PRAKTIKUM PIROLISIS

Daftar Isi

DAFTAR ISI ............................................................................................................. 1

BAB I LATAR BELAKANG ………................................................................................ 2BAB II PERUMUSAN MASALAH ………...................................................................... 3BAB III ANALISIS KEBUTUHAN DESAIN ………........................................................... 4

3.1 KRITERIA ALTERNATIF DESAIN ............................................................ 4BAB IV ALTERNATIF DESAIN DAN PEMILIHAN DESAIN FINAL ................................. 6

4.1 ALTERNATIF DARI USULAN DESAIN .................................................... 64.2 PEMILIHAN BIOMASSA ...................................................................... 74.3 AHP ................................................................................................... 84.4 PERBANDINGAN DENGAN KELOMPOK LAIN ....................................... 6

BAB V PENDALAMAN DESAIN ............................................................................... 65.1 SKEMA / GAMBAR DESAIN ................................................................. 75.2 CARA KERJA DESAIN ........................................................................... 75.3 STRATEGI REALISASI DESAIN .............................................................. 75.4 PERHITUNGAN YANG RELEVAN .......................................................... 7

BAB VI PRAKTIKUM REALISASI DESAIN .................................................................. 76.1 ALAT DAN BAHAN PRAKTIKUM .......................................................... 86.2 PROSEDUR PRAKTIKUM ..................................................................... 86.3 HASIL PENGAMATAN ......................................................................... 8

BAB VII ANALISIS TEKNO-EKONOMI .................................................................... 87.1 BIAYA BAHAN .................................................................................... 97.2 BIAYA TUNGKU SEBAGAI INVESTASI ................................................... 97.3 MASSA ARANG YANG DIHASILKAN ..................................................... 97.4 BEP ..................................................................................................... 9

BAB VIII ANALISI KEGAGALAN ............................................................................... 9BAB IX KESIMPULAN DAN SARAN ………….............................................................. 10DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 11

1

PRD II / Kelas XX / Kelompok XI / 2015

BAB I

Latar Belakang

Kebutuhan manusia akan energi bermacam-macam. Semakin majunya

pembangunan disegala bidang, maka semakin meningkat pula kebutuhan energi

salah satunya kebutuhan akan bahan bakar.Data dari SKKMigas menyebutkan

potensi minyak di Indonesia adalah 321 miliar barel dimana produksi pertahunnya

300 juta barel sehingga diperkirakan jika tidak ditemukan cadangan lagi maka minyak

bumi akan habis dalam 12 tahun lagi. Langkanya bahan bakar di Indonesia dan

meningkatnya harga jual bahan bakar menyebabkan penduduk Indonesia sulit untuk

mendapatkan bahan bakar jika krisis bahan bakar tersebut tidak diatasi dengan baik.

Krisisnya bahan bakar tersebut menyebabkan sebagian besar masyarakat mencari

energi alternatif.

Sumber energi tersebut adalah arang, zat padat berwarna hitam yang terdiri

dari senyawa karbon.Arang tersebut diperoleh dengan menggunakan teknik pirolisis

– degradasi termal dari bahan biomassa padat pada kondisi oksigen terbatas.Di

Indonesia, arang banyak digunakan untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar para

penjual makanan, rumah tangga, bahkan industri kecil dan menengah karena

besarnya energi yang terkandung dalam arang. Selain itu energi yang tersimpan di

dalam arang tidak mudah lapuk atau rusak oleh mikroorganisme lain.

Pembuatan arang melalui teknik pirolisis dapat dilakukan dari beragam bahan

biomassa, seperti kayu, tempurung dan sabut kelapa, bambu, dedaunan, sekam padi,

ampas tebu, dan serbuk gergaji. Namun, pada praktikum kali ini kami menggunakan

ampas tebu sebagai bahan baku pembuatan arang dengan tujuan memanfaatkan

biomassa yang tidak terpakai menjadi sesuatu yang bernilai tinggi d

2


BAB II

Perumusan Masalah

Rumusan masalah untuk pirolisis kelompok 6 adalah:

1. Apa yang menjadi pertimbangan dipilihnya ampas tebu dalam pembuatan

arang?

2. Apakah kuantitas dan kualitas arang yang dihasilkan memenuhi nilai kalor

standar, nilai produksi serta nilai jual yang baik?

3. Apa penyebab kurang sempurnanya pembuatan arang dengan bahan ampas

tebu?

