doi:10.14710/teknik.v38n2.13985                 Copyright © 2017, TEKNIK, p-ISSN 0852-1697, e-ISSN: 2460-9919

## Pembuatan Briket Arang Dari Campuran Tempurung Kelapa dan Serbuk Gergaji Kayu Sengon
Didi Dwi Anggoro, Muhammad Dzikri Hanif W * , Moch Zainal Fathoni
Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Soedarto, SH, Kampus Undip Tembalang, Semarang, Indonesia

## Abstrak
Indonesia merupakan negara tropis yang memiliki potensi dalam pengembangan energi terbarukan berupa energy  biomassa  dari  briket  tempurung  kelapa.  Briket  ini  merupakan  hasil  pengolahan  limbah  biomasa, diantaranya tempurung kelapa dan serbuk kayu. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh suhu, konsentrasi perekat dan komposisi bahan baku terhadap nilai kalor  briket. Bahan yang digunakan antara lain serbuk gergaji sengon, tempurung kelapa, tepung tapioka, aquadest. Alat yang digunakan kiln drum,  alat  pengempa  briket,  bom  kalorimeter,  oven,  alat  screening.  Variabel  berubah  dalam  percobaan adalah  komposisi  bahan  baku  dan  kadar  perekat.  Langkah  penelitian  dilakukan  dengan  pengarangan bahan baku, pencampuran komposisi bahan baku dengan variabel perekat, pencetakan dan pengempaan, uji  coba  nilai  kalor,  terakhir  analisa  data.  Hasil  pengujian  nilai  kalor  briket  bahwa  semakin  banyak komposisi bahan yang memiliki kalor lebih tinggi maka nilai kalor  campuran briket akan semakin tinggi. Nilai kalor briket sampel tidak memenuhi syarat untuk briket arang buatan Amerika, Inggris, dan Jepang namun diantaranya memenuhi syarat standar nasional Indonesia. Penambahan perekat dalam  pembuatan briket  tempurung  kelapa  dimaksudkan  agar  partikel  arang  saling  berikatan  dan  tidak  mudah  hancur, namun penambahan perekat yang berlebih akan menurunkan kualitas briket, semakin tinggi kadar perekat maka nilai kalor akan berkurang.
Kata kunci: briket; arang tempurung kelapa; arang serbuk kayu sengon; perekat

## Abstract
[Briquettes making from mixed of coconut shells and powders of sawdust sengon] Indonesia is a tropical country with a great potential for renewable energy, such as coconut shell  briquettes.  The  briquettes are the result of processed biomass waste, such as coconut shell and sawdust. The purpose of this study was to determine the effects of temperature, concentration and composition of the adhesive raw materials against the  calorific  value  of  the  briquettes.  The  materials  used  were  Sengon  sawdust,  coconut  shell,  tapioca starch,  and  distilled  water.  The  tools  used  were  a  drum  kiln,  briquette  forging  tool,  bomb  calorimeter, oven,  and  screening  tools.  Changed  variables  in  the  experiment  were  the  raw  material  composition  and content of the adhesive. The research processes were: composing raw materials, mixing the raw material composition  with  variable  adhesives,  molding,  and  compression,  testing  heating  value,  and  the  last  was analyzing  data.  The  test  results  showed  that  the  more  material  having  a higher heat,  the  higher  calorific value  it  gets.  The  calorific  value  of  the  briquette  samples  did  not  meet  American,  British,  and  Japanese standard.  However,  some  of  them  qualify  for  Indonesian  national  standard.  Adhesives  can  be  added  in briquettes to bind charcoal particles so that they wouldn’t easily destroyed. However, it would degrade the quality of the briquettes since the calorific value would decline.
Keywords: coconut shell briquette; sawdust sengon; article template; composition; adhesive

