## EFEKTIVITAS PENGGUNAAN ARANG TEMPURUNG KELAPA, ARANG AMERIKA, ARANG KAYU LABAN DAN ARANG KAYU GALAM TERHADAP PEMURNIAN BIOGAS

## THE EFFECTIVENESS OF THE USE OF COCONUT SHELL CHARCOAL, AMERICAN CHARCOAL, LABAN WOOD CHARCOAL AND GLAM WOOD CHARCOAL ON BIOGAS PURIFICATION
Achmad Kusairi Samlawi 1) ,  Hasan Sajali 2)
1 Program Studi Mekatronika, Universitas Trunojoyo Madura, Madura, Indonesia
2 Program Studi Teknik Mesin, Universitas Lambung Mangkurat, Banjarmasin, Indonesia
email: kusairisam@trunojoyo.ac.id 1)* Received: 11 Desember 2021 Accepted: 27 Desember 2021 Published: 28 Desember 2021 © 2021 SJME
Kinematika All
Rights Reserved.

## Abstrak
Salah  satu  permasalahan  yang  terkandung  dalam  biogas  adalah  karbon dioksida  yang  dapat  menurunkan  nilai  kalor  pembakaran  biogas.  Sehingga diperlukan proses pemurnian. Penelitian ini bertujuan untuk menurunkan kadar karbondioksida  pada  biogas.  Hasil  reduksi  karbon  dioksida  dari  pengujian biogas tanpa pemurnian adalah 13955,03 ppm dan setelah dimurnikan dengan arang  tempurung  kelapa  turun  menjadi  8713,78  ppm  dengan  efektivitas pemurnian  sebesar  37,56%  dan  densitas  0,688  gr/cm 3 ,  dengan  American Charcoal  menurun  menjadi  7399,41  ppm  dengan  efektivitas  pemurnian 46,98% dan berat jenis 0,817 gr/cm 3 , dengan arang kayu laban turun menjadi 11310,07  ppm  dengan  efektivitas  pemurnian  18,95%  dan  berat  jenis  0,448 gr/cm 3 dan dengan arang kayu gelam menurun menjadi 12867,84 ppm dengan efektivitas  pemurnian  7,79%  dan  densitas  0,446  gr/cm 3 .  Sehingga  efektifitas pemurnian  biogas  tertinggi  adalah  dengan  menggunakan  American  Charcoal dengan daya serap 46,98% dan memiliki nilai densitas tertinggi 0,817 gr/cm 3 , untuk  nilai  besaran  nilai  densitas  arang  berbanding  lurus  dengan  besaran serapan  karbon  dioksida  demikian  juga  berkaitan  dengan  besarnya  luas permukaan, semakin tinggi luas permukaan maka semakin besar pula kapasitas adsorpsi terhadap karbon dioksida.
Kata Kunci: pemurnian biogas, karbon dioksida, arang

## Abstract
One of the problems contained in biogas is carbon dioxide that can reduce the burning calorific value of biogas. It is necessary to purify. This research aims to reduce the levels of carbon dioxide in the biogas.. The result of reduction of carbon  dioxide  from  biogas  testing  without  purification  was  13955,03  ppm and  after  purified  by  coconut  shell  charcoal  decreased  to  8713,78  ppm  with effectivity  purification  equal  to  37,56%  and  density  of  0,688  gr/cm 3 ,  with American  Charcoal  decreased  to  7399,41  ppm  with  the  effectiveness  of purification by 46.98% and density of 0,817 gr/cm 3 , with laban wood charcoal decreased  to  11310.07  ppm  with  the  effectiveness  of  purification  of  18.95%
and  density  of  0,448  gr/cm3  and  with  Glam  wood  charcoal  decreased  to 12867.84  ppm  with  the  effectiveness  of  purification  of  7.79%  and  density  of 0,446 gr/cm3. So that the effectiveness of purification of the highest biogas is by  using  American  Charcoal  with  the  absorption  of  46,98%  and  has  the highest  density  value  of  0,817  gr/cm 3 ,  for  the  magnitude  value  of  charcoal density is directly proportional to the magnitude absorption of carbon dioxide and also related with the magnitude surface area, where the higher the surface area then, the greater the adsorption capacity to carbon dioxide Keywords: biogas purification, carbon dioxide, charcoal DOI: 10.20527/sjmekinematika.v6i2.200
How  to  cite :  Samlawi,  A.K.,  &  Sajali,  H.,  “Efektivitas  Penggunaan  Arang  Tempurung  Kelapa,  Arang Amerika, Arang Kayu Laban Dan Arang Kayu Galam Terhadap Pemurnian Biogas” . Scientific Journal of Mechanical Engineering Kinematika, 6(2), 162-173, 2021.

