## PEMBUATAN BIOBRIKET MODIFIKASI DARI LIMBAH PERTANIAN

## Manufacturing Modified Biobricets from Agricultural Waste
Faldi Lulrahman, Miftahurrahmah * , Annisa Rahma, Mitha Fitriani Caniago, Kavita Septia, Ikhsan Arya Maulana
Politeknik ATI Padang
* miftahurrahmah@kemenperin.go.id

## ABSTRACT
Biomass briquettes are alternative to reduce greenhouse gas emissions. The aim of this research is to find out how much influence the composition of agricultural waste raw materials has on the water content and combustion rate. In this research, coconut shells, coconut husks and sugar cane bagasse were used as raw materials for making biobriquettes.  The  mixing  method  is  used  to  produce  biomass  biobriquettes  with different  compositions  to  obtain  the  effect  of  raw  material  composition  on  water content and combustion rate. With the variable ratio of  coconut  shell charcoal  and coconut  fiber,  namely  15:15,  10:20,  20:10,  then  the  variable  ratio  of  coconut  shell charcoal to bagasse, namely 15:15, 10:20, 20:10 in 10 grs of tapioca flour adhesive in each -each experiment. The research results show that coconut shells, coconut husks and  sugar  cane  bagasse  can  be  used  as  effective  raw  materials  for  biomass biobriquettes. So it has the potential to be a sustainable energy source. In this study, the high quality of biobriquettes was the lowest water content value and the highest burning rate value was found in the 2nd experiment with the raw material composition of coconut shell and coconut fiber being 10 grs: 20 grs. Then the water content value greatly influences the burning rate value, the higher the water content value, the lower the burning rate  value.  Further research is  needed to  optimize briquette  conditions and consider economic aspects and environmental impacts.
Keywords: coconut  shell, coconut  fiber, sugarcane bagasse, water content, burning rate

## ABSTRAK
Briket  biomassa  adalah  alternatif  untuk  mengurangi  emisi  gas  rumah  kaca. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar pengaruh komposisi bahan baku limbah pertanian terhadap nilai kadar air dan laju pembakaran. Dalam penelitian ini,  tempurung  kelapa,  sabut  kelapa  dan  ampas  tebu  digunakan  sebagai  bahan  baku pembuatan biobriket. Metode pencampuran digunakan untuk menghasilkan biobriket biomassa  dengan  komposisi  yang  berbeda  sehingga  diperoleh  pengaruh  komposisi
bahan baku terhadap  kadar air dan  laju pembakaran. Dengan variabel  perbandingan arang tempurung kelapa dan sabut kelapa yaitu 15:15, 10:20, 20:10 kemudian variabel perbandingan arang tempurung kelapa dengan ampas tebu yaitu 15:15, 10:20, 20:10 dalam 10 g perekat tepung tapioka pada masing-masing percobaan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tempurung kelapa, sabut kelapa dan ampas tebu dapat dijadikan sebagai  bahan  baku  yang  efektif  untuk  biobriket  biomassa.  Sehingga  berpotensi sebagai energi yang berkelanjutan. Kualitas biobriket dengan nilai kadar air terendah dan  laju  pembakaran  tertinggi  yaitu  pada  percobaan  ke-2  dengan  komposisi  bahan baku  tempurung  kelapa  dan  sabut  kelapa  adalah  10  g:  20  g.  Penelitian  lanjutan diperlukan  untuk  mengoptimalkan  kondisi  briket  dan  mempertimbangkan  aspek ekonomi serta dampak lingkungannya.
Kata Kunci: tempurung kelapa, sabut kelapa, ampas tebu, kadar air, laju pembakaran