## 1. Pendahuluan
Indonesia  adalah  negara  tropis  yang  dikaruniai pohon kelapa yang melimpah. Pohon ini dapat ditemukan hampir  di  seluruh  wilayah  Indonesia,  mulai  dari  pulau Sumatera hingga Papua. Ini merupakan potensi yang perlu
digarap  dengan  baik  mengingat  pemanfaatan  kelapa hingga saat ini dirasakan belum optimal. Luas perkebunan kelapa  di  Indonesia  sendiri  saat  ini  mencapai  3,8  juta hektar (Ha) yang terdiri atas perkebunan rakyat seluas 3,7 juta  Ha;  perkebunan  milik  pemerintah  seluas  4669  Ha; serta milik swasta seluas 66189 Ha. Selama 34 tahun, luas tanaman  kelapa  meningkat  dari  1,66  juta  hektar  pada tahun  1969  menjadi  3,8  juta  hektar  pada  tahun  2011 (Mahmud,  Ferry,  2005).    Potensi  lain  yang  dimiliki
------------------------------------------------------------------
*) Penulis Korespondensi.
E-mail: dzikri.94.156@gmail.com
Indonesia  adalah  tanaman  kayu.  Potensi  tanaman  sengon yaitu mencapai   50,08   juta  atau  sekitar  83,69%  dari total populasi  pohon  di  Indonesia  sedangkan  sisanya sekitar  9,76  juta  pohon  (16,31%)  berada  di  luar  Jawa (Triono, 2006).
Salah  satu  peluang  pengembangan  potensi  dari kelapa  dan  sengon  adalah  dengan  pemanfaatan  limbah. Perkebunan  kelapa  menghasilkan  sisa  atau  limbah  yang belum  dimanfaatkan  secara  optimal.  Limbah  yang dihasilkan  oleh  perkebunan  kelapa  ada  tiga  macam  yaitu limbah  padat,  limbah  cair  dan  gas.  Pemanfaatan  Sengon sebagai  kayu  sendiri  juga  menghasilkan  limbah  padatan berupa serbuk gergaji.
Salah  satu  pemanfaatan  limbah  padat  kelapa  dan serbuk  gergaji  adalah  dengan  memanfaatkannya  sebagai sumber  energi  terbarukan  atau  sebagai  bahan  bakar alternatif.  Salah  satu  bentuk  pemanfaatannya  adalah sebagai  briket  arang.  Briket  arang  dengan  bahan  baku tempurung  kelapa  memiliki  nilai  kalor  terbesar  diantara briket biomassa lainya yaitu 5780 kal/gr dan menimbulkan  asap  yang  berwarna  hitam  sebesar  44%, sedangkan briket dengan bahan baku serbuk gergaji kayu jati  memiliki  nilai kalor sebesar 5479 kal/gr dengan asap yang  ditimbulkan  berwarna  putih  sebesar  43,9  % (Jamilatun, 2008).
Penggunaan  briket  yang  paling  besar  saat  ini adalah sebagai bahan bakar barbeque sedangkan asapnya sebagai sishaa .  Barbeque  merupakan  cara  memasak daging  dan  sejenisnya  diatas  panggangan  dengan  briket sebagai  bahan  bakarnya. Shisha adalah  sejenis  alat  yang digunakan  untuk  mengeluarkan  asap  dengan  air  sebagai penyaring ( Webster Online Dictionary , 2017). Pemanfaatan  briket  untuk  barbeque  dan  asapnya  sebagai sishaa ini banyak diekspor ke luar Negara Indonesia (Sari, 2011)
Sejauh  ini  tempurung  kelapa  digunakan  sebagai bahan  pokok  pembuatan  arang  dan  arang  aktif  karena tempurung  kelapa  merupakan  bahan  yang  dapat menghasilkan  nilai  kalor  sekitar  6500  –  7600  kkal/kg. Selain  memiliki Calorific  Value yang  cukup  tinggi, tempurung  kelapa  juga  cukup  baik  untuk  bahan  arang aktif (Sari, 2011).
Dari  sisi  produksi,  tempurung  kelapa,  sebagai bahan  utama  briket  tempurung  kelapa  masih  tergolong mahal.  Untuk  menekan  biaya  produksi  perlu  adanya campuran  bahan  baku  lain,  dengan  tetap  memperhatikan aspek  ekonomis  dan  kualitas.  Serbuk  gergaji  yang merupakan  limbah  industri  pengolahan  kayu  menjadi alternatif  bahan  campuran  briket  tempurung  kelapa. Pemanfaatan  serbuk  gergaji  kayu  secara  optimal  sebagai bahan  campuran  briket  tempurung  kelapa  merupakan upaya  strategis  dalam  peningkatan  dan  pengelolaan  hasil hutan. Ini merupakan bentuk pemanfaatan lain dari serbuk gergaji  selain  menjadi  briket  arang  untuk  sumber  energi, arang  kompos  sebagai  media  peningkat  kesuburan  tanah,
atau  arang  kandang  (arang  plus  pupuk  kandang) (Gusmailina, 2010).
Melalui  penelitian  ini,  dilakukan  uji  coba pembuatan  briket  arang  tempurung  kelapa-serbuk  kayu sengon  menggunakan  bahan  perekat  tepung  tapioka (kanji)  untuk  mendapatkan  briket  arang  tempurung kelapa-serbuk  kayu  yang  memiliki  karakteristik:    daya serap terhadap air rendah, mempunyai kekuatan perekatan yang  baik,  mudah  didapat  dan  tidak  mengganggu kesehatan,  dan  mudah  dicampur  dengan  bahan  baku lainnya, dalam hal ini tepung arang.  Perekat dari zat pati, dekstrin,  dan  tepung  jagung  cenderung  sedikit  atau  tidak berasap.  Sedangkan  perekat  dari  bahan  ter,  pith,  dan molase  cenderung  lebih  banyak  menghasilkan  asap (Sarjono, 2013).

