i

PENGARUH VARIASI CAMPURAN ARANG TONGKOL JAGUNG

PADA PEMBAKARAN BRIKET ARANG AMPAS TEBU

DENGAN BAHAN PEREKAT TEPUNG KANJI

SKRIPSI

DIAJUKAN KEPADA UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG UNTUK

MEMENUHI SYARAT MEMPEROLEH GELAR SARJANA TEKNIK MESIN

STRATA SATU (S1)

Disusun Oleh :

ACHMAD SURYONO

201310120311114

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2018

ix

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr.Wb

Alhamdulillah atas rahmat dan hidayah-Nya Tugas Akhir ini dapat

terselesaikan. Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurah kepada junjungan

Nabi Muhammad SAW beserta keluarga, sahabat dan para pengikutnya hingga

akhir jaman.

Penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi banyak

pihak. Tugas Akhir ini dapat terselesaikan atas bantuan, bimbingan serta

dukungan dari berbagai pihak. Penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Kedua orang tua yang tersayang beserta seluruh keluarga besar yang selalu

mendukung dan mendo’akan hingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.

2. Dra. Rr. Heni Hendaryati, MT dan Ir.H. Suwarsono, MT selaku dosen

pembimbing yang telah memberikan kritik dan saran serta membimbing

penulis dengan sabar dalam menempuh perkuliahan dan menyusunan

Tugas Akhir ini. Beserta jajaran dosen Teknik Mesin UMM.

3. Ilham Dwi W, Rachmad Arbi M, dan teman-teman Teknik Mesin

Angkatan 2013. Khususnya kelas C yang telah mendukung, membantu

dan memberikan banyak pengalaman hidup.

4. Agung S B, Agung Lutfianto, Azmi Dezmo Y , dan teman-teman

kontrakan yang selalu menemani dan membuat ceria penulis.

5. Mustika Dewi K yang selalu memberikan dukungan, hiburan dan

semangat dalam menyelesaikan Tugas Akhir.

Penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat berguna bagi semua pihak.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb

Malang, 12 Juli 2018

Penulis

x

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL .......................................................................................... i

POSTER .......................................................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... iii

LEMBAR KONSULTASI / ASISTENSI ..................................................... iv

LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ........................... vi

ABSTRAK INDONESIA ............................................................................... vii

ABSTRAK INGGRIS .................................................................................... viii

KATA PENGANTAR .................................................................................... ix

DAFTAR ISI ................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xiii

DAFTAR TABEL .......................................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ...................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ................................................................................. 2

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................... 3

1.4 Manfaat Penelitian ................................................................................. 3

1.5 Batasan Masalah .................................................................................... 4

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Biomassa ............................................................................................... 5

2.2 Bioarang ................................................................................................ 6

2.3 Tebu ....................................................................................................... 7

2.4 Ampas Tebu .......................................................................................... 8

2.5 Jagung .................................................................................................... 8

2.6 Tongkol Jagung ..................................................................................... 9

2.7 Bahan Perekat ........................................................................................ 9

2.8 Briket Arang .......................................................................................... 11

2.9 Karakteristik Briket Arang .................................................................... 12

2.9.1 Nilai Kalor .................................................................................... 13

xi

2.9.2 Kadar Abu..................................................................................... 13

2.9.3 Kuat Tekan ................................................................................... 14

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................... 15

3.2 Alat dan Bahan ...................................................................................... 15

3.2.1 Alat ............................................................................................... 15

3.2.2 Bahan ............................................................................................ 19

3.3 Flowchart ............................................................................................... 20

3.4 Variabel Yang Digunakan ..................................................................... 21

3.5 Presedur Penelitian ................................................................................ 22

3.5.1 Persiapan Bahan ........................................................................... 22

3.5.2 Pengeringan Bahan ....................................................................... 22

3.5.3 Pengarangan (karbonisasi) ............................................................ 22

3.5.4 Penyaringan .................................................................................. 23

3.5.5 Pencampuran Bahan ..................................................................... 23

3.5.6 Pencetakan Briket ......................................................................... 23

3.5.7 Pengeringan Briket ....................................................................... 23

3.6 Analisa Data .......................................................................................... 23

3.6.1 Kadar Abu..................................................................................... 23

3.6.2 Kuat Tekan ................................................................................... 24

3.6.3 Nilai Kalor .................................................................................... 24

BAB IV ANALISA PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pembuatan Briket ......................................................................... 26

