## Pengaruh jumlah pipa udara pada reaktor pembakaran pirolisis terhadap hasil arang dan asap cair
Fajar Khusaini 1 , Ridwan 2 , Kemas Ridhuan 3* , Dwi Irawan 4
1 Prodi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Metro Jl. Ki Hajar Dewantara 15 A Kota Metro, Lampung, Indonesia
2,3 Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Metro Jl. Ki Hajar Dewantara 15 A Kota Metro, Lampung, Indonesia
* Corresponding author : kmsridhuan69@gmail.com

## Abstract
Pyrolysis temperature is very influential on the results of charcoal and liquid smoke can also be influenced by the amount of air that exists and the amount of air can be regulated by the number of air pipes. The purpose of this study was to determine the effect of variations in the number of air pipes 1, 3, 5 in the pyrolysis combustion reactor on the temperature and combustion  time  and  the  results  of  charcoal  and  liquid  smoke.  The  research  method  is designing, manufacturing and testing a pyrolysis device with variations of 1, 3, 5 air pipes in a 1 inch diameter reactor, 8 kg corn cobs raw material, using a straight type condenser and 40 ml/second flowing water. From the results of the research, variations in air pipes affect the temperature and time of combustion as well as the results of charcoal and liquid smoke. The highest temperature of the reactor occurred at pipe 5 variation, which is 485°C for 120 minutes and the lowest temperature in pipe 1 was 353°C for 185 minutes. Variations in air pipes also greatly affect the yield of charcoal and liquid smoke. The yield of liquid smoke with the highest quantity  in  the  variation  of  pipe  5  is  0.5  kg  and  the  result  of  the  least  liquid  smoke  in  the variation of pipe 1 as much as 0.32 kg. For the highest charcoal yield in the variation of pipe 1 weighing 4 kg and for the least charcoal yield, namely in the variation of pipe 5 weighing 3.2 kg.
Keywords: Air pipe, combustion, pyrolysis, charcoal, liquid smoke

## Abstrak
Temperatur pirolisis sangat berpengaruh terhadap hasil arang dan asap cair juga dapat dipengaruhi oleh jumlah udara yang ada dan banyaknya udara dapat diatur dengan jumlah pipa udara. Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui pengaruh variasi jumlah pipa udara 1, 3, 5 di dalam reaktor pembakaran pirolisis terhadap temperatur dan waktu pembakaran serta hasil arang dan asap cair. Metode penelitian yaitu merancang, membuat, serta menguji alat pirolisis dengan  variasi  pipa  udara  1,  3,  5  di  dalam  reaktor  berdiameter  1  inch,  bahan  baku  tongkol jagung seberat 8 kg, menggunakan kondensor tipe lurus dan debit air mengalir  40 ml/detik. Dari  hasil  penelitian,  variasi  pipa  udara  berpengaruh  terhadap  temperatur  dan  waktu pembakaran serta hasil arang dan asap cair. Temperatur tertinggi reaktor terjadi pada variasi pipa 5 yaitu 485°C selama 120 menit dan temperatur terendah pada pipa 1 yaitu 353 °C selama 185 menit. Variasi pipa udara juga sangat berpengaruh terhadap hasil arang dan asap cair. Hasil asap cair dengan kuantitas tebanyak pada variasi pipa 5 yaitu 0,5 kg dan hasil asap cair paling sedikit pada variasi pipa 1 sebanyak 0,32 kg. Untuk hasil arang terbanyak pada variasi pipa 1 seberat 4 kg dan untuk hasil arang paling sedikit yaitu pada variasi pipa 5 seberat 3,2 kg.
Kata kunci: Pipa udara, pembakaran, pirolisis, arang, asap cair

## Pendahuluan
Biomassa  merupakan  salah  satu sumber  energi  yang  bersumber  pada  bahan biologis  pada  organisme  yang  belum  lama mati. Selain digunakan untuk tujuan primer serat,  bahan  pangan,  pakan  ternak,  minyak nabati,  biomassa  juga  digunakan  sebagai sumber  energi  (bahan  bakar).  Biomassa yang  bersumber  dari  kayu  antara  lain: limbah penggergajian kayu, limbah plywood dan limbah logging . Selain ketersediaannya cukup banyak di Indonesia, karena Indonesia  memiliki  hutan  tropis  yang  luas sehingga biomassa kayu banyak dimanfaatkan  oleh  masyarakat.  Selain  itu biomassa  kayu  juga  cenderung  tidak menyebabkan dampak negatif pada lingkungan. Salah satu pemanfatan biomassa yaitu dengan cara proses pirolisis.
Pirolisis  adalah  proses  dekomposisi suatu bahan pada suhu tinggi tanpa adanya udara  atau  dengan  udara  terbataspirolisis biomassa  umumnya  berlangsung  pada rentang suhu 300 ºC sampai dengan 600 ºC. Namun keadaan ini sangat bergantung pada bahan  baku  dan  cara  pembuatannya.  Suhu pirolisis untuk mereduksi biomassa dicapai secara optimal pada 300°C [1].