## PENDAHULUAN
Meningkatnya  pertumbuhan  penduduk  dan  pada  bidang  industri  menyebabkan peningkatan kebutuhan  akan energi  dan menurunnya kualitas lingkungan, sebab itu perlu adanya  pemanfaatan  energi  alternatif  dan  terbarukan  yang  ramah  lingkungan,  salah satunya  yang  dapat  menjadi  pilihan  seperti  penggunaan  biogas  [1].  Biogas  sendiri merupakan sumber energi yang berasal dari hasil fermentasi dari bahan-bahan organik oleh aktivitas  bakteri  metana  secara  anaerobik  atau  tanpa  udara  [2].  Biogas  mempunyai kandungan  gas-gas  seperti  CH 4 ,  CO 2 ,  H 2 S  dan  kandungan  lain  yang  dihasilkan  dari akivitas  anaerobik  dari  bakteri  metana.  Kandungan  biogas  yang  dimanfaatkan  dalam proses pembakaran adalah metana (CH 4 ) yang mempunyai nilai kalor tinggi sebagai bahan bakar [3]. Adapun kandungan biogas  yang sangat  diperhitungkan dan dapat  mengganggu dalam proses pembakaran yang dapat menurunkan nilai kalor adalah karbondioksida (CO 2 ) [4].  Oleh  karena  itu,  diperlukan  upaya  dalam  memurnikan  biogas  untuk  mengurangi kandungan karbondioksida.
Salah  satu  teknologi  untuk  memurnikan  biogas  adalah  dengan  metode  adsorpsi dengan prinsip penyerapan gas seperti karbondioksida untuk mengurangi kandungan CO 2 dan  meningkatkan  kandungan  CH 4 dalam  biogas  [5].  Adsorpsi  adalah  proses  dimana molekul-molekul  fluida  terakumulasi  dan  melekat  pada  permukaan  media  padatan  [6]. Adapun  definisi  dari  senyawa  yang  terserap  di  pemukaan  disebut  dengan  adsorbat  dan material  sebagai  tempat  terserapnya  senyawa  disebut  dengan  adsorben.  Salah  satu  media adsorpsi yang dapat digunakan pada pemurnian biogas adalah arang yang dapat menyerap CO 2 .
Arang  adalah  padatan  yang  berpori  yang  dihasilkan  dari  bahan  yang  mempunyai kandungan  karbon  dengan  kandungan  karbon  berkisar  antara  85-95%  dengan  proses pemanasan  pada  suhu  tinggi.  Luas  permukaan  partikel  dari  arang  sangat  berpengauh terhadap  kemampuan  daya  serap  arang.  Adapun  cara  untuk  memperluas  permukaan partikal dengan cara aktivasi untuk meningkatkan kemampuan daya serap arnag [7].
Arang  tempurung  kelapa,  arang  amerika,  arang  kayu  laban  dan  arang  kayu  galam merupakan  suatu  produk  arang  yang  dapat  digunakan  sebagai  media  peyerap  untuk memurnikan  biogas  karena  dihasilkan  dari  bahan  yang  mempunyai  kandungan  karbon. Karbon  sendiri  mempunyai  permukaan  berongga  yang  menyebabkan  karbon  dapat menyerap gas atau zat lain dalam larutan dan udara.
Ada  berbagai  jenis  arang  yang  perlu  diteliti  sebagai  adsorben  dalam  pemurnian biogas untuk mengetahui jenis arang yang efektif dalam pemurnian biogas. Sehingga pada penelitian  ini  dimaksudkan  untuk  mengetahui  pengaruh  penggunaan  arang  tempurung kelapa,  arang  amerika,  arang  kayu  laban  dan  arang  kayu  galam  terhadap  efektivitas
pemurnian  biogas.  Penelitian  ini  dilakukan  di  TPA  Cahaya  Kencana  Kecamatan  Karang Intan Kabupaten Banjar.
Biogas  merupakan  sumber  energi  yang  berasal  dari  hasil  fermentasi  dari  bahan- bahan organik oleh aktivitas bakteri metana secara anaerobik atau tanpa udara [2]. Adapun komposisi  penyusun  biogas  dari  hasil  pencernaan  anaerobik  secara  kimiawi  dapat  dilihat pada tabel berikut.
Tabel 1. Komposisi senyawa penyusun biogas
Compound Chemical Symbol Content (Vol.-%) Methane CH 4 50-75 Carbon Dioxide CO 2 25-45 Water Vapour H 2 O 2 (20 o C)-7 (40 o C) Oxygen O 2 <2 Nitrogen N 2 <2 Ammonia NH 3 <1 Hydrogen H 2 <1 Hydrogen Sulphide H 2 S <1

