Bab 1.docx

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kebutuhan energi di Indonesia meningkat setiap tahun karena seiring dengan pertumbuhan penduduk yang semakin meningkat. Data menunjukan peningkatan populasi penduduk meningkat rata-rata sebesar 1,9% per tahun sejak tahun 2010 hingga tahun 2014. Pertumbuhan jumlah penduduk yang meningkat diiringi dengan kebutuhan energi nasional yang semakin tinggi di masa mendatang. Kebutuhan pada tahun 2025 tersebut menunjukkan peningkatan sekitar 1,8 kali lipat dengan rata-rata pertumbuhan tahunan sebesar 6,4% dibandingkan dengan konsumsi energi final pada tahun 2015 (128,8 MTOE), Kebutuhan energi final akan semakin meningkat dan mencapai 682,3 MTOE pada tahun 2050. Rata-rata pertumbuhan kebutuhan energi selama periode 2015-2050 adalah sekitar 4,9% per tahun (Outlook Energi Indonesia, 2016). Ketergantungan Indonesia terhadap sumber energi fosil yang berlebihan dapat menyebabkan semakin berkurangnya ketersediaan cadangan energi tersebut. Hal ini menandai perlu adanya pemanfaatan energi alternatif yang harus semakin dikembangkan di Indonesia. Menipisnya cadangan energi fosil harus segera diimbangi dengan penyediaan sumber energi alternatif yang dapat diperbaharui, melimpah jumlahnya, dan murah harganya sehingga terjangkau oleh masyarakat luas (Karim dkk., 2014). Menurut Firmansyah (2018), Indonesia dikenal sebagai negara yang mempunyai hutan tropis terbesar kedua setelah Brazil, serta dianggap sebagai penyerap CO2 Dunia. Oleh karena itu dipastikan karbon yang dihasilkan cukup melimpah. Karbon yang terserap tersebut tersembunyi dalam tumbuhan, pohon, terutama batang, daun, atau buahnya. Apabila membahas masalah karbon terserap, biomassa memiliki potensi besar untuk mengendalikan ketersedian energi dengan perwujudan bahan bakar alternatif. Menurut Surono (2010), biomassa pada umumnya mempunyai densitas yang cukup rendah, sehingga akan mengalami kesulitan dalam penanganannya. Densifikasi biomassa menjadi briket bertujuan untuk meningkatkan densitas dan mengurangi persoalan penanganan seperti penyimpanan dan pengangkutan.

Secara umum densifikasi biomasssa mempunyai beberapa keuntungan antara lain dapat menaikkan nilai kalor per unit volume, mudah disimpan dan diangkut serta mempunyai ukuran dan kualitas yang seragam. Penggunaan biomassa di Indonesia sudah mulai dimanfaatkan secara luas dan banyak masyarakat memproduksinya sebagai briket untuk dipasarkan. Proses pengolahan biomassa sebagai bahan bakar padat berbentuk briket, butuh adanya bahan/zat perekat yang berfungsi sebagai pengikat partikel biomassa. Pemilihan bahan perekat mempengaruhi kualitas briket yang telah dicetak. Menurut Ndraha (2009), butiran halus bioarang dari hasil karbonisasi bahan hayati membutuhkan perekat sehingga biobriket tidak mudah hancur. Jenis perekat berpengaruh terhadap kadar air, kadar abu dan nilai kalor. Kadar air semakin rendah jika jumlah bioarang semakin banyak . Karakteristik bahan baku perekat untuk pembuatan biobriket adalah memiliki gaya kohesi yang baik bila dicampurkan dengan bioarang, mudah terbakar, tidak berasap, mudah didapat dalam jumlah banyak dan murah harganya dan tidak mengeluarkan bau, tidak beracun dan tidak berbahaya (Fachry dkk., 2010). Pengunaan perekat yang banyak digunakan adalah pati atau biasa disebut tepung kanji yang terbuat dari singkong karena memiliki kualitas perekat yang baik. Namun pengunaannya sebagai bahan perekat berbenturan dengan penggunaan pati menjadi salah satu sumber bahan pangan. Salah satu tumbuhan hijau yang juga berpotensi dimanfaatkan sebagai bahan perekat adalah eceng gondok (eichhornia crassipes). Eceng gondok berpotensi besar untuk diolah menjadi perekat biomassa menjadi briket karena tumbuhan tersebut bukan termasuk sumber makanan serta memiliki karakteristik tumbuhan yang mudah berkembang biak. Menurut Muiz (2017), jumlah eceng gondok yang dapat mencapai 300 m3 per bulan pada Bendungan Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) Sengguruh yang memiliki luas 2.370 km2. Melimpahnya jumlah eceng gondok tersebut disebabkan oleh karakternya yang mampu tumbuh dengan cepat. Pertumbuhan eceng gondok yang cepat bagi sebagian kalangan dianggap sebagai limbah/masalah yang harus dipecahkan. Pemecahan masalah yang sudah dilakukan seperti mengolah eceng

gondok menjadi pakan ikan, pupuk dan bahan kerajinan masih belum maksimal untuk mengatasi banyaknya ketersediaan yang ada. Berdasarkan pemaparan dari berbagai sember perlu adanya pemanfaatan lebih dari eceng gondok terutama sebagai sumber energi baru terbarukan dan eksplorasi pemanfaatan sebagai zat perekat briket biomassa. Eksplorasi pemanfaatan eceng gondok sebagai bahan perekat diharapkan mampu mengurangi pengunaan bahan perekat

yang

juga dimanfaatkan menjadi sumber bahan

pangan, serta mampu dimanfaatkan bagi masyarakat disekitar yang terdapat tanaman eceng gondok agar tidak mengganggu ekosistem perairan.

