Sifat Fisik dan Kimia Wood Pellet dari Limbah Industri Perkayuan Sebagai Sumber Energi Alternatif

Pendahuluan

Pada saat ini ketergantungan pemerintah terhadap energi tidak terbarukan sangatlah besar. Pemerintah berupaya mencari sumber-sumber energi alternatif yang dapat diperbaharui, seperti energi biomassa. Biomassa merupakan salah satu diantara energi terbarukan dalam bentuk energi padat yang berasal dari tumbuhan berlignoselulosa baik yang langsung digunakan atau diproses terlebih dahulu (Tampubolon, 2008).

Bahan baku pembuatan wood pellet dapat berasal dari limbah industri penggergajian, limbah tebangan dan limbah industri kayu lainnya. Industri baru wood pellet mampu menghasilkan tersebesar 40.000 ton sedangkan produksi di
dunia mencapai 10 juta ton. Jumlah ini belum memenuhi kebutuhan dunia pada tahun 2010 yang diperkirakan mencapai 12,7 juta ton.

Peluang mengembangkan wood pellet sangat terbuka luas mengingat limbah hasil hutan Indonesia sangat besar
(Anonim, 2010). Industri penggergajian kayu, disamping menghasilkan kayu gergajian sebagai produk utamanya, juga menghasilkan limbah berupa sebetan, potongan dan serbuk kayu yang rata-rata jumlahnya 40,48% dari volume dolok dan, terdiri atas sebetan (22,32%), potongan kayu (9,39%) dan serbuk gergajian (8,77%)
(Anonim, 2004).

Limbah tersebut belum dimanfaatkan secara optimal oleh masyarakat. Martosudirjo, et al (1998) telah meneliti potensi limbah pengolahan kayu dan biomassa lainnya sebagai sumber energi terutama dalam pembangkit listrik.

Beberapa penelitian tentang wood pellet telah dilakukan. Menurut Aruna (1997), pellet yang dibuat dari pallet mempunyai kadar abu yang tinggi, sehingga membatasi fungsinya sebagai bahan bakar. Variasi spesies kayu dan
keadaan cuaca dapat mempengaruhi kualitas
wood pellet yang dihasilkan.

Aruna (1997) menyarankan studi lebih lanjut tentang pembuatan pellet dari sumber terbarukan (renewable resource), seperti limbah kayu (waste wood) beserta dengan analisis tekno ekonominya berbagai sumber bahan baku kayu (feed stock) dapat digunakan untuk menghasilkan pellet.

Untuk bahan baku limbah kayu hanya memerlukan sedikit pengeringan (bahkan tanpa pengeringan) sebelum memasuki proses produksi pellet. Menurut Terroka (2009), biomassa pellet secara signifikan mempunyai emesi yang lebih rendah dari pada kayu bakar, tetapi masih lebih tinggi dari pada pembakaran gas alam. Kualitas wood pellet dapat ditentukan dari bahan baku dan proses produksi.

Penelitian ini menggunakan jenis kayu keras dan lunak untuk mengetahui perbedaan kualitas wood pellet melalui proses aktivasi lignin. Maksud dan tujuan dari penelitian ini adalah untuk memperoleh sifat fisik dan kimia wood pellet dari tiga jenis bahan baku limbah industri penggergajian. Diharapkan wood pellet yang dihasilkan dapat sebagai sumber energi alternatif.

Bahan dan Metode

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah serbuk kayu kembang (Michelia velutina, BL.), kayu
akasia (
Acacia mangium BL), kayu tarap (Artocarpus odorotissimus) dan bahan perekat (kanji). Limbah serbuk kayu
diperoleh di tempat pengolahan kayu (
ban show) di Kecamatan Cempaka Kotamadya Banjarbaru.

Peralatan yang digunakan antara lain alat cetak wood pellet untuk mencetak pellet, ayakan untuk mengayak serbuk kayu, neraca untuk menimbang bahan perekat dan sebuk, oven untuk uji kadar air dan boom calori meter untuk uji kalori serta alat pertukangan untuk pengolahan bahan baku.

Serbuk kayu dari tiga jenis kayu dikeringkan hingga kadar air mencapai 10% – 12%, serbuk kayu diayak dengan ukuran lubang ayakan 15 mesh, 25 mesh dan 35 mesh. Serbuk ditimbang sebanyak 25 gr, dicampur dengan tepung kanji 4 gr dan ditambah air seperlunya campuran diaduk hingga merata, masukan ke dalam alat cetak dan dipress dengan press panas dengan suhu masing-masing 60 0C dan 110 0C selama 25 menit.

Kemudian wood pellet didinginkan dan dikeluarkan dari alat cetak. Rancangan percobaan penelitian yang digunakan yaitu rancangan acak lengkap (RAL) pola factorial yang menjadi faktor A (jenis kayu); B (kehalusan serbu) dan C (suatupengempaan). Parameter uji meliputi : kadar air, berat jenis, kadar abu dengan mengacu pada standard ASTM D 1762 – 84 dan uji kalor dengan menggunakan ASTM D 2015.

Hasil dan Pembahasan
1. Kadar Air

Berdasarkan gambar diatas diperoleh kadar air pada suhu pemanasan 60 oC terjadi peningkatan kadar air yaitu kadar air wood pellet kayu kembang 8,24% – 9,95%, sedangkan pada suhu 110 oC terjadi penurunan dari 6,06% – 4,40%. Wood pellet dengan bahan baku kayu akasia terjadi kenaikan kadar air pada suhu 60 0C dari 6,52% – 7,52% dan pada suhu 110 oC terjadi penurunan dari 6,97% – 4,38%.