Beberapa
faktor yang mempengaruhi  proses  pirolisis  yaitu  kadar air,  ukuran  partikel,  temperatur,  waktu, bahan,  dan  tipe  pirolisis.  Hasil  pirolisis berupa  tiga  jenis  produk  yaitu  padatan ( charcoal / arang), gas ( fuel gas) dan cairan ( bio-oil ) [2]. Proses pirolisis ini mengakibatkan terjadinya penguraian senyawa  organik  yang  menyusun  struktur bahan  membentuk  alkohol,  tar,  dan hidrokarbon, serta uap-uap asam asetat [3].
Penurunan berat molekul terjadi saat proses  pirolisis  sehingga  dari  penurunan tersebut menyebabkan polimer akan berubah menjadi monomer. Setiap biomassa memiliki  karakteristik  dan  komposisi  yang bebeda-beda  tergantung  dari  jenis  dan bentuknya.  Seperti  biomassa  jenis  kayu dengan  tekstur  keras,  panjang,  dan  sedikit air.  Kemudian  kulit  durian  dengan  bijian besar,  lunak,  kandungan  air  tinggi.  Pada
pembakaran  pirolisis  akan  menghasilkan produk asap cair yang berbeda pula [4].
Pada  proses  pembakaran  biomassa sebagai  bahan  bakar,  jenis  dan  ukuran biomassa merupakan suatu hal yang sangat penting. Hal itu dikarenakan setiap biomassa  memiliki  cepat  bakar  yang berbeda.  Hasil  maksimum  bio-oil  (47,3%) dapat  diperoleh  dan  berkerja  pada  tingkat menengah untuk suhu operasi (500ºC). Suhu merupakan  faktor  yang  paling  penting, memiliki  efek  positif  yang  signifikan terhadap  produk  hasil  bio-oil.  Semakin tinggi  suhu  pirolisis  yang  diberikan  maka produk  padatan  atau  arang  yang  dihasilkan akan semakin sedikit [5].
Rizky  pada  tahun  2019  dalam penelitiannya  variasi  jumlah  lubang  udara yang  diterapkan  20,  lubang  udara  30,  dan lubang  udara  40  serta  variasi  kecepatan aliran  udara  primer  memberikan  pengaruh pada  kinerja  reaktor,  semakin  banyak jumlah lubang maka semakin besar nilai laju kalor,  efisiensi  termal  dan  laju  konsumsi bahan bakar. Variasi kecepatan aliran udara yang diterapkan memberikan pengaruh pada kinerja  kompor  gasifikasi.  Rata-rata  ditiap variasi jumlah lubang udara, semakin tinggi kecepatan aliran udara yang diberikan maka semakin  besar  nilai  laju  kalor,  efisiensi termal dan laju konsumsi bahan bakar [6].
Proses pembakaran biomassa dengan menambahkan jumlah pipa udara di dalam reaktor merupakan metode pembakaran dengan memanaskan biomassa melalui  pipa  udara  di  dalam  reaktor sehingga  udara  panas  yang  berasal  dari burner pembakaran masuk melalui pipa dan membakar  biomassa.  Pembakaran  dengan metode  ini  dimaksudkan  untuk  lebih optimalnya  panas  dan  suplai  udara  yang tercukupi  pada  reaktor,  sehingga  proses pemanasan berlangsung merata dan diharapkan mempersingkat waktu pembakaran  bahan  baku.  Keuntungan  dari proses  ini  adalah  proses  pembakaran  dapat berlangsung  secara  cepat  karena  suplai oksigen  dapat  masuk  melalui  pipa  udara sesuai  dengan  kebutuhan  pembakaran pirolisis.  dengan  variasi  jumlah  pipa  udara
yaitu 1, 3, 5. Dari perbandingan jumlah pipa tersebut  sehingga  akan  didapat  banyaknya asap cair dan arang yang optimal. Kemudian asap dari pembakaran di dalam reaktor akan masuk pada proses kondensasi dari gas yang terbentuk,  akan  berubah  wujud  ke  bentuk cairan. Asap cair adalah bahan cairan yang berwarna hitam yang berasal dari biomassa seperti  kayu,  kulit  kayu  dan  biomassa lainnya  seperti  dari  limbah  kehutanan melalui  proses  pirolisis.  Asap  cair  biasa digunakan  sebagai  bahan  pengawet  ikan, tahu,  bakso,  atau  daging.  Keuntungan penggunaan  asap  cair  sebagai  bahan pengawet  adalah  mampu  menjaga  kadar protein  dan  lemak  yang  terkandung  dalam produk  tersebut.  Selain  berfungsi  sebagai pengawet  makanan,  asap  cair  biasa digunakan sebagai bahan baku disenfektan, kosmetik,  hingga  penyubur  tanah  dan pupuk. Produk lainnya yang dapat dihasilkan  dari  proses  pirolisis  berupa  bio- arang. Bio-arang dihasilkan dari pembakaran  direaktor  memiliki  kualitas nilai  kalor  yang  lebih  baik.  Dengan pengolahan biomassa tersebut menjadi bio- arang pirolisis dapat meningkatkan nilai jual produk tersebut menjadi lebih baik [7].