## Permasalahan Biogas
Ada  berbagai  macam  komposisi  senyawa  penyusun  pada  biogas  dan  ada  terdapat kandungan  yang tidak diperlukan  yang dapat mengganggu dalam proses pembakaran dan menurunkan  nilai  kalor,  sehingga  perlu  dilakukan  proses  pemurnian  terhadap  kandungan tersebut [8]. Adapun kandungan yang perlu dilakukan pemurnian sebagai berikut.
a. Karbondioksida (CO 2 )
Karbondioksida  merupakan  kandungan  dalam  biogas  yang  tidak  diperlukan  yang dapat  mengganggu  dalam  proses  pembakaran  dan  menurunkan  nilai  kalor  cukup  besar karena kandungannya mencapai 30-45% [9].
b. Hidrogen Sulfida (H 2 S)
Kandungan hidrogen Sulfida pada biogas berkisar antara ± 0,1-2% yang relatif kecil, namun  hidrogen  sulfida  bersifat  korosif  dan  dapat  menyebabkan  korosi  pada  ruang pembakaran dengan konsentrasi yang besar. Selain itu hidrogen sulfida memiliki bau yang kurang  sedap,  bersifat  racun  dan  dimana  hasil  pembakarannya  akan  membentuk  sulfur dioksida (SO 2 ) [10].

## Teknik Pemurnian Biogas
Sebelum  biogas  digunakan  dalam  proses  pembakaran,  perlu  dilakukan  pemurnian biogas  untuk  mengurangi  dan  menghilangkan  kandungan  CO 2 dan  H 2 S  dalam  upaya meningkatkan kandungan metana dalam biogas [11].
Ada  beberapa  metode  yang  telah  dikembangkan  untuk  memurnikan  biogas  seperti water scrubbing, chemical adsorption, membrane purification dan adsorption technology [5]. Pada  penelitian  ini  digunakan  teknologi  adsorbsi  dengan  prinsip  penyerapan  gas terutama  CO 2 untuk  meningkatkan  kandungan  CH 4 karena  harganya  yang  relatif  murah, mudah dan mempunyao daya serap yang baik untuk proses pemurnian biogas.

## Adsorpsi
Adsorpsi  merupakan  suatu  proses  yang  terjadi  apabila  gas  ataupun  cairan terakumulasi  pada  suatu  permukaan  padatan  atau  cairan  yang  membentuk  lapisan  suatu molekul atau atom [12].
a. Tempat Terjadinya Adsorpsi
Proses  adsorpsi  terjadi  pada  pori-pori  adsorben  yang  mana  tempat  terjadinya adsorpsi pada adsorben dijelaskan sebagai berikut:
 Pori-pori dengan diameter kecil ( Micropores d<2 nm).
 Pori-pori dengan diameter sedang ( Mesopores 2<d<50 nm).
 Pori-pori berdiameter besar ( Macropores d>50 nm).
 Permukaan adsorben.
Adapun gambaran terjadinya adsorpsi dapat diilustrasikan sebagai berikut.
Gambar 1. Ilustrasi Tempat Terjadinya Adsorpsi
b. Jenis Dari Adsorpsi
Jenis  adsorpsi  terbagi  menjadi  2    berdasarkan  molekular  berinteraksi  pada permukaan adsorbn dengan adsorbat, yaitu [13] [14] :
 Adsorpsi Fisik (Physisorption) adalah adsorpsi yang terjadi karena pengaruh gaya Van  Der  Waals ,  yaitu  adanya  gaya  yang  relatif  lemah  dan  saling  tarik-menarik antara adsorbat dengan permukaan pada adsorben.
 Adsorpsi  Kimia (Chemisorption) adalah  adsorpsi  yang  disebabkan  karena terbentuknya  ikatan  kovalen  dan  ion  antara  molekul  adsorbat  dengan  adsorben. Jenis adsorpsi ini biasanya dikenal dengan istilah absoprsi [15].

