## Pembuatan Briket Arang dari Kombinasi Bonggol Jagung dan Tempurung Kelapa Dengan Polyvinyl Acetate (PVAc) sebagai Perekat

## Asmaa Mufiida Rachma dan Edy Supriyo
Teknologi Rekayasa Kimia Industri, Departemen Teknologi dan Industri, Sekolah Vokasi, Universitas Diponegoro Jl. Prof. H. Soedarto S.H, Tembalang, Semarang, Jawa Tengah 50275 Indonesia Email : asmaamufiidarachma@students.undip.ac.id

## Abstrak
Kebutuhan bahan bakar di Indonesia semakin lama semakin meningkat dikarenakan aktivitas masyarakat yang juga semakin meningkat. Akibatnya bahan bakar yang tidak terbarukan semakin menipis dan menjadi ancaman serius  bagi  masyarakat.  Salah  satu  energi  alternatif  yang  dapat  dilakukan  adalah  penggunaan  biomassa. Biomassa  ini  dapat  mengatasi  kelangkaan  bahan  bakar  fosil  karena  ketersediaan  bahan  yang  melimpah  di Indonesia.  Limbah  pertanian  digunakan  sebagai  bahan  bakar  alternatif  karena  melimpah  dan  tidak dimanfaatkan secara optimal. Tempurung kelapa dan bonggol jagung merupakan contoh dari limbah padat pertanian yang tiap tahunnya bertambah produksinya. Maka dari itu kedua bahan tersebut digunakan sebagai bahan alternatif pembuatan briket arang pengganti bahan bakar fosil. Briket arang merupakan bahan bakar berbentuk padat yang mengandung karbon, menyala dalam waktu yang cukup lama, serta memiliki nilai kalor yang  tinggi.  Tempurung  kelapa  dan  bonggol  jagung  diolah  menjadi  arang  dan  ditambah  pengikat  serta dilakukan  pengolahan  lebih  lanjut  untuk  dijadikan  briket.  Perekat  yang  digunakan  adalah  perekat  PVAc (Polyvinyl Acetate). Penelitian ini menggunakan metode factorial design dengan 8 percobaan dan variasi suhu yang  digunakan  400 o C  dan  500 o C.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  variasi  briket  yang  terbaik  adalah variasi  10  gram  tempurung  kelapa  dan  8  gram  bonggol  jagung  dengan  suhu  karbonisasi  500 o C,  briket  ini memiliki nilai kalor 7220,12 Cal/g, kadar abu 7,913%, dan kadar air 7,1%.
Kata kunci : Briket, Batok Kelapa, Tongkol Jagung
Abstract
Production of Charcoal Briquettes from Combination of Corn Cobs and Coconut Shells using Polyvinly Acetate Adhesive
The need for fuel in Indonesia is increasing over time due to increasing community activities. As a result, non- renewable fuels are running low and become a serious threat to society. One alternative energy that can be done is the use of biomass. This biomass can overcome the scarcity of fossil fuels due to the availability of abundant materials in Indonesia. Agricultural waste is used as an alternative fuel because it is abundant and not used optimally. Coconut shells and corn cobs are examples of agricultural solid wastes which increase in production every year. Therefore, these two materials are used as alternative materials for making charcoal briquettes to replace fossil fuels. Charcoal briquettes are solid fuels that contain carbon, burn for a long time, and have a high calorific value. Coconut shells and corn cobs are processed into charcoal and added with binders and further processing is carried out to make briquettes. The adhesive used is PVAc (Polyvinyl Acetate) adhesive. This study used the factorial design method with 8 experiments and the temperature variations used were 400 o C and 500 o C. The results showed that the best variation of briquettes was the variation of 10 grams of coconut shell and 8 grams of corn cobs with a carbonization temperature of 500 o C, these briquettes had a calorific value of 7220.12 Cal/g, ash content of 7.913%, and water content of 7.1%.
Keywords: Briquettes, Coconut Shells, Corn Cobs

## PENDAHULUAN
Energi  memiliki  peranan  penting  dalam kehidupan  masyarakat,  Kebutuhan  akan  energi akan  meningkat  setiap  tahunnya  karena penggunaan  bahan  bakar  yang  juga  semakin meningkat (Heriansyah, 2005; Sulistyaningkarti dan Utami,  2017).  Seiring  berjalannya  waktu, ketersediaan bahan bakar fosil juga akan semakin menipis dan mengakibatkan naiknya harga bahan bakar tersebut. Oleh karena itu, diperlukan sebuah energy  alternatif  untuk  mengurangi  pemakaian bahan  bakar  minyak  dan  lebih  spesifik  untuk menggantikan  minyak  tanah  yang  menyebabkan polusi.
Penggunaan biofuel, bioetanol, biogas, dan briket  arang  yang  terbuat  dari  tumbuhan (biomassa)  merupakan  salah  satu  bentuk  energi alternatif yang praktis (Widarti et al ., 2016; Amzeri, 2018). Karena biomassa tersedia dan melimpah di Indonesia, biomassa dapat menggantikan pasokan bahan  bakar  fosil  yang  terbatas.  Sebagian  besar limbah  hasil  pertanian  di  Indonesia  dibuang  atau tidak  dimanfaatkan  di  sebagian  besar  areal pertaniannya.  Lingkungan  akan  menjadi  tercemar jika  hal  ini  terus  terjadi.  Briket  arang  merupakan bahan  bakar  padat  yang  mengandung  karbon, dapat  terbakar  dalam  waktu  lama,  dan  memiliki nilai  kalor  yang  tinggi  (Kalsum,  2016).  Baik  di lingkungan rumah tangga maupun industri, briket arang  dapat  dimanfaatkan  sebagai  pengganti bahan bakar minyak dan gas (Isa et al. , 2012) Briket adalah gumpalan arang yang berasal dari  bahan  yang  lunak  dan  mengeras.  Berat  jenis arang,  suhu  karbonisasi,  kehalusan  produk, pencampuran  formula  bahan  baku  briket,  dan kehalusan  produk  merupakan  variabel  yang menentukan  karakteristik  briket  arang  (Widarti et al. ,  2016).  Pilihan  lain  untuk  mengubah  limbah biomassa menjadi sesuatu yang lebih bermanfaat, ramah  lingkungan,  mudah  diakses,  dan  hemat biaya adalah dengan mengubahnya menjadi briket arang (Suryani & Dahlan, 2012)
Pada  pengujian  karakteristik  bahan  baku briket arang yang dilakukan oleh Jamilatun, 2008, nilai  kalor  tempurung  kelapa  yang  dihasilkan adalah  5.780  Cal/g,  sedangkan  tongkol  jagung memiliki  nilai  kalor  5.351  Cal/gr.  Pengujian  ini dilakukan  untuk  mengetahui  nilai  kalor  yang menyatakana  jumlah  panas  yang  terkandung
dalam  bahan  bakar.  Hasilnya,  kedua  campuran tersebut  dievaluasi  untuk  memastikan  hasil pengujian yang akan dilakukan, yaitu uji panas, uji kadar air, dan uji kadar abu. Selain itu, penelitian ini dilakukan untuk melihat apakah briket arang yang dibuat dapat digunakan sebagai pengganti bahan bakar minyak dan gas.

## METODOLOGI
Bahan utama pada penelitian yang dilakukan adalah  tempurung  kelapa  dan  bonggol  jagung. Tempurung  kelapa  dibeli  dari  Pasar  Peterongan dan  bonggol  jagung  didapat  dari  Kelurahan Gubug, Grobogan. Perekat yang digunakan adalah pereka PVAc (Polyvinly Acetate) (Pandu et al., 2018). Alat  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah oven, furnace, ayakan 60 mesh, timbangan, neraca analitik, cawan porselen, gelas ukur, sendok plastik, cetakan briket, dan kaca arloji.
Pada penelitian ini, penelitian menggunakan metode  factorial  design  dengan  prosedur penelitian yang dilakukan ada tiga yaitu persiapan bahan baku, pembuatan briket arang, dan uji yang dilakukan  pada  briket  arang.  Metode  factorial design  digunakan  sebagai  pembaharuan  dari penelitian  ini  dikarenakan  pada  penelitian- penelitian  sebalumnya  menggunakan  metode rancangan  acak  lengkap  (RAL).  Pada  tahap persiapan  bahan  baku,  kedua  bahan  dikeringkan pada  suhu  115 o C  selama  24  jam,  lalu  dilakukan proses karbonisasi dengan variabel suhu 400 o C dan 500 o C selama 1 jam, arang dihaluskan dan diayak dengan  ayakan  60 mesh .  Kemudian  campuran tempurung kelapa dan bonggol jagung dicampur dengan perekat PVAc 10 gram, setelah briket arang dicetak akan dikeringkan dengan oven pada suhu 115 o C  selama  24  jam.  Tahap  terakhir  adalah dilakukannya  uji  briket  arang  yang  terdiri  dari  uji kalor,  uji  kadar  abu,  dan  uji  kadar  air  untuk menentukan  kelayakan  briket  arang.    Tabel  1 merupakan tabel perlakuan untuk metode factorial design.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisa uji kalor yang dilakukan dapat dilihat pada  Gambar  1.  Pada  Gambar  1  menunjukkan bahwa sampel 5  dengan hasil 7206.05 Cal/g dan suhu  karbonisasi  500 o C,  menghasilkan  nilai  kalor
Metana: Media Komunikasi Rekayasa Proses dan Teknologi Tepat Guna Desember 2022 Vol. 18(2):93-98
tertinggi.  Suhu  proses  karbonisasi  menentukan nilai  kalor  arang;  semakin  tinggi  suhu,  semakin banyak  karbon  yang  dibuat,  dan  semakin  rendah kadar air maka semakin tinggi nilai kalorinya. Untuk mengetahui  apakah  hasil  nilai  kalor  memuaskan atau tidak, dilakukan perbandingan dengan jurnal milik kalsum. Hasil nilai kalor pada jurnal mendapat kan hasil 5297,91 Cal/g, sedangkan pada penelitian didapatkan  hasil  7220,12  Cal/g.  Nilai  kalor  yang dihasilkan pada penelitian ini lebih tinggi daripada jurnal.  Perbedaan  hasil  tersebut  disebabkan  oleh penggunaan  komposisi  material  yang  berbeda walaupun  menggunakan  temperatur  karbonisasi yang  sama  yaitu  500 o C.  Keduanya  sesuai  dengan standar  briket  arang  yang  ditetapkan  dalam  SNI 01-6235-2000,  khususnya  persyaratan  bahwa masing-masing memiliki nilai kalor minimal 5000 Cal/g.
Analisa  kadar  abu  yang  dilakukan  dapat dilihat  pada  Gambar  2.  Seperti  terlihat  pada
Gambar  2,  sampel  5  dengan  hasil  7,913%  pada suhu 500 o C  mendapatkan kadar abu terbaik. Hal ini  karena  tempurung  kelapa  mengandung  lebih banyak  komponen  yang  menghasilkan  abu daripada  tongkol  jagung,  yang  berarti  bahwa tingkat abu briket dapat meningkat seiring dengan perubahan  komposisi  tempurung  kelapa.  Jumlah abu  dalam  briket  juga  dipengaruhi  oleh  suhu karbonisasi.  Dengan  membandingkan  jurnal  milik (Anjani,  2014;  Kalsum,  2016)  didapat  kadar  abu pada jurnal adalah 7,8%. Karena jumlah campuran yang digunakan bervariasi, keduanya memperoleh hasil  yang  berbeda  pada  suhu  karbonisasi  yang sama  (500 o C).  Masing-masing  penelitian  sudah sesuai  dengan  SNI.  Konsentrasi  abu  maksimum briket  arang  yaitu  8%  sudah  sesuai  dengan  SNI menurut  SNI  01-6235-2000  tentang  syarat  mutu briket arang.
Tabel 1. Metode Factorial Design
Run Tempurung Kelapa (g) Bonggol Jagung (g) Suhu Karbonisasi ( o C) 1 10 g 8 g 400 o C 2 12 g 8 g 400 o C 3 10 g 10g 400 o C 4 12 g 10g 400 o C 5 10 g 8 g 500 o C 6 12 g 8 g 500 o C 7 10 g 10g 500 o C 8 12 g 10g 500 o C Gambar 1 . Hubungan antara suhu karbonisasi terhadap nilai kalor pada setiap sampel 6850 6900 6950 7000 7050 7100 7150 7200 7250 10:08 12:08 10:10 12:10 Nil ai Ka lo r (C al /g) Perbandingan (g) 400 500

## Tabel 2. Hasil Pengujian Penelitian Briket Arang
Sampel Tempurung Kelapa (g) Bonggol Jagung (g) Suhu Karbonisasi ( o C) Nilai Kalor (Cal/g) Nilai Kadar Abu (%) Nilai Kadar Air (%) 1 10 g 8 g 400 o C 6978,23 7,015 2,6 2 12 g 8 g 400 o C 7012,66 7,013 4,9 3 10 g 10g 400 o C 7173.62 6,857 5,3 4 12 g 10g 400 o C 7170.82 6,862 5,5 5 10 g 8 g 500 o C 7206.05 7,913 7,1 6 12 g 8 g 500 o C 7122.37 11,207 5,4 7 10 g 10g 500 o C 7216,54 6,429 4,9 8 12 g 10g 500 o C 7220,12 9,6 5,5 Tabel 3. SNI Briket Arang (SNI. 01-6235-2000) Jenis Uji Satuan Persyaratan Kadar Air b/b % Max 8 Bagian yang hilang pada pemanasan 90 o C % Max 15 Kadar Abu % Max 8 Nilai Kalor (ADBK) Kal/g Max 5000
Gambar 2. Hubungan antara suhu karbonisasi terhadap kadar abu pada setiap sampel
Berdasarkan Gambar 3, sampel 5 pada suhu 500 o C  dengan  hasil  7,1%  memiliki  kadar  air  yang optimum.  Hal  ini  dipengaruhi  oleh  suhu karbonisasi, yang dapat dibawa oleh air yang masih tertanam  dalam  zat  tersebut.  Hal  ini  juga  dapat disebabkan  oleh  komposisi  campuran  pada penambahan perekat yang juga mengandung air. Dibandingkan  dengan  jurnal  milik  Kalsum,  2016 kadar air yang didapatkan adalah 7,2%. Keduanya memperoleh hasil yang berbeda walaupun dengan
karbonisasi  pada  suhu  yang  sama  yaitu  500 o C karena  komposisi  bahan  yang  digunakan bervariasi. Selain itu, meskipun kadar air yang baik adalah  yang  memiliki  kadar  air  maksimum  8%, kadar air terbaik adalah yang kadar airnya rendah. Karena  dapat  berdampak  pada  nyala  api  saat membakar  briket  dan  dapat  menurunkan  kualitas briket  arang.  Namun,  keduanya  memenuhi spesifikasi SNI 01-6235-2000 untuk kualitas briket arang, yaitu maksimal kadar air 8%
7,015 7,013 6,857 6,862
7,913 11,207 6,429 9,6 0 2 4 6 8 10 12 10:08 12:08 10:10 12:10 Has il kada r abu (g) Perbandingan (g) 400 500

## Gambar 3. Grafik hubungan antara suhu karbonisasi terhadap kadar air pada setiap sampel

## KESIMPULAN
Hasil  penelitian  optimum  terdapat  pada sampel 5 dengan suhu karbonisasi 500 o C dengan campuran tempurung kelapa 10 gram dan bonggol jagung 8 gram dengan nilai kalor sebesar 7206.05 Cal/g,  nilai  kadar  abu  7,913%,  dan  nilai  kadar  air 7.1%. Perbandingan dengan jurnal dilakukan untuk mengetahui  apakah  hasil  briket  arang  pada penelitian  layak  digunakan  atau  tidak.  Pada  hasil yang  didapatkan  sudah  sesuai  dengan  SNI  01- 6235-2000  tentang  syarat  mutu  briket  arang dengan nilai kalor minimal 5000 Cal/g, kadar abu maksimal 8%, dan kadar air maksimal 8%.

## DAFTAR PUSTAKA
Amzeri,  A.,  2018.  Tinjauan  perkembangan pertanian  jagung  di  madura  dan  alternatif pengolahan  menjadi  biomaterial. Rekayasa , 11(1):4-86.
Eristya  Anjani,  W.,  2014.  Pemanfaatan  Tongkol Jagung Sebagai Bahan Baku Pembuatan Pulp Dengan  Metode  Soda.  Doctoral  dissertation, Politeknik Negeri Sriwijaya.
Heriansyah, I. 2005. Potensi pengembangan energi dari  biomassa  hutan  di  Indonesia. Jurnal Inovasi , 5(17):34-38.
Isa, I., Lukum, H. & Arif, I.H. 2012. Briket Arang dan Arang  Aktif  dari  Limbah  Tongkol  Jagung.
Universitas Negeri Gorontalo, pp.1-50. Jamilatun,  S.  2008.  Sifat-Sifat  Penyalaan  dan Pembakaran Briket Biomassa, Briket Batubara dan Arang Kayu. Jurnal Rekayasa Proses , 2(2), 37 – 40. DOI: 10.22146/jrekpros.554 Kalsum,  U.  2016.  Pembuatan  briket  arang  dari campuran limbah tongkol jagung, kulit durian dan  serbuk  gergaji  menggunakan  perekat tapioka. Jurnal Distilasi , 1(1):41-50. Mardiatmoko,  G.  &  Ariyanti,  M.  2018 . Produksi Tanaman  Kelapa (Cocos  nucifera  L.). Badan Penerbit  Fakultas  Pertanian  Universitas Pattimura. p.187
Pandu, Y.F., Mujiburohman, M., Eni Budiyati, S.T. &
Kusmiyati,  S.T.,  2018.  Pengaruh  Penambahan Perekat  Polyvinyl  Acetate  (PVAC)  Terhadap Kualitas  Briket  Dari  Ampas  Tebu  Sebagai Energi  Alternatif.  Doctoral  dissertation, Universitas Muhammadiyah Surakarta.
SNI 01-6235-2000. 2000. Briket Arang Kayu. Badan Standarisasi Nasional. p. 8
SNI 06-3730-1995. 1995. Arang aktif teknis. Badan Standarisasi Nasional. p. 22
Sulistyaningkarti, L. & Utami, B. 2017. Pembuatan briket  arang  dari  limbah  organik  tongkol jagung dengan menggunakan variasi jenis dan persentase  perekat. Jurnal  Kimia  dan Pendidikan Kimia , 2(1):43-53.
Suryani, I. & Dahlan, M.H., 2012. Pembuatan briket arang  dari  campuran  buah  bintaro  dan
2,6 4,9 5,3 5,5 7,1 5,4 4,9 5,5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 10:08 12:08 10:10 12:10 Ha sil k ada r air (g) Perbandingan (g) 400 500
tempurung  kelapa  menggunakan  perekat amilum. Jurnal Teknik Kimia , 18(1): 24 – 29. Widarti,  B.  N.,  Sihotang,  P.  &  Sarwono,  E.  2016. Penggunaan tongkol jagung akan
meningkatkan  nilai  kalor  pada  briket. Jurnal
Integrasi Proses , 6(1): 16 – 21