## Tinjauan Pustaka

## Biomassa
Biomassa diartikan sebagai material tanaman, tumbuh-tumbuhan, atau sisa hasil pertanian  yang  digunakan  sebagai  bahan bakar  atau  sumber  bahan  bakar.  Secara umum  sumber-sumber  biomassa  yang tersedia  di  Indonesia  antara  lain,  tongkol, jerami, tempurung kelapa, cangkang kelapa sawit  dan  lain  sebagainya.  Material  kayu seperti  kayu  atau  kulit  kayu  hasil  logging, serbuk gergaji.
Sebagai bahan bakar, biomassa perlu dilakukan  pengolahan  terlebih  dahulu  agar dapat  lebih  mudah  dipergunakan  yang dikenal sebagai konversi biomassa.
Pirolisis
Pirolisis  berasal  dari  kata Pyro (fire/api)  dan Lyo ( loosening /pelepasan proses dekomposisi termal dari suatu bahan
organik.  Pirolisis  adalah  proses  konversi dari  suatu  bahan  organik  pada  suhu  tinggi dan  terurai  menjadi  ikatan  molekul  yang lebih kecil. Teknologi ini adalah pembakaran yang tanpa melibatkan oksigen (O2) dalam proses pembakarannya. Pirolisis telah  dikenal  sejak  ratusan  tahun  yang  lalu untuk  membuat  arang  dari  sisa  tumbuhan, sekitar  pada  abad  ke-18  pirolisis  dilakukan untuk  menganalisis  komponen  penyusun biomassa [8].
Reaktor Pirolisis Reaktor dengan penambahan jumlah  pipa  udara  di  dalam  ruang pembakaran rmerupakan metode pembakaran dengan memanaskan biomassa melalui  pipa  udara  di  dalam  reaktor sehingga uap panas yang berasal dari burner pembakaran  masuk  melalui  pipa  dan membakar  biomassa.  Pembakaran  dengan reaktor  jenis  ini  dimaksudkan  untuk  lebih optimalnya  panas  dan  suplai  udara  yang tercukupi  pada  reaktor,  sehingga  proses pemanasan berlangsung merata dan diharapkan mempersingkat waktu pembakaran  bahan  baku.  Keuntungan  dari reaktor ini adalah proses pembakaran dapat berlangsung  secara  cepat  karena  suplai oksigen  dapat  masuk  melalui  pipa  udara sesuai  dengan  kebutuhan  pembakaran pirolisis.  dengan  variasi  jumlah  pipa  udara yaitu 1, 3, 5. Dari perbandingan jumlah pipa tersebut  sehingga  akan  didapat  banyaknya asap cair dan arang yang optimal.

## Arang
Arang biomassa adalah produk yang diperoleh  dari  pembakaran  tidak  sempurna terhadap  biomassa  tersebut.  Pembakaran tidak  sempurna  terhadap  biomassa  akan menyebabkan  senyawa  karbon  kompleks tidak  teroksidasi  menjadi  karbon  dioksida, peristiwa tersebut disebut sebagai pirolisis . Pada saat pirolisis, energi panas mendorong terjadinya oksidasi sehingga sebagian besar molekul  karbon  yang  kompleks  terurai menjadi  karbon  atau  arang.  Makin  rendah kadar abu, air, dan zat yang menguap maka makin tinggi pula kadar fixed carbonnya dan
mutu  arang  tersebut  juga  akan  semakin tinggi [9].
Pembakaran Pembakaran
pirolisis dapat menghasilkan  produk  utama  yang  berupa arang (char ),  asap  cair (bio-oil) dan  gas. Arang  yang  dihasilkan  merupakan  bahan bakar  bernilai  kalori  yang  tinggi  ataupun digunakan  sebagai  karbon  aktif.Asap  cair yang dihasilkan dapat digunakan sebagai zat additive atau bahan pengawet makanan atau produk  tertentu.  Sedangkan  gas  yang terbentuk dapat dibakar secara langsung.

## Asap cair
Salah satu cara untuk membuat asap cair  adalah  dengan  mengkondensasikan asap hasil dari pembakaran tidak sempurna dari  kayu.  Selama  pembakaran,  komponen utama kayu yang berupa selulosa, hemiselulosa,  dan  lignin  akan  mengalami pirolisis. Asap cair diperoleh dengan teknis pirolisis,  dimana  senyawa-senyawa  yang menguap  secara  simultan  akan  ditarik  dari zona reaktor panas dan akan berkondensasi pada  system  pendingin.  Ditambahkan bahwa  selama  proses  kondensasi  akan terbentuk  kondensat  asap  kasar  yang  akan memisah menjadi tiga fasa, yaitu fase larut dalam air, fase tidak larut dalam air dan fase tar [10].
