## The Potential Of Palm Waste Biochar For Slow Release Fertilizer
Hendrix Yulis Setyawan * , Nimas Mayang Sabrina Sunyoto, Sakunda Anggarini
1 Agroindustrial Engineering, Universitas Brawijaya, Indonesia
* Coresponding author : okemn7@ub.ac.id

## PENGANTAR
Kelapa sawit merupakan salah satu komoditi hasil  perkebunan  yang  terbesar  di  Indonesia. Tanaman  kelapa  sawit  tersebar  di  wilayah Kalimantan,  Sumatera,  Jawa  Barat,  Sulawesi, Maluku, dan Papua. Menurut Keputusan Menteri Pertanian  tentang  penetapan  luas  tutupan kelapa  sawit  Indonesia  Tahun  2019  seluas 16.381.959  ha.  Pada  industri  kelapa  sawit dihasilkan  limbah  padat  yaitu  berupa  tandan kosong  kelapa  sawit  (TKKS).  Satu  ton  tandan buah segar (TBS) yang diolah akan menghasilkan  minyak  sawit  kasar  (CPO) sebesar  21%  atau  sama  dengan  0,21  ton, minyak  inti  sawit  (PKO)  sebesar  5%,  tandan buah  kosong  sebesar  23%,  serat  sebesar 13,15%, dan cangkang biji sebesar 5,5% (Toiby dkk., 2015).
Salah  satu  teknologi  yang  dapat  digunakan untuk  mengolah  TKKS  adalah  dengan  pirolisis. Pirolisis termasuk kedalam proses pembakaran
tidak sempurna, dengan kondisi sedikit oksigen. Pirolisis  mampu  merubah  limbah  biomassa menjadi  produk  bernilai  tinggi,  mudah  dalam pengoperasian,  ramah  lingkungan  dan  standar pengamanan  lingkungan  yang  tinggi.  Produk yang dihasilkan dari proses pirolisis diantaranya yaitu, arang, asap cair, dan tar.
Hasil pirolisis yang berupa arang berpotensi dijadikan  bahan  untuk  pembuatan  pupuk  atau fertilizer. Upaya ini sekaligus untuk mengurangi penggunaan  pupuk  anorganik  dikarenakan penggunaan  pupuk  anorganik  yang  berlebihan dapat  menimbulkan  dampak  negatif  terhadap lingkungan serta untuk menghemat biaya karena harga  pupuk  anorganik  cenderung  mahal (Harahap et al. 2019).
Pemakaian pupuk kimia yang terus menerus membuat  tanah  menjadi  keras  dan  tandus, mikroorganisme  dan  cacing  tanah  hilang, sehingga mengganggu keseimbangan ekosistem. Pencucian hara dalam tanah dengan

## ABSTRACT
Charcoal-based  fertilizers  can  be  improved  in  quality  by  nutrient  impregnation  and  modified  to provide  nutrients  gradually  (slow  release  fertilizer-SRF).  SRF  fertilizer  can  be  made  by  using  a coating in the form of charcoal from the pyrolysis of palm oil waste. Raw palm oil waste from Bantur District, Malang, East Java, for the soaking process with fertilizers, there are two different types of fertilizers, namely organic (EM4) and inorganic (Urea) fertilizers, after which they are pyrolyzed and the  characteristic  results  are  obtained.  Based  on  the  research  results,  waste  oil  palm  has  the potential  to  be  developed  into  a  Slow  Release  Fertilizer.  The  content  of  water,  ash,  and  volatile matter was found in the fertilizer which was soaked for 72 hours (3 days), while the bound carbon content was found in the soaking for 72 hours (3 days).

