## PRODUKSI  BAHAN  BAKAR ALTERNATIF BRIKET  DARI HASIL PIROLISIS BATUBARA DAN LIMBAH  BIOMASSA TONGKOL JAGUNG
Muhammad Arman 1 , Abdul Makhsud 2 , Andi Aladin 1, Mustafiah 1, Rafdi Abdul Majid 1
1. Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri Universitas Muslim Indonesia.
2. Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Muslim Indonesia. E_Mail : m.arman@umi.ac.id

## INTISARI
Banyaknya  limbah  biomassa  tongkol  jagung  yang  tidak  termanfaatkan  sehingga  perlu    dilakukan  sebuah penelitian untuk pemanfaatan limbah tersebut menjadi bahan bakar alternatif briket. Biomassa tongkol jagung zero sulfur dapat digunakan untuk bahan campuran batubara higt sulfur untuk menurunkan kadar sulfur pada briket. Metodologi yang dilakukan melalui empat tahapan, yakni proses pirolisis bahan batubara dan biomassa. Setelah  itu  proses  penggilingan  dan  pengayakan  arang  dengan  ukuran  partikel  +50  -120  mesh.  Selanjutnya dilakukan  pencetakan  briket  dan  yang  terakhir  tahap  pengujian  (Uji  Proximate,  Uji  Ultimate,  Kecepatan pembakaran). Hasil pengujian yang telah dilakukan diperoleh briket terbaik berdasarkan uji proximate dengan nilai kalor tertinggi pada briket   tongkol jagung dengan nilai kalor 6771 kal/gr. Sedangkan perbandingan massa batubara-biomassa  yang  memenuhi  Standar  SNI  briket  yaitu  perbandingan  25:75.  Berdasarkan  uji  laju pembakaran briket diketahui jika biomassa mempercepat proses pembakaran.
Kata Kunci : Bahan bakar briket, Biomassa, Pirolisis.

## ABSTRACT
The amount of of waste biomass. Corn cobs that are not utilized so it is necessary to do a research for utilization of waste into alternative fuel. Briquettes zero sulfure corncob biomass can be used to mix higt sulfur coal to reduce sulfur content in briquettes.  Methodology carried out through four stages, namely pyrolysis process of coal and biomass materials, after which the proses of grinding amd sieving charcoal with particle size of +50  - 120 mesh. Next briquette printing and the last stage of testing  (proximate test, ultimate test, burning speed). The result of tests that have been done abtained the best briquettes based one proximate test with the highest calorific  value  of  6771  cals/gr.  While  the  comparison  massage  rock  bar  at  biomass  which  meets  the  SNI briquette  standards that comparison 25:75. Based on briquette burning rate test is known if biomass speed up the combustion process.
Keywors : Briquet Gasoline, Biomass, Pyrolysis.

## PENDAHULUAN
Dengan melihat kondisi penggunaan energi di Indonesia  maka perlu adanya sebuah terobosan baru untuk menemukan sebuah solusi pemanfaatan sumber  energi  alternatif  yang  ramah  lingkungan. Salah  satu  energi  alternatif  yang  penting  untuk dikembangkan  adalah  energi  biomassa.  Biomasa bersifat mudah didapatkan, ramah lingkungan dan terbarukan. Biomassa  dapat dimanfaatkan sebagai bahan  bakar  alternatif  yaitu  dengan  mengolahnya menjadi briket. Salah satu metode yang digunakan dalam  proses  karbonasi  biomassa  yaitu  pirolisis. Dalam  proses  pirolisis  biomassa  bukan  hanya memperoleh  karbon  aktif  yang  dapat  digunakan
sebagai  bahan  dasar  briket  namun  disisi  lain menghasilkan asap cair dimana dapat dimanfaatkan sebagai bahan insektisida.
