PEMBUATAN BRIKET ARANG TEMPURUNG KELAPA SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF

BAB I

PENDAHULUAN

1.1     Latar Belakang

     Umumnya sebagian limbah tempurung kelapa ini hanya digunakan sebagai bahan bakar tungku, atau dibakar begitu saja, sehingga dapat menimbulkan pencemaran lingkungan. Padahal tempurung kelapa merupakan biomassa yang belum termanfaatkan secara optimal dan memiliki nilai kalor yang relatif besar. Dengan mengubah tempurung kelapa menjadi briket, maka akan meningkatkan nilai ekonomis bahan tersebut, serta mengurangi pencemaran lingkungan.

     Bahan bakar adalah istilah populer media untuk meyalakan api. Bahan bakar dapat bersifat alami (ditemukan langsung dari alam), tetapi juga bersifat buatan (diolah dengan teknologi maju). Bahan bakar alami misalnya kayu akar, batubara dan minyak bumi. Bahan bakar buatan misalnya gas alam cair dan listrik. Konsumsi energi bagi manusia merupakan suatu masalah besar di mana sumber energi banyak digunakan seperti minyak bumi dan batubara yang cadang- annya makin menipis. Oleh karena itu, penghematan konsumsi energi bagi umat manusia perlu ditanggulangi guna penyelamatan kebutuhn hidup di masa datang. Hal ini bisa terjadi terutama di negara-negara berkembang. (ZA Fakih,2013)

Biaya yang dibutuhkan untuk mendapatkan bahan bakar makin lama makin mahal. Maka tingginya teknologi yang digunakan untuk mengelola bahan bakar, maka makin mahal harganya. Demikian pula, makin langka bahan baku yang dipakai untuk mengahasilkan bahan bakar, maka harganya semakin mahal. Akibat langsung jika menggunakan bahan bakar semacam ini adalah biaya hidup tinggi sehingga tidak banyak orang yang mampu memanfaatkanya.

Oleh karena itu, pemanfaaatan briket dari arang tempurung kelapa akan menghemat penggunaan bahan bakar di masyarakat. Sejalan dengan perkembangan IPTEK, maka tempurung kelapa tersebut diolah menjadi sebuah briket. Hal ini bertujuan untuk meningkatkan nilai ekonomi dari tempurung kelapa. Selain itu, briket dari tempurung kelapa merupakan terobosan baru yang memiliki prospek yang lebih baik ditengah mahalnya gas dan kelangkaan BBM saat ini. Oleh sebab itu penulis mengambil tema optimalisasi sumber daya alam untuk mewujudkan generasi muda yang cerdas dan kompetitif dengan judul “ Briket Tempurung Kelapa Sebagai  Bahan Bakar Alternatif“.

1.2     Rumusan Masalah

1.2.1     Bagaiman proses pembuatan briket dari arang tempurung kelapa ?

1.2.2     Apakah  briket dari arang tempurung kelapa dapat digunakan      sebagai  bahan bakar alternatif? 

1.3     Tujuan Penulisan

1.3.1     Untuk mengetahui proses pembutan briket tempurung kelapa sebagai salah satu upaya pemanfaatan tempurung kelapa yang banyak terdapat di kecamatan Tayu.

1.3.2     Untuk mengetahui apakah briket tempurung kelapa dapat digunakan sebagai   bahan bakar alternatif bagi masyarakat.

1.4     Manfaat Penulisan

         Penulisan ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut :

1.4.1     Dengan adanya pembuatan briket tempurung kelapa diharapkan dapat menghemat  penggunaan bahan bakar di wilayah Tayu.

1.4.2     Dengan adanya pembuatan briket tempurung kelapa diharapkan dapat menghasilkan bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan.

1.4.3     Dengan adanya pembuatan briket tempurung kelapa di harapkan dapat mengurangi limbah tempurung kelapa di kecamatan Tayu.

