Jurnal Teknik Kimia Vol. 29, No. 2, 2023, 71-78 e-ISSN: 2721-4885 DOI: https://doi.org/10.36706/jtk.v29i2.1496 Online at http://ejournal.ft.unsri.ac.id/index.php/jtk
Perancangan pirolisis kayu karet (H evea brasiliensis ) dan tempurung kelapa ( Cocos nucifera ) menggunakan rancangan alat berbasis electric furnace
Design of pyrolysis of rubber wood ( Hevea brasiliensis ) and coconut shell ( Cocos nucifera ) using electric furnace-based tool design
Bazlina D. Afrah 1 , Muhammad I. Riady 2* , Juliet P. Arsadha 1 , R. Rimadhina 1 , dan E. Oktarinasari 3
1 Teknik Kimia, Universitas Sriwijaya, Palembang – Indonesia
2 Teknik Mesin, Universitas Sriwijaya, Palembang – Indonesia
3 Teknik Pertambangan, Universitas Sriwijaya, Palembang – Indonesia Email: mihsanriady@ft.unsri.ac.id

## Abstrak
Proses pirolisis merupakan proses dekomposisi termokimia bahan organik melalui pemanasan tanpa atau dengan oksigen  dari  bahan-bahan  yang  mengandung  lignin,  selulosa,  hemiselulosa  serta  senyawa  karbon  lainnya. Produk dari proses pirolisis antara lain bio-oil dan bio-char , dimana bio-oil merupakan cairan yang dihasilkan setelah  melalui  proses  kondensasi  sedangkan bio-char merupakan  padatan  sisa  pembakaran.  Tujuan  dari penelitian ini adalah mengontrol suhu dalam proses pirolisis, sehingga dibutuhkan rangkaian alat pirolisis agar menghasilkan produk pada masing-masing range suhu yang diinginkan. Alat pirolisis ini terdiri dari komponen utama  yaitu electric  furnace dan  reaktor,  serta  komponen-kompenen  pendukungnya  yaitu thermocouple,  solid state  relay , temperature  controller , coil , terminal  block ,  dan miniature  circuit  breaker (MCB).  Perakitan  alat pirolisis selanjutnya disambungkan dengan pipa menuju kondensor untuk terjadinya proses kondensasi. Electric furnace memiliki diameter 40 cm dan tinggi 50 cm. Setelah rangkaian selesai, diperlukan pengujian alat untuk memastikan  rangkaian  sudah  bisa  digunakan  dan  dapat  mencapai  target  suhu.  Bahan  baku  digunakan  dengan basis 5 kg yaitu dengan variasi 60% kayu karet dan 40% tempurung kelapa. Hasil yang diperoleh pada proses pirolisis dengan tiga range suhu antara lain >100 o C, >200 o C, dan 300-350 o C, adalah 140 mL, 1390 mL, 530 mL yang dilakukan selama 1 jam 44 menit. Produk bio-char sebanyak 1,4 kg didapatkan dari pirolisis 5 kg bahan baku. Uji bakar pada bio-char didapatkan adalah massa awal sebanyak 60 g, massa akhir sebanyak 6 g dengan waktu 23 menit serta laju pembakaran 2,3478 g/menit.
Kata Kunci : Perancangan alat pirolisis, electric furnace , proses pirolisis, bio-oil , bio-char

## Abstract
The pyrolysis process is a thermochemical decomposition process of organic matter through heating without or with  oxygen  from  materials  containing  lignin,  cellulose,  hemicellulose  and  other  carbon  compounds.  The products  of  the  pyrolysis  process  include  bio-oil  and  bio-char,  where bio-oil  is  a  liquid  produced  after  going through  a  condensation  process,  while  bio-char  is  a  solid  residue  from  combustion.  The  purpose  of  this research is to control temperature of pyrolisis, so pyrolisis device is needed to achieve good quality products in the temperature range. The design of the pyrolysis device consists of the main components, namely the electric furnace and reactor, as well as its supporting components, namely thermocouple, solid state relay, temperature controller, coil, terminal block, and miniature circuit breaker (MCB). The pyrolysis device design assembly was then connected to a pipe to the condenser for the condensation process to occur. The electric furnace is 40 cm in diameter and 50 cm in length. After the circuit was complete, it was necessary to test the equipment to ensure
the  circuit  could  be  used  and  reach  the  target  temperature.  Raw  materials  were  used  on  a  5  kg  basis,  with variations of 60% rubber wood and 40% coconut shell. The results obtained in the pyrolysis process with three temperature ranges among other >100 o C, >200 o C, and 300-350 o C, were 140 mL, 1390 mL, 530 mL carried out  for  1  hour  44  minutes.  1.4  kg  of  the  bio-char  product  was  obtained  from  the  pyrolysis  of  5  kg  of  raw materials. Burn test on bio-char obtained is an initial mass of 60 g, a final mass of 6 g with a time of 23 minutes and a burning rate of 2.3478 g/minute.