4.2 Hasil Penelitian Briket Arang Ampas Tebu Dengan Campuran .......... 27

Arang Tongkol Jagung

4.2.1 Pengujian Kuat Tekan .................................................................. 28

4.2.2 Pengujian Nilai Kalor ................................................................... 31

4.2.3 Pengujian Kadar Abu.................................................................... 36

xii

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ............................................................................................ 40

5.2 Saran ...................................................................................................... 40

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

Currikulum Vitae

Lampiran Perhitungan

Surat Keterangan Penelitian

Naskah Publikasi

Power Point

Dokumentasi

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1 Tungku Pengarangan (karbonisasi) .............................................. 15

Gambar 3.2 Penumbuk Batu ............................................................................ 16

Gambar 3.3 Saringan (Pengayak) .................................................................... 16

Gambar 3.4 Timbangan Digital ....................................................................... 17

Gambar 3.5 Baskom ......................................................................................... 17

Gambar 3.6 Cetakan Briket .............................................................................. 17

Gambar 3.7 Pengepres Hidrolik ....................................................................... 18

Gambar 3.8 Oven ............................................................................................ 18

Gambar 3.9 Bomb Calorimeter ........................................................................ 19

Gambar 3.10 Furnace ...................................................................................... 19

Gambar 3.11 Flowchart .................................................................................... 20

Gambar 4.1 Briket arang setelah dicetak ......................................................... 27

Gambar 4.2 Grafik hubungan antara komposisi dan diameter ......................... 29

terhadap kuat tekan pada briket

Gambar 4.3 Grafik hubungan antara komposisi dan ukuran butir ................... 30

terhadap kuat tekan pada briket

Gambar 4.4 Grafik hubungan antara diameter dan ukuran butir ..................... 30

terhadap kuat tekan pada briket

Gambar 4.5 Grafik hubungan antara komposisi bahan dan diameter .............. 33

briket terhadap nilai kalor yang dapat dihasilkan

Gambar 4.6 Grafik hubungan antara komposisi bahan dan ukuran butir ........ 34

briket terhadap nilai kalor yang dapat dihasilkan

Gambar 4.7 Grafik hubungan antara diameter dan ukuran butir ..................... 34

briket terhadap nilai kalor yang dapat dihasilkan

Gambar 4.8 Grafik hubungan antara komposisi bahan dan diameter .............. 37

briket terhadap kadar abu yang dapat dihasilkan

Gambar 4.9 Grafik hubungan antara komposisi bahan dan ukuran butir ........ 37

briket terhadap kadar abu yang dapat dihasilkan

Gambar 4.10 Grafik hubungan antara diameter dan ukuran butir ................... 38

briket terhadap kadar abu yang dapat dihasilkan

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kandungan kimia pada ampas tebu ................................................. 8

Tabel 2.2. Nilai Standar Mutu Briket Batubara ............................................... 12

Tabel 3.1 Variabel Bebas ................................................................................. 21

Tabel 4.1 Data parameter briket arang ampas tebu dengan campuran ............ 26

arang tongkol jagung dan kode pada RSM

Tabel 4.2 Nilai Standar Mutu Briket Batubara ................................................ 28

Tabel 4.3 Data hasil pengujian kuat tekan ....................................................... 28

Tabel 4.4 Data hasil pengujian nilai kalor ....................................................... 32

Tabel 4.5 Data hasil pengujian kadar abu ........................................................ 36

LAMPIRAN

Curriculum Vitae

Lampiran Perhitungan

Surat Keterangan Penelitian

Naskah Publikasi

Power Point

Foto Dokumentasi

DAFTAR PUSTAKA

Andaka, G., 2011, “Hidrolisis Ampas Tebu Menjadi Furfural Dengan Katalisator

Asam Sulfat”, Jurnal Teknologi, Volume 4 Nomor 2, Desember 2011, 180-188,

Institut Sains dan Teknologi AKPRIND Yogyakarta.

Andriyono, H., Tjahjanti, P. H., 2016, “Analisa Nilai Kalor Briket dari Campuran

Ampas Tebu dan Biji Buah Kepuh”, SENASPRO 2016, 483-490, Prodi Teknik

Mesin Universitas Muhammadiyah Sidoarjo.

Arifin, N., Noor, R., 2016, Potensi Briket Arang Berbahan Sekam Sebagai Energi

Alternatif, Jukung Jurnal Teknik Lingkungan, 2(2): 61-72, 2016, Program Studi

Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Lambung Mangkurat,

Kalimantan Selatan.

