Perancangan Pirolisis Kayu Karet (Hevea brasiliensis) dan Tempurung Kelapa (Cocos nucifera) Menggunakan Rancangan Alat Berbasis Electric Furnace

Bazlina D. Afrah; Muhammad I. Riady; Juliet P. Arsadha; R. Rimadhina; E. Oktarinasari

doi:10.36706/jtk.v29i2.1496

Bazlina D. Afrah Teknik Kimia, Universitas Sriwijaya, Palembang – Indonesia
Muhammad I. Riady Teknik Mesin, Universitas Sriwijaya, Palembang – Indonesia
Juliet P. Arsadha Teknik Kimia, Universitas Sriwijaya, Palembang – Indonesia
R. Rimadhina Teknik Kimia, Universitas Sriwijaya, Palembang – Indonesia
E. Oktarinasari Teknik Pertambangan, Universitas Sriwijaya, Palembang – Indonesia

DOI: https://doi.org/10.36706/jtk.v29i2.1496

Keywords: Perancangan alat pirolisis, electric furnace, proses pirolisis, bio-oil, bio-char

Abstract

Proses pirolisis merupakan proses dekomposisi termokimia bahan organik melalui pemanasan tanpa atau dengan oksigen dari bahan-bahan yang mengandung lignin, selulosa, hemiselulosa serta senyawa karbon lainnya. Produk dari proses pirolisis antara lain bio-oil dan bio-char, dimana bio-oil merupakan cairan yang dihasilkan setelah melalui proses kondensasi sedangkan bio-char merupakan padatan sisa pembakaran. Tujuan dari penelitian ini adalah mengontrol suhu dalam proses pirolisis, sehingga dibutuhkan rangkaian alat pirolisis agar menghasilkan produk pada masing-masing range suhu yang diinginkan. Alat pirolisis ini terdiri dari komponen utama yaitu electric furnace dan reaktor, serta komponen-kompenen pendukungnya yaitu thermocouple, solid state relay, temperature controller, coil, terminal block, dan miniature circuit breaker (MCB). Perakitan alat pirolisis selanjutnya disambungkan dengan pipa menuju kondensor untuk terjadinya proses kondensasi. Electric furnace memiliki diameter 40 cm dan tinggi 50 cm. Setelah rangkaian selesai, diperlukan pengujian alat untuk memastikan rangkaian sudah bisa digunakan dan dapat mencapai target suhu. Bahan baku digunakan dengan basis 5 kg yaitu dengan variasi 60% kayu karet dan 40% tempurung kelapa. Hasil yang diperoleh pada proses pirolisis dengan tiga range suhu antara lain >100^oC, >200^oC, dan 300-350^oC, adalah 140 mL, 1390 mL, 530 mL yang dilakukan selama 1 jam 44 menit. Produk bio-char sebanyak 1,4 kg didapatkan dari pirolisis 5 kg bahan baku. Uji bakar pada bio-char didapatkan adalah massa awal sebanyak 60 g, massa akhir sebanyak 6 g dengan waktu 23 menit serta laju pembakaran 2,3478 g/menit.

