## Civronlit

## Biobriket Dari Limbah Abu Batu Bara Sisa Pembakaran PLTU Dan Serbuk Penggergajian Kayu dengan Perekat Kertas Bekas

## Myson
Fakultas Teknik Universitas Batanghari Jambi Correspondence email: myson@unbari.ac.id
Abstrak. Penelitian ini bertujuan untuk mengurangi limbah dan mengolahnya menjadi  briket sehingga menghasilkan energi yang bisa  dimanfaatkan  oleh  masyarakat  banyak. Bottom  ash dari  sisa  pembakaran  batu  bara  untuk  PLTU,  kertas  bekas  dari perkantoran dan Pendidikan serta serbuk penggergajian kayu di sepanjang pinggiran sungai Batanghari khusunya di seberang kota Jambi  merupakan  limbah  yang  akan  dimanfaatkan.  Tiga  komposisi  awal  ditentukan  untuk  mendapatkan  kalori  yang  dihasilkan dari briket yang dibuat. Dari hasil uji laboratorium diperoleh nilai kalor dalam rentang 2500 hingga 2800 kkal/kg. Hasil ini belum memuaskan  dan  masih  perlu  perubahan  komposisi  antara  serbuk  gergaji,  abu  batu  bara  dan  kertas  bekas  agar  didapatkan  nilai kalor yang sesuai dengan nilai kalor yang dihasilkan gas lpg.

## Kata Kunci : Biobriket, limbah, panas
Abstract. This research aims to reduce waste and process it into briquettes so that it produces energy that can be utilized by many people. Bottom ash from the rest of coal burning for PLTU, used paper from offices and education  activities and sawdust along the banks of the Batanghari river, especially across the city of Jambi, are waste that will be utilized. The three initial compositions are  determined  to  obtain  the  calories  produced  from  the  briquettes  made.  From  the  laboratory  test  results,  it  is  obtained  that heating  values  are  in  the  range  of  2500  to  2800  kcal  /  kg.  These  results  are  not  satisfactory  and  still  need  to  change  the composition between sawdust, coal ash and waste paper in order to obtain a calorific value that corresponds to the calorific value produced by LPG gas.

## Keywords: Biobriquette, waste, heat

## PENDAHULUAN
Dalam  kehidupan  masyarakat  modern  seperti  saat  ini  peran  bahan  bakar  minyak  dan  gas  menjadi  sangat penting.  Minyak  dan  gas  saat  ini  merupakan  kebutuhan  pokok  bagi  masyarakat  Desa  maupun  Kota.  Untuk  sebagian besar  rumah  tangga  maupun  sebagian  pengusaha  di  Indonesia  minyak  dan  gas  menjadi  kebutuhan  utama.  Karena begitu pentingnya, maka minyak dan gas diatur oleh pemerintah. Walaupun pemerintah sampai saat terus memberikan subsidi untuk lpg 3 kg, namun hal ini merupakan suatu hal yang harus di atasi, karena subsidi pertanda ketidak sehatan ekonomi masyarakat.
Disisi  lain,  saat  ini  di  sepanjang  aliran  sungai  Batanghari  masih  banyak  dijumpai  tempat  penggergajian  kayu yang  menghasilkan  limbah  utama  berupa  serbuk  gergajian.  Serbuk  gergajian  dalam  kondisi  kering  sangat  bisa terbakar.  Saat  ini  serbuk  gergajian  tidaklah  banyak  diupayakan  untuk  mengatasi  kebutuhan  bahan  bakar  walau diketahui bahwa kayu merupakan salah satu bahan yang dapat dibakar.
Saat ini pemerintah terus menambah pembangkit listrik untuk memenuhi kebutuhan energy listrik masyarakat, industri  dan  transportasi.  Transportasi  masa  depan  akan  memilih  listrik  sebagai  energi  utama  untuk  menggerakkan kendaraan,  dan  ini  akan  menjadi  trend  dunia  tranportasi.  Karena  kebutuhan  listrik  yang  sangat  besar  tersebut  maka limbah  yang  dihasilkan  juga  sangat  banyak.  Pembangkit  listrik  tenaga  uap  (PLTU)  membutuhkan  batubara  sebagai bahan bakarnya. Limbah yang akan dihasilkan berupa fly ash dan bottom ash . Menurut peraturan pemerintah fly ash ini harus ditangkap dan bahwa saat ini fly ash dan bottom ash merupakan limbah B3. Dan saat ini fly ash dan bottom ash juga cukup banyak di hasilkan di provinsi Jambi ini, karena ada beberapa PLTU yang telah beroperasi di provinsi Jambi.
Dari limbah di atas sebenarnya dapat di jadikan solusi untuk mengatasi kebutuhan masyarakat dan mengurangi subsidi  pemerintah  pada  bahan  bakar  untuk  masyarakat.  Memang  hal  ini  akan  menghadapi  kesulitan  tersendiri  yang diakibatkan oleh adanya kebijakan limbah B3. Solusi itu berupa briket bio yang akan menggantikan penggunaan lpg dimasyarakat maupun industri.
Salah satu tujuan penelitian ini adalah untuk mengubah limbah menjadi energi. Diupayakan hasil dari penelitian ini dapat menghasilkan produk yang berupa briket yang dapat dimanfaatkan oleh masyarakat.