Kadar air wood pellet dari kayu tarap mengalami kenaikian pada suhu 60 oC yaitu 8,27% – 9,98% dan pada suhu 110 oC terjadi penurunan yaitu 6,28% – 4,6%. Hal itu diperkirakan pengeringan serbuk kayu yang tidak seragam. Sedangkan pada suhu 110 oC terjadi penurunan kadar air yaitu 6,28% – 4,60%. Hal itu disebabkan adanya peningkatan suhu pemanasan. Semakin tinggi suhu pemanasan berpengaruh terhadap penurunan kadar air wood pellet.

2. Berat Jenis

Berdasarkan gambar diatas, diperoleh berat jenis wood pellet pada kayu kembang terjadi kenaikan BJ pada suhu 60 oC yaitu 0,6-0,78, sedangkan pada suhu 110oC terjadi penurunan BJ yaitu 0,71 – 0,70. Wood pellet dengan bahan baku kayu akasia pada suhu 60 oC terjadi kenaikan BJ yaitu 0,62- 0,78, dan pada suhu 110 oC juga terjadi kenaikan BJ 0,51-0,70, sedangkan wood pellet dari bahan baku kayu tarap pada suhu 60 oC tidak terjadi perubahan yaitu 0,71, tetapi pada suhu 110 oC terjadi peningkatan BJ yaitu 0,61-0,66. Jadi suhu pemanasan berpengaruh terhadap BJ wood pellet.

3. Kadar Abu

Berdasarkan analisa Kadar Abu wood pellet pada kayu kembang dengan suhu 60 oC terjadi kenaikan kadar abu dari 0,88% – 0,96%. Kayu akasia 0,54% – 0,94%, sedangkan Kayu tarap terjadi kenaikan kadar abu dari 1,71% – 2,05%.
Sedangkan pada suhu pemanasan 110
oC kayu kembang terjadi kenaikan kadar abu yaitu 1,65% – 2,05%, dan wood pellet kayu akasia terjadi kenaikan yaitu dari 1,82% – 1,96% dan pada kayu tarap juga terjadi kenaikan kadar abu yaitu 1,82% – 1,96%. Jadi diketahui bahwa kadar abu wood pellet makin meningkat seiring dengan meningkatnya suhu pemanasan.

4. Nilai Kalor

Berdasarkan hasil uji nilai kalor wood pellet dengan suhu pemanasan 60 oC dengan bahan baku kayu kembang
terjadi kenaikan yaitu 3970,98 – 4050,08 kal/g, sedangkan pada kayu akasia terjadi penurunan yaitu 4072,42 – 4022,29 kal/g
penurunan tersebut diduga karena pengeringan serbuk kayu yang tidak merata, sedangkan wood pellet dari kayu tarap terjadi peningkatan nilai kalor yaitu 3969 – 4025,06 kal/g.

Pada suhu pemanasan 110 oC kayu kembang terjadi peningkatan 4125,09 – 4050,08 kal/g, pada kayu akasia terjadi pula peningkatan 4115,60 – 4254,91 kal/g, sedangkan kayu tarap terjadi penurunan nilai kalor yaitu 4125,28 – 4118,20 kal/g, penurunan tersebut dimungkinkan adanya proses pengeringkan dan pemanasan bahan baku serbuk kayu yang kurang merata.

Daftar Pustaka

1. Anonim, 2004. Pemanfaatan Limbah Kayu Bahan Ekspos dengan Menteri Kehutanan. Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Hasil Hutan Badan Litbang Departemen Kehutanan. Bogor.

2. ———-, 2010. Wood pellet sebagai sumber energy dari limbah kayu. Siaran Pers No.S.108/PIK-1/2010.

3. ———-,ASTM.D1762 – 84. Standard Test Method for Chemical Analysis of Wood Charcoal.

4. ———-, ASTM.D 2015-00. Standard Test Method for Gross Caloric Value of Coal and Coke by the Adiabatic Bomb Calorimeter.

5. Arifuddin, 2010. Wood pellet Sumber Energi Terbarukan Dari Limbah Kayu. http://energy-arifuddin.blogspot.com/ 2010/05/wood pellet-sumber energi terbarukan. Diakses 7 Juni 2014.

6. Aruna, P.B, 1997. Used Pallets as a Source of Pellet Fuel: Current Industry Status. Forest Products Journal 47 (6) : 49 – 52.

7. Marines dan Bush, 2009. Quantifying GWI of Wood pellet Production in the Southern United States and Its Subsequent Utilization for Electricity Production in The Netherlands/Florida.

8. Martosudirjo, Mamat dan Sugiyatno, 1998. Potensi Limbah Pengolahan Kayu dan Biomassa Lainnya sebagai Sumber Listrik di Indonesia. LIPI: Bandung.

9. Terroka A, 2009. Can Residential Biomass Pellet Stoves Meet a Significant Investigation. The Green Institute http://www.greeninstitute.org/ media/documents/pelletstovepaper.v.2.pdf diakses 5 Juni 2014.

Sumber

SIFAT FISIK DAN KIMIA WOOD PELLET DARI LIMBAH INDUSTRI
PERKAYUAN SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF

Carakteristic Physical and Chemistry of Wood pellet from Industrial
Disposal of Wood as Sources Energy Alternatif

Effendi Arsad
Balai Riset dan Standardisasi Industri Banjarbaru

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *