## KARAKTERISTIK SIFAT FISIK DAN KIMIA LIMBAH BIOMASSA KULIT BATANG SAGU SEBAGAI BAHAN BAKU ENERGI ALTERNATIF DI PROVINSI RIAU
(Characteristics of Waste Biomass of Sago Bark as Alternative Energy Raw Material in Riau Province)

## Rina Novia Yanti*, Eno Suarno, Ambar Tri Ratnaningsih
Fakultas Kehutanan, Universitas Lancang Kuning. Jln. Yos Sudarso Km. 8 Rumbai Pekanbaru 28265 *Email: rinafahutan@unilak.ac.id
Abstract
The  availability  of  fossil  energy  is  decreasing  and  one  day  will  experience  scarcity.  For  this reason, it is necessary to look for various alternative materials for new renewable energy sources, one of which is by utilizing biomass energy. Sago waste is a form of biomass derived from non- timber forest products. Sago waste found in Meranti Islands Regency has the opportunity to be used as alternative energy raw materials such as biopellets, biobriquettes, and bio gas. Biomass has  certain  properties  according  to  its  type,  where  it  grows,  and  environmental  conditions. Therefore, it is necessary to understand the properties of biomass before use. This study aims to study the physical and chemical properties of sago husk waste as a bioenergy raw material. The method in this research is to analyze the properties of chemical balances in the laboratory and the data obtained are analyzed descriptively. The results of the study of the chemical properties of sago stems were extractive substances of 3.2%, holocellulose content of 53.33%. Hemicellulose 23,58 %, alpha cellulose 29,75 5 and lignin 32, 29 %. As for the physical properties, the water content is 11.29%, the ash content is 1.87%, and the air content is 80.64%. Based on the chemical and physical properties based on laboratory tests, sago husk is mostly used as a raw material for bio gas but is also suitable for the manufacture of biobriquettes, bio pellets and charcoal.
Keywords: extractive, holocellulose, lignin, sago bark

## Abstrak
Ketersediaan  energi  fosil  semakin  lama  semakin  berkurang  dan  suatu  saat  akan  mengalami kelangkaan.  Untuk  itu  perlu  dicari  berbagai  bahan  alternatif  sumber  energi  baru  terbarukan, salah satunya memanfaatkan energi biomassa. Limbah sagu merupakan salah bentuk biomassa, yang berasal dari hasil hutan bukan  kayu. Limbah Sagu yang terdapat di Kabupaten Kepulauan Meranti berpotensi untuk dijadikan bahan baku energi alternatif seperti bio pelet, bio briket, bio gas.  Biomassa  memiliki  sifat  spesifik  sesuai  dengan  jenis,  tempat  tumbuhnya  dan  kondisi lingkungan. Oleh  karena  itu  perlu dipahami sifat-sifat  biomassa  sebelum dimanfaatkan.  Tujan penelitian ini adalah mempejari sifat fisik kimia limbah kulit batang sagu sebagai bahan baku bioenergi. Metode dalam penelitian ini melakukan analisis sifat sisik kimia secara laboratorium dan data yang diperoleh dianalisis secara deskriptif. Hasil penelitian dari sifat kimia batang sagu adalah  zat  ekstraktif  3,2 %,  kadar  holoselulosa  53,33%.  Hemiselulosa 23,58 %,  alpheselulosa 29,75  5  dan  lignin  32, 29  %.  Sedangkan  untuk  sifat  fisik  yaitu  kadar  air  11, 29  %,  kadar  abu 1,87%,  kadar  zat  erbang  80,64  %.  Berdasarkan  sifat  kimia  dan  fisis  berdasarkan  uji laboratorium,  kulit  batang  sagu  lebih  cocok  digunakan  sebagai  bahan  baku  bio  gas  tetapi berpotensi juga dijadikan bio briket, bio pelet dan arang.
Kata kunci : ekstraktif, holoselulusa, lignin, kulit batang sagu
PENDAHULUAN Indonesia telah berupaya
menerapkan  penghematan  penggunaan energi  fosil  dengan    melakukan  inovasi produksi bahan bakar nabati yang ramah lingkungan.  Hal  ini  didukung  oleh kebijakan  pemerintah  yang  tertuang dalam  Undang  –undang  No  30  tahun 2007  tentang  energi  yang  berisikan bahwa  untuk  mewujudkan  keamanan pasokan energi dalam negeri, diharapkan pada  tahun  2025  peran  energi  baru  dan terbarukan  sedikitnya  23%  dari  bauran sumber  energi  nasional.  Salah  satu sumber  bahan  baku  biomassa  adalah tanaman  sagu  ( Metroroxylon sp).  Sagu ( Metroroxylon sp)  merupakan  vegetasi yang  dapat  menghasilkan  pati  untuk dapat  dijadikan  sebagai  sumber  bahan pangan.  Indonesia  merupakan  negara menghasil sagu terluas di dunia yaitu 5.5 juta ha (Bintoro et al . 2016). Di Provinsi Riau luas tanaman sagu 72.438 ha (BPS, 2017). Salah satu wilayah yang menghasilkan  sagu  adalah  Kabupaten Kepulauan  Meranti  Provinsi  Riau. Dalam  proses  pengambilan  pati  sagu akan menghasilkan limbah yaitu limbah kulit,  cairan  hasil  ekstaksi  dan  ampas. Bahan  limbah  kulit  batang  belum dimanfaatkan  secara  maksimal.  Sekitar 17%  dari  batang  sagu  merupakan  kulit batang  (Singhal  et  al.  2008).    Limbah kulit  batang  sagu  berpotensi  dijadikan sebagai  bahan  baku  untuk  bioenergi seperti  biopelet,  bio  briket,  bio  gas, arang.  Tujuan  penelitian  ini  adalah menalisa  sifat  fisik  kimia  limbah  kulit batang  sagu  sebagai  bahan  baku  energi biomassa.