## KEYWORDS
(SRF, Limbah Sawit, Urea, EM4)
Article Number : 357-1360-1-SM Received :
2021-12-24 Accepted : 2022-01-24 Published : Volume : 08
Issue : 01 Mounth, Year July 2022 pp.1406-1411
kapasitas daya simpan yang rendah menyebabkan  tingginya  pupuk  bahan  kimia yang  harus  ditambahkan  ke  tanaman.  Hal  ini menyebabkan terkontaminasinya air tanah oleh leaching pupuk kimia. Oleh karena itu dibutuhkan  teknologi  pupuk  yang  memiliki kelarutan yang rendah namun dapat menyediakan hara yang cukup pada tanaman.
Pupuk berbahan dasar arang dapat ditingkatkan  kualitasnya  dengan  impregnasi unsur hara dan dimodifikasi untuk menyediakan unsur  hara  secara  gradual  untuk  waktu  yang lama  (slow  release  fertilizer-SRF).  Pupuk  SRF dapat dibuat dengan menggunakan pembungkus  (coating)  berupa  arang  hasil pirolisis  limbah  minyak  sawit.  Pirolisis  memiliki dua  keuntungan,  penanganan  limbah  dan pembuatan  produk  turunan  berbasis  limbah. Rekam jejak peneliti utama menunjukkan proses pirolisis  dapat  menghasilkan  beragam  produk turunan.

## BAHAN DAN METODE
Bahan  Baku  dalam  pembuatan  Slow Release  Fertilizer  ini  yaitu  Tandan  Kosong kelapa sawit yang diperoleh dari PT Sawit Arum Madani,  Blitar,  Jawa  Timur.  Selain  itu  bahan pendukungnya  yaitu  pupuk  EM4  dan  Urea. Tandan  kosong  kelapa  sawit  yang  diperoleh dikecilkan ukuranya terlebih dahulu. Hal tersebut dilakukan  supaya  ketika  proses  perendaman serta  proses  pirolisis  dapat  merata.  Terdapat dua  macam  pupuk  yang  digunakan  untuk pembutaan slow release fertilizer tandan kosong kelapa sawit, yang pertama dengan menggunakan  pupuk  urea.  Sebanyak  20  gram pupuk  urea  dicampurkan  dengan  1,5  Liter  air. Kemudian  TKKS  direndam  kedalam  larutan tersebut selama 24 jam, 48 jam, dan 72 jam.
Kemudian yang kedua dengan menggunakan pupuk EM4. Sebanyak 10 cc EM4 dilarutkan ke dalam 1 Liter air. Kemudian TKKS direndam  dengan  larutan  tersebut  selama  24, 48, dan 72 jam.
Masing  masing  hasil  rendaman  di  atas selanjutnya dikeringkan pada suhu 50ºC selama
4  jam.  Setelah  itu  dilakukan  proses  pirolisis dengan suhu 500ºC selama 2 jam.

## HASIL DAN DISKUSI

## 1.  Konversi limbah sawit menjadi arang
Tabel  1  menunjukkan  karakteristik  pupuk lepas lambat yang dihasilkan dari limbah limbah kelapa sawit. Secara keseluruhan, semakin lama waktu  perendaman  dengan  pupuk,  semakin menurunkan kadar air, abu, dan zat yang mudah menguap  mengurangi  kadar  air  dan  zat  yang mudah  menguap,  meningkatkan  karbon  tetap, sedikit meningkatkan kadar abu.

## Tabel 1. Karakteristik Arang
Pupuk Lama Perendaman K. Air (%) K. Abu (%) Volatile Matter (%) Fixed Carbon (%) 24 5.75 14.29  17.99  61.97 Urea 48 4.67 14.18  15.13  66.02 72 2.93 14.07  9.70 73.30 24 6.37 14.93  16.43  62.27 EM4 48 5.00 13.90  15.41  65.69 72 4.72 12.94  14.28  68.09

## 2.  Kadar Air
Gambar 1 menunjukkan kadar air SRF hasil direndam  dengan  pupuk  Urea  dengan  EM4 masing-masing memiliki kadar air yang semakin menurun seiring dengan lama waktu perendaman yang semakin lama. Kadar air SRF hasil  direndam  dengan  pupuk  urea  selama  24, 48,  dan  72  jam  masing-masing  5,75%,  4,67%, dan 2,93%. Sedangkan untuk hasil perendaman dengan pupuk EM4 diperoleh kadar air masing- masing  sebesar  6,37%, 5%,  dan  4,72%.  Dapat diketahui bahwa kadar air SRF hasil perendaman  dengan  anorganik  memiliki  kadar air  yang  lebih  rendah  daripada  hasil  direndam dengan pupuk organik.
Gambar 1. Kadar air biochar pada berbagai waktu perendaman dengan urea dan EM4

