## Pengaruh campuran perekat dan waktu penekanan terhadap karakteristik briket cangkang biji karet
Dwi Irawan 1 , Mafruddin 1 , Ardiyanto Darmanto 2
1 Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Metro Jl. Ki Hajar Dewantara No.116, Iringmulyo, Kec. Metro Tim., Kota Metro, Lampung 34112
2 Prodi Teknik Otoranpur, Politeknik Angkatan Darat Pendem, Kec. Junrejo, Kota Batu, Jawa Timur 65324 Email korespondensi: irawan.ke10@gmail.com

## Abstrak
Biomassa merupakan bahan organik berasal dari mahluk hidup yang bisa dikonversikan menjadi bahan bakar melalui  proses  biologis  dan  termokimia.  Konversi  termokimia  biomassa  terbagi  menjadi  beberapa  proses pembakaran  secara  langsung,  pirolisis/karbonisasi  dan  gasifikasi.  Briket  dihasilkan  dari  pirolisis  dengan mengubah  biomassa  menjadi  arang,  kemudian  dibentuk  menjadi  bahan  bakar  padat.  Tujuan  kajian  ini  yakni mengetahui pengaruh campuran perekat dan waktu penekanan terhadap nilai proksimasi dan pembakaran briket. Bahan baku cangkang biji karet dengan variasi perekat molasses 70% : 30%, 75% : 25%, dan 80% : 20%, serta variasi waktu penekanan 30, 45, dan 60 menit dengan menggunakan metode cetak panas suhu 120 o C dan tekanan 200 bar. Hasil menunjukkan bahwa nilai kalor terbaik, pada campuran 80% : 20% dan waktu penekanan 60 menit yaitu  5.903,19  kal/g,  sedangkan  kadar  air,  dan  kadar  abu  masih  diatas  SNI  briket  rumah  tangga.  Waktu pembakaran campuran 80% : 20% membutuhkan waktu 30 menit untuk mencapai suhu 100 0 C, rata-rata waktu 35 menit.
Kata kunci : briket, cangkang biji karet, molasses , proksimasi dan pembakaran.

## Abstract
Biomass is organic material derived from living things that can be converted into fuel through biological and thermochemical processes. The thermochemical conversion of biomass is divided into several direct combustion processes, pyrolysis/carbonization and gasification. Briquettes are produced from pyrolysis by converting biomass into charcoal which is then formed into solid fuel. The aim of the study was to determine the effect of the adhesive mixture and pressing time on the proximation value and burning of briquettes. Raw material for rubber seed shells with variations of molasses adhesive 70% : 30%, 75% : 25%, and 80% : 20%, also variations in pressing time of 30, 45, and 60 minutes using the hot stamping method with a temperature of 120 o C and a pressure of 200 bar. The results showed the best calorific value, a mixture of 80% : 20%, pressing time of 60 minutes, namely 5,903.19 cal/g, while the water content, and the ash content is still above the SNI for household briquettes. Combustion time for a mixture of 80% : 20% takes 30 minutes to reach a temperature of 100 0 C, an average of 35 minutes.
Keywords: briquettes, rubber seed shells, molasses, proximation and combustion.

