Kaji eksperimental pengaruh temperatur karbonisasi, tekanan pembriketan dan kecepatan udara terhadap karakteristik pembakaran biobriket tongkol jagung

SURONO, Untoro Budi, Dr.Ing. Ir. Harwin Saptoadi, MSE

2008 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Kebutuhan energi dunia terus mengalami kenaikan. Di sisi lain cadangan sumber energi, khususnya energi dari bahan bakar fosil semakin berkurang. Untuk mengantisipasi terjadinya kelangkaan energi atau bahkan krisis energi, perlu dilakukan pengkajian untuk mencari sumber energi alternatif. Sumber energi biomassa limbah pertanian khususnya limbah tongkol jagung sangat menarik untuk dikaji karena ketersediaannya yang melimpah (7.315.861 ton/tahun) tetapi belum dimanfaatkan secara maksimal. Penelitian ini mengkaji pengaruh temperatur karbonisasi, tekanan pembriketan dan kecepatan udara terhadap karakteristik pembakaran biomassa limbah tongkol jagung. Pada penelitian ini karbonisasi dilakukan dengan tiga variasi temperatur, yaitu 220 0C, 300 0C dan 380 0C. Pembriketan dilakukan dengan empat variasi tekanan, yaitu 24,4 MPa, 48,8 MPa , 73,2 MPa dan 97,6 MPa. Kecepatan udara diambil empat variasi, yaitu 0,1 m/s, 0,2 m/s, 0,3 m/s dan 0,4 m/s. Dari hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa proses karbonisasi dapat meningkatkan kadar karbon terikat, nilai kalor dan laju pembangkitan kalor ratarata bahan bakar. Semakin tinggi temperatur karbonisasi, arang yang dihasilkan memiliki nilai kalor yang semakin tinggi, emisi CO rata-rata yang semakin rendah, tetapi laju pengurangan massa dan laju pembangkitan kalor rata-ratanya semakin rendah. Semakin tinggi tekanan pembriketan akan menyebabkan laju pengurangan masa dan laju pembangkitan kalor rata-ratanya semakin rendah, sedangkan emisi CO rata-ratanya tidak banyak berbeda. Semakin tinggi kecepatan udara akan menyebabkan laju pengurangan massa rata-ratanya semakin tinggi dan temperatur gas pembakaran semakin rendah. Dari kecepatan udara 0,1 m/s sampai 0,3 m/s emisi CO-nya turun dan naik pada kecepatan udara 0,4 m/detik.

The world energy consumption has been increasing continuously. On the other hand reserve of energy resources, specially fossil fuel energy resources tend to decrease. To anticipate the scarce of energy or even crisis of energy, the study to look for the source of alternative energy require to be done. Energy sources of agriculture residue biomass, specially corn cob is very attractive to be studied because of its availability which is abundante ( 7.315.861 ton / year) but not yet been exploited maximally. This research investigated the influence of carbonisation temperature, briquetting pressure and velocity of air on combustion characteristic of corn cob biomass. In this research, carbonisation was conducted in three different temperatures, i.e. 220 0C, 300 0C and 380 0C. Briquetting was done with four pressure variations, i.e. 24,4 MPa, 48,8 MPa , 73,2 MPa and 97,6 MPa. Air combustion velocities were varied with four velocities, i.e. 0,1 m/s, 0,2 m/s, 0,3 m/s and 0,4 m/s. From the experimental result, it can be concluded that process of carbonisation can improve content of fixed carbon, heating value and mean of heat released rate of fuel. Increasing carbonisation temperature will increase heating value, decrease mean of CO emission of charcoal production, but the mean of mass losses and heat released rate will decrease. Increasing briquetting pressure will decrease the mean of mass losses and heat released rate, meanwhile their difference of CO emission was not significant. Increasing air velocity will increase the mean of mass losses and flue gas temperatur will go down. From air velocity 0,1 m/s to 0,3 m/s, CO emission goes down and goes up at 0,4 m/s.

Kata Kunci : Biomassa,Karbonisasi,Pembakaran,Tekanan pembriketan,Tongkol jagung,biomass,briquetting pressure,carbonisation,combustion, corn cob