## PENGARUH KOMPOSISI SEKAM PADI TERHADAP PARAMETER FISIS BRIKET TEMPURUNG KELAPA
Maria Lurumutin Umrisu, Redi K. Pingak, Albert Z. Johannes Fisika, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, Kupang, Indonesia E-mail : ryaumrisu@gmail.com

## ABSTRAK
Briket bioarang merupakan salah satu bahan bakar yang berasal dari biomassa. Biomassa yang digunakan dalam penelitian ini adalah tempurung kelapa dan sekam padi. Penelitian ini bertujuan untuk  mengetahui  pengaruh  variasi  komposisi  sekam  padi  dan  variasi  perekat terhadap  parameter  fisis  briket  tempurung  kelapa.  Hasil  penelitian  ini  menunjukkan  nilai densitas, nilai kadar air, nilai porositas dan nilai kadar abu, secara berturut-turut berkisar antara (0.69
/ - 1.12 / ), (3,33% - 7,57%.), (16,66% - 31,88%.), (38,46%
- 66,66%.). Analisis  menunjukkan  bahwa  secara  umum,  komposisi  sekam  padi  berbanding terbalik dengan nilai densitas, nilai kadar air dan nilai kadar abu briket dan berbanding lurus dengan nilai porositas briket. Berdasarkan nilai densitas, nilai kadar air, dan nilai kadar abu briket,  dapat  disimpulkan  bahwa  dalam  penelitian  ini  briket  dengan  komposisi  40% tempurung  kelapa  dan  60%  sekam  padi  memiliki  kualitas  yang  lebih  baik  dibandingkan dengan komposisi lainnya.
Kata Kunci : Briket, Tempurung kelapa, Sekam padi, Densitas, Kadar air, Porositas dan Kadar abu.

## ABSTRACT
Bio-briquette is one of the fuels that comes from biomass. The biomass used in this research is coconut shell and rice husk. The aims of this research are to know the influence of variation of rice husk composition and thickness variation on physical parameters of shell briquettes. The  results  of this  study indicate  that the  density,  moisture  value,  porosity  and ash  values, respectively ranged between (0.69
/ - 1.12 / ), (3,33% - 7,57%.), (16,66%
- 31,88%.), (38,46% - 66,66%.). The analysis showed that in general, the composittion of rice husk is inversely proportional to density, moisture value and briquette ash value, otherwise the composition of rice husk is directly proportional briquette porosity value. Based on density value, mositure value and ash value it can be concluded that in this research the quality  of briquettes  with  composition  40%  coconut  shell  and  60%  rice  husk  is  better  than  the  other compositions.
Keywords: Briquette, Coconut shell, Rice husk, Density, Water content, Porosity and Ash content.

## PENDAHULUAN
Menipisnya  cadangan  bahan  bakar  fosil akan  berdampak  pada  perekonomian.  Bahan bakar  fosil  sudah  menjadi  bahan  bakar  yang sering digunakan  untuk  memenuhi  kebutuhan energi  dewasa  ini. Untuk  mengeliminasi kemungkinan  terburuk  dampak  pemakaian bahan  bakar  fosil, setidaknya  ada  beberapa alternatif  jalan  keluar,  yaitu pencarian  ladang baru,  penggunan  energi  secara  efisien,  dan pengembangan sumber energi terbarukan [2].
Provinsi Nusa Tenggara Timur, khususnya daerah Kabupaten Malaka
menghasilkan banyak produk pertanian seperti tanaman kelapa. Seluruh bagian pohon   kelapa dapat dimanfaatkan untuk kepentingan manusia. Namun masyarakat Kabupaten Malaka kurang  memanfaatkan bagian-bagian kelapa  seperti  sabut  dan  tempurung  kelapa, khususnya  limbah  tempurung  kelapa.  Limbah tempurung  kelapa  ini  dapat  dimanfaatkan  dan diolah menjadi suatu bahan bakar padat buatan
yang  dimanfaatkan  sebagai  bahan  alternatif yang disebut Briket.
Rumusan masalah  pada  penelitian  ini adalah Bagaimana  pengaruh variasi komposisi sekam  padi tapioka terhadap  parameter  fisis briket tempurung kelapa?
Tujuan  penelitian  ini  antara  lain:  Untuk menentukan pengaruh variasi komposisi sekam padi terhadap nilai densitas, kadar air, porositas dan kadar abu briket tempurung kelapa. Untuk merekomendasikan komposisi tempurung kelapa dan sekam padi yang memenuhi  kualitas briket.
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah: Menjadi informasi dan pengetahuan untuk  berbagai  kalangan masyarakat  bahwa limbah  tanaman yang  dianggap  tidak  berguna ternyata  mempunyai  nilai  komersial,  dan sebagai bahan energi  alternatif  yang  dapat dimanfaatkan.

