KUALITAS BRIKET ARANG DARI CAMPURAN KAYU BAKAU

Transkripsi

1 KUALITAS BRIKET. (18) : 6-70 KUALITAS BRIKET ARANG DARI CAMPURAN KAYU BAKAU (Rhizophora macronata Lamck) DAN API-API (Avicennia marina Vlerk) PADA BERBAGAI TEKANAN The Quality Of Charcoal Bracket From Bakau (Rhizophora Macronata Lamck) And Api- Api (Avicennia Marina Vlerk) Under Pressure Various Oleh/By FATRIANI Jurusan Teknologi Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Universitas Lambung Mangkurat Jl.A. Yani KM 6 Banjarbaru Kalimantan Selatan ABSTRACT Charcoal bracket can be made from low quality wood. The mangrove forest have vegetation the durable and strong low and non commercial is Bakau and Api-api. Bakau and Api-api can be used to make wood vinegar. The making of wood vinegar from the both of species certain resultant waste is charcoal and this is can be made to be bracket. The aim of research is to know effect of composition charcoal from mixer Bakau and Api-api at press various to quality bracket charcoal. The research result that suitable with Japan standard is bracket charcoal that have % ash content, water content 7.46%, and caloric value kal/gr. The fly substance is not suitable with English and USA standard. Keywords : quality, charcoal bracket, mixed various I. PENDAHULUAN Semakin bertambahnya penduduk maka kebutuhan akan kayu semakin meningkat sehingga persediaan kayu semakin menurun dari tahun ke tahun, oleh karena itu dengan semakin berkurangnya kayu kita harus bisa mengalihkan ketergantungan terhadap kayu untuk bahan bakar sebagai energi alternative. Salah satunya adalah dengan pembuatan briket arang, briket arang dapat dibuat dari kayu yang mempunyai kualitas rendah sehingga kayu tersebut dapat bermanfaat maksimal. Jenis vegetasi yang tumbuh di hutan mangrove adalah Bakau dan Api-api dapat dimanfaatkan untuk membuat briket arang. Jenis ini termasuk jenis yang bukan komersial dari segi kelas awet dan kelas kuat, karena itu dapat dimanfaatkan dengan pembuatan cuka kayu. Pembuatan cuka kayu dari jenis ini tentunya menghasilkan limbah berupa arang, arang ini dapat dibuat briket,. sehingga bisa dimanfaatkan. Kebutuhan masyarakat akan bahan bakar dalam rumah tangga, industri semakin meningkat, oleh karena itu pemanfaatan sumber daya alam selain minyak bumi adalah dengan cara pembuatan briket arang sebagai energi alternative. Pemanfaatan kayu sebagai bahan pembuatan briket arang sudah dikenal sejak lama, baik untuk pemenuhan bahan bakar rumah tangga maupun untuk keperluan industri, seperti industri alumunium, plat baja dan lain-lain. Berdasarkan pertimbangan tersebut maka timbul pemikiran untuk memanfaatkan kayu yang tidak komersial yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan briket arang. Jurnal Hutan Tropis Borneo No. 18, Maret 006 6