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1  Deskripsi Kelapa

Kelapa (Cocos nucifera) adalah satu jenis tumbuhan dari suku aren-arenan atau Arecaceae dan adalah anggota tunggal dalam marga Cocos. Tumbuhan ini dimanfaatkan hampir semua bagiannya oleh manusia sehingga dianggap sebagai tumbuhan serba guna, khususnya bagi masyarakat pesisir. Kelapa juga adalah sebutan untuk buah yang dihasilkan tumbuhan ini. (DY Nasution,2015)

Selain itu pohon ini memiliki ciri - ciri batang tunggal, beruas – ruas, tebal, dan berkayu, berakar serabut yang berkerumun membentuk bonggol, adaptif pada lahan berpasir pantai, daun tersusun secara majemuk, menyirip sejajar tunggal, tersusun pada batang, warna daun hijau kekuningan, bunga tersusun majemuk pada rangkaian yang dilindungi oleh bractea, terdapat bunga jantan dan betina, berumah satu, bunga betina terletak di pangkal karangan, sedangkan bunga jantan di bagian yang jauh dari pangkal, buah besar dengan diameter 10 cm sampai 20 cm atau bahkan lebih, berwarna kuning, hijau, atau cokelat, buah tersusun dari mesokarp berupa serat yang berlignin, disebut sabut, melindungi bagian endokarp yang keras (disebut batok) dan kedap air, endokarp melindungi biji yang hanya dilindungi oleh membran yang melekat pada sisi dalam endokarp. Endospermium berupa cairan yang mengandung banyak enzim, dan fasa padatannya mengendap pada dinding endokarp ketika buah telah tua, embrio kecil dan baru membesar ketika buah siap untuk berkecambah (disebut kentos), dan pohonnya mencapai ketinggian 30 m. (Cahya, 2015).

Tanaman ini dapat tumbuh baik di daerah pantai maupun daerah beriklim tropis. Kelapa dikatakan sebagai pohon yang serbaguna, karena hampir semua bagiannya dapat dimanfaatkan, mulai dari ujung atas hingga akarnya. Akar kelapa menginspirasi penemuan teknologi penyangga bangunan Cakar Ayam (dipakai misalnya pada Bandar Udara Soekarno Hatta) oleh Sedyatmo, batangnya, yang disebut glugu dipakai orang sebagai kayu dengan mutu menengah, dan dapat dipakai sebagai papan untuk rumah.(Muhammad Harits,2011)

     Daunnya dipakai sebagai atap rumah setelah dikeringkan. Daun muda kelapa, disebut janur, dipakai sebagai bahan anyaman dalam pembuatan ketupat atau berbagai bentuk hiasan yang sangat menarik. Cairan manis yang keluar dari tangkai bunga, disebut (air) nira atau legèn (bhs.Jawa), dapat diminum sebagai penyegar atau difermentasi menjadi tuak.(Husmilawati,2014)

Buah kelapa adalah bagian paling bernilai ekonomi. Sabut, bagian mesokarp yang berupa serat-serat kasar, diperdagangkan sebagai bahan bakar, pengisi jok kursi, anyaman tali, keset, serta media tanam bagi anggrek. Tempurung atau batok, yang sebetulnya adalah bagian endokarp, dipakai sebagai bahan bakar, pengganti gayung, wadah minuman, dan bahan baku berbagai bentuk kerajinan tangan.(YM Sukarlan,2014)

Endosperma buah kelapa yang berupa cairan serta endapannya yang melekat di dinding dalam batok (daging buah kelapa) adalah sumber penyegar populer. Daging buah muda berwarna putih dan lunak serta biasa disajikan sebagai es kelapa muda atau es degan. Cairan ini mengandung beraneka enzim dan memilki khasiat penetral racun dan efek penyegar/penenang. Beberapa kelapa bermutasi sehingga endapannya tidak melekat pada dinding batok melainkan tercampur dengan cairan endosperma. Mutasi ini disebut (kelapa) kopyor. Daging buah tua kelapa berwarna putih dan mengeras. Sarinya diperas dan cairannya dinamakan santan. Daging buah tua ini juga dapat diambil dan dikeringkan serta menjadi komoditi perdagangan bernilai, disebut kopra. Kopra adalah bahan baku pembuatan minyak kelapa dan turunannya. Cairan buah tua kelapa biasanya tidak menjadi bahan minuman penyegar dan merupakan limbah industri kopra. Namun demikian dapat dimanfaatkan lagi untuk dibuat menjadi bahan semacam jelly yang disebut nata de coco dan merupakan bahan campuran minuman penyegar. Daging kelapa juga dapat dimanfaatkan sebagai penambah aroma pada daging serta dapat dimanfaatkan sebagai obat rambut yang rontok dan mudah patah.(R Shihombing,2016)

