ISSN: 2085 - 624s

MODIFTKAST TUNGKU GASTFIKASI UNTUK PEMANT'AATANLIMBAH BTOMASSA SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATTF

PADA PROSES PENGERINGAN HASIL PERTANTANAbadi Jadingr, Paulus Payung2, Eduard F. Tethool3

''''' J urusan Teknologi pertanianUniversitas Negeri Papua

JI. Gunung Salju Amban Manokwarie-mail : a_iadin g@yahoo.com

AhstrakTujuan penelitian ini adalah merancangbangun dan melakukan pengujian tungku gasifikasi biomassa untukmenghasilkan energi panas yang dapat diman{'aatkan pada proses pengeringan hasil pertanian. Tahapanpenelitian meliputi perancangan dan pcmbualan ruang bahan bakar, ruang pcmbakaran, dan ruang pemindahpanas (pipa pemindah panas). Hasi{ dari penclitian ini adatah tetah terciptanya tungku gasifikasi biomassaberbahan bakar biomassa yang terdiri dari bagian ruang pembakaran dengan volume 0.216m3, hopper bahanbakar 0.156m', ruang pemindah panas 0.54m3, pipu p.*inaoh panas, dan saluran udara [uar. Pembakaran bahanbakar biomassa (.tempurung kclapa). dalam ruang pembakaran mampu menghasilkan suhu dalam ruangpemindah panas 130"C serta suhu ruta-rata pada uiung saluran pipa yang nrenuju ke ruang pengeringan adatah70''C. Hal ini menunjukkan bahwa tungku ini tclah m-ampu bckcrja dcngan baik, kareni menghasilkan suhusesuai yang dibi.rtuhkan dalam prr:ses pengeringen hasil pertanian.

Kata Kunci: 1-ungku gasilikasi bionrassa, linrl,.:rh hionrassa, sunrbcr cnergi ;rltr:rnatif, pcngeringan hasilperlanian

Abslra*The purpose of this sudy is design and testing af biomass gasficationfirnace lo produce heat energt'that canbe ulilized in the process of drying of agricultural products- Stages of research include the design andmamtfacture of lhe fuel chamber, llrc combuslion chamber, and space heat trarafer (heat transfer pipe). Theresults of this sludy is the biomass ga-rificationfto'nace has heen the creation of hionwssfitel that consists of thecombustion chamber with a volume of 0.2 16m3, 0 I 56m3 fuet hopper, 0.54m3 of space heal transfer, hed transferpipe and the oflside air ducl. Combustion o.f biomass frtels (coconttt shett), in a combustion chambcr capable o.fprad'tcittg lemperatures ia the 130"C heal tratxfer charuh")' and the average tettTperalure ar the end of tltzpipeline going into the dtying chamber is 7(/'C. This indicates thdt the furnace has been able to work well,because it produces lemperatures s,s needed in lhe process of drying of agricultural productsKaJ,words' Biomoss gosificalioti

.,fiirnot:e, b'o-cle. hionass, aliernoliye ener{t, saurces. r*ying ogrirulnott!product.t

67

I. PENDAHULUANSumber energi panas sangal diperlukan dalam

pengolahan hasil pertaniaq khususnya proscspengeringan. Untuk menghasilkan erergi panasmaka diperlukan bahan bakar, baik berupaminyak, gas, batu bara, dan sumber energia! ternati f dan terbarukan.

Salah satu sumber energi yarg saat inisedangkan dikembangkan adalah sumber energialternatif dan terbarukan berupa limbah biomassaterutama dari hasil pertanian. Hal ini sangatpenting dilakukan untuk mengatasi krisis energiakibat telah terbatasnya ketersediaan minyakbumi. Selain itu limba,h hasil pertanian banyaktersedi4 namun pengelolaanxya masih terbatas,

sehingga irasilnya bel um maksimal dirnanfaatkansebagai bahan bakar.

Limbah biomassa hasil pertanian sangatdiperlukan untuk konversi energi menjadi sumbrpanas yang lebih efektif dan efisien, sehinggamampu menghasilkan energi berupa panasmelalui proses pembakaran yang dapatdimanfadkan pada. alat pengering bualao untukpengolahan hasi I pertanian,

Pada umumnya alat pengering buatanmembutirhlrsn udara panas untrlk prosespengeringan hasil pertanian yang bertujuanmengurangi kandungan air dalam bahan panganhasil pertaniarl sehingga dapat disimpan lebihIama serta menjaga mutu dari produk pertaniantersebut. Selain itu sebagian produk pertaniansangai rentan terhadap asap. Untuk mendapatkan

Abadi Jading dkk: htodiJtkasi Tuitgku Gasifikasi Untuk Pemenfaatan Limbah Biomassa Sebagai..