## Serbuk Pengergajian
Dari data statistik provinsi jambi tahun 2017 produksi kayu  gelondongan  provinsi Jambi mencapai  27.802 m3 dan  dari  kayu  gelondongan  tersebut  menghasilkan  kayu  gergajian  sebanyak  22.058  m3.  Selisih  antara  kayu
Myson, Biobriket Dari Limbah Abu Batu Bara Sisa Pembakaran PLTU Dan Serbuk Penggergajian Kayu dengan Perekat Kertas Bekas
gelondongan dan produksi kayu gergajian merupakan limbah yang jumlahnya mencapai 5.744 m3.  Jika 40% dari sisa gergajian  adalah  serbuk,  maka  akan  dihasilkan  2.297  m3  serbuk  gergajian  dalam  satu  tahun.  Hal  ini  tidak  bisa dibiarkan  terus  karena  limbah  ini  akan  terus  menumpuk  dan  menggunung  yang  pada  akhirnya  akan  mengganggu kehidupan masyarakat sekitar.

## Bottom Ash
Proses pembakaran batubara selain menghasilkan panas, juga menghasilkan limbah berupa fly ash dan bottom ash . Saat ini fly ash wajib di kelola sehingga tidak mencemari lingkungan. Sedangkan bottom ash yang ukuranya lebih besar  dari  butiran fly  ash tertinggal  di  dasar  atau  bawah  tungku  pembakaran.  Bottom  ash  jumlahnya  tidak  banyak, namun apabila dibiarkan di lingkungan, bisa mencemari lingkungan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa secara fisik bottom  ash dari  reaktor  gasifikasi  Palimanan  dapat  diklasifikasikan  menjadi  dua  jenis,  yaitu bottom  ash  dry dan bottom ash slag . Secara  kimia, komposisi abunya didominasi oleh  SiO 2 dan Al 2 O 3 yang  bisa dikaitkan dengan  sifat pozzolan.  Hasil  analisis  proksimat  menunjukkan  bahwa fixed  carbon dari ash  dry lebih  tinggi  yaitu  27,61  %  (  nilai kalori 3131 kal/gram) sedangkan ash slag sebesar 0,74 % (nilai kalori 63,4 kal/gram).

## Limbah kertas
Sampai  saat  ini  limbah  kertas  masih  banyak  dijumpai.  Hal  ini  dikarenakan  masih  banyaknya  kantor  dan lembaga  pendidikan  yang  masih  menggunakan  kertas  sebagai  pembuatan  dokumen  dan  yang  lain-lainnya.  Program paperless ternyata masih sedikit diterapkan, khususnya di provinsi Jambi.
Sebenarnya  pemerintah  telah  menuangkan  program  ini  dalam  beberapa  undang-undang  yaitu  pada  undang- undang no 14 tahun 2008 tentang keterbukaan informasi publik dimana pada pasal 2 ayat 1 di sebutkan bahwa setiap informasi  publik  bersifat  terbuka  dan  dapat  diakses  oleh  pengguna  informasi  publik.  Kemudian  pada  pasal  7  di sebutkan bahwa badan publik menyediakan informasi publik secara akurat, benar dan tidak menyesatkan. Selanjutnya  dalam  undang-undang  no  25  tahun  2009  tentang  pelayanan  publik  di  pasal  23  disebutkan  dalam  rangka pemberian informasi atas penyelenggaraan publik perlu diselenggarakan sistim informasi yang bersifat nasional.
Dalam  undang-undang  no  11  tahun  2008  tentang  informasi  dan  transaksi  elektronik  (ITE)  dijelaskan  bahwa dokumen  elektronik  adalah  semua  informasi  elektronik  yang  dibuat,  diteruskan,  dikirim  dan  diterima  kemudian disimpan  dalam  bentuk  analog,  digital,  elektromagnetik,  optikal  atau  sejenisnya  yang  dapat  dilihat  atau  ditampilkan atau di dengar melalui komputer. Ini merupakan dokumen yang diakui negara.
Untuk menjalankan undang-undang tersebut diatas hanya dapat dilakukan dengan sistim dokumen online yang artinya tidak menggunakan kertas atau paperless .

