KARAKTERISASI DAN LAJU PEMBAKARAN BIOBRIKET CAMPURAN SAMPAH ORGANIK DAN BUNGKIL JARAK (Jathropa curcas L.)

EDDY KURNIAWAN, Prof. Ir. Wahyudi Budi sediawan, SU., MT., Ph.D.

2011 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Kekhawatiran akan semakin menipisnya dan mahalnya Bahan Bakar Minyak (BBM) semakin terasa dalam beberapa tahun terakhir, menimbulkan pemikiran untuk mengolah biomassa yang kurang termanfaatkan menjadi bahan bakar alternatif. Potensi biomassa sampah organik dan bungkil jarak sebagai energi alternatif sedemikian melimpah, namun belum terolah sepenuhnya. Padahal komposisi sampah organik dan bungkil jarak merupakan biomassa dengan kandungan energi yang relatif besar. Apabila sampah organik dan bungkil jarak diolah bersama-sama dengan bungkil jarak dengan menggunakan bahan perekat tapioka dan tar akan diperoleh satu bahan bakar padat buatan sebagai bahan bakar alternatif. Dalam penelitian ini, komposisi yang di uji adalah briket dengan persentase sampah organik dan bungkil jarak yaitu 100% : 0%; 75% : 25%; 50% : 50%; 25% : 75%; 0% : 100%. Penelitian dilakukan dengan pengumpulan, pengeringan, penghalusan, pengujian bahan baku (nilai kalor), selanjutnya dilakukan karbonisasi, pengayakan (35 mesh), pencampuran bahan baku (sampah organik, bungkil jarak, perekat tapioka dan perekat tar) dan pengepresan dengan tekanan 1 kg/cm². Pengujian sifat fisik dan kimia dilakukan di laboratorium terhadap briket yang dihasilkan untuk mengetahui besarnya keteguhan tekan, nilai kalor, kadar air, kadar zat menguap (volatile matter), kadar abu dan kadar karbon terikat (fixed carbon). Sedangkan pengujian pembakaran pada briket yang dihasilkan untuk mengetahui besarnya laju pengurangan massa. Berdasarkan percobaan dan parameter yang telah di uji, penggunaan perekat tar menyebabkan naiknya volatile matter, sehingga cepat terbakar dan laju pembakaran lebih cepat. Dari penelitian di laboratorium dan pendekatan model matematis didapatkan bahwa karakterisasi dan laju pembakaran briket komposisi sampah organik dan bungkil jarak (25% : 75%) dengan bahan perekat tar, lebih cepat terbakar dan suhu yang dicapai optimal. Briket yang dihasilkan dengan perekat tar tidak disukai karena berasap, sedangkan briket yang dihasilkan dengan perekat tapioka lebih disukai karena tidak berasap. Model matematis sederhana yang diajukan ternyata dapat dengan baik mendiskripsikan secara kuantitatif laju pembakaran briket arang hasil dalam tungku.

Concerns about the depletion and high price of fuel oil (BBM) are increasing in recent years, hence the needs to convert underutilized biomass into alternative fuels are increasing. The pontential of biomass municipal waste and jathropha oil cakes in such is abundant, but has not been fully processed. The municipal waste and jathropha oil cakes can be converted into biobriquette via pyrolisis, which can be used as alternative fuel. Tar and tapioca adhesive were applied for the binder. In this study, briquettes with the mass ratio of municipal waste and jathropha oil cakes of 100% : 0%; 75% : 25%; 50% : 50%; 25% : 75%; 0% : 100% have been produced and tested. Reasearch was done by collecting, drying, testing of raw materials (heating value), then performing carbonization, screaning (35 mesh), mixing raw materials (municipal waste, jathropha oil cakes, tapioca adhesive and tar adhesive) and pressing at 1 kg/cm². Tests of physical and chemical properties in the laboratory of the resulting briquettes to know the compressive strengh, heating value, the moisture, volatile matter, ash and fixed carbon have been conducted. Furthermore testing the combustion of the briquettes to study the rate of combustion has also been performed. Based on the experiment, the use of tar causes the increase of volatile matter content, so the fast rate of combustion was observed. Laboratory work and mathematical model showed that the rate of combustion and charaterization of the briquette with composition of municipal waste and jathropha oil cakes is (25% : 75%), with adhesive tar, burns faster. Briquettes produced with the adhesive tar are not preferred because of the smoke, while the briquettes produced with tapioca adhesive are preferred because of the smoke free. The mathematical model proposed quantitatively well describes the rate of combustion of the briquette produced. The kinetic parameter, of the rate of combustion were also obtained.

Kata Kunci : Briket, bahan perekat, pembakaran