## 2. Bahan dan Metode

## 2.1 Bahan
Bahan  baku  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah serbuk  gergaji  kayu  sengon,  tempurung  kelapa,  tepung tapioka, akuades dimana serbuk kayu sengon didapat dari limbah  pemotongan  kayu  sengon  di  Gunung  Pati Semarang,  sedangkan  arang  kelapa  didapat  dari  limbah pengolahan kelapa di Semarang.

## 2.2 Alat
Penelitian ini menggunakan rangkaian alat klin drum, alat pengempaan  briket,  bom  kalorimeter,  oven,  dan  alat screening (Gambar 1.)
Gambar 1 . Rangkaian Alat Penelitian
Keterangan:
1. Kompresor
2. Kiln Drum

## 2.3 Prosedur penelitian
Penelitian  ini  terdiri  dari  3  tahapan  yaitu  tahap  pirolisis, tahap  pembentukan  briket  dan  tahap  pengolahan  data (Gambar 2).
A. Pirolisis
Proses  pirolisis  dilakukan  untuk  menghasilkan arang dari bahan baku. Prosedur pirolisis adalah:
a. Menyambungkan  tungku  pengarangan  dengan kompresor
b. Mengisi kompresor dengan udara hingga penuh
1
2
c. Memasukkan  200  gram  serbuk  gergajian  kayu  jati atau  sengon  laut  dan  tempurung  kelapa  secara terpisah ke dalam tungku pengarangan
d. Membakar bahan baku arang hingga menyala
e. Dalam  keadaan  tungku  yang  menyala,  menutup tungku  pengarangan  dan  membuka  kran  keluaran kompresor
f. Mengatur laju alir udara kompresor pada skala 3
g. Arang terbentuk setelah kira-kira 1 jam.

## Gambar 2. Tahapan penelitian
B. Pembentukan briket.
Tahap  ini  dimaksudkan  untuk  mencampur  arang dengan  perekat  dengan  komposisi  tertentu,  seperti  yang ditampilkna pada Tabel 1.
Tabel  1. Komposisi  Campuran  arang  tempurung  kelapa dan arang serbuk kayu sengon
No Sampel Komposisi Bahan Baku Kelapa (gr) Komposisi Bahan Baku Serbuk Sengon (gr) Konsentrasi Perekat (%) 1 2,56 2,44 2 2 2,31 2,69 4,15 3 3,45 1,55 3,71 4 1 4 4,68 5 4 1 5,45 6 3,1 1,9 7 7 2,31 2,69 4,15 8 4 1 2 9 2,05 2,95 6,08 10 1 4 2 11 1 4 7
Proses  pencampuran  dilanjutkan  dengan  proses pencetakan dan pengeringan. Prosedurnya adalah:
a. Menimbang arang kelapa dan arang kayu sengon laut masing-masing sesuai dengan data pada Tabel 1 (ada 11 data)
b. Mencampur  kedua  jenis  arang  dengan  perekat  kanji sesuai dengan data pada Tabel 1 (ada 11 data)
c. Press campuran arang dan perekat hingga padat untuk mendapatkan briket yang diinginkan
d. Mengeringkan  briket  campuran  yang  telah  dipres hingga 2 hari di bawah terik sinar matahari
e. Mengukur  nilai  kalor  dari  11  komposisi  campuran arang  (Tabel 1) dengan alat bom kalorimeter (metode ASTM D-2015)
C. Pengolahan data
Pengolahan  data  dilakukan  dengan  menggunakan metode Response  Surface  Methodology (RSM).  Metode ini merupakan metode gabungan antara teknik matematika  dan  teknik  statistik.  Metode  ini  digunakan untuk  membuat  model  dan  menganalisa  suatu  respon y yang  dipengaruhi  oleh  beberapa  variabel  bebas/faktor x guna  mengoptimalkan  respon  tersebut.  Hubungan  antara respon y dan variabel bebas x ditunjukan pada persamaan 1 (Faulina, Andari, Anggraeni, 2011).
Y = f(X 1 , X 2 ,...., X k ) + ε)                          ..... (1) dimana:
Y = variabel respon X i = variabel bebas/ faktor ( i = 1, 2, 3,...., k ) ε = error

