## PEMANFAATAN KOTORAN AYAM DENGAN CAMPURAN CANGKANG KARET SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF

## Dwi Irawan
Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Metro Jl. Ki Hajar Dewantara No. 116 Kota Metro (0725) 42445-42454
Email : dwi_irawan12@yahoo.co.id

## ABSTRAK
Berdasarkan  Statistik  Energi  Indonesia  (DESDM,  2004)  cadangan  minyak  bumi  di  Indonesia  hanya  tersisa sekitar  sembilan  milyar  barel.  Apabila  energi  terus  dikonsumsi  tanpa  ditemukannya  cadangan  minyak  baru diperkirakan  cadangan  yang  dimiliki  Indonesia  akan  habis  dalam  dua  dekade  mendatang.  Mengenai  hal  ini pemerintah  sudah  membuat  peraturan  Presiden  Republik  Indonesia  nomor  5  tahun  2006  tentang  kebijakan  energi dalam hal dapat mengembangkan sumber energi alternatif untuk pengganti bahan bakar minyak. Kebijakan tersebut menekankan sumber daya yang dapat diperbaharui sebagai alternatif pengganti bahan bakar minyak. Berbagai solusi yang telah ditawarkan oleh para ilmuwan didunia untuk mengatasi ketergantungan terhadap minyak bumi, yaitu dengan  menggunakan  energi  baru  terbarukan.  Biomasa  adalah  suatu  limbah  padat  yang  bisa  di  manfaatkan  lagi sebagai bahan bakar. Biomasa meliputi limbah pertanian, perkebunan dan hutan, komponen dari indusri dan rumah tangga, salah satu pemanfaatan biomasa adalah dibuat briket. Briket adalah energi alternatif yang ramah lingkungan. Dengan perekat tepung tapioka 1 : 3 bahan baku dari briket ini mengunakan limbah  - limbah sisa produksi, baik itu rumah  tangga,  pekebunan  maupun  sampah  dari  proses  alam,  seperti  daun  –  daun  yang  gugur.  Bahan  baku pembuatan  briket  dalam  penelitian  ini  adalah  kotoran  ayam  dan  cangkang  karet.  Hasil  pengujian  briket  kotoran ayam  dan  cangkang  karet  adalah  pembuatan  briket  dengan  satu  bentuk  analisa  proksimasi  (nilai  kalor,  air,  abu, fixed karbon) dari pengujian pembakaran temperature yang baik yaitu 433 pada briket kotoran ayam dan cangkang karet  pada  perbandinganya  yaitu  40  :  60  pada  ke  16  efisiensi  pembakaran  perbandingan  paling  banyak  adalah proksimasi.

## Kata Kunci :  Kotoran Ayam, Biomassa, Briket

## PENDAHULUAN
Minyak  bumi  adalah  energi  yang  tidak dapat  diperbaharui,  tetapi  bahan  bakar  minyak masih  menjadi  pilihan  utama  sehingga  akan mengakibatkan  menipisnya  cadangan  minyak bumi  sementara  gas  bumi  dan  energi  alternatif lain  belum  di  maksimalkan  pemanfaatannya. Berdasarkan Statistik Energi Indonesia (DESDM, 2004) cadangan minyak bumi di Indonesia hanya tersisa sekitar sembilan milyar barel.
Biomasa adalah suatu limbah padat yang bisa  dimanfaatkan  lagi  sebagai  sumber  bahan bakar.  biomasa  meliputi  limbah  pertanian, perkebunan  dan  hutan,  komponen  dari  industry dan  rumah  tangga.  Energi  biomassa  dapat menjadi sumber energi alternatif pengganti bahan bakar  fosil  (minyak  bumi)  karena  beberapa sifatnya  yang  menguntungkan  yaitu  sumber energi  ini  dapat  dimanfaatkan  secara  lestari karena sifatnya yang dapat diperbaharui (renewable energi), sumber energy ini relatif baik
karena  tidak  mengandung  unsur  sulfur  sehingga tidak  menyebabkan  polusi  udara  dan  juga  dapat meningkatkan efisiensi pemanfaatan sumber daya hutan dan pertnian (Syafi’I, 2003).
Briket  adalah  energi  alternatif  yang ramah  lingkungan.  Bahan  baku  dari  briket  ini menggunakan  limbah  –  limbah  sisa  produksi, baik  itu  rumah  tangga,  perkebunan  maupun sampah  dari  proses  alam,  seperti  daun  –  daun yang  gugur.  Manfaat  briket  adalah  bisa  menjadi pengganti bahan bakar minyak untuk pembakaran dan bisa menjadi pengganti arang aktif atau arang kayu  sehingga  mengurangi  proses  penebangan hutan.