## Biomassa
Biomassa merupakan bahan-bahan organik  berumur  relatif  muda  dan  berasal dari tumbuhan,  hewan,  produk  dan  limbah  industri budidaya  (pertanian,  perkebunan,  kehutanan, peternakan,  perikanan).  Unsur  utama  dari biomassa  adalah  bermacam-macam  zat  kimia (molekul)  yang  sebagian  besar  mengandung atom  karbon.  Biomassa  secara  garis  besar tersusun dari selulosa dan lignin (sering disebut lignin selulosa).
Salah satu teknologi yang memungkinkan  dapat  merubah  biomassa menjadi  lebih  praktis  dan  ekonomis  yaitu briket.  Teknologi  ini  memungkinkan  untuk meningkatkan karakteristik bahan bakar biomassa.  Daya  tarik pada  briket  adalah kualitas  briket  sebagai  bahan  bakar  yang meliputi  sifat  fisik  dan  kimia  termasuk  nilai kalor  yang  dihasilkan  dapat  diatur  melalui karakteristik briket meliputi kepadatan, ukuran briket,  kuat  mampat,  dan  kandungan  air. Sehingga briket adalah bahan bakar padat yang dapat  digunakan  sebagai  sumber  energi alternatif yang mempunyai bentuk tertentu [4].

## Tanaman Kelapa Dan Manfaatnya
Kelapa  (Cocos  Nucifera)  merupakan salah satu anggota tanaman falma yang paling dikenal  dan  banyak  tersebar  didaerah  tropis. Tanaman kelapa termasuk golongan kayu keras yang secara kimiawi memiliki komposisi kimia hampir serupa dengan kayu yaitu tersusun atas
lignin,  selulosa,  dan  hemiselulosa. komposisi yang  berbeda-beda  selulosa (C H O )n 33,61%, Hemiselulosa (C H O )n 19,27% dan Lignin [(C H O )(CH O)]n 36,5% [5].

## Tempurung Kelapa
Tempurung kelapa dikategorikan sebagai kayu keras tetapi mempunyai kadar lignin yang lebih  tinggi  dan  kadar  selulosa    lebih  rendah dengan  kadar  air  sekitar  6-9%  (dihitung berdasarkan massa kering)  dan  terutama tersusun dari lignin, selulosa dan hemiselulosa [5].

## Perekat Tapioka
Perekat  tapioka  mempunyai  sifat  yang menguntungkan  dalam  pengolahan  pangan, kemurnian larutannya tinggi, kekuatan gel yang baik  dan  daya  rekat  yang  tinggi  sehingga banyak  digunakan  sebagai  bahan  perekat. Komposisi  kimia  pati  tapioka  per  100  gram meliputi  kadar  air  9.10%,  karbohidrat  88.2%, protein  1.1%,  lemak  0.5%,  fosfor  125  mg, kalsium 84 mg, besi 1 mg [1].