2.2  Klasifikasi Kelapa

Menurut Amin Tabin (2010) bahwa kelapa dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

Kingdom                    :           Plantae (Tumbuhan)

Subkingdom               :           Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)         
Super Divisi               :           Spermatophyta (Menghasilkan biji)
 Divisi                         :           Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)
 Kelas                         :           Liliopsida (berkeping satu / monokotil)
 Sub Kelas                  :           Arecidae
 Ordo                          :           Arecales
 Famili                        :           Arecaceae (suku pinang-pinangan)
 Genus                        :           Cocos
 Spesies                      :           Cocos nucifera L.

     Berdasarkan kedua pendapat di atas, dapat disimpulkan bahwa pada umumnya kelapa termasuk tumbuhan jenis pinang-pinangan atau palem yang memiliki akar serabut, dan buah tunggal atau monokotil. (Muhammad Harits,2011)

2.3  Tempurung Kelapa

Tempurung kelapa memiliki sifat difusi termal yang baik dibandingkan dengan bahan lain seperti kayu sehingga menjadikannya memiliki peluang besar sebagai bahan bakar pengganti. Kualitas tempurung kelapa yang baik adalah yang tua dan kering (selain tentunya bersih dari pengotor). Karena itu dilakukan proses pengeringan (penjemuran). (Budi,2012)

Indikasi tempurung kelapa tua ditunjukan oleh warna tempurung (penampang) itu sendiri. Tempurung kelapa yang tua ditunjukan oleh warna penampang tempurung yang gelap kecoklatan dan berubah menjadi berwarna kehitaman setelah dikeringkan. Warna gelap mengindikasikan sedikitnya kandungan bahan pencampur (moisture) didalam bahan tempurung. (Budi,2012)

Sifat termal briket arang tempurung kelapa berhubungan erat dengan jumlah pori dan ukuran partikelnya. Dengan demikian parameter proses pembentukan seperti suhu pada proses pirolisis, tekanan (pada proses pemadatan) dan pembentukan serbuk pada proses penggilingan sangat menentukan distribusi pori-pori dan kerapatannya. Proses pirolisis yang efektif memerlukan penggunaan suhu yang rendah dengan waktu proses yang singkat sebab semakin tinggi suhu dan jangka waktu pirolisis akan menghasilkan lebih sedikit arang. Pecahan tempurung kelapa yang berukuran cukup besar akan membutuhkan waktu proses yang lebih pendek dibandingkan pecahan yang berukuran kecil. (Budi,2012)

Proses pemadatan secara mekanik dilakukan untuk meningkatkan kerapatan (densitas) dan kekuatan ikatan antar partikel serbuk arang. Kekuatan ikatan ini diberikan oleh gaya ikatan Van der Waals dan elektrostatik. Namun demikian kekuatan ikatan ini bergantung pada besar tekanan yang dapat diberikan pada proses pemadatan karena itu umumnya bahan serbuk arang dicampur dengan bahan perekat guna meningkatan kekuatan ikatan. Penggunaan bahan pengikat itu sendiri bergantung pada ukuran partikel serbuk, tekanan dan suhu pemadatan. Butiran serbuk yang sangat halus serta suhu dan tekanan yang tinggi dapat membentuk briket tanpa memerlukan bahan pengikat. Umumnya proses pemadatan bergantung pada sifat-sifat partikel seperti kekentalan (viskositas), adesi, kohesi ukuran partikel serbuk dan distribusinya, tegangan permukaan dan kekerasan. (Budi,2012)

(Gambar.1 Tempurung Kelapa)

