Analisis Briket Biomassa Campuran Bagasse dan Kulit Tebu Terhadap Performa Kompor Gasifikasi (TLUD)

Abstract

Pertumbuhan penduduk di Indonesia meningkat dari 270 juta jiwa pada 2020 menjadi 279 juta jiwa pada 2024, yang berdampak pada peningkatan konsumsi bahan bakar minyak, terutama LPG. Peningkatan konsumsi ini dapat menyebabkan kelangkaan bahan bakar di masa depan. Kompor gasifikasi Top Lit Up Draft (TLUD), yang dikembangkan oleh Thomas B. Reed pada 1985, adalah salah satu solusi untuk meningkatkan efisiensi termal sebesar dua kali lipat dibandingkan kompor tradisional dan menghasilkan sedikit asap. Efisiensi termal pada kompor gasifikasi dapat ditingkatkan dengan menggunakan energi biomassa, yaitu bahan organik kompleks yang berasal dari limbah pertanian dan perkebunan, seperti limbah ampas tebu (bagasse) dan kulit tebu. Biomassa ini dapat diolah menjadi briket arang yang memiliki nilai kalor tinggi dan rendah emisi. Penelitian ini bertujuan untuk membuat briket biomassa campuran bagasse dan kulit tebu untuk digunakan pada kompor gasifikasi TLUD. Kedua jenis biomassa ini memiliki karakteristik yang berbeda yang dapat mempengaruhi nilai kalor dan performa kompor gasifikasi TLUD, meliputi lama nyala api, temperatur, tinggi api, dan efisiensi termal. Briket yang dihasilkan kemudian diuji menggunakan bomb kalorimeter dan kompor gasifikasi TLUD untuk menentukan nilai kalor dan karakteristik pembakaran. Hasil penelitian diharapkan dapat menunjukkan bahwa penggunaan briket campuran bagasse dan kulit tebu sebagai bahan bakar alternatif dapat meningkatkan efisiensi dan keberlanjutan energi. Jenis penelitian yang dilakukan adalah eksperimental laboratoris dengan pengujian nilai kalor bahan awal biomassa bagasse dan kulit sebelum karbonisasi serta variasi briket campuran bagasse dan kulit tebu (70:30, 50:50, 30:70) menggunakan bomb kalorimeter. Kemudian, dilakukan pengujian bahan bakar briket dengan dua cara, yaitu mengoperasikan kompor gasifikasi TLUD dengan mendidihkan air (water boiling test) sampai suhu 90°C di atas kompor gasifikasi TLUD dan tanpa merebus air. Pada pengujian kompor tanpa merebus air, dilakukan pengambilan data lama nyala api, temperatur ruang bakar, dan tinggi api yang dihasilkan. Sementara itu, pada pengujian kompor dengan merebus air, dilakukan pengambilan data kenaikan suhu air, berat char, dan lama waktu mendidihkan air. Hasil penelitian menunjukkan bahwa bahan briket dengan komposisi bagasse dan kulit tebu 30:70 memiliki nilai kalor tertinggi sebesar 6242,292 kal/gram, diikuti oleh komposisi 70:30 sebesar 6094,753 kal/gram, dan 50:50 sebesar 5657,935 kal/gram. Karakteristik nyala api pada komposisi 30:70 menunjukkan waktu nyala terlama selama 119 menit 32 detik, temperatur api tertinggi sebesar 570,2°C, dan tinggi api terbesar mencapai 11,468 cm. Efisiensi kompor TLUD dihitung dengan metode water boiling test, menunjukkan bahwa variasi 30:70 menghasilkan berat char 61 gram, kenaikan temperatur air dari 28,4°C hingga 90,4°C dalam 10 menit 45 detik, dan efisiensi kompor sebesar 56,41%. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, didapatkan kesimpulan bahwa briket campuran bagasse dan kulit tebu dengan komposisi kulit tebu yang lebih banyak memiliki nilai kalor tinggi dan menghasilkan kualitas yang lebih baik untuk dijadikan bahan bakar.