## METODE PENELITIAN Bahan dan Alat
Bahan  yang  digunakan  dalam penelitian ini adalah Serbuk limbah kulit batang  sagu  ukuran  40  mesh,  H2SO4, Aquades,  larutan  campuran  NaOH  dan Na2SO3,  NaClO2,  CH3COOH.  asam nitrat.  Alat  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  mesin  pencacah, saringan  40  mesh,  gelas  piala,  tabung erlenmeyer 300 ml,1000 mL, glass filter, penangas  air,oven,  waterbath,  kertas saring, pipet, timbangan analitik.
Metodologi

## Sifat Kimia
Pengujian  kadar  holoselulosa,  α- selulosa,  hemiselulusa  dan  kadar  lignin mengacu  pada  TAPPI  T222  om-88
(TAPPI 1988). Penentuan kadar holoselulosa menggunakan rumus berikut:
Kadar holoselulosa (%) = A B 𝑥 100
Keterangan:
A  =  Bobot holoselulosa (gram)
B    =  Bobot  kering  serbuk  kayu  (gram)
Kadar α-selulosa (%)=A/(B ) x 100
Kadar lignin dihitung dengan rumus:
Kadar lignin (%) = A B x 100
Keterangan:
A  =  Bobot lignin (gram)
B  =  Bobot kering serbuk kayu (gram)

## Sifat Fisik
Pengujian sifat fisik yaitu kadar air, kadar  abu,  kadar  zat  terbang  mengacu pada SNI 06-3730-1995. Untuk pengujian  kadar  air  menggunakan rumus:
KA = Massa awal − massa akhir Massa awal 𝑥 100% Untuk pengujian kadar abu menggunakan rumus: Kadar Abu = Bobot abu Bobot kering oven 𝑥 100%
Untuk  pengujian  kadar  zat  terbang menggunakan rumus:
Kadar Zat Terbang = A − B
𝐴 𝑥 100% Keterangan:
A  = Massa awal
B  = Massa setelah pemanasan suhu 950 ℃.

## Analisis Data
Data dianalisis secara  deskriftif  yang disajikan dalam bentuk tabel.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian  kulit  batang  sagu  yang berasal  dari  Kabupaten  Kepulauan Meranti,  dilakukan  analisis  sifat  kimia dan analisis proksimat dapat dlihat pada tabel 3 dan 4.
Tabel 3 Hasil Pengujian Sifat Kimia Kulit Batang Sagu ( Test Results of Chemical Properties of Sago Bark ) No Sifat Kimia Nilai (%) 1 Zat Ektraktif 3,2 2 Holoselulosa 53,33 3 Hemiselulosa 23,58 4 Alpha Selulosa 29,75 5 Lignin 32,29