## 3.  Ash content
Pada Gambar 2 di atas menunjukkan kadar abu  SRF  hasil  direndam  dengan  pupuk  Urea dengan EM4 masing-masing memiliki kadar abu yang  juga  semakin  menurun  seiring  dengan lama  waktu  perendaman  yang  semakin  lama. Kadar  abu  SRF  hasil  direndam  dengan  pupuk urea selama 24, 48, dan 72 jam masing-masing 14,29%, 14,18%, dan 14,07%. Sedangkan untuk hasil perendaman dengan pupuk EM4 diperoleh kadar  abu  masing-masing  sebesar  14,29%, 13,90%,  dan  12,94%.  Dapat  diketahui  bahwa kadar  abu  SRF  hasil  perendaman  dengan anorganik  memiliki  kadar  abu  yang  lebih  tinggi daripada  hasil  direndam  dengan  pupuk  organik pada  lama  perendaman  48  dan  72  jam.  Kadar abu  dipengaruhi  oleh  adanya  bahan  pengotor yang  dapat  berupa  mineral  yang  tidak  bisa terbakar oleh oksigen dan dapat pula dipengaruhi  oleh  adanya  bahan  pengotor  yang berasal  dari  lingkungan  (Ristianingsih  dkk., 2015).

## Gambar 2. Kadar ash content pada berbagai waktu
perendaman dengan urea dan EM4

## 4.  Kadar Zat Terbang/Vollatile metter
Pada Gambar 3 di atas menunjukkan kadar zat  terbang  SRF  hasil  direndam  dengan  pupuk Urea  dengan  EM4  masing-masing  memiliki kadar  zat  terbang  yang  juga  semakin  menurun seiring  dengan  lama  waktu  perendaman  yang semakin  lama.  Kadar  zat  terbang  SRF  hasil direndam  dengan  pupuk  urea  selama  24,  48, dan  72  jam  masing-masing  17,99%,  15,13%, dan 9,70%. Sedangkan untuk hasil perendaman dengan pupuk EM4 diperoleh kadar zat terbang masing-masing  sebesar  16,43%,  15,41%,  dan 14,28%.  Dapat  diketahui  bahwa  kadar  zat terbang  SRF  hasil  perendaman  dengan  pupuk anorganik memiliki kadar zat terbang yang lebih rendah  daripada  hasil  direndam  dengan  pupuk organik pada lama perendaman 48 dan 72 jam.
Gambar 3. Kadar volatile metter pada berbagai waktu perendaman dengan urea dan EM4 5.  Kadar Karbon Terikat
Pada Gambar 4 di atas menunjukkan kadar karbon terikat pada SRF hasil direndam dengan pupuk  Urea  dengan  EM4  masing-masing memiliki kadar karbon terikat yang semakin baik seiring  dengan  lama  waktu  perendaman  yang semakin  lama.  Kadar  karbon  terikat  SRF  hasil direndam  dengan  pupuk  urea  selama  24,  48, dan  72  jam  masing-masing  61,97%,  66,02%, dan 73,30%. Sedangkan untuk hasil perendaman  dengan  pupuk  EM4  diperoleh kadar  karbon  terikat  masing-masing  sebesar 62,27%,  65,69%,  dan  68,09%.  Dapat  diketahui bahwa kadar karbon terikat SRF hasil perendaman  dengan  pupuk  anorganik  memiliki kadar  karbon  terikat  yang  lebih  tinggi  daripada hasil yang direndam dengan pupuk organik pada lama perendaman 48 dan 72 jam.
Gambar 4. Kadar volatile metter pada berbagai waktu perendaman dengan urea dan EM4
Gambar 3.5 menunjukkan penampang sawit yang digunakan untuk pembuatan SRF (Abnisa,2013).
Gambar 3.5. Pengujian SRF dari sawit SEM photographs of (a) palm shell, (b) palm shell bio- char, © EFB, (d) EFB bio-char, (e ) mesocarp fiber,
and (f) mesocarp fiber bio-char

