PEMANFAATAN LIMBAH SABUT DAN TEMPURUNG KELAPA MUDA (CocosNucifera) SEBAGAI BAHAN BAKU BRIKET ARANG. Oleh: NICO PRADANA NIM.

Transkripsi

1 PEMANFAATAN LIMBAH SABUT DAN TEMPURUNG KELAPA MUDA (CocosNucifera) SEBAGAI BAHAN BAKU BRIKET ARANG Oleh: NICO PRADANA NIM PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL HUTAN JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN POLITEKNIK PERTANIAN NEGERI SAMARINDA S A M A R I N D A 2015

2 PEMANFAATAN LIMBAH SABUT DAN TEMPURUNG KELAPA MUDA (CocosNucifera) SEBAGAI BAHAN BAKU BRIKET ARANG Oleh: NICO PRADANA NIM KARYA ILMIAH SEBAGAI SALAH SATU SYARAT UNTUK MEMPEROLEH GELAR AHLI MADYA PADA PROGRAM DIPLOMA III POLITEKNIK PERTANIAN NEGERI SAMARINDA PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL HUTAN JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN POLITEKNIK PERTANIAN NEGERI SAMARINDA S A M A R I N D A 2015

3 i HALAMAN PENGESAHAN Judul Karya Ilmiah : Pemanfaatan Limbah Sabut dan Tempurung Kelapa Muda (Cocos Nucifera) Sebagai Bahan Baku Briket Arang Nama : Nico Pradana NIM : Program Studi Jurusan : Teknologi Hasil Hutan : Teknologi Pertanian Pembimbing, Penguji I, Penguji II, Ir. Wartomo, MP NIP M. Fikri Hernandi,S.Hut,MP NIP Ir. Iskandar, MP NIP Menyetujui, Ketua Program Studi Teknologi Hasil Hutan Politeknik Pertanian Negeri Samarinda Mengesahkan, Ketua Jurusan Teknologi Pertanian Politeknik Pertanian Negeri Samarinda Eva Nurmarini, S. Hut, MP Hamka,S.TP.MP.,M.Sc NIP NIP Lulus ujian pada tanggal:

4 ABSTRAK NICO PRADANA.Pemanfaatan Limbah Sabut dan Tempurung Kelapa Muda (Cocos Nucifera) Sebagai Bahan Baku Briket Arang dibawah bimbingan Wartomo. Penelitian ini dilatarbelakangi oleh belum maksimalnya pemanfaatan limbah sabut dan tempurung kelapa muda yang potensinya sangat besar. Tujuan dari penelitian ini adalah memanfaatkan limbah sabut dan tempurung kelapa muda sebagai bahan baku briket arang. Hasil penelitian diharapkan dapat meningkatkan nilai ekonomis limbah sabut dan tempurung kelapa muda yang selama ini dianggap sebagai limbah, dan sebagai informasi apakah limbah sabut dan tempurung kelapa muda dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan briket arang. Dari hasil pengamatan dan penelitian menunjukkan bahwa briket arang dari limbah sabut dan tempurung kelapa muda memiliki nilai kerapatan 0,44 gr/cm 3, nilai kadar air 15%, nilai zat mudah menguap 48,56%, nilai kadar abu 11,42%, nilai kalor 5.037,73 kal/gr dan nilai kadar karbon terikat 40%. Berdasarkan hasil pengujian bahwa kualitas briket arang dari limbah sabut dan tempurung kelapa muda belum sepenuhnya sesuai dengan standar mutu Indonesia. Namun dengan demikian dapat disarankan untuk penelitian lanjutan, dapat dilakukan kajian ekonomi terhadap briket arang tersebut. Untuk mengetahui nilai ekonomis dari produk briket arang yang telah dihasilkan. Kata Kunci: Kelapa muda, briket arang, sifat fisik dan kimia.

5 RIWAYAT HIDUP Nico Pradana lahir pada tanggal 20 Desember 1993 di Desa Sebulu Kecamatan Sebulu, Kabupaten Kutai Kartanegara Kalimantan Timur. Merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Sarjono (almarhum) dan Ibu Sumiyati. Tahun 1998 memulai pendidikan di Taman Kanak-kanak Lestari dan melanjutkan pendidikan Sekolah Dasar pada tahun 2000 di SDN 018 Sumber Sari, pada tahun 2006 kemudian melanjutkan ke Sekolah Menengah Pertama di SMPN 02 Sebulu. Pada tahun 2009 melanjutkan pendidikan Sekolah Menengah Atas di SMAN 02 Sebulu dan lulus pendidikan pada tahun Pendidikan Tinggi dimulai di Politeknik Pertanian Negeri Samarinda, Jurusan Teknologi Pertanian, Program Studi Teknologi Hasil Hutan pada tahun Pada bulan April-Juni 2015 mengikuti program Praktik Kerja Lapang di PT. Intracawood Manufacturing Tarakan Kalimantan Utara.