Bahan yang memiliki kekentalan tinggi seperti tar atau tepung kanji dalam fase cair baik jika digunakan sebagai bahan perekat. Saat bahan perekat dicampur dengan serbuk, maka parti kel-partikel serbuk akan tarik menarik satu sama lain akibat adanya gaya adesi dan kohesi. Gaya adesi terjadi pada daerah antarmuka partikel-partikel sedangkan gaya kohesi hadir diantara partikel-partikel. Molekul air (H2O) digunakan sebagai pelarut bahan perekat dan akan membentuk suatu lapisan tipis pada permukaan partikel yang akan meningkatkan kontak permukaan diantara partikel-partikel. Namun demikian penambahan pelarut akan meningkatkan bahan pencampur (moisture) didalam serbuk. Kandungan bahan pencampur diatas 10% akan menyebabkan sifat rapuh dan mudah retak pada produk akhir (briket). Secara umum, kandungan bahan pencampur dalam serbuk sebesar 8 - 10% akan menyisakan bahan pencampur tersebut tetap ada pada produk akhir sebesar 6-8%. Karena itu penentuan nisbah (rasio) antara bahan perekat, air dan serbuk adalah penting yang akan memberikan pengaruh menonjol terutama pada jangka hayat dan jumlah kalor (sifat termal) dari briket. (Budi,2012)

Untuk mengurangi atau menghilangkan kandungan bahan pencampur dan bahan mudah uap, maka briket hasil fabrikasi harus dikeringkan. Proses pengeringan dengan menggunakan sinar matahari dapat menghilangkan kandungan bahan pencampur sisa didalam pori-pori. Kehadiran pori-pori didalam briket satu sisi berpengaruh terhadap penurunan kerapatan namun disisi lain mampu meningkatkan meningkatkan sifat difusi termal. (Budi,2012)

2.4  Energi Alternatif

Energi alternatif adalah istilah yang merujuk kepada semua energi yang dapat digunakan dan bertujuan untuk menggantikan bahan bakar konvensional tanpa akibat yang tidak diharapkan dari hal tersebut. Umumnya, istilah ini digunakan untuk mengurangi penggunaan bahan bakar hidrokarbon yang mengakibatkan kerusakan lingkungan akibat emisi karbon dioksida yang tinggi, yang berkontribusi besar terhadap pemanasan global berdasarkan Intergovernmental Panel on Climate Change. Selama beberapa tahun, apa yang sebenarnya dimaksud sebagai energi alternatif telah berubah akibat banyaknya pilihan energi yang dapat dipilih dengan tujuan yang berbeda dalam penggunaannya. Istilah "alternatif" merujuk kepada suatu tekhnologi selain tekhnologi yang digunakan pada bahan bakar fosil untuk menghasilkan energi. Tekhnologi alternatif yang digunakan untuk menghasilkan energi dengan mengatasi masalah dan tidak menghasilkan masalah seperti penggunaan bahan bakar fosil. Oxford Dictionary mendefinisikan energi alternatif sebagai energi yang digunakan untuk menghentikan penggunaan sumber daya alam atau perusakan lingkungan. Dalam sejarahnya, transisi penggunaan energi alternatif berdasarkan faktor ekonomi, hadirnya suatu sumber energi baru bertujuan untuk menggantikan sumber energi yang semakin lama semakin langka, dan mahal ( tidak ekonomis ). Salah satu energi alternatif adalah briket. (Ibrarian,2011)

2.5    Briket

(Muhammad Harits,2011) menyatakan Briket adalah sumber energi alternatif pengganti minyak tanah dan elpiji dari bahan-bahan bekas atau bahan yang sudah tidak terpakai. Dengan penggunaan briket sebagai bahan bakar, maka kita dapat memanfaatkan limbah produksi yang mudah didapat. Selain itu, penggunaan briket dapat menghemat pengeluaran biaya untuk membeli minyak tanah atau gas elpiji. Dengan memanfaatkan limbah produksi sebagai bahan pembuatan briket maka akan meningkatkan pemanfaatan limbah hasil produksi sekaligus mengurangi resiko pertumbuhan sarang penyakit, karena selama ini yang ada hanya dibiarkan begitu saja. Briket yang dikenal sekarang ini adalah briket batu bara, namun batu bara merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui sehingga lama – kelamaan akan habis. Sehingga sekarang ini mulai dikembangkan briket dari bahan baku lain yang dapat diperbaharui antara lain :

a.       Briket dari batok kelapa.

b.      Briket dari serbuk gergaji dan

c.       Briket dari sampah organik berupa daun kering.