## Briket Arang atau Bioarang
Tabel 1 Sifat briket arang buatan Jepang, Inggris, USA, dan Indonesia [5].
Sifat Briket Jepan g Inggri s Amerik a SN I Kadar Air (%) 6 - 8 3,6 6,2 8 Kadar Abu(%) 3 - 6 5,9 8,3 8 Densitas (gram/cm 3 ) 1,0 - 1,2 0,46 1 -

## Sekam Padi
Sekam  padi  merupakan  lapisan  keras yang  meliputi  kariopsis  yang  terdiri  dari  dua belahan  yang  disebut lemma dan palea yang saling  bertautan, umumnya  ditemukan  di  area penggilingan padi.
Dari  proses  penggilingan  padi  biasanya diperoleh  sekam  sekitar  20-30%,  dedak  antara 8- 12%  dan  beras  giling  antara 50-63,5%  data bobot  awal  gabah. Silika  :  16,98%. Sekam memiliki  kerapatan  jenis bulk  density 125 kg/m3, dengan nilai kalori 1 kg sekam sebesar 3300 k. Kalori.

## Kadar Air
Kadar  air  briket  berpengaruh  terhadap nilai  kalor.  Semakin  sedikit  air  dalam  briket, maka semakin tinggi nilai kalornya [2]. Kadar air  dapat  ditentukan  dengan  menggunakan persamaan:
100% × ) sampel Massa ( = (%) Air Kadar 2 1 M M 
(2.14)
Dimana: M =  Massa cawan kosong +  Massa sampel sebelum pemanasan (gr)
M = Massa cawan kosong + Massa sampel setelah pemanasan (gr)

## Kadar Abu
Abu  dalam  hal  ini  merupakan  bagian yang tersisa dari hasil pembakaran briket. Salah satu  penyusun  abu  adalah  silika,  pengaruhnya kurang  baik  terhadap  nilai  kalor  briket  arang yang  dihasilkan [2].  Kadar  abu    dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan:
100% × B A = (%) Abu
Kadar (2.15)
Dimana: A  = (Massa  abu +  Massa  cawan kosong) – (Massa cawan kosong) (gr).
B = Massa sampel (gr)

## Densitas
Pengujian densitas  dilakukan  dengan menimbang  berat  briket,  kemudian  diukur tinggi  dan  diameter  briket  tersebut,  kemudian dikalikan  hasilnya. Prosedur perhitungan densitas  dengan  menggunakan  rumus  sebagai berikut:
t l p V    3 gr/cm V m = ) (
Densitas 
(2.16) Dimana, m =  Massa  Briket  (gr),
= panjang briket (cm), = lebar briket (cm), = tinggi briket (cm), = volume briket (cm).

## Porositas
Nilai  Porositas  suatu  briket  berkaitan dengan  seberapa  rapat  material  penyusun membentuk  briket  tersebut.  Nilai  porositas briket  yang  akan  dianalisis  adalah Massa sampel  setelah  pemanasan, massa  jenuh (sampel  direndam selama  2  jam),  dan  massa jenuh didalam air [3].
100% × = Porositas s w o w m m m m  
(2.17) Dimana, = Massa  sampel  setelah pemanasan, = Massa  jenuh  briket  setelah
direndam  selama 2 jam,
= Massa  jenuh dalam air ( − ), = Massa (air + bejana + sampel  tenggelam  didasar bejana), = Massa (air+bejana+sampel tergantung diair).

## METODOLOGI PENELITIAN
Waktu  penelitian ini dilakukan  pada  bulan Maret sampai Agustus 2017. Penyiapan sampel dilakukan  di  Desa  Umutnana  Kabupaten Malaka  dan  proses  pengempaan  briket/press briket dilakukan  di  laboratorium  Teknik  sipil, dan  analisis  data  dilaksanakan  dilaboratorium Fisika, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana.

## Prosedur Penelitian Penyiapan Sampel
Penyiapan sampel ini dilakukan di Desa Umutnana  Kabupaten  Malaka dengan  proses pembuatan  briket  yang  dimulai  dengan pembersihan bahan kemudian dilakukan pengeringan. Setelah itu dilakukan pengarangan tempurung kelapa dan sekam padi. Hasil yang didapatkan dari pembakaran adalah berupa  partikel  arang,  setelah  itu dilakukan penggilingan  dan  penyaringan,  pencampuran bahan tempurung kelapa dengan sekam padi.