## 1. Pendahuluan
Biomassa merupakan bahan organik yang berasal dari mahluk hidup, dapat dimanfaatkan atau dikonversikan menjadi bahan bakar, padat, cair atau gas. Pengolahan biomassa menjadi sebuah energi baru dan  terbarukan  sudah  banyak  dilakukan  dan  diteliti. Salah  satu  bahan  biomassa  yang  belum  diolah  dan dikembangkan secara maksimal adalah cangkang biji karet.  Cangkang  biji  karet  merupakan  limbah pertanian  dari  pohon  karet  yang  belum  banyak termanfaatkan.  Cangkang  biji  karet  sudah  banyak dijadikan bahan untuk energi terbarukan salah satunya dijadikan  briket,  kandungan  cangkang  biji  karet adalah  selulosa  38%,  hemiselulosa  26%,  dan  lignin 19%  [1].  Kajian  sebelumnya mengenai  karakteristik briket cangkang biji karet dengan hasil bahwa briket yang  dihasilkan  dari  cangkang  biji  karet  sudah memenuhi standar briket untuk rumah tangga [2].
Briket adalah bahan bakar berasal dari biomassa yang dijadikan  arang  melalui  proses  pirolisis  atau karbonisasi,  kemudian  dibentuk  agar  dapat meningkatkan  nilai  kerapatannya  [3],[4].  Dalam pembuatan briket, karakteristik sangat mempengaruhi kualitas,  yang  perlu  diperhatikan  diantaranya  bahan baku  biomassa,  suhu  karbonisasi,  dan  waktu penekanan atau pencetakan. Briket yang kualitasnya baik  adalah  yang  memiliki  kadar  karbon  tinggi, karena itu menjadi tolak ukur karbon banyak terikat pada  arang  [5].  Arang  biomassa  dicetak  menjadi bentuk  tertentu  dengan penambahan bahan pengikat dan dicetak pada tekanan yang ditentukan.
Bahan  pengikat  untuk  pembriketan  yang  banyak digunakan  sepert  lempung/ clay,  molasses,  starch, resin, coal tar , bitumen. Perekat yang digunakan rata- rata  membutuhkan  air  sebagai  bahan  pelarutnya, sehingga  membutuhkan  proses  yang  cukup  lama untuk  mengurangi  kadar  airnya.  Salah  satu  limbah
yang  bisa  dijadikan  perekat  adalah  tetes  tebu  atau molasses . Molasses adalah  produk  sampingan  dari pengolahan  gula,  memiliki  2  jenis  yaitu Cane- molasses yang  memiliki  25-40%  sukrosa,  12–25% gula, protein kasar 3% dan kadar abu 8–10%, semua kandungan  tersebut  terbentuk  dari  K,  Ca,  C1,  dan garam  sulfat. Beet-molasses kandungan  air  15–25% dengan  cairan  berwarna  hitam  [6].  Oleh  karena  itu, mollases dapat  digunakan  menjadi  bahan  pengikat pembriketan.
Pembriketan menggunakan metode cetak panas dapat menjadikan  bahan  pengikat  menjadi  lebih  cepat kering,  sehingga  dapat  memperpendek  proses pembuatan  dengan  mengurangi  proses  pengeringan briket, dan diharapkan akan meningkatkan nilai kalor [7].  Pembuatan  briket  pada  suhu  120 o C  kandungan lignin  pada  biomassa  akan  mengikat  partikel  briket secara  maksimal  [8].  Kajian  lain  menyimpulkan bahwa  semakin  besar  tekanan  yang  digunakan mengakibatkan  penyalaan  awal  menjadi  lebih  lama, namun laju pembakaran mengalami peningkatan, dan suhu  lebih  tinggi  [9].  Briket  yang  memiliki  tekanan tinggi menghasilkan penyalaan awal, laju pembakaran  [10],  dan  menjadikan  kadar  air  rendah yang akan membuat nilai kalor lebih tinggi [11].
Ukuran  partikel  bahan  baku  pembriketan  akan mempengaruhi kerapatan briket, sehingga berdampak pada  suhu  dan  waktu  pembakaran  [9],[12].  Selain bahan ukuran partikel bahan baku, waktu penekanan dalam  proses  cetak  juga  mempengaruhi  kerapatan briket.  Tekanan  dan  suhu  pembriketan  akan mempengaruhi waktu pembakaran, dengan penambahan  tekanan  dan  suhu  akan  meningkatkan waktu pembakaran [13].
Tujuan kajian ini adalah untuk mengetahui pengaruh waktu  penekanan  briket  dan  campuran  perekat terhadap  karakteristik  dan  suhu  pembakaran  briket dengan menggunakan bahan baku cangkang biji karet.

