## Studi Penambahan Polietilen Terhadap Kualitas Biobriket Ketapang
Rully Fachrurozi a) , Farida Arum Widayah, Fitri Adifa, Ika Wahyuning Widiarti
1) Teknik Lingkungan, Fakultas Teknologi Mineral, UPN “Veteran” Yogyakarta Jl. SWK 104 (Lingkar Utara), Condongcatur, Sleman, Yogyakarta 55283
a) Korespondensi email: rully.fachruzory@gmail.com

## ABSTRAK
Pohon ketapang (Terminalia catappa) merupakan tanaman peneduh yang sering ditanam di ruang terbuka hijau. Tanaman  ini  menghasilkan  buah  dan  daun  yang  merupakan  sampah  organik  yang  mengandung  lignoselulosa. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui kualitas biobriket sampah ketapang dengan penambahan polietilen dan  mengetahui  kadar  polietilen  yang  menghasilkan  nilai  kalor  yang  optimal.    Metode  yang  digunakan  dalam penelitian ini adalah metode eksperimen dengan cara pirolisis. Proses pirolisis dilakukan dengan menggunakan suhu  350°C  untuk  mendapatkan  arang  yang  selanjutnya  digerus  dan  diayak  untuk  mendapatkan  serbuk  arang. Serbuk  arang  selanjutnya  dicampur  dengan  polietilen  dengan  kadar  polietilen  0%,  5%,  10%,  dan  15%  yang kemudian  ditambahkan  dengan  adonan  tepung  tapioka  sebagai  perekat  dan  diaduk  rata.  Hasil  biobriket  yang telah  kering  kemudian  diuji  kualitasnya  dan  dianalisis  sesuai  SNI  01-6235-2000  tentang  Briket  Arang  Kayu. Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  penambahan  polietilen  dapat  menurunkan  kadar  air  sebesar  0,6179%, kadar  abu  sebesar  0,8004%,  dan  kadar  karbon  terikat  sebesar  11,1941%  serta  meningkatkan  kadar  zat  terbang sebesar  12,6125% dan  nilai  kalor  sebesar  287,7286  kal/g  pada  biobriket  ketapang.  Kualitas  biobriket  ketapang pada  penelitian  ini  telah  memenuhi  ketentuan  SNI  pada  parameter  kadar  air  dan  nilai  kalor,  tetapi  tidak memenuhi  untuk  parameter  kadar  abu,  kadar  zat  terbang,  dan  kadar  karbon  terikat.  Variasi  biobriket  paling optimum  yaitu  biobriket  ketapang  dengan  kadar  polietilen  15%  dengan  nilai  kalor  tertinggi  yaitu  6114,8583 kal/g.
Kata Kunci: biobriket; ketapang; politilen; pirolisi.

## ABSTRACT
Terminalia catappa are plants that are often planted in green open spaces. This plant produces fruit and leaves which  are  organic  waste  that  containing  lignocellulose.  The  purposes  of  this  study  were  to  determine  the biobriquettes  quality  of  Terminalia  cattapa  waste  with  polyethylene  addition  and  to  find  the  optimum  level  of polyethylene  with  highest  calorific  value.  The  method  used  in  this  study  is  the  experimental  method  through pyrolysis. The pyrolysis was done by using temperature of 350 °C to produce charcoal. It then crushed and sifted to obtain charcoal powder. Charcoal powder is then mixed with polyethylene with a level of polyethylene 0%, 5%, 10%, and 15% which is then added with the tapioca flour mixture as adhesive and stirred evenly. The dried biobriquettes were then tested for quality and analyzed according to SNI 01-6235-2000 about Wood Charcoal Briquettes.The  research  results  showed  that  the  addition  of  polyethylene  can  reduce  inherent  moisture  by 0,6179%,  ash  content  by  0,8004%,  fixed  carbon  by  11,1941%  and  increase  the  volatile  matter  12,6125%  and calorific value by 287,7286 cal/g in Terminalia cattapa biobriquettes. The quality of biobriquettes meet the SNI for inherent moisture and calorific value, but exclude ash content, fixed carbon and volatile matter. Polyethylene level of 15 % has the highest calorific value which is 6114.8583 cal/g.777.
Keywords: biobriquettes; polyethylene; pyrolysis; terminalia catappa.