Keywords : Pyrolysis device design, electric furnace, pyrolysis process, bio-oil, bio-char

## 1.   PENDAHULUAN
Bahan  bakar  minyak  (BBM)  saat  ini merupakan  kebutuhan  yang  penting  di  Indonesia apalagi  saat  ini  harganya  yang  terus  meningkat. Kebutuhan  bahan  bakar  minyak  mengalami peningkatan  sejak  tahun  2022.  Pada  tahun  2020, total  konsumsi  BBM  di  Indonesia  adalah  401,64 juta barel,  tahun 2021  meningkat  menjadi 430 juta barel  kemudian  meningkat  lagi  pada  tahun  2022 menjadi  546,046  juta  barel  (Kementrian  ESDM, 2021). Padahal sebelumnya pada tahun 2019-2020, konsumsi  BBM  mengalami  penurunan  dari  total 453.86  juta  barel  yang  dikarenakan  adanya pandemi  COVID-19.  Pemakaian  BBM  yang semakin  mahal  dan  meningkat  serta  dengan sifatnya  yang  tidak  dapat  diperbarui  membuat masyarakat  ingin  melakukan green  energy dengan menggunakan bahan bakar yang eco-friendly , salah satunya adalah energi biomassa (Wibowo, 2013).
Biomassa  mengandung  unsur  utama  yaitu karbon  (C),  oksigen  (O),  dan  hidrogen  (H)  yang menjadikan unsur tersebut sebagai komponen dasar kimia  dari  penyusun  biomassa  antara  lain  lignin, selulosa,  hemiselulosa  ((Nawawi  et  al.,  2018). Biomassa  dapat  dikonversi  menjadi  produk  yang memiliki  nilai  ekonomis  dan  dapat  mengurangi pemakaian  energi  fossil.  Biomassa  terbentuk  dari hasil transformasi energi matahari dan energi kimia oleh tumbuhan yang menghasilkan CO 2 yang sama jumlahnya  dengan  yang  terserap  oleh  proses fotosintesis.  Biomassa  memiliki  energi  rata-rata sebesar 3000-4500 kg/gr (Suhartoyo & Kristiawan, 2020).  Potensi  biomassa  di  Indonesia  sangat melimpah sehingga menimbulkan limbah biomassa yang tidak sedikit.
Limbah biomassa yang dapat dijadikan bio-oil sebagai  contoh  adalah  limbah  kayu  karet  ( Hevea brasiliensis ) dan tempurung kelapa  ( Cocos nucifera ).
Menurut
Direktorat
Jenderal
Perkebdunan pada tahun 2019 luas area perkebunan karet  sebesar  3.676.035  ha  dengan  produksi tanaman  karet  sebesar  3.301.405  ton/tahun. Sedangkan  potensi  kelapa  di  Indonesia  menurut Ditjenbun  pada  tahun  2019,  luas  area  perkebunan kelapa  sebesar  3.401.893  ha  dengan  produksi tanaman kelapa sebesar 2.839.852 ton/tahun.
Karet umumnya dimanfaatkan sebagai koagulan  lateks  yang  diperoleh  dari  proses penyedapan  pohon  karet.  Penggunaan  kayu  karet hanya digunakan sebagai bahan bakar konvensional
(kayu  bakar)  tanpa  terkendali  yang  dapat menimbulkan  pencemaran  lingkungan.  Manfaat kelapa sebagai kebutuhan pangan sehari-hari selain itu  bagian  kelapa  lain  dapat  dimanfaatkan  seperti batok kelapa sebagai kerajinan. Hasil dari tanaman kelapa  yang  memiliki  manfaat  yang  besar  dan mempunyai  nilai  guna  serta  ekonomi  yang  tinggi adalah  tempurung  kelapa.  Tempurung  kelapa termasuk  kayu  keras  yang  memiliki  27,31% selulosa dan 33,3% lignin (Purnawati et al., 2017).
