon  dan  nilai  kalor meningkat. Berdasarkan analisis yang telah dilakukan bahwa nilai kalor meningkat dari 2114,22 cal/gr menjadi 3716,32 cal/gr.  Agar  arang  tempurung  kelapa  ini  dapat  dimanfaatkan  sebagai  bahan  bakar  padat  dalam  rumah  tangga  dan industri kecil perlu dimodifikasi menjadi biobriket dengan komposisi optimum menurut SNI 01-6235-2000. Selain itu, dalam penelitian ini perlu dilakukan pengembangan terhadap proses karbonisasi dengan desain drum pengarangan yang lebih  modern  dan  terkontrol  dengan  menambahkan  pengatur  suhu  dan  oksigen  sehingga  proses  karbonisasi  berhasil dengan sempurna.

## DAFTAR PUSTAKA
British  Petroleum  UK.  (2018).  (https://www.bp.com/en/global/corporate/energyeconomics/statistical-review-of-world- energy.html) diakses: 12 November 2020
Diji. (2013). Electricity Production From Biomass In Nigeria: Options, Prospects And Challenges. Advanced Materials Research , 824 , 444-450.
D. Purwanto. (2015). Pembuatan Briket Arang Tempurung Sawit dengan Perlakuan Waktu Pengarangan da Konsentrasi Perekat. Jurnal Riset Industri Hasil Hutan. 7(1) . 1-8
Erwin J., Julham P. P., Netti H. (2015). Pengaruh Suhu Dan Waktu Karbonisasi Terhadap Nilai Kalor Dan Karakteristik Pada Pembuatan Bioarang Berbahan Baku Pelepah Aren (Arenga pinnata). 4(2) . 46-52.
Esmar, Budi. (2011). Tinjauan Proses Pembentukan dan Penggunaan Arang Tempurung Kelapa Sebagai Bahan Bakar. Jurnal Penelitian Sains . 14(4) , 25-29.
Julham P. P,. Erwin J., Netti H. (2015). Pengaruh Konsentrasi Perekat Tepung Tapioka dan Penambahan Kapur dalam Pembuatan Briket Arang Berbahan Baku Pelepah Aren (Arenga Pinnata). Jurnal Teknik Kimia USU, 4(2) . 32-38
Maryono.  (2013).  Pembuatan  dan  Analisis  Mutu  Briket  Arang  Tempurung  Kelapa  Ditinjau  dari  Kadar  Kanji.  J Chemica, 14(1), pp: 74- 83.
M.  Tirono,  Ali  S.  (2011).  Efek  Suhu  Pada  Proses  Pengarangan  Terhadap  Nilai  Kalor  Arang  Tempurung  Kelapa (Coconut Shell Charcoal). Jurnal Neutrino. 3(2) . 143-152
M.  Satmoko,  D.  Saputro,  A.  Budiyono.  (2013).  Karakterisasi  Briket  Dari  Limbah  Pengolahan  Kayu  Sengon  dengan Metode Cetak Panas. Journal of Mechanical Engineering Learning 2(1) . 1408-1412
N.  Iskandar,  S.  Nugroho,  M.  F.  Feliyana.  (2019).  Uji  Kualitas  Produk  Briket  Arang  Tempurung  Kelapa  Berdasarkan Standar Mutu SNI. Jurnal Momentum, 15(2) , 103-108.
RENZ2.  2017).  (http://www.ren21.net/wp-content/uploads/2017/06/17-8399_GSR_2017_Full_Report_0621_Opt.pdf) diakses 8 November 2020
S.  Siahaan,  M.  Hutapea,  R.  Hasibuan.  (2013).  Penentuan  Kondisi  Optimum  Suhu  dan  Waktu  Karbonisasi  pada Pembuatan Arang dari Sekam Padi. Jurnal Teknik Kimia USU. 2(1) . 26-30.
Rahman.  (2011).  Uji  keragaan  biopelet  dari  biomassa  limbah  sekam  padi  (Oryza  sativa  sp.)  sebagai  bahan  bakar alternatif terbarukan. Fateta, IPB, Bogor, Jurnal Rekayasa Mesin. 4(3) , 199-203.
Saputro,  D.D,  Widayat,  W.,  Rusiyanto,  Saptoadi,  H.,  Fauzun.  (2012),  Karakteristik  Briket  Dari  Limbah  Pengolahan Kayu Sengon Dengan Metode Cetak Panas. Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains dan Teknologi (SNAST) , Periode III. Yogyakarta. 394-400