## I. PENDAHULUAN
Ruang  Terbuka  Hijau  ( Green  Openspaces )  adalah  kawasan  atau  areal  permukaan  tanah  yang  didominasi  oleh tumbuhan  yang  difungsikan  untuk  melindungi  habitat  tertentu,  sarana  lingkungan  atau  kota,  pengamanan jaringan  prasarana,  dan  atau  budidaya  pertanian  (Hakim,  2000).  Pohon  ketapang  merupakan  salah  satu  jenis pohon  yang  banyak  ditemui  di  ruang  terbuka  hijau.  Pohon  ini  disukai  karena  memiliki  tajuk  yang  melebar, berdaun padat yang dapat berfungsi sebagai peneduh sehingga dapat menahan sinar matahari (Nugroho, 2015). Pohon  ini  menggugurkan  daunnya  hingga  dua  kali  dalam  setahun  sehingga  tanaman  ini  mampu  bertahan menghadapi  bulan-bulan  yang  kering  (Alamendah,  2011).  Tanaman  ini  pada  umumnya  tidak  memerlukan perawatan  khusus,  banyak  ditanam  di  daerah  perkantoran,  dan  menghasilkan  buah  yang  banyak.  Tingginya produksi  buah  ketapang  ini  tidak  didukung  dengan  pemanfaatan  secara  optimal  sehingga  buah  ketapang  yang
sudah  matang  berwarna  coklat  tua  jatuh  begitu  saja  berserakan  di  tanah  dan  menjadi  limbah  atau  sampah (Hidayah, 2014).
Sampah  daun  dan  buah  ketapang  merupakan  sampah  organik  sumber  karbon  karena  memiliki  komposisi senyawa kimia seperti selulosa, hemiselulosa dan lignin (Supatrini, 2009 dalam Andani, 2017). Dilaporkan oleh Yuniarti  (2016),  komposisi  senyawa  kimia  dalam  cangkang  biji  ketapang  adalah  16,60%  selulosa,  24,70% hemiselulosa,  43,46%  lignin.  Sampah  organik  berlignoselulosa  dapat  dikarbonisasi  menjadi  bioarang  yang selanjutnya  dapat  diaplikasikan  dalam  proses  biosorpsi  maupun  dimanfaatkan  sebagai  bahan  bakar  briket (Mulyadi dkk, 2013).
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, pembuatan biobriket yang menggunakan bahan dasar campuran  tempurung  biji  ketapang  dan  tempurung  biji  kemiri  dengan  persentase  komposisi  keduanya  yaitu 100%:0%, 75%:25%, 50%:50%, 25%:75% dan 0%:100%  menghasilkan  nilai  kalor berturut-turut sebesar 5098 kal/gr,  5043  kal/gr,  4800  kal/gr,  4910  kal/gr  dan  5008  kal/gr  (Hutagalung,  2017).  Hasil  penelitian  biobriket berbahan  arang  kulit  kakao  dan  daun  jati  dengan  campuran  polietilen  menggunakan  variasi  temperatur  dan komposisi.  Temperatur  yang  digunakan  yaitu  400°C,  450°C,  500°C,  550°C  dan  600°C  serta  komposisi  yang digunakan  yaitu  100%  campuran  arang  Kulit  Kakao  dan  Daun  Jati  (KKDJ)  :  0% High  Density  Polyethylene (HDPE),  95%  (KKDJ)  :  5%  (HDPE),  90%  (KKDJ)  :  10%  (HDPE),  dan  85%  (KKDJ)  :  15%  (HDPE)  dengan nilai kalor yang dihasilkan pada suhu 550°C  berturut-turut yaitu 6992 kal/gr, 7013 kal/gr, 7214 kal/gr, dan 7307 kal/gr (Moeksin, 2017). Selanjutnya menurut Moeksin (2017), penambahan polietilen menyebabkan kandungan abu dan air pada biobriket berkurang sehingga nilai kalor bertambah.
Penelitian ini dilakukan dengan mempertimbangkan hasil nilai kalor yang dihasilkan oleh kedua penelitian yang telah dijabarkan sebelumnya.  Penelitian ini akan memanfaatkan sampah organik daun dan buah ketapang yang akan diolah menjadi biobriket dengan penambahan polietilen. Biobriket daun dan biji ketapang yang dihasilkan diharapkan  dapat  meningkat  nilai  kalornya  setelah  ditambahkan  dengan  polietilen.  Tujuan  dari  penelitian  ini adalah  mengetahui  kualitas  biobriket  sampah  ketapang  dengan  penambahan  polietilen  dan  mengetahui  kadar polietilen yang menghasilkan nilai kalor yang optimal.