## Zat ekstraktif
Zat  eksraktif  kulit  batang  sagu  asal Kabupaten  Meranti  dalam  penelitian  ini adalah 3,2 % lebih tinggi dari hasil penelitian Siruru  (2020)  yaitu  sebesar  3%  yang melakukan  penelitian  ekstraktif  kulit  batang sagu  daerah  Maluku.  Adanya  perbedaan kadungan  zat  ekstaktif  disebabkan  karena berbeda  lokasi  tempat  tumbuh.  Jumlah  dan jenis zat ekstraktif tanaman bergantung pada lokasinya, jenis tanaman, tempat tumbuh dan kondisi iklim (Park et al .2017). Keradaan zat ekstraktif  pada  biomassa  akan  menurunkan kecepatan reaksi dalam proses pembuatan bio ethanol,  karena  menghambat  bekerjanya enzim dalam proses hidrolisis dan menurunkan  kinerja  mikroorganisme  dalam proses fermentasi sehingga kecepatan reaksi fermentasi  menjadi  turun  (Sokanandi et al ., 2014).

## Holoselulosa
Holoselulosa merupakan fraksi total dari karbohidrat  yang  terdiri  dari  selulosa  dan hemiselulosa. Holoselulosa merupakan kombinasi selulosa (40-45%) dan
hemiselulosa  (15-  25%),  biasanya  memiliki kadar 65-70% berdasarkan berat kering kayu. (Rowell,  2005).  Holoselulosa  dari  hasil penelitian  ini  adalah  53.33%.  Holoselulosa adalah  salah  satu  komponen  utama  sel dinding dan merupakan fraksi total polisakarida  yang  terdiri  dari  selulosa  dan hemiselulosa.  Selulosa  adalah  senyawa homogen  dan  tingkat  kemurnian  sering dinyatakan  melalui  persentase  selulosa. Selulosa memiliki kecenderungan kuat untuk menghasilkan  ikatan  hidrogen  dalam  rantai lurus  sehingga  selulosa  memiliki  struktur kristal,  berbeda  dengan  amorf  hemiselulosa karena  strukturnya  yang  bercabang  dan banyak  lagi  gugus  OH  bebas  (Shmulsky et
al .,  2011).  Jumlah  Gugus  OH  dapat mempengaruhi sifat higroskopis (Brito et al ., 2008).    Kemurnian  dari  selulosa  sering dinyatakan  melalui  parameter  persentase alphaselulosa. Semakin tinggi kadar selulosa semakin  baik  mutu  bahan,  walaupun sebenarnya bukanlah selulosa murni (Achmadi, 1990).

## Lignin
Lignin  merupakan  komponen  utama penyusun  dinding  sel  bersama  dengan selulosa  dan  hemiselulosa  yang  didominasi oleh  gugus  aromatik  berupa  fenilpropana. Kandungan lignin dalam sel dapat ditemukan terutama  di  lamella  tengah  dan  dinding  sel primer. Hasil uji kandungan lignin pada kulit batang sagu sebesar 32,29 %, lebih tinggi bila dibandingkan dengan lignin yang terkandung dalam kulit sagu dari Sulawesi utara sebesar 29,4    %  (Siruru.  2020).  Hal  ini  disebabkan kerena  perbedaan  tempat  tumbuh  dan  jenis tanah akan menghasilkan sifat dan karakristik yang  berbeda  pula  (Carrier et  al. 2011).
Lignin  pada  kulit  sagu  lebih  kecil  bila dibandingkan dengan lignin yang terkandung pada  kulit  kelapa  sawit  sebesar  33,  61  % (Wistara et  al .,  2017).  Lignin  merupakan komponen utama penyumbang karbon pada produk  karbon  aktif  dengan  persentase karbon  sekitar  61%,  sedangkan  persentase karbon  selulosa  dan  hemiselulosa  masing- masing  adalah  42%  dan  40%.  Semakin banyak  kandungan  lignin  maka  semakin banyak  gugus  aromatik  yang  terbentuk  dan semakin  besar  pula  rendemen  arang  yang dihasilkan.  (Cao et  al .,  2013).  Temperatur dekomposisi  hemiselulosa  adalah  210- 320℃, selulosa 310-390 ℃ dan lignin 200- 550 ℃ (Wu et al ., 2009).
Dari hasil penelitian (Yanti, 2020) pada limbah  padat  kelapa  sawit,  kandungan selulosa dan hemiselulosa di atas 16 % baik digunakan  sebagai  bahan  baku  bio  oil  dan kadar  lignin  di  atas  40  %  baik  digunakan untuk bahan baku bio gas dan arang.
Tabel 4 Sifat Fisik Kulit Batang Sagu ( Physical Properties of Sago Bark ) No Sifat Fisik Nilai (%) 1 KA 11,29 2 Kadar Abu 1,87 3 Kadar zat Terbang 80,64