Salah  satu  potensi  pemanfaat  biomassa yang bisa dilakukan diindonesia adalah pemanfaatan limbah tongkol jagung menjadi bahan bakar  briket.  Sulawesi  Selatan  merupakan  salah satu  lumbung  produksi  jagung,  dimana  memilki luas  lahan  pertanian  jagung  pada  tahun  2011 mencapai  296.421  ha  dengan  jumlah  produksi 1.416.182  ton  atau  produktivitas  rata-rata  sekitar 4,78  ton/ha.  Dengan  produksi  limbah  pertanian pada 10  kabupaten di Sulawesi Selatan  dan belum dimanfaatkan sekitar 3.314.503 ton/tahun. Limbah
pertanian  riil  yang  paling  potensial  adalah  jerami dan  sekam  mencapai  2.436.912  ton/tahun),  serta tongkol jagung mencapai 495.608 ton/tahun.
Berdasarkan  data  tersebut,  diperoleh sebuah  kesimpulan  bahwa  Indonesia  dengan banyaknya  potensi  limbah  tongkol  jagung  sangat layak dimanfaatkan untuk pembuatan bahan bakar alternatif  berupa  briket  dengan  tujuan  untuk mengurangi  pemakaian  konsumsi  bahan  bakar  tak terbarukan.Salah  satu  produk  biomassa  adalah pembuatan  briket.  Penelitian  ini  yang  merupakan bagian  dari  penelitian  yang  lebih  luas  pada pembuatan briket dari batubara dengan memanfaatkan  limbah  biomassa  dari  tongkol jagung yang dikarbonasikan dengan proses pirolisis dimana  bahan  baku  batubara  diperoleh  dari kabupaten  bone  yang  memiliki  kandungan  sulfur yang  cukup  tinggi.  Dengan  memanfaatkan  limbah biomassa  zero  sulfur  bisa  digunakan  untuk menurunkan  kadar  sulfur  batubara  sehingga  bias dimanfaatkan  menjadi  briket  yang  memenuhi standar.
Berdasarkan  uraian  di  atas,  maka  berikut ini  dirumuskan  masalah  yang  memungkinkan dipecahkan  dalam  rencana  penelitian  yaitu bagaimana  pengaruh  pirolisis  terhadap  kualitas arang  dari  batubara  dan  biomassa  tongkol  jagung sebagai  bahan  baku  pembuatan  briket,  berapa perbandingan massa briket batubara dan biomassa tongkol jagung yang memenuhi kriteria SNI.
Pirolisis  adalah  proses  dekomposisi  kimia material  dengan  pemanasan  tanpa  adanya  oksigen atau sedikit oksigen. Pirolisis merupakan teknologi altrenatif  untuk  mengubah  limbah  organik menjadi  biomassa  yang  bisa  dijadikan  sebagai bahan  bakar  alternatif.  Dengan  teknologi  pirolisis ini  kita  dapat  mengatasi  limbah  organik, menjadikan  lingkungan  lebih  sehat  sehingga menjadi  aktivitas  yang  zero  waste  dan menjadikannya produk akhir yang bernilai tambah. Semua  produk  dari  pirolisis  bisa  dimanfaatkan sebagai bahan bakar yang ramah lingkungan.
Tabel 1 Sifat  fisik  dan  kimia  briket  arang berbagai Negara (Litbang Kehutanan,1994 )
Sifat Jepang  Amerika  Inggris  Indonesia Kadar  air (%) 6-8 6,2 3,6 7,57 Kadar abu (%) 3-6 8,3 5,9 5,51 Kadar  Zat terbang (%) 15-30 19-28 16,4 16,14 Kadar karbon teriakat % 60-80 60 75,3 78,35 Kerapatan (g/cm 3 ) 10-12 1 0,48 0,4407 Nilai Kalor (kal/gr) 6.000- 7.000 6.230 7.289 6.914,11
Pembriketan  merupakan  metode  yang efektif  untuk  mengonversi  bahan  baku  padat menjadi  suatu  bentuk  hasil  kompaksi  yang  lebih mudah  untuk  digunakan.  Pemanfaatan  briket sebagai  bahan  bakar  alternatif  sangat  membantu bagi  masyarakat  petani  pedesaan,  yang  pada umumnya  sekarang  menggunakan  gas  LPG  dan minyak tanah. Kedua bahan bakar tersebut berasal dari  fosil,  bersifat  tidak  dapat  diperbarui  sehingga ketersediaannya  terbatas  dan  harga  dari  bahan bakar minyak cenderung meningkat.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  menggunakan  metode pirolisis untuk menghasilkan arang yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan briket. Bahan baku yang digunakan yaitu batubara, tongkol jagung.