## Adsorben
Adsorben adalah material berpori dengan proses adsorpsi berlangsung pada dinding pori-pori  atau  pada  lokasi  tertentu  yang  terdapat  pada  pori  tersebut.  Adsorben  terbagi dalam dua jenis, yaitu [14].
 Adsorben  Tidak  Berpori (Non-Porous  Sorbents) ,  merupakan  adsorben  yang diperoleh  dari  presipitasi  deposit  kristalin  salah  satunya  seperti  BaSO 4 atau dengan penghalusan padatan kristal.
 Adsorben  Berpori (Porous  Sorbents) ,  merupakan  adsorben  yang  memiliki  luas permukaan spesifik berpori yang berkisar antara 100 sampai 1000 m 2 /g. Jenis ini biasanya  dipakai  untuk  penyangga  katalis,  dehidrator  dan  penyeleksi  komponen. Adapun bentuk adsorben ini umumnya adalah granular.

## Arang Kayu
Arang  kayu  pada  awalnya  merupakan  arang  yang  berasal  dari  limbah  kayu  yang tidak  berguna,  karena  jika  tidak  dimanfaatkan  limbah  tersebut  menjadi  pencemar  bagi pabrik,  maka  dilakukanlah  pembakaran  untuk  disimpan  dan  dapat  digunakan  pada  waktu selanjutnya. Pada saat itulah dimana arang pertama dibuat. Arang sendiri merupakan benda padat  yang dihasilkan dari bahan   yang memiliki kandungan karbon antara 75-95%  yang memiliki pori yang dapat berfungsi sebagai penyerap dan dapat juga dibuat sebagai bahan bakar [16].

## Arang Tempurung Kelapa
Arang  tempurung  kelapa  merupakan  arang  yang  memiliki  kandungan  karbon  dan mempunyai  pori-pori  lebih  terbuka.  Arang  tempurung  kelapa  mempunyai  kemampuan dalam  menyerap  gas  atau  zat  lain  yang  ada  dalam  larutan  atau  udara  karena  mempunyai permukaan yang luas dan memiliki rongga dengan struktur berlapis [17].

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  pengaruh  penggunaan  arang  tempurung kelapa,  arang  amerika,  arang  kayu  laban  dan  arang  kayu  galam  terhadap  efektivitas pemurnian  biogas  yang  dilaksanakan  pada  “TPA  Cahaya  Kencana  Kecamatan  Karang Intan Kabupaten Banjar”.

## Bahan
Biogas  yang  digunakan  pada  pengujian  ini  berasal  dari  “TPA  Cahaya  Kencana” dengan  sistem sanitary  landfill dan  bahan  yang  digunakan  sebagai  media  adsorpsi karbondiosida adalah arang tempurung kelapa, arang amerika, arang kayu laban dan arang kayu  galam  dengan  ukuran  serbuk  40  mesh  dan  berat  per  masing-masing  arang  adalah  1 kg.

## Alat
Adapun  alat  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  penumbuk  arang,  saringan ukuran  40  mesh,  ayakan  arang,  timbangan  digital, pressure  gauge ,  tabung  penyimpanan biogas  bertkanan,  CO 2 analyzer , chamber .  Adapun  alat  pendukungnya  adalah  kompresor motor elektrik yang digunakan untuk pendistribusian biogas dari sanitary landfill .

## Skema Alat Pemurnian Biogas
Adapun  skema  alat  yang  digunakan  dalam  proses  pemurnian  dan  pengujian kandungan karbondioksida seperti terlihat dalam gambar 2.
Keterangan :
1. Rangka dudukan kompresor.
2. Motor listrik.
3. Kompresor.
4. Saluran masuk biogas.
5. Stop kran pembuangan bigas.
6. Water moor .
7. Clean out .
8. Insulator pemurnian biogas.
9. Stop kran.
10. Pressure gauge.
11. Penyimpanan biogas berteanan.
12. Saluran biogas.
13. Chamber .

## Variabel Penelitian
Adapun variabel dalam penelitian ini adalah sebagai berikut.
a. Variabel tetap dalam penelitian ini, yaitu : 1.) Berat masing-masing sampel arang 1 kg. 2.) Ukuran serbuk yang digunakan adalah 40 mesh. 3.) Kecepatan aliran biogas. 4.)  Tekanan  penyimpanan  biogas  hasil  pemurnian  2  bar.  5.)  Pengambilan  data sampel masing-masing arang dilakukan 3 kali.
b. Variabel  terikat  dalam  penelitian  ini  adalah  kandungan  CO 2 pada  biogas  sebelum dan setelah dilakukan proses pemurnian dengan metode adsorpsi.
c. Variabel bebas dalam penelitian ini yaitu variasi dari arang tempurung kelapa, arang amerika, arang kayu laban dan arang kayu galam.