## 2. Metode
Tahapan kajian dimulai dengan studi literatur tentang biomassa,  bahan  bakar,  briket,  dan  sistem  pemanas, serta  waktu  penekanan  yang  akan  digunakan  pada proses pembuatan briket. Pada kajian ini, briket dibuat dengan  bahan  baku  cangkang  biji  karet  dan  limbah tetes  tebu  yang  digunakan  sebagai  perekat. Pencetakan menggunakan satu bentuk, yaitu silinder pejal.  Pencetakan  dilakukan  dengan  cara  ditekan menggunakan variasi penekanan yaitu 200 bar dengan suhu  120 0 C  dan  menggunakan  perbandingan  waktu bervariasi  30  menit,  45  menit,  dan  60  menit,  serta menggunakan perbandingan 70% bahan baku : 30% bahan perekat, 75% bahan baku : 25% bahan perekat, dan 80% bahan baku : 20% bahan perekat.
Setelah briket dibuat sesuai dengan variasi yang telah ditentukan, kemudian dilakukan pengujian proksimasi  dan  pengujian  pembakaran.  Berikut  ini proksimasi dan pembakaran uji yang dilakukan.

## Nilai kalor (heating value).
Nilai  kalor  merupakan  sifat  bahan  bakar  untuk mengukur  energi  yang  terkandung  dalam  bahan bakar.  Pengujian  dilakukan  dengan  menggunakan sampel bahan uji sebanyak 1 gram pada cawan silika, dimasukan b omb kalorimeter . Pengukuran nilai kalor dilakukan  hingga  mencapai  suhu  maksimum.  Hasil nilai  kalor  didapat  berdasarkan  kalor  yang  dilepas berbanding kalor yang terserap.

## Kadar air (moisture).
Kandungan air bahan bakar padat yaitu perbandingan massa air bahan bakar berbanding dengan berat kering bahan bakar.

## Kadar abu (ash).
Abu  merupakan  zat  sisa  pembakaran  dari  hasil pembakran,  kandungan  abu  tergantng  dengan  jenis bahan  hasil  pembakaran.  Pengujian  kadar  abu menggunakan  peralatan  seperti  cawan,  tanur  dan timbangan digital.