Adapun  prosedur  kerja  proses  pembuatan briket  batubara  dan  tongkol  jagung  dengan menggunakan  proses  pirolisis  yaitu  bahan  baku ditimbang  terlebih  dahulu  (1kg),  kemudian dimasukkan  kedalam  reaktor  alat.  Alat  pirolisis kemudian  dirangkai  dan  dipastikan  dalam  kondisi baik.  Temperatur  alat  diatur  pada  suhu  400 0 C. Setelah suhu pirolisis tercapai proses pirolisis tetap dilanjutkan  dengan holding  time 1jam.  Proses pirolisis  dihentikan  dan  kemudian  dilakukan pendinginan  pada  suhu  ruang.  Arang  hasil karbonasi  kemudian  dikeluarkan,  digerus  dan diayak untuk memperoleh ukuran arang yang akan
dicetak  sebagai  briket  dengan  menggunakan perekat kanji. Pirolis batubara dan tongkol jagung dilakukan  dalam  sebuah  alat  pirolsis  yang  tediri atas  reaktor  pirolisis,  kondensor  pendingin, termokopel  dan  kompor  bertekanan  (Aladin,  et  al, 2017)
Proses pencetakan briket sebagai berikut : Adonan  briket  dimasukkan  ke  dalam moulding  cetakan,  sehingga  memenuhi  seluruh rongga  silinder  cetakan,  volume  adonan  briket, seperti  halnya  volume  silinder  cetakan.  Adonan kemudian  dipadatkan  dengan  tangan,  sehingga permukaan atas adonan briket, sama tinggi dengan permukaan  bagian  atas  cetakan.  Meja  cetakan briket  diatur,  sehingga  bagian  pin  pengepres  tepat berada  dibagian  tengah  (senter)  silinder  rongga cetakan briket, kedudukan meja cetakan dikuncikan  pada  posisi  yang  seharusnya.  Tuas cetakan  briket  kemudian  ditekan,  sehingga  pin pencetak  menekan  seluruh  permukaan  adonan briket,  sehingga  terjadi  kepadatan  pada  tekanan 300 kg/cm 2 . Mengeluarkan briket yang telah selesai dicetak,  simpan  pada  loyang  dan  siap  untuk dikeringkan.  Briket  kering  kemudian  diuji  sesuai dengan SNI.
Variabel penelitian yang digunakan yaitu : Tabel 2. Perbandingan  Massa  Batubara  dan Tongkol Jagung (satuan % massa) Batubara Tongkol Jagung 100 0 80 20 70 30 60 40 50 50 25 75 0 100
Untuk  mengetahui  kualitas  briket  dilakukan pengujian  Proximate  (Kadar  moisture,  kadar Volatil  matter,  fixed  carbon  dan    kadar  abu)  dan Ultimate  (kadar  kalor  dan  kadar  sulfur)  serta analisa ekperimental yaitu uji laju pembakaran.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Analisa Moisture/air sebagai fungsi perbandingan  bahan  baku  briket  batubara, tongkol jagung setelah pirolisis.
Gambar 1. Perbandingan kadar Moisture/air bahan baku briket sebelum dan setelah pirolisis.
Berdasarkan  dari  grafik  terlihat  bahwa proses  pirolisis  dapat  menurunkan  kadar  air. Terjadinya  penurunan  kadar  air  ini  disebabkan proses  penguapan  air  pada  proses  pirolisis  yang terikut kedalam asap cair. Namun jika ditinjau dari suhu  pirolisis  pada  suhu  400 0 C  harusnya keseluruhan  air  sudah  menguap  namun  pada kenyataannya  masih  ada  air  yang  tersisa,  hal  ini dimungkinkan  adannya  air  yang  terserap  kembali dari udara saat proses penyimpanan arang.
2. Analisa  Kadar  Ash/Abu  bahan  batubara  dan tongkol jagung setelah pirolisis.
10.90 1.97 9.79 3.41 0 2 4 6 8 10 12 Sebelum Setelah Batubara Tongkol Jagung 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 0 25 40 50 60 75 100 K a da r Abu
ISSN = 2303-3401
Gambar 2. Kadar abu pada berbagai perbandingan Massa.