Pemanfaatan limbah kayu karet dan tempurung  kelapa  menjadi bio-oil dengan  melalui proses  pirolisis.  Proses  pirolisis  merupakan dekomposisi  termokimia  bahan  organik  melalui pemanasan  tanpa  atau  dengan  oksigen  dari  bahan- bahan yang mengandung lignin, selulosa, hemiselulosa  serta  senyawa  karbon  lainnya. Material mentah akan mengalami proses pemecahan struktur kimia menjadi fase gas. Bahan baku  proses  pirolisis  berupa  limbah  organik  akan terdekomposisi  menghasilkan  tiga  jenis  produk yaitu  uap  organik  ( syngas ),  arang,  dan bio-oil . Hasil uap organik umumnya mengandung gas yang disebut light  gases antara  lain  hidrogen,  karbon monoksida,  karbon  dioksida,  metana,  dan  tar) (Fardhyanti  &  Damayanti,  2017).  Uap  organik kemudian  dikondensasikan  sehingga  berubah  fasa menjadi  cair.  Cairan  hasil  kondensasi  pirolisis  ini disebut  dengan bio-oil sedangkan  hasil  padatan proses pirolisis disebut bio-char . Bio-char merupakan arang aktif yang dihasilkan  dari  sisa  pemabahkaran  bahan  baku  di dalam  reaktor. Bio-char mengandung  karbon  yang tinggi yang biasa digunakan untuk limbah pertanian dan  kehutanan  (Tarigan  dkk.,  2021).  Sedangkan bio-oil merupakan  bahan  bakar  alternatif  dengan karakteristik berbentuk liquid , berwarna gelap, dan berbau  seperti  asap.  Senyawa  yang  terkandung dalam bio-oil merupakan  senyawa  oksigenat organik yang berbeda dan tidak seperti bahan bakar minyak bumi pada umumnya. Bio-oil mengandung karbon,  hidrogen,  dan  oksigen  dengan  sedikit nitrogen  dan  sulfur  (Fardhyanti  &  Damayanti, 2017). Bio-oil memiliki  nilai  kalori  yang  lebih rendah  dari bio-diesel dan  bahan  bakar  minyak ringan  lainnya  (Hidayat  &  Qomaruddin,  2015). Peningkatan  nilai  kalor bio-oil dapat  dilakukan pencampuran  dengan  senyawa  lain  (Omar  et  al., 2019).
Produk bio-oil dengan  kualitas yang  bagus dihasilkan  dari  rangkaian  alat  pirolisis  yang mendukung hasil produksinya. Penelitian sebelumnya  yang  dilakukan  oleh  (Afrah  dkk., 2020),  memodifikasi  perancangan  alat  pirolisis dengan  menggunakan software  Fusion  360 untuk memaksimalkan  hasil  proses  pirolisis.    Rangkaian reaktor  pirolisis  serta  komponen  pendukungnya harus  didesain  dengan  sedemikian  rupa  untuk mendapatkan  hasil  yang  dingiinkan  dan  sesuai standar.  Perancangan  alat  pirolisis  pada  umumnya masih menggunakan kompor sebagai sumber panas seperti  penelitian  yang  dilakukan  (Nuryati  et  al., 2015),  sehingga  perlu  adanya  pembaruan  dan modifikasi.  Modifikasi  pada  penelitian  ini  adalah suatu electric  furnace yang  memanfaatkan  arus listrik  sebagai  sumber  panasnya.  Oleh  karena  itu, diperlukan  perancangan  alat  pirolisis  yang  harus diperbarui untuk fabrikasi produksi bio-oil sehingga proses tersebut diperoleh secara maksimal.

## 2.   METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian  ini  dilakukan  dengan  beberapa tahapan  antara  lain  studi  literatur,  perancangan electric  furnace ,  pembuatan electric  furnace dan reaktor,  proses assembling alat  pirolisis,  pengujian alat  pirolisis  yang  diikuti  dengan  preparasi  bahan baku, serta produk bio-oil dan bio-char seperti pada Gambar 1.
Gambar 1. Diagram alir tahapan perancangan alat pirolisis
2.1.  Studi Literatur
Studi literatur yaitu dimana kegiatan pengumpulan  informasi  mengenai  komponen- komponen rangkaian alat pirolisis yang akan dibuat
serta  mencari  referensi  junal  terkait  dengan  proses pirolisis.
2.2.  Perancangan Electric Furnace dan Reaktor
Perancangan  alat  pirolisis  untuk  pengolahan limbah  kayu  karet  dan  tempurung  kelapa  menjadi bio-oil dan bio-char dirancang  dengan  komponen- komponen  yang  sesuai  dengan  spesifikasi  alat. Komponen  utama  alat  pirolisis electric  furnace terdiri  dari electric furnace dan  reaktor.  Terdapat juga  komponen  pendukungnya yang saling berkaitan  antara  lain thermocouple  tipe  K,  solid state  relay  60DA,  temperature  controller  TCN4S- 24R  AUTONICS,  coil,  terminal  block  30A,  dan miniature  circuit  breaker  (MCB)  60A. Reaktor didesain dengan bentuk silinder dengan kapasitas 5 kg.  Dimensi  dari  reaktor  adalah  diameter  40  cm dan tinggi 50 cm.
2.3.  Pembuatan Electric Furnace dan Reaktor
Tahap selanjutnya  merupakan  perakitan komponen-komponen  yang  dibutuhkan  sesuai spesifikasi berdasarkan penempatan dan penggunaannya masing-masing. Tahapan ini dibutuhkan  ketelitian  dalam  pemasangan  dan penyambungan disetiap komponennya.
2.4.  Proses Aseembling Alat Pirolisis
Kondensasi merupakan tahapan proses pirolisis setelah bahan baku dibakar dalam electric furnace dan reaktor. Furnace pirolisis dihubungkan ke  kondensor  melalui  pipa  untuk  terjadinya  proses kondensasi.  Setelah  melalui  proses  kondensasi, produk  keluar  melalui  pipa.  Kondensor  yang digunakan adalah radiator.

