## INFO TEKNIK

## ANALISA PEMANFAATAN BRIKET LIMBAH ARANG KAYU ALABAN DI DESA TAPUK KECAMATAN LIMPASU KABUPATEN HULU SUNGAI TENGAH

## Muhammad Nizar Ramadhan dan Andy Nugraha
Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat E-mail: nizarramadhan@ulm.ac.id

## ABSTRACT
The  solution  to  reduce  the  use  of  fossil  fuels  is  by  utilizing  renewable  energy  such  as solar power, wind power, and hydropower, as well as the utilization of other alternative energy  derived  from  biomass.  One  of  alternative  energy  from  biomass  that  is  very potential  is  briquettes.  Tapuk  Village,  Limpasu  Subdistrict,  Hulu  Sungai  Tengah Regency is one of the producers of Alaban wood charcoal, with grade D charcoal in the form of charcoal flakes and is often regarded as waste. This study aims to determine the physical  properties  of  alaban  wood  charcoal  waste  briquettes  which  include  water content,  ash  content,  volatile  matter  content,  fixed  carbon  content,  and  calorific  value, as  well  as  the  potential  utilization  of  alaban  wood  charcoal  waste  briquettes.  so  that residents can use Tapuk Village, Limpasu District, Hulu Sungai Tengah Regency as an alternative  fuel  to  substitute  kerosene  and  LPG.  The  results  showed  the  physical properties of  alaban wood charcoal  waste briquettes for 3.66  % water  content, 3.15 % ash content, 14.31 % volatile matter content, 78.88% fixed carbon content, 6.259.33 cal / gr calorific value. The use of alaban wood charcoal waste briquettes is able to produce consumption costs efficiency of 60% better than the use of LPG and 70% better than the use of kerosene.
Keywords: Alternative  energy,  biobriquette,  alaban  wood  charcoal  waste,  briquette physical properties

## 1. PENDAHULUAN
Salah  satu  solusi  dalam  meminimalisir  ketergantungan  manusia  terhadap  bahan bakar  fosil  yaitu  dengan  pemanfaatan renewable  energy seperti  tenaga  surya, tenaga angin, serta  pemanfaatan  energi  alternatif  lain  yang  tersedia  melimpah  seperti  energi biomassa.  Wujud  pemanfaatan  energi  biomassa  yang  paling  praktis  dan simple adalah briket. Sumber bahan baku dalam pembuatan briket dapat berasal dari biomassa seperti sekam  padi,  kayu,  sabut  kelapa,  kemudian  berbagai  macam  arang  dan  juga  berbagai macam limbah, salah satunya limbah arang kayu alaban.
Desa  Tapuk  Kecamatan  Limpasu  Kabupaten  Hulu  Sungai  Tengah  merupakan salah  satu  sentra  penghasil  arang  kayu  alaban.  Dari  arang  yang  dihasilkan  terdapat beberapa grade arang,  yaitu:  arang  grade  A  (untuk  kebutuhan  ekspor  dan  nasional), arang grade B dan grade C (untuk penggunaan lokal), dan arang grade D (serpihan dan
limbah arang). Dari total produksi arang kayu alaban, 30% diantaranya berupa limbah arang kayu alaban. Minimnya pengetahuan masyarakat untuk memanfaatkan limbah ini, maka  hanya  mereka  gunakan  untuk  urukan  jalan  desa  dan  tidak  dianggap  bernilai ekonomis.
Dari pemaparan diatas telah diketahui bahwa limbah arang kayu alaban memiliki potensi untuk menjadi material utama untuk briket. Setelah dibuat, briket akan diuji sifat fisiknya  meliputi  kadar  air,  kadar  abu,  kadar  zat-zat  terbang  ( volatile  matter ),  kadar karbon  terikat  ( fixed  carbon ),  dan  nilai  kalor  untuk  mengetahui  performa  dari  briket yang dibuat dan perbandingannya dengan SNI 01-6235-2000. Sehingga perlu dilakukan suatu analisa pembuatan dan pemanfaatan limbah arang kayu alaban, agar layak dipakai warga  Desa  Tapuk  sebagai  pengganti  bahan  bakar  konvensional  yang  selama  ini digunakan.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## A. Briket
Ditinjau dari wujudnya, bentuk briket dapat bervariasi, tergantung dari bentuk cetakan briket yang diinginkan, seperti bentuk silinder (pejal dan non pejal), kubus, hexagonal/segi enam, segi delapan, dan sebagainya.