Dari gambar diatas terlihat jika kadar abu semakin  berkurang  dengan  bertambahnya  massa tongkol  jagung.  Hal  ini  dimungkinkan  karena pengaruh  dari  bahan  baku  dan  juga  banyak dipengaruhi  oleh  kesempurnaan  dalam  proses pirolisis.  Jika  ditinjau  dari  nilai  kalori,  semakin kecil  kadar  abu  maka  nilai  kalori  semakin  tinggi. Dari  hasil  penelitian  diketahui  jika  nilai  kalori tongkol jagung lebih tinggi dari batubara sehingga memiliki kadar abu yang kecil.
3. Analisa  Volatil  Matter  sebagai  fungsi perbandingan  bahan  batubara  dan  tongkol jagung sebelum dan setelah pirolisis
Gambar    3. Perbandingan  kadar  Volatil  Matter batubara  dan  tongkol  jagung  sebelum  dan  setelah pirolisis.
Dari grafik terlihat jelas jika proses pirolisis dapat  menurunkan  nilai  Volatil  Matter.  Dari  hasil penelitian  diperleh  kadar  volatil  matter  pada tongkol  jagung  yaitu  27,9061  %  dan  batubara dengan nilai volatil matter  37,7140 %.
4. Analisa Fixed Karbon Kadar  karbon  terikat (Fixed  Carbon) adalah  fraksi  karbon  (C)  yang  terikat  didalam briket arang selain fraksi air, abu dan volatil matter . Nilai  kadar  karbon  terikat  diperoleh  melalui
perhitungan berat sampel (100%) dikurangi dengan jumlah  kadar  air,  kadar  abu  dan  kadar volatil matter . Dari hasil perhitungan diperoleh kadar fixed carbon pada  tongkol  jagung  lebih  besar dibandingkan pada batubara.
5. Nilai  kalori  briket  sebagai  fungsi  campuran batubara-biomassa
Gambar 6. Perbandingan  nilai  kalori  (kal/gr) dengan campuran batubara-biomassa
Dari  grafik  diatas  terlihat  bahwa  nilai kalor  briket  akan  semakin  meningkat  seiring dengan  berkurangnya  komposisi  batubara.  Nilai kalori tertinggi diperoleh dari hasil pirolisis limbah biomassa tongkol jagung yaitu 6711,4 kal/gr.
Penurunan  nilai  kalori  ini  disebabkan karena  kadar  karbon  tetap  biomassa  tongkol jagung lebih  tinggi dari batubara, selain  itu  kedua arang  biomassa  juga  terdapat  komponen  karbon yang  terikat  dalam  bentuk  senyawa  kimia  yaitu sellulosas  dan  karbohidrat.  Adanya  perbedaan komposisi  kimia    batubara  dengan  kedua  arang biomassa  tersebut  jelas  menunjukkan  bahwa kandungan  karbon  dalam  arang  biomassa  tongkol jagung  lebih  tinggi  dari  batubara  sehingga  dengan demikian  nilai  kalor  batubara  juga  lebih  rendah. Masing-masing nilai kalor batubara  6600,19 kal/kg dan tongkol jagung 6711,41 kal/kg.
6. Analisis Total Sulfur Hasil  analisa ultimate batubara  dan tongkol  jagung  diperoleh  data  perhitungan nilai  sulfur  pada  perbandingan  batubara  dan biomassa dapat dilihat pada tabel berikut :
40.25 37.71 69.80 27.91 0 10 20 30 40 50 60 70 Sebelum Setelah Batubara Tongkol Jagung 6,540 6,560 6,580 6,600 6,620 6,640 6,660 6,680 6,700 6,720 0 25 40 50 60 75 100 Nila i K a lo r % Massa Tongkol Jagung : Batubara
Gambar  9 Perbandingan  kadar  sulfur  batubara, tongkol jagung pada berbagai perbandingan.
