Briket dari Char Hasil Pirolisa Tempurung Kelapa (Coconut Shells)

Transkripsi

1 Briket dari Char Hasil Pirolisa Tempurung Kelapa (Coconut Shells) Rhoisyatul Amilia Oleh: Septian Era Yusindra Pembimbing: Prof. Dr. Ir. H. M. Rachimoellah, Dipl. EST Laboratorium Biomassa dan Konversi Energi Jurusan Teknik Kimia-FTI-ITS 2011

2 Outline 1 Latar Belakang 2 Tujuan Penelitian 3 Metodologi Penelitian 4 Hasil Dan Pembahasan 5 Kesimpulan

3 Latar Belakang Kebutuhan energi meningkat Menipisnya cadangan minyak bumi Energi alternatif yang terbarukan dan terjangkau masyarakat Naiknya harga minyak bumi

4 Latar Belakang Pirolisis

5 Latar Belakang Potensi Energi Terbarukan di Indonesia Sumber Potensi Kapasitas Terpasang (MW) Pemanfaata n (MW) (%) Large Hydro Biomassa Geothermal Mini/mikro hydro Energi Cahaya X 10-3 (Solar) Energi Angin X 10-3 Total (Ditjen Listrik dan Pemanfaatan Energi, 2001; ZREU, 2000 )

6 Latar Belakang Gas Dimanfaatkan sebagai bahan bakar gas Pirolisis Tar Dimanfaatkan sebagai bahan bakar cair/bio-oil Char Kurang dimanfaatkan

7 Tujuan Penelitian Char hasil pirolisis Suhu proses pirolisis Ukuran partikel char tempurung kelapa Kadar perekat Kadar air (moisture content) Kadar zat terbang (volatile matter) Kadar abu (ash content) Kadar karbon tetap (fixed carbon) Nilai kalor Kuat tekan

8 Metodologi Penelitian Variabel Tetap Massa char yang akan dicetak : 15 gram Tekanan pembriketan : 130 kg/cm 2 Variabel Berubah Suhu pirolisis : 300 o C dan 500 o C Ukuran partikel char tempurung kelapa : 40 mesh, 60 mesh, 80 mesh, dan 100 mesh Kadar perekat terhadap briket : 5%, 10%, dan15% Variabel Respon Kadar air (moisture content) Kadar zat terbang (volatile matter) Kadar abu (ash content) Kadar karbon tetap (fixed carbon) Kuat tekan Nilai kalor

9 Metodologi Penelitian Diagram Alir Penelitian Persiapan Tempurung Kelapa Pirolisis Pemanasan 300 & 500 o C selama 1jam Char Persiapan Char Pembriketan Pengovenan Ukuran char 40,60,80, dan 100 mesh Perekat kanji (5%,10%,15% berat char) : air (1 : 10) Pada suhu 60 o C selama 2x24 jam BRIKET Proses Analisa

10 Metodologi Penelitian Pirolisis 2 Keterangan : 1. Reaktor pirolisis Alat penunjuk suhu Pemanas 4. Termokopel 5. Kondensor pendingin 6 6. Penampung tar 7. Tabung gas N 2 Rangkaian Alat Pirolisis

11 Metodologi Penelitian Pembuatan Briket Keterangan : Penekan 2. Cetakan 3. Pengungkit 4. Alat pembaca tekanan 5. Pompa hidrolik

12 Metodologi Penelitian Pembuatan Briket Keuntungan pembriketan : Mudah disimpan dan diangkut. Mempunyai ukuran dan kualitas yang seragam.

13 Metodologi Penelitian Tahap Analisa Analisa Proksimat Nilai Kalor Kuat Tekan Terdiri dari: Moisture Content (ASTM D ) Vollatile Matter (ASTM D ) Ash Content (ASTM D ) Fixed Carbon (ASTM D ) Bom kalorimeter

14 Hasil dan Pembahasan Pirolisis suhu 500 C Run Feed (gram) Char (gram) , , , , , , , , , , , ,1053 Rata-rata 32,0233 Pirolisis suhu 300 C Run Feed (gram) Char (gram) , , , , , , , , , , , ,1213 Rata-rata 35,4389

15 Hasil dan Pembahasan Analisa Moisture Content (MC) MC : 300 o C : 2,4246-4,2448% 500 o C : 1,0085-4,8737% MC 500 < 300 o C MC 40 < 60 < 80 <100 mesh MC 5 < 10 < 15 % Pengaruh kadar air : Meningkatkan kehilangan panas. Membantu pengikatan partikel halus. Menurunkan nilai kalor.

16 Hasil dan Pembahasan Analisa Volatile Matter (VM) VM : 300 o C : 75, ,5663 % 500 o C : 71, ,2965 % VM 500 < 300 o C VM 40 < 60 < 80 <100 mesh VM 5 < 10 < 15 % Pengaruh kadar zat terbang : Membantu memudahkan penyalaan briket. Mempengaruhi kesempurnaan pembakaran dan intensitas api. Mempengaruhi kebutuhan udara sekunder.