## 2.5.  Pengujian Alat Pirolisis
Alat  pirolisis  diuji  terlebih  dahulu  dengan pemanasan  tanpa  dimasukkan  bahan  baku.  Hal  ini bertujuan  untuk  memastikan  apakah  komponen- komponen di dalam rangkaian ini sudah sesuai dan tahan  terhadap  suhu  yang  ingin  dicapai,  sehingga diharapkan tidak ada kebocoran maupun gangguan kelistrikan.  Setelah  rangkaian  siap  digunakan, bahan baku dimasukkan ke dalam reaktor.
Bahan  baku  digunakan  dengan  basis  5  kg yaitu  dengan  variasi  60%  kayu  karet  dan  40% tempurung  kelapa.  Pemilihan  komposisi  ini didasari  pada  penelitian  sebelumnya  dimana peneliti  telah  melakukan  pirolisis  kayu  karet  dan tempurung  kelapa  dan  keduanya  memiliki  hasil yang baik. Oleh karena itu, pada penelitian kali ini dilakukan  kombinasi  antara  kedua  bahan  baku tersebut.  Perlu  adanya pre-treatment bahan  baku sebelum  diproses.  Kayu  karet  terlebih  dahulu
dipotong-potong  dengan  ukuran  sekitar ± 20  cm guna  mempermudah  masuk  ke  dalam  reaktor  dan tempurung  kelapa  dicacah  menjadi  ukuran  kecil sekitar ± 5cm.  Selanjutnya  kedua  bahan  baku dilakukan  proses  pengeringan  di  dalam  oven selama mencapai suhu yang diinginkan.
2.6.  Produk Bio-Oil dan Bio-Char
Produk  yang  dihasilkan  adalah bio-oil dan bio- char .  Produk bio-oil diambil  pada  tiga  kondisi suhu,  yaitu  pada  suhu  >100 o C,  >200 o C,  dan  300- 350 o C.  Pengujian bio-oil dilakukan  dengan mengamati kuantitas serta karakteristik secara fisik dari bio-oil .  Pengujian  kuantitas  dilakukan  dengan pengukuran  volume.  Pengujian  pada  produk bio- char dilakukan dengan uji bakar.

## 3.   HASIL DAN PEMBAHASAN
Unit  pirolisator  pada  umumnya  terdiri  dari ruang  bakar  ( furnace ),  reaktor,  dan  kondensor. Pada penelitian sebelumnya dirancang ruang bakar dengan  sistem  terbuka  yang  menggunakan  kayu bakar  sebagai  sumber  panas  (Afrah  et  al.,  2020). Penggunaan  ruang  bakar  dengan  sistem  tersebut dirasa  kurang  efektif  dalam  proses  penelitian dikarenakan  tidak  dapat  dilakukan  pengontrolan suhu pirolisis. Tidak terkontrolnya suhu mengakibatkan  hubungan  antaranya  dengan  hasil dan  waktu  pirolisis  tidak  dapat  dianalisa. Sedangkan  penelitian  kali  ini  ditujukan  untuk menjadikan  suhu  pirolisis  sebagai  variabel  bebas sehingga dapat dianalisa karakteristik hasil pirolisis pada berbagai range suhu.
Modifikasi  dilakukan  pada  penelitian  kali  ini dengan  membuat  suatu electric  furnace atau  ruang bakar  elektrik  yang  memanfaatkan  arus  listrik sebagai  sumber  panasnya.  Jenis  pirolisis  pada penelitian  ini  berupa slow  pyrolysis dengan  suhu 100-350 ℃ .  Menurut  (Novita  et  al.,  2021) slow pyrolysis atau  pirolisis  lambat  terjadi  pada  suhu <400 ℃ dengan  waktu  yang  lama.  Proses  pirolisis terbagi  menjadi  3  fase  yaitu  fase  pengeringan, pirolisis,  dan  evolusi  gas.  Fase  pirolisis  terjadi mulai dari suhu 200 ℃ hingga 500 ℃ (Ridhuan et al., 2019).  Gambar  2  merupakan  tampak  luar  dan keseluruhan  dari  rangkaian  alat  pirolisis  pada penelitian  ini.  Gambar  ini  menjelaskan  bahwa rangkaian alat pirolisis dilengkapi dengan thermocouple (1)  dan control  panel (2)  untuk pengendalian  proses  serta outlet gas (3)  dan outlet bio-oil (4).
Gambar 2. Tampak keseluruhan alat pirolisis

## 3.1.  Peralatan Electric Furnace
Ruang bakar memiliki bentuk silinder dengan diameter  luar  40  cm  dan  tinggi  60  cm.  Sistem insulasi  ditambahkan  pada  ruang  bakar  dengan melapisi dindingnya menggunakan semen dan batu api sehingga dapat meminimalisasi heat loss . Tutup ruang bakar dilengkapi dengan 12 mur pengencang dan  sebuah  lobang thermocouple yang  ditujukan untuk  pengukuran  suhu.  Gasket  berbahan  grafit juga  digunakan  untuk  mencegah  terjadinya  bocor. Gambar  3  menunjukan  bagian  dalam  ruang  bakar yang  dilengkapi  dengan  selongsong  tempat coil pemanas diletakan.
