## ANALISA ENERGI PANAS PADA LUBANG BRIKET SARANG TAWON BERBAHAN DASAR AMPAS SAGU SEBAGAI PENGGANTI BAHAN BAKAR MINYAK TANAH
Jusuf Haurissa 1 , Helen Riupassa 2 , Ribut Jayanto 3 1,2,3 Program Studi Teknik Mesin Universitas Sains dan Teknologi Jayapura email: jhaurissa@ustj.papua.ac.id email: helenriu@ustj.papua.ac.id

## ABSTRAK
Tujuan  dari  penelitian ini  adalah menganalisa jumlah  energi  panas  yang  di  hasilkan  dari jumlah lubang pencetak briket ampas sagu.
Pada  penelitian  ini  metode  yang  di  gunakan  adalah  metode  eksperimen  lapangan.  Ada tiga  variabel  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  yaitu  :  a.  variabel  bebas  (independent variable)  yaitu:  10  lubang,  12  lubang,  14  lubang.  b.  variabel  terikat  (dependen  variable)  : variabel bebasnya yaitu energi panas (Q) , dan c. variabel terkontrol : variable yang ditentukan oleh peneliti, dan nilai selalu konstan yaitu : diameter briket .
Hasil penelitian menunjukan bahwa briket dengan jumlah lubang yang paling tepat untuk mengkasilkan energi panas sebagai pengganti bahan bakar minyak tanah. Jumlah lubang briket ampas sagu yang paling baik adalah briket 14 lubang. Laju perpindahan  konveksi yang terbaik pada  briket  14  lubang  dengan  teperatur  657.15  watt.  Rata-rata  penyalaan  briket  ampas  sagu dengan diamater 20 cm dan tinggi briket 11 cm adalah 4,2 Jam.  Dengan demikian maka briket berbahan  dasar  ampas  sagu  ini  dapat  di  gunakan  sebagai  pengganti  bahan  bakar  minyak tanah.
Kata kunci : Briket Sarang Tawon, Energi Panas, Jari-Jari  Briket, Ampas  Sagu.

## 1.  PENDAHULUAN
Briket  adalah  sumber  energi  alternatif  yang tepat  untuk  mengatasi  kelangkaan  bahan  bakar minyak  di  Indonesia  khususnya  di  Papua  dan Papua barat. Potensi untuk mendapatkan   limbah ampas  sagu    cukup  tersedia  untuk  di  jadikan briket,  banyak  sekali  limbah  ampas  sagu merupakan  sisa  pembuangan  yang  bisa  dipakai dan diolah untuk dijadikan briket, ampas sagu bisa dimanfaatkan  sebagai  bahan  alternatif  pengganti minyak  tanah,  karena  pada  pengelolaan  sagu akan  menyisakan  limbah  dan  limbah  tersebut  jika di  manfaatkan  dengan  baik  dapat  diolah  menjadi sesuatu  yang  berguna  untuk  masyarakat  di Papua, agar mengurangi ketergantungan terhadap minyak tanah khususnya untuk kebutuhan rumah tangga.
Peneliti  ini  pernah  dilakukan  oleh  peneliti sebelumnya Adul  Rahman  (2011) ,  Dengan  judul penelitian nilai kalor briket tongkol  jagung  dengan berbagai  perbandingan  sekam  padi.  Untuk membuat briket secara manual dengan
menggunakan drum dan briket yang di buat degan tekanan  2,2  mpa  proses  di  buat  dalam  mesin pencetak  berbentuk  tabung  silinder.    Penekan dilakukan  untuk  produksi  briket  tidak  konstan sehingga  dimensi  briket  tersebut  tidak  seragam, Dan  mendesain  briket  tongkol  jagung  berbentuk sarang  tawon  guna  mengoptimalkan  panas  yang di  hasilkan.  4  lubang  pada  briket  tersebut  identik dengan  penggunaan  sumbu  pada  kompor    dan agar  peresapan  cairan  bahan  bakar  pada  saat perendaman  briket  tersebut  lebih  merata  agar mendapatkan  pembakaran  yang  optimal. Muh Amirudin  (2015) yang  mendesain  mesin  pres mengunakan  hidrolik  yang    digerakan  oleh  motor listrik  dan  membuat  9  lubang  pada  pencetak briket.
Dari  apa  yang  dijelaskan  diatas,  maka  yang akan  lakukan  adalah  menganalisa energi  panas pada  lubang  briket  sarang  tawon  berbahan  dasar ampas  sagu  sebagai  penganti  bahan  bakar minyak  tanah  apakah  berpengaruh  tahan  lama untuk mendapatkan hasil briket yang berkualitas.