Asap  cair  mempunyai  beberapa kelebihan  yaitu  :  mudah  diterapkan/praktis penggunaannya, flavor produk lebih seragam,  dapat  digunakan  secara  berulang- ulang,  lebih  efisien  dalam  penggunaan bahan  pengasap,  dapat  diaplikasikan  pada berbagai  jenis  bahan  pangan,  polusi lingkungan dapat diperkecil dan yang paling penting senyawa karsinogen yang terbentuk dapat dieliminasi[10]. Diketahui pula bahwa temperatur  pembuatan  asap  merupakan faktor yang paling menentukan kualitas asap yang  dihasilkan.  Produk  yang  diberikan asap  cair  yang  dihasilkan  pada  temperatur 400º C dinilai mempunyai kualitas organoleptik  yang  terbaik  dibandingkan dengan  asap  cair  yang  dihasilkan  pada temperatur pirolisis yang lebih tinggi.

## Metode Penelitian
Metode  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  dengan  metode eskperimental dengan melakukan pembuatan dan pengujian burner oli dan air. Pengujian  dilakukan  dengan  menjalankan atau  menggunaan  alat  pirolisis  dengan variasi pipa udara 1, 3, 5 di dalam reaktor.
Adapun  tahapan  penelitian  dari proses  pengujian  Pirolisis  dengan  variasi pipa  udara  didalam  reaktor  terdiri  dari beberapa tahap yaitu :
a. Pengeringan Bahan baku   ( Biomassa) Setelah tongkol jagung sudah terkumpul proses selanjutnya adalah mengeringkan  bahan  baku  di  bawah  sinar matahari  sampai  benar-benar  kering  yang bertujuan  untuk  mengurangi  kadar  air  di dalam tongkol jagung tersebut.
b. Persiapan Alat Pirolisis
Mempersiapkan  alat  yang  akan digunakan dalam penelitian seperti alat ukur termokopel,  tabung  reaktor  yang  sudah divariasi  dengan  pipa  udara  di  dalamnya, dan kondensor pipa lurus.
Gambar 1. Desain Alat Pirolisis
Gambar 2. Desain Reaktor Pirolisis
c. Pengujian Pirolisis
Dalam  penelitian  ini  burner  yang dipakai  dalam  proses  pembakaran  pirolisis
yaitu  burner  oli  dan  air  kemudian dihidupkan, setelah itu mengarahkan burner tesebut ke Reaktor pirolisis untuk membakar biomassa  yang  ada  di  reaktor.  Data temperatur  yang  diukur  dan  waktunya dicatat.  Setelah  selesai,  mencatat  jumlah arang dan asap cair yang didapat. Kemudian, mlakukan cara yang sama untuk tiap jumlah pipa udara 1, 3 dan 5.
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium  Teknik  Mesin  Universitas Muhammadiyah Metro.

## Hasil dan Pembahasan
1. Jumlah Pipa Udara didalam Reaktor
Pembakaran Pirolisis Terhadap Temperatur dan Waktu yang Dihasilkan
Berikut  ini  pengaruh  dari  variasi pipa  udara  didalam  reaktor  pirolisis  serta menggunakan burner pembakaran oli dan air temperatur dan waktu pembakaran pirolisis terhadap  hasil  arang  dan  asap  cair.  Berikut pengaruh variasi pipa udara di dalam reaktor pirolisis  terhadap  temperatur  dan  waktu pembakaran pirolisis.
Pengujian dengan variasi 1 pipa udara di dalam reaktor pirolisis dengan biomassa tongkol jagung 8 kg.
Pada gambar 3 Variasi 1 pipa udara didalam  reaktor  memiliki  suhu  tertinggi  di dalam  reaktor  yaitu  353°C  dan  suhu tertinggi pada api  burner pembakaran yaitu 1011°C.  Variasi  1  pipa  udara  juga  sangat berpengaruh terhadap cepat atau lambatnya biomassa  yang  ada  didalam  reaktor terdekomposisi,  dapat  dilihat  dari  garfik bahwa temperatur pada reaktor pembakaran sangat  kecil  sehingga  berpengaruh  pada waktu  pembakaran.  Pengaruh  penambahan variasi  1  pipa  udara  di  dalam  reaktor  juga hanya menghasilkan suhu tertinggi di dalam reaktor  yaitu  sebesar  353°C  hal  itu dikarenakan suplai udara panas pada burner pembakaran  hanya  sedikit  yang  masuk melalui  1  pipa  udara  ke  dalam  reaktor pembakaran pirolisis sehingga memperlambat proses penguraian biomassa
pada reaktor. Penurunan temperatur pada T1 diakibatkan  oleh  bahan  bakar  oli  dan  air yang  sudah  mulai  habis  sehingga  api  yang dihasilkan  semakin  kecil  dan  harus dilakukannya pengisian bahan bakar oli dan air. Selain itu penurunan pada T1 juga bisa diakibatkan oleh tersumbatnya pipa api pada burner  yang  yang  disebabkan  kerak  asap yang  menempel  pada  pipa  sehingga  perlu dilakukannya  pembersihan  agar  api  bisa menyala secara maksimal.