## Prosedur Pelaksanaan Penelitian
Proses  pemurnian  biogas  yang  dilakukan  pada  penelitian  menggunakan  media adsorpsi berupa arang tempurung kelapa, arang amerika, arang kayu laban dan arang kayu galam  dengan  ukuran  serbuk  40  mesh  dan  berat  masing-masing  arang  per  1  kg.  Adapun prosedur penelitian ini diuraikan sebagai berikut.
a. Penumbukan  arang  tempurung  kelapa,  arang  amerika,  arang  kayu  laban  dan  arang kayu galam untuk membuat arang menjadi ukuran serbuk.
b. Pengayakan  arang  dilakukan  untuk  menyeleksi  ukuran  serbuk  dengan  kelolosan  40 mesh menggunakan mesin pengayak otomatis.
c. Pengujian Densitas Masing-Masing Sampel Arang.
d. Penimbangan  arang  yang  sudah  berukuran  40  mesh  dengan  berat  masing-masing sampel arang per 1 kg menggunakan timbangan digital.
e. Pemurnian  biogas  yang  dilakukan  per  sampel  arang  dengan  memasukkan  arang  ke dalam insulator pemurnian biogas  yang terbuat dari pipa PVC D berdiameter 3 inci dengan panjang pipa 42 cm yang mempunyai volume sebesar 1.912 cm 3 .
f. Menghidupkan  kompresor  untuk  mengalirkan  biogsa  dari  sumber sanitary  landfill untuk dilewatkan pada insulator pemurnian biogas sebagai proses pemurnian biogas. Kemudian  bioagas  yang  telah  melewati  insulator  pemurnian  yang  berisi  media adsorpsi  arang  dan  telah  melalui  proses  pemurnian  kemudian  masuk  ke  dalam tabung  biogas  bertekanan  dan  atur  sampai  tekanan  mencapai  2  bar  dan  tutup stop kran  pada input tabung  biogas  bertekanan  setelah  tekanan  mencapai  2  bar  dan matikan kompresor. Tabung biogas bertekanan ini  terbuat  dari pipa PVC D dengan diameter 3 inci dengan panjang 80 cm yang mempunyai volume sebesar 3.642 cm 3 .
g. Pengujian  kadar  karbondioksida  pada  biogas  dilakukan  dengan  menggunakan instrumen  CO 2 analyzer dan  pengambilan  data  dilakukan  oleh  operator  untuk perekaman  data  dengan  menghubungkan  CO 2 analyzer pada  laptop.  Sebelum melakukan  perekaman  data  CO 2 ,  maka    alat  ukur  perlu  dihidupkan  selama  kurang lebih 2 jam hingga lampu led indikator berwarna hijau pada sensor berhenti berkedip untuk  proses  pemanasan  alat  ukur  agar  dapat  digunakan  untuk  mengukur  kadar karbondioksida.
h. Proses  pengambilan  data  kadar  CO 2 pada  biogas  untuk  mengetahui  pengaruh pemurnian  biogas  dengan  menggunakan  arang  tempurung  kelapa,  arang  amerika, arang kayu laban dan arang kayu galam terhadap efektivitas pemurnian biogas, maka terlebih  dahulu  dilakukan  pengujian  kadar  karbondioksida  tanpa  pemurnian sebanyak  3  kali  pengambilan  data  dari  biogas  yang  berada  di  dalam  tabung bertekanan  2  bar  dialirkan  ke  dalam chamber dengan  membuka stop kran  secara perlahan  untuk  dilakukan  pengujian  kadar  karbondioksida  menggunakan  CO 2 analyzer yang  akan  digunakan  sebagai  acuan  perhitungan  persentasi  efektivitas pemurnian  biogas  dengan  membandingkan  kadar  CO 2 tanpa  pemurnian  dan  setelah proses pemurnian.  Kemudian dilakukan pengujian kadar karbondioksida sebanyak 3 kali  pengambilan  data  dengan  proses  pemurnian  menggunakan  arang  tempurung kelapa,  arang  amerika,  arang  kayu  laban  dan  arang  kayu  galam  dengan  ukuran serbuk 40 mesh dan masing-masing berat media adsorpsi arang per 1 kg.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil dan pembahasan dari pengujian pengaruh penggunaan arang tempurung, kelapa, arang  kayu  laban  dan  arang  kayu  galam  terhadap  efektivitas  pemurnian  biogas  adalah sebagai berikut.

