## KINETIKA REAKSI PEMBAKARAN BIOBRIKET CAMPURAN BATUBARA DENGAN BIOMASSA

## Rismul Trianto Salawali, Ibnu Munzir Zainuddin, Mandasini, Syamsuddin Yani
Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Muslim Indonesia, Jl. Urip Sumoharjo Km.05 Kota Makassar
Email : rismulsalawali25@gmail.com , imunzir6@gmail.com , syamsuddin.yani@umi.ac.id , mdsini56@yahoo.com

## INTISARI
Briket   adalah  bahan   bakar  padat,   maka didalam    penyalaannya   memerlukan   waktu  sedikit  lebih lama dibandingkan  dengan  bahan  bakar  cair  dan  gas.  Reaksi  pembakaran  dari  bahan  bakar  padat  berupa  arang karbon  dengan oksigen pada permukaan partikel akan menghasilkan karbon monoksida dan karbon dioksida. Sebelumnya  ditimbang  massa  biobriket,  biobriket  yang  telah  jadi  dimasukkan  kedalam  Reaktor,  temperatur diset  masing-masing  campuran  briket  pada  suhu  300°C  sampai  350°C  dan  regulator  dinyalakan,  setelah temperature  tercapai  maka  laju  alir  dialirkan  dari  tabung  oksigen  menuju  Reaktor  sebanyak  1  liter/menit. Kemudian dari hasil pembakaran yang terjadi didalam reaktor terjadi reaksi dimana C + O 2 → CO 2 + H 2 O yang kemudian  akan  diteruskan  menuju  Kondensor,  pada  proses  kondensasi  dihasilkan  berupa  kondensat  yang dianggap H 2 O yang keluar dan gas yang akan menekan pada tangki penampung yang beisi air sehingga akan keluar air menuju penampungan gelas ukur, air yang keluar dianggap sebagai CO 2 , dicatat ketinggian volume kondensat  dan  gas  selang  waktu  10  menit  sampai  60  menit,  setelah  itu  ditimbang  massa  briket  setelah pembakaran,  prosedur  ini  diulangi  untuk  campuran  biobriket  lainnya.  Berdasarkan  hasil  penelitian  dapat disimpulkan bahwa temperatur optimum dalam proses pembakaran yaitu 300°C dengan nilai konstanta reaksi pada  campuran  batubara  dengan  biomassa  kulit  durian  14647.13/menit,  tempurung  kelapa  14400.24/menit, serbuk gergaji 15244.90/menit.
Kata kunci : Kinetika Reaksi, Biobriket, Biomassa

## ABSTRAK
Briquettes  are  solid  fuels,  so  in  the  ignition  it  takes  a  little  longer  time  compared  to  liquid  and  gas  fuels.  The  fuel combustion  reaction  in  the  form  of  carbon  charcoal  with  oxygen  on  the  surface  of  the  particles  will  produce  carbon monoxide and carbon dioxide. Previously weighed the mass of biobriquette, biobriquette that has been entered into the reactor, the temperature dise each mixture of briquettes at a temperature of 300°C to 350°C and regulator switched on, after the temperature reached the flow of flowing flow from the oxygen cylinder to the reactor of 1 liter/minute. Then from the combustion that occurs inside the reactor occurs a reaction where  C + O 2 → CO 2 + H 2 O which then will be forwarded to condensor, the condensation process is produced in the form of a condensate which is H 2 O out and gas that will  presson  the  water  container  tank  so  that  the  water  will  go  out  to  storage  of  measuring  cups,  the  exit  water  is considered as CO 2, recorded the height of the condensate volume and the gas interval of 10 minutes to 60 minutes, after which weigh the mass of briquettes after burning, this procedure is repeated for other biobriquette mixtures. Based on the research result, it can be concluded that optimum temperature in combustion process is 300°C with reaction constant value  on  coal  mixture  with  skin  biomass  durian  14647.13/minute,  coconut  shell  14400.24/minute,  sawdust 15244.90/minute.