References

Afrah, B. D., Riady, M. I., Cundari, L., Rizan, M. A., & Aryansyah, A. D. (2020). Rancang bangun alat produksi asap cair dengan metode pirolisis menggunakan software fusion 360. Jurnal Teknik Kimia, 26(3), 113–121. https://doi.org/10.36706/jtk.v26i3.103
Afrah, B. D., Riady, M. I., Sari, T. I., Hadiah, F., Novia, Santoso, D., Yanto, J., Nugraha, M. Z., Alwiono, K. R., Arsadha, J. P., Rimadhina, R., Enggar, I. H., Utami, J., Pratiwi, S. I., & Fathan, M. A. A. (2021). Pembinaan Pengolahan Potensi Limbah Tempurung Kelapa Menjadi Asap Cair Sebagai Disinfektan di Desa Sakatiga. Seminar Nasional AVoER XIII 2021, 502–508.
Diatmika, I. G. N. A. Y. A., Kencana, P. K. D., & Arda, G. (2019). Karakteristik Asap Cair Batang Bambu Tabah (Gigantochloa nigrociliata BUSE-KURZ) yang Dipirolisis pada Suhu yang Berbeda. Jurnal BETA (Biosistem Dan Teknik Pertanian), 7(2), 278–285. https://doi.org/10.24843/jbeta.2019.v07.i02.p07
Direktorat Jenderal Perkebunan. 2021. Statistik Perkebunan Unggulan Nasional 2019-2021. Kementrian Pertanian Republik Indonesia, Indonesia
Fardhyanti, D. S., & Damayanti, A. (2017). Analysis of Bio-Oil Produced by Pyrolysis of Coconut Shell. International Journal of Chemical and Molecular Engineering, 11(9), 651–654.
Hidayat, T., & Qomaruddin. (2015). Analisa Pengaruh Temperatur Pirolisis Dan Bahan Biomassa Terhadap Kapasitas Hasil Pada Alat Pembuat Asap Cair. Fakultas Teknik Universitas Wahid Hasyim Semarang, 29–34.
Humas EBTKE. 2021. Forum Kehumasan Dewan Energi Nasional: Menuju Bauran Energi Nasional Tahun 2025. https://ebtke.esdm.go.id/post/2021/04/09/2838/forum.kehumasan.dewan.energi.nasional.menuju.bauran.energi.nasional.tahun.2025 (Diakses pada tanggal 2 Oktober 2022)
Jamaaluddin, J., Anshory, I., & Ayuni, S. D. (2021). Analysis of Overcurrent Safety in Miniature Circuit Breaker with Alternating Current. Journal of Electrical Technology UMY (JET-UMY), 5(2), 68–73.
Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia. 2021. Handbook of Energy & Economic Statistics of Indonesia. Jakarta
Masthura, M. (2019). Analisis Fisis dan Laju Pembakaran Briket Bioarang dari Bahan Pelepah Pisang. Elkawnie: Journal of Islamic Science and Technology, 5(1), 58–66. https://doi.org/10.22373/ekw.v5i1.3621
Nawawi, D. S., Carolina, A., Saskia, T., Darmawan, D., Gusvina, S. L., Wistara, N. J., Sari, R. K., & Syafii, W. (2018). Karakteristik Kimia Biomassa untuk Energi. Ilmu Teknologi Kayu Tropis, 16(1), 45–51.
Nguyen, H. N., Đức, B. V., Vu, N. L., Nguyen, H. N., Vu, T. T. H., & Pattiya, A. (2020). Bio-Oil From Rubber Wood: Effects of Upgrading Conditions. Vietnam Journal of Science and Technology, 58(5), 604–612. https://doi.org/10.15625/2525-2518/58/5/15023
Novita, S. A., Santosa, S., Nofialdi, N., Andasuryani, A., & Fudholi, A. (2021). Artikel Review: Parameter Operasional Pirolisis Biomassa. Agroteknika, 4(1), 53–67. https://doi.org/10.32530/agroteknika.v4i1.105
Omar, S., Alsamaq, S., Yang, Y., & Wang, J. (2019). Production of Renewable Fuels by Blending Bio-Oil with Alcohols and Upgrading Under Supercritical Conditions. Frontiers of Chemical Science and Engineering, 13(4), 702–717.
Purnawati, E., Ratna, U., Abrina, N. S. P., & Yuniningsih, S. (2017). Optimalisasi Kandungan Asap Cair dari Tempurung Kelapa dan Sabut Kelapa Melalui Proses Pirolisis. Jurnal Penelitian Teknik Sipil Dan Teknik Kimia, 2(2).
Ridhuan, K., Irawan, D., & Inthifawzi, R. (2019). Proses Pembakaran Pirolisis dengan Jenis Biomassa dan Karakteristik Asap Cair yang Dihasilkan. Turbo : Jurnal Program Studi Teknik Mesin, 8(1), 69–78. https://doi.org/10.24127/trb.v8i1.924
Sasikumar, C., Sundaresan, R., Nagaraja, M., Shankar, M. S. S., & Karthikeyan, S. (2019). Bio-Oil from Coconut Shells. International Journal of Recent Technology and Engineering (IJRTE), 8(4), 657–659. https://doi.org/10.35940/ijrte.c5898.118419
Subagyono, R. R. D. J. N., Qi, Y., Chaffee, A. L., Amirta, R., & Marshall, M. (2021). Pyrolysis-Gc/Ms Analysis of Fast Growing Wood Macaranga Species. Indonesian Journal of Science and Technology, 6(1), 141–158. https://doi.org/10.17509/ijost.v6i1.31917
Suhartoyo, & Kristiawan, Y. Y. (2020). Pemanfatan Limbah Biomassa Menjadi Sumber Energi Alternatif. Jurnal CRANKSHAFT, 3(2), 2623.
Tadeus, D. Y., & Setiono, I. (2018). Deskripsi Teknis Pengendali Temperatur Industri Sebagai Bagian Dari Sistem Regulasi Temperatur. Gema Teknologi, 20(1), 1. https://doi.org/10.14710/gt.v20i1.21075
Verma, N., Gupta, K., & Mahapatra, S. (2015). Implementation Of Solid State Relays For Power System Protection. International Journal of Scientific & Technology Research, 4(6), 65–70.
Wibowo, S. (2013). Karakteristik Bio-Oil Serbuk Gergaji Sengon Menggunakan Proses Pirolisis Lambat. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 31(4), 258–270.