Dari  grafik  diperoleh  bahwa  kadar  sulful batubara  yang  tinggi  dapat  diturunkan  dengan melakukan  pencampuran  batubara  dan  biomassa dimana kadar sulfur yang memenuhi kriteria (SNI) yaitu  pada  perbandingan  batubara  dan  biomassa (25 : 75) dimana kadar sulfur <1%.
7. Analisa Laju Pembakaran Briket Batubara dan tongkol jagung
Laju  pembakaran  pada  briket  batubara sangat  dipengaruhi  oleh  kandungan  biomassa.  Hal ini  disebabkan  oleh  semakin  tingginya  kandungan biomassa  maka semakin  cepat proses pembakaran. Pada  briket  dengan  partikel  kecil  memiliki kecepatan  pembakaran  yang  rendah  karena  briket semakin  padat  sehingga  oksigen  semakin  sulit masuk  yang  menyebabkan  waktu  pembakaran semakin lama.
Menurut  penelitian Sudiro  (2014) yang meneliti  pengaruh  komposisi  dan  ukuran  serbuk briket  yang  terbuat  dari  batubara  dan  jerami terhadap  karakteristik  pembakaran  menyebutkan bahwa  semakin  kecil  ukuran  partikel  akan menurunkan  laju  pembakaran.  Hal  ini  disebabkan karena densitas briket menjadi lebih tinggi sehingga porositas  menjadi  lebih  rendah  dan  fungsi  oksigen menjadi terhambat.
PENUTUP a. Kesimpulan.
Setelah  melakukan  penelitian  tentang produksi  bahan  bakar  alternatif  briket  dari  bahan batubara menggunakan aditif tongkol jagung dapat ditarik sebuah kesimpulan sebagai berikut : 1. Pirolisis  dapat  meningkatkan  nilai  kalori batubara  dan  tongkol  jagung.  Nilai  kalori setelah pirolisis yaitu batubara 6600 kal/gr dan tongkol  jagung  6711  kal/gr.  Dilihat  dari  nilai kalori  yang  diperoleh,  maka  biomassa  tongkol jagung  bukan  hanya  berfungsi  sebagai  aditif namun  bisa  dijadikan  sebagai  briket  yang sesuai dengan standar SNI yaitu minimal 5000 kal/gr.
2. Kadar sulfur pada batubara yang relatif cukup tinggi bisa diturunkan dengan cara mencampur batubara  dan  biomassa  dimana  dari  hasil simulasi  perhitungan  kadar  sulfur  diperoleh perbandingan  batubara  :  biomassa  (25  :  75) yang sesuai dengan stadar SNI yaitu 0,9880 % (dibawah 1%).
b. Saran
Setelah  melakukan    penelitian  maka penulis  dapat  memberikan  beberapa  saran  Proses produksi  bahan  bakar  alternatif  briket  dengan menggunakan  metode  pirolisis  masih  memiliki banyak  kekuarangan  diantaranya  penggunaan energi  yang  cukup  besar.  Olehnya  itu  perlu dilakukan sebuah riset lebih lanjut untuk medasain alat pirolisis yang hemat energi untuk meminimalkan biaya produksi bahan bakar.

## DAFTAR PUSTAKA
Aladin,  A  dan  Mahfud,.  2010. Sumber  Daya  Alam Batubara.  Cetakan  I,  Penerbit  Lubuk Bandung.
Aladin,  A,  Ratna  Surya  Alwi  and  Takdir  Syarif, 2017, Design  of  Pyrolysis  Reactor  For Production  Of  Bio-Oil  and  Bio-Charr Simultaneously
Alfiany,  Herlin.  Syaiful  Bahri  dan  Nurakhirawati, 2013. Kajian  Penggunaan  Arang  Aktif Tongkol Jagung Sebagai Adsorben Logam Pb
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 0 25 40 50 60 75 100 K Ad a r S u lfur % Massa Tongkol Jagung : Batubara
ISSN = 2303-3401
Dengan  Beberapa  Aktivator  Asam .  Jurnal Natural Science Vol.2(3):75-86.
Fadhilah  Chomas,  Sofie.,  Rima  Annisa  Romli., Nurzaman  dan  Lukmanul  Hakim, 2014.