Arma, M. J., Fermin, U., Sabaruddin, L., 2013, “Pertumbuhan dan Produksi Jagung

(Zea mays L.) dan Kacang Tanah (Arachis hypogaea L.) Melalui Pemeberian

Nutrisi Organik dan Waktu Tanam Dalam Sistem Tumpangsari”, Jurnal

Agroteknos Vol. 3 No. 1, 1-7, Fakultas Pertanian, Universitas Haluoleo.

Darvina, Y., Asma, N., 2011, “Upaya Peningkatan Kualitas Briket dari Arang

Cangkang dan Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) Melalui Variasi Tekanan

Pengepresan”, Laporan Penelitian, FMIPA, Universitas Negeri Padang.

Elfiano, E., Subekti, P., Sadil, A., 2014, “Analisa Proksimat dan Nilai Kalor Pada

Briket Bioarang Limbah Ampas Tebu dan Arang Kayu”, JURNAL APTEK Vol.

6 No. 1 Januari 2014, 57-64, Fakultas Teknik, Universitas Islam Riau.

Fachry, A. R., Astuti, P., Puspitasi, T. G., 2013, “Pembuatan Bietanol dari Limbah

Tongkol Jagung dengan Variasi Konsentrasi Asam Klorida dan Waktu

Fermentasi”, Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 19, Januari 2013, Jurusan Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.

Faizal, M., Saputra, M., Zainal, F. A., 2015, “Pembuatan Briket Bioarang Dengan

Campuran Batubara Dan Biomassa Sekam Padi Dan Eceng Gondok”, Jurnal

Teknik Kimia No. 4, Vol. 21, Desember 2015, Jurusan Teknik Kimia Fakultas

Teknik Universitas Sriwijaya.

Furi, T. A., Coniwanti, P., 2012, “Pengaruh Perbedaan Ukuran Partikel dari Ampas

Tebu dan Konsentrasi Natrium Bisulfit (NaHSO3) Pada Proses Pembuatan

Sulfaktan”, Jurnal Teknik Kimia No.4, Vol. 18, Desember 2012, Jurusan Teknik

Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.

Hakiki, A., Purnomo, A. S., Sukesi, 2013, “Pengaruh Tongkol Jagung Sebagai

Media Pertumbuhan Terhadap Kualitas Jamur Tiram”, Jurnal Sains dan Seni

Pomits Vol. 1, No. 1 (2013), Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh November (ITS).

Hanania, V. E., Mitarlis, 2013, “Pemanfaatan Limbah Padat Proses Sintesis

Furfural Dengan Material Awal Ampas Tebu Sebagai Bahan Pembuatan Bahan

Bakar Briket”, UNESA Journal of Chemistry Vol. 2, No 3, September 2013,

Jurusan Kimia FMIPA, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Negeri Surabaya.

Harimurti, G., Adiwibowo, P. H., 2015, “Pembuatan Biobriket Dari Campuran

Batok Kelapa Muda Dan Bonggol Bambu Menggunakan Perekat Tetes Tebu”,

JTM. Volume 03 Nomor 03 2015, 152-159, Jurusan Pendidikan Teknik Mesin

dan Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya.

Isa, I., Lukum, H., Arif, H. H., 2012, “Briket Arang Aktif Dari Limbah Tongkol

Jagung”, Laporan Penelitian, FMIPA, Universitas Gorontalo.

Jamilatun, S., 2008, “Sifat-Sifat Penyalaan dan Pembakaran Briket Biomassa,

Briket Batubara dan Arang Kayu”, Jurnal Rekayasa Proses, Vol. 2, No. 2, 2008,

Universitas Ahmad Dahlan Yogyakarta.

Lestari, L., Aripin., Yanti., Zainuddin., Sukmawati., Marliani., 2010, “Analisis

Kualitas Briket Arang Tongkol Jagung yang Menggunakan Bahan Perekat Sagu

dan Kanji”, Jurnal Aplikasi Fisika Vol. 6, No. 2 Agustus 2010, FMIPA,

Universitas Haluoleo.

Napitupulu, F. H., 2006, “Pengaruh Nilai Kalor (Heating Value) Suatu Bahan Bakar

Terhadap Perencanaan Volume Ruang Bakar Ketel Uap Berdasarkan Metode

Penentuan Nilai Kalor Bahan Bakar yang Dipergunakan”, Jurnal Sistem Teknik

Industri Vol. 7 No. 1, USU.

Nasruddin., Affandy, R., 2011, “Karakteristik Briket Dari Tongkol Jagung dengan

Perekat Tetes Tebu dan Kanji”, Jurnal Dinamika Penelitian Industri Vol. 22 No.