Gambar 3. Pengaruh variasi 1 pipa udara terhadap temperatur yang dihasilkan
Temperatur  yang  rendah  pada reaktor juga mempengaruhi waktu pembakaran  pada  proses  pirolisis.  Pada variasi  1  pipa  udara  didalam  reaktor membutuhkan waktu 30 menit sampai asap cair  mulai  menetes  dan  185  menit  sampai asap cair mulai berhenti menetes. Sehingga untuk  proses  pirolisis  8  kg  tongkol  jagung dengan variasi 1 pipa udara didalam reaktor memiliki  waktu  yaitu  185  menit  sampai berhenti menetes
Pengujian  dengan  variasi  3  pipa  udara didalam reaktor pirolisis dengan biomassa tongkol jagung 8 kg.
Pada gambar 4, variasi 3 pipa udara di  dalam  reaktor  memiliki  temepratur tertinggi  pada  api  burner  pembakaran sebesar  1005°C  dan  suhu  tertingi  di  dalam reaktor  sebesar  385°C.  Bisa  dilihat  pada grafik  dimana  penambahan  pipa  3  sangat
0 200 400 600 800 1000 1200 0 15 30 45 60 75 90 1 0 5 1 2 0 1 3 5 15 0 16 5 18 0 Waktu (Menit )
T1 T2
T3
berpengaruh  terhadap  temperatur  yang dihasilkan. Hal ini dikarenakan suplai udara panas yang masuk melalui lubang pada pipa udara  lebih  banyak  dibandingkan  dengan variasi  1  pipa.  Pada  gambar  di  bawah  naik turunnya T1 secara drastis disebabkan oleh bahan  bakar  oli  dan  air  pada  burner  sudah mulai  habis  sehingga  api  yang  dihasilkan semakin mengecil sehingga harus dilakukannya pengisian bahan bakar oli dan air agar temperatur pada api burner kembali naik.  Penyumbatan  pada  pipa  saluran  api juga  mempengaruhi  nyala  api  sehingga harus  selalu  dibersihkan  agar  api  menyala secara maksimal
Gambar 4. Pengaruh variasi 3 pipa udara terhadap temperatur yang dihasilkan
Dengan  adanya  penambahan  pipa udara didalam reaktor yang awalnya hanya berjumlah 1 buah pipa dan kini ditambah 3 pipa  membuat  proses  pembakaran  pirolisis hanya membutuhkan waktu 15 menit sampai asap cair mulai menetes dikarenakan suplai udara panas yang lebih banyak dibandingkan dengan 1 pipa udara sehingga biomassa lebih cepat terdekomposisi menjadi  asap.  Pada  proses  pirolisis  dengan variasi  3  pipa  udara  didalam  reaktor membutuhkan  waktu  15  menit  sampai menetes  dan  185  menit  sampai  berhenti menetes .
Pengujian  dengan  variasi  5  pipa  udara didalam reaktor pirolisis dengan biomassa tongkol jagung 8 kg.
Pada gambar 5. Variasi 5 pipa udara didalam  reaktor  memiliki  suhu  tertinggi
pada api burner pembakaran sebesar 1025°C dan  suhu  tertingi  di  dalam  reaktor  sebesar 485°C.  Penambahan  variasi  5  pipa  sangat berpengaruh  terhadap  temperatur  yang dihasilkan hal ini terjadi karena suplai udara panas yang masuk lebih banyak dibandingkan  pipa  3  dan  1.  Temperatur  di dalam reaktor yang tinggi juga berpengaruh terhadap  waktu  proses  pembakaran.  Naik turunnya  temperatur  pada  T1  diakibatkan oleh  kondisi  bahan  bakar  oli  dan  air  pada burner akan segera habis sehingga nyala api yang dihasilkan semakin kecil.
Gambar 5. Pengaruh variasi 5 pipa udara terhadap temperatur yang dihasilkan
Proses pirolisis dengan variasi 5 pipa udara di dalam reaktor hanya membutuhkan waktu  15  menit  sampai  asap  cair  mulai menetes.  Hal  ini  bisa  dilihat  pada  grafik bahwa  temperatur  variasi  5  pipa  udara  di dalam  reaktor  lebih  tinggi  dibandingkan variasi  pipa  1  dan  3.  Pada  variasi  5  pipa udara di dalam reaktor membutuhkan waktu 15  menit  asap  cair  mulai  menetes  dan  120 menit asap cair berhenti menetes.