## Pengujian pembakaran briket
Pengujian  briket  untuk  menguji  efisisensi  termal keseluruhan  bahan  kabar  briket  dengan  melakukan pengujian pendidihan air melalui kompor briket . Cara ini  dilakukan  dengan  cara  air  dipanaskan  hingga mendidih yaitu suhu 100 0 C dengan melihat waktu dan distribusi suhu yang terjadi.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Hasil  pencetakan  briket  dilakukan  dengan  cara ditekan menggunakan metode cetak panas pada suhu 200 0 C  pada  penekanan  200  bar,  dan  menggunakan perbandingan waktu penekanan  bervariasi  30 menit, 45  menit,  dan  60  menit,  serta  menggunakan perbandingan campuran bahan baku dengan perekat, 70%  :  30%,  75%  :  25%  ,  dan  80%  :  20%.  Setelah briket dibuat dengan variasi dan parameter yang telah ditentukan,  selanjutnya  dilakukan  uji  proksimasi untuk melihat hasil kandungan dari briket yang telah dibuat.  Pengujian  proksimasi  untuk  mengetahui kandungan  briket  seperti  nilai  kalor,  kadar  air,  dan abu.
Nilai  kalor  menjadi  parameter  utama  dalam pembuatan briket, setiap bahan dan proses pembuatan diharapkan mendapatkan nilai kalor tertinggi. Kadar air  dalam  briket  mempengaruhi  kualitas,  semakin besar  kadar  air  di  dalam  briket,  maka  kualitasnya semakin menurun [12] dan semakin rendah kadar air dalam briket, maka nilai kalor dan daya pembakaran akan semakin tinggi [14], sedangkan kadar abu adalah sisa  proses  pembakaran  yang  tidak  memiliki  unsur karbon atau nilai kalor.
Hasil  yang  didapat  dari  pengujian  proksimasi dituangkan dalam Tabel 1 berikut ini.
Tabel 1. Hasil uji proksimasi. Sampel Nilai kalor ( kal/g ) Kadar air ( % ) Kadar abu ( % ) 70:30 (30 mnt) 70:30 (45 mnt) 70:30 (60 mnt) 75:25 (30 mnt) 75:25 (45 mnt) 75:25 (60 mnt) 80:20 (30 mnt) 80:20 (45 mnt) 80:20 (60 mnt) 4.981,18 5.093,58 5.331,44 5.282,41 5.082,09 4.882,71 5.094,16 5.103,19 5.903,19 15,38 15,94 15,82 15,54 15,62 15,71 15,34 15,33 14,67 20,20 16,74 18,27 18,00 13,93 17,29 15,78 18,62 17,03
Hasil uji proksimasi menunjukkan besaran nilai dari masing-masing  campuran  antara  bahan  baku  briket yaitu  cangkang  biji  karet  dengan  perekat menggunakan molasses atau  tetes  tebu.  Pengujian dilakukan  pada  masing-masing  campuran  dengan waktu  penekanan  yang  divariasikan  30,  45,  dan  60 menit.  Hasil  pengujian  telah  dibuat  grafik  dengan parameter  yang  berbeda,  yaitu  nilai  kalor,  kadar  air dan kadar abu pada masing-masing variasi. Berikut ini grafik  pada  Gambar  1  yang  diperoleh  dari  hasil pengujian.
Gambar 1. Nilai kalor briket.
Pada  Gambar  1  terlihat  bahwa  nilai  kalor  tertinggi terdapat  pada  campuran  80%  :  20%  dengan  waktu penekanan  60  menit.  Dari  hasil  keseluruhan  pada kajian  ini  menunjukkan  nilai  kalor  tertinggi  pada campuran  80%  :  20%,  hal  tersebut  menunjukkan bahwa  semakin  sedikit  konsentrasi  perekat,  maka menghasilkan  nilai  kalor  yang  tinggi  [15].  Hasil keseluruhan  rata-rata  telah  berada  di  atas  Standar Nasional Indonesia (SNI) untuk briket rumah tangga. Berikut Gambar 3 menunjukkan grafik kadar air dari pengujian yang telah dilakukan.