1.2 Tujuan Penelitian Berdasarkan yang telah dipaparkan pada latar belakang, tujuan penelitian adalah sebagai berikut. a.

Mengetahui perbedaan karakter fisik briket biomassa serbuk gergaji kayu dan arang kayu dengan variasi ukuran partikel perekat eceng gondok melalui uji scanning electron microscope (SEM).

b.

Mengetahui ketahan briket biomassa serbuk gergaji kayu dan arang kayu dengan variasi ukuran partikel perekat eceng gondok pada pengujian daya tahan index: (1) Stability dan (2) Shatter Index.

c.

Mengetahui kepadatan briket biomassa dengan variasi jenis biomassa dan ukuran partikel perekat eceng gondok pada pengujian densitas.

d.

Mengetahui laju pembakaran briket, temperatur pembakaran briket dan kadar abu briket biomassa dengan variasi jenis biomassa dan ukuran partikel perekat eceng gondok melalui uji pembakaran atmosfer.

e.

Mengetahui Nila kalor briket biomassa dengan variasi jenis biomassa dan ukuran partikel perekat eceng gondok menggunakan Bomb calorimeter.

1.3 Kegunaan Penelitian Arikunto (2014: 46) menjelaskan bahwa “manfaat dari sebuah hasil penelitian merupakan sesuatu yang dapat digunakan/dikembangkan oleh pihak pihak lain untuk meningkatkan apa yang sudah ada”. Berdasarkan pernyataan tersebut, manfaat yang diharapkan dari hasil penelitian analisis karakteristik fisik

eceng gondok (eichhornia crassipes) sebagai bahan perekat alternatif

baru

pembuatan briket biomassa adalah sebagai berikut. a.

Bagi institusi perguruan tinggi/mahasiswa. Hasil dan pembahasan dari penelitian ini dapat digunakan untuk menambah pengetahuan mengenai pemanfaatan eceng gondok sebagai bahan perekat alternatif baru pada pembuatan briket.

b.

Bagi industri/masyarakat. Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai acuan untuk memanfatkan eceng gondok sebagai bahan perekat alternatif baru pada pembuatan briket biomassa, guna mengatasi laju pertumbuhan eceng gondok yang menggangu ekosistem perairan.

c.

Bagi peneliti selanjutnya. Hasil penelitian ini dapat digunakan untuk menambah referensi/rujukan oleh peneliti selanjutnya dalam penelitian yang berhubungan dengan pemanfaatan eceng gondok sebagai alternatif perekaat sumber energi baru terbarukan.

1.4 Ruang Lingkup Penelitian Ruang lingkup penelitian bertujuan untuk memberikan batasan-batasan pembahasan dalam penelitian. Ruang lingkup pada penelitian ini adalah sebagai berikut. a.

Eceng gondok (Eichhornia crassipes) sebagai bahan utama pada penelitian ini diambil dari Bendungan PLTA Sengguruh Kepanjen Kabupaten Malang dan Waduk Selorejo Ngantang Kabupaten Malang.

b.

Bahan perekat yang akan digunakan dikeringkan menggunakan oven dengan temperatur 80 - 90˚C selama 6 jam dan disaring menggunakan saringan dengan ukuran mesh 60, sehingga pada bahan uji yang dilakukan diluar ketentuaan tersebut memiliki butir yang lebih besar dari mess 60 tidak diketahui apakah memiliki perbedaan hasil pengujian.

c.

Menggunakan 2 jenis biomassa yaitu serbuk gergaji kayu dan serbuk arang gergaji kayu dengan variasi pengayakan mesh 40, 60, dan 80.

d.

Menggunakan perbandingan pencampuran biomassa dan perekat 60% : 40%, apabila penelitian dilakukan diluar kententuan tersebut, tidak diketahui apakah ada perbedan hasil.

e.

Pengujian ini menggunakan empat jenis pengujian diantaranya: (1) uji Scanning Electron Microscope (SEM), (2) uji daya tahan index, (3) uji density dan (4) uji pembakaran atmosfer.

1.5 Definisi Oprasional Pada penelitian ini disertakan beberapa definisi oprasional untuk menghindari pemahaman dan penafsiran dalam permasalahan yang dikemukakan. Beberapa definisi oprasional sebagai berikut. a.

Bahan Perekat (Binder) Bahan perekat adalah bahan ataupun senyawa yang digunakan untuk mengikat partikel biomassa pada proses pembriketan. Penggunaan binder dalam proses pembriketan bertujan agar briket biomassa tidak mudah hancur dan lebih tahan lama pada saat penyimpanan ataupun digunakan (dibakar).

b.

Densifikasi Densifikasi adalah teknik pengempaan atau memberikan tekanan pada permukan bahan yang bertujuan untuk meningkatkan kekuatan dan kepadatan bahan.