## 2.  METODE PENELITIAN
Metode yang di gunakan  dalam penelitian ini adalah  eksperimen  laboratorium.  Variabel  yang dipakai  pada  penelitian  ini  adalah  :  a).  Variabel bebas  (independent  Variabel)  yaitu  10  lubang briket, 12 lubang briket, 14 lubang  briket (gambar 1). b). Variabel terikat (dependent variabele) yaitu menentukan  balance  energi  pada  briket  ampas sagu.  c).  Variabel  terkontrol  yaitu  diameter  dan tinggi briket.
10 lubang          12 lubang           14 lubang
Gambar 1. Disain Briket Ampas Sagu
A.  Alat-alat Penelitian :

## 1.  Thermometer Infrared
Berfungsi  untuk  menditeksi  temperatur  hasil pembakaran  briket  secara  optik  selama  objek diamati, radiasi energi sinar inflamerah di ukur dan di sajikan sebagai suhu yang akurat.
Gambar 2. Thermometer Infrared

## 2.  Stopwatch
Untuk  mengukur  waktu  dalam  pembakaran tiap-tiap briket.
Gambar 3. Stopwatch

## 3.  Moisture Meter
Moisture  Meter Digunakan  untuk  mengukur kadar air dari ampas sagu dan hasil pencampuran briket.

## Gambar 4 Moisture Meter
4.  Timbangan
Timbangan digunakan  untuk  menimbang campuran  adonan  seperti  ampas  sagu,  air  dan tepung tapioca.
Gambar 5.  timbangan
Gambar 6. Mesin Pencetak Briket

## B.  Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah :
1.  Limbah Ampas Sagu
2.  Tepung Tapioka.
3.  Air
Gambar 7. Limbah Ampas Sagu

## Gambar 8. Tepung Tapioka

## 3.  HASIL DAN PEMBAHASAN
Data  yang  didapatkan  dari  hasil  pengujian yang dilakukan pada briket  10 , 12 dan 14 lubang yang  berbentuk  sarang  tawon,  Untuk  masing  – masing  briket  di  lakukan  3  kali  pengujian.  Hasil rata-rata pengujian ditunjukan pada tabel 1.
Tabel 1. Rata- rata hasil pengujian data temperatur pada briket 10 ,12 ,14 lubang
Jumlah lubang Kadar Air (%) Berat Briket (kg) Air Yang Di Masak (liter) Temperatur  (◦c) Lama Pembakaran T1 T2 T3 T4 T5 Air Mendidih ( Menit) Briket habis (jam) 10 Lubang 15 3,5 4 571,5 490,7 288,4 29,5 89 29 4 jam 20 menit 12 Lubang 15 3,4 4 582 506,4 291,5 29,6  93,5 27 4 jam 12 menit 14 Lubang 13 3,3 4 591,8 518,7 306,2 29,7  94,4 25 4 jam 8 menit