2 KUALITAS BRIKET. (18) : 6-70 II. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh komposisi campuran arang kayu Bakau dan kayu Api-api pada berbagai tekanan kempa terhadap kualitas briket arang. Manfaat penelitian adalah memberikan informasi dan masukan kepada pemerintah dan masyarakat bahwa kayu Bakau dan Api-api dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan briket arang. III. METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan bulan dari Oktober - Desember 005, meliputi persiapan, pembuatan serbuk arang, pembuatan briket arang, pengujian, pengolahan data dan penyusunan laporan. Penelitian dan pengujian dilaboratorium Dinas Pertambangan dan Energi Banjarbaru. B. Bahan dan Alat Bahan yang digunakan adalah arang kayu Bakau dan Api-api dari limbah pembuatan asam cuka, tepung tapioka dan air Alat-alat yang digunakan adalah Bomb calorimeter, ayakan 0 mesh, cetakan besi, kempa hidrolik, desikator, lumpung besi dan penumbuk, gelas ukur, oven tanur, oven pengering, timbangan elektrik, cawan porselin, dan alat tulis. C. Prosedur Kerja 1. Pembuatan Contoh Uji a. Bahan baku berupa arang yang berasal dari limbah pembuatan asam cuka dari kayu bakau dan api-api b. Menghancurkan arang dengan lumpung besi sehingga menjadis serbuk dan disaring dengan ayakan 0 mesh c. Tepung tapioca 7% dari berat serbuk arang (14 gr), air 0 ml di aduk hingga menjadi larutan semi solid.dan dicampur dengan serbuk arang d. Kemudian campuran tadi sebanyak 10 gr di masukkan dalam cetakan dan di press dengan tekanan 15, 150, dan 175 kg/cm e. Briket arang tadi dikeringkan dengan oven pada suhu o C selama ± 4 jam, kemudian di letakkan di udara terbuka selama 4 jam f. Briket arang siap diuji. Pengujian contoh uji a. Kadar air Briket arang 1 gr dikeringkan pada suhu o C selama ± jam, kemudian didinginkan dalam desikator X - Y Kadar Air = x 100% Y Ket : X = Contoh uji sebelum dikeringkan (gr) Y = Contoh uji sesudah dikeringkan (gr) b. Kadar abu Contoh uji 1 gr dimasukkan dalam cawan porselin, kemudian diabukan dalam tanur listrik pada suhu 700 o C selama jam. Jurnal Hutan Tropis Borneo No. 18, Maret 006 6

3 KUALITAS BRIKET. (18) : 6-70 B Kadar Abu = x 100% A Ket : A = Contoh uji sebelum diabukan (gr) B = Contoh uji sesudah diabukan (gr) c. Zat terbang (volatile matter) Adalah zat yang keluar dalam bentuk gas pada saat pembakaran briket arang. Contoh uji 1 gr dimasukkan dalam cawan nikel tertutup dan dipanaskan dalam tanur listrik pada suhu 900 o C selama 8 menit. X - Y Zat terbang = x 100% - KA X Ket: A = Contoh uji sebelum dipanaskan (gr) B = Contoh uji sesudah dipanaskan (gr) d. Nilai Kalor Adalah besarnya panas yang dihasilkan oleh 1gr briket arang. Contoh uji 1 gr dimasukkan dalam Bomb calorimeter Nilai kalor = A B Ket : A = Nilai yang terbaca (kal/gr) B = Koreksi panas pada kawat besi ( 1 cm =, kal ) D. Rancangan Penelitian Menggunakan Rancangan Acak Lengkap faktorial x dengan x ulangan untuk setiap perlakuan. 1. ; komposisi briket arang A 1 =Arang kayu Bakau 75% + Arang kayu Api-api 5% A =Arang kayu Bakau 50% + Arang kayu Api-api 50% A =Arang kayu Bakau 5% + Arang kayu Api-api 75%. ; tekanan kempa: B 1 = tekanan 15 kg/cm B = tekanan 15 kg/cm B = tekanan 15 kg/cm E. Analisa Data Pengaruh perlakuan dilakukan analisa dengan uji anova seperti dapat dilihat pada Tabel 1. Jurnal Hutan Tropis Borneo No. 18, Maret