## Energi Kalor Pembakaran
Kalor  merupakan  panas  yang  bisa  berpindah  dari  benda yang  memiliki  kelebihan  kalor  menuju  benda  yang kekurangan kalor. Kalor biasanya dinyatakan dalam suhu. Dalam satuan internasional, kalor dinyatakan dengan Joule. Satuan  lainnya  dinyatakan  dengan  kalori.  1  kalori  didefinisikan  sebagai  banyaknya  kalor  yang  diperlukan  untuk menaikan temperature air sebanyak 1 kg air sebesar 1⁰C.
Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diserap atau diperlukan oleh 1 gram zat untuk menaikkan suhu sebesar 1⁰C. Kalor jenis juga diartikan sebagai kemampuan suatu benda untuk melepas atau menerima kalor. Masing-masing benda mempunyai kalor jenis yang berbeda-beda. Satuan kalor jenis ialah J/kg⁰C.

## Analisa Kualitas Batu Bara
Harga  batu  bara  sangat  tergantung  pada  kualitas,  semakin  baik  kualitas  maka  akan  semakin  tinggi  pula harganya.  Itulah  sebabnya  kualitas  batu  bara  yang  telah  ada  harus  selalu  dijaga  agar  tidak  terjadinya  perbedaan kualitas terhadap kontrak yang telah disepakati dengan pembeli.
Kualitas  batu  bara  terdiri  dari  beberapa  parameter,  yaitu Total  Moisture (TM), Inherent  Moisture (IM), Fixed Carbon (FC), Ash , Volatile  Matter (VM), Total  Sulfur (TS)  dan Calorie  Value (CV).  Pada  umumnya,  terdapat  dua metode analisa yang digunakan untuk mengetahui kualitas batu bara yaitu air-dried based (adb) dan as received (ar). Analisa air-dried  base (adb)  adalah  analisa  contoh  batu  bara  yang  dilakukan  dalam  keadaan  kelembaban  udara sekitarnya.  Contoh  batu  bara  akan  didiamkan  beberapa  waktu  sehingga  kandungan moisture berkurang.  Sedangkan analisa as receivied (ar)  adalah analisa contoh batu bara yang langsung dilakukan ketika contoh tersebut diterima di laboratorium  sehingga  kandungan moisture saat  pengambilan  contoh  batu  bara  sangat  berpengaruh  terhadap  nilai kualitas.
Perbedaan mendasar pada kedua analisa ini dipengaruhi oleh Total Moisture (TM). Kandungan TM yang tinggi dapat  menurunkan  kualitas  batu  bara,  terutama  pada  nilai Calorie  Value (CV).  Apabila  nilai  TM  meningkat  secara otomatis maka nilai kalori pun akan turun, sebaliknya apabila  TM dapat dijaga  atau diturunkan maka nilai CV akan relative stabil bahkan akan meningkat.
Myson, Biobriket Dari Limbah Abu Batu Bara Sisa Pembakaran PLTU Dan Serbuk Penggergajian Kayu dengan Perekat Kertas Bekas

## METODE
Penelitian  ini  menggunakan  metode  eksperimen.  Pembuatan  briket  dari  kedua  bahan  limbah  tersebut  dengan menambah  ketas  bekas  sebagai  campuran  tambahan  dan  juga  sebagai  perekat.  Briket  ini  akan  dibuat  dengan komposisi yang direncanakan, dengan memperhitungkan nilai bakar yang  akan didapat.  Sebelumnya  telah dilakukan analisa  ketersediaan  terhadap  bahan  baku  pembuatan  briket  dan  setelah  briket  siap  untuk  dibakar  maka  dilakukan pengujian  dengan  menggunakan bomb  calorimeter .  Data  yang  didapat  merupakan  data  primer  yang  akan  dianalisa untuk melihat sejauh mana efektifitas briket ini jika digunakan sebagai bahan bakar di rumah tangga. Desain rencana pembuatan biobriket berbentuk silinder ini dengan membuat komposisi bahan pembentuk biobriket tersebut.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada saat penimbangan didapatkan data awal dari masing-masing bahan baku pembuatan biobriket ini per 200 ml. Untuk bottom ash 155 grm/200 ml dan untuk sawdust adalah 40 grm/200 ml.
Setelah dilakukan pengambilan data untuk pembuatan biobriket ini dengan komposisi yang direncanakan didapat data sebagai berikut :
Tabel 1 . Komposisi Jumlah Sampel Komposisi Bottom ash Saw dust Pulp Ket 1 15 % 35 % 50 % 5 sampel 2 15 % 30 % 55 % 5 sampel 3 10 % 30 % 60 % 5 sampel
Dari campuran tersebut setelah ditekan, didapatkan berat basah masing-masing komposisi.
Tabel 2 . Berat Basah biobriket Komposisi Berat Basah (grm) 1 125 125 125 140 140 2 120 120 120 120 120 3 120 120 120 120 105
Setelah dilakukan pengeringan dengan  cara di jemur di bawah terik sinar matahari selama lebih kurang 3 hari maka didapatkan berat kering seperti pada table 3 dibawah ini.
Tabel 3 . Berat Kering biobriket Komposisi Berat Kering (grm) 1 50 65 65 65 65 2 65 65 65 65 65 3 65 65 65 65 45
Dari  proses  pengeringan  dijemur  dibawah  terik  sinar  matahari  selama  3  hari  menghasilkan  biobriket  kering yang sangat baik.
Dari  Analisa  yang  dilakukan  pada  Lembaga  uji  yang  tersertifikasi  Sucofindo  cabang  Jambi  dengan menggunakan bomb calorimeter didapatkan data sebagai berikut.
Tabel 5 . Hasil Analisa Laboratorium (PT. Sucofindo)
Sample Weight Report AR ADB AR DB kg ADL RM TM IM TS CV TS CV TS CV % % % % % Kcal/kg % Kcal/kg % Kcal/kg 1 0,31 3,33 2,50 8,83 4,72 0,12 2161 0,12 2136 0,13 2268 2 0,29 3,57 2,07 5,64 4,32 0,12 2187 0,12 2156 0,12 2285 3 0,26 4,00 2,27 6,27 4,66 0,13 2464 0,13 2423 0,14 2585

## As Received (AR)
Dari  hasil  Analisa  yang  dilakukan  oleh  sucofindo  didapatkan  hasil  bahwa  AR  ( as  received )  untuk  sampel  1 memiliki  TM  ( total  moisture )  yang  masih  tinggi  yaitu  berkisar  8,83  %  dan  nilai  kalor  yang  didapat  adalah  sebesar 2136  Kcal/kg.  Hal  ini  menunjukan  bahwa  untuk  sampel  1  pada  saat  akan  diuji  tanpa  perlakuan  menunjukan  masih memiliki kandungan air yang cukup tinggi sebesar 8,83%, sehingga nilai kalornya hanya sebesar 2136 Kcal/kg dengan kandungan sulfur sebesar 0,12%.
Myson, Biobriket Dari Limbah Abu Batu Bara Sisa Pembakaran PLTU Dan Serbuk Penggergajian Kayu dengan Perekat Kertas Bekas
Untuk  sampel  2  ternyata  juga  memiliki  kandungan  air  yang  masih  tinggi  yaitu  5,64%.  Sampel  2  ini  memiliki TM  yang  lebih  rendah  dari  sampel  1.  Untuk  nilai  kalornya  adalah  2156  Kcal/kg,  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan sampel 1dengan kandungan sulfurnya sebesar 0,12%.
Untuk  sampel  3  dengan  komposisi  yang  telah  ditetapkan  ternyata  mengalami  peningkatan  nilai  kandungan airnya dibandingkan dengan sampel 2 namun tetap lebih rendah dari sampel 1.  Nilai Total moisture pada sampel 3 ini adalah sebesar 6,27% dan nilai kalori sebesar 2423 Kcal/kg dengan kandungan sufur sebesar 0,13%.