## Kadar  Karbondioksida  Pada  Biogas  Tanpa  Pemurnian  dan  Dengan  Proses Pemurnian
Gambar 3. Grafik Hubungan Antara Kadar Karbondioksida Pada Biogas Dengan Perlakuan Pada Biogas
Dari  hasil  analisa  gambar  3  menunjukkan  penurunan  karbondioksida  terbesar  pada proses  pemurnian  menggunakan  arang  amerika  dengan  penyerapan  karbondioksida sebanyak 7399,41 ppm, pada posisi kedua menggunakan arang tempurung kelapa dengan penyerapan karbondioksida sebanyak 8713,78 ppm, pada posisi ketiga menggunakan arang kayu  laban  dengan  penyerapan  karbondioksida  sebanyak  11310,07  ppm  dan  penurunan karbondioksida  terendah  pada  pemurnian  menggunakan  arang  kayu  galam  dengan penyerapan karbondioksida sebanyak 12867,84 ppm. Kadar karbondioksida dengan tanpa pemurnian  dan  dengan  proses  pemurnian  mengalami  penurunan,  sehingga  dapat disimpulkan bahwa media arang mampu menyerap karbondioksida pada biogas yang dapat digunakan sebagai media adsorbsi untuk pemurnian biogas.

## Efektivitas Pemurnian Biogas
Gambar 4. Grafik Hubungan Antara Efektivitas Penyerapan Karbondioksida Dengan Perlakuan Pemurnian Pada Biogas
Dari  hasil  analisa  gambar  4  didapatkan  efektivitas  pemurnian  biogas  terbaik  pada pemurnian  menggunakan  arang  amerika  dengan  persentasi  penyerapan  karbondioksida sebanyak  46,98%,  pada  posisi  kedua  menggunakan  arang  tempurung  kelapa  dengan persentasi penyerapan karbondioksida sebanyak 37,56%, pada posisi ketiga menggunakan arang  kayu  laban  dengan  persentasi  penyerapan  karbondioksida  sebanyak  18,95%  dan efektivitas  pemurnian  biogas  terendah  pada  pemurnian  menggunakan  media  arang  kayu galam  dengan persentasi penyerapan karbondioksida sebanyak 7,79%. Dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa arang amerika mempunyai luas permukaan dan pori lebih besar daripada  arang  tempurung  kelapa,  arang  kayu  laban  dan  arang  kayu  galam,  sehingga mempunyai  daya  serap  yang  lebih  tinggi  terhadap  karbondioksida  yang  mana  sesuai dengan  teori  adsorpsi,  dimana  proses  adsorpsi  tergantung  pada  luas  permukaan  dan  pori
adsorben  dimana  semakin  besar  luas  permukaan  dan  pori  adsorben,  maka  semakin  besar daya adsorpsinya.
Modifikasi  karbon  aktif  menggunakan  gas  ammonia  dan  dilakukan  uji  SEM  untuk melihat  ukuran  partikel  karbondioksida  dan  pengukuran  luas  permukaan  spesifik  dengan menggunakan BET menunjukkan bahwa karbon aktif sebelum modifikasi mempunyai luas spesifik  1162  m 2 /g  dan  setelah  modifikasi  mempunyai  luas  spesifik  1216  m 2 /g  dengan daya  serap  karbondioksida  menggunakan  karbon  aktif  dapat  menurunkan  CO 2 mencapai 43%  dan  daya  serap  karbondioksida  menggunakan  modifikasi  karbon  aktif  dengan  gas ammonia  dapat  meningkatkan  persen  penghilangan  CO 2 dari  43%  menjadi  67%.  