4 KUALITAS BRIKET. (18) : 6-70 Tabel 1. Analisa Data Rancangan Acak Lengkap Faktorial x Sumber Derajat bebas JK KT F hit F tabel 5% 1% Interaksi AB (ij 1) ( i 1 ) ( j 1 ) ( I 1 ) ( j -1) JKP JKA JKB JKAB JKP/dbp JKA/dbA JKB/dbB JKAB/dbAB KTP/KTS KTA/KTS KTB/KTS KTAB/KTS Ij (k 1 ) JKS JKS/dbS Total Ijk - 1 JKT IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Kadar Air Besarnya kadar air yang diperoleh disajikan pada Tabel berikut. Tabel. Rata-rata hasil perhitungan kadar air setiap perlakuan F a k t o r Ulangan B 1 B B Rata-rata A 1 1 9, ,784 6,990 6,705 7,8889 9,5699 6,741 8,91 7,0781 7,587 9,069 7,8794 J u m l a h 6,7754 4,1641,655 4,449 R a t a- r a t a 8,951 8,0547 7,455 8,1449 A 1 10,450 7,141 9,46 40,486 9,158 7, ,847 9,097 7,718 10,45 8,4956 7,8714 J u m l a h 6,8109 6,8098 6,786 6,80 R a t a- r a t a 8,970 8,966 8,987 9,776 A 1 11,4560 8,841 9,004 11,647 9,0608 8, ,517 8,99 8, ,590 8,9648 8,9066 J u m l a h 6,7941 6,7916 6,794 9,410 R a t a- r a t a 9,776 9,85 9,805 9,804 Pengaruh perlakuan terhadap kadar air dapat diketahui dengan melakukan analisis, dan hasil uji tersebut disajikan pada Tabel. Tabel. Analisis kadar air Sumber Derajat bebas Jumlah F hit F Tabel Interaksi AB ,7588 1,5760 1,748,9080 8,4450 Total 6 55,09 Keterangan : ts : tidak signifikans Tengah,0945 6,880 0,674 0,770,158 0,981 ts,944 ts 0,98 ts 0,40 ts 5 %,51,55,55,9 1 %,71 4,58 Tabel menyajikan bahwa perlakuan tidak memberikan pengaruh yang signifikan terhadap hasil kadar air baik pada taraf kepercayaan 5% maupun 1 %, Jurnal Hutan Tropis Borneo No. 18, Maret

5 KUALITAS BRIKET. (18) : 6-70 demikian juga halnya dengan faktor A,faktor B maupun interaksi AB. Kadar air tertinggi dihasilkan oleh perlakuan campuran briket arang kayu bakau dan api-api dengan komposisi 5% : 75 % dengan tekanan kempa 150 kg/cm yaitu 9,85%, sedangkan yang terkecil pada kayu bakau dan api-api dengan komposisi 75% : 5 % dengan tekanan kempa 175 kg/cm yaitu 7,455%. Peningkatan tekanan kempa tidak menyebabkan kenaikan kadar air briket arang, Hasil penelitian menunjukkan kadar air dapat mengalami peningkatan pada tekanan kempa yang lebih rendah dan dapat mengalami penurunan pada tekanan kempa yang lenbih tinggi, hal ini diduga semakin tinggi tekanan yang diberikan maka dapat mengakibatkan air keluar dalam jumlah yang lebih banyak dan berlangsung cepat sehingga mampu menurunkan kadar air briket arang. Rata-rata kadar air dari kayu bakau dan api-api cenderung meningkat dengan bertambahnya komposisi campuran, hal ini diduga karena adanya perbedaan kemampuan menyerap dan mengeluarkan air (sifat higroskopis dari briket) terhadap lingkungan sekitar sehingga tercapai kadar air keseimbangan, kelembaban udara tinggi maka kadar air briket arang juga cenderung akan tinggi, selain itu juga kadar air dipengaruhi oleh perbedaan sifat fisik kedua jenis kayu. Arang kayu bakau memiliki pori-pori kecil, serbuk arang tidak padat dan warna hitam (tidak mengkilap), sedangkan arang kayu api-api memiliki pori-pori yang besar, serbuk arang padat dan warna hitam (mengkilap). Melihat perbedaan