Gambar 2. Kadar air briket.
Kadar  air  pada  Gambar  2,  menunjukkan  bahwa masing-masing  campuran  menunjukkan  hasil  yang cukup tinggi dan melebihi standar kadar air dari SNI untuk briket rumah tangga, ini bisa disebabkan karena pada saat pembuatan briket, kadar air bahan baku juga masih  tinggi,  sehingga  mengakibatkan  pada  saat pembuatan  briket  dan  diuji  kadar  airnya,  hasilnya masih  cukup  tinggi,  suhu  pemanasan  sangat mempengaruhi  hasil  kadar  air  dari  briket  [16].  Dari hasil  juga  menunjukkan  variasi  waktu  penekanan dalam  kajian  ini  tidak  signifikan  dalam  penurunan kadar air pada briket. Gambar 3 berikut menunjukkan kadar abu briket.
Gambar 3. Kadar abu briket.
Pada Gambar 3 menunjukkan bahwa nilai kadar abu tertinggi  pada  campuran  70%  :  30%  dengan  waktu penekanan 30 menit. Hasil juga menunjukkan bahwa nilai  kadar  abu  lebih  tinggi  dari  nilai  SNI  untuk standar  briket  rumah  tangga,  perlu  dilakukan  kajian kembali  agar  mendapatkan  hasil  yang  memenuhi standar briket rumah tangga.
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 30 Menit 45 Menit 60 Menit N ila i K al or ( ka l/g r) 70%:30% 75%:25% 80%:20% SNI 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 30 Menit 45 Menit 60 Menit K ad ar A ir (% ) 70%:30% 75%:25% 80%:20% SNI 0 5 10 15 20 25 30 Menit 45 Menit 60 Menit K ad ar A b u( % ) 70%:30% 75%:25% 80%:20% SNI
(a) (b) (c)
Gambar 4. Grafik waktu penekanan (a) 30 menit, (b) 45 menit, dan (c) 60 menit.
Hasil  grafik  suhu  pembakaran  pada  masing-masing variasi  perekat  dan  waktu  penekanan  terlihat  bahwa waktu  tercepat  dalam  mencapai  titik  didih  air  pada waktu  penekanan  60  menit  pada  campuran  80%  : 20%,  hal  tersebut  menunjukkan  bahwa  adanya pengaruh  variasi  campuran  perekat  dan  waktu penekanan terhadap waktu pembakaran briket, dalam hal  ini  dengan  menguji  untuk  mendidihkan  air sebanyak 1 liter dan tercapai di waktu 30 menit. Hasil ini  selaras  dengan  jumlah  nilai  kalor  pada  uji proksimasi bahwa nilai kalor tertinggi pada campuran variasi  80% :  20%  antara  bahan baku cangkang biji karet dan perekat molasses atau tetes tebu. Dari rata- rata  yang  lain  menunjukkan  bahwa  pendidihan  air dengan  briket  berbahan  baku  cangkang  biji  karet dengan perekat molasses atau tetes tebu tercapai pada waktu 35 menit dengan jumlah briket 3 buah dan pada waktu  45  menit  telah  terjadi  penurunan  suhu  yang diakibatkan sudah mulai terbakar semua briket yang digunakan,  pada  proses  pendidihan  air  ini
menggunakan  3  buah  briket  pada  masing-masing variasi.