6 KATA PENGANTAR Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, karena atas rahmat dan karunia-nya penulis dapat menyelesaikan Karya Ilmiah dengan judul Pemanfaatan Limbah Sabut dan Tempurung Kelapa Muda (Cocos Nucifera) Sebagai Bahan Baku Briket Arang. Adapun maksud penyusunan Karya Ilmiah ini adalah untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan studi dan memperoleh gelar Ahli Madya Diploma III (D3) Politeknik Pertanian Negeri Samarinda. Penulis menyadari sepenuhnya dari segi teknis penulisan dan uji materi penulisan masih sangat jauh dari kesempurnaan, dan penulis menyadari pula bahwa keterbatasan akan kemampuan yang dimiliki. Hal yang wajar jika dalam penyelesaian Karya Ilmiah ini masih banyak mengalami hambatan dan masalah. Namun berkat bimbingan dan petunjuk serta dorongan dari berbagai pihak, sehingga Karya Ilmiah ini dapat terselesaikan. Maka dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada: 1. Bapak Askariansyah, Amd dan bapak Atak Sumedi. SP. MP selaku Teknisi di Laboratorium Hasil Hutan Non Kayu yang banyak membantu dalam penyelesaian Karya Ilmiah ini. 2. Bapak Ir. Wartomo, MP selaku dosen pembimbing atas semua bimbingan dan saran yang banyak membantu penulis dalam menyelesaikan penyusunan Karya Ilmiah ini. 3. Bapak Fikri Hernandi, S. Hut, MP selaku dosen penguji I dan bapak Ir. Iskandar, MP selaku dosen penguji II yang telah banyak memberikan saran untuk kesempurnaan laporan ini. 4. Ibu Eva Nurmarini, S.Hut.MP selaku Ketua Program Studi Teknologi Hasil Hutan Politeknik Pertanian Negeri Samarinda. 5. Bapak Hamka.S.TP.M,Sc selaku Ketua Jurusan Teknologi Pertanian. 6. Bapak dan Ibu Dosen serta seluruh teknisi Program Studi Teknologi Hasil Hutan. 7. Ayahanda dan ibunda tercinta yang telah banyak memberikan dukungan moril dalam menyelesaikan studi dan penyusunan Karya Ilmiah ini, kepada Irmawati serta seluruh sahabat penulis yang selalu mendoakan dan mendorong penulis dalam menyelesaikan studi di Politeknik Pertanian Negeri Samarinda. Penulis menyadari bahwa Karya Ilmiah ini jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu berbagai saran beserta kritik akan sangat membantu dalam menyempurnakan Karya Ilmiah ini. Semoga Karya Ilmiah ini dapat memberikan sedikit manfaat, umumnya bagi Politeknik Pertanian Negeri Samarinda dan khususnya Program Studi Teknologi Hasil Hutan. Samarinda, Juli 2015 Nico Pradana Kampus Politeknik Pertanian Negeri Samarinda, 10 Juli 2015

7 DAFTAR ISI HALAMAN PENGESAHAN... ABSTRAK... RIWAYAT HIDUP... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... Halaman I. PENDAHULUAN... 1 II. TINJAUAN PUSTAKA A. Pengertian Arang dan Briket Arang... 5 B. Kualitas Briket Arang... 6 C. Perkembangan Produksi dan Manfaat Briket Arang... 7 D. Komposisi Briket Arang... 8 E. Proses Pembuatan Briket Arang... 9 F. Risalah Kelapa (cocos nucifera) III. METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian B. Bahan dan Alat yang digunakan C. Prosedur Kerja D. Perhitungan Data IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil B. Pembahasan V. KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN i ii iii iv vi vii viii

8 DAFTAR GAMBAR Nomor Lampiran Halaman 1. Bahan Baku Limbah Sabut dan Tempurung Kelapa Muda Penimbangan Bahan Baku Sebelum Penjemuran Perajangan Bahan Baku Penjemuran Bahan Baku Penimbangan Bahan Baku Setelah Penjemuran Proses Pengarangan Bahan Baku Hasil Pengarangan Bahan Baku Briket Arang yang Telah dihaluskan Air Tepung Tapioka Pencampuran Serbuk Briket Arang dengan Air dan Tepung Tapioka Briket Arang yang Sudah Jadi Sampel dioven kedalam Oven Elektrik Proses Penghitungan Volume Briket Arang Penumbukan Briket Arang Menjadi Serbuk Sebelum dioven Serbuk Briket Arang dioven kedalam Thermoline Furnance Pengujian Nilai Kalor menggunakan Peroxide Bomb Calorimeter... 40