## II. METODE
Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  metode  eksperimen  dengan  proses  pirolisis  seperti  pada Gambar  1 .  Namun,  ada  tahapan  penelitian  sebelum  dilakukan  percobaan  yaitu  studi  literatur,  pengumpulan bahan  baku  dan  persiapan  alat.  Alat,  bahan  dan  prosedur  kerja  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  diuraikan sebagai berikut.

## Alat yang digunakan :
Ember,  ayakan  (20-35  mesh),  penumbuk,  alat  cetak  briket,  kompor,  panci,  pengaduk,  alat  pirolisis  dan timbangan digital.

## Bahan yang digunakan:
Daun dan buah ketapang, tepung kanji/tapioka, air dan serbuk polietilen komersial.

## Prosedur Kerja:
Prosedur pembuatan briket adalah sebagai berikut:
1. Sampah ketapang terlebih dahulu dibersihkan, kemudian dikeringkan selama 2 hari.
2. Sampah ketapang yang telah dikeringkan ditimbang kemudian dimasukkan ke alat pirolisis dengan suhu 350 ºC.  Penentuan  suhu  350  ºC  didasarkan  pada  hasil  studi  literatur  dan  penelitian  yang  telah  dilakukan sebelumnya bahwa pada suhu ini didapatkan hasil rendemen yang optimum.
3. Sampah  ketapang  yang  sudah  terbentuk  karbon  ditumbuk  secara  manual.  Setelah  itu,  diayak  untuk mendapatkan ukuran material yang seragam dengan ukuran 20-35 mesh.
4. Karbon  sampah  ketapang  dan  polietilen  yang  sudah  halus  dicampurkan  dengan  dosis  polietilen  0%,  5%, 10%,  dan  15%.  Setelah  tercampur,  ditambahkan  bahan  perekat  kanji  sebanyak  10%  yang  sudah  dimasak hingga  sedikit  mengental  kemudian  dicampurkan  ke  dalam  adonan  polietilen  dan  karbon  sampah  ketapang sampai merata.
5. Adonan dicetak menggunakan alat pencetak briket dengan hasil briket yang berbentuk silinder.
6. Briket yang sudah dicetak dikeringan selama 3 hari.
7. Setelah briket dikeringkan, lalu dilakukan uji analisis untuk mengetahui kualitas briket.
Pengujian kualitas biobriket dilakukan di Laboratorium Perpindahan Panas dan Massa Universitas Gajah Mada Yogyakarta. Uji  yang dilakukan adalah pengujian kadar air, kadar zat terbang,  kadar abu, kadar karbon terikat dan nilai kalor sesuai dengan SNI 01-6235-2000 tentang Briket Arang Kayu.
Gambar 1. Skema Pirolisis