fisik tersebut briket arang dari kayu api-api lebih cenderung mempunyai kemampuan untuk menyerap dan melepaskan air yang lebih besar,s sedangkan briket dari kayu bakau lebih sedikit untuk menyerap dan melepaskan air. Perbedaan kemampuan ini dapat berpengaruh pada saat pengujian kadar air. B. Kadar Abu Besarnya kadar abu yang dihasilkan disajikan pada Tabel 4 berikut Tabel 4. Rata-rata Kadar Abu masing-masing perlakuan F a k t o r Ulangan B 1 B B Rata-rata A 1 1 5,195 4,7495,755 4,598 4,7481 4,501,6 4,968 4,1147 4,066,9766 4,046 J u m l a h 14,18 1,06 11,44 1,976 R a t a- r a t a 4,774 4,4654,7748 4,15 A 1 4,4574 4,56,697 4,14,887,81,778,877 4,48 4,47,505 4,0597 J u m l a h 1,5695 1, ,997 1,016 R a t a- r a t a 4,1898 4,1661,6657 4,007 A 1,5019,6746,8714,4899,7581,947,184,7676,7464,74,74,858 J u m l a h 11, , ,644 10,9607 R a t a- r a t a,686,706,5475,656 Pengaruh perlakuan terhadap kadar abu dapat diketahui dengan melakukan analisis, dan hasil uji tersebut disajikan pada Tabel 5. Jurnal Hutan Tropis Borneo No. 18, Maret

6 KUALITAS BRIKET. (18) : 6-70 Tabel 5. Analisis Keragaman Kadar Abu Sumber Derajat bebas Jumlah 8, , ,4996 Interaksi AB 4 0, ,88100 Tengah 0, , , , , F hit 4,745 ** 9,67 ** 7,140 ** 1,6 ts F 5 %,51,55,55,9 Table 1 %,71 4,58 Total 6 5, Keterangan : ts : tidak signifikans ** : sangat signifikans yang diberikan ternyata berpengaruh terhadap kadar abu yang dihasilkan, hal ini terlihat pada Tabel 5 di atas, Rata-rata persentase kadar abu briket arang menunjukkan bahwa dengan semakin meningkatnya komposisi campuran (kayu bakau = 75%) maka ada kecenderungan kadar abu juga meningkat tetapi sebaliknya apabila komposisi briket arang dari kayu api-api meningkat (75%) maka kecenderungan kadar abu menurun. Semakin meningkat tekanan yang diberikan maka kadar abu ada yang mengalami peningkatan ada juga menurun, hal ini karena adanya perbedaan kandungan mineral yang terdapat dalam kayu bakau dan api-api yang tidak menguap pada proses pengabuan sehingga kadar abu juga berbeda, hal ini serupa dengan pendapat Sjostrom (1995), mengemukakan bahwa kandungan mineral seperti CHCOOH, SiO, aldehida, keton, dan ester yang terdapat dalam kayu jika tidak menguap pada proses pengabuan maka akan menyebabkan kadar abu semakin meningkat.. Sifat kandungan abu ditandai oleh perubahan-perubahan yang terjadi bila suhunya naik. Kalau abu meleleh pada suhu < 100 o C maka abu bertitik leleh rendah, kalau abu meleleh pada suhu o C maka abu bertitik leleh sedang, kalau abu meleleh > 145 o C maka abu bertitik leleh tinggi, C. Kadar zat terbang Hasil analisa kadar zat terbang dari berbagai perlakuan dapat dilihat pada Tabel 6 berikut ini. Tabel 6. Rata-rata kadar zat terbang yang dihasilkan F a k t o r Ulangan B 1 B B Rata-rata A , ,886 6,15 59,85 56,508 60,9 55, , , , , ,6874 J u m l a h 179,48 176, ,17 17,4969 R a t a- r a t a 59, ,690 55,057 57,8 A 1 56,958 58, ,889 59,067 57, ,874 56,16 57, , , ,70 57,51 J u m l a h 17,61 17, ,7 17,506 R a t a- r a t a 57,404 57, ,141 57,501 A 1 5,567 54, ,494 5,179 54,1950 5,117 5,5889 5,845 5,1970 5, ,41 5,6007 J u m l a h 16, ,46 159,68 160,686 R a t a- r a t a 54,79 5,145 5,095 5,5609 Jurnal Hutan Tropis Borneo No. 18, Maret