3


BAB III

Analisis Kebutuhan Desain

3.1 KRITERIA ALTERNATIF DESAIN

Dalam menentukan alternatif desain lainnya, kami membuat berberapa kriteria agar

arang yang dihasilkan berkualitas bagus. Kriterianya adalah :

Kriteria internal (dari bahan baku)

o Kandungan karbon

Bahan baku yang dipilih dalam pirolisis ini sebaiknya memiliki persentase yang

tinggi. Berkiblat kepada tempurung kelapa, salah satu bahan baku pembuatan

arang yang berkualitas baik, bahan ini memiliki kandungan karbon sekitar 68.25

%. Maka dari itu kami meletak batas kandungan karbon 50%-68.25%. dengan

tingginya kandungan karbon diharapkan produk yang dihasilkan berkualitas baik.

o Kandungan materi volatile

Untuk menghasilkan arang berkualitas bagus dan dalam jumlah yang banyak,

tentunya kami menghindari bahan baku yang materi volatile-nya tinggi. Ini

disebabkan jika materi volatile-nya tinggi, maka akan banyak materi bahan baku

yang terbuang. Ini tentunya sangat tidak bagus untuk produksi dalam skala besar

o Ash rendah

Tentunya bahan baku yang dipilih tidak memiliki kandungan karbon saja, tapi

juga memiliki unsur lain seperti Oksigen (O), Nitrogen(N), Sulfur(S), dan

Hidrogen(H). Senyawa-senyawa yang dibentuk masing-masingnya oleh N dan S

dalam pirolisis akan menghasilkan abu. Karbon yang juga ada didalam bahan baku

akan menjadi abu apabila fase karbonisasi tidak dilakukan dengan baik. Maka dari

4


itu, bahan baku yang dipilih harus memiliki potensi pembentukan abu yang

rendah. Ini bisa dilihat dari komposisi bahan baku. Bahan baku yang dipilih

sebaiknya tidak mengandung unsur lain yang tidak penting. Sedangkan untuk

proses karbonisasi yang baik akan dijelaskan di bab selanjutnya.

o Kelembapan arang rendah

Arang dapat menyerap air dengan rata-rata 16% air (fleksibel, tergantung jenis

larutan dan daya adsorbsi arang). Tingkat kelembapan arang berbanding terbalik

dengan energy pembakaran yang dihasilkan. Pernyataan pada kalimat terakhir

dapat dijelaskan pada gambar dibawah ini.

Tabel 3.1 Tingkat Kelembapan Biomassa

Maka dari itu pemilihan bahan baku harus didasari oleh kriteria ini juga.

Kriteria eksternal (diluar bahan baku)

o Ketersediaan bahan baku

Tentunya bahan baku yang dipilih harus melimpah. Sehingga produksi

arang dari bahan baku tersebut tidak terhambat oleh kuantitas bahan baku.

o Go-green

Limbah bahan baku pada pirolisis serta arang yang dihasilkan diharapkan

tidak menghasilkan limbah yang beracun sehingga tidak mengganggu

kesetimbangan ekosistem .


5

BAB IV

Alternatif Desain dan Pemilihan Desain Final

4.1 ALTERNATIF DARI USULAN DESAIN

Ada usulan kombinasi tiga bahan pembuatan arang, yaitu biomassa, serbuk

gergaji sebagai inisisator, dan koran sebagai insulator. Biomassa membutuhkan biaya

pembelian ±Rp. 3.000 per kg, Serbuk gergaji dan Koran tidak membutuhkan biaya.

Kelomopok 6 memiliki biaya Rp 30.000,- untuk diinvestasikan. Berdasarkan

karakteristik biomassa, inisiator, maupun insulator, biomassa bersifat independen

terhadap inisiator maupun insulator, namun inisiator dan insulator bersifat

dependen terhadap biomassa. Alternatif “do nothing” dianggap tidak feasibel.

Tabel 4.1 Alternatif Usulan Desain

Alternatif

Usulan

KeteranganBiomassa

Inisiato

rInsulator

1 0 0 0 “Do nothing” tidak feasible.

2 0 0 1 Melanggar aturan.

3 0 1 0 Melanggar aturan.

4 1 0 0 Feasible

5 1 1 0 Feasible

6 1 0 1 Feasible

7 0 1 1 Melanggar aturan

8 1 1 1 Feasible


6

Empat alternatif yang didapat dari tabel alternatif usulan desain, yaitu:

- Pembuatan arang dengan menggunakan biomassa dengan inisiator.

- Pembuatan arang dengan menggunakan biomassa dengan insulator.