## KESIMPULAN dan SARAN
Penelitian  tentang  Inovasi  slow  release fertilizer  berbasis  limbah  kelapa  sawit  dengan proses  pirolisis  antara  lain  memperoleh  bahan baku  limbah  kelapa  sawit  dari  Kecamatan Bantur,  Malang,  Jawa  Timur,  untuk  proses perendaman  dengan  pupuk  terdapat  dua macam pupuk yang berbeda yaitu pupuk organik (EM4)  dan  anorganik  (Urea),  setelah  itu  di pirolisis kemudian diperoleh hasil karakteristiknya.  Berdasarkan  hasil  penelitian, imbah kelapa sawit berpotensi untuk dikembangkan  menjadi  pupuk  lepas  lambat  / Slow Release Fertilizer. Kandungan air, abu, dan zat terbang terdapat pada pupuk yang direndam selama  72  jam  (3  hari),  sedangkan  kandungan karbon terikat terdapat pada perendaman 72 jam (3 hari).

## ACKNOWLEDGEMENT
Penelitian  ini  didanai  Hibah  Peneliti  Pemula LPPM UB Tahun 2021

## REFERENCES
[1] Aprianis, Y. 2012. Karakteristik Arang Aktif dari Tunggak (Acacia crassicarpa). Jurnal Penelitian Hasil Hutan 30(4): 261-268 [2] Erawati, E. dan Fernando A. Pengaruh Jenis
Aktivator  Dan  Ukuran  Karbon Aktif Terhadap Pembuatan Adsorbent  Dari  Serbik  Gergaji Kayu Sengon (Paraserianthes
Falcataria).  Jurnal  Integrasi  Proses
7(2): 58-66
[3] Foo. K. Y. & Hameed, B. H. 2013. Ultilization of  Oil  Palm  Biodiesel  Solid Residue  as  Renewable  Sources for Preparation of Granular Activated  Carbon  by  Microwave Induced KOH. Bioresource Technology 130: 696-702
[4] Hartanto,  S.  dan  Ratnawati.  Pembuatan Karbon  Aktif  dari  Tempurung Kelapa  Sawit  dengan  Metode
Aktivasi Kimia. Jurnal Sains Materi Indonesia. 12(1): 12-16.
[5] Hendaway,  A.  2003.  Influence  of  HNO 3
Oxidation  on  the  Structure  and Adsorptive Properties of Corncob-based Activated Carbon. Elsevier Carbon 41:713-722
[6] Irawanto,  R.  2013.  Peran  Nipah  sebagai Vegetasi  Kunci,  Habitat  Burung dan  Penyebarannya  di  Sungai Kentingan Sidoarjo. Prosiding Seminar Biologi. 10(2): 1-6.
[7] Junuary, E., Julham P P., dan Netti H. 2015. Pengaruh Suhu dan Waktu Karbonisasi  Terhadap  Nilai  Kalor dan Karakteristik pada Pembuatan  Bioarang  Berbahan Baku Pelepah Aren (Arenga pinnata). Jurnal Teknik Kimia USU.
4(2): 46-52
[8] Lee,  J.  W.  2013.  Advanced  Biofuels  and Bioproducts:  Volume  1.  Springer. Springer. Norfolk.
[9] Loppies,  J.  E.  2016.  Karakteristik  Arang Kulit Buah Kakao  yang Dihasilkan dari  Berbagai  Kondisis  Pirolisis. Jurnal  Industri  Hasil  Perkebunan. 11(2): 105-111.
[10] Nazif, R., Erlangga W. dan