Keywords : Kinetics Reaction, Biobriket, Biomass

## PENDAHULUAN
Cadangan  sumber  bahan  bakar  dunia  yang berasal dari fosil termasuk Indonesia semakin hari semakin  menurun.  Jumlah  cadangan  minyak mentah Indonesia turun sekitar 19% dari 9,6 miliar barel  pada  tahun  2000  menjadi  7,8  miliar  barel pada tahun 2010. Selain  minyak dan gas bumi, di Indonesia sebenarnya masih cukup banyak tersedia alternatif sumber energi lainnya, seperti batubara, panas  bumi,  angin,  dan  energi  matahari.  Dari beberapa  alternative  tersebut,  bahan  bakar batubara  yang  paling  besar  dieksploitasi  sebagai sumber energy alternative.
Salah  satu  usaha  pengunaan  batubara  asal Sulawesi  Selatan  sebagai  bahan  bakar  adalah dalam bentuk bio-briket. Namun dalam pemakaiannya  relatif  kecil  dibanding  kan  dengan pemakaian  energi  lainnya  seperti  gas  dan  minyak bumi. Hal ini disebabkan karena kualitas batubara yang  rendah,  sulitnya  penyalaan  pada  proses pembakaran  awal,  sehingga  pembakaran  yang kurang  sempurna  dapat  menimbulkan  emisi  gas buang  yang  berbahaya. (Mandasini,  Sungkono, Andi, & Ahiruddin, 2016) Seperti  yang  tertera  pada  jurnal  yang berjudul  tentang  peningkatan  kualitas  dan rekayasa  system  pembakaran  biobriket  dari campuran  batubara  -  sekam  padi.  Berdasarkan hasil  penelitian  terbukti  bahwa  biobriket  dapat direkayasa  untuk  ditingkatkan  kualitasnya    pada skala kecil (laboratorium). Selanjutnya  kajian  lain yang juga dilakuakn oleh peneliti yang sama, pada penelitian  ini  yang  dikaji  adalah  karakteristik biobriket  dari  campuran  batubara  dengan  tiga jenis  biomassa  yaitu:  tempurung  kelapa,  serbuk gergaji  dan  kulit  durian.  Dari  penelitian  ini diproleh  data  karakteristik  biobriket  dengan  tiga variasi  campuran  yaitu  campuran  batubara-arang tempurung  kelapa,  batubara-arang  serbuk  gergaji dan  batubara-arang  kulit  durian,  dari  ketiga variasi  campuran  tersebut  yang  memberikan  hasil terbaik  adalah  biobriket  dari  campuran  batubara- arang  tempurung  kelapa  pada  komposisi  20  % batubara  dan  80  %  arang  tempurung  kelapa dengan karakteristik: Ash =2,51%, Moisture = 4,83 %,  Volatil    matter  =  28,81  %,  Sulfur  =  0,5445%,
dan  Nilai  kalori  =  6494  kkal/kg,  emisi  gas  maing- masing SO2 = 103 ppm NOx = 3 ppm.
Setelah  aspek  karakteristik  biobriket diperoleh,  maka  persoalan  selanjutnya  adalah aspek  kinetika  reaksi  pembakaran,  pada  reaksi pembakaran  bahan  bakar  padat  paling  sedikit diperlukan  tiga  variabel  yang  berpengaruh terhadap kecepatan laju reaksi yaitu suplai  udara, waktu tinggal  dan temperature pembakaran. Dari ketiga variabel tersebut data kinetika reaksi dapat dievaluasi.

## METODE PENELITIAN
Bahan  baku  utama  dalam  penelitian  ini biobriket campuran  batubara  dengan  biomassa seperti tempurung kelapa, serbuk gergaji dan kulit durian.