## LANDASAN TEORI Energi Terbarikan
Energi terbarukan merupakan  bentuk energi  yang  dihasilkan  dari  sumber  daya alam  seperti  angin,  matahari,  hujan,  panas bumi,  dan  air  pasang.  Energi  terbarukan
dapat diisi ulang saat sedang digunakan. Ada beberapa  keuntungan  menggunakan  jenis energi  ini,  seperti:  Energi  terbarukan  ramah lingkungan, energi jenis ini tidak menimbulkan  efek  negatif  bagi  lingkungan ketika  digunakan.  Karenanya  dengan  kita menggunakan  energi  terbarukan,  bumi  tidak tercemar  polusi.  Hal  ini  merupakan  langkah besar  dalam  mengendalikan  pemanasan global,  yang  merupakan  salah  satu  unsur yang  menyebabkan  kekeringan  lingkungan. Lingkungan  kita  juga  diselamatkan  bilama na   manusia   tidak   menambang   atau mengebor bahan  bakar  fosil. Hal ini berarti tidak  ada  masalah  seperti  tumpahan  minyak, bahan  kimia  yang  terbuang,  dan  penggalian serta  pengeboran  pada  lahan  pertanian  dan gurun.  Salah  satu  sumber  energi  terbarukan adalah  limbah,  karenanya  energi  terbarukan dapat  meminimalkan  limbah  yang  dibuang kelingkungan.  Hal  ini  tentu    saja    akan membantu    meningkatkan    kebersihan  pada lingkungan dan bumi kita.

## Briket
Briket  adalah  bahan  bakar  padat  yang dapat digunakan sebagai sumber energi terbarukan  yang  mempunyai  bentuk  tertentu. Briket  merupakan  bahan  bakar  padat  yang  dapat digunakan  sebagai  sumber    energi    alternatif yang    mempunyai    bentuk    tertentu.  Kandungan air  pada  pembriketan  antara  (10  –  20)%  berat. Ukuran  briket  bervariasi  dari  (20  –  100)  gram. Pemilihan  proses  pembriketan  tentunya  harus mengacu  pada  segmen    pasar  agar  dicapai  nilai ekonomis, teknis dan lingkungan yang optimal.
Syarat briket yang baik yaitu briket yang permukaannya  halus,  tidak  meninggalkan  bekas hitam ditelapak tangan. Selain itu, sebagai bahan bakar,  briket  juga  harus  mempunyai  kritiria sebagai berikut :
a) Mudah dinyalakan.
b) Tidak mengeluarkan asap.
c) Emisi  gas  hasil  pembakaran  tidak mengandung racun.
d) Menunjukankan  upaya  laju  pembakaran dan suhu pembakaran yang baik.
Tabel.1.  Standar  mutu  dan  karakteristik  briket untuk rumah tanggadi Indonesia. No Parameter Nilai 1. 2. 3. 4. 5. Kadar uap air Kadar zat terbang Kadar belerang Nilai kalor Kuat tekan < 7,5% (8 – 15)% < 1%
> 4000 kal/gram > 25 kg/cm²
(Sumber : Direktor Jendral Petambangan Umum,

## 1993)
Adapun    keuntungan    dari    bentuk    briket adalah  sebagai  berikut :
1. Ukuran  dapat  disesuaikan    dengan kebutuhan.
2. Porositas dapat diatur untuk memudahkan  pembakaran.
3. Mudah dipakai sebagai bahan bakar.

## Gambar 1. Briket

## Pembakaran briket
Pembakaran  adalah  konversi  klasik biomasa menjadi energi panas. Energi panas yang dihasilkan  selain  dapat  langsung  dimanfaatkan untuk  proses  panas,  juga  dapat  diubah  menjadi bentuk  energi  lain  (listrik,  mekanis)  dengan menggunakan  jalur  konversi  yang  lebih  panjang, besar  energi  yang  di  hasilkan  oleh  pembakaran suatu  bahan  bakar  tergantung  pada  (a)  jumlah karbon yang terkandung dan bentuk senyawanya, (b) sempurna atau tidaknya pembakaran tersebut, dan  (c)  terjadinya  pembakaran  habis.  Masing- masing  factor  tersebut  dijelaskan  dalam  uraian berikut:
1. Kandungan karbon.
Semakin  besar  kandungan  karbon  dalam suatu  bahan,  makin  baik  fungsi  bahan tersebut  sebagai  bahan  bakar  karena  akan menghasilkan energi yang lebih besar.
2. Pembakaran sempurna. Pembakaran  disebut  sempurna  bila  seluruh unsur  karbon  yang  bereaksi  dengan  oksigen menghasilkan  hanya  CO .  Pembakaran  yang tidak sempurna akan menghasilkan zat arang (C), gas CO, atau CO².
3. Pembakaran habis. Pembakaran bahan bakar disebut pembakaran habis  (habis  terbakar)  bila  seluruh  karbon dalam  bahan  bakar  tersebut  bereaksi  dengan oksigen.