Gambar 3. Tampak dalam ruang bakar elektrik
Ruang  bakar  elektrik  dirancang  dengan serangkaian pengendalian proses yang membutuhkan  beberapa  komponen  diantaranya dapat dilihat pada diagram alir pada gambar 4.
Gambar 4. Diagram Alir Pengendalian Proses
Kontrol Suhu
(a) Coil Pemanas
Jumlah coil yang digunakan adalah tiga, yaitu dua  pada  badan  dan  satu  pada  alas  ruang  bakar. Material coil berupa  kanthal  yang  dililit  berbentuk
spiral  dengan  diameter  5  mm.  Kanthal  merupakan suatu  campuran  besi,  krom,  dan  aluminium (FeCrAl)  yang  dapat  diaplikasikan  hingga  suhu 1250 ⁰ C.  Alasan  pemilihan  kanthal  sebagai  coil pemanas karena dapat membentuk lapisan pelindung  yang  baik  ketika  beroperasi  pada  suhu tinggi  seperti  di  ruang  bakar.  Kanthal  memiliki umur  pakai  lebih  panjang  dibandingkan  nikrom karena memiliki ketahanan oksidasi yang besar.
Ruang bakar elektrik penelitian ini membutuhkan  total  daya  listrik  5500Watt  yang didapatkan dari serangkaian perhitungan. Kuat arus coil didapatkan  dengan  pengujian  menggunakan multitester dan diperoleh rata-rata 25 Ampere pada tiap coil .  Dengan  tegangan  listrik  220  Volt  maka dapat  dihitung  hambatan  listrik  pada  tiap coil dengan  menggunakan  rumus  R=  V/I.  Hambatan listrik yang dihasilkan  adalah  8,8 Ω. Diketahuinya tegangan  dan  hambatan  listrik  dapat  didapatkan daya listrik ruang bakar elektrik dengan rumus P = V 2 /R.
(b) Temperature Controller
Pengendali  suhu  ( temperature  controller ) merupakan  perangkat  elektronik  yang  berfungsi sebagai  regulator  suhu.  Cara  kerjanya  adalah membandingkan  sinyal  dari  suhu  aktual  yang terbaca  dengan  suhu  referensi  atau  desain  lalu melakukan perhitungan deviasi diantaranya (Tadeus  &  Setiono,  2018).    Oleh  karena  itu diperlukan thermocouple yang  menghubungkan kondisi  di  dalam  reaktor  dengan temperature controller . Thermocouple dimasukan  ke  dalam reaktor melalui bagian atas tutup.
(c) Solid State Relay (SSR) SSR sering diaplikasikan pada proses pengendalian  suhu  (Verma  et  al.,  2015).  SSR dihubungkan  dengan coil pemanas, temperature controller ,  dan Miniature  Circuit  Breaker (MCB) untuk  mengatur  tegangan  sehingga  panas  yang diasilkan dapat dikontrol.
(e) Miniature Circuit Breaker (MCB)
MCB  berfungsi  sebagai  proteksi  arus  yang berlebihan  pada  sistem  (Jamaaluddin  et  al.,  2021). MCB  berperan  sebagai  pemutus  yang  membatasi arus  listrik  dan  pengaman  jika  ada  beban  berlebih yang  bekerja  secara  otomatis  ketika  arus  yang lewat melebihi arus nominalnya.

## 3.2.  Reaktor Alat Pirolisis
Reaktor  didesain  semaksimal  mungkin  untuk memenuhi  kebutuhan  bahan  baku  yaitu  5kg. Reaktor  diletakan  menggantung  di  tengah  ruang bakar,  oleh  karena  itu  diameter  luar  reaktor  sama dengan  ruang  bakar  yaitu  40  cm.  Diameter  dalam reaktor  sebesar  30  cm  dan  memiliki  tinggi  50  cm. Ukuran ini digunakan untuk reaktor berkapasitas 5 kg  dengan  perkiraan  dan trial  and  error pada pembuatannya.  Reaktor  dibuat  menggunakan
material stainless  steel karena  memiliki  titik  lebur yang  tinggi  yaitu  1454 ℃ .  Gambar  5  menunjukan desain rancangan reaktor pada penelitian ini.

## Gambar 5. Desain perancangan reaktor

## 3.3.  Pemipaan dan Kondensor
Kondensor  yang  digunakan  berupa  radiator, menurut  (Afrah  et  al.,  2020)  penggunaan  radiator sebagai  kondensor  berfungsi  dengan  baik  yang ditandai dengan kuantitas dan kualitas bio-oil yang dihasilkan. Pemipaan dilakukan untuk menghubungkan  asap  yang  keluar  dari  reaktor menuju  ke  kondensor  untuk  dikondensasi.  Selain itu  juga  dibutuhkan  pemipaan  untuk  produk keluaran  kondensor  yaitu bio-oil dan  gas  sisa. Gambar  6  menunjukan  kondensor  dan  sistem pemipaan.