## Analisis Data Kadar Air (SNI 06-3730-1995)
Kadar air briket dapat ditentukan dengan cara  menimbang  aluminium  kosong  kemudian sampel  briket  diletakkan  ke  atas  aluminium kosong. Sampel diratakan dan diletakkan diatas pemanas dan sampelnya dipanaskan selama 30 menit  dengan  suhu  pemanasan  100 ℃ dan didinginkan  selama  15  menit,  kemudian ditimbang massanya. Sehingga untuk menentukan kadar air briket tempurung kelapa dapat menggunakan Persamaan (2.14).

## Kadar Abu
Penentuan  kadar  abu  dilakukan  dengan cara  mengeringkan  cawan  diatas  pemanas bersuhu  100 ° C  selama  30  menit.  Selanjutnya cawan  didinginkan  selama  30  menit  dan ditimbang  massa  kosongnya. Sampel dan cawan  tersebut diletakkan  diatas  pemanas
dengan  suhu 150 ° C  selama  4  jam  sampai sampel  menjadi  abu.  Selanjutnya    cawan diangkat  dan  didinginkan  lalu  ditimbang. Sehingga  untuk  menentukan  kadar  abu  briket tempurung kelapa dapat menggunakan Persamaan (2.15).

## Densitas
Penentuan  densitas  dilakukan  dengan cara  menimbang massa briket  tempurung kelapa  setelah  pengempaan  menggunakan  alat uji  tekan,  dan  juga  panjang,  lebar,  dan  tinggi briket diukur. Sehingga untuk menentukan nilai densitas briket tersebut menggunakan Persamaan  (2.16).  Alat  yang  digunakan untuk pemampatan  kerapatan  briket adalah Marshal test,  dengan  beban  ringnya adalah 1 = 1000 .

## Porositas
Nilai  Porositas  suatu  briket  berkaitan dengan  seberapa  rapat  material  penyusun membentuk  briket  tersebut.  Nilai  porositas briket  yang  akan  dianalisis  adalah Massa sampel  setelah  pemanasan, massa  jenuh (sampel  direndam selama  2  jam),  dan  massa jenuh didalam air. Sehingga untuk menentukan nilai  porositas  briket  tersebut  menggunakan Persamaan (2.17).