## 4. Kesimpulan
Kesimpulan dari kajian ini bahwa campuran perekat memengaruhi hasil proksimasi, untuk nilai kalor yang tertinggi  pada  campuran  80%  :  20%  yaitu  5 . 903 , 19 kal/g, kadar air pada campuran 80% : 20% yaitu 14, 67 % dan kadar abu 75% : 25% yaitu 13, 93%. Waktu pembakaran  paling  cepat  untuk  mendidihkan  air adalah campuran 80% : 20% yaitu 30 menit. Waktu penekanan memengaruhi hasil dan yang terbaik yaitu waktu  penekanan  60  menit,  pada  campuran  80%  : 20%,  pada  nilai  kalor  dan  waktu  pembakaran pendidihan air.

## Ucapan Terima Kasih
Ucapan  terima  kasih  disampaikan  kepada  Fakultas Teknik,  Universitas  Muhammadiyah  Metro  dan LPPM  UM  Metro,  atas  pembiayaan  melalui  skema penelitian OPR.

## Daftar Pustaka
[1]  I. Dewa Gede Putra Prabawa and M. Balai Riset dan Standardisasi Industri Banjarbaru JlPanglima Batur Barat No, “Mutu biopelet dari campuran  cangkang  buah  karet  dan  …I  Dewa Gede Putra Prabawa, Miyono Mutu Biopelet dari
Campuran  Cangkang  Buah  Karet  dan  Bambu Ater (Gigantochloa atter).”
[2]  D.  Irawan  and  A.  Surandono,  “Studi Karakteristik  Termal  Briket  Cangkang  Biji Karet,” Semin. Nas. Tah. Tek. Mesin XIII , no. 12, pp. 15–16, 2014.
[3]  M.  Masthura,  “Analisis  Fisis  dan  Laju Pembakaran  Briket  Bioarang  Dari  Bahan Pelepah Pisang,” Elkawnie , vol. 5, no. 1, p. 58, 2019, doi: 10.22373/ekw.v5i1.3621.
[4]  D. Irawan, “Pemanfaatan Kotoran Ayam Dengan Campuran  Cangkang  Karet  Sebagai  Bahan Bakar Alternatif,” pp. 32–38, 2013.
[5]  A. Kahariayadi, D. Setyawati, Nurhaida, F. Diba, and  E.  Roslinda,  “Kualitas  Arang  Briket Berdasarkan  Persentase  Arang  Batang  Kelapa Sawit (Elaeis Guineensis Jacq) dan Arang Kayu Laban (Vitex Pubescens Vahl),” Hutan Lestari , vol. 3, no. 4, pp. 561–568, 2015.
[6]  U.  S.  Dharma,  N.  Rajabiah,  and  C.  Setyadi, “Biobriket Dengan Perekat Berbahan Baku Tetes Tebu,” J.  Tek.  Mesin  Univ.  Muhammadiyah Metro , vol. 6, no. 1, pp. 92–102, 2017.
[7]  M. E. Satmoko, D. D. Saputro, and A. Budiyono, “Karateristik  Briket  dari  Limbah  Pengolahan Kayu  Sengon  dengan  Metode  Cetak  Panas,” J. Mech. Eng. Learn. , vol. 2, no. 1, pp. 1408–1412, 2013.
[8]  R.  Darun  Naim,  Danang  Dwi  Saputro, “PENGARUH VARIASI TEMPERATUR CETAKAN  TERHADAP  KARAKTERISTIK BRIKET KAYU SENGON PADA TEKANAN
KOMPAKSI 5000 PSIG,” vol. 1, no. 1, pp. 115– 124, 2012.
[9]  D.  Akhmad  Syarief,  A’yan  Sabitah,  Luqmanul Hakim,  Fadliyanur,  A.  A.  Suryanta,  Defrihans Galang P, Hansen Rivaldo Napitulu, and I. N. A. Ramadhasari,  “Effect  Of  Variation  Form (Quadrilateral And Hexagon), Particle Size And Pressure  On  The  Characteristics  Of  Burning Charcoal  Wood  Waste  Briquettes  Alaban  And Rice Husk,” vol. 6, no. 2, pp. 143–153, 2021, doi: 10.20527/sjmekinematika.v6i2.196.
[10] L.  H.  Akhmad  Syarief  ,  Fadliyanur,  Dhanu Suryanta,  Hansen  Rivaldo  Napitupulu,  Aulia Aufa  Ramadhasari,  Defrihans  Galang  Putranto, “The  Effect  Of  Cylinder  Shape,  Particle  Size
And
Pressure
On
The
Combusting
Characteristics  Of  Alaban-Rice  Husk  Charcoal Brickets,”  vol.  6,  no.  1,  pp.  43–52,  2021,  doi: 10.20527/sjmekinematika.v6i1.187.
[11] A. A. G. Hasan, A. Amrul, and M. Irsyad, “Efek Penekanan  Dan  Pemanasan  Pada  Proses Pembriketan Biomassa Hasil Torefaksi Terhadap Kualitas Briket,” J. Ilm. Tek. Mesin , vol. 8, no. 2, pp. 17–24, 2020, doi: 10.23960/fema.v8i2.4.
[12] R.  P.  Dewi,  T.  J.  Saputra,  and  S.  J.  Purnomo, “Analisis  karakteristik  briket  arang  serbuk gergaji  dan  tempurung  kelapa,” J.  Tek.  Mesin Indones. , vol. 17, no. 1, pp. 1–5, 2022.
[13] A.  Nugraha,  A.  Widodo,  and  S.  Wahyudi, “Pengaruh Tekanan Pembriketan Dan Persentase Briket  Campuran  Gambut  Dan  Arang  Pelepah Daun  Kelapa  Sawit  Terhadap  Karakteristik Pembakaran Briket,” J. Rekayasa Mesin , vol. 8, no. 1, pp. 29–36, 2017.
[14] Imam Ardiansyah, A. Yandra Putra, and Y. Sari, “Analisis  Nilai  Kalor  Berbagai  Jenis  Briket Biomassa  Secara  Kalorimeter,” J.  Res.  Educ. Chem. ,  vol.  4,  no.  2,  p.  120,  2022,  doi:
10.25299/jrec.2022.vol4(2).10735.
[15] Y.  Ristianingsih,  A.  Ulfa,  and  R.  Syafitri, “Karakteristik  Briket  Bioarang  Berbahan  Baku Tandan,” J. Konversi , vol. 4, no. 2, pp. 16–21,
2015.
[16] Luksi  Mangin  and  Cahyo  Budi  Nugroho, “Pengaruh  Suhu  PengeringanBriket  Serbuk Gergaji  Dan  Kanji  Terhadap  Kekuatan Tekanan,” J.  Integr. ,  vol.  7,  no.  1,  pp.  31–35, 2015.