## 3. Hasil dan Pembahasan
Hasil  analisis  nilai  kalor  masing-masing  sampel ditunjukan pada Tabel 3.

## 3.1 Pengaruh Komposisi
Kualitas  briket  arang  pada  umumnya  ditentukan berdasarkan  sifat  fisik  dan  kimianya  antara  lain ditentukan oleh kadar air, kadar abu, kadar zat  menguap, kadar  karbon  terikat,  kerapatan,  keteguhan,  tekan,  dan niali kalor. Sedangkan standar kualitas secara baku untuk briket  arang  Indonesia  mengacu  pada  Standar  Nasional Indonesia (SNI) dan juga mengacu pada sifat briket arang buatan  Jepang,  Inggris,  dan  USA  seperti  pada  Tabel  2 (Yulistina, 2001).
Tabel 2. Sifat briket arang buatan Jepang, Inggris, USA, dan Indonesia (Yulistina, 2001)
Sifat arang briket Jepang Inggris Amerika SNI Kadar  air  (moisture  content) % 06-08 3,6 6,2 8 Kadar  zat  menguap  (volatile matter content) % 15-30 16,4 19-28 15 Kadar abu (ash content) % 003- 006 5,9 8,3 8 Kadar  karbon  terikat  (fixed carbon content) % 60-80 75,3 60 77 Kerapatan (density) g/cm 3 1,0-1,2 0,46 1 - Keteguhan tekan g/cm 2 60-65 12,7 62 - Calorific  Value  (caloriffc value) cal/g 6000- 7000 7289 6230 5000
Hasil  percobaan  ini  sendiri  menunjukkan  bahwa pencampuran  arang  serbuk  gergaji  kayu  sengon  dan
Copyright © 2017, TEKNIK, p-ISSN 0852-1697, e-ISSN: 2460-9919
tempurung  kelapa  memberikan  pengaruh  yang  sangat nyata  terhadap  nilai  kalor  briket  arang.  Hal  ini  terlihat Tabel  3  dimana  nilai  kalor  paling  tinggi  didapat  pada komposisi nomor 4 yaitu 5738 kal/gr. Nilai kalor terendah dihasilkan  oleh  komposisi  nomor  1  yaitu  4638  kal/gr. Tinggi  rendahnya  nilai  kalor  dipengaruhi  oleh  komposisi dari  briket  itu  sendiri.  Semakin  tinggi  komposisi tempurung  kelapa  maka  nilai  kalor  akan  semakin  tinggi. Hal ini karena nilai kalor tunggal untuk tempurung kelapa lebih besar yaitu 5780 kal/gr dibanding kayu sengon yang hanya 4248 kal/gr (Jamilatun, 2008).
Hasil  ini  bisa  dibandingkan  dengan  nilai  kalor briket buatan Jepang (6000 kal/gr -7000 kal/gr), Amerika (6230  kal/gr),  Inggris  (7289 kal/gr),  dan  Indonesia  (5000 kal/gr).  Merujuk  kepada  standar-standar  ini  maka diketahui bahwa  nilai kalor briket arang serbuk gergajian kayu  tidak  memenuhi  syarat  untuk  briket  arang  buatan Amerika, Inggris, dan Jepang. Walaupun demikian, briket ini  memenuhi syarat untuk briket arang buatan Indonesia sesuai  dengan  Standar  Nasional  Indonesia,  yaitu  untuk briket dengan komposisi nomor 1,2,3,5,6,7, dan 8.
Hubungan  antara  komposisi  briket  dengan  nilai kalor pada perekat yang sama bisa dilihat pada Gambar 2.
Tabel 4. Hasil analisis nilai kalor masing-masing sampel
No Sampel Komposisi Bahan Baku Kelapa (gr) Komposisi Bahan Baku Serbuk Sengon (gr) Konsentrasi Perekat (%) Nilai Kalor (kal/gr) 1 2,56 2,44 2 5457 2 2,31 2,69 4,15 5263 3 3,45 1,55 3,71 5311 4 1 4 4,68 4402 5 4 1 5,45 5699 6 3,1 1,9 7 5298 7 2,31 2,69 4,15 4961 8 4 1 2 5732 9 2,05 2,95 6,08 4692 10 1 4 2 4638 11 1 4 7 4402 4000 4500 5000 5500 6000 0 1 2 3 4 5 N ilai Ka lor (ka l/gr) Komposisi Baha Baku Kelapa+Serbuk Sengon …
Gambar 2. Hubungan Komposisi dengan nilar kalor pada prosentase perekat yang sama