## PENDAHULUAN
Pertumbuhan  jumlah  penduduk yang  terus  meningkat  menyebabkan tingginya tingkat pemakaian bahan bakar fosil di Indonesia. Sebagai sumber energi yang  tidak  terbarukan,  ketersediaan bahan bakar fosil di alam semakin langka. Oleh  karena  itu,  dibutuhkan  sumber energi  alternatif  yang  dapat  menggeser penggunaan  bahan  bakar  fosil.  Energi alternatif  yang  disarankan  diantaranya adalah energi yang berasal dari tanaman. Penggunaan  biomassa  sebagai  sumber energi  diyakini  dapat  mengurangi  beban pencemaran  seperti  pemanasan  global yang  dihasilkan  dari  penggunaan  energi fosil  sebagai  akibat  diproduksinya  gas CO 2 dalam proses pembakaran. Produksi gas  CO 2 dari  proses  pembakaran biomassa  jumlahnya  sama  dengan  gas CO 2 yang diserap tanaman sehingga tidak mengakibatkan pemanasan global.
Di  Indonesia  yang  kaya  akan sumber  daya  alam,  banyak  limbah pertanian yang tidak dapat diolah dengan baik  sehingga  mencemari  lingkungan. Namun, limbah-limbah ini dapat
dijadikan sumber energi terbarukan, yaitu biobriket.  Biobriket  merupakan  bahan bakar  yang  dibuat  dari  campuran biomassa  dari  pertanian  [1].  Adapun bahan  baku  limbah  pertanian  yang digunakan  pada  pembuatan  biobriket umumnya  adalah  tempurung  kelapa, ampas  tebu,  sabut  kelapa  dan  lainnya. Tempurung kelapa yang telah diarangkan sering  digunakan  sebagai  bahan  bakar karena  memiliki  nilai  kalor  yang  tinggi, berkisar  antara  18.200-20.000  kJ/kg  [2]. Sementara ampas tebu merupakan limbah yang  berasal  dari  industri  gula  ataupun pembuatan  minuman  dari  air  tebu. Komponen penyusun tebu berupa hemiselulosa, lignin, dan lignoselulosa [3]. Umumnya  tanaman  yang  mengandung lignin harus dilakukan proses delignifikasi sebab lignin dapat
mengurangi  kualitas  bahan  baku  saat diproses. Kemudian limbah sabut kelapa dipilih  karena  kelimpahannya  yang banyak  di  Indonesia  sebagai  penghasil produk  tanaman  kelapa,  di  samping  itu karena diantara biomassa yang lain, sabut kelapa  termasuk  yang  mempunyai  nilai kalori  yang  tergolong  tinggi  sehingga
Submit: 25 Oktober 2023 * Revisi: 13 November 2023 * Accepted: 20 November 2023 * Publish: 23 November 2023
diharapkan  dapat  menaikkan  nilai  kalor briket yang dihasilkan.
Bahan  perekat  sangat  menentukan kualitas  briket.  Perekat  yang  digunakan harus memiliki karakteristik seperti daya rekat yang tinggi serta dapat meningkatkan  nilai  kalor,  sehingga menghasilkan briket tanpa asap dan tahan lama.  Kegunaan  perekat  yaitu  untuk mengikat substrat-substrat sehingga susunan  partikel  akan  lebih  baik  dan teratur  [4].  Perekat  yang  digunakan umumnya berasal dari pati-patian seperti tapioka,  pati  jagung,  sagu,  dan  lainnya. Tujuan  penelitian  ini  adalah  mengetahui pengaruh  komposisi  bahan  baku  limbah pertanian  yaitu  tempurung  kelapa,  sabut kelapa dan ampas tebu terhadap kadar air dan  laju  pembakaran  produk  biobriket yang didapatkan.

## METODOLOGI PENELITIAN
Alat yang digunakan pada
penelitian  ini  adalah:  Furnace,  mesin pencacah,  lumpang  dan  alu  ayakan, hot plate ,  gelas  piala,  batang  pengaduk, neraca/timbangan  kasar,  neraca  analitik, panci, cetakan dalam bentuk pipa dengan tinggi 5 cm berdiameter 2,5 cm dan juga oven.  Bahan  yang  digunakan  pada penelitian  ini  adalah:  tempurung  kelapa, sabut  kelapa  dan  ampas  tebu  yang  di peroleh  dari  limbah  pasar,  aquades  dan tepung tapioka sebagai perekat.
Tahap  Persiapan  Bahan  Baku  Sabut Kelapa dan Ampas Tebu
1. Bahan baku sabut kelapa dan ampas tebu dijemur selama 2 hari di bawah panas matahari.
2. Bersihkan  bahan  baku  sabut  kelapa dan ampas tebu dari kotoran
3. Ampas  tebu  dan  sabut  kelapa dikecilkan ukurannya menjadi serbuk  yang  diinginkan  dengan menggunakan mesin pencacah. 4. Serbuk ampas tebu dan sabut kelapa kemudian diayak menggunakan ayakan 40 mesh Tahap Pengarangan Tempurung Kelapa 1. Tempurung kelapa dimasukan kedalam  furnace  dengan  suhu  400- 450 0 C selama 1 jam.
2. Arang (char) tempurung kelapa yang diperoleh dikecilkan ukurannya menggunakan  mesin  pencacah  dan dihaluskan  menjadi  serbuk  yang diinginkan  dengan  menggunakan lumpang dan alu. 3. Serbuk  arang  tempurung  kelapa kemudian diayak menggunakan ayak 40 mesh.

## Pembuatan Perekat
Perekat  yang  digunakan  adalah tepung tapioka yang dicampurkan dengan menggunakan  aquades.  Perbandingan tepung  tapioka  dengan  aquades  adalah 1:6.  campuran  tepung  tapioka  dengan aquades  tadi  dipanaskan  dan  diaduk hingga mengental.

## Pembuatan dan Pencetakan Biobriket
Pembuatan  biobriket  dilakukan dengan  mencampurkan  ketiga  bahan baku  dengan  komposisi  sebagaimana pada  dibawah  ini.  Pada  sampel  1, tempurung kelapa 15 gr dan sabut kelapa 15  gr  dicampurkan,  dan  demikian  pula perlakuan untuk setiap perlakuan sampel berikutnya.
Tabel 1. Komposisi Bahan Baku Sampel Tempurung kelapa (g) Sabut kelapa (g) Ampas tebu (g) 1 15 15 - 2 10 20 - 3 20 10 - 4 15 - 15 5 10 - 20 6 20 - 10 Kemudian campuran masing- masing  sampel  ditambahkan  dengan perekat sebanyak 3 gr dan diaduk sampai merata.  Selanjutnya  dicetak  dengan menggunakan pencetak
biobriket.
Biobriket  yang  telah  dicetak  kemudian dioven pada temperatur 105 ⁰C selama 2 jam  atau  hingga  tidak  ada  perubahan beratnya.

## Analisa Kadar Air Biobriket
Analisa kadar air biobriket mengacu  pada  SNI  01-6325-2000,  SNI tersebut  merupakan  SNI  briket  arang kayu yang menjadi acuan untuk membandingkan  kualitas  biobriket  yang diperoleh pada penelitian ini.

## Uji Laju Pembakaran
Pengujian  laju  pembakaran  adalah proses pengujian dengan cara membakar briket untuk mengetahui lama nyala suatu bahan  bakar,  kemudian  menimbang massa  briket  yang  terbakar.  Lamanya waktu  penyalaan  dihitung  menggunakan stopwatch  dan  massa  briket  ditimbang dengan timbangan digital [5].
Persamaan  yang  digunakan  untuk mengetahui laju pembakaran adalah:
𝐿𝑎𝑗𝑢 𝑃𝑒𝑚𝑏𝑎𝑘𝑎𝑟𝑎𝑛 = 𝑚 𝑡 Keterangan : m  = massa briket terbakar (massa briket awal - massa briket sisa) (g). t    = waktu pembakaran (menit)

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Analisis Kualitatif Biobriket
Analisis  kualitatif  biobriket  adalah analisa yang dilakukan secara visual atau tampak  pada  kualitas  biobriket.  Analisa yang dilakukan berupa pengamatan pori- pori  permukaan.  Pori-pori  permukaan menunjukkan tingkat kekuatan biobriket. Jika  terlalu  besar  maka  biobriket  akan mudah retak [6] .
Percobaan 1 Percobaan 2
Percobaan 3 Percobaan 4  Percobaan 5   Percobaan 6
Gambar 1 Produk Biobriket berdasarkan komposisi bahan baku
Dari Gambar 1 terlihat bahwa pori permukaan  pada  percobaan  1,  2  dan  3 lebih  kecil  dibandingkan  dengan  pori
permukaan percobaan 3, 4 dan 5. Hal ini disebabkan  pada  percobaan  3,  4  dan  5 ukuran  ampas  tebu  yang  tidak  seragam sehingga  tampak  serat-serat  ampas  tebu yang  panjang  dan  justru  membuat permukaan biobriket terasa kasar. Selain pori permukaan tekanan saat pencetakan serta kekompakan bahan dalam biobriket juga  mempengaruhi  kekuatan  biobriket [7].

## Analisis Kuantitatif Biobriket
Analisis kuantitatif biobriket adalah analisa berupa pengukuran data kuantitas dan statistik objektif melalui perhitungan ilmiah  pada  biobriket.  Analisa  yang digunakan  berupa  kadar  air  dan  laju pembakaran.  Hasil  analisis  kuantitatif terlihat pada Tabel 2.
Tabel 2 Analisis Kuantitatif Biobriket Sampel Ke- Kadar Air (%) Laju Pembakaran (g/menit) 1 2,95 2,64 2 2,76 2,89 3 3,20 2,56 4 5,67 1,43 5 6,48 1,30 6 5,35 1,65

## Kadar Air
Gambar 2. Nilai Kadar Air Biobriket Masing-Masing Percobaan
Kadar  air  sangat  mempengaruhi kualitas  biobriket    yang  dihasilkan. Semakin  rendah  kadar  air  maka  nilai kalor dan daya pembakaran akan semakin tinggi  dan  sebaliknya  semakin  tinggi kadar  air  maka  nilai  kalor  dan  daya pembakaran  akan  semakin  rendah.
Penentuan  kadar  air  dilakukan  untuk mengetahui  sifat  higroskopis  biobriket.
Kadar  air  yang  diperoleh  dari  penelitian berkisar 2,76-6,48%. Keseluruhan biobriket  yang  dihasilkan  telah  sesuai dengan  SNI  dimana  kadar  air  biobriket menurut SNI (SNI 01-6235-2000) adalah maksimal  8%.  Kadar  air  biobriket dipengaruhi oleh jenis bahan baku, jenis perekat  dan  metode  pengujian  yang digunakan. Pada umumnya kadar air yang tinggi  akan  menurunkan  nilai  kalor  dan laju  pembakaran  karena  panas  yang diberikan  digunakan  terlebih  dahulu untuk  menguapkan  air  yang  terdapat  di dalam  briket.  Briket  yang  mengandung kadar air yang tinggi akan mudah hancur serta  mudah  ditumbuhi  jamur [8].  Nilai kadar  air  terendah  didapatkan  pada percobaan  ke-2  yaitu  2,7645%  dengan bahan baku tempurung kelapa dan sabut kelapa dan kadar air tertinggi didapatkan pada  percobaan  ke-5  yaitu  6,4832%. Kualitas  birobriket  yang  bagus  adalah rendahnya  nilai  kadar  air.  Tingginya kadar air ini disebabkan oleh sifat partikel ampas  tebu  yang  lebih  higroskopis terhadap  air  dan  udara  sekitar  dari  pada sabut kelapa sehingga pada saat pembuatan  biobriket  masih  ada  air  dari luar yang terikat [9].

## Laju Pembakaran
Laju pembakaran merupakan kecepatan  briket  tersebut  untuk  habis terbakar. Artinya semakin besar nilai laju pembakaran, maka semakin cepat biobriket  tersebut  untuk  habis.  Analisis nilai  laju  pembakaran  bertujuan  untuk
2,95% 2,76% 3,20% 5,67% 6,48% 5,35% 1 2 3 4 5 6 Percobaan ke-
mengetahui kecepatan biobriket terbakar sampai  menjadi  abu.  Terlihat  pada Gambar 3 Nilai laju pembakaran terendah pada percobaan ke-5 yaitu 1,3052 g/menit dan nilai laju pembakaran tertinggi pada percobaan  ke-2  yaitu  2,8980  g/menit. Nilai  laju  pembakaran  dipengaruhi  oleh nilai kadar air biobriket. Pengaruh kadar air  terhadap  laju  pembakaran  terlihat pada Gambar 4. Terlihat pada Gambar 4 Semakin tinggi nilai kadar air maka nilai laju pembakaran semakin rendah sebaliknya  semakin  rendah  kadar  air maka  laju  pembakaran  semakin  tinggi. Kualitas biobriket yang bagus adalah laju pembakaran yang tinggi karena memiliki nilai  kalor  yang  tinggi.  Nilai  kalor merupakan energi panas yang dihasilkan melalui  pembakaran  sempurna  dari biobriket.  Terlihat  pada  Gambar  4 biobriket  dengan  kadar  air  tinggi  laju pembakarannya akan lebih cepat,  hal ini disebabkan pada saat terjadi pembakaran, banyak  kalor  biobriket  yang  digunakan untuk  menghabiskan  air  yang  terdapat pada biobriket
Gambar 3. Nilai Laju Pembakaran Masing-Masing Percobaan
Gambar 4. Grafik Hubungan Nilai Kadar Air Terhadap Laju Pembakaran

## KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Adapun kesimpulan pada penelitian ini  adalah  kualitas  biobriket  yang  tinggi adalah  nilai  kadar  air  terendah  dan  nilai laju  pembakaran  yang  tinggi  terdapat pada  percobaan  ke-  2  dengan  komposisi bahan baku tempurung kelapa dan sabut kelapa adalah 10 gr: 20 g. Kemudian nilai kadar  air  sangat  berpengaruh  terhadap nilai  laju  pembakaran,  semakin  tinggi nilai kadar air, maka nilai laju pembakaran semakin rendah.

## Saran
Untuk  penelitian  selanjutnya  perlu ditambahkan analisa kuantitatif terutama nilai  kalor,  sehingga  bisa  melihat pengaruh nilai laju pembakaran terhadap nilai kalor biobriket dan perlu melakukan analisa karekteristik bahan baku pembuatan biobriket.
2,64 gr/menit 2,89 gr/menit 2,56 gr/menit 1,43 gr/menit 1,30 gr/menit 1,65 gr/menit 1 2 3 4 5 6 Percobaan 1 1,5 2 2,5 3 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 L aj u P em b ak ar an (Gr am /Me n it ) Kadar Air (%)

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Vachlepi,  A.,  &  Didin,  S.  (2013).
Penggunaan Biobriket Sebagai Bahan  Bakar  Alternatif  Dalam Pengeringan Karet Alam. Usage of Bio-briquette  as  Alternative  Fuel on  Natural  Rubber  Drying.  Warta Perkaretan, 32(2), 65–73.
[2] Asip Faisol, Tiara Anggun, & Fitri Nurzeni.  (2014). Pembuatan briket dari campuran limbah plastik ldpe, tempurung  kelapa  dan  cangkang sawit. Teknik Kimia, 20(2), 45–54.
[3] Maulinda,  L.,  Mardinata,  H.,  & Jalaluddin,  J.  (2020).  Optimasi Pembuatan Briket Berbasis Limbah Ampas Tebu Menggunakan Metode  RSM  (Response  Surface methodology).  Jurnal  Teknologi Kimia Unimal, 8(1), 1. https://doi.org/10.29103/jtku.v8i1. 2222
[4] Anggoro, D. D., Wibawa, M. H. D.,
& Fathoni, M. Z. (2018). Pembuatan  Briket  Arang  Dari Campuran  Tempurung  Kelapa  dan Serbuk  Gergaji  Kayu  Sengon. Teknik, 38(2), 76. https://doi.org/10.14710/teknik.v3 8i2.13985
[5] Almu,  M.  A.,  Syahrul,  S.,  & Padang, Y. A. (2014). Analisa Nilai
Kalor  dan  Laju  Pembakaran  Pada Briket  Campuran  Biji  Nyamplung (Calophyllm Inophyllum) Dan Abu Sekam  Padi.  Dinamika  Teknik Mesin, 4(2), 117–122. https://doi.org/10.29303/d.v4i2.61 [6] Subroto. 2007. Karakteristik pembakaran briket campuran arang kayu  dan  jerami.  Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2, 136– 142
[7] Arni,  Labania,  H.M.,  Nismayanti, A.,  2014.  Studi  Uji  Karakteristik Fisis  Briket  Bioarang  sebagai Sumber Energi Alternatif. Online J.
Nat. Sci. 3.
[8] Rahmawati,  A.  S.,  &  Dewi,  R.  P. (2020). View metadata, citation and similar papers at core.ac.uk. Pengaruh  Pengunaan  Pasta  Labu Kuning (Cucurbita Moschata) Untuk  Substitusi  Tepung  Terigu Dengan Penambahan Tepung Angkak  Dalam  Pembuatan  Mie Kering, April, 274–282. [9] Hasibuan,  R.,  Novita,  D.,  & Ummah, M. (2023).  Jurnal  Teknik Kimia  USU  Pengaruh  Komposisi
Bahan  Baku  dan  Ukuran  Partikel Terhadap  Kualitas  Biobriket  dari Cangkang Buah Karet dan Ranting Kayu  Effect  of  Raw  Material Composition  and  Particle  Size  on the  Quality  Biobriquettes  from
Rubber  Fruit  Shells  and  Wood Twigs. 12(1), 1–8 [10] Mokodompit, M., Studi, P.,
Lingkungan,  T.,  Teknik,  F.,  Dan,
S., & Indonesia, U. I. (n.d.). Matter ,  Laju  Pembakaran)  Berbahan
Dasar Limbah. 5, 1–14.