Seperti yang telah diuraikan diatas, briket dapat dibuat dari limbah produksi, salah satu limbah produksi yang banyak terdapat di wilayah Kecamatan Tayu adalah batok kelapa.

BAB III

METODOLOGI PENULISAN

3.1          Teknik Pengumpulan Data

3.3.1   Kajian Pustaka

Studi pustaka merupakan metode pengumpulan data dari media cetak dan elektronik yang berupa buku, jurnal serta artikel-artikel dari internet.

3.3.2   Ekperimen

Metode eksperimen adalah suatu tuntutan dari perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi agar menghasilkan suatu produk yang dapat dinikmati masyarakat secara aman dan dalam pembelajaran melibatkan siswa dengan mengalami dan membuktikan sendiri proses dan hasil percobaan itu.

3.2          Tekhnik Analisin Data

Teknik analisis yang digunakan dengan cara menarasikan jawaban-jawaban dari penelitian yang diperoleh dari hasil angket serta melakukan sebuah eksperimen untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan dalam rumusan masalah penelitian. Kemudian hasilnya akan diinterpretasikan oleh peneliti sesuai dengan landasan teori yang telah ditetapkan. Setelah itu akan ditarik kesimpulan.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1  Proses Pembuatan Briket Tempurung Kelapa

     Berdasarkan eksperimen yang telah dilakukan, membuktikan bahwa limbah es sari tebu dapat dibuat menjadi bahan bakar alternatit yang ramah lingkungan yaitu briket biomassa.

Proses pembuatan briket biomassa dengan menggunakan limbah es sari tebu melalui beberapa tahap yaitu:

1.      Tahap persiapan

Tahap persiapan adalah tahap dimana kami menyiapkan alat dan bahan yang akan kami gunakan dalam proses pembuatan briket ampas sari tebu.

Adapaun alat adan bahan yang kita gunakan adalah sebagai berikut:

a.       Alat

Alat-alat yang kami gunakan dalam proses pembuatan briket tempurung kelapa adalah sebagai berikut :

1.      Ayakan

2.      Mangkuk untuk mencapur perekat dan serbuk

3.      Sendok

4.      Alat penggilingan

5.      Korek api

b.      Bahan-bahan yang kami butuhkan dalam proses pembuatan briket tempurung kelapa adalah sebagai berikut :

1.      Tempurung kelapa

2.      Tepung tapioka

3.      Air

2.      Tahap pembuatan

Tahap pembuatan adalah tahap dimana kami memproses tempurung kelapa menjadi briket. Proses pembuatan briket tempurung kelapa melalui beberapa langkah sebagai berikut:

a.       Membakar tempurung kelapa hingga menjadi arang selama 50 menit lalu diamkan beberapa saat.

b.      Menumbuk arang tempurung kelapa tersebut hingga halus.

c.       Kemudian mengayak menggunakan ayakan.

c.       Memanaskan air hingga mendidih.

d.      Mencampur tepung tapioka dengan air.

e.       Memasukkan tepung tapioka yang telah dicampur dengan air ke dalam air mendidih.

f.       Kemudian diaduk dengan sendok hingga menjadi lem/perekat.

g.      Mencapurkan arang tempurung kelapa yang telah dihaluskan dengan perekat dengan (1:5).

h.      Mengaduk hingga campurannya menjadi adonan yangn homogen.

i.        Membuat adonan menjadi bulatan-bulatan kecil.

3.      Tahap Pengeringan

Tahap pengeringan adalah tahap dimana kami mengeringkan adonan yang telah kami cetak dibawah sinah matahari sebelum kami gunakan sebgai bahan bakar alternatif.