Gambar 6. Kondensor dan sistem pemipaan
3.4.  Hasil Pengujian Alat Pirolisis (Produksi Bio-Oil dan Bio-Char )
Bahan  baku  yang  digunakan  pada  pengujian alat  pirolisis  berbasis  5  kg  dan  merupakan kombinasi antara limbah kayu karet dan tempurung kelapa  dengan  proporsi  masing-masing  60%  dan 40%.  Proporsi  ini  didasari  pada  penelitian sebelumnya yang menghasilkan asap cair dari kayu karet  kering  yang  memenuhi  seluruh  variabel standar  asap  cair  di  Jepang  (Afrah  et  al.,  2020). Oleh  karena  itu  digunakan  proporsi  kayu  karet yang  lebih  besar  dibandingkan  tempurung  kelapa. Tempurung  kelapa  juga  telah  dimanfaatkan  dalam produksi  asap  cair  sebagai  disinfektan  pada penelitian  sebelumnya.  Tempurung  kelapa  juga
telah  dimanfaatkan  dalam  produksi  asap  cair sebagai  disinfektan  pada  penelitian  sebelumnya (Afrah et al., 2021).
Penelitian  dilakukan  pada  3 range suhu  yaitu >100 ℃ ,  >200 ℃ ,  dan  300-350 ℃ .  Suhu  tersebut dipilih berdasarkan proses dekomposisi senyawa di dalam  bahan  baku,  dimana  pada  suhu  200-250 ℃ terjadi dekomposisi hemiselulosa, 280-320 ℃ dekomposisi selulosa, dan dekomposisi lignin pada 400 ℃ (Diatmika et al., 2019). Proses  pirolisis  berjalan  secara  kontinu  untuk ketiga range suhu  hingga  bahan  baku  habis terdekomposisi  yang  dimana  ditandai  dengan kondensor  yang  tidak  lagi  mengeluarkan bio-oil dan gas sisa. Hasil yang didapatkan dari pengujian alat  pirolisis  adalah bio-oil dan bio-char yang merupakan  sisa  bahan  baku  yang  tertinggal  di dalam reaktor setelah proses pirolisis selesai. Hasil pengujian alat pirolisis terdapat pada tabel 1 dan 2.
Tabel 1. Hasil pengujian alat pirolisis ( bio-oil )
Suhu Waktu (menit) Bio-oil Volume Warna >100 ℃ 34 140 mL Coklat Kehitaman >200 ℃ 35 1390 mL Hitam 300-350 ℃ 35 530 mL Hitam
Tabel 2. Hasil pengujian alat pirolisis ( bio-char ) Keterangan Bio-Char Massa bio-char awal 60 g Massa bio-char sisa 6 g Waktu pembakaran 23 menit Laju pembakaran 2,3478 g/menit
Hasil  pengujian  pirolisis  menandakan  bahwa suhu  pirolisis  akan  meningkatkan  volume bio-oil yang  dihasilkan  hingga  titik  optimum.  Suhu optimum pada penelitian ini berada pada suhu 200- 300 ℃ yang  menghasilkan bio-oil sebanyak  1390 mL.  Pada  suhu  300-350 ℃ ,  volume bio-oil yang dihasilkan  menurun  karena  habis  terurainya  bahan baku  di  dalam  reaktor.  Warna  hitam  kecoklatan dari bio-oil yang  dihasilkan  dari  pirolisis  dengan suhu  >100 ℃ tidak  sepekat  kedua  sampel  lainnya. Hal  tersebut  dikarenakan  pada  suhu  <200 ℃ senyawa  kimia  bahan  baku  belum  terurai  seperti hemiselulosa.  Senyawa  bahan  baku  yang  pertama kali  terurai  adalah  hemiselulosa  yaitu  pada  suhu 200-250 ℃ .  Kandungan  lignin  terdekomposisi menjadi  fenol  pada  suhu  hasil  pirolisis  300-350 o C (Subagyono  et  al.,  2021).  Nilai  kalor bio-oil yang dihasilkan  dari  pirolisis  tempurung  kelapa  adalah 20-23  MJ/kg  (Sasikumar  et  al.,  2019),  sedangkan nilai  kalor bio-oil dari  pirolisis  kayu  karet  adalah 28,88 MJ/kg (Nguyen et al., 2020). Nilai kalor bio- oil hasil  pirolisis  kedua  bahan  baku  sudah  cukup mendekati  solar  yaitu  10.755  kal/g  atau  45,029
MJ/kg. Hasil karakteristik fisik bio-oil seperti telah memenuhi  karakteristik  bahan  bakar  seperti  solar. Oleh  karena  itu, bio-oil dapat  diaplikasikan  secara langsung  sebagai  bahan  baku  dengan  melakukan pengolahan  lebih  lanjut  seperti blending dengan bahan  bakar  komersil  yang  memiliki  nilai  kalor cukup tinggi.
(a) (b)
Gambar 7. Hasil pengujian alat pirolisis, 7(a) bio- oil; 7(b) bio-char
Gambar 8. Warna bio-oil hasil pengujian alat pirolisis
Gambar  7  menunjukan  hasil bio-oil dan bio- char yang  dihasilkan  dari  pengujian  alat  pirolisis. Sedangkan  gambar  8  menunjukkan  perbandingan warna bio-oil pada ke tiga range suhu. Bio-char yang  merupakan  bahan  baku  sisa pirolisis yang tertinggal di dalam reaktor juga dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar. Massa bio-char yang  dihasilkan  adalah  1,4  kg  dari  pirolisis  5  kg bahan  baku.  Hasil  pengujian  laju  pembakaran menghasilkan angka 2,378 g/menit. Laju pembakaran memiliki pengaruh terhadap nilai kalor bio-char ,  dimana  semakin  tinggi  nilai  kalor  maka akan  semakin  baik  nilai  laju  pembakarannya (Masthura, 2019).

## 4.   KESIMPULAN
Rangkaian alat
pirolisis didesain menggunakan electric  furnace untuk  tercapainya pengendalian  suhu  pirolisis.  Proses  kontrol  suhu dapat  dilakukan  dengan  baik  menggunakan temperature  controller dan  komponen  lainnya sehingga  menghasilkan  variabel  penelitian  yang lebih  baik.  Alat  pirolisis  berhasil  melewati pengujian  proses  pirolisis  5  kg  bahan  baku  60% kayu  karet  dan  40%  tempurung  kelapa  pada  3 range suhu  yang  mencapai  350 ℃ selama 1  jam 44 menit.  Titik  optimum  volume bio-oil didapatkan pada suhu 200-300 ℃ yaitu 1390 mL. Bio-char juga didapatkan dari proses pengujian yaitu bahan baku yang tersisa pada reaktor. Bio-char sebanyak 1,4 kg didapatkan dari pirolisis 5 kg bahan baku.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Terima  kasih  kami  ucapkan  sebesar-besarnya atas  dana  yang  diberikan  oleh  PNBP  Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya tahun anggaran 2022 dengan  nomor  SP  DIPA  023.17.2.677515/2022 tanggal  17  November  2021,  sesuai  dengan  SK Rektor  0390/UN9.FT/TU.SK/2021  tanggal  13  Mei 2022 sehingga penelitian kami dapat berjalan.

## DAFTAR PUSTAKA
Afrah,  B.  D.,  Riady,  M.  I.,  Cundari,  L.,  Rizan,  M. A.,  &  Aryansyah,  A.  D.  (2020).  Rancang bangun alat produksi asap cair dengan metode pirolisis  menggunakan  software  fusion  360. Jurnal  Teknik  Kimia , 26 (3),  113–121. https://doi.org/10.36706/jtk.v26i3.103
Afrah,  B.  D.,  Riady,  M.  I.,  Sari,  T.  I.,  Hadiah,  F., Novia, Santoso, D., Yanto, J., Nugraha, M. Z., Alwiono,  K.  R.,  Arsadha,  J.  P.,  Rimadhina, R.,  Enggar,  I.  H.,  Utami,  J.,  Pratiwi,  S.  I.,  &
Fathan,  M.  A.  A.  (2021).  Pembinaan Pengolahan  Potensi  Limbah  Tempurung Kelapa Menjadi Asap Cair Sebagai Disinfektan  di  Desa  Sakatiga. Seminar Nasional AVoER XIII 2021 , 502–508.
Diatmika, I. G. N. A. Y. A., Kencana, P. K. D., & Arda,  G.  (2019).  Karakteristik  Asap  Cair Batang Bambu Tabah (Gigantochloa nigrociliata  BUSE-KURZ)  yang  Dipirolisis pada  Suhu  yang  Berbeda. Jurnal  BETA (Biosistem Dan Teknik Pertanian) , 7 (2), 278– 285. https://doi.org/10.24843/jbeta.2019.v07.i02.p 07
Direktorat  Jenderal  Perkebunan.  2021.  Statistik Perkebunan  Unggulan  Nasional  2019-2021. Kementrian  Pertanian  Republik  Indonesia, Indonesia
Fardhyanti,  D.  S.,  &  Damayanti,  A.  (2017). Analysis of Bio-Oil Produced by Pyrolysis of Coconut  Shell. International  Journal  of Chemical  and  Molecular  Engineering , 11 (9),
651–654.
Hidayat,  T.,  &  Qomaruddin.  (2015).  Analisa Pengaruh  Temperatur  Pirolisis  Dan  Bahan Biomassa Terhadap Kapasitas Hasil Pada Alat Pembuat Asap Cair. Fakultas Teknik Universitas Wahid Hasyim Semarang , 29–34. Humas  EBTKE.  2021. Forum  Kehumasan  Dewan Energi  Nasional:  Menuju  Bauran  Energi Nasional Tahun 2025 . https://ebtke.esdm.go.id/post/2021/04/09/2838 /forum.kehumasan.dewan.energi.nasional.men uju.bauran.energi.nasional.tahun.2025 (Diakses pada tanggal 2 Oktober 2022)
Jamaaluddin,  J.,  Anshory,  I.,  &  Ayuni,  S.  D. (2021).  Analysis  of  Overcurrent  Safety  in Miniature  Circuit  Breaker  with  Alternating Current. Journal  of  Electrical  Technology UMY (JET-UMY) , 5 (2), 68–73.
Kementrian  Energi  dan  Sumber  Daya  Mineral Republik  Indonesia.  2021. Handbook  of Energy  &  Economic  Statistics  of  Indonesia .
Jakarta
Masthura,  M.  (2019).  Analisis  Fisis  dan  Laju Pembakaran  Briket  Bioarang  dari  Bahan Pelepah Pisang. Elkawnie:  Journal of  Islamic Science  and  Technology , 5 (1),  58–66. https://doi.org/10.22373/ekw.v5i1.3621
Nawawi,  D.  S.,  Carolina,  A.,  Saskia,  T., Darmawan, D., Gusvina, S. L., Wistara, N. J., Sari, R. K., & Syafii, W. (2018). Karakteristik Kimia Biomassa untuk Energi. Ilmu Teknologi Kayu Tropis , 16 (1), 45–51. Nguyen, H. N., Đức, B. V., Vu, N. L., Nguyen, H. N., Vu, T. T. H., & Pattiya, A. (2020). Bio-Oil From  Rubber  Wood:  Effects  of  Upgrading Conditions. Vietnam  Journal  of  Science  and
Technology , 58 (5), 604–612. https://doi.org/10.15625/2525-
2518/58/5/15023
Novita,  S.  A.,  Santosa,  S.,  Nofialdi,  N., Andasuryani,  A.,  &  Fudholi,  A.  (2021). Artikel Review: Parameter Operasional Pirolisis  Biomassa. Agroteknika , 4 (1),  53–67. https://doi.org/10.32530/agroteknika.v4i1.105 Omar,  S.,  Alsamaq,  S.,  Yang,  Y.,  &  Wang,  J. (2019).  Production  of  Renewable  Fuels  by Blending Bio-Oil with Alcohols and Upgrading  Under  Supercritical  Conditions.
Frontiers of Chemical Science and Engineering , 13 (4), 702–717. Purnawati,  E.,  Ratna,  U.,  Abrina,  N.  S.  P.,  & Yuniningsih, S. (2017). Optimalisasi Kandungan  Asap  Cair  dari  Tempurung Kelapa  dan  Sabut  Kelapa  Melalui  Proses Pirolisis. Jurnal  Penelitian  Teknik  Sipil  Dan Teknik Kimia , 2 (2). Ridhuan,  K.,  Irawan,  D.,  &  Inthifawzi,  R.  (2019).
Proses  Pembakaran  Pirolisis  dengan  Jenis Biomassa  dan  Karakteristik  Asap  Cair  yang Dihasilkan. Turbo :  Jurnal  Program  Studi
Teknik Mesin , 8 (1), 69–78.
https://doi.org/10.24127/trb.v8i1.924
Sasikumar,  C.,  Sundaresan,  R.,  Nagaraja,  M., Shankar,  M.  S.  S.,  &  Karthikeyan,  S.  (2019). Bio-Oil  from  Coconut  Shells. International
Journal of Recent Technology and Engineering (IJRTE) , 8 (4), 657–659. https://doi.org/10.35940/ijrte.c5898.118419 Subagyono, R.  R. D.  J. N., Qi, Y.,  Chaffee,  A.  L., Amirta,  R.,  &  Marshall,  M.  (2021).
Pyrolysis-Gc/Ms  Analysis  of  Fast  Growing
Wood Macaranga Species. Indonesian
Journal  of  Science  and  Technology , 6 (1), 141–158. https://doi.org/10.17509/ijost.v6i1.31917
Suhartoyo, & Kristiawan, Y. Y. (2020).
Pemanfatan Limbah Biomassa Menjadi Sumber Energi Alternatif. Jurnal CRANKSHAFT , 3 (2), 2623.
Tadeus,  D.  Y.,  &  Setiono,  I.  (2018).  Deskripsi
Teknis Pengendali Temperatur Industri Sebagai Bagian Dari Sistem Regulasi Temperatur. Gema  Teknologi , 20 (1),  1. https://doi.org/10.14710/gt.v20i1.21075
Verma,  N.,  Gupta,  K.,  &  Mahapatra,  S.  (2015).
Implementation  Of  Solid  State  Relays  For Power System Protection. International Journal of Scientific & Technology Research , 4 (6), 65–70.
Wibowo,  S.  (2013).  Karakteristik  Bio-Oil  Serbuk Gergaji Sengon Menggunakan Proses Pirolisis Lambat. Jurnal Penelitian Hasil Hutan , 31 (4), 258–270.