## Gambar 1. Variasi bentuk briket
Sumber: Sinurat (2011)
Kemudian ditinjau dari sifat fisiknya, briket dikatakan berkualitas baik apabila mempunyai  sifat-sifat  penyalaan  antara  lain  mudah  dalam  penyalaannya,  durasi menyala  yang  cukup  lama,  tidak  menghasilkan  jelaga,  menghasilkan  asap  yang cepat  hilang  dan  sedikit  jumlahnya  serta  nilai  kalor  yang  cukup  tinggi  (Jamilatun, 2008).  Salah  satu  cara  dalam  menganalisa  kualitas  briket  adalah  dengan  analisis proximate .  Pada  analisis proximate ,  beberapa  parameter  yang  harus  diperhatikan antara lain:
 Kadar air (moisture)
Kadar air dapat dihitung dengan persamaan:
(1)
di  mana  W  adalah  berat  mula-mula  (gram)  dan  B  adalah  berat  setelah dikeringkan (gram).
 Kadar abu
Kadar abu dapat dihitung dengan persamaan:
(2)
di mana F adalah berat abu (gram) dan W adalah berat mula-mula (gram).
 Kadar zat terbang ( volatile matter )
Volatile matter dapat dihitung dengan persamaan:
(3)
di  mana  B  adalah  berat  setelah  dikeringkan  (gram)  dan  W  adalah  berat  mula- mula (gram).
 Kadar karbon terikat ( fixed carbon )
Fixed carbon dapat dihitung dengan persamaan:
(4)

##  Nilai Kalor
Nilai kalor briket diukur dengan menggunakan alat bomb calorimeter dan dapat dihitung dengan persamaan:
(5)
di mana EE = 2408,267 (kal/g), adalah selisih temperatur (ᴼC), acid adalah sisa abu (kal/g), dan fulse adalah panjang sisa kawat (cm).

## B. Kayu Alaban ( Vitex pubescens vahl )
Pohon  alaban  ( Vitex  pubescens  vahl )  adalah  jenis  pohon  yang  berasal  dari keluarga  Lamiaceae.  Pohon  alaban  seperti  yang  terlihat  dalam  gambar  2, mempunyai  ukuran  yang  sedang  hingga  besar,  sedangkan  untuk  ketinggiannya dapat mencapai hingga 40 meter.
Gambar 2. Pohon alaban
Salah  satu  pemanfaatan  kayu  alaban  paling  familiar  di  daerah  Kalimantan Selatan  adalah  sebagai  bahan  baku  pembuatan  arang.  Arang  kayu  alaban  seperti yang  terlihat  pada  gambar  3, digunakan untuk  berbagai  keperluan,  dari  keperluan rumah tangga, rumah makan, hingga restoran.
Gambar 3. Arang kayu alaban

## 3. METODE PENELITIAN
Dalam  penelitian  ini,  ada  2  langkah  penting  yang  harus  diperhatikan,  yaitu pembuatan briket dan uji sifat fisik briket.