## 3.2 Pengaruh Perekat
Hasil  uji  nilai  kalor  briket  sampel  dan  bahan perekat  menunjukkan  bahwa  semakin  banyak  komposisi perekat,  maka  nilai  kalor  akan  semakin  rendah.  Hal  ini karena  bahan  perekat  memiliki  sifat  sukar  terbakar  dan membawa  lebih  banyak  air  sehingga  panas  yang dihasilkan  terlebih  dahulu  digunakan  untuk  menguapkan air dalam briket (Gandhi, 2009).
Pengujian  nilai  kalor  yang  telah  dilakukan (Gambar 3), menunjukkan bahwa briket yang mempunyai nilai  kalor  paling  tinggi  adalah  briket  dengan  komposisi perekat  tepung  kanji  2  %  sebesar  4638  kalori/gram. Sedangkan  nilai  energi  yang  paling  rendah  adalah  briket dengan perekat 7% sebesar 4402.
Hasil  penelitian  menunjukan  bahwa  briket  arang dengan  tepung  kanji  sebagai  bahan  perekatnya  akan sedikit  menurunkan  nilai  kalornya  bila  dibandingkan dengan  nilai  kalor  kayu  dalam  bentuk  aslinya  (Sudrajat, Soleh,  1994).  Kelemahan  perekat  kanji  atau  tapioka mempunyai sifat tidak tahan terhadap kelembaban. Hal ini disebabkan  tapioka  mempunyai  sifat  dapat  menyerap  air dari udara. Kadar perekat dalam briket tidak boleh terlalu tinggi karena dapat mengakibatkan penurunan mutu briket arang yang sering menimbulkan banyak asap.
4350 4400 4450 4500 4550 4600 4650 0 2 4 6 8 N il a i K a lo r ( ka l/g r) Kadar Perkat (%)
Gambar 3 . Hubungan kadar perekat dengan nilai kalor pada komposisi yang sama

## 3.3 Modeling Nilai Kalor Biket
Setelah pembentukan briket dan mengujinya dengan bom kalorimeter  untuk  menguji  nilai  kalor  briket.  Dalam percobaan  ini  peneliti  menggunakan  metode Response Surface  Methodology (RSM)  dengan Optimum  Design , dimana  menggunakan  faktor  1  (min=  1,  max=4)  dan faktor 2 (min=2, max 7). Sesuai dengan tujuan percobaan diatas  maka  didapatkan  pemodelan  nilai  kalor,  dengan persamaan 2 sebagai berikut :
Nilai Kalor (kal/gr) = 4601,96+516,61X 1 -237,40X 2 - 38,55X 1 2 +15,66X 1 X 2 +16,45X 2 2 …. (2) Dengan R 2 = 87,65% Dimana X 1 : Komposisi ; dan X 2 : Kadar Perekat (%)