Pada  gambar  6,  dapat  dilihat perbedaan  temperatur  di  dalam  reaktor untuk  setiap  variasi  pipa  1,  3,  5  di  dalam reaktor.  Pada  gambar  26.  Dapat  dilihat bahwa  temperatur  tertinggi  pada  reaktor pirolisis  yaitu  jenis  variasi  5  pipa  udara dengan  temperatur  mencapai  485°C  dan membutuhkan waktu 120 menit sampai asap cair berhenti menetes.
0 200 400 600 800 1000 1200 0 20 40 60 80 1 0 0 1 2 0 14 0 1 6 0 1 8 0 T1 T2 T3 0 200 400 600 800 1000 1200 0 15 30 45 60 75 90 1 0 5 12 0 T e m p e ra tu r ( °C ) T1 T2 T3
Gambar 6.  Perbedaan temperatur pada reaktor pirolisis masing masing variasi
Untuk pipa 3 menghasilkan temperatur  tertinggi  mencapai  385°C  dan membutuhkan waktu 185 menit sampai asap cair berhenti menetes dan untuk var pipa 1 menghasilkan temperatur tertinggi mencapai  353°C  dan  membutuhkan  185 menit  sampai  asap  cair  berhenti  menetes. Pada variasi pipa 5 mendapatkan temperatur tertinggi pada reaktor dibandingkan dengan variasi pipa 1 dan 3 dikarenakan jumlah pipa dan  lubang  yang  lebih  banyak  sehingga udara panas pada burner pembakaran dapat diserap dengan baik untuk mendekomposisi biomassa  yang  berada  di  dalam  reaktor. Perbedaan  temperatur  pada  masing  masing pipa  di  dalam  reaktor  juga  memberikan pengaruh pada lama waktu proses pembakaran,  semakin  banyak  jumlah  pipa dan  lubang  pada  reaktor  maka  proses pembakaran  pirolisis  akan  semakin  cepat. Pada  gambar  di  atas  naik  turunnya temperatur  di  dalam  reaktor  diakibatkan oleh  api  burner  pembakaran  yang  kurang stabil  sehingga  mempengaruhi  temperatur yang ada di dalam reaktor. Kurang stabilnya api pada burner pembakaran juga mengakibatkan  penyerapan  udara  panas pada  masing  masing  pipa  kurang  efektif sehingga  menghasilkan  pirolisis  slow  yaitu dengan temperatur berkisar 300°C - 485°C.
Gambar 7. Grafik Perbandingan Waktu Menetes Setiap Variasi
Pada  gambar  7  di  atas  dapat  dilihat bahwa temperatur pada di setiap variasi pipa 1,  3,  5  memiliki  pengaruh  terhadap  waktu pembakaran  pirolisis.  Pada  variasi  pipa  1 dengan temperatur tertinggi di dalam reaktor 353  °C  menghasilkan  waktu  pembakaran yaitu 185 menit dan asap cair mulai menetes pada  menit  ke  25  dan  menetes  selama  145 menit.  Pada  variasi  pipa  3  dengan temperatur tertinggi di dalam reaktor 385°C menghasilkan waktu pembakaran yaitu 185 menit  dan  asap  cair  mulai  menetes  pada menit ke 15 dan menetes selama 155 menit . Pada  pipa  3  asap  cair  mulai  menetes  lebih cepat dibandingkan dengan pipa 1 dikarenakan suplai udara panas yang masuk melalui  pipa  lebih  banyak  sehingga  lebih cepat  menguraikan  biomassa.  Pada  variasi pipa 5 dengan temperatur tertinggi di dalam reaktor 485°C menghasilkan waktu pembakaran  yaitu  120  menit  dan  asap  cair mulai  menetes  pada  menit  ke  15  dan menetes selama 90 menit. Waktu pembakaran  pada  pipa  5  lebih  cepat dibandingkan  dengan  pipa  1  dan  3 dikarenakan  temperatur  yang  dihasilkan lebih tinggi dibandingkan dengan pipa 1 dan 3  sehingga  biomasaa  lebih  cepat  terurai menjadi asap dan menghasilkan asap cair.