- Pembuatan arang dengan menggunakan biomassa dengan inisiator dan

insulator.

4.2 PEMILIHAN BIOMASSA

Ada usulan kombinasi tiga bahan biomassa untuk pembuatan arang, yaitu

kulit kacang, kulit rambutan, dan rumput lapangan. Kulit kacang membutuhkan biaya

pembelian ±Rp. 1.000 per kg, kulit rambutan membutuhkan biaya pembelian ±Rp.

3.000 per kg, dan rumput lapangan membutuhkan biaya pembelian Rp 0,- per kg.

Kelomopok 6 memiliki biaya Rp 30.000,- untuk diinvestasikan. Berdasarkan

karakteristik ketiga alternative biomassa di atas, masing-masing biomassa dapat

berdiri sendiri maupun digabung dengan biomassa yang lain. Namun, pada

pembuatan arang kali ini, akan dilihat hasil arang yang diperoleh dengan pirolisis satu

jenis biomassa. Oleh karena itu, kombinasi biomassa menjadi tidak feasible.

Alternatif “do nothing” dianggap tidak feasibel.

Tabel 4.2 Tabel Alternatif Biomassa

Alternatif

Usulan

KeteranganKacang

tanah

Kulit

rambutan

Rumput

lapangan

1 0 0 0 “Do nothing” tidak feasibel.

2 0 0 1 Feasible.

3 0 1 0 Feasible.


7

4 1 0 0 Feasible.

5 1 1 0 Tidak feasible.




Empat alternatif yang didapat dari tabel alternatif pemilihan biomassa, yaitu:

- Pembuatan arang dengan menggunakan biomassa kulit kacang.

- Pembuatan arang dengan menggunakan biomassa kulit rambutan.

- Pembuatan arang dengan menggunakan biomassa rumput lapangan.

4.3 AHP

Pairwise Comparison Kriteria Pirolisis Kulit Kacang

Kriteria Kandungan Karbon Kolektabilitas Ketersediaan Bahan Baku

Kandungan Karbon 1 3 5

Kolektabilitas 0.333 1 2Ketersediaan Bahan Baku 0.2 0.5 1

JUMLAH 1.53 4.5 8

Matriks Hasil Normalisasi

Kriteria Kandungan Karbon Kolektabilitas Ketersediaan

Bahan Baku Jumlah Bobot

Kandungan Karbon 0.654 0.667 0.625 1.946 0.649

Kolektabilitas 0.218 0.222 0.250 0.690 0.230Ketersediaan Bahan Baku 0.131 0.111 0.125 0.367 0.122

JUMLAH 1 1 1 3 1


8

Matriks awal dikuadratkan

Kriteria Kandungan Karbon Kolektabilitas Ketersediaan Bahan BakuKandungan Karbon 2.999 8.5 16

Kolektabilitas 1.066 2.999 5.665Ketersediaan Bahan Baku 0.566 1.6 3

JUMLAH 4.631 13.099 24.665

Matriks hasil normalisasi


Bahan Baku Jumlah Bobot


Kolektabilitas 0.230 0.229 0.230 0.689 0.230Ketersediaan Bahan Baku 0.122 0.122 0.122 0.366 0.122

JUMLAH 1 1 1 3 1

Selisih dari bobot pertama dan bobot kedua:

0.649 0.649 0Bobot pertama – bobot kedua = 0.230 - 0.230 = 0

0.122 0.122 0

Karena hasil selisih masing-masing bobot = 0, maka bobot kedua dapat digunakan.

Hasil kali bobot kedua dengan matriks awal.


Bahan Baku Jumlah Jumlah/ Bobot


Kolektabilitas 0.230 0.229 0.230 0.689 2.995Ketersediaan Bahan Baku 0.122 0.122 0.122 0.366 3

TOTAL 8.993


9

λ max = 8.993/3 = 2.997

CI = (2.997-3)/(3-2) = -0.0091167

CR = -0.0091167/0.58 = -0.00201

Karena CR < 0,1, maka matriks pairwise comparison konsisten.