## Efisiensi pembakaran pada kompor briket
Metode yang digunakan untuk pengujian efisisensi thermal keseluruhan untuk pembakaran  briket  pada  kompor  briket  yaitu metode  pengujian  pendidihan  air. Metode  ini dilakukan  dengan  memanaskan  degan  sejumlah air  sampai  mendidih  pada  kompor  dengan menggunakan  briket  sebagai  bahan  bakar. Volume  air  yang  diuapkan  sesudah  pembakaran diabaikan,  karena  pada  pengujian  panci  air ditutup  dengan  rapat  dan  sejumlah  bahan  bakar briket  yang  digunakan  dihitung,  sehingga efisiensi dapat dihitung sebagai berikut:
 [1]  Cpl (Tb – Ta)    [2]
Dimana : ηth  = Efisiensi sistem pembakaran briket pada kompor briket (%) Qm   = Energi yang berguna yang diserap oleh air (kj) Mn   = Massa air (kg)
Cpl   = Kalor spesifik air (kj/kg )
HHV= Nilai kalor atas briket (kj/kg ) m      = Massa briket yang dipakai selama pendiginan air (kg/menit) Ta    = Temperatur awal air ( ) Tb   = Temperatur akhir air ( )

## METODELOGI PENELITIAN Bahan yang digunakan
Bahan yang dibutuhkan untuk melaksanakan penelitian ini dapat dibagi menjadi beberapa bagian sebagai berikut :
A. Bahan  baku  arang  briket  yang  digunakan adalah kotoran ayam dan cangkang biji karet.
Gambar 2. Bahan Baku Kotoran Ayam

## Gambar 3. Bahan Baku Cangkang Karet
Peralatan yang digunakan
a. Alat cetak briket
b. Timbangan
c. Mesin pres briket
d. Alat uji tekan
e. Termokopel
f. Ayakan
g. Panci
h. Kompor Pembakaran briket
i. unit alat pengarangan

## Prosedur Penelitian.
A. Proses  Persiapan  Pembuatan  Briket  Arang Limbah  Kotoran  Ayam  dan  Cangkang Karet .
1. Mempersiapkan  bahan  Limbah  Kotoran Ayam dan cangkang karet.
2. Limbah  Kotoran  Ayam  dan  Cangkang karet dibersihkan.
3. Limbah  Kotoran  Ayam  dan  Cangkang karet dikeringkan dibawah sinar matahari sampai  kelihatan  kering  pada  kondisi terpisah.
4. Masing-masing  Limbah  Kotoran  Ayam dan  Cangkang  karet  dimasukkan    ke dalam tabung pembakaran, tabung dalam keadaan  ditutup  atau  terkunci  kemudian tabung  pembakaran  dibolak-balik  pada saat  pembakaran  agar  hasilnya  rata. Dengan  baik.  Selama  2  -  3  jam,  begitu juga halnya dengan cangkang karet.
5. Menunggu hasil pembakaran selama 2 - 3 jam  sampai  semua  bahan  baku  menjadi arang yang sempurna atau bagus.
6. Setelah  semua  bahan  dibakar  didalam tabung pembakaran, semua bahan dikeluarkan  dari  tabung,  dipindahkan kemudian  digiling  sampai    halus  dan diayak siap cetak.
B. Proses  Pencetakan  Briket  Limbah  Kotoran Ayam dan Cangkang Karet.
a. Campurkan  adonan  perekat  dengan Limbah  Kotoran  Ayam  dan  cangkang karet sampai merata degan campuran 3:1.
b. Masukan  adonan  ke  dalam  alat  cetak yang    bentuk  cetakan  yaitu  selinder berlubang.
c. Keluarkan  hasil  cetakan  briket  dan  lama penimbangan  mendapatkan berat briket.
d. Kemudian  lakukan  proses  pengeringan selama 3 - 4 hari dibawah sinar matahari.
e. Selanjutnya timbang kembali briket yang dikeringkan  untuk    mendapatkan  berat akhir briket.
Gambar 4. Briket setelah jadi