## A. Pembuatan Briket
Langkah-langkah  dalam  pembuatan  briket  limbah  arang  kayu  alaban  antara lain:
1. Persiapan bahan
a. Pengambilan  dan  pengumpulan  limbah  arang  kayu  alaban  di  Desa  Tapuk Kecamatan Limpasu Kabupaten Hulu Sungai Tengah.
b. Limbah  arang  kayu  alaban  dijemur  selama  3  hari  untuk  mengurangi kandungan airnya.  Setelah kering, limbah arang  kayu alaban dihancurkan dengan menggunakan palu karet untuk memudahkan proses pengayakannya.
c. Limbah  arang  kayu  alaban  yang  sudah  hancur  kemudian  diayak  dengan menggunakan mesin pengayak dan ayakan 20 mesh (0,841 mm).
2. Pencampuran bahan-bahan briket
a. Panaskan air 50 ml.
b. Campurkan 5 gram tepung tapioka (kanji) ke dalam air, kemudian diaduk hingga merata dan mengental serta berwarna bening.
c. Kemudian  masukkan  30  gram  limbah  arang  kayu  alaban  di  aduk  hingga merata.
3. Pencetakan briket
Adonan  briket  limbah  arang  kayu  alaban  dan  perekat  kanji  dicetak  dengan cetakan  berbentuk  silinder.  Tekanan  pencetakan  briket  sebesar  100  kg/cm 2 dan ditekan selama 10 detik.
4. Pengeringan briket
Pada  proses  ini,  briket  dikeringkan  lagi  menggunakan  oven  selama  ±1  jam dengan  suhu  100 o C  –  120 o C  untuk  mengurangi  kandungan  air  briket  yang sebagian besar berasal dari perekat kanji.
5. Pengujian briket
Briket  yang  telah  dikeringkan  siap  untuk  dilakukan  pengujian  sifat  fisik briket.

## B. Pengujian Sifat Fisik Briket
Prosedur pengujian sifat fisik briket terdiri dari:
1. Pengujian kadar air
Sebelum  dimasukkan  ke  dalam  cawan  tahan  api,  dilakukan  penimbangan sampel  terlebih  dahulu  sebanyak  1  gram.  Setelah  proses  tersebut,  sampel dipanaskan  dalam oven  furnace dengan  temperatur  110 o C  dan  durasi  30 menit.  Sampel  kemudian  didinginkan  untuk  ditimbang  kembali.  Kehilangan massa yang terjadi merupakan kadar air.