Perbandingan Alternatif dalam Kategori Kandungan Karbon

DATA KUANTITATIF:

Biomassa Kandungan Karbon (dalam %)

Kulit Kacang 50.73Kulit Rambutan 47.06

Ampas Tebu 47 Jumlah 144.79

Hasil Normalisasi

Biomassa Heating Value (Hasil Normalisasi)

Kulit Kacang 0.350Kulit Rambutan 0.325

Ampas Tebu 0.325

Perbandingan Alternatif dalam Kategori Kolektabilitas

Biomassa Kulit Kacang Kulit Rambutan Ampas TebuKulit Kacang 1 0.5 0.2Kulit Rambutan 2 1 0,333Ampas Tebu 5 3 1JUMLAH 8 4,5 1,533


Biomassa Kulit Kacang Kulit Rambutan Ampas Tebu Jumlah

Bobot

Kulit Kacang 0,125 0,111 0,130 0,366 0,122Kulit 0,25 0,222 0,217 0,689 0,229


RambutanAmpas Tebu 0,625 0,667 0,652 1,944 0,648JUMLAH 1 1 1 3 1

10Matriks awal dikuadratkan

Biomassa Kulit Kacang Kulit Rambutan Ampas TebuKulit Kacang 3 1,6 0,567Kulit Rambutan 5,667 3 1,067

Ampas Tebu 16 8,5 3JUMLAH 24,667 13,1 4,634


Biomassa Kulit Kacang Kulit Rambutan Ampas Tebu Jumlah

Bobot

Kulit Kacang 0,122 0,122 0,122 0,366 0,122Kulit Rambutan 0,229 0,229 0,230 0,689 0,229

Ampas Tebu 0,649 0,649 0,647 1,945 0,648JUMLAH 1 1 1 3 1


0.1221 0.1220 0.0001Bobot pertama – bobot kedua = 0.2298 - 0.2296 = 0.0002

0.6479 0.6482 -0.0003

Karena hasil selisih masing-masing bobot ≤ 0, maka bobot kedua digunakan.


Biomassa Kulit Kacang Kulit Rambutan Ampas Tebu Jumlah Jumlah /Bobot

Kulit Kacang 0,122 0,115 0,129 0,366 3,003Kulit Rambutan 0,244 0,229 0,216 0,689 3,003

Ampas Tebu 0,610 0,689 0,648 1,947 3,004TOTAL 9.010

λ max = 9.010/3 = 3.004


CI = (3.004-3)/(3-2) = 0.002

CR = 0.002/0.58 = 0.003


11

Perbandingan Alternatif dalam Kategori Ketersediaan Bahan Baku

Biomassa Kulit Kacang Kulit Rambutan Ampas TebuKulit Kacang 1 3 5Kulit Rambutan

0.333 1 2

Ampas Tebu 0.2 0.5 1JUMLAH 1.53 4.5 8


Biomassa Kulit Kacang

Kulit Rambutan

Ampas Tebu Jumlah Bobot

Kulit Kacang 0.654 0.667 0.625 1.946 0.649Kulit Rambutan 0.218 0.222 0.250 0.690 0.230Ampas Tebu 0.131 0.111 0.125 0.367 0.122JUMLAH 1 1 1 3 1

Matriks awal dikuadratkan

Biomassa Kulit Kacang Kulit Rambutan Ampas TebuKulit Kacang 2.999 8.5 16Kulit Rambutan 1.066 2.999 5.665Ampas Tebu 0.566 1.6 3JUMLAH 4.631 13.099 24.665



Kulit Rambutan

Ampas Tebu Jumlah Bobot

Kulit Kacang 0.648 0.649 0.649 1.946 0.649Kulit Rambutan 0.230 0.229 0.230 0.689 0.230Ampas Tebu 0.122 0.122 0.122 0.366 0.122JUMLAH 1 1 1 3 1



0.649 0.649 0Bobot pertama – bobot kedua = 0.230 - 0.230 = 0

0.122 0.122 0

Karena hasil selisih masing-masing bobot = 0, maka bobot kedua dapat digunakan.

12



Kulit Rambutan

Ampas Tebu

Jumlah Jumlah / Bobot

Kulit Kacang 0.648 0.649 0.649 1.946 2.998Kulit Rambutan 0.230 0.229 0.230 0.689 2.995Ampas Tebu 0.122 0.122 0.122 0.366 3TOTAL 8.993

λ max = 8.993/3 = 2.997

CI = (2.997-3)/(3-2) = -0.0091167

CR = -0.0091167/0.58 = -0.00201



Grafik 4.3 Diagram AHP (Analyticl Hierarchy Process)

13

Menentukan Ranking dari Alternatif Biomassa

Nilai bobot yang telah didapatkan masing-masing biomassa melalui Analyticl

Hierarchy Process dikalikan dengan nilai bobot setiap kriteria untuk memperoleh

biomassa terbaik untuk pembuatan arang.