9 DAFTAR TABEL Nomor Tubuh Utama Halaman 1. Standar Mutu Briket Arang Kayu Indonesia Jumlah Produksi Kelapa Perkebunan Rakyat di Kalimantan Timur Jadwal Pelaksanaan Penelitian Hasil Pengujian Briket Arang Limbah Sabut dan Tempurung Kelapa Muda Lampiran 5. Hasil Perhitungan Kerapatan Briket Arang dari Limbah Sabut dan Tempurung Kelapa Muda Hasil Perhitungan Kadar Air Briket Arang dari Limbah Sabut dan Tempurung Kelapa Muda Hasil Perhitungan Zat Mudah Menguap Briket Arang dari Limbah Sabut dan Tempurung Kelapa Muda Hasil Perhitungan Kadar Abu Briket Arang dari Limbah Sabut dan Tempurung Kelapa Muda Hasil Perhitungan Nilai Kalor Briket Arang dari Limbah Sabut dan Tempurung Kelapa Muda Hasil Perhitungan Kadar Karbon Terikat Briket Arang dari Limbah Sabut dan Tempurung Kelapa Muda... 31

10 BAB I PENDAHULUAN Saat ini energi yang digunakan sebagian masyarakat Indonesia berasal dari bahan bakar minyak, batubara, dan gas. Penggunaan energi yang semakin meningkat akan mempercepat habisnya cadangan minyak, batubara, dan gas. Sehingga akan berpengaruh pada kenaikan harga bahan bakar minyak, batubara, dan gas yang tidak dapat diprediksi. Hal ini mendorong manusia untuk mencari sumber energi alternatif sebagai bahan bakar pengganti. Isu kenaikan bahan bakar minyak menyadarkan kita bahwa konsumsi energi yang semakin meningkat dari tahun ke tahun dan tidak seimbang dengan ketersediaan sumber energi tersebut. Kelangkaan dan kenaikan bahan bakar minyak akan terus terjadi karena sifatnya yang tidak dapat diperbaharui (nonrenewable). Hal ini harus segera diimbangi dengan penyediaan sumber energi alternatif yang dapat diperbaharui (renewable), melimpah jumlahnya, dan murah harganya sehingga terjangkau oleh masyarakat luas (Hermawan, 2006). Peranan sumber daya manusia dalam rangka mendukung pertumbuhan dan perkembangan industri-industri yang ada memiliki peranan yang sangat penting, dimana hal ini dikarenakan peralatan yang digunakan dalam kegiatan produksi semakin berteknologi tinggi sehingga target produksi dan hasil yang maksimum dapat dicapai. Pengganti minyak tanah yang paling murah dan dimungkinkan untuk dikembangkan secara luas dalam waktu yang relatif singkat adalah briket arang, briket arang merupakan bahan bakar padat yang terbuat dari arang, bahan bakar padat ini merupakan bahan bakar alternatif mengingat teknologi dan peralatan yang digunakan relatif sederhana serta adanya bahan baku yang melimpah.

11 2 Briket merupakan salah satu alternatif yang cukup efektif dan efisien dalam menghadapi krisis sumber energi bahan bakar minyak. Pada saat ini dan masa yang akan datang, briket arang memiliki peranan dalam kehidupan manusia. Dimana dari tahun ketahun permintaan akan briket arang dalam skala nasional semakin meningkat. Seiring dengan perkembangan zaman, ilmu pengetahuan dan teknologi, briket arang tidak hanya digunakan untuk industri tetapi sudah mulai masuk ke skala pemakaian rumah tangga. Untuk mengantisipasi tuntutan akan kebutuhan briket arang dimasa yang akan datang, maka diperlukan upaya pembangunan industri briket arang baik yang memiliki skala produksi besar, menengah, atau pun usaha kecil (home industri). Potensi pemanfaatan limbah sabut dan tempurung kelapa muda ini cukup besar, mengingat banyaknya penjual es yang menggunakan kelapa muda untuk dijadikan es kelapa muda dipinggiran jalan raya Jalan Cipto Mangunkusumo Samarinda. Dengan demikian, limbah sabut dan tempurung kelapa muda yang dihasilkan tidaklah sedikit. Bahkan limbah sabut dan tempurung kelapa muda ini berserakan ditempat pembuangan sampah, lamanya limbah sabut dan tempurung kelapa muda ini untuk terdekomposisi membuat limbahnya menumpuk sangat banyak, potensi ini yang membuat peneliti berusaha memanfaatkan limbah sabut dan tempurung kelapa muda yang sangat banyak ini. Briket arang adalah arang yang diolah lebih lanjut menjadi bentuk briket yang mempunyai penampilan dan kemasan yang lebih menarik dan dapat digunakan untuk keperluan energi alternatif sehari-hari. Briket arang mempunyai banyak kelebihan yaitu mempunyai nilai ekonomi yang tinggi bila dikemas dengan menarik bila dibandingkan dengan arang kayu. Briket mempunyai panas

12 3 yang lebih tinggi, tidak berbau, memiliki aroma alami dan segar, serta bersih dan tahan lama. Adapun kelebihan lain dari briket adalah briket arang lebih tahan lama waktu simpannya bila dibanding dengan arang biasa. Briket arang dapat dibuat dari berbagai macam bahan, misalnya sekam padi, kayu, serbuk gergaji, tempurung kelapa, sabut kelapa dan juga dari pelepah kelapa itu sendiri. Begitu juga dengan perekat yang digunakan didalamnya contohnya tepung kanji, tepung tapioka, mollase, daun tanaman muda dan sebagainya (Pari, G. 2002). Melimpahnya limbah sabut dan tempurung kelapa muda yang belum termanfaatkan secara optimal dan besarnya kandungan energi yang terdapat didalamnya bisa dimanfaatkan menjadi briket arang bahkan menjadi salah satu langkah untuk mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil seperti minyak tanah dan gas elpiji, juga dapat mengurangi pemanfaatan bahan bakar kayu yang tingkat konsumsinya semakin hari semakin meningkat sehingga membahayakan ekologi hutan. Untuk mencapai hal tersebut dilakukan penelitian untuk menghasilkan briket arang yang berkualitas baik dan memiliki nilai ekonomis tinggi. Dengan pemanfaatan limbah sabut dan tempurung kelapa muda menjadi briket arang, maka diharapkan dapat memberikan alternatif sumber bahan bakar yang dapat diperbarui dan bermanfaat untuk masyarakat dengan kualitas yang baik (Samsul, M, 2004). Tujuan dari penelitian ini adalah memanfaatkan limbah sabut dan tempurung kelapa muda sebagai bahan baku briket arang dan untuk mengetahui kualitas briket arang dari bahan baku limbah sabut dan tempurung kelapa muda berdasarkan hasil pengujian sifat fisik dan kimianya. Hasil penelitian diharapkan dapat meningkatkan nilai ekonomis limbah sabut dan tempurung kelapa muda yang selama ini dianggap sebagai limbah

13 4 yang mencemari lingkungan dan sebagai informasi apakah limbah sabut dan tempurung kelapa muda dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan briket arang yang bernilai ekonomis.

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan 1. Limbah sabut dan tempurung kelapa muda dapat dimanfaatkan menjadi bahan baku briket arang walaupun secara keseluruhan belum memenuhi standar mutu Indonesia yang telah ditetapkan. 2. Berdasarkan pengujian briket arang dari limbah sabut dan tempurung kelapa muda yang telah dilakukan maka diperoleh hasil sebagai berikut: nilai kerapatan 0,44 gr/cm 3, nilai kadar air 15%, nilai zat mudah menguap 48,56%, nilai kadar abu 11,42%, nilai kalor 5.037,73 kal/gr, dan nilai kadar karbon terikat 40%. B. Saran 1. Berdasarkan hasil pengujian bahwa kualitas briket arang dari limbah sabut dan tempurung kelapa muda belum sepenuhnya sesuai dengan standar mutu Indonesia. Namun dengan demikian dapat disarankan untuk penelitian lanjutan, dapat dilakukan kajian ekonomi terhadap briket arang tersebut. Untuk mengetahui nilai ekonomis dari produk briket arang yang telah dihasilkan. 2. Untuk dapat memenuhi standar mutu Indonesia maka disarankan untuk melakukan modifikasi proses pengarangan yang lebih sempurna. 3. Pemanfaatan limbah sabut dan tempurung kelapa muda untuk bahan baku pembuatan briket arang belum memiliki kualitas yang baik atau belum sesuai dengan standar mutu Indonesia, disarankan agar komposisinya diperhitungkan lebih baik lagi dan kinerja alat dapat beroperasi secara optimal.