## Halimatuddahliana. 2016. Pengaruh
Suhu Pirolisis dan Jumlah Katalis Karbon  Aktif  Terhadap  Yield  dan Kualitas  Bahan  Bakar  Cair  dari
Limbah Plastik Jenis Polipropilena.  Jurnal  Teknik  Kimia
USU. 5(3): 49-55.
[11] Ok, Y. S., Daniel C. W. T., Nanthi B., and J. M.  Novak.  2019.  Biochar  from Biomass and Waste: Fundamental and
Applications. Elsevier. Amsterdam.
[12] Pari, G. 2000. Pembuatan Arang Aktif Dari Batubara.  Buletin  Penelitian  hasil Hutan 17(4): 220-230.
[13] Permatasari,  A.  R.,  Lia  U.  K.,  dan  Esti  W. 2014.  Karakteristik  Arang  aktif
Kulit Singkong (Manihot
utilissima)  dengan  Variasi  Jenis Aktivator.  Jurnal  Teknologi  Hasil
Pertanian 7(2): 70-76
[14] Rachmani, F. K. dan Sudibandriyo, M. 2014.
Pemanfaatan Tandan Kosong Kelapa  Sawit  untuk  Produksi Karbon  Aktif  dengan  Aktivasi Kimia. Skripsi. Universitas Indonesia. Depok
[15] Ridhuan,  K.,  Dwi  I.,  Yulita  Z.  dan  Fendi  F. 2019.  Pengaruh  Jenis  Biomassa
pada Pembakaran Pirolisis Terhadap Karakteristik dan
Efisiensi  Bioarang-  Asap  Cair yang  Dihasilkan.  Jurnal  Ilmiah
Teknik Mesin. 20(1): 18-27.
[16] Ridhuan, K., Dwi I. dan Rizki I. 2019. Proses Pembakaran Pirolisis dengan Jenis Biomassa dan Karakteristik Asap Cair yang Dihasilkan. Jurnal
Program  Studi  Teknik  Mesin  UM Metro. 8(1): 69-78.
[17] Safariyanti,  S.  J.,  Winda  R.,  Anis  S.  2018. Sintesis  dan  Karakterisasi  Arang aktif  dari  Tempurung Buah  Nipah (Nypa  fruticans)  Menggunakan Aktivator  Asam  Klorida.  Jurnal
Kimia Khatulistiwa 7(2): 41-46
[18] Sahara, E., Wahyu. D. S., dan Mahardika I.
P.  A.  S.  2017.  Pembuatan  dan
Karakterisasi  Arang  Aktif  Dari
Batang Tanaman Gumitir (Tagetes erecta)  yang  Diaktivasi  dengan H 3 PO 4 . Jurnal Kimia 2017 11(1): 1-9
[19] Setiawati,  E.  dan  Suroto.  2010.  Pengaruh Bahan Aktivator Pada Pembuatan Karbon  Aktif  Tempurung  Kelapa. Jurnal  Riset  Industri  Hasil  Hutan 2(1): 21-26
[20] Siahaan,  S.,  Melvha  H.,  dan  Rosdanelli  H.
2013. Penentuan Kondisi Optimum Suhu dan Waktu Karbonisasi pada Pembuatan
Arang  dari  Sekam  Padi.  Jurnal Teknik Kimia USU. 2(1): 26-30.
[21] Subiandono, E., N. Heriyanto, dan Endang
K.  2011.  Potensi  Nipah  (Nypa
fruticans (Thunb.) Wurmb.)
sebagai  Sumber  Pangan  dari Hutan  Mangrove.  Buletin  Plasma
Nutfah 17(1): 54-60
[22] Sutapa, J. P. G. dan R. Pujiarti. 2005. Mutu
Arang Aktif dari Limbah Kayu Mahoni (Swietenia macrophylla King)
sebagai Bahan Penjernih Air. Jurnal Ilmu dan Teknologi Kayu Tropis 3(2):
33-38
[23] Verayana,  Mardjan P.,  dan  Hendri  I.  2018.
Pengaruh Aktivator HCl dan
H3PO4 terhadap Karakteristik (Morfologi Pori) Arang Aktif
Tempurung Kelapa serta Uji Adsorpsi  pada  Logam  Timbal (Pb). Jurnal Entropi 13(1): 67-75