Dampak  Impor  BBM  Terhadap  Nilai Tukar,. ISSN 2252-6765.
Ismul  Hadi,  Arif.  Refrizon  dan  Erlena  Susanti,
2012. Analisis Kualitas Batubara Berdasarkan  Nilai  HGI  Dengan  Standar ASTM.  SIMETR., Jurnal  Ilmu  Fisika Indonesia. Volume 1 Nomor 1(D).
Jittabut,  Pongsak.    2015. Physical  and  Thermal Properties of Briquette Fuels from Rice Straw and  Sugarcane  Leaves  by  Mixing  Molasses . Energy Procedia 79 ( 2015 ) 2 – 9 .
Maryono,  Sudding  dan  Rahmawati,  2013. Pembuatan dan Analisis Mutu Briket Arang Tempurung  Kelapa  Ditinjau  dari  Kadar Kanji . Jurnal Chemical Vo/. 14 Nomor 1.  74 – 83.
Mitchual, SJ. Frimpong-Mensah K., Darkwa N. A., 2014. Evaluation  of  Fuel  Properties  of  Six Tropical  Hardwood  Timber  Species  for Briquettes,  Geological  and  Geophysical Engineering . Vol:8, No:7.
Puji Hartanto, Feri dan Fathul Alim, , Optimalisasi  Kondisi  Operasi  Pirolisis Sekam  Padi  Untuk  Menghasilkan  Bahan Bakar  Briket  Biorang  Sebagai  Bahan  Bakar Alternatif . Universitas Diponegoro.
Ratnasari,  Fera.  2011. Pengolahan  Cangkang Kelapa  Sawit  Dengan  Teknik  Pirolisis Untuk  Produksi  Bio-Oil. Universitas Diponegoro.
Sari,  2011. Optimalisasi  Nilai  Kalor  Pembakaran Biobriket Campuran Batubara dengan  Arang Tempurung  Kelapa .  Universitas  Sebelas Maret.
Setiawan  Agung,  Okvi  Andrio  dan  Pamilia Coniwanti,  2012. Pengaruh  Komposisi
Pembuatan  Biobriket  Dari  Campuran  Kulit Kacang  Dan  Serbuk  Gergaji  Terhadap  Nilai Pembakaran ,  Jurnal  Teknik  Kimia  No.  2, Vol. 18.
Sholichah,  Enny  dan  Nok  Afifah.  2011. Studi Banding  Penggunaan  Pelarut  Air  dan  Asap Cair  Terhadap  Mutu  Briket  Arang  Tongkol Jangung.  Balai  Besar  Pengembangan Teknologi  Tepat  Guna .  LIPI.  ISSN:2089- 3582. Sriharti  dan  Takiyah  Salim,  2011. Pengaruh Komposisi  Bahan  Terhadap  Karakterisasi Briket  Limbah  Biji  Jarak  Pagar  (Jatropha Curcas Linn) . LIPI, Volume 34.
Taufik  Iskandar,  2012. Identifikasi  Nilai  Kalor Biochar  Dari  Tongkol  Jagung  Dan  Sekam Padi Pada Proses Pirolisis . Vol.7, No.1.
Triana  Yuniarsih, Eka dan  Basir Nappu. M, 2013. Pemanfaatan Limbah Jagung Sebagai Pakan Ternak  Di  Sulawesi  Selatan .  Balai Pengkajian  Teknologi  Pertanian  Sulawesi Selatan.
Wikan  Widodo,  Teguh,.  Asari.  A.,    Ana  N.dan
Elita, R. . Bio  Energi  Berbasis Jagung  dan  Pemanfaatan  Limbahnya .  Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian Serpong Badan Litbang Pertanian,
Departemen Pertanian.
Young  So,  Park.  2014. Implementasi  Kebijakan Konservasi Energi di Indonesia , ISSN: 2355- 4266.
Zullaikah  Siti,  Zigmawiko  T.  S.,  Shohibul  Wafa,
2015. Co-Pyrolysis Characteristics of
Indonesia,  Low  Rank  Coal  and  Oil  Palm Empty  Fruit  Bunch. Institut  Teknologi Sepuluh Nopember. ISSN 1693-4393.