17 Hasil dan Pembahasan Analisa Ash Content (AC) AC : 300 o C : 7,1751-8,4277 % 500 o C : 7,2853-8,1722 % AC 500 < 300 o C AC 40 < 60 < 80 <100 mesh AC 5 < 10 < 15 % Pengaruh kadar abu : Mempengaruhi tingkat pengotoran dan korosi peralatan yang dipakai. Menurunkan nilai kalor.

18 Hasil dan Pembahasan Analisa Fixed Carbon (FC) FC : 300 o C : 0, ,4117 % 500 o C : 0,01-20,2325 % FC 500 > 300 o C FC 40 > 60 > 80 > 100 mesh FC 5 > 10 > 15 % FC = 100% - (MC + VM + AC)

19 Hasil dan Pembahasan Analisa Nilai Kalor NK : 300 o C : 6247, kcal/kg 500 o C : 5959, kcal/kg NK 500 > 300 o C NK 40 > 60 > 80 > 100 mesh NK 5 > 10 > 15 % Pengaruh nilai kalor : Pemanasan Pembakaran

20 Hasil dan Pembahasan Analisa Kuat Tekan KT : 300 o C : 42,44-97,62 kg/cm o C : 45,27-101,86 kg/cm 2 KT 40 < 60 < 80 < 100 mesh KT 5 < 10 < 15 % Pengaruh kuat tekan : Packaging Transportasi

21 Hasil dan Pembahasan Hasil Penelitian 1 4,8% Moisture content Standar Permen ESDM No < 15% 71,47 88,56% Volatile matter Sesuai bahan baku 7,18 8,98% Ash content < 10% 1 19,76% Fixed carbon Sesuai bahan baku

22 Hasil dan Pembahasan Hasil Penelitian Standar Permen ESDM No , kcal/kg Nilai kalor 4400 kcal/kg 42,44-101,86 kg/cm 2 Kuat tekan 65 kg/cm 2

23 Hasil dan Pembahasan Standar Kualitas Briket Internasional Hasil Penelitian No Sifat-Sifat Briket Arang Jepang Inggris USA 1 Kadar Air (%) Kadar Zat Terbang (%) Kadar Abu (%) Kadar Karbon Tetap (%) Nilai Kalor (kcal/kg) Kuat Tekan (kg/cm 2 ) 60 12,7 62 (Agus Sunyata dkk,2008) 1 4,8% 71,47 88,56% 7,18 8,98% 1 19,76% 5959, kkal/kg 42,44-101,86 kg/cm 2

24 Hasil dan Pembahasan Briket Tempurung Kelapa Kelebihan Moisture content rendah Ash content rendah Nilai kalor tinggi Kuat tekan tinggi Kekurangan Volatile matter tinggi Fixed carbon sedikit rendah

25 Kesimpulan Suhu pirolisis >> Ukuran partikel char >> Kadar perekat << mempengaruhi Kadar air (moisture content) << Kadar zat terbang (volatile matter) << Kadar abu (ash content) << Kadar karbon tetap (fixed carbon) >> Nilai kalor >> Kuat tekan << Briket terbaik Suhu pirolisis : 500 o C Ukuran partikel : 80 mesh Kadar perekat : 10% Kadar air (moisture content) : 2,8106% Kadar zat terbang (volatile matter): 81,0964% Kadar abu (ash content) : 7,8374% Kadar karbon tetap (fixed carbon) : 8,255% Nilai kalor : 6458,86kcal/kg Kuat tekan : 66,49 kg/cm 2

26 Daftar Pustaka BPPI (Balai Penelitian dan Pengembangan Industri) Pengembangan Pembuatan Briket Abu Sabut Kelapa untuk Eksport. Laporan Penelitian No.96/0570. BPPI. Manado Jamilatun,S Kualitas Sifat-sifat Penyalaan dari Pembakaran Briket Tempurung Kelapa, Briket Serbuk Gergaji Kayu Jati, Briket Sekam Padi dan Briket Batubara. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia Kejuangan.Yogyakarta Manalu, R Pengaruh Jumlah Bahan Perekat terhadap Kualitas Briket Bioarang dari Tongkol Jagung. Laporan Skripsi Departemen Teknik Pertanian. USU. Medan Nurpanca,I dkk Briket dari Char Hasil Pirolisa Gambut Kalimantan. Laporan Skripsi Jurusan Teknik Kimia. ITS. Surabaya Pranata,J Pemanfaatan Sabut dan Tempurung Kelapa serta Cangkang Sawit untuk Pembuatan Asap Cair sebagai Pengawet Makanan Alami. Laporan Penelitian Direktur Eksekutif JINGKI Institute. Alumnus Universitas Malikussaleh. Lhokseumawe PERMEN ESDM (Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral) Pedoman Pembuatan dan Pemanfaatan Briket Batubara dan Bahan Bakar Padat Berbasis Batubara. Ketetapan No 047. PERMEN ESDM. Jakarta Rachimoellah dkk Kinetika Reaksi Dekomposisi Termal Gambut Kalimantan. Jurnal Penelitian Jurusan Teknik Kimia. ITS. Surabaya Samsuri dkk Pirolisis Gambut menjadi Bahan Bakar Gas. Jurnal Penelitian Jurusan Teknik Kimia. ITS. Surabaya