0 100 200 300 400 500 600 0 15 30 45 60 75 90 1 0 5 1 2 0 1 3 5 1 5 0 16 5 18 0 waktu (menit) 0 50 100 150 200 Pipa 1 Pipa 3 Pipa 5 185 185 120 145 155 90 25 15 15 W ak tu (M e n it ) Perbandingan

## Waktu Pirolisis
Waktu Pirolisis Waktu Menetes
Waktu Mulai Menetes
2. Pengaruh Jumlah Pipa Udara didalam Reaktor Pembakaran Pirolisis  Terhadap  Presentase  Hasil
Arang dan Asap Cair

## Hasil arang dan asap cair
Hasil pirolisis berupa arang dan asap cair  berbanding  terbalik.  Semakin  banyak asap  cair  yang  dihasilkan  maka  semakin sedikit arang yang dihasilkan. Dari variasi 5 pipa  udara  di  dalam  reaktor  dengan biomassa  tongkol  jagung  seberat  8  kg mendapatkan  0,5  kg  asap  cair,  0,4  kg menggunakan 3 variasi pipa udara serta 0,32 kg  menggunakan  1  variasi  pipa  udara didalam  reaktor.  Variasi  5  pipa  udara mendapatkan  arang  3,4kg,  variasi  3  pipa mendapatkan  3,8  kg  arang,  dan  1  variasi pipa  mendapatkan  4  kg  arang.  Hasil  arang dan  asap  cair  sangat  dipengaruhi  oleh temperatur  yang  ada  didalam  reaktor.  Pada proses  pembakaran  dengan  variasi  pipa udara  1,  3,  5  menghasilkan  tipe  pirolisis slow karena hanya menghasilkan temperatur 200°C  -  400°C  di  dalam  reaktor  sehingga produk  yang dihasilkan lebih banyak arang daripada  asap  cair.  Hal  ini  dikarenakan semakin  tingginya  temperatur  di  dalam reaktor akan mempengaruhi hasil arang dan asap  cair  yang  didapat  .  Sesuai  dengan pernyataan  Lin  dan  Kuo,  (2012)  Pirolisis slow yaitu proses pirolisis yang membutuhkan waktu yang lebih lambat dan menggunakan  temperatur  reaksi  di  dalam reaktor  yang  lebih  rendah  yaitu  sekitar 400°C  sehingga  produk  yang  dihasilkan lebih  banyak  arang  dibandingkan  dengan asap  cair.  Dari  hasil  pengujian  yang  telah dilakukan setiap variasi pipa udara memiliki karakteristik  yang  tidak  jauh  berbeda  di setiap  asap  cair  yang  dihasilkan.  Asap  cair grade  3  yang  dihasilkan  dari  variasi  1  pipa udara  memiliki  kandungan  pH  yang  cukup besar yaitu 3,43. Sedangkan untuk variasi 3 pipa  udara  memiliki  kandungan  pH  3,31, kandungan.  Untuk  variasi  5  pipa  udara memiliki kandungan pH terendah yaitu 3,11.
Sesuai  dengan  penelitian  yang dilakukan  oleh  Maulina  dan  Sari  (2017) bahwa  peningkatan  temeperatur  akan
menyebabkan pH asap cair yang dihasilkan semakin rendah, hal ini disebabkan semakin tingginya  temperatur  pirolisis,  konversi selulosa,  hemiselulosa  dan  lignin  yang  ada dalam  bahan  baku  menjadi  lebih  besar sehingga  menyebabkan  nilai  pH  semakin kecil [3].
Dari data tersebut dapat disimpulkan bahwa  variasi  5  pipa  udara  merupakan variasi  yang  lebih  banyak  menghasilkan asap cair pada proses pirolisis dibandingkan variasi lainnya , dikarenakan panas api dari burner  pembakaran  lebih  cepat  masuk  dan menyebar keseluruh bagian reaktor sehingga  dapat  menghasilkan  temperatur yang  tinggi  dibandingkan  variasi  1  dan  3 sehingga  mempercepat  proses  dekomposisi pada  biomassa  dan  memproduksi  asap  dan dikondensasikan menjadi asap.cair.

## Presentase hasil arang dan asap cair
Nilai presentase arang dari variasi 1 pipa adalah 50% dan untuk presentase arang variasi  3  pipa  adalah  47,50%  dan  untuk presentase arang variasi 5 pipa udara adalah 42,50%  Sedangkan  untuk  presentase  asap cair dari variasi 1 pipa adalah 4%, presentase asap  cair  variasi  3  pipa  adalah  5%  dan variasi  5  pipa  adalah  6,25%.  dapat disimpulkan  bahwa  perbedaan  hasil  arang dan asap cair pada setiap variasi dikarenakan suplai udara panas yang masuk melalui pipa udara  tersebut  berbeda  beda  sehingga mempengaruhi  proses  pirolisis  dan  lama waktu  terhadap  hasil  dan  asap  cair  yang dihasilkan.  Presentase  arang  lebih  besar dibandingkan  dengan  presentase  asap  cair dikarenakan proses pirolisis yang dihasilkan dari variasi pipa 1, 3, 5 yaitu pirolisis slow dikarenakan  temperatur  tertinggi  di  dalam reaktor  hanya  mencapai  485°C  sehingga lebih banyak menghasilkan arang dibandingkan dengan asap cair.
Dibandingkan  dengan  penelitian Ridhuan  (2019)  dari  hasil  penelitian presentase asap cair biomassa kayu jengkol seberat  30kg  pada  pembakaran  langsung menghasilkan sebanyak 148 ml atau 0,31% dan untuk pembakaran biomassa menghasilkan sebanyak 172 ml atau 0,43% dan pembakaran LPG menghasilkan
sebanyak  244  ml  atau  0,72%.  Sedangkan presentase arang dari pembakaran langsung sebesar  27,66%  atau  8,3  kg  sedangkan pembakaran biomasa menghasilkan sebesar 14,33%  atau  4,3  kg  dan  pembakaran  LPG menghasilkan sebesar 30% atau 9 kg [7].

