Pengaruh waktu karbonisasi, dimensi dan laju aliran udara terhadap karakteristik pembakaran biobriket limbah jarak pagar (cake seed)

PAMBUDI, Nugroho Agung, Dr.Ing. Ir. Harwin Saptoadi, MSE

2008 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Melonjaknya harga minyak dunia hingga menyentuh level 145 US$/barel memberikan dampak yang besar bagi pembangunan bangsa indonesia. Untuk mengurangi ketergantungan pada bahan bakar minyak, pemerintah menyusun road map pengembangan bahan bakar nabati. Jarak pagar (jatropha curcas) merupakan tanaman yang menjadi proyeksi pemerintah sebagai penghasil bahan bakar minyak. Limbah jarak pagar, hasil dari pemrosesan jarak pagar menjadi bahan bakar minyak, memiliki potensi untuk dikembangkan sebagai bahan bakar padat berupa briket. Penelitian ini bertujuan menyelidiki pengaruh waktu karbonisasi, dimensi dan laju aliran udara terhadap karakteristik pembakaran limbah jarak pagar (cake seed). Sebagai langkah awal, limbah jarak pagar dilakukan karbonisasi dengan waktu 90 menit, 120 menit dan 150 menit kemudian dilakukan uji proximate dan nilai kalor. Langkah selanjutnya adalah pembriketan dengan massa 1,5 gram tekanan 750 kg/cm2. Dimensi briket bervariasi dengan diameter 16 mm, 13 mm dan 11 mm. Kecepatan aliran udara bervariasi 0,1 m/s sampai 0,4 m/s dan temperatur dinding tungku dipertahankan pada temperatur 400 oC. Hasil penelitian menunjukkan bahwa karbonisasi terhadap limbah jarak pagar meningkatkan kandungan nilai kalor. Semakin lama waktu karbonisasi akan meningkatkan waktu pembakaran dan emisi CO. Sedangkan pada variabel laju aliran udara, semakin cepat laju aliran udara maka semakin cepat waktu pembakaran tetapi tidak sebading dengan emisi yang dihasilkan. Emisi CO terendah diperoleh pada pembakaran briket dengan laju aliran udara 0,2 m/s. Variabel dimensi briket mempengaruhi luas permukaan, semakin besar rasio luas permukaan per massa, waktu pembakaran akan semakin cepat dan emisi CO yang dihasilkan semakin kecil.

The oil price that increase to 145 US$ per barrel contributes a big effect on Indonesia development. To reduce fuel oil dependency, the government arranges a road map about biofuel development. Jatropha curcas is the plant of government’s project used as the biofuel producer. Cake seed, the product of the process of jatropha to produce oil, has a prospective to be developed as solid fuel in the form of briquettes. The objective of this research is to study the effect of carbonization period, dimension and air flow rate on the combustion characteristics of cake seed. Initially, cake seed is carbonated for 90 minutes, 120 minutes and 150 minutes. Then the cake seed is proximate and calorific value tested. The next step is densification, the process to produce briquette, in the mass of 1.5 grams and the pressure of 750 kgs/cm2. The dimensions of briquette vary in the size from 16 mm, 13 mm and 11 mm. The air flow rate varies from 0.1 m/s to 0.4 m/s and the temperature of the stove wall is sustained at 400° C. The result of this research shows that the cake seed carbonization raises the content of calorific value. The longer period of carbonization, the higher CO emission and the higher of combustion period. In the variable of the air flow rate, the faster air flow rate, the faster combustion period. on the other hand, the faster air flow rate is unproportional to emission produced. The lowest CO emission is produced by the briquette combustion in the air flow rate of 0.2 m/s. The variable of briquette dimension affects the surface area, the bigger ratio of surface area per mass, the higher of the combustion period and the higher of CO emission.

Kata Kunci : Jarak pagar, cake seed, karbonisasi, briket, emisi, nilai kalor, Jatropha curcas, carbonization, briquette, emission, calorific value