Kandungan Kolektabilitas Ketersediaan Karbon Bahan Baku

Kulit Kacang

Kulit Rambutan [0.350 0.122 0.6490.325 0.229 0.2300 .325 0.648 0.122 ] × [0.6490.230

0.122] = [0.4900.2390.267]

Ampas Tebu


PEMLIHAN BIOMASSA

KANDUNGAN KARBON

0.649

KULIT KACANG 0.350

KULIT RAMBUTAN 0.325

AMPAS TEBU 0.325

KOLEKTABILITAS 0.230

KULIT KACANG0.122


AMPAS TEBU 0.648

KETERSEDIAAN BAHAN0.122

KULIT KACANG 0.649


AMPAS TEBU 0.122

Berdasarkan Analytic Hierarchy Process dan kriteria yang sudah kami tentukan, maka

bahan terbaik untuk dijadikan biomassa pembuatan arang adalah kulit kacang.

4.3 PERBANDINGAN DENGAN KELOMPOK LAIN

Kelompok Biomassa Kandungan Karbon (dalam %)2 Kulit Durian 17 4 Bonggol Jagung 24.66 Kulit Kacang 50.73

Penjelasan gimana??

BAB V

Pendalaman Desain

5.1 SKEMA / GAMBAR DESAIN

Skema gambar desain pirolisis kelompok 6 ada pada gambar di bawah ini:


Keterangan gambar desain :

1. Tutup tungku pirolisis

2. Tabung tungku pirolisis

3. Silinder aerasi

4. Lapisan kertas koran basah

5. Gelas plastik

6. Penyangga gelas plastik

7. Kertas koran kering

8. Campuran biomassa dan serbuk kayu

Desain final kelompok 6 adalah sebagai berikut:

Biomassa dicampur secara merata dengan inisiator serbuk kayu.

Dinding tabung pirolisis dilapisi dengan kertas koran kering.

Tabung asap tungku dilapisi dengan kertas koran basah.


1 4

2

3

5

6

7

8

Gambar 1.1 Skema Gambar Rangkaian Pirolisis

5.2 CARA KERJA DESAIN

Bagian-bagian biomassa yang mudah terbakar dipusatkan di tengah tungku,

dekat dengan pusat aerasi, supaya api lebih cepat menyebar dari tengah ke bagian

dalam timbunan biomassa. Inisiator serbuk kayu dicampur dengan spiritus yang telah

disebar secara merata di tengah-tengah timbunan biomassa akan terbakan oleh api

yang berasal dari bagian atas biomassa dan juga dari dekat sumber aerasi. Api

diharapkan dapat menyebar secara merata ke seluruh timbunan biomassa hingga

bagian dalam dinding tungku. Inisiator kertas koran yang sudah ditata dekat dinding

tungku akan terbakar dan api akan lebih menyebar lagi. Maka, api dapat tersebar

merata dari pusat tengah-tengah tungku hingga ke bagian dalam dinding tungku

sehingga seluruh biomassa terbakar oleh api. Ketika api sudah tersebar merata,

tungku ditutup dan proses kondensasi dibantu oleh lembaran koran basah yang

dilitkan di sepanjang pipa asap tungku. Asap cair akan ditampung di dalam gelas

plastik yang terletak di bawah lubang di ujung pipa asap tungku.

5.3 STRATEGI REALISASI DESAIN

Agar desain ini dapat berfungsi dengan baik, telah disediakan beberapa

barang dan strategi untuk membantu proses pyrolysis. Pertama ada faktor aerasi

yang kurang. Untuk mengatasi hal tersebut, dilakukan pembatasan personil yang

berada di sekitar tungku. Untuk masalah api tidak merata, sudah disediakan batang

pengaduk untuk mengaduk timbunan biomassa agar api dapat menyebar dengan

lebih mudah.

5.4 PERHITUNGAN YANG RELEVAN

Neraca Massa


Massa arang:

Massa asap=0.373 – (0.041+0.136+0.0015)

=0.1945kg

Grafik 5.4 Neraca Massa Pirolisis

Berdasarkan perhitungan dapat diketahui bahwa dari 0.373kg biomassa kulit

kacang dapat dihasilkan 0.041 kg arang kulit kacang, 0.136 kg biomassa kulit kacang

sisa, 0.0015 kg asap cair, dan 0.1945kg asap gas. Maka, dapat diperoleh tingkat

efisiensi sebesar 10.99%.

Jumlah Arang Maksimal:

Jumlah arang maksimal dapat diperoleh dengan cara mengalikan persentase

karbon yang terkandung dalam kulit kacang dengan jumlah seluruh biomassa.