68ISSN: 2085 - 6245

{)anas yang maksimal serta tidak adanya polusio*.-u, yans dihasilkan ;"iu]i;'#or*pembakan Iimbah biomassa, -;ali l".tumenggunakan tungku gasifikasi ,"fri"gg, *J*pumengurangi potusi u*. asap y;; ";upu,mempengaruhi mutu produk p".turiun" ,"lu*uproses pengeringan.

Gambar I. Sedangkan analisis energi panas padaptpa pemindah panas (heat cxchZr["rl irpu,dihitung berdasarkan persamaan berikut ini [4]:j:**-O. erergi patras miuimal pipa pemindahpanas (heat exchonger:

r,frlfll,,:#lTfl;,i';,Tff, #:miliki [:T"f1fff;,;-1Ifl*:X:Tl:apabila dibandingkan dengan pembakaran .#il; penguapan bahanlangsung [5].

o",t'f:il,k*"[lT.3l1,h-merancango.Tf,l Jumtah bahna

W;:"::X:;:;:::i*T,li.*,,bi"d;;';;;;;'*J"";*#',il, :::',XirfTJ!,:lX pun* f"',uur** eio,*iufri,?'r.*fiilj*kan pada p'"'".;';;;li;'f tuas penam pans heot exchonser :

ro"n,i*n "Julifj r!,;:,_ ;::Lff;,,,/, (n i r ai2. BAHAN DAN TvfEToDE.

ptr vang digunakan pada peneririan.ini **'frT:ffiJjff -IJ1j;:il:;;, / (n xterdiri dari bahan untuk p",r,*r,rgri, ;;;;""", panjang potongan pipa x diameter daramdan pengujian alar. Bahan ,rrri p'-.ri,irrr4 ur_ pipa)pcmtuatan atar. yaitu ptar besi o]oolr, iFri j[, r'Y-'iii!-lff

-,:[x]: ''jil":*t*#:*:x rabcr r Spesirikasi dan bahan rungku easinkasi

.p]9iji* tungku menggunakan ti*uur, ijon-,ll"^ biomassa modcl nrtt ar$,--raiy^1111urrie r"rupu. assa

[(kadar air awil -

kadar air akhir bh/(t-kadar air ukhi.)l x rnassa oJ", :*'iJ"t "

fahaOan penelitian meliputi perancangan .tq.nem,bu.atan ruang batran -' "iui.ui*"t* "" kr=rpembakaran, aun iu"rn lJ,r"ri,iTl'-^" 111i9 2 re,ldrsroobdartumin,^L

-^--.-\ ^ . :q pentindah panas (prpa ' pldbsr,r*srryminaarr panas). seteLih i* aii.r"r.J,.ff"#1il { .r{s}Gs& 0.{h0.,oq 0.0orelungku menggunakan bahan urr.^.' ;H#; b. d*& arori-rratemPurung kelapa c nys' o.?ra3 $.Sm#ffit G-24r0j6rs;{!r Ir*FSf, t*42'l' Pengembangan Rancangan Tungku o.oor,Gasifikasi Bir

_

berbahan or*lT,1i1r.r"o" cross-drolrt ; :m.*_* l#:lff"* prd'#i&rR'ancangar tunsku gasifihzsi biomassa yarg peggtr*.rffi tr{rf,L,oa4,a o'r.mll:11o*.adaiah ipe cross-drafib"rd;;b;; 6 p#cw&

'.r,s_rtu d,ad,,s'j,bromass4 khususnva.,"Tp.u*ng kfapa-gagi; .i n&mm zs kh*bagian tungku t iiri ay.u"ri*p."t.ifi*, s &rirsrn*( {ffi e{fl*h*utarn4 1aitu ruanq, bahan #k;t'";;;; q &cnsnmi#,ffi 0.d0*.sxr,J0sc !rdl*io.*,2sg1i-nk,sl, r.uang lbu, .*^"g"*ilrru.t"..*, ]l S* km*dr* 0.12& Frnlsi,..{a@f,!ffi#: sahran "a". f'r'*,, *il; " u*r*im* u*n*imro p,rscsnsa

--

B"nYk tungku gasifikasi tersebut merupakan u kmmc m,*Hs"T?*gg T:'-cansa,1 vrre i.A;iilffifi "' :::"":*T*- . , : rds.r#3":J:h ,trl'.rzl, t3l, rZt, 'BA?;;#;"^gdrkembangkan pada tungku" i".rJri"-rda"nlfans Remindah panas dan ruang p"rbJi*unbromassa-