## Proses Pengujian Briket
1. Siapkan tungku briket
2. Siapkan  panci  dengan  air  1  liter didalamnya
3. Letakkan briket didalam tungku
4. Hidupkan api briket untuk memasak air
5. Hitung  waktu  pendidihan  dan  ukur temperatur bara briket
6. Lakukan  hal  yang  sama  untuk  semua jenis briket.
7. Bandingkan hasil dari kedua briket

## HASIL DAN PERHITUNGAN
Tabel  2.  Pengujian  Pembakaran  briket  Kotoran Ayam dan Cangkang Karet dengan perbandingan 50 : 50.
Lama Pembakaran (Menit) Temperatur Api (°C) Air (°C) 0 70 30 2 86 46 4 98 57 6 111 66 8 123 75 10 146 84 12 200 86 14 225 93 16 265 97 18 300 100 20 323 30 22 346 64 24 368 70 26 401 78 28 433 88 30 412 97 32 400 100 34 361 30 36 312 50 38 256 45
Tabel  3.  Pengujian  Pembakaran  Briket  Kotoran Ayam dan Cangkang Karet Dengan Perbandingan  60 : 40 Waktu Pembakaran Menit Temperatur Api (°C) Air (°C) 0. 70 30 2 88 48 4 100 59 6 112 68 8 125 77 10 148 86 12 202 95 14 227 99 16 267 100 18 302 30 20 325 66 22 348 72 24 370 80 26 403 90 28 436 100 30 410 30 32 398 55 34 372 50 36 342 45
Tabel  4.  Pengujian  Pembakaran  briket  Kotoran Ayam dan Cangkang Karet dengan perbandingan
60 : 40 Waktu Pembakaran Menit Temperatur Api °C Air °C 0 70 30 2 85 42 4 97 50 6 110 56 8 122 67 10 145 72 12 199 79 14 224 83 16 264 87 18 229 98 20 322 100
22 345 30 24 367 66 26 400 72 27 432 80 28 411 90 30 388 99 32 351 100 34 322 30 Grafik Pembakaran Kotoran Ayam dan
Cangkang Karet Dengan Perbandingan 50 : 50.
Gambar 5. Grafik perngujian Pembakaran Briket Kotoran Ayam dan Cangkang Karet Dengan perbandingan 50 : 50.
Pada  Gambar  5.  Grafik  ini  menunjukan  proses pembakaran  pada  waktu  nol  menit  pertama  suhu air mencapai  30°C dan suhu api mencapai 70°C, pada  pendidihan  pertama  suhu  air  mencapai 100°C  pada  waktu  ke  18  sedangkang  suhu  api mencapai  300°C  ketika  api  mencapai  ketinggian 433°C  api  akan  menurun  mencapai  256°C  dan suhu air nurun sampai 45°C pada waktu ke 38
70 86 98 111 123 146 200 225 265 300 323 346 368 401 433 412 400 361 312 256 30 46 57 66 75 84 86 93 97 100
30 64 70 78 88 99 100
30 50 45 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0 2 4 6 8 101214161820222426283032343638 Api Air Waktu (menit) Suhu (° C)
Gambar. 6. Grafik Pengujian Pembakaran Briket Kotoran Ayam dan Cngkang Karet Dengan Perbandingan 40 : 60
Pada  Gambar.  6.  Grafik  ini  menunjukan proses  pembakaran  pada  waktu  nol  menit pertama  suhu  air  mencapai    30°C  dan  suhu  api mencapai  70°C,  pada  pendidihan  air  pertama suhu  air  mencapai  100°C  pada  waktu  ke  18 sedangkang  suhu  api  mencapai 302°C  ketika  api mencapai  ketinggian  436°C  suhu  air  mencapai 90°C pada waktu ke 28 menit
Gambar. 7. Grafik Pengujian Pembakaran Briket Kotoran Ayam dan Cangkang Karet Dengan Perbandingan 60 : 40
Pada  Gambar.  7.  Grafik  ini  menunjukan proses  pembakaran  pada  waktu  nol  menit pertama  suhu  air  mencapai    30°C  dan  suhu  api mencapai  70°C,  pada  waktu  pendidihn  pertama suhu  air  mencapai  100°C  dan  api  mencapai  322 pada  waktu  ke  20  menit,  pada  saat  api  naik mencapai  suhu  432°C  suhu  air  mencapai  80°C pada waktu ke 28 menit.