Jumlah arang maksimal = %karbon * total biomassa

= 51.2% * 373g

191g

Jumlah arang per umpan biomassa:


Massa arang:

Jumlah arang yang dihasilkan per umpan biomassa dapat dihitung dengan

cara membagi jumlah arang hasil pengamatan dengan total massa biomassa yang

digunakan saat praktikum pirolisis.

Jumlah arang per umpan biomassa = 0.034kg/0.373kg

0.0916kg

Konversi Biomassa menjadi Arang:

Konversi biomassa menjadi arang dapat dikatakan tidak efisien sebab dari

jumlah maksimal arang yang dapat dihasilkan yaitu 191g, hasil pyrolysis hanya

menghasilkan 41g. Efisiensi konversi biomassa dapat dihitung dengan cara

membandingkan massa arang jadi dengan total biomassa yang digunakan dan dikali

dengan serratus persen.

Konversi biomassa menjadi arang = 0.041/0.373 * 100

10.99%

Jumlah asap cair:

Selama praktikum jumlah total asap cair sebesar

Jumlah tetesan asap cair = 55 tetes

Massa asap cair = 1.5 gr = 0.0015 kg


BAB VI

Praktikum Realisasi Desain

6.1 ALAT DAN BAHAN PRAKTIKUM

Alat :

o 1 set tungku pirolisis

o Sarung tangan

o Masker

o Stopwatch

o Wadah penampung asap cair

o Alat tulis : Kertas dan Bolpoin

Bahan :

o Serbuk gergaji

o 2 kg Kulit kacang

o Minyak tanah

o Kerosin

o 3 Korek api

o Kertas koran

6.2 PROSEDUR PRAKTIKUM

Prosedur Praktikum Pirolisis Gambar

Dasar dan sisi tungku dilapisi Koran.


Biomasa ditata di dalam tungku dengan tidak

terlalu rapat.

Biomassa dibakar hingga berwarna hitam secara

merata.

Tungku ditutup rapat.

Pipa tungku didinginkan dengan cara

membasahi tabung panjang pada tungku

menggunakan kain/kertas koran agar asap

berubah menjadi asap cair.

Asap cair ditampung pada wadah diujung pipa

tungku.

Ketika asap cair sudah tidak menetes, pipa

disumbat dan tungku diletakkan di tanah.

Tungku didiamkan 4 – 5 jam.

Arang hasil pirolisis sudah dapat dilihat dan

dipilih hasil yang benar.

Prosedur sebelum dan sesudah praktikum pirolisis :

Parameter kualitas arang yang baik adalah:

o Tidak berasap saat dibakar

o Berwarna hitam


PEMILIHAN ARANG YANG

BAIKPIROLISIS

PEMBAKARAN DENGAN

INISIATOR

SIAPKAN ALAT DAN BAHAN

PENGERINGAN KULIT KACANG

PENGUMPULAN KULIT KACANG

o Lunak (mudah dipatahkan)

o Api berwarna biru

6.3 HASIL PENGAMATAN

o Lama waktu pengerjaan pirolisis: 33 menit 5 detik

o Massa Biomassa ( kulit kacang ) : 373 gram

o Massa Arang : 41 gram

o Massa waste ( inisiator + abu ) : 136 gram

o Massa asap cair + aqua cup : 4,5 gram

o Massa Volatile matter : 373 – 41 – 136 -1,5 = 194.5 gram

o Aqua cup : 3 gram

o Asap cair yang dihasilkan ( 55 tetes ) : 1,5 gram

Tabel Karakteristik Hasil Pirolisis Arang Kulit Kacang

Karakteristik biomassa Persentase

Volatile matter 52,14%

Waste 36,46%

Arang 11%

Asap cair 0,4%


11%

52%

36%

0%

Grafik 6.3.1 Karakteristik Kulit Kacang

ArangVolatile matterWasteAsap cair

4 3 4 4 4 3 3 3 2 5 3 4 2 2 2 1 1 1 2 19:36

9:43

9:50

9:57

10:04

10:12

Grafik 6.3.2 Jumlah Asap Cair Terhadap Waktu

Asap Cair

Jumlah Asap Cair

Wak

tu

BAB VII

Analisis Tekno-Ekonomi

7.1 BIAYA BAHAN

Tabel Biaya Bahan

Kulit kacang Bahan Bakar (Kerosene+Sp

iritus)

Inisiator(Koran)