Alat utama  berupa  satu unit Reaktor yang dilengkapi  dengan  beberapa  alat–alat  pendukung sebagaimana pada gambar berikut :
(Sumber : rismul trianto salawali)
HASIL DAN PEMBAHASAN : 1. Kinetika  Reaksi  Pembakaran  Biobriket  pada Suhu 300°C
Regulator
Tabung Oksigen Panel Pembacaan Suhu 350 °C Reaktor Pembakaran biobriket Kondendor Botol Kondensat Tangki Penampung Gelas Ukur Flow Meter Termokapel y = 0.0554x + 9.5927 R² = 0.6174 8.8 9 9.2 9.4 9.6 9.8 10 10.2 10.4 -8.921 2 -7.615 8 -7.069 8 -6.800 2 -6.587 1 -6.426 7 -6.291 9 -6.176 3 -6.086 9 -6.001 6 -5.926 5
-5.8 59 8 ln C A rata-rata In ( )
Grafik 4.1   hubungan antara In ( ) dengan ln C A rata-rata biobriket campuran batubara dengan Kulit Durian.
(sumber : Hasil Penelitian)
Grafik 4.2   hubungan antara In ( ) dengan ln C A rata-rata biobriket campuran batubara dengan Tempurung Kelapa.
(sumber : Hasil Penelitian)
Grafik 4.3   hubungan antara In ( ) dengan ln C A rata-rata biobriket campuran batubara dengan Serbuk Gergaji. (sumber : Hasil Penelitian)
berdasarkan  garfik  diatas  menunjukkan bahwa  dalam  proses  pembakaran  dianggap berlangsung  cepat  serta  perpindahan  massa  udara
dengan cara difusi masuk kedalam bahan dianggap berlangsung  sangat  cepat  sehingga  reaksi  yang terjadi  dianggap  reaksi  homogen.  Rasio  bahan bakar  dan  oksigen  sangat  kecil  maka  oksigen dianggap  tetap  sehingga  nilai  C Bn dianggap  tetap. Maka dari grafik diatas  menunjukkan bahwa nilai konstanta  pembakaran  masing-masing  campuran batubara  dengan  biomassa  yaitu  kulit  durian 14647.13  ,  tempurung  kelapa  14400.24  ,  serbuk gergaji  15244.90  ,  sehingga  didapatkan  hasil  –rA dengan selang waktu 5 menit menunjukkan bahwa semakin lama waktunya semakin besar nilai –rA.
2. Kinetika  Reaksi  Pembakaran  Biobriket  pada Suhu 350°C
Grafik 4.4   hubungan antara In ( ) dengan ln C A rata-rata biobriket campuran batubara dengan Kulit Durian. (sumber : Hasil Penelitian)
y = 0.0547x + 9.5753 R² = 0.9627 9.2 9.4 9.6 9.8 10 10.2 10.4 -8.749 9 -7.632 1 -7.135 9
-6.832 7 -6.609 9 -6.438 1 -6.297 5 -6.176 1 -6.073 4
-5.988 3 -5.916 1 -5.8 49 9 ln C A rata-rata In ( ) y = 0.0412x + 9.6324 R² = 0.9353 9.2 9.4 9.6 9.8 10 10.2 -8.713 2 -7.653 3 -7.185 0 -6.876 4 -6.643 0 -6.457 2 -6.3 02 1 -6.174 2 -6.070 7 -5.979 5 -5.899 8 -5.829 2 In ( ) ln C A rata-rata y = -0.1464x + 10.851 R² = 0.5321 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 -10.15 85 -9.041 6
-8.549 1 -7.801 9 -7.134 0 -6.727 2 -6.453 1 -6.241 5 -6.067 0 -5.919 2 -5.7 91 5 -5.679 3 In ( ) ln C A rata-rata y = 0.023x + 9.8295 R² = 0.1033 9 9.5 10 10.5 11 -9.5 90 3 -8.208 7 -7.463 2
-7.021 6
-6.734 9 -6.5 26 4 -6.364 2 -6.231 2
-6.121 5
-6.030 6
-5.9 53 9 -5.887 0 In ( ) ln C A rata-rata
Grafik 4.5   hubungan antara In ( ) dengan
ln C A rata-rata biobriket campuran batubara dengan Tempurung Kelapa.
(sumber : Hasil Penelitian)
Grafik 4.6   hubungan antara In ( ) dengan
ln C A rata-rata biobriket campuran batubara dengan Serbuk Gergaji. (sumber : Hasil Penelitian)
berdasarkan  garfik  diatas  menunjukkan bahwa  dalam  proses  pembakaran  dianggap berlangsung  cepat  serta  perpindahan  massa  udara dengan cara difusi masuk kedalam bahan dianggap berlangsung  sangat  cepat  sehingga  reaksi  yang terjadi  dianggap  reaksi  homogen.  Rasio  bahan bakar  dan  oksigen  sangat  kecil  maka  oksigen dianggap  tetap  sehingga  nilai  C Bn dianggap  tetap. Maka dari grafik diatas  menunjukkan bahwa nilai konstanta  pembakaran  masing-masing  campuran batubara  dengan  biomassa  yaitu  kulit  durian 51534.15  ,  tempurung  kelapa  18564.38  ,  serbuk gergaji  18342.94  ,  sehingga  didapatkan  hasil  –rA dengan selang waktu 5 menit menunjukkan bahwa semakin lama waktunya semakin besar nilai -rA.
KESIMPULAN :
Berdasarkan  hasil  penelitian  dan  analisa data  dapat  disimpulkan  bahwa  temperatur optimum dalam proses pembakaran yaitu 300 ° C.
UCAPAN TERIMA KASIH :
Penulis  mengucapkan  banyak  terima kasih  kepada  orang  tua  tercinta  serta  para  pihak
yang  selalu  membantu  dalam  pelaksanaan penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA :
Afrizal,  V.,  &  Didin,  S.  (2013).  Penggunaan Biobriket  Sebagai  Bahan  Bakar  Alternatif Dalam  Pengeringan  Karet  Alam. Jurnal Perkaretan, 32 (2), 65-73. Aladin  Andi.  (2006). Desulfurisasi  Batubara  Asal Sulawesi  Secara  Flotasi  Menggunakan Surfaktan  Crude  Palm  Oil  (CPO). Institut
Teknologi Sepuluh Nopember. Arni,  Labaina,  H.  M.,  &  Nismayanti,  A.  (2014). Studi  Uji  Karakteristik  Fisis  Briket Bioarang sebagaia Sumber Energi Alternatif. Online Jurnal of Natural Science , 3(March), 89-98.
Elly,  K.,  &  Suprihatin.  (2009).  Kinetika Pembakaran  Briket  Arang  Eceng  Gondok. Jurnal Penelitian Ilmu Teknik, 9 (1), 70-77. Hartanto,  F.  P.,  &  Alim,  F.  (2011). Optimasi Kondisi  Operasi  Pirolisis  Sekam  Padi  untuk Menghasilkan  Bahan  Bakar  Briket  Bioarang Sebagai  Bahan  Bakar  Alternatif.  Jurusan Teknik  Kimia  Fakultas  Teknik  Universitas Diponegoro . Iis,  R.,  Sarwono,  &  Ridho,  H.  (2009). Studi Eksperimental  Karakteristik  Briket  Organik
Bahan Baku Dari Twa Gunung Baung.
Jamilatun,  S.  (2011).  Kualitas  Sifat-sifat
Penyalaan dari Pembakaran Briket
Tempurung  Kelapa,  Briket  Serbuk  Gergaji Kayu  Jati,  Briket  Sekam  Padi  dan  Briket Batubara.
Mandasini,  &  Andi,  A.  (2005).  Karakterisasi, Desulfurisasi  dan  Deashing  Batubara Pattukku  Secara  Flotasi  (Efek  Waktu  dan Dimensi  Kolom). Jurnal  Proses  Kimia Lingkungan, 1-10.
Mandasini,  Sungkono,  Andi,  P.,  &  Ahiruddin. (2016).  Analisis  Kinerja  Tungku  Berbahan Bakar  Bio-Briket. Journal  of  Chemical Proces Engineering, 1 (1), 25-32.
Marlinawati,  Yusuf,  B.,  &  Alimuddin.  (2015). Pemanfaatan  Arang  Aktif  Dari  Kulit Durian  (Durio ziberthius) Sebagai Adsorben Ion  Logam  Kadmium  (II). Jurnal  Kimia Mulawarman, 13 (1), 23-27.
y = 0.0184x + 9.817
R² = 0.7242 9.6 9.7 9.8 9.9 10 10.1 -9.031 9 -7.886 4 -7.344 9 -7.001 3 -6.751 8 -6.558 4 -6.399 5 -6.264 2 -6.147 9 -6.047 0 -5.957 6 -5.877 2 ln C A rata-rata In ( )
Munir,  S.  (2008).  Peran  Sistem  Klasifikasi  Bahan Bakar  Padat  Konvensional  Hubungannya dengan Diversifikasi Enerfi. Jurnal Mimbar,
24 (1). 69-78.
Mustafiah,  Darnengsih,  &  Ikasara  Nadzirah. (2016).  Analisis  Rasio  Bahan  Perekat Dengan  Campuran  Batubara,  Sekam  Padi Terhadap Kekuatan Daya Rekat Bio-briket.
Jurnal Geomine,4 (2), 83-86.
P, L. R., Freeke, P., & Fritis, P. H. (2012). Kajian Pembuatan  Briket  Bioarang  dari  Limbah Kulit  Durian  Dengan  Kombinasi  Serutan Kayu  dan  Tempurung  Kelapa. Jurnal Teknik Pertanian UNSRAT , 1-9;
Prabowo,  R.  (2009).  Pemanfaatan  Limbah  Kulit Durian  Sebagai  Produk  Briket  di  Wilayah Kecamatan  Gunung  Pati  Kabupaten Semarang. Mediagro, 5 (1), 52-57.
Prasetya, H. A. (2012). Arang Aktif Serbuk Gergaji
Sebagai  Bahan  Pengisi  Untuk  Pembuatan Kompon  Ban  Luar  Kendaraan  Bermotor.
Jurnal Riset Industri, VI (2), 165-173. Riyanto,  S.  (2009). Uji  Kualitas  Fisik  dan  Uji Kinetika Pembakaran Biobriket Jerami  Padi Dengan dan Tanpa Bahan Pengikat.
Setiabudi,  D.  H.,  Himawanto,  D.  A.,  &  Sukamto.
(2006).  Karakteristik  Pembakaran  Briket Kokas  Lokal  Pada  Beberapa  Temperatur Karbonasi. Jurnal  Ilmiah  Semesta  Teknika,
9 (2), 103-113. Setiawan,  A.,  Andrio,  O.,  &  Coniwanti,  P.  (2012). Pengaruh  Komposisi  Pembuatan  Biobriket dari  Campuran  Kulit  Kacang  dan  Serbuk Gergaji Terhadap Nilai Pembakaran. Jurnal Teknik Kimia, 18 (2), 9-16.
Suhartana.  (2006).  Pemanfaatan  Tempurung
Kelapa  Sebagai  Bahan  Baku  Arang  Aktif dan  Aplikasinya  Untuk  Penjernihan  Air Sumur di Desa Belor Kecamatan Ngaringan Kabupaten  Grobogan. Berkala  Fisika
FMIPA UNDIP, 9 (3), 151-156. Sumangat, D., & Broto, W. (2009). Kajian Teknis dan  Ekonomis  Pengolahan  Briket  Bungkul Biji  Jarak  Pagar  Sebagai  Bahan  Bakar
Tungku (Vol.5). Tajali  Arief.  (2015). Panduan  Penilaian  Potensi Biomassa  Sebagai  Sumber  Energi  Alternatif di Indonesia.
Tamado,  D.,  Budi,  E,  Wirawan,  R.,  Dwi,  H., Tyaswuri,  A.,  Sulistiani,  E.,  Mesin,  J.  t. (2013). Sifat Termal Karbon Aktif Berbahan Arang Tempurung Kelapa, 73-81.
Yokoyama,  S.  (2008).  Panduan  untuk  Produksi dan  Pemanfaatan  Biomassa. The  Japan Institute of Energy.