## Kesimpulan
Dari penelitian yang telah dilakukan dimulai  dari  pengujian,  pengambilan  data, dan  analisa  data  dapat  disimpulkan  bahwa variasi  pipa  udara  1,  3,  5  di  dalam  reaktor pirolisis sangat berpengaruh pada temperatur  di  dalam  reaktor  serta  waktu pada  saat  prores  pembakaran.  Variasi  pipa terbaik  terjadi  pada  variasi  pipa  5 menghasilkan  temperatur  485  °C  di  dalam reaktor dan memiliki waktu reaksi yaitu 120 menit  sampai  asap  cair  berhenti  menetes. Variasi  pipa  1  menghasilkan  temperatur terkecil  yaitu  353  °C  di  dalam  reaktor  dan membutuhkan  waktu  reaksi  185  menit sampai  asap  cair  berhenti  menetes.  Jadi semakin  banyak  pipa  udara  maka  semakin tinggi  temperatur  di  dalam  reaktor  serta mempersingkat  waktu  proses  pembakaran sampai asap cair berhenti menetes.
Hasil pirolisis berupa arang dan asap cair  berbanding  terbalik,  semakin  banyak asap  cair  yang  dihasilkan  maka  semakin sedikit  arang  yang  didapat  Variasi  pipa udara  1,  3,  5  sangat  berpengaruh  terhadap hasil  arang  dan  asap  cair  yang  dihasilkan. Untuk  hasil  asap  cair  dengan  jumlah terbanyak  yaitu pada variasi pipa 5 dengan hasil  0,5  kg  dan  3,4  kg  arang  dari  bahan baku  8  kg  tongkol  jagung.  Sehingga  nilai presentase asap cair pirolisis menggunakan variasi 5 pipa udara sebesar 6, 25%.

## Referensi
[1] Basu,  P.  2010. Biomass  Gasification And  Pyrolysis  Practical  Design  And Theory. Oxford: Elsevier Inc.
[2] Wijayanti, Widya. Nur, Mega Sasongko. Dkk., 2013, Metode
Pirolisis  Untuk  Penanganan  Sampah Perkotaan  Sebagai  Penghasil  Bahan
Bakar  Alternatif,  Jurnal  Rekayasa
Mesin,  Vol.4,  No.2,  ISSN  0216- 468X, Hlm. 85-92
[3] Seri  Maulina,  Feni  Sari  Putri.  2017. Pengaruh  Suhu,  Waktu,  Dan  Kadar Air  Bahan  Baku  Terhadap  Pirolisis Serbuk Pelepah Kelapa Sawit . Jurnal Teknik  Kimia  USU,  Vol.  6,  No.  2  .
Departemen  Teknik  Kimia,  Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. [4] Guillen, M.D., Dkk. 2001. Carbohydrate And Nitrogenated Coumpounds In Liquid Smoke Flavoring.  J  Agric  Food  Chem  49: 2395-2403 [5] Ratnawati,. Hartanto, S., 2010. Pengaruh  Suhu  Pirolisis  Cangkang Sawit Terhadap Kuantitas Dan Kualitas Asap Cair. Jurnal Akreditasi LIPI,  2010, 12 (1) : 7-11 [6] Rizky  ,  Dkk  2019.  Pengaruh  Jumlah Lubang Udara Pada Tungku Pembakaran  Serta  Variasi  Kecepatan Aliran Udara Terhadap Kinerja
Kompor  Gasifikasi  Dengan  Bahan Bakar Pelet Kayu Jati e-Proceeding of Engineering :  Vol.6,  No.2  Agustus 2019 | Page 5225
[7] Ridhuan, K. et al 2019 Pengaruh Jenis Biomassa  Pada  Pembakaran  Pirolisis Terhadap  Karakteristik  Dan  Efisiensi Bioarang - Asap Cair Yang Dihasilkan
[8] Nindita,  D.  2012.  Sintesis  Bioaspal Dari  Serbuk  Gergaji  Kayu  Albasia Dengan  Metode  Pirolisis.  [Skripsi]. Depok.  Program  Studi  Ekstensi Teknik  Kimia.  Fakultas  Teknik.
Universitas Indonesia.
[9] Nicolas Tumbel, 2019. Proses Pengolahan Arang Tempurung Kelapa Menggunakan  Tungku  Pembakaran Termodifikasi Coconut Shell
Charcoal Processing Process Using A Modified Combustion Furnace Jurnal Penelitian Teknologi Industri Vol. 11
No. 2 Desember 2019 : h 83-92
[10] Simon R, Calle B, Palme S, Meler D, Anklam  E.  2005.  Composition  And Analysis Of Liquid Smoke Flavouring Primary  Products.  J.  Food  Sci.  28: 871-882 Hlm. 85-92.