## PERHITUNGAN EFISIENSI
Massa  Briket  Yang  Terpakai  Dalam  11 Briket  Adalah  0,260  kg.  Dengan  Perbandingan 50 : 50.
ηth = ηth = (     )          (     )
ηth = (      )               (      )
ηth = ηth = 20,58%
Massa  Briket  Yang  Terpakai  Dalam  11 Briket  Adalah  0,260  kg.  Dengan  Perbandingan 60 : 40.
ηth =
ηth = (     )          (     )
ηth =
(      )               (      )
ηth = ηth = 20,55%
Massa  Briket  Yang  Terpakai  Dalam  11 Briket  Adalah  0,260  kg.  Dengan  Perbandingan 40: 60
ηth =
ηth = (     )          (     )
ηth = (      )               (      )
ηth = ηth = 2,61%

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  kesimpulan  yang  telah dilakukan  maka  dapat  diambil  kesimpulan sebagai berikut:
1. Briket  arang  limbah  cangkang  karet  dan kotorn  ayam  yang  telah  dibuat  berbentuk silider  pejal  dengan  perekat  (tepung  tapioka) dengan diameter 35,30 mm sedangkan tinggi briket 70 mm.
2. Hasil  analisia  proksimasi  sifat  termal  maka briket  diperoleh  nilai  kalor  3034,1  kal/gram,
70 88 100 112 125 148 202 227 267 302 325 348 370 403 436 410 398 372 342 30 48 59 66 77 86 88 95 90 100 30 66 72 80 90 99 100 30 55 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 Api Air Waktu menit Suhu (°C) 70 85 97 110 122 145 199 224 264 299 322 345 367 400 432 411 388 351 322 30 42 50 56 67 72 79 83 87 98 100 30 66 72 80 90 100 30 50 0 100 200 300 400 500 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 Api Air Waktu menit Suhu (°C)
kadar air (moisture) 3,214%, kadar abu (ash) 30,662% sedangkan untuk  fixed karbon (FC)
51,918%.
3. Hasil  efisiensi  pembakaran  briket  pada percobaan
pendidihan
air dengan
mengunakan kompor briket sederhana 50 : 50 adalah  20,58%  dan  40  :  60  adalah  20,55% sedangkan 40 : 60 adalah 2,61%
4. Berdasarkan    hasil    uji  pembakaran  briket cangkang  karet  dan  kotoran  ayam  yang  kita dapat  bisa  digunakan  sebagai  bahan  bakar alternatif.
5. Dari  hasil  analisa  proksimasi  maka  briket cangkang karet dan kotoran ayam yang sudah dapat,  memenuhi  standar  mutu  briket  untuk skala  rumah  tangga  adalah  kadar  air (moisture), kadar abu (ash) sedangkang untuk nilai  kalor  (HHV)  belum  dapat  memenuhi standar briket rumah tangga.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Agustina,  2006.  Peran  Sektor  Limbah Produksi  Bio  –  Ful  Sebagai  Bahan Alternatif.
2. Derektorat  Jendral  Perternakan  1999.  Buku
Statistik Perternakan. Departemen Perteneken  dan  Asosiasi  Obat  Hewan Indonesia (ASOHI) Jakarta.
3. Derektoran  Jendral  Perternakan  Umum 1993. Pedoman Pembuatan dan Pemanfaatan Baku  Bara.  dan  Kementrian  Energi  dan Sumber Daya Meneral
4. Hendra,  D.  1999.  Bahan  Baku  Pembuatan Arang  dan  Briket  Arang.  Litbang  Hutan. Gunung Batu. Bogor.
5. INDONESIA  outlook  &  Statik  2000,  PSE- UL, Jakarta.
6. Syafi’i,  W.,  2003.  Hutan  Sumber  Energi Massa  depan.  www.  kompas.  co.id.  harian kompas. Diakses 15 April 2003.
7. Sulistyanto, A., 2006. Karakteristik Pembakaran  Biobriket  Campuran  Batu  Bara dan Srabut Kelapa. Unifersitas Muhammadiah, Surakarta.
8. Santoso,  D.  2010.  Studi  Variasi  Komposisi Bahan  Penyusun  Briket  Dari  Kotoran  Sapi Dan Limbah Pertanian.
9. Tugas  Akhir  Erikson  Sinurat  (2012)  Studi Pemanfaatan  Briket  Kuit  Jambu  Mete  dan Tongkol Jagung Sebagai bahan Alternatif.