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Hasil Rendemen
Bahan utama yang digunakan yaitu 2.200 g tiap sampel daun ketapang dan 2.100 g tiap sampel buah ketapang karena  proses  pirolisis  daun  dan  buah  ketapang  dilakukan  secara  terpisah . Bahan  tersebut  dimasukkan  ke  alat pirolisis  dengan  menggunakan  suhu  yaitu  350  ºC.  Proses  pirolisis  dilakukan  selama  kurang  lebih  8  jam  atau sampai  tidak  dihasilkan  lagi  asap  cair  yang  keluar  dari  alat  pirolisis.  Bahan  yang  telah  dipirolisis  mengalami penyusutan berat sehingga dapat dilihat persentase rendemennya yang dapat dilihat pada Tabel 1 .
Tabel 1. Hasil Pirolisis Daun dan Buah Ketapang Bahan Berat Sebelum Pirolisis Berat Setelah Pirolisis Persentase Rendemen Daun Ketapang 2.200 gram 1.329,24 gram 60,42 % Buah Ketapang 2.100 gram 748,45 gram 35,64 %
Sumber : Hasil Analisis Data, 2019

## 3.2 Hasil Uji Kualitas Biobriket

## a. Kadar Air
Parameter  kadar  air  menurut  SNI  01-6235-2000  yang  telah  ditetapkan  yaitu  maksimal  8%.  Hasil  pengujian kualitas biobriket dilihat dari kadar airnya menunjukkan nilai kadar air antara 5,7563 % - 6,3742 %. Semua nilai kandungan kadar air biobriket yang diuji telah memenuhi SNI. Gambar 2 menunjukkan bahwa biobriket dengan penambahan 15% polietilen memiliki perbedaan nilai kadar air sebesar 0,6179% lebih rendah daripada biobriket tanpa  penambahan  polietilen.  Menurut  hasil  penelitian  Faizal  (2018)  bahwa  penambahan  polietilen menyebabkan air susah meresap sehingga kadar air yang dihasilkan akan menurun. Berdasarkan hasil penelitian, nilai  kadar  air  optimum  yaitu  kadar  air  terendah  yang  terdapat  pada  biobriket  dengan  penambahan  polietilen sebesar 15% sehingga nilai kadar airnya yaitu mencapai 5,2724 %.

## b. Kadar Zat Terbang
Parameter  kadar  zat  terbang  menurut  SNI  01-6235-2000  yang  telah  ditetapkan  yaitu  maksimal  15%.  Kualitas biobriket  dilihat  dari  kadar  zat  terbangnya  menunjukkan  nilai  kadar  zat  terbang  biobriket  berkisar  antara 15,6869% - 28.2994 %. Semua nilai kandungan kadar zat terbang biobriket yang diuji tidak memenuhi SNI 01- 6235-2000. Gambar  3 menunjukkan  bahwa  penambahan  polietilen  menyebabkan  naiknya  kadar  zat  terbang. Perbedaan nilai kadar zat terbang pada biobriket tanpa polietilen dengan biobriket yang ditambahkan polietilen 15%  yaitu  sebesar  12,6125%.  Hal  ini  karena  adanya  kandungan  dari  polietilen  yang  bersifat  mudah  terbakar. Berdasarkan  hasil  penelitian,  nilai  kadar  zat  terbang  optimum  yaitu  kadar  zat  terbang  terendah  yang  terdapat pada biobriket dengan suhu 350°C tanpa penambahan polietilen dengan nilai kadar zat terbang yaitu 15,6869%.
Gambar 2. Kadar Air Sumber : Hasil Analisis Data, 2019
Gambar 3. Kadar Zat Terbang Sumber : Hasil Analisis Data, 2019