## 2. Pengujian kadar abu
Sebelum  dimasukkan  ke  dalam  cawan  tahan  api,  dilakukan  penimbangan sampel  terlebih  dahulu  sebanyak  1  gram.  Setelah  proses  tersebut,  sampel dipanaskan  dalam oven  furnace dengan  temperatur  750 o C  dan  durasi  1  jam. Sampel  kemudian  didinginkan  untuk  ditimbang  kembali.  Kehilangan  massa yang terjadi merupakan kadar abu.
3. Pengujian volatile matter
Pengujian ini mirip dengan pengujian kadar abu, hanya saja  temperatur oven furnace yang digunakan 950 o C selama 7 menit. Kehilangan massa merupakan volatile matter .
4. Perhitungan fixed carbon
Fixed carbon dihitung berdasarkan nilai pengujian kadar air, pengujian kadar abu,  dan  pengujian volatile  matter ,  yang  dihitung  dengan  menggunakan persamaan (4).
5. Pengujian nilai kalor briket
Pengujian  nilai  kalor  dilakukan  untuk  setiap  persentase  campuran  limbah arang  kayu  alaban.  Pengujian  nilai  kalor  briket  menggunakan  alat adiabatic calorimeter dan dilakukan di laboratorium.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil pengujian sifat fisik briket limbah arang kayu alaban dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Sifat fisik briket limbah arang kayu alaban Jenis Pengujian Hasil Pengujian 1 Hasil Pengujian 2 Hasil Pengujian 3 Rata- Rata Kadar Air (%) 3,62 3,69 3,67 3,66 Kadar Abu (%) 3,12 3,17 3,16 3,15 Volatile matter (%) 14,28 14,33 14,33 14,31 Fixed carbon (%) 78,98 78,81 78,84 78,88 Nilai kalor (kal/gr) 6.236 6.277 6.265 6.259,33
Perbandingan  antara  sifat  fisik  briket  limbah  arang  kayu  alaban  dengan  SNI  01- 6235-2000 terlihat pada tabel 2.
Tabel 2 Perbandingan antara sifat fisik briket limbah arang kayu alaban dengan sifat
fisik briket arang kayu SNI 01-6235-2000 Jenis Uji Briket limbah arang kayu alaban Briket arang kayu SNI Kadar Air (%) 3,66 < 8 Kadar Abu (%) 3,15 < 8 Volatile matter (%) 14,31 < 15 Fixed carbon (%) 78,88 Min. 77 Nilai kalor (kal/gr) 6.259,33 Min. 5.000
Dari  informasi  yang  didapatkan  pada  tabel  2,  kandungan  kadar  air  pada  briket limbah  arang  kayu  alaban  didapatkan  nilai  3,66  %,  dimana  nilai  tersebut  telah memenuhi  kandungan  kadar  air  SNI  briket  arang  kayu  dengan  nilai  yang  tidak melampaui 8%. Apabila nilai kadar air pada briket rendah, maka nilai kalor briket akan meningkat.  Luas  permukaan  dan  pori-pori  briket  yang  mempunyai  kemampuan  sangat besar dalam menyerap air dan udara yang berada di sekitar briket merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi hal tersebut.
Kemudian  nilai  kandungan kadar  abu briket  limbah arang kayu alaban didapatkan nilai  3,15  %,  dimana  nilai  tersebut  telah  memenuhi  kandungan  kadar  abu  SNI  briket arang kayu dengan nilai  <  8%. Apabila nilai  kadar abu pada briket tinggi,  maka dapat menurunkan kualitas briket. Tingginya kandungan abu berbanding terbalik dengan nilai kalor briket yang mengalami penurunan, yang juga berakibat pada menurunnya kualitas briket arang tersebut (Masturin, 2002).
Nilai  kandungan volatile  matter briket  limbah  arang  kayu  alaban  didapatkan  nilai 14,31 %, dimana nilai tersebut telah memenuhi kadar zat terbang SNI briket arang kayu dengan  nilai  yang  tidak  melampaui  15%.  Tingginya  kandungan volatile  matter yang terkandung pada briket mengakibatkan timbulnya asap dalam jumlah banyak pada saat penyalaan  briket.  Nilai volatile  matter dipengaruhi  oleh  waktu  dan  suhu  pada  proses pengarangan.  Peningkatan  suhu  dan  waktu  pengarangan  akan  menyebabkan  semakin banyak terbuangnya zat menguap.
Nilai  kandungan fixed  carbon briket  limbah  arang  kayu  alaban  didapatkan  nilai 78,88%,  dimana  nilai  tersebut  telah  memenuhi  nilai  kadar  karbon  terikat  rerata  SNI, yaitu min 77%. Nilai fixed carbon dalam briket dipengaruhi oleh kadar abu dan volatile
matter. Semakin  rendah  nilai  kadar  abu  dan volatile  matter, maka  kadar fixed  carbon semakin tinggi. Tingginya nilai fixed carbon akan meningkatkan nilai kalor briket.
Nilai  kalor  adalah  nilai  yang  paling  menentukan  kualitas  briket  arang,  karena semakin tinggi nilai kalor maka kualitas briket akan semakin baik. Briket limbah arang kayu alaban telah memenuhi SNI untuk briket arang yaitu minimal 5.000 kal/gr. Hal ini terjadi  dikarenakan  rendahnya  nilai  kadar  abu  dan volatile  matter, sehingga menghasilkan nilai kalor briket yang tinggi.
Sampai  kondisi  tahun  2019,  jumlah  warga  Desa  Tapuk  berjumlah  sebanyak  1.262 jiwa.  Mayoritas  pekerjaan  warga  Desa  Tapuk  adalah  sebagai  produsen  arang  kayu alaban,  dan  sebagian  kecil  lainnya  berprofesi  sebagai  petani  dan  petani  karet.  Dalam rangka memenuhi kebutuhan harian, terutama untuk keperluan dapur seperti memasak, merebus air, dan sebagainya, warga desa masih menggunakan minyak tanah (80%) dan beberapa  menggunakan  gas  LPG  (20%).  Tabel  3  menunjukkan  nilai  kalor  dan  harga dari  bahan  bakar  yang  digunakan  warga  Desa  Tapuk,  bila  dibandingkan  dengan penggunaan briket limbah arang kayu alaban.
Tabel 3. Perbandingan nilai kalor dan harga bahan bakar di Desa Tapuk
No. Bahan Bakar Nilai Kalor (kal/kg) Harga (Rp) 1. Minyak tanah 10990 15.000/liter 2. Gas LPG 11255 45.000/3 kg 3. Briket limbah arang kayu alaban 6259,33 8500/kg
Informasi  yang  didapatkan  dari  tabel  3  menunjukkan  bahwa  ditinjau  dari  segi harga,  briket  dari  limbah  arang  kayu  alaban  ini  lebih  ekonomis  bila  dibandingkan dengan bahan bakar lain yang digunakan masyarakat, tanpa mengurangi nilai kalornya.
Tinjauan untuk efisiensi bahan bakar yang digunakan juga dapat dilakukan dengan membandingkan nilai kalori persatuan rupiahnya (Widarti dkk, 2007).
Tabel 4. Perbandingan efisiensi bahan bakar No. Bahan Bakar Nilai Kalor (kal/kg) Harga (Rp) Harga/Kal 1. Minyak tanah 10.990 15.000/liter 1,36 2. Gas LPG 11.255 45.000/3 kg 3,98 3. Briket limbah arang kayu alaban 6.259,33 8.500/kg 1,35
Dari  tabel  4  dapat  dilihat  bahwa  harga  per  kalori  briket  dari  limbah  arang  kayu alaban ini lebih murah jika dibandingkan harga/kal dua bahan bakar lainnya. Mengingat besarnya  potensi  dan  melimpahnya  limbah  arang  kayu  alaban  di  Desa  Tapuk
memberikan  opsi  sumber  energi  alternatif  kepada  warga  desa,  apalagi  dengan  kondisi semakin  meroketnya  harga  minyak  tanah  dan  gas  LPG,  bahkan  cenderung  terjadi kelangkaan pada dua jenis bahan bakar tersebut.
Tabel 5. Perbandingan biaya konsumsi energi rumah tangga
Bahan Bakar Minyak tanah Gas LPG Briket limbah arang kayu alaban Harga per kg atau per liter 15.000/liter 45.000/3 kg 8.500/kg Jumlah kalori (kal) 10.990 11.255 6.259,33 Kebutuhan energi per hari (2 L Minyak Tanah ×15000) 21.980 21.980 21.980 Kebutuhan rumah tangga / hari (L atau kg) 2 0,5 1 Harga konsumsi (Rp) 30.000,00 22.500,00 8.500,00
Seperti  terlihat  pada  tabel  5,  apabila  kebutuhan  minyak  tanah  untuk  keperluan sehari-hari suatu rumah tangga sebanyak 2 liter perhari, dimana nilai kalorinya  10.990 kal, maka dapat diketahui kebutuhan energinya sebanyak 21.980 kal/hari. Dengan harga minyak  tanah  sekarang  yang  menyentuh  angka  Rp  15.000,00  maka  keluarga  tersebut memerlukan  biaya  energi  sebanyak  Rp  30.000,00  per  hari.  Nilai  kebutuhan  ini  dapat dijadikan  sebagai  acuan  dalam  membandingkan  kebutuhan  kalori  dari  2  bahan  bakar lainnya,  yaitu  gas  LPG  dan  briket  limbah  arang  kayu  alaban.  Untuk  pemenuhan kebutuhan  energi  sehari-hari  sebesar  21.980  kal/hari  dengan  memanfaatkan  LPG diperoleh  biaya  sebesar  Rp  22.500,00.  Sedangkan  apabila  penggunaan  briket  limbah arang kayu alaban dijadikan sumber energi suatu rumah tangga, biaya konsumsi energi yang  dikeluarkan  adalah  Rp.  8.500,00  untuk  menghasilkan  energi  sebesar  21.980 kal/hari. Dari hasil perbandingan ini terlihat bahwa dengan menggunakan briket limbah arang kayu alaban lebih baik jika dibandingkan dengan minyak tanah dan LPG. Dengan menggunakan  briket  limbah  arang  kayu  alaban,  mampu  menghasilkan  efisiensi  biaya konsumsi  sebesar  60%  lebih  baik  dari  penggunaan  gas  LPG  dan  70%  lebih  baik  dari penggunaan  minyak  tanah.  Selain  itu,  solusi  penggunaan  briket  limbah  arang  kayu alaban  ini  juga  mampu  membantu  warga  agar  tidak  terlalu  bergantung  kepada  bahan bakar fosil yang ketersediaannya semakin menipis dan tidak dapat diperbarui . Ditambah lagi dengan keberadaan limbah arang kayu alaban yang melimpah dan gratis, tentunya
pemanfaatan  briket  limbah  arang  kayu  alaban  dapat  menjadi  energi  altenatif  yang murah, terutama untuk warga desa yang keadaan ekonominya menengah ke bawah.

## 5. KESIMPULAN
1. Kandungan kadar air pada briket limbah arang kayu alaban didapatkan nilai 3,66%, kandungan  kadar  abu  briket  limbah  arang  kayu  alaban  didapatkan  nilai  3,15%, kandungan  kadar  zat  terbang  limbah  arang  kayu  alaban  didapatkan  nilai  14,31%, kandungan  kadar  karbon  terikat  briket  limbah  arang  kayu  alaban  didapatkan  nilai 78,88%,  nilai  kalor  briket  limbah  arang  kayu  alaban  didapatkan  nilai  6.259,33 kal/kg. Semua nilai  sifat  fisik  tersebut  memenuhi syarat  sebagai  briket  yang layak digunakan  sesuai  Standar  Nasional  Indonesia  (SNI)  01-6235-2000  tentang  briket arang kayu.
2. Dengan  penggunaan  briket  limbah  arang  kayu  alaban  mampu  menghasilkan efisiensi  biaya  konsumsi  sebesar  60%  lebih  baik  dari  penggunaan  gas  LPG  dan 70% lebih baik dari penggunaan minyak tanah.

## DAFTAR PUSTAKA
Gandhi.  B,  Aquino.  2010.  Pengaruh . Variasi  Jumlah  Campuran  Perekat  Terhadap Karakteristik Briket Arang Tongkol Jagung. Jurnal Professional Vol. 8 No.1. ISSN 1693-3745.
Jamilatun,  Siti.  2008.  Sifat-Sifat . Penyalaan  dan  Pembakaran  Briket  Biomassa,  Briket Batubara Dan Arang Kayu. Jurnal Rekayasa Proses Vol. 2 No. 2.
Masturin,  A.  Sifat  Fisik  dan . Kimia  Briket  Arang  dari  Campuran  Arang  Limbah . Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Bogor, 2002.
Mulyadi. 2007. Akuntansi biaya (5th ed.). Unit Penerbit dan Percetakan Sekolah Tinggi Ilmu Manajemen YKPN. Yogya-karta.
Mulyati,  Meylinda.  Analisa  Tekno . Ekonomi  Briket  Arang  dari  Sampah  Daun  Kering.
Teknik Industri Universitas Katolik Musi Charitas. Palembang, 2016.
Sinurat,  Erikson.  2011.  Studi  Pemanfaatan  Briket  Kulit  Jambu  Mete  dan  Tongkol Jagung sebagai Bahan Bakar . Alternatif. Universitas Hasanuddin. Makassar.
Wardana,  ING.  2008.  Bahan  Bakar  Dan  Teknologi    Pembakaran.  PT.  Danar  Wijaya  – Brawijaya University Press. Malang.
Widarti,  dkk,  Studi  Eksperimental . Karakteristik  Briket  Organik  dengan  Bahan  Baku dari PPLH Seloliman . Teknik Fisika ITS. Surabaya, 2007.