Maka dapat  disimpulkan  bahwa  semakin  besar  luas  permukaan  dan  pori  arang,  maka  semakin besar  juga  daya  serapnya  terhadap  karbondioksida  [18].  Memvariasikan  ukuran  serbuk arang  dari  20  mesh,  30  mesh  dan  40  mesh.  Hasil  penelitian  menunjukkan  penurunan kandungan  karbondioksida  dari  31.544,87  ppm  dan  setelah  dilakukan  pemurnian menggunakan  arang  ukuran  20  mesh  kandungan  karbondioksida  turun  menjadi  4.040,47 ppm  dengan  efektivitas  sebesar  87,19  %,  pada  arang  ukuran  30  mesh  kandungan karbondioksida turun menjadi 3.845,37 ppm dengan efektivitas sebesar 87,80 % dan pada arang ukuran 40 mesh kandungan karbondioksida turun menjadi 1.849,85 dan efektivitas sebesar 94,13 % yang merupakan efektivitas tertinggi. Dari hasil tersebut diketahui bahwa semakin besar ukuran mesh atau semakin halus ukuran serbuk arang, maka semakin besar daya serapnya terhadap  karbondioksida dan ini berhubungan dengan luas permukaan dan pori arang dimana semakin halus ukuran serbuk maka luas permukaan juga semakin besar [19].
Densitas Arang Tempurung Kelapa, Arang Amerika, Arang Kayu Laban dan Arang Kayu Galam Terhadap Efektivitas Penyerapan Karbondioksida
Gambar 5. Grafik Hubungan Antara Densitas Sampel Arang Dengan Efektivitas Penyerapan Karbondioksida
Dari  hasil  analisa  gambar  5  didapatkan  nilai  densitas  tertinggi  pada  arang  amerika sebesar  0,817  gr/cm 3 dengan  efektivitas  penyerapan  karbondioksida  sebanyak  46,98  %, pada  arang  tempurung  kelapa  sebesar  0,688  gr/cm 3 dengan  efektivitas  penyerapan karbondioksida  sebanyak  37,56  %,  pada  arang  kayu  laban  sebesar  0,448  gr/cm 3 dengan efektivitas  penyerapan  karbondioksida  sebanyak  18,95  %  dan  pada  arang  kayu  galam sebesar 0,446 gr/cm 3 dengan efektivitas penyerapan karbondioksida sebanyak 7,79 %. Dari hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa besarnya nilai densitas berbanding lurus dengan  besarnya  efektivitas  penyerapan  karbondioksida,  dimana  semakin  tinggi  densitas arang,  maka  semakin  tinggi  juga  efektivitas  penyerapan  karbondioksida  pada  biogas. Dimana  pada  densitas  arang  yang  semakin  tinggi  menyebabkan  daya  adsorpsi  terhadap karbondioksida  lebih  baik  daripada  sampel  arang  dengan  densitas  yang  lebih  rendah  dan ini  berkaitan  dengan  luas  permukaan  yang  terbentuk  pada  arang  yang  memiliki  densitas lebih tinggi akan mempunyai luas permukaan dan pori lebih banyak dan apabila dikaitkan dengan teori adsorpsi dimana semakin besar luas permukaan dan pori arang maka semakin besar juga daya adsorpsinya.

## KESIMPULAN
Penelitian  ini  menyimpulkan  bahwa  adsorben  yang  mempunyai  efektivitas penyerapan  karbondioksida  tertinggi  adalah  arang  amerika  dengan  efektivitas  sebesar 46,98%  dengan  densitas  0,817  gr/cm 3 .  Kemudian  pada  arang  tempurung  kelapa mempunyai efektivitas penyerapan karbondioksida sebesar 37,56 % dengan densitas 0,688 gr/cm 3 . Pada arang kayu laban mempunyai efektivitas penyerapan karbondioksida sebesar 18,95  %  dengan  densitas  0,448  gr/cm 3 .  Pada  arang  kayu  galam  mempunyai  efektivitas penyerapan  karbondioksida  sebesar  7,79  %  dengan  densitas  0,446  gr/cm 3 .  Nilai  densitas arang  berbanding  lurus  dengan  efektivitas  penyerapan  karbondoksida  dimana  semakin besar densitas arang, maka semakin besar daya serap arang terhadap karbondioksida.

## REFERENSI
[1]   Prayugi,  Ginanjar  Eko,  Sumardi  Hadi  Sumarlan,  Rini  Yulianingsih.  2015.
“ Pemurnian  Biogas  Dengan  Sistem  Pengembunan  dan  Penyaringan  Menggunakan Beberapa Bahan Media” . Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis dan Biosistem. Vol. 3 No. 1 : 7-14.
[2 ]  Widhiyanuriyawan,  Denny,  Nurkholis  Hamidi.  2013.  “ Variasi  Temperatur Pemanasan  Zeolit  Alam-NaOH  Untuk  Pemurnian  Biogas”. Jurnal  Energi  dan Manufaktur. Vol. 6 No.1 : 53-63.
[3]   Price,  E.C.,  Cheremisinoff  P.N.  1981.  “ Biogas  Production  and  Utilization” .  Inc. United States of Amerika : Ann Arbor Science Publishers.
[4]   Sugiarto, Tjuk Oerbandono, Denny Widhiyanuriyawan, Faruq Syah Permana Putra. 2013.  “ Purifikasi  Biogas  Sistem  Kontinyu  Menggunakan  Zeolit”. Jurnal  Rekayasa Mesin. Vol. 4 No. 1 : 1-10.
[5]   Iriani,  Purwinda,  Ari  Heryadi.  2014.  “ Pemurnian  Biogas  Melalui  Kolom Beradsorben Karbon Aktif”. Sigma-Mu. Vol. 6 N0. 2.
[6]   Duang  D.D.  1998.  “ Adsorption  Analysis  :  Equilibria  and  Kinetics”. London  : Imperial Collage Press.
[7]   Juliandini,  Fithrianita,  Yulinah  Trihadiningrum.  2008.  “ Uji  Kemampuan  Karbon Aktif  Dari  Limbah Kayu  Dalam  Sampah  Kota  Untuk  Penyisihan  Fenol” .  Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi VII.
[8]   Artayana,  Ketut  Catur  Budi.  2014.  “ Pengaruh  Variasi  Konverter  Biogas  Terhadap Unjuk  Kerja  Pada  Mesin  Genset  Berkapasitas  1200  WATT” .  Tesis.  Denpasar  : Program Pascasarjana Universitas Udayana.
[9]   Harasmowicz,  M.,  P.  Orluk,  G.  Zakrzewska  Trznadel,  A.G.  Chemielewski.  2007. “ Application  of  Polyimide  Membranes  for  Biogas  Purification  and  Enrichment” . Journal of Hazardous Materials. Vol. 144 : 698-702.
[10]   Lestella,  G.,  C.Testa,  G.  Cornacchia,  M.  Notornicole,  F.  Voltasio,  V.K  Sharma. 2002. “ Anaerobic Digestion  of  Semi-Solid Organic  Waste : Biogas  Production and its Purification Energy Conversion and Management” . Issue I. Vol 43 : 63-75.
[11]   Kumoro,  Cahyo  A.,  Hadiyanto.  2004.  “ Adsorpsi  Karbondioksida  Dengan  Larutan Soda Api Dalam Kolom Unggun Tetap”. Forum Teknik. Jilid 24.
[12]   Ruthven,  Douglas  M.  1984.  “ Principles of Adsorption and Adsorption  Processes”. Kanada : Published Simultaneously.
[13]   Perwitasari,  Ayu  Adi.  2007.  “ Penentuan  Luas  Permukaan  Zeolit  Menggunakan Metode  Adsorpsi  Isotermis  Superkritis  CO 2 Dengan  Model  Ono-Kondo”. Skripsi. Depok : Departemen Teknik Kimia FT-UI.
[14]   Arfan,  Yopy.  2006.  “ Pembuatan  Karbon  Aktif  Berbahan  Dasar  Batubara  Dengan Perlakuan Aktivasi Terkontrol Serta Uji Kinerjanya”. Skripsi. Depok : Departemen Teknik Kimia FT-UI.
[15]   Suryawan,  Bambang.  2004.  “ Karakteristik  Zeolit  Indonesia  Sebagai  Adsorben  Uap Air”. Disertasi. Jakarta : FTUI Depok.
[16]   Bachtiar,  D.M.,  Ulfah  Hidayati,  Anggara  Widjajanto.  2007.  “ Kegunaan  Arang” . Mojokerto : Move Indonesia.
[17]   Tjokrokusumo.  1995.  “ Pengantar  Enjiniring  Lingkungan”. Yogyakarta  :  Sekolah Tinggi Teknik Lingkungan “YLH”.
[18]   Susanto, Heru, Wishnu Wijaya, I Nyoman Widiasa. 2013. “ Modifikasi Karbon Aktif Sebagai Adsorben Untuk Pemurnian Biogas” . Teknik. Vol. 34 No. 1.
[19]   Samlawi.  AK,  Febian.  A,  Sholihah.  Q,    2016.  “ The  Effectiveness  Of  Charcoal Powder  Size  In  Biogas  Purification” .  Proceeding  3  rd  International  Conference  on Emerging Trends in Academic Research (ETAR 2016), September 26-27, 2016.