## c. Kadar Abu
Parameter  kadar  abu  menurut  SNI  01-6235-2000  yang  telah  ditetapkan  yaitu  maksimal  8%.  Kualitas  biobriket dilihat dari kadar abunya menunjukkan nilai kadar abu biobriket berkisar antara 17,5568 %  - 18,3572 %. Semua nilai  kandungan  kadar  air  biobriket  yang  diuji  tidak  memenuhi  SNI  01-6235-200. Gambar  4 menunjukkan bahwa biobriket dengan penambahan 15% polietilen memiliki perbedaan nilai kadar abu sebesar 0,8004% lebih rendah  daripada  biobriket  tanpa  penambahan  polietilen.  Hal  ini  disebabkan  karena  komposisi  biomassa  yang semakin  sedikit sehingga kadar silikanya juga sedikit,  maka abu  yang dihasilkan dari proses pembakaran akan semakin rendah. Menurut Putri (2011), kadar abu merupakan bagian yang tersisa dari hasil pembakaran, dalam hal ini abu yang dimaksud adalah abu sisa pembakaran briket. Kadar abu briket berpengaruh terhadap nilai kalor dan  nilai  kadar  karbon.  Semakin  kecil  nilai  kadar  abu  maka  semakin  tinggi  nilai  kalor  dan  kadar  karbonnya. Berdasarkan  hasil  penelitian,  nilai  kadar  abu  optimum  yaitu  kadar  abu  terendah  pada  biobriket  dengan penambahan polietilen sebesar 15% dengan nilai kadar abu yaitu 17,5568 % .

## d. Kadar Karbon Terikat
Parameter kadar karbon terikat  menurut SNI 01-6235-2000 yang telah ditetapkan  yaitu minimal 77%. Kualitas biobriket  dilihat  dari  kadar  karbon  terikatnya  menunjukkan  nilai  kadar  karbon  terikat  biobriket  berkisar  antara 48,3875 % - 59,5816 %. Semua nilai kandungan kadar karbon terikat biobriket yang diuji tidak memenuhi SNI 01-6235-2000. Gambar  5 menunjukkan  bahwa  penambahan  polietilen  menyebabkan  turunnya  kadar  karbon terikat.  Perbedaan  nilai  kadar  karobon  terikat  pada  biobriket  dengan  penambahan  polietilen  15%  dengan  nilai
kadar karobon terikat biobriket tanpa polietilen yaitu 11,1941% lebih rendah. Hal ini disebabkan karena semakin banyak rasio bahan baku plastik yang terkandung didalam briket maka zat terbangnya akan semakin tinggi dan zat karbon padat didalam briket akan semakin menurun. Berdasarkan hasil penelitian, nilai kadar karbon terikat optimum  yaitu  kadar  karbon  terikat  tertinggi  pada  biobriket  tanpa  penambahan  polietilen  dengan  nilai  kadar karbon terikat sebesar 59,5816 %.

## e. Nilai Kalor
Parameter  kadar  karbon  terikat  menurut  SNI  01-6235-2000  yang  telah  ditetapkan  yaitu  minimal  5000  kal/g. Kualitas biobriket dilihat dari nilai kalornya menunjukkan nilai kalor biobriket berkisar antara 5230,6374 kal/g - 6114,8583 kal/g. Semua nilai biobriket yang diuji telah memenuhi SNI 01-6235-2000. Gambar 6 menunjukkan bahwa  penambahan  polietilen  menyebabkan  naiknya  nilai  kalor.  Perbedaan  nilai  kalor  pada  biobriket  dengan penambahan polietilen 15% dengan nilai kalor biobriket tanpa polietilen yaitu 287,7286 kal/g lebih besar. Hal ini sesuai  dengan  hasil  penelitian  Kurniawan  (2007)  bahwa  polietilen  berfungsi  untuk  meningkatkan  nilai  kalor karena sifatnya yang dapat menurunkan kadar air. Berdasarkan hasil penelitian, nilai kalor optimum yaitu nilai kalor  tertinggi  pada  biobriket  dengan  penambahan  polietilen  15%  sehingga  didapatkan  nilai  kalor  sebesar 6114,8583 kal/g.
Gambar 4. Kadar Abu Sumber : Hasil Analisis Data, 2019
Gambar 5. Kadar Karbon Terikat Sumber : Hasil Analisis Data, 2019
Gambar 6. Nilai Kalor Sumber : Hasil Analisis Data, 2019