27 Daftar Pustaka Subroto dkk Pengaruh Variasi Tekanan Pengepresan terhadap Karakteristik Mekanik dan Karakteristik Pembakaran Briket Kokas Lokal. Jurnal Teknik Gelagar 18(01) Sundari,D Karakteristik Briket Arang dari Serbuk Gergaji dengan Penambahan Arang Cangkang Kelapa Sawit. Laporan Skripsi Departemen Kehutanan. USU. Medan Sunyata,A Pengaruh Kerapatan dan Suhu Pirolisa terhadap Kualitas Arang Serbuk Kayu Sengon. Laporan Skripsi Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian. Yogyakarta Trihadiningrum,Y dkk Eko-briket dari Sampah Plastik Campuran dan Lignoselulosa. Jurnal Purifikasi 8(2) Yudanto,A dkk Pembuatan Briket Bioarang dari Arang Serbuk Gergaji Kayu Jati. Laporan Skripsi Jurusan Teknik Kimia. UNDIP. Semarang Wikipedia Bahasa Indonesia Ensiklopedia Bebas Badan Koordinasi Penanaman Modal Daerah Propinsi Sulawesi Tengah Profil Proyek Industri Briket Arang Tempurung Kelapa Pertanian Organik Produk Organik Kementerian Riset dan Teknologi Republik Indonesia Berita Ristek

28

29 Penelitian Terdahulu Penelitian Terdahulu Judul Hasil Ida Nurpanca K.S dan Elok Mustika S Riwan Manulu Pembuatan Briket dari Char Hasil Pirolisa Gambut Kalimantan Pembuatan briket bioarang dari tongkol jagung untuk mengetahui pengaruh dari jumlah campuran perekat terhadap kualitas briket tongkol jagung. Untuk mendapatkan briket yang mempunyai nilai kalor tinggidan kuat tekan bagus dipengaruhi : -jumlah perekat dengan komposisi tepat -ukuran partikel yang sesuai -jenis perekat yang digunakan. jumlah konsentrasi bahan perekat pada briket memberikan pengaruh berbeda tidak nyata terhadap nilai kalor tetapi berbeda nyata terhadap kadar air, densitas, dan kadar abu. Hasil yang terbaik diperoleh pada jumlah persentasi bahan perekat sebesar 10 % dengan variabel perekat 5 %, 10 %, dan 15%.

30 Penelitian Terdahulu Penelitian Terdahulu Judul Hasil Siti Jamilatun Yulinah Trihadiningrum dkk kualitas sifat-sifat penyalaan dan pembakaran briket tempurung kelapa, serbuk gergaji kayu jati pembuatan eko-briket dari sampah plastik campuran dan lignoselulosa Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat-sifat penyalaan biomassa yang selanjutnya dibandingkan dengan batubara yang sudah dipakai di masyarakat. Dari hasil penelitian diketahui bahwa briket tempurung kelapa mudah dibakar, penyalaannya lama, volatile matter tinggi, nilai kalor cukup tinggi 5780 kal/gram Dari hasil penelitian diketahui ekobriket terbaik adalah komposisi 20% plastik campuran dan 80% lignuselulosa tempurung kelapa, dengan moisture content 12,79%, volatile matter 85,14%, fixed carbon 1,56%,ash content 0,64%, nilai kalor 8801,04 kal/gram.

31 Penelitian Terdahulu Penelitian Terdahulu Judul Hasil Angga Y dan Kartika Kisumningrum Pembuatan Briket Arang dari Arang Serbuk Gergaji Kayu Jati Untik memngetahui pengaruh ukuran partikel serbuk gergaji (40,60,80,100 mesh) dan berat lem kanji (0,3, 0,5, 0,7, 0,9 bagian) terhadap kuat tekan. Kuat tekan terbaik 100 mesh dengan perekat 0,9 bagian.

32 Kelebihan briket : 1. Lebih murah. 2. Panas lebih tinggi dan kontinyu sehingga sangat baik untuk pembakaran yang lama. 3. Aman (tidak beresiko meledak) 4. Sumber tempurung kelapa melimpah. 5. Renewable (sumber berasal dari tumbuhan) Perbandingan Penggunaan Bahan Bakar untuk Skala Rumah Tangga Indriyatmoko dkk, 2010