## Kadar Air
Kadar air yang terkandung pada suatu bahan  dapat  menandakan  indikator  sifat hidrogkopis.  Kadar  air  pada  kulit  sagu sebesar  11,29  %  yang  cukup  tinggi,
menandakan bahwa
kandungan hemiselulsa lebih besar dari pada kandungan  selulosa.  Hal  ini  dikarenakan hemiselulosa memiliki lebih banyak rantai bercabang dan gugus hidroksil dibandingkan  selulosa  sehingga  dapat mengikat  lebih  banyak  air.  Oleh  karena itu,
semakin tinggi kandungan
hemiselulosa  maka  semakin  tinggi  pula kandungan airnya.

## Kadar Abu
Kadar  abu  merupakan  residu  yang tersisa  setelah  proses  pembakaran  yang tidak memiliki  kadar karbon lagi. Kandungan zat anorganik yang tidak dapat terbakar akan tertinggal dan menjadi abu. Kadar abu
ditentukan dengan perbandingan  antara  jumlah  bahan  tersisa dengan  jumlah  bahan  yang  terbakar. Kandungan  abu  dalam  bahan  dapat menurunkan  nilai  kalor.  Abu  merupakan hasil pembakaran berupa unsur-unsur atau
bahanbahan  yang  tidak  dapat  diubah menjadi fase gas atau cair. Kandungan abu pada  penelitan  ini  sebesar  1,  87%. Semakin  tinggi  kandungan  abu  maka semakin  rendah  mutu  bahan  bakar (Mulyadi et al ., 2013).

## Kadar Zat Terbang
Kadar  zat  terbang  ditentukan  dengan kehilangan  berat  yang  terjadi  bila  serbuk kulit batang sagu dipanaskan tanpa kontak dengan  udara  pada  suhu  lebih  kurang 950°C  dengan  laju  pemanasan  tertentu. Kehilangan berat ini merupakan hilangnya kandungan gas seperti H2, CO, CO2, CH4, dan  uap  serta  sebagian  air.  Kadar  zat terbang ini akan mempengaruhi banyaknya  asap  yang  dihasilkan  apabila kulit  batang  sagu  dibakar  atau  dijadi  bio pelet atau briket. Serta kemudahan  untuk dinyalakan  apabila  dijadikan  briket, semakin  besar  kadar  zat  menguap  maka semakin  mudah  briket  menyala  dan sebagai  efek  sampingnya  asap  yang dihasilkan juga bertambah banyak. Jumlah kadar zat terbang biomassa limbah kulit  sagu  yang  diperoleh  pada  penelitian ini 80, 64 %. Jumlah ini cukup besar jika dibandingkan dengan tingkat bahan volatil arang  (Novak et  al .,  2009).  Hal  ini dikarenakan  biomassa  dibentuk  oleh komponen  kimiawi,  yaitu  ekstraktif, holoselulosa,  dan  lignin.  Temperatur dekomposisi  hemiselulosa  adalah  210- 320℃,  selulosa  310-390  ℃  dan  lignin 200-550 ℃ (Basu et al ., 2013). Pemanasan pada  suhu  950℃  akan  dengan  cepat memecah senyawa kimia biomassa menjadi  gas  seperti  CO,  CO2,  H2,  dan H2O. Selain itu, tingginya zat terbang juga dipengaruhi  oleh  kandungan  oksigen biomassa  yang  lebih  mudah  direduksi dibandingkan  karbon.  Jumlah  oksigen
lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  unsur lain seperti C, H, N, dan S.

## KESIMPULAN
Sifat  kimia  kulit  batang  sagu  zat ekstraktif  3,2  %,  kadar  holoselulosa
53,33%. Hemiselulosa 23,58 %, alpheselulosa 29,75 5 dan lignin 32, 29 %.
Sedangkan untuk sifat fisis yaitu kadar air 11,  29  %,  kadar  abu  1,87%,  kadar  zat erbang  80,64  %.  Berdasarkan  sifat  kimia dan  fisis  berdasarkan  uji  laboratorium, kulit  batang  sagu  lebih  cocok  digunakan sebagai bahan baku bio oil, arang dan bio briket.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis  mengucapkan  terimakasih kepada  Fakultas  Kehutanan  Universitas Lancang  Kuning    atas  pendanaannya sehingga penelitian  ini dapat  diselesaikan dengan baik.