## HASIL DAN PEMBAHASAN Persiapan Sampel
Proses pembuatan briket arang tempurung  kelapa  dan  sekam  padi  dimulai dengan  penyiapan sampel, pembersihan  bahan kemudian dilakukan  pengeringan.  Setelah  itu dilakukan  proses  pembakaran  secara  manual yaitu menggunakan drum, pembakaran tempurung  kelapa  dilakukan  selama  2  jam dengan suhu 500 ℃ yang diukur menggunakan alat  Thermocouple.  Sedangkan  pembakaran sekam  padi dilakukan  selama  1  jam  dengan suhu 150 ℃ .
Hasil yang  diperoleh dari  proses pembakaran adalah  berupa  partikel  arang, setelah itu dilakukan penggilingan,
penyaringan, dan pencampuran bahan tempurung kelapa dengan sekam padi. Selanjutnya dilakukan pembentukan, pengempaan, pendinginan, densitas, penentuan konduktivitas panas, kadar air, porositas, kadar abu  dan    yang  terakhir  adalah  melakukan analisis data.
Pengaruh Komposisi Sekam Padi Terhadap Parameter Fisis Briket Tempurung kelapa Pengaruh Komposisi Sekam Padi Terhadap Nilai Densitas
Gambar 4.1 Hubungan nilai densitas  dengan variasi komposisi
Gambar 4.1 menunjukkan bahwa semakin besar komposisi sekam padi maka nilai densitasnya semakin kecil, untuk semua variasi perekat  dan  ketebalan.  Hal  ini  karena  densitas sekam  padi  lebih  kecil  dibandingkan  dengan tempurung kelapa.
Dari  Tabel 1. nilai  densitas  yang  sesuai standar  kualitas  briket  Jepang,  Amerika  dan Inggris berada dalam range 0,46
/ ≤ ≤ 1,2
/ .  Berdasarkan  data  pada Tabel  (4.1),  terlihat  bahwa  densitas  semua sampel  briket  berada  dalam  range  ini.  Oleh karena itu dapat dikatakan bahwa nilai densitas semua  sampel ini  memenuhi  standar  kualitas briket Jepang, Amerika dan Inggris.
Pengaruh Komposisi Sekam Padi Terhadap Nilai Kadar Air
0 2 100%:0% 70%:30% 40%:60% D en si ta s (g ra m /c m 3 ) Komposisi (%) Nilai Densitas Dengan Variasi Perekat 5% 2cm 3cm 0 1 2 100%:0% 70%:30% 40%:60% D en si ta s (g ra m /c m 3 ) Komposisi (%) Nilai Densitas Dengan Variasi Perekat 10% 2cm 3cm 0 2 4 6 8 100%:0% 70%:30% 40%:60% Ka d ar A ir ( % ) Komposisi (%) Nilai Kadar Air dengan variasi perekat 5% 2cm 3cm
Gambar 4.2 Hubungan nilai kadar air dengan variasi komposisi.
Gambar 4.2 menunjukkan bahwa walaupun  nilai  kadar  air  untuk  semua komposisi  briket  bervariasi,  namun  secara umum  nilai  kadar  air  semakin  berkurang  jika komposisi sekam padi semakin besar. Semakin kecil nilai kadar air briket maka kualitas briket semakin  baik.  Hal  ini  karena  semakin  tinggi kadar  air  maka  dapat  menghambat  penyalaan briket. Oleh karena itu, berdasarkan nilai kadar air  briket  maka  dapat  dikatakan  bahwa  briket dengan komposisi (40% tempurung kelapa dan 60% sekam  padi)  memenuhi  kualitas  briket yang lebih baik walaupun  semua  komposisi memenuhi  standar  kualitas  briket  Amerika, Jepang, Indonesia dan Ingris.
Pengaruh Komposisi Sekam Padi Terhadap Nilai Porositas
Gambar 4.4 Hubungan nilai porositas dengan variasi komposisi Gambar 4.4 menunjukkan bahwa semakin besar komposisi sekam padi maka nilai porositas  semakin  tinggi,  sedangkan  semakin kecil komposisi  sekam  padi  dan  bahkan  tanpa campuran  komposisi  sekam  padi  maka  nilai porositasnya  semakin  rendah.  Secara  umum porositas  merupakan  salah  satu  karakeristik fisis yang diperlukan terutama untuk mengkarakterisasi  bahan  padatan. Menurut (Ridha,  2016)  sifat porositas  bahan  saling mempengaruhi  dan  dipengaruhi  oleh  besaran fisis  lain  maupun  sifat  thermalnya,  misalnya bahan  yang  porus  akan  mempunyai  nilai kerapatan  yang  rendah,  luas  permukaan  yang lebih  besar. Hal  ini  disebabkan  bahwa walaupun  briket  yang  ditinjau  sama,  namun karena  ukuran  partikel  sekam  padi  tidak  sama dengan ukuran partikel tempurung kelapa maka dapat diduga bahwa susunan partikel penyusun briket  tidak  homogen,  oleh  karena  itu  dalam penelitian  ini  nilai  porositas  briket  belum  bisa dijadikan  sebagai  acuan  dalam  menentukan kualitas  briket. Selain  itu,  penulis  belum menemukan standar kualitas briket berdasarkan nilai porositas.
Pengaruh Komposisi Sekam Padi Terhadap Nilai Kadar Abu
Gambar 4.5 Hubungan nilai kadar abu dengan variasi komposisi Pada Gambar 4.5  diketahui  bahwa semakin besar komposisi sekam padi maka nilai kadar  abunya  semakin  rendah,  sedangkan semakin kecil komposisi  sekam  padi dan
0 2 4 6 8 100%:0% 70%:30% 40%:60% Ka d ar A ir ( % ) Komposisi (%) Nilai Kadar Air dengan variasi perekat 10% 2cm 3cm 0 10 20 30 40 100%:0% 70%:30% 40%:60% P o ro sita s (% ) Komposisi (%) Nilai Porositas dengan variasi perekat 5% 2cm 3cm 26 28 30 32 34 100%:0% 70%:30% 40%:60% P o ro sita s ( % ) Komposisi Nilai Porositas dengan variasi perekat 10% 2cm 3cm 0 20 40 60 100%:0% 70%:30% 40%:60% Ka d ar A b u ( % ) Komposisi (%) Nilai Kadar Abu dengan variasi perekat 5% 2cm 3cm 0 20 40 60 80 100%:0% 70%:30% 40%:60% k ad ar A b u ( % ) Komposisi (%) Nilai Kadar Abu dengan variasi perekat 10% 2cm 3cm
bahkan tanpa campuran komposisi sekam padi maka nilai kadar abunya semakin tinggi. Faktor jenis  bahan  baku  sangat  berpengaruh terhadap tinggi  rendahnya  kadar  abu  briket  yang dihasilkan. Abu merupakan bagian yang tersisa dari hasil pembakaran, unsur utama abu adalah mineral  silika  dan  pengaruhnya  kurang  baik terhadap  nilai  kalor  yang  dihasilkan,  semakin tinggi kadar abu yang dihasilkan maka kualitas briket akan semakin rendah. Dari Gambar 4.5, terlihat  bahwa  walaupun  nilai  kadar  abu bervariasi, namun secara umum, nilai kadar abu briket semakin rendah jika campuran komposisi sekam  padi  semakin  besar.  Jika  dibandingkan dengan Tabel 1. nilai  kadar  abu  briket  dalam penelitian  ini tidak  memenuhi  standar  kualitas briket. Meskipun demikian, dapat direkomendasikan bahwa jika ditinjau dari nilai kadar  abu,  maka  briket  dengan  memiliki komposisi  40%:60%  lebih  baik dibandingkan komposisi  lainnya karena  memiliki  kadar  abu terendah.