7 KUALITAS BRIKET. (18) : 6-70 Pengaruh perlakuan terhadap kadar zat terbang dapat diketahui dengan melakukan analisis, dan hasil uji tersebut disajikan pada Tabel 7. Tabel 7. Analisis Keragaman Kadar Abu Sumber Derajat Jumlah F hit F Tabel Interaksi AB bebas , ,675 19,868 0,014 67,057 Total 6 08,9456 Keterangan : ts : tidak signifikans ** : sangat signifikans Tengah 17, ,876 9,914 5,050,76 4,75 ** 1,616 **,660 ts 1,5 ts 5%,51,55,55,9 1 %,71 4,58 yang diberikan memberikan pengaruh yang signifikans terhadap kadar zat terbang yang dihasilkan khususnya factor A, Semakin meningkat komposisi campuran briket arang dari kayu bakau (75%) maka rata-rata kadar zat terbang yang dihasilkan juga meningkat, sedangkan apabila kadar kayu api-api semakin meningkat (75%) maka rata-rata kadar zat terbang yang dihasilkan semakin menurun. Hal ini diduga karena adanya perbedaan kandungan unsur-unsur yang mudah menguap yang terdapat dalam kayu bakau dan api-api. Menurut pendapat Sjostrom (1995), perbedaan banyaknya kandungan unsur-unsur yang mudah menguap pada kayu jika kayu mengalami pemanasan akan meningkatkan kadar zat terbang, unsure tersebut adalah H O, CO, CH 4, CO, O. tekanan kempa yang diberikan tidak berpengaruh signifikan terhadap kadar zat terbang D. Nilai Kalor Nilai kalor yang terdapat dalam briket arang kayu bakaud an api-api disajikan pada Tabel 8. Tabel 8. Rata-rata Nilai Kalor yang terdapat pada Kayu Bakau dan Api-api F a k t o r Ulangan B 1 B B Rata-rata A , , , ,97 604, ,9 6417, , , , , ,7 J u m l a h 1790, , , ,654 R a t a- r a t a 576, , , ,5511 A , , , , , , ,75 576, , , ,679 J u m l a h 1660, , , ,697 R a t a- r a t a 554, , , ,8766 A 1 559, , , ,61 585, , , , , , , ,7474 J u m l a h 16555, , , ,146 R a t a- r a t a 5518, ,96 551, ,7115 Jurnal Hutan Tropis Borneo No. 18, Maret

8 KUALITAS BRIKET. (18) : 6-70 Dari hasil rata-rata di atas maka dilakukan analisis untuk mengetahui pengaruh perlakuan terhadap nilai kalor yang dihsailkan dan hasil uji tersebut disajikan pada Tabel 9. Tabel 9. Analisis nilai kalor Sumber Derajat Jumlah F hit F Table Interaksi AB bebas , , ,875 18,805,50 51,557,75 Total ,00 Keterangan : ts : tidak signifikans * : signifikans ** : sangat signifikans Tengah 00,765,8 5718,50 19,86, ,1 8,975,410 6,96 ** 19,75 ** 4,86 * 1,577 ts 5 %,51,55,55,9 1 %,71 4,58 Tabel 9 memperlihatkan bahwa perlakuan komposisi campuran briket arang kayu Bakau dan Api-api (factor A) memberikan pengaruh yang sangat signifikans terhadap nilai kalor briket sedangkan tekanan kempa (factor B) pengaruhnya signifikan saja. Semakin tinggi tekanan yang diberikan maka nilai kalor yang dihasilkan juga semakin besar, hal ini sesuai dengan pendapat Ansyari (00), yang megemukakan bahwa dengan semakin tinggi tekanan yang digunakan maka dapat meningkatkan nilai kalor karena terjadi penguapan kadar air. Semakin meningkatnya komposisi campuran briket arang dari kayu Bakau dan Api-api, maka ada kecenderungan nilai kalor yang dihasilkan semakin menurun, hal ini terlihat dari hasil penelitian. Rendahnya nilai kalor ini diduga karena adanya kadar air dan kadar abu yang dimiliki oleh briket arang ini tergolong tinggi, hal ini serupa dengan pendapat Hendriawan (004), bahwa kadar air dan kadar abu yang tinggi pada briket arang dapat menurunkan mutu briket karena dapat menyebabkan nilai kalor menjadi sangat rendah. Semakin tinggi nilai kalor briket arang yang dihasilkan maka akan semaki baik untuk dipergunakan sebagai bahan bakar karena semakin tinggi nilai kalor yang dihasilkan maka sumber energi yang dihasilkan juga semakin besar sehingga dapat dimanfaatkan sebagai alternative pengganti minyak tanah. IV. KESIMPULAN 1. Briket arang yang dihasilkan yang memenuhi standar Jepang adalah kadar abu (semua perlakuan yaitu,5475 4,774%), kadar air (A1B = 7,455%), nilai kalor (A1B = 608,6680 kal/gr). Zat terbang yang dihasilkan oleh masing perlakuan tidak memenuhi standar, Inggris maupun Amerika. Semakin tinggi tekanan yang diberikan maka briket arang akan memiliki kuliatas yang cukup baik 4. Kadar air yang dihasilkan oleh briket arang rata-rata masih tinggi dari standar Jepang, Inggris dan USA 5. Kadar zat terbang yang dihasilkan juga sangat tinggi Jurnal Hutan Tropis Borneo No. 18, Maret

9 KUALITAS BRIKET. (18) : 6-70 DAFTAR PUSTAKA Agus, R.L. 00. Analisa Pembuatan Briket Arang dari Kayu Gandong (Bischoffla javanica BL) dan Tempurung Kelapa (Cocos nucifera L) dengan Berbagai Tekanan Kempa. Skripsi S1 Fakultas Kehutanan Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru. (tidak dipublikasikan). Departemen Perindustrian.198. Penelitian dan Pengembangan Limbah Kayu untuk Briket Arang dan Briket kayu serta Arang Aktif. Departemen Perindustrian. Balai Penelitian dan Pengembangan Industri. Banjarbaru Departemen Pertambangan dan Energi Pelatihan Analisis Batu Bara. Departemen Pertambangan dan Energi. Bogor. Eoro,1995. Kimia Kayu. Dasar-dasar Penggunaannya Edisi. Universitas Gajah Mada, Yogyakarta. Hanafiah, K.A Rancangan Percobaan, Teori dan Aplikasi. PT. Raja Grafindo Persada, Jakarta. Hartoyo, 198. Pembuatan Arang dan Briket Arang Secara Sederhana dari Serbuk Kayu Gergaji dan Limbah Perkayuan. Prosiding Seminar Pemanfaatan Limbah Pertanian/Kehutanan Sebagai Sumber Energi. Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan.Bogor. Hideki, H; Suko O; Ida A, Manual Persemaian Mangrove di Bali. Departemen Kehutanan dan Perkebunan RI. PT. Indografika Utama, Kuta, Bali. Akhmad. J, 00. Kualitas Briket Arang dari Cabang Kayu Akasia (Acacia mangium Wild) dan Cabang Kayu Sengon (Paraserianthes falcataria ) Skripsi S1 Fakultas Kehutanan Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru. (tidak dipublikasikan). Kusmana, C, 00. Ekologi Mangrove. Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor, Bogor. Lukman, A, 198. Pembuatan dan Kegunaan Arang Aktif. Balai Penelitian dan Pengembangan Industri, Banjarbaru. Salim, Pengelolaan Hutan Mangrove Berwawasan Lingkungan. Duta Rimba (15-16). Jakarta. Jurnal Hutan Tropis Borneo No. 18, Maret