## Air-Dried Base (ADB)
Uji sampel pada kondisi air-dried base (ADB) dimana sampel mengalami perlakuan yaitu di diamkan beberapa saat  pada  kondisi  ruang  uji  yang  di  standarkan.  Hasil  uji  air-dried  base  untuk  sampel  1  didapatkan  inhernt  moisture (IM)  yaitu  kandungan  air  yang  masih  terdapat  pada  briket  tersebut  sebesar  4,72%  dengan  nilai  kalori  sebesar  2268 Kcal/kg. Sedangkan sulfur yang terkandung sebesar 0,13%.
Untuk  sampel  2 inherent  moisture adalah  sebesar  4,32%  dan  nilai  kalori  sebesar  2285  Kcal/kg  dengan kandungan sulfur sebesar 0,12%
Untuk  sampel  3 inherent  moisture yang  terkandung  adalah  sebesar  4,66%  dengan  nilai  kalori  sebesar  2585 Kcal/kg.

## SIMPULAN
Dari  hasil  uji  yang  diperoleh  dapat  disimpulkan  bahwa  biobriket  ini  masih  rendah  nilai  kalornya.  Ini  dapat dilihat dari setiap komposisi sampel tidak ada yang melebihi nilai kalor dari kayu bakar berkisar 3500 Kcal/kg. Pemanfaatan biobriket ini dapat mengurangi limbah bottom ash berkisar antara 10% hingga 15% sedangkan saw du st dapat dikurangi 30% hingga 35%. Sedangkan limbah kertas bekas dapat dikurangi hingga 50% hingga 60%.
Bahwa inhrent moisture merupakan komponen yang akan menurunkan nilai  kalori dari biobriket, makin besar persentasenya maka makin besar pula tingkat penurunanya.
Terdapat kandungan  sulfur sebesar 0,12% hingga 0,13% pada saat as  received dan 0,12% hingga 0,14% pada air-dried  base .  Sulfur  ini  berasal  dari bottom  ash yang  dihasilkan  dari  pembakaran  batu  bara  lokal  yang  digunakan PLTU tempat bottom ash berasal.

## DAFTAR PUSTAKA
Aji, Setyo.B dan Anjar. 2009. The Role Of a Coal Gasification Fly Ash as Clay Addive in Building Ceramic. Journal of the European Ceramic Sosiety 26 (2006) 3783-3787.
Hasan Basri, Dr.Ir, 2007, ‘ Teknik Kogenerasi (bahan kuliah), PPs Unsri, Palembang. Moran,  J  Michael  &  Shapiri  N  Howard,1999,” Fundamental  Engineering  Thermodynamics ”,  fourth  edition,  Jhon Wiley
Nelly, Komang Sundari 2010. Pengaruh Perlakuan Suhu Bakar Pada Massa Bodi Keramik Stone Kode BL 1 Terhadap Parameter Penyusutan dan Peresapan Air. Bali: Skripsi.
Prayitno, Dody. Teknologi Rekayasa Material. Jakarta: 2010 Reynold, C William & Perkins C Henry, 1977,”Termodinamika Teknik”, Alih Bahasa Filino Harahap, 1982, Erlangga Roger Kinsky M.Eng,Sc.,B.E.,B.Sc, ‘ Applied Heat’, An Introduction to thermodynamics, Second edition. Sheth,  P.N  and Babu, B.V.2006.”Kinetic  Modeling  of  the  Pyrolysis  of Biomass,  Procedings  of  National  Conference on Environmental Conservation”, 453-458
Suasmoro, Dr. 2000. Fisika Keramik. Surabaya. Jurusan Fisika FMIPA ITS.
Subiyanto,  Hari  Subowo.  2003.  Pengaruh  Temperatur  Sintering  terhadap  Sifat  Mekanik  Keramik  Insulator  Listrik.
Surabaya: ITS.
Surdia, Tata dan Kenji Chijiwa. Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta: Pradya Paramita, 2006. Teodora Deac, Tutunaru, L.F, Ferenc Gaspar.,2016,”Environmental Impact of Sawdust Briquettes Use- Experimental Approach”.Technical University of Cluj-Napoca. Faculty of Mechanical Engineering: Romania.
Van Vlack, Lawrence. H. 2004. Elemen – Elemen Ilmu Dan Rekayasa Material. Jakarta: Erlangga Adrian Bejan, 1988,
‘ Advanced Engineering Thermodynamics’ , Jhon Wiley&son.Inc Zul  Fahmi  1,  Rr.  Harminuke  Eko  Handayani  2,  Syarifudin,” PENGARUH  PENGGUNAAN BOTTOM  ASH  DRY DAN SLAG LIMBAH  GASIFIKASI  BATUBARA  PADA  PEMBUATAN  BATAKO  TERHADAP  KUAT TEKAN”, JP Vol.1 No.2 Februari 2017 ISSN 2549-1008