Harga (Rp) 776/kg 8.000/ 350ml 0

Jumlah yang digunakan

dalam 1 tungku

0.373 kg 70 ml 1 lembar koran

Biaya per tungku (Rp)

289.448 1600 0

7.2 BIAYA TUNGKU SEBAGAI INVESTASI

Tabel Biaya Tungku sebagai Investasi

Tungku

Harga Beli Rp 8.000/unit

Jumlah unit 3

Biaya Investasi Rp 24.000,-

7.3 MASSA ARANG YANG DIHASILKAN

1 tungku dapat menghasilkan 1 bungkus arang setiap 6 jam. Jika masing-masing

tungku dapat beroperasi 3 kali sehari, maka jumlah bungkus arang yang dapat

dihasilkan sehari adalah

Jumlah bungkusan arang yang dihasilkan per hari

= (3 tungku) x (3 x pengoperasian) x (1 bungkus arang)= 9 bungkus arang

Jika 1 bungkus arang membutuhkan massa 0.373 kg, maka massa arang yang

dibutuhkan sehari adalah

= 9 bungkus arang * 0.373 kg= 3.357 kg

Jika 1 bungkus arang memiliki massa 0.041 kg, maka massa arang yang dapat

dihasilkan sehari adalah

= 9 bungkus arang * 0.041 kg


= 0.369 kg

7.4 BEP (Break Even Point)

Biaya Tetap

Biaya tetap adalah biaya yang selalu konstan. Pada pembuatan arang ini, yang

termasuk biaya tetap adalah:

Biaya Tungku : 3 x 8.000 = Rp 24.000,-

Biaya Variabel

Biaya variabel adalah biaya yang jumlahnya berubah-ubah sesuai dengan jumlah

produk yang dihasilkan. Pada pembuatan arang ini, yang termasuk biaya variabel

adalah:

a. Kulit kacang = (Rp 289.448,- / bungkus) x 9 bungkus = Rp 2.605.032,-

b. Bahan bakar = (Rp 1.600,- / bungkus) x 9 bungkus = Rp 14.400,-

Total Biaya

Total biaya = Biaya Tetap + Biaya Variabel

Pendapatan = (Rp 2.000 / bungkus) x 9 bungkus = Rp 18.000,-


0 1 2 3 4 5 60

100000

200000

300000

400000

500000

600000

700000

Biaya Tetap Biaya Variabel Total Biaya Penjualan

Minggu ke

Harg

a (R

p)

Grafik 7.4 Grafik Break Even Point

Dengan perhitungan, nilai di mana modal sudah kembalidapat dicari dengan

rumus :

BEP= biayatetap( penjualan−biaya variabel)

=24.000¿¿

Dari grafik serta perhitungan BEP, dapat diambil kesimpulan bahwa break even point

dari pembuatan arang ini adalah setelah 25 hari.

BAB VIII

Analisis Kegagalan


Masalah utama yang terjadi pada percobaan pembuatan arang adalah

banyaknya kulit kacang yang sama sekali belum menjadi arang. Ada banyak faktor

yang menyebabkan hal itu terjadi. Secara garis besar faktor kegagalan tersebut dibagi

menjadi 4 sumber kesalahan, seperti yang ada pada diagram fishbone diatas, yaitu

man (kesalahan disebabkan praktikan), matter (kesalahan disebabkan bahan),

machine (kesalahan disebabkan peralatan), dan method (kesalahan disebabkan

metode percobaan). Keempat kategori ini merupakan bagian dari 5M (man, matter,

machine, method). Kategori money (kesalahan disebabkan biaya) tidak diikutsertakan

dalam fishbone diagram di atas karena tidak menyebabkan kegagalan pada

percobaan.

Dari keempat kategori diatas, kategori matter adalah penyebab utama

gagalnya percobaan kali ini. Bahan yang dipakai, kulit kacang, mempunyai ukuran

yang terlalu kecil yang menyebabkan kulit kacang dengan cepat menjadi arang ketika

dibakar, sementara kulit kacang yang berada di sebelah lain dari tungku belum mulai

terbakar. Selain itu, bagian dalam dari kulit kacang sangat sulit terbakar, jadi banyak


Grafik 8.1 Diagram Fishbone

dari kulit kacang yang bagian luarnya sudah menjadi arang namun bagian dalamnya

basih belum sepenuhnya menjadi arang.

Meskipun bentuk biomassa kecil-kecil, seharusnya masih bisa menjadi arang

dengan sempurna, jika pengadukannya dilakukan dengan benar. Pengadukan amat

penting agar api dan inisiator dapat tersebar merata dan bagian bawah yang belum

terbakar ikut terbakar. Namun, seperti dilihat di diagram fishbone diatas (kategori

man), pengadukan tidak bisa dilakukan secara maksimal dikarenakan asap yang

keluar dari tungku sangat panas dan menghalangi pemandangan pengaduk, dan

pengadukan tidak bisa dilakukan secara sembarangan karena bisa membuat banyak

kacang terpental keluar dari tungku. Ditambah oleh faktor tungku yang terlalu kecil

untuk kacang yang banyak, serta batang pengaduk yang pendek dan lebar, membuat

kacang sangat mudah terpental keluar ketika diaduk dengan sembarangan.

Kategori yang terakhir, method, juga berpengaruh terhadap kegagalan yang

terjadi. Mulut tungku terlalu cepat ditutup dengan sumbat, sementara asap cair

belum berhenti menetes dari mulut tungku. Hal ini mempengaruhi udara yang masuk

ke dalam tungku, sehingga reaksi pirolisis yang terjadi tidak maksimal. Mungkin

karena hal ini juga, arang yang sudah jadi masih menghasilkan asap ketika dibakar.

BAB IX

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan keunggulan desain

Saran pengembangan desain


8. Kesimpulan dan Saran

8.1 Kesimpulan

Ampas tebu mudah didapat, tersedia dalam jumlah yang banyak bahkan

cenderung menjadi sampah.

Harganya murah, bahkan bisa didapatkan secara gratis dari sisa pembuatan

minuman tebu.

Prosedur pembuatan arang mudah dan sederhana sehingga dapat dilakukan

oleh semua orang.

Waktu pembuatan arang relatif singkat.

8.2. Saran

Pengeringan ampas tebu minimal harus 7 (tujuh) hari agar berada dalam

kondisi yang kering.

Ukuran ampas tebu harus seragam dan cukup kecil.

Pembakaran harus dilakukan dalam jangka waktu yang lebih lama sebelum

reaktor ditutup karena setelah ditutup oksigen di dalam reaktor akan habis

sehingga api akan mati dan panas yang ada tidak akan bertambah lagi,

sehingga perlu dipastikan bahwa panas yang telah dihasilkan cukup untuk

digunakan dalam proses pirolisis.

Penutupan seluruh celah pada reaktor dilakukan setelah tidak ada asap dan

asap cair yang keluar untuk memastikan bahwa biomassa telah terbakar

seluruhnya hingga api mati.

Pada saat pembakaran, ampas tebu sebaiknya diaduk dengan hati-hati

secukupnya agar seluruh bahan terbakar secara merata sehingga arang yang

dihasilkan akan lebih banyak.


Daftar Pusaka

http://rahmisetyautamy9.blogspot.com/2013/03/definisi-dan-contoh-biaya-

tetap.html

http://temukanpengertian.blogspot.com/2014/01/pengertian-biaya-variabel-

variable-cost.html

McGowan, Thomas. 2009. F. BIOMASS and ALTERNATE FUEL SYSTEMS. New Yersey:

John Wiley&Sons, Inc.

Shofa. 2012. Pembuatan Karbon Aktif Berbahan Baku Ampas Tebu dengan Aktivasi

Kalium Hidroksida. Skripsi. Depok. Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik

Universitas Indonesia. Diambil dari http://lib.ui.ac.id/file?file=digital/20311088-

S43263-Pembuatan%20karbon.pdf

bab 1, bab 2,perbandingan dgn kelompok 2 dan 4gambar prosedur praktikum, gambar arang yang baik (untuk parameter arang yang baik),daftar pustakapowerpointnmor hlaman mulai dari hal.13,


http://lib.ui.ac.id/file?file=digital/20311088-S43263-Pembuatan%20karbon.pdf

http://lib.ui.ac.id/file?file=digital/20311088-S43263-Pembuatan%20karbon.pdf

http://temukanpengertian.blogspot.com/2014/01/pengertian-biaya-variabel-variable-cost.html

http://temukanpengertian.blogspot.com/2014/01/pengertian-biaya-variabel-variable-cost.html

http://rahmisetyautamy9.blogspot.com/2013/03/definisi-dan-contoh-biaya-tetap.html

http://rahmisetyautamy9.blogspot.com/2013/03/definisi-dan-contoh-biaya-tetap.html

PRAKTIKUM PIROLISIS

Documents

PRAKTIKUM PIROLISIS