## KESIMPULAN
Secara umum, komposisi sekam padi berbanding terbalik dengan nilai densitas, nilai kadar air dan nilai kadar abu briket, sebaliknya komposisi sekam padi berbanding lurus dengan nilai porositas briket.
Berdasarkan nilai densitas, nilai kadar air, dan nilai kadar abu dapat disimpulkan bahwa dalam penelitian  ini  briket  dengan  komposisi  40% tempurung kelapa dan 60% sekam padi dengan
variasi perekat 5% memiliki kualitas yang lebih baik dibandingkan dengan komposisi lainnya.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Bakhtiar, Y. 2010. Penerapan Biofertilizer Coated Seed Pada Benih Tumbuh Mandiri Untuk Mendukung Reboisasi dan Reklamasi Lahan. Balai Pengkajian
Bioteknologi  Badan  Pengkajian  dan Penerapan Teknologi, Tanggerang. [2] Gandi, A. 2010. Pengaruh Variasi Jumlah Campuran Perekat Terhadap Karakteristik Briket Arang Tongkol Jagung. Laporan penelitian. Semarang
[3] Ridha  Mohammad  &  Darminto.  2016.
Analisis Densitas, Porositas, Dan Struktur Mikro  Batu  Apung  Lombok  Dengan Variasi Lokasi  Menggunakan  Metod Achimedes  Dan  Software  Image – j.  Jurnal Fisika Dan Aplikasnya. Vol 12. No. 3 [4] Supriyanto  dan  Merry.  2010. Studi  Kasus
Energi Alternatif Briket Sampah Lingkungan  Kampus  Polban Bandung. Seminar Nasional Teknik Kimia.
Yogyakarta
[5] Triono,  Agus.  2006. Karakteristik  Briket
Arang  Dari  Campuran  Serbuk  Gergajian Kayu Afrika (Maesopsis eminii Engl) dan Sengon  (Paraserianthes  falcataria  L. Nielsen) dengan Penamabahan Tempurung  Kelapa  (Cocos  nucifera  L).
Bogor : Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor.