Analisis Karakteristik Termal Biobriket Arang Sekam Padi dengan Perekat Kulit Ubi Kayu Sebagai Bahan Bakar Energi Terbarukan

Abstract

Pemanfaatan energi baru terbarukan di Indonesia masih belum optimal, dengan realisasi saat ini hanya mencapai 13%, jauh di bawah target Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) sebesar 23% pada tahun 2025. Biomassa, sebagai salah satu sumber energi terbarukan, dapat diklasifikasikan menjadi beberapa kategori, termasuk biomassa kayu, pertanian, alga, dan limbah perkotaan. Biomassa pertanian mencakup tanaman dan produk samping seperti batang jagung, residu kedelai, dan ampas tebu. Salah satu bentuk pemanfaatan biomassa adalah biobriket, yang merupakan bahan bakar padat yang dihasilkan dari bahan organik sisa melalui proses kompresi. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi ukuran partikel dan beban kompaksi pada biobriket arang sekam padi yang menggunakan perekat kulit ubi kayu terhadap beberapa parameter, termasuk nilai kalor, kadar air, kadar abu, volatile matter, fixed carbon, shatter index, dan laju pembakaran. Proses karbonisasi dilakukan menggunakan mesin pirolisis pada suhu 300 -350 ºC selama 1 jam. Arang sekam padi yang dihasilkan kemudian ditumbuk dan diayak dengan ukuran mesh 40, 60, 80, dan 100. Pembuatan biobriket dilakukan dengan berat massa 65 gram, menggunakan rasio 60% arang sekam padi dan 40% kulit ubi kayu. Proses pencetakan dilakukan dengan variasi beban kompaksi 3 ton, 5 ton, dan 7 ton. Hasil penelitian menunjukkan bahwa biobriket arang yang dihasilkan belum memenuhi standar nilai kalor yang ditetapkan dalam SNI 1683:2021, dengan nilai kalor berkisar antara 3141 hingga 3663 cal/g. Kadar air yang diperoleh berada di rentang 5,35% hingga 11,45%, hanya sebagian yang memenuhi kriteria SNI 1683:2021 untuk mutu pertama dan kedua. Nilai kadar abu yang dihasilkan juga belum memenuhi kriteria SNI 1683:2021, yang mensyaratkan kadar abu kurang dari 4%. Selain itu, nilai volatile matter berkisar antara 15,2% hingga 28,1%, yang juga tidak memenuhi kriteria SNI. Nilai fixed carbon yang diperoleh pun belum memenuhi syarat, di mana nilai yang diharapkan harus lebih dari atau sama dengan 79%. Namun, biobriket arang sekam padi dengan perekat kulit ubi kayu menunjukkan hasil maksimal dalam hal nilai shatter index sesuai dengan standar ASTM D 440-86. Analisis variasi ukuran partikel terhadap laju pembakaran menunjukkan bahwa laju pembakaran biobriket arang sekam padi berada dalam rentang 0,64 g/menit hingga 0,84 g/menit. Penelitian ini memberikan wawasan penting mengenai potensi dan tantangan dalam pengembangan biobriket arang sekam padi sebagai sumber energi terbarukan yang lebih efisien dan ramah lingkungan.