Perpustakaan Digital ITB

Pemanfaatan limbah biomassa dari limbah cangkang kelapa sawit (CKS) dan limbah plastik LDPE (Low Density Polyethylene) diyakini mampu menghasilkan sumber energi alternatif sebagai salah satu solusi dari permasalahan terkait bahan bakar. Sesuai dengan visi misi pemerintah yang menitik beratkan agar para peneliti mampu memberikan kontribusi perkembangan ilmu pengetahuan sesuai perkembangan zaman yang dapat membantu pemerintah dalam mengatasi masalah bahan bakar yang ketersediaannya kian lama kian menipis, maka pada penelitian ini dikaji penelitian terkait briket dengan memanfaatkan limbah cangkang kelapa sawit dan limbah plastik LDPE. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk melihat karakteristik briket berdasarkan metode dan pengujian yang digunakan. Penelitian terkait briket dari limbah biomassa sudah banyak dilakukan, namun sebagian besar penelitian hanya melakukan analisis standar yaitu analisis nilai kalor dan proksimat, padahal analisis lain juga diperlukan untuk melihat kualitas briket lebih jauh, seperti analisis mekanik berupa nilai modulus elastisitas dan compressive strength yang berguna pada saat proses penyimpanan maupun transportasi briket, selanjutnya analisis termal berupa TGA, DTG dan DTA dan terakhir uji emisi briket. Dengan menggunakan peralatan modern, sejumlah besar material dapat dipelajari dengan metode ini. Untuk itu yang menjadi kebaruan penelitian ini dari penelitian sebelumnya yaitu dengan menambahkan uji mekanik, analisis termal serta uji emisi briket berdasarkan metode penelitian yang dibuat pada masing-masing tahapan penelitian. Pada penelitian tahap satu dilakukan dengan memvariasikan ukuran mesh dari arang cangkang kelapa sawit (40 mesh, 60 mesh, 80 mesh, 100 mesh) dengan tekanan pembriketan (30 N/m2 , 40 N/m2 , 50 N/m2 , 60 N/m2 , 70 N/m2 , 80 N/m2 ). Penelitian tahap satu ini menghasilkan nilai modulus elastisitas briket tertinggi yaitu 50 MPa yang dibuat dari ukuran mesh arang cangkang kelapa sawit 80 mesh dengan tekanan pembriketan 60 N/m2 , ukuran mesh 80 dengan tekanan pembriketan 80N/m2 dan ukuran mesh 100 dengan tekanan pembriketan 70 N/m2 . Nilai compressive strength briket tertinggi yaitu 4,81 MPa yang dihasilkan dari briket yang dibuat dari ukuran mesh arang cangkang kelapa sawit 80 mesh dan tekanan pembriketan 70 N/m2 . Maka berdasarkan analisis mekanik, briket paling optimal diambil berdasarkan nilai compressive strength tertinggi yaitu 4,81 MPa yang dihasilkan dari briket yang dibuat dari ukuran mesh arang cangkang kepala sawit 80 mesh dan tekanan pembriketan 70 N/m2 . Penelitian tahap kedua dilakukan dengan memvariasikan jumlah perekat tapioka (1,5 g, 2 g, 2,5 g, 3 g, 3,5 g). Hasil dari penelitian tahap dua menunjukkan bahwa nilai modulus elastisitas briket tertinggi yaitu 40 MPa yang diperoleh dari briket dengan perekat tapioka sebanyak 2 g dan nilai compressive strength briket tertinggi yaitu 4,49 MPa diperoleh dari briket dengan perekat tapioka sebanyak 3 g. Maka berdasarkan analisis mekanik, briket paling optimal diambil berdasarkan nilai compressive strength tertingi yaitu 4,49 MPa yang diperoleh dari jumlah perekat tapioka yang digunakan sebanyak 3 g. Penelitian tahap ketiga dilakukan dengan memvariasikan jumlah perekat tapioka (2g, 3 g, 4 g). Hasil dari penelitian tahap tiga menunjukkan bahwa nilai modulus elastisitas briket tertinggi yaitu 20 MPa dan nilai compressive strength briket tertinggi yaitu 7,09 MPa yang masing-masing diperoleh dari briket dengan perekat tapioka sebanyak 4 g. Maka berdasarkan analisis mekanik, briket paling optimal diambil berdasarkan nilai compressive strength tertingi yaitu 7,09 MPa yang diperoleh dari briket dengan jumlah perekat tapioka sebanyak 3 g. Namun berdasarkan analisis nilai kalor, analisis proksimat, dan analisis termal, briket dengan penambahan perekat tapioka sebanyak 2 g mempunyai nilai terbaik di antara briket lainnya karena memenuhi standar briket arang kayu SNI 1683:2021, dengan nilai kalor yang diperoleh 6840 kal/g, kadar air 8,00%, kadar abu 3,73%, kadar volatil 13,66% dan kadar karbon terikat 82,60%. Penelitian tahap empat dilakukan dengan memvariasikan jumlah plastik LDPE (5%, 6%, 7%, 8%, 9%) dari total arang cangkang kelapa sawit yang digunakan sebanyak 20 g. Hasil penelitian tahap empat menunjukkan bahwa briket cangkang kelapa sawit dengan penambahan plastik LDPE 7% menghasilkan nilai modulus elastisitas tertinggi yaitu 13,32 MPa dan briket dengan penambahan plastik LDPE 5% menghasilkan nilai compressive strength tertinggi yaitu 2,56 MPa. Maka dapat disimpulkan bahwa penambahan plastik LDPE mampu meningkatkan nilai kekuatan mekanik briket cangkang kelapa sawit. Selanjutnya untuk nilai kalor briket tertinggi dihasilkan oleh briket cangkang kelapa sawit dengan penambahan plastik LDPE 9% yaitu 6058 kal/g dan analisis proksimat yang memenuhi standar briket arang kayu SNI 1683:2021 kecuali kadar abu yang sedikit lebih tinggi. Nilai kadar air yang didapat yaitu 7,990%, kadar abu 4,078%, kadar volatil 14,541% dan kadar karbon terikat 81,381%. Berdasarkan hasil uji emisi CO dan NOx pada rancangan desain uji emisi D3 dan D4 penelitian ini dapat disimpulkan bahwa penambahan plastik LDPE <10% pada briket berbahan dasar limbah cangkang kelapa sawit dapat menurunkan nilai emisi CO dan NOx briket, walau begitu desain uji emisi D3 dan D4 tidak disarankan sebagai ruang bakar briket karena emisi yang dihasilkan tidak memenuhi baku mutu emisi peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia No. 047 Tahun 2006. Namun desain D1 dan D2 dapat direkomendasikan sebagai ruang bakar briket yang aman karena menghasilkan emisi yang sesuai dengan baku mutu emisi Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia No. 047 Tahun 2006.