36 DAFTAR PUSTAKA Anonim, Feasibility Studi Industri Briket Arang di Areal Transmigrasi IV Sangkulirang dan Muara Wahau. Laporan Kerjasama Balai Penelitian Hasil Hutan Bogor dengan Fakultas Kehutanan Universitas Mulawarman, Samarinda. Abidin 1973 dalam Masturin, A Sifat Fisik dan Kimia Briket Arang dari Campuran Arang Limbah Gergajian Kayu (Skripsi), Bogor. Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Badan Statistik Perkebunan Indonesia, Jumlah Produksi Kelapa Perkebunan Rakyat di Kalimantan Timur. Badri, Kadar Zat Mudah Menguap Briket Arang di Pengaruhi oleh Karbonisasi. Candolle A , The origins of cultivated plants. Hartoyo, Percobaan Pembuatan Briket Arang dari Limbah Jenis Kayu, Lembaga Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Departemen Pertanian, Departemen Pertanian Bogor., Pembuatan Arang dan Briket Arang Secara Sederhana Dari Serbuk Gergaji dan Limbah Industri Perkayuan. Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan Bogor. Hendra D, dan Pari, G Penyempurnaan Teknologi Pengolahan Arang. Laporan Hasil Penelitian Pusat Penelitian Hasil Hutan. Badan Peneliti dan Pengembangan Kehutanan. Bogor. Hermawan, Penyediaan Sumber Daya Alam yang Dapat Diperbarui. Kirana 1985 dalam Triono Mutu Arang Kayu. Badan Standar Nasional Indonesia (SNI). Jakarta. Kurniawan, O. dan Marsono, Superkarbon: Bahan Bakar Alternatif Pengganti Minyak Tanah dan Gas. Penebar Swadaya. Jakarta. Masturin, A Sifat Fisik dan Kimia Briket Arang dari Campuran Arang Limbah Gergajian Kayu (Skripsi), Bogor. Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor. Pari G Pedoman Pembuatan Arang Kompos. Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Hasil Hutan. Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan Departemen Kehutanan. Bogor.

37 28 Samsul, M, Pengaruh Penambahan Arang Tempurung Kelapa dan Penggunaan Perekat Terhadap Sifat-Sifat Arang Serbuk Kayu Sengon. Setyanto Yanus Sasongko, Seminar Nasional Energi Terbarukan. Sudiyani, Y., et,al, Pengujian Kualitas Briket Arang dan Briket Arang dari Tempurung Kelapa. Prosiding Masyarakat Peneliti Kayu Indonesia Hal BIGRAF Publishing. Sudrajat, Sifat Fisik dan Kimia Briket Arang Sangat Dipengaruhi oleh Sifat yang Menjadi Bahan Bakunya., Pengaruh Kerapatan Kayu, Tekanan Pengempaan dan Jenis Perekat Terhadap Sifat Briket Kayu, Jurnal Penelitian Hasil Hutan, Bogor., Dan Soleh, Produksi Arang dan Briket Serta Prospek Pengusahanya. Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan. Badan Penelitian Pengembangan Pertanian. Bogor. Suyitno, Energi dari Biomassa: Potensi, Teknologi dan Strategi. Tambunan, (2008). Agenda riset energi Institut Pertanian Bogor Widyawati, Pengembangan Abu Bagase dan Blotong Sebagai Bahan Baku Briket. Malang: Unibra.

38

39

40

41 31 LAMPIRAN 2: Gambar Gambar 1. Bahan baku limbah sabut dan tempurung kelapa muda Gambar 2. Penimbangan bahan baku sebelum penjemuran

42 32 Gambar 3. Perajangan bahan baku Gambar 4. Penjemuran bahan baku

43 33 Gambar 5. Penimbangan bahan baku setelah penjemuran Gambar 6. Proses pengarangan bahan baku

44 34 Gambar 7. Hasil pengarangan bahan baku Gambar 8. Briket arang yang telah dihaluskan

45 35 Gambar 9. Air Gambar 10. Tepung tapioka

46 36 Gambar 11. Pencampuran serbuk briket arang dengan air dan tepung tapioka Gambar 12. Briket arang yang sudah jadi

47 37 Gambar 13. Sampel dioven ke dalam oven elektrik Gambar 14. Proses penghitungan volume briket arang

48 38 Gambar 15. Penumbukan briket arang menjadi serbuk sebelum dioven Gambar 16. Serbuk briket arang dioven kedalam thermoline furnance

49 Gambar 17. Pengujian nilai kalor menggunakan peroxide bomb calorimeter 39