## IV. KESIMPULAN
1. Hasil  penelitian  yang  diperoleh  mengenai  uji  kualitas  biobriket  ketapang  dengan  SNI 01-6235-2000 tentang  Briket  Arang  Kayu  parameter  kadar  abu,  kadar  zat  terbang,  dan  kadar  karbon  terikat  belum memenuhi ketentuan SNI sedangkan parameter kadar air dan nilai kalor sudah memenuhi ketentuan SNI.
2. Variasi biobriket paling optimum yaitu biobriket ketapang dengan kadar polietilen 15% karena memiliki nilai kalor tertinggi yaitu 6114,8583 kal/g .

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  yang  setulus-tulusnya  kami  persembahkan  kepada  Direktorat  Jenderal  Pembelajaran  dan Kemahasiswaan, Kementerian Riset, Teknologi dan Pendidikan Tinggi karena penelitian ini dibiayai sepenuhnya dari dana Program Kreativitas Mahasiswa (PKM) bidang Penelitian Eksakta Tahun Anggaran 2019.

## DAFTAR PUSTAK A
Alamendah,  (2011).  Pohon  ketapang.  Diambil  dari    https://alamendah.org/2011/04/15/pohon-ketapang-atau- terminalia-catappa/
Andani,  dkk.  (2017).  Karbonisasi  cangkang  buah  ketapang  (Terminalia  catappa)  dan  aplikasinya  pada pengolahan air gambut. Diambil dari https://repository.unri.ac.id/xmlui/handle/123456789/8847
Faizal, M., Achmad, D. R., dan Irwanto, S. (2018).  Pembuatan  briket dari  campuran  limbah  plastik  LDPE dan kulit buah kapuk sebagai bahan energi alternatif. Jurnal Teknik Kimia 24(1), 12-14.
Hakim,  R.  (2000).  Analisis  kebijakan  pengelolaan  ruang  terbuka  hijau  Kota  DKI  Jakarta.  Diambil  dari https://rustam2000.wordpress.com/ruang-terbuka-hijau/
Hidayah,  Nurul.  (2014).”Briket  Cattapa”  alternatif  briket  bioarang  terbarukan  berbahan  buah  ketapang (Terminalia cattapa) yang ramah lingkungan . Pelita Vol. IX(1) , 81-89.
Hutagalung, S. C. (2017).  Pembuatan  briket  arang dengan  memanfaatkan  limbah dari  tempurung  biji ketapang (Terminalia  catappa)  dan  tempurung  biji  kemiri  (Aleurites  molucanna  L.  Willd.) .  Prosiding  Seminar Nasional Kimia 2017 , 164-169
Kurniawan,  R.,  Carlos,  H.  L.  T.,  dan  Rachmat,  M.  (2007).  Pembuatan  briket  dari  tempurung  kelapa  dengan penambahan polietilen. Bandung : Institut Teknologi Nasional. Sinar Tjipto Utomo 2007, A7-3–A7-5. Mulyadi,  dkk.  (2013).  Pemanfaatan  kulit  buah  nipah  untuk  pembuatan  briket  bioarang  sebagai  sumber  energi alternatif. Jurnal Teknologi Pertanian Vol. 14(1) , 65-72.
Nugroho, V. C. (2015). Evaluasi  ruang terbuka hijau di Kecamatan Sleman Kabupaten Sleman. Planta Tropika Journal of Agro Science 3(2), 114-121.
Putri, R. E. (2017). Studi mutu briket arang dengan bahan baku limbah biomassa . Padang : Universitas Andalas Jurnal Teknologi Pertanian 21(2), 147-151.
Yuniarti.    (2016).  Tinjauan  kinetika  reaksi  pirolisis  cangkang  biji  ketapang  untuk  menghasilkan  bahan  bakar briket  arang.    Dikutip  dari http://etd.repository.ugm.ac.id /index.php?mod=penelitian_detail&sub= PenelitianDetail&act=view&typ=html&buku_id=94359&obyek_id=4