4.2  Keuntungan dan Kelemahan Briket

Bahan bakar briket arang cocok digunakan oleh pedagang atau pengusaha yang memerlukan pembakaran terus-menerus dalam jangka waktu yang cukup lama. Briket pemakaiannya dengan menggunakan tungku/ kompor sekam, keuntungan-keuntungan briket menurut antara lain, biayanya lebih murah dibandingkan dengan minyak atau arang kayu, briket arang memiliki masa bakar yang jauh lebih lama, penggunaan briket relatif lebih aman, briket mudah disimpan dan dipindah-pindahkan, tidak perlu berkali-kali mengipasi atau menambah dengan bahan bakar yang baru. Kelemahan briket adalah walaupun panas sekali, tetapi pijar api tidak mudah terlihat serta tidak dapat dimatikan dengan cepat. (JF Gultom,2011)

BAB V

PENUTUP

5.1  Simpulan

Berdasarkan pembahasan diatas dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

5.1.1   Limbah tempurung kelapa dapat diolah menjadi briket dengan cara membakar tempurung kelapa, menghaluskan arang tempurung kelapa, mencampur arang tempurung kelapa dengan perekat, mencetak briket serta mengeringkan Briket Arang Tempurung Kelapa

5.1.2   Dari hasil percobaan yang telah kami lakukan dapat disimpulkan bahwa briket batok kelapa dapat dijadikan bahann bakar alternatif.

5.2  Saran

Dari penulisan karya tulis ini, saran yang dapat penulis sampaikan adalah :

5.2..1   Perlu diterapkan penggunaan bahan bakar untuk memasak yang ramah lingkungan untuk menghindari kerusakan lingkungan yang lebih parah dan ancaman global warming yang berkelanjutan.

5.2..2   Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk menghasilkan briket arang tempurung kelapa yang lebih berkualitas. Selain itu,untuk mengetahui manfaat lain dari limbah tempurung kelapa dan limbah lainnya agar kita dapat memanfaatkannya untuk memenuhi kebutuhan kita. Sehingga kita dapat mengurangi ketergantungan dengan minyak tanah maupun gas.

DAFTAR PUSTAKA

Fakih, ZA. 2013. Chapter II.pdf USU Institutional Repository Universitas Sumatera.http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/53748/4/Chapter%20II.pdf, (diakses 22 Januari 2017)

Naution, DY. 2015. BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Batang Kelapa. http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/46590/4/Chapter%20II.pdf, (diakses 22 Januari 2017)

Cahya. 2015. Makalah Budi Daya Tanaman Kelapa. http://cahya241995.blogspot.co.id/2015_10_01_archive.html, (diakses 22 Januari 2017)

Harist, Muhammad. 2011. Briket Sabut Kelapa Sebagai Alternatif Bahan Bakar. www.academia.edu/4274304/briket_sabut_kelapa_sebagai_alternatif_bahan_bakar, (diakses pada tanggal 22 Januari 2017)

Husmilawati. 2014. Filosofi Pohon Kelapa. http://husmilawati.blogspot.co.id/2014/11/normal-0-false-false-false-in-x-none-x_30.html, (diiakses pada tanggal 22 Januari 2017)

Sukarlan, YM. 2014. BAB II. Pdf. http://digilib.unila.ac.id/2061/8/BAB%20II.pdf, (diakses pada tanggal 22 Januari 2017)

Shihombing, R. 2016. BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Morfologi Tumbuhan Kelapa. http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/57521/4/Chapter%20II.pdf, (diakses pada tanggal 22 Januari 2017)

Budi. 2012. Tinjauan Proses Pembentukan dan Penggunaan Arang Tempurung Kelapa Sebagai Bahan Bakar. Jurnal Penelitian sains Volume 14 Nomer 4(B) 14406. Oktober 2011. Jakarta

Ibrarian. 2011. Dasar Teknologi Hijau. http://ibrarian.net/navon/paper/DASAR_TEKNOLOGI_HIJAU.pdf?paperid=19631482, (diakses pada tanggal 22 Januari 2017)

Gultom, JF. 2011. Chapter II. Pdf. http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/25042/4/Chapter%20II.pdf, (diakses pada tanggal 22 Januari 2017)