## DAFTAR PUSTAKA
Achmadi,  Suminar.  1990.  Kimia  kayu.
Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. Direktorat Jenderal Pendidikan  Tinggi.  Pusat  Antar Universitas.  Ilmu  Hayat.  Institut Pertanian Bogor. Bintoro  MH,  Ahmad  F,  Nurulhaq  MI, Fathnoer V, Alamoko RP, Mulyanto MR, Pratama AJ. 2016. Pengembangan  sagu  di  indonesia. Bogor (ID): IPB Press. 59 hlm. [BPS]  Badan  Pusat  Statistik.  2018. Kabupaten Kepulauan Meranti Dalam  Angka  2018.  Selat  Panjang (ID). Badan Pusat Statistik Kabupaten Kepulauan Meranti. Basu  P.  2013.  Biomass  Gasification, Pyrolysis  and  Torrefaction.  Practical
Design and Theory diedit oleh second Edition. India: Elsevier.
Carrier  M,  Loppinet-Serani  A,  Denux  D,
Lasnier JM, Ham-Pichavant F,
Cansell  F,  Aymonier  C.  2011.
Thermogravimetric analysis as a new method to determine the lignocellulosic composition of biomass. Biomass  Bioenergi 35  (1): 298-307. DOI: 10.1016/j.biombioe.2010.08.067.
Cao X, Zhong L, Peng X, Sun S, Li S, Liu S,
Sun  R.  2013.  Comparative  study  of the pyrolysis of lignocellulose and its major  components:  Characterization and  overall  distribution  of  their biochars  and  volatiles. Bioresour Technology 155: 21-27. DOI: 10.1016/j.biortech.2013.12.006. Mulyadi, A., Dewi, I., & Deoranto, P. 2013.
Utilization  of  nypa  ( Nypa  fruticans ) bark for making biocharcoal briquette as  alternative  of  energy  sources.
Jurnal  Teknologi  Pertanian , 14 (1), 65–72.  doi:  10.1007/s12020-010- 9391-8.
Rowell,  R.M.,  2005.  Handbook  of  wood chemistry  and  wood  composites. USDA Forest Service, Forest Product Laboratory Madison.
Park SY, Kim JC, Kim JH, Yang SY, Kwon O,  Yeo  H,  Cho  KC,  Choi  IG.  2017.
Possibility  of  wood  classification  in Korean  softwood  species  using  near- infrared  spectroscopy  based  on  their chemical  compositions.  Il.  45  (2): 202-212. DOI: 10.5658/WOOD.2017.45.2.202. [SNI]  Standar  Nasional  Indonesia.  1995. SNI  06-3730-1995:  Arang  Aktif Teknis. Jakarta: Dewan Standardisasi Nasional. Singhal, R. S., Kennedy, J. F., Gopalakrishnan,  S.  M.,  Kaczmarek, A., Knill, C. J., & Akmar, P. F. 2008. Industrial production, processing, and utilization  of  sago  palm-derived products. Journal Carbohydrate Polymers , 72 , 1–20.
Sokanandi,  A.,  Pari,  G.,  Setiawan,  D.,  &
Saepuloh,  S.  (2014).  Komponen Kimia  Sepuluh  Jenis  Kayu  Kurang Dikenal : Kemungkinan Penggunaan  Sebagai  Bahan  Baku Pembuatan Bioetanol. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 32(3), 209– 220.
https://doi.org/10.20886/jphh.2014.
32.3.209-220
Wistara NJ, Rohmatullah MA, Febrianto F, Pari G, Lee SH, Kim NH. 2017. Effect of  bark  content  and  densification temperature  on  the  properties  of  oil palm  trunk-based  pellets. J  Korean Wood  Sci  Technol 45  (6):  671-681. DOI: 10.5658/WOOD.2017.45.6.671.
Yanti,  R.  N.  (2020).  Konversi  Limbah padat  kelapa  sawit  menjadi  bio  oli menggunakan  proses  hidrotermal pirolisi  dan  catalytic  cracking hydrodeoxygenation.  Disertasi  IPB University.