2 Tahun 2011, Balai Riset dan Standardisasi Industri Palembang.

Pane, J. P., Junary, E., Herlina, N., 2015, “Pengaruh Konsentrasi Perekat Tepung

Tapioka dan Penambahan Kapur dalam Pembuatan Briket Arang Berbahan Baku

Pelepah Aren (Arenga pinnata)”, Jurnal Teknik Kimia USU, Vol. 4, No. 2 (Juni

2015), Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Pari, G., Mahfudin., Jajuli., 2012, “Teknologi Pembuatan Arang Briket Arang, dan

Arang Aktif Serta Pemanfaatannya”, Gelar Teknologi Tepat Guna Kementerian

Kehutanan Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan Semarang.

Raharjo, S, 2013, “Pembuatan Briket Bioarang Dari Limbah Abu Ketel, Jarak dan

Gliserin”, TRAKSI Vol. 13 No. 1 Juni 2013, Teknik Mesin Universitas

Muhammadiyah Semarang.

Ristianingsih, Y., Ulfa, A., Syafitri, R., 2015, “Pengaruh Suhu dan Konsentrasi

Perekat Terhadap Karakteristik Briket Bioarang Berbahan Baku Tandan Kosong

Kelapa Sawit dengan Proses Pirolisis”, Konversi, Volume 4 No. 2, Oktober 2015,

Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Lambung Mangkurat.

Ritonga, C., Daulai, S. B., Rohanah, A., 2014, “Pemanfaatan Serat Alam Limbah

Ampas Tebu Sebagai Tali Serat”, J.Rekayasa Pangan dan Pert., Vol.2 No. 1 Th.

2014, Program Studi Ketekikan Pertanian, Fakultas Pertanian USU Medan.

Surono, U. B., 2010, “Peningkatan Kualitas Pembakaran Biomassa Limbah

Tongkol Jagung Sebagai Bahan Bakar Alternatif dengan Proses Karbonisasi dan

Pembriketan”, Jurnal Rekayasa Proses, Vol. 4, No. 1, 2010, Jurusan Teknik

Mesin Fakultas Teknik Universitas Janabadra Yogyakarta.

Surtinah., 2005, “Hubungan Pemangkasan Organ Bagian Atas Tanaman Jagung

(Zea Mays) Dan Dosis Urea Terhadap Pengisian Biji”, Jurnal Ilmiah Pertanian,

27-35, Pekanbaru.

Suwignyo, H., Pratomo, N., Supartini, N., Umami., Suhartanto., 2012,

“Pembungaan dan Produksi Tanaman Jagung di Lahan Pasir”, Jurnal Pertanian

Vol 12, No.2, (2012), Universitas Tribhuwana Tunggadewi Yogyakarta.

Thoha, M. Y., Fajrin, D. E., 2010, “Pembuatan Briket Arang Dari Daun Jati Dengan

Sagu Aren Sebagai Pengikat”, Jurnal Teknik Kimia, No. 1, Vol. 17, Januari 2010,

Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.

Tjahjono, T., Subroto., Rachman, A., 2016, “Analisis Pengaruh Pembakaran Briket

Campuran Ampas Tebu Dan Sekam Padi Dengan Membandingkan Pembakaran

Briket Masing-masing Biomass”, Media Mesin: Jurnal Ilmiah Teknik Mesin Vol.

17 No. 1 Januari 2016: 44-51, Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Utomo, P. S, 2015, “Pengaruh Dosisi Pupuk Bio Kompos dan Jarak Tanam

Terhadap Pertumbuhan Awal Tanaman Tebu (Saccharum officinarum L)

Verietas PS 882 Sebagai Benih Bibit Metode Bud Chip”, Jurnal Cendekia Vol

13 No.3 Sept 2015, Jurusan Agroteknologi Fakultas Pertanian UNISKA Kediri.

Vachlepi, A., Suwardi, D, 2013, “Penggunaan Biobriket Sebagai Bahan Bakar

Alternatif Dalam Pengeringan Karet Alam”, Warta Perkaretan 2013, 32(2), 65-

73, Balai Penelitian Sembawa.

Yuliah, Y., Suryaningsih, S., Ulfi, K., 2017, “Penentuan Kadar Air Hilang Dan

Volatile Matter Pada Bio-Briket Dari Campuran Arang Sekam Padi Dan Batok

Kelapa”, Jurnal Ilmu dan Inovasi Fisika Vol. 01, No. 01 (2017) 51-57,

Departemen Fisika Fakultas MIPA Universitas Padjadjaran.