Skema ranengan dan spesifikasi serta bahanyang digunakan dapar dilihar p"O" f.-U"f i'O*ISTECH Vol. 4, No. 2, Aprit 2(iLr, 67 JA

ISSN: 2085 - 6245 69

(e ElorarerPengeringan

Gambar l. Skema Rancangan Tungku BiomassaModel Cross Draft (tampak samping)

2,2, Variabel dan Prosedur PengujianTempurung kelapa terlebih dahulu ditimbang

massanya, stlah itu dimasukkan dalam ruangpembakaran. Kernudian dilal?kan pembakarantempurung kelapa. Selama proses pembakaranakan dilakukan pengamatan nyala api, suhudalam ruang pembakaran, suhu dalam ruangpc.mindah pffiffi, suhu pada ujurg saltrtan yangmenuju ke ruang pengering, dan lama waktuoperasi, dan laju pemakaian bahan bakar [5].2.3. Analisis Data

Data hasil penelitian dianalisis seoaradeskripsi.

3. TINJAUAN PUSTA,KA3.7. LimbehBiamtssa

Pengertian limbah hasil pertanian menurut[6] adalah bahan yang merupakan buangan dariproses perlakuan atau pengolahan untukmemperoleh hasil utama dan hasil samping.Limbah biomassa khususnya limbah hasilpertanian memiliki potensi yang sangat baikdikembangkan sebagai sumber energi. Salah satucontoh hasil pertanian, yaitu tanaman kelapa yangdapat menghasilkan limbah berupa tempurungkelapa- Ternprrg kelrya diganakan sebagaibahan bakar atau produk kerajinan- Produk yangterpenting dari tempurung kelapa adatah aran1yaag banyak digunaka* di negara-negara,

produsen sebagai bahan bakar (Kalor balar7 . 5 00 -7 .600 kal / g berut kenng).

3.2. Tungku Gasifikasi BiomassaPenggruraan &agku gasifikasi biomassa

mulai dikembangkan untuk mengoptimalkanpemanfaatan limbah hasil pertanian (biomassa),sehingga diperlukan proses peftmcangan yangbaik. Untuk menghasilkan tungku yang baik,maka diperlukan pengetahuan tentang jenis-jenistungku gasifrkasi sehingga penggunaannya sesuaiyang diinginkan. Menunrt t5I tunCku gasifikasidapat dikelompokkan berdasarkan carapengoperasianny4 yaitu aliran gas keatas(updrafi), aliran gas kebawah (down drafi), danaliran silang (cros s fl ow). Sedangkan berdasarkanaliran atau pengumpanan bahan bakarnya dapatdibedakan menjadi duayaitu 6crch dan kontinyu-

3.3. Penerzpan Tungku Gasifikasi BiomassaUntuk mengoptimalkan panas selama proses

pengeringan maka perlu adanya sumber panas.Sumber panas yang digunakan biasanya berasaldari tungku dengan berbagai sumber bahan bakar.Pergembangan tungku tungku biemassa telahdikembangkan oleh [1], [2],[1].

4. EASIL DAN PEFTBAIIASAN4.1. Konstruksl Tungku Biornassa

Tungku gasifikasi biomassa yang telah dibuatmerupakan jenis cross drafi. Ienis tungku inibekerja secara konveksi alami tanpa bantuankipas atau blower porgembus udara luar. Selainitu dapat mengurangi asap, dapat dijalankansecara kontinyu, dan sangat cocok untuk daerahpedesaan.

Hasii pengembangaa tirrqkri gasif,kasi terdiridari beberapa bagian, yaitu ruang pembakaranberbentuk balok (kotak) dengan volume 0.22m3,hopper bahan bakar berbentuk limas dengan0.16m3, ruang pemindah panas berbentuk balokdcngan volume 0.54m3, pipa pemindah panassebanyak l0 batang dengan panjaflg 1.00m, dansaluran udara lum berupa pipa galvanis 0.12m.Pada dinding ruang pemindah panas dilakukanpengesealan untuk mencqgah asap hasilpembakaran dari ruang pernbakaran agar tidakmasuk ke dalam ruang pengering-

Pengembangan tungku melalui rancirngbmgun tungku hrus mernperhatikm sifat fisikbahan bakar yang drgunakan, suhu pembakaranyang dilakukan dalam tungku, dan wakru

Abadi Jading dkk: ModiJikasi Tungku Gasifikasi Untuk Pemanfaatan Limbah Biomassa Sebagai...