## 3.1.  Analisa energi panas pada briket
Menganalisa energi panas pada briket  ampas sagu  dengan    bentuk  dan  ukuran  sebagai  berikut (gambar 1) :
Diameter briket ampas sagu      = 20 cm
Tinggi briket = 11 cm Jumlah lubang = 10, 12 dan 14 3.2.  Briket 10 Lubang a.  Sifat Udara pada tekanan Atmosfier Temperatur T f = T  = = ,  ,, = .,
= 359,9 o C
Tw  =  jumlah  temperatur  pembakaran  di  bagi jumlah temperatur yang di peroleh
T∞   = T4 = 29,5 o C (Tempperatur lingkungan)
T f = ,    , = , = 194,9 ˚C = 467,9 o K
Dari   nilai T f akan  467,9 o K akan  di cari  sifat- sifat  udara  pada  tekanan  atmosfir  pada  tabel. Untuk  menentukan  nilai  T f pada  tabel  dilakukan interpolasi.
Data hasil interpolasi pada briket ampas sagu briket 10 lubang pda Tf = 467,9 o K.
a.  Densitas fluida ( P )          = 0,7551  kg/cm 3
b.  Udara ( V ) = 33,92  m 2 /s c.  Viskositas fluida ( μ )         = 2,550  kg/m.s d.  Konduktifitas termal ( K)   = 0,03825 W/m˚C e.  Angka prandel ( Pr )          = 0,681
 Nilai  Re x = ..
= 286,262    aliran  laminar karena dibawah dari 2000
 Nilai Nu x = 0,332 x 286,262 1/2 x 0,681 1/3
= 10,78 w/m
 Nilai koefesien konfeksi h x = . = , , = 8,24 Dimana x adalah jarak permukaan briket ke wadah air (panci) =5cm = 0,05 m
 Laju perpindahan panas konveksi
Q konveksi = hA ( Tw - T∞ )
= 0,0744 . 20  (359,9 – 29,9 )
= 491.044 watt
 Laju perpindahan panas  Konduksi
Q konduksi = - KA ∆
∆
= (202) . 20 ,  ,
= 21.654 Watt
 Total Energi Briket Ampas Sagu 10 Lubang
Q  = Q in + Q out = 80,8 +199,4 = 280,2 m 3 / s
3.3. Temperatur pembakaran briket 12 lubang
a. Sifat Udara pada tekanan Atmosfier
Temperatur T f = T  = =
,  ,,
= ., = 368,35 ˚C
Tw  =  jumlah  temperatur  pembakaran  di  bagi jumlah temperatur yang di peroleh T∞   = T4 = 29,5 o C (temperatur lingkungan)
T f = ,  , = , = 198,9 ˚C = 471,9 o K
Dari    nilai  T f akan  471,9 o K  akan  di  cari  sifat- sifat  udara  pada  tekanan  atmosfir  pada  tabel. Untuk  menentukan  nilai  T f pada  tabel  dilakukan interpolasi.
Data hasil interpolasi pada briket ampas sagu briket 12 lubang pada Tf = 471,9 o K.
a. Densitas fluida ( P )          = 0,74489  kg/cm 3
b. Udara ( V ) = 34,42  m
2 /s c. Viskositas fluida ( μ )         = 2,565  kg/m.s d. Konduktifitas termal ( K)   = 0,03707 W/m˚C e. Angka prandel ( Pr )          = 0,683
 Nilai Re x = .. = 286,41 (aliran laminar)
 Nilai Nu x = 0,332 x Re x 1/2 x Pr 1/3/ = 10,45 w/m 2
 Nilai koefesien konfeksi h x = . = , , = 8,04
Dimana  x  adalah  jarak  permukaan  briket  ke wadah air (panci) =5cm = 0,05 m
 Laju perpindahan panas konveksi Q konveksi = hA ( Tw - T∞ ) = 93,3 . 20  (368,35 – 29,9 ) = 631.827 watt  Laju perpindahan panas konduksi
Q konduksi = - KA ∆
∆
= (202) . 20 , = 61,084 Watt
 Total Energi Briket Ampas Sagu 12 Lubang
Q  = Q in + Q out = 75,6 +198 = 273,6 0 C Q in = T1- T2 = 288,4 – 89 = 80,8 m 3 / s Q out = T3- T5 = 571,5 – 490,7 = 199,4 m 3 / s Q in = T1- T2 = 582 – 506
= 75,6 0 C Q out = T3- T5
= 291,5 – 93,5
= 198 0 C
3.4. Temperatur pembakaran briket 14 lubang
a. Sifat Udara pada tekanan Atmosfier Temperatur T f = T  = = ,  ,,, = . ,
= 377,77 0 C
Tw  =  jumlah  temperatur  pembakaran  di  bagi jumlah temperatur yang di peroleh T∞   = T4 = 29,7 o C (temperatur lingkungan)
T f = ,  , = 407 ,7 0 C = 680,4 o K
Dari    nilai  T f akan  680,4 o K  akan  di  cari  sifat- sifat  udara  pada  tekanan  atmosfir  pada  tabel. Untuk  menentukan  nilai  T f pada  tabel  dilakukan interpolasi.
Data hasil interpolasi pada briket ampas sagu briket 14 lubang pada Tf = 680,4 o K.
a.  Densitas fluida ( P )          = 0,5186  kg/cm 3 b.  Udara ( V ) = 64,21  m 2 /s c.  Viskositas fluida ( μ )         = 3,271  kg/m.s d.  Konduktifitas termal ( K)   = 0,05121 W/m˚C e.  Angka prandel ( Pr )          = 0,683
 Nilai Re x = .. = 285,61 (aliran laminar)
 Nilai Nu x = 0,332 x Re x 1/2 x Pr 1/3/ = 10,79 w/m 2
 Nilai koefesien konfeksi h x = . = , , = 11,05 w/m 2
Dimana  x  adalah  jarak  permukaan  briket  ke wadah air (panci) =5cm = 0,05 m
 Laju perpindahan panas konveksi Q konveksi = hA ( Tw - T∞ )
= 94,4 . 20  (377,77 – 29,7 )
= 657,15 watt  Laju perpindahan panas konduksi
Q konduksi = - KA ∆ ∆
= (202) . 20 , , = 58,256 Watt
 Total Energi Briket Ampas Sagu 14 Lubang
Q  = Q in + Q out = 72,3 +211,8 = 284,1 0 C Gambar 9. Briket Ampas Sagu
Gambar 10. Penyalaan Briket Ampas Sagu
Q in = T1- T2
= 582 – 506 = 75,6 0 C Q out = T3- T5
= 291,5 – 93,5 = 198 0 C
Gambar 11. Masak Air
Gambar 12. Goreng  Telur
Gamnbar 13. Masak Mie
Gamnbar 14. Masak Nasi
Gambar  11,  12,  13  dan  14  adalah  proses masak  menggunakan  satu  (1)  buah  briket  ampas sagu.  Lamanya  waktu  proses  masak  untuk masing-masing lubang briket ditunjukan pada tabel
1.
3.5. Perbandingan  lama  pembakaran  pada briket ampas sagu pada jumlah lubang 10, 12 dan 14.
Perbandingan lama pembakaran briket ampas sagu  pada jumlah lubang briket 10, 12 dan 14 .
Tabel  1.  Lama  Pembakaran  Briket  10,  12  dan  14
Lubang Jumlah lubang Briket Lama pembakan menit konduksi konveksi Jumlah Temperatur ˚c 10 4.47 21.654 491.044 293.22 12 4.29 61.084 631.827 300.60 14 4.09 58.256 657.150 308.16
Gambar 15. Laju Perpindahan Panas Konduktivitas
Gambar  15.  Menunjukan      laju  perpindahan panas  konduksi  pada  briket  14  lubang  lebih  tinggi nilai konduksi  yaitu 68,256 watt, bila dibandingkan dengan      briket  10  lubang  dan  12  lubang.  Ini menunjukan  bahwa    semakin  banyak  lubang  nilai konduksinya akan meningkat.
Gambar 16. Laju Perpindahan Panas Konveksi
Pada gambar 16,  nilai konveksi dari briket 14 lubang lebih tinggi dari briket 10 dan 12 lubang, ini menunjukan  bahwa  semakin  besar  jumlah  lubang semakin besar nilai konveksinya.

## Gambar 17. Lama Penyalaan Briket
Dari  Grafik    di  atas  menunjukan  lama pembakaran  briket  10  lubang  adalah  4  jam  47 menit,  12  lubang  4  jam  29    menit  dan  briket  14 lubang  4  jam  09  menit.  Briket  10  lubagng  waktu penyalaan lebih lama, namun dari laju perpindahan  panas  pembakaran  briket  14  lubang lebih baik.

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan  analisa  energi  panas  yang dihasilkan briket ampas sagu. Untuk 10 ,12 dan 14 lubang di peroleh :
1.  Jumlah  lubang  briket  ampas  sagu  yang  paling baik  adalah  briket  14  lubang  dengan  nilai temperatur  rata  –  rata  tertingi  yaitu  420.345 watt.
2.  Laju  perpindahan  panas  Q  konduksi  terbaik pada briket 14 lubang dengan teperatur 68,256 watt. Sedangkan Q konfeksi  yang terbaik pada briket 14 lubang dengan teperatur 657.15 watt. Sedangkan  keseimbangan  energi  temperature tertinggi adalah 284,1 ˚c pada briket 14 lubang
3.  Maka  dari  pengujian  untuk  briket  berbahan dasar ampas sagu ini dapat di gunakan sebagai pengganti bahan bakar minyak tanah.

## 5.  DAFTAR PUSTAKA
Abdul  Rahman  (2011). Penelitiannilai  Kalor  Briket
Tongkol Jagung Dengan Berbagai Perbandingan Sekam Padi Dengan
Berbagai  Campuran ,  Fakultas  Teknik Universitas Gajah Mada.
Andi Mangkau (2011). Penelitian Nilai Kalor Briket Tongkool Jagung Dengan Berbagai Perbandingan Sekam Padi, Jurusan mesin Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.
Agus  Haryanto  (2015).  Perpindahan  panas . yokyakarta.Indonesia , cetakan pertama.
Dhimas  Ady  Permana  (2010). Rancang  Bangun Mesin Pres Semi otomatis Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Harijono Djijoriharjo(1985) . Dasar-Dasar Termodinamika Teknik .  Jakarta  ,  Pt. gramedia.
J.P  Holman  (1997). perpindan  kalor  . University Ciracas, Jakarta.Indonesia.vol 6, Erlangga.
Ketut  Rokhye  Lumintang  (2009). Perancangan Mesin  Pembuat  Briket    Dengan  Teknologi Panumatik , Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik,Universitas Sebelas Maret.
Muhamad Amirudin (2015). Analisis Alat Pencetak Briket  Menggunakan  Motor  Listrik  Dan Perbandingan  Tekanan, Jurusan  Teknik Mesin  Fakultas  Teknik,    Universitas  Sains Dan Teknologi Jayapura.
Nadia Ayu Denita Sari (2011). Desain alat produksi briket  manual  tidak  ada  lubang, Institu Teknologi  Sepuluh  November  Universitas Negeri Surabaya
4,47 4,29 4,09 3,9 4 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 10 12 14 W a k tu p e m b a k a ra n jumlah lubang Lama pembakan Jam