## 4. Kesimpulan
Dalam  penelitian  ini  dapat  disimpulkan  bahwa semakin  banyak  komposisi  bahan  yang  memiliki  kalor lebih  tinggi  maka  nilai  kalor  campuran  briket  akan semakin  tinggi,  karena  nilai  kalor  tunggal  dari  suatu bahan beberapa diantaranya dipengaruhi oleh massa jenis, kadar abu, dan kadar air dari suatu bahan. Semakin tinggi kadar  perekat  maka  nilai  kalor  akan  berkurang, dikarenakan  perekat  memiliki  sifat  yang  sukar  terbakar dan bersifat menyerap air. Model persamaan empiris yang diperoleh  dari  hasil  percobaan  adalah  diungkap  pada Persamaan 2.
Disarankan  dalam  penelitian  selanjutya  perlu dilakukan  penelitian  lebih  lanjut  mengenai  penambahan bahan yang memudahkan pada proses penyalaan sehingga tidak  lagi  memberikan  umpan  untuk  menyalakan  briket dengan minyak tanah. Untuk mendapatkan kualitas briket yang  lebih  baik,  perlu  dilakukan  penelitian  lebih  lanjut mengenai  komposisi  campuran  briket  dengan  bahan  lain. Untuk  mendapatkan  rendemen  pengarangan  yang  lebih tinggi  perlu  dilakukan  penelitian  lebih  lanjut  mengenai pengaruh penggunaan tungku pengarangan. Disamping itu perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai pengaruh desain tungku briket terhadap lamanya waktu dan jumlah briket yang digunakan untuk memasak.

## Daftar Pustaka
Faulina,  A.,  Andari,  S.,  Anggraeni,  D.  (2011). Response Surface  Methodology (RSM)  dan  Aplikasinya. Surabaya: InstitutTeknologi Sepuluh Nopember. Gandhi,  A.  (2009).  Pengaruh  Variasi  Jumlah  Campuran Perekat  Terhadap  Karakteristik  Briket  Arang Tongkol  Jagung. Skripsi .  Semarang:  Universitas Negeri Semarang.
Gusmailina.  (2010).  Pengaruh  Arang  Kompos  Bioaktif Terhadap  Pertumbuhan  Anakan  Bulian. Jurnal Penelitian Hasil Hutan , 28(2), 1–26.
Jamilatun, S. (2008). Sifat-Sifat Penyalaan dan Pembakaran  Briket  Biomassa. Jurnal  Rekayasa Proses , 2(2), 37–40.
Mahmud,  Z.,  Ferry,  Y.  (2005). Prospek pengolahan hasil samping buah kelapa. Perspektif , 4(1), 55–63.
Sari,  M.  K.  (2011).  Potensi  Dan  Peluang  Kelayakan Ekspor:  Kelayakan  Ekspor  Arang  Tempurung Kelapa  (Coconut  shell  charcoal)  di  Kabupaten Banyumas . Mediagro , 7 (2), 69–82.
Sarjono.  (2013).  Studi  Eksperimental  Perbandingan  Nilai Kalor  Briket  Campuran  Bioarang  Sekam  Padi  dan Tempurung  Kelapa . Majalah  Ilmiah  STTR  Cepu , 11(17)11–18.
Sudrajat, R., Soleh, S. (1994). Petunjuk Teknis Pembutan
Arang Aktif . Bogor: Badan Peneliti dan Pengembangan Kehutanan Departemen Kehutanan. Triono,  A.  (2006).  Karakteristik  briket  arang  dari campuran  serbuk  gergajian  kayu  afrika  dan  sengon dengan  penambahan  tempurung  kelapa. Skripsi. Bogor:  Departemen  Hasil  Hutan  Intitut  Pertanian Bogor.
Webster  online  dictionary  (2017).  Shisha.  Tersedia  di http://www.webster- dictionary.org/definition/shisha
Yulistina  ND.  (2001). Analisis  Energi  dan  Biomassa dalam  Proses  Pembuatan  Briket  Arang.  Skripsi . Bogor:  Jurusan  Teknologi  Industri  Pertanian, Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Institut  Pertanian Bogor.