70ISSN: 2085 - 6245

rancangan arat dapat yaitu mampu menghasirkan suhu sesuai dengansuhu dalam ruang p-engeringan"

5.2. SaranJTngt gasifikasi yang dih;xilkan daripenelitian ini, masih memerlukanpenyempurnaan terutama pada ruang pembakaran

!*p* mengganti ketebalanpf*,.iu -L, anbahlapisan isolasi pada masing_masing riri-Ji"oirgfungku gasifikasi biomassa.

UCAPAN TERIMA KASIHP.enelitian ini dilaksanakan atas bautuan danahibah Penelitian Strategis Nasional tufr* ZOOq_?P2M Dikti melatui tana pfpa Uniuer.itu,Negeri Papua.

Gambar 3. Hasil Rancangan TungkuGasifikasi Biomasla Moder cross DAFTAR

pusrAKADrari r rI iy#;=* _,1,".;_,iiililr;,* ?*r",I?TlJi4'2' Pengujian Tungku Biomassa sagu Model Fluidized-ded a".i"nugo surya danHasil uji coba pembakaran bahan bakar Tugku Bioma*u. r-upo*, r;;ft"". Universitasbiomassa, tempurung kelapa r"urryJ" t;f; ra1 Y:i::,Pap,*a-Manoiw*i.e*g*r.e*atz0o9.selama 8 jam. Setama'p*; G,b;*ffi l2l lllr"^n:"t.S.c.. Siddiqr". a.H. Md. M.R..rersebur nyara api sedikit mengcruarkin *;; lr;! l*l;,,|f ;}iil#j;k^1ffi#;1,;i t,,,"ll,r;;ilriff:ffllu. o'"n *uni*eu;*'i. a*i i;o;;"' A Report or *," nenewabre Energy

.. reng-ururan ,ulu.

..selama pengujian Fffi:iliril"'i:;,,Y*J,' ii T::"1THdilakukan untuk mengetahui besarnya ",it-u

a*u* Bangkok, t99s-ruang pemindah panas, dan ujung .utur*. ffii tll ehaiachary.4 s.c.,-Ruangrrrngchaikul, T-, pham,yang menuiu t". .Tunt pengering. g}ii 11'1--.-Desirr and pormanie ot' a Hybridf:-"cuk'T menunjukkan - b"h*;

"rrri, a21]I* Solar/Biornass Energy ro*oJ Dryer for Fruitsruang pemindah panas sebesar l30oc, d", ;;; and vegetable. Proc. of the Wbrld Renewablerara-rara pada ujung saruran pipu yung **ny* r4r il::g,I,*tT*'ny*ff1"r;", o., yusianto..ruang pengeringan adalah 70.c' '"'--i, r".uiJungun dan pengujian Tungku pembakaranmenunjukkan bahwa maslh adanya kehiia.rgun Kurit Kopi sistem Fruidisisi. J. pelitalff*#nffit"ffi perambatan p**. aa*yu p"'r*urrmr z(2), rsss,pp. r08-lrB.

ir"p", ai "tli ;;uixT* ffi "ffi :tr#ffi

r:r pratoto. a., urJfi l,no, i,[r E 51m*x*f_

i*,,1Y.L..L:1T. -ruang pemaRas *.*u*. Pemanflta, .randan- Kerapa sawit Sebagair\amun suhu yang telah tercapai pada ruang ujung |Tr*.-!r*i. Pros. Seminar N*iorur rahunansaluran menuiu rua"g .pe'rge'i"e, ,"ruri

-Jiuf, *9lo trlisil rsNrrrratK;f;.;;;bang 13_15memenuhi syarat sebagai sumuer_p**, ,t*"*

t6t !r[ffi:Hq., { l.s- aoea,**. ; siritonga.,proses pengeringan membutuhkar suhu 56*70"c-- s- G;;.di- Limbdr uast perdian. Monografi.S. .ENUTU* Kantor MenteriMuda Un san

_-pen ingkaknproduksi pangan,l9g5.

5'1' Kesimpulan tT Lutfi, M., u.n. syatruana., G. Djojowasito..^_^,l*i' dari penelitian ini adalah relah S:::lq Bangun dan uii Kinerja Tungkuf1F:TllIfl,triHi::trffitrt*tr #ffij,._i'f. H#i*:m, T#;#bahwa tungku ini mampu aeie4a i*grl L,r.,

pembakaran l7l. Hasildilihat pada Gambar 3.

ISTECE Vol. 4, No.2, April Zln;m