1

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Tahap Perancangan Produk Briket

Sebelum melakukan perancangan produk briket perlu dilakukan persiapan-

persiapan baik dari segi teknis maupun bahan baku itu sendiri. Bahan baku yang

digunakan dalam penelitian ini diambil dari tempat pembuangan sampah dan

tempat penggilingan padi, tepung kanji dan air sebagai perekat atau lem dalam

pembuatan briket.

1. Tahap Persiapan

Tahap persiapan dilakukan dengan menyiapkan sampah daun-daunan

dan sekam padi. Bahan baku briket yang telah disiapkan yaitu sampah

daun-daunan dan sekam padi dinyalakan dengan membakarnya untuk

memulai proses pengarangan dan karbonisasi dengan waktu antara 8

sampai 12 jam. Dalam proses karbonisasi dua jenis bahan tersebut

dilakukan secara terpisah, hal ini dilakukan untuk mempermudah

kombinasi produk yang akan dibuat. Disamping bahan baku tersebut

kita juga harus mempersiapkan peralatan yang akan digunakan untuk

membuat bahan bakar briket.

2. Tahap Penghalusan Bahan

Tahap penghalusan bahan dilakukan dengan tujuan agar

mempermudah dalam pengepresan pembuatan briket. Penghalusan

2

dilakukan dengan menumbuk arang sampah daun-daunan dan sekam

padi dengan menggunakan martil dan selanjutnya akan diayak.

B. Tahap Pembuatan Briket

Sebelum melakukan tahap pengepresan pembuatan briket, pertama kali

dilakukan dengan pencampuran bahan baku dengan komposisi yang telah

ditentukan, lihat tabel 4.1. Setelah dilakukan pencampuran sampah daun-daunan

dan sekam padi seterusnya adalah dengan mencampurkan bahan tersebut kedalam

adonan tepung kanji yang telah siap dengan perbandingan ½ kg air (½ liter) : ¼ kg

tepung kanji serta 1 kg campuran sampah daun-daunan dan sekam padi.

Tabel 4.1. Perbandingan Bahan

KODE

SAMPEL PEREKAT

Sampah (kg)

Sekam Padi (kg) Air (kg) Kanji (kg)

1 0,25 0,75 0,5 0,25

2 0,5 0,5 0,5 0,25

3 0,75 0,25 0,5 0,25

Selanjutnya siap untuk dicetak dengan cetakan pipa besi berdiameter 2,8

cm dengan panjang 7 cm, pengepresan dilakukan selama kurang lebih 3-4 menit

dan selanjutnya bisa dikeluarkan untuk kemudian dikeringkan atau dijemur,

proses pengeringan memerlukan waktu kurang lebih 1-3 hari (tergantung cuaca).

Pada tahap ini terdapat kendala untuk mengeluarkan briket dari cetakan, sehingga

3

perlu adanya alat untuk mendorong briket keluar. Pada pembuatan briket ini

dalam sehari menghasilkan kurang lebih 160 unit briket dengan bahan baku 1 kg

sampah daun-daunan dan sekam padi.

C. Diagram Alur Proses Pembuatan Briket Sekam Padi Dan Sampah

Daun

Gambar 4.1. Alur Proses Pembuatan Briket

SEKAM PADI SAMPAH DAUN

PENGHANCURAN

PENCAMPURAN

PENCETAKAN

PENGERINGAN

BRIKET SIAP DIGUNAKAN

TEPUNG KANJI

4

D. Tahap Pengujian Briket

Tahap pengujian briket dilakukan untuk mengetahui nilai kalori yang

terdapat dalam produk briket. Pengujian dilakukan dengan alat Bomb Calorimeter.

Dari pengujian briket yang telah dilakukan diperoleh data nilai kalori untuk tiga

sampel dengan dua kali pengujian adalah sebagai berikut:

Tabel 4.2. Hasil Pengujian Briket

Sampel

Dalam %Pengujian

Hasil Analisa Rata-rata

( kkal/kg)Kalori (kkal/kg)

25 : 751 3.683,43

3.624,702 3.565,98

50 : 501 3.800,25

3.875,992 3.951,74

75 : 251 3.810,61

3.852,772 3.894,93

Dari hasil pengujian diatas, terlihat bahwa pengujian dari ketiga biobriekt

mempunyai nilai kalori yang cukup tinggi. Nilai kalori yang menonjol cukup

besar diperlihatkan pada campuran bahan dengan perbandingan 50 : 50 dengan

rata-rata 0,011 kkal/kg dengan dimensi 2,8 cm x 7 cm memiliki nilai kalori

3.875,99 kkal/kg.

E. Kombinasi Produk Optimal

Penentuan nilai kalor bertujuan untuk mengetahui sejauh mana nilai panas

pembakaran yang dihasilkan briket arang. Semakin tinggi nilai kalor maka

5

semakin baik kualitas briket arang yang dihasilkan.

Dari hasil pengujian kalori briket didapat nilai rata-rata kalori dari setiap

sampel. Pada pembakaran briket 25% sampah daun dan 75% sekam padi

dihasilkan nilai kalor 3.624,70 kkal/kg, sedangkan untuk perbandingan 50%

sampah daun dan 50% sekam padi dihasilkan nilai kalor 3.875,99 kkal/kg, dan

untuk perbandingan 75% sampah daun dan 25% sekam padi mempunyai nilai

kalor 3.852,77 kkal/kg. Dari ketiga perbandingan komposisi briket tersebut dapat

dilihat nilai kalori yang paling tinggi adalah perbandingan antara 50% sampah

daun dan 50% sekam padi yang mempunyai nilai kalori 3.875,99 kkal/kg. Nilai

kalor yang dihasilkan berkisar antara 3.624,70 – 3.875,99 kkal/kg. Nilai kalor

hasil pengujian jauh dari standar briket arang buatan Jepang (6.000-7.000

kkal/kg), Amerika (6.230 kkal/kg), Inggris (7.289 kkal/kg), dan Indonesia

(6.914,11 kkal/kg).

Tabel 4.3. Sifat Fisik dan Kimia Briket Arang Jepang, Amerika, Inggris, dan Indonesia

SIFAT JEPANG AMERIKA INGGRIS INDONESIA

Kadar Air (%) 6-8 6.2 3.6 7.57

Kadar Abu (%) 3-6 8.3 5.9 5.51

Kadar Zat Menguap/Terbang (%) 15-30 19-28 16.4 16.14

Kadar Karbon Terikat (%) 60-80 60 75,3 78.35

Kerapatan (g/cm2) 1.0 – 1.2 1 0,48 0,4407

Keteguhan Tekan (kg/cm2) 60 - 65 62 12,7 -

Nilai Kalor (kkal/kg) 6000 - 7000 6.230 7.289 6.914.11

Sumber : Hendra, 1999

6

Dilihat dari nilai kalor yang telah diuji didapat nilai optimal kalori yang

dicapai yaitu 3.875,99 kkal/kg, apabila dibandingkan memang masih dibawah

standar. Hal ini bisa dikarenakan oleh beberapa faktor yaitu berat jenis bahan atau

berat jenis serbuk arang, suhu karbonisasi, dan kuat tekan.

Atas dasar tabel 4.2 diatas, dapat disusun suatu model matematis yang

digunakan untuk mengemukakan suatu permasalahan linier programming. Untuk

mengetahui nilai optimum dari kedua bahan baku yaitu sampah daun (x1), dan

sekam padi (x2), maka dapat dihitung dengan menggunakan linier programming.

Fungsi tujuan min Z = Rp. 500 X1 + Rp. 500 X2

Fungsi batasan:

25 X1 + 75 X2 = 3.624,70

50 X1 + 50 X2 = 3.875,99

75 X1 + 25 X2 = 3.852,77

X1 ≥ 0 ; X2 ≥ 0

Tabel 4.4. Hasil Pengujian Nilai Kalor Rata-rata

KodeBahan

Rata-rata nilai kalorkkal/kgSampah

daun(%)Sekam

padi (%)

1 25 75 3.624,70

2 50 50 3.875,99

3 75 25 3.852,77

Harga Bahan / 20 Kg 500 500

7

25 X1 + 75 X2 = 3.624,70 X1 50 X1 + 150 X2 = 7.249,40

50 X1 + 50 X2 = 3.875,99 X2 50 X1 + 50 X2 = 3.875,99

100 X2 = 3.373,41

X2 = 33,73 Kg

75 X1 + 25 X2 = 3.852,77

75 X1 + 25 (33,73) = 3.852,77

75 X1 + 843,35 = 3.852,77

75 X1 = 3.852,77 – 834,35

75 X1 = 3.018,42

X1 = 40,25 Kg

Sehingga untuk mencari nilai minimum dapat dengan cara memasukkan

nilai X1 dan X2 kedalam fungsi tujuan:

Min Z = 500 X1 + 500 X2

= 500/20 Kg (40,25) + 500/20 Kg (33,73)

= 1.006,25 + 843,25

= 1.849,50

X1 = 40,25/74 x 100 % = 54 %

X2 = 33,73/74 x 100 % = 46 %

Dari perhitungan diatas diperoleh bahwa banyaknya sampah daun dan

sekam padi untuk dibeli dan dicampur agar diperoleh biaya minimum dengan

memperhatikan komposisi yang ditentukan adalah untuk sampah daun (X1) yang

8

harus dibeli adalah 40,25 Kg dan untuk sekam padi (X2) sebanyak 33,73 Kg. Total

biaya yang dikeluarkan paling minimum adalah Rp. 1.849,50. Dengan demikian

jika melakukan pembelian sampah daun dan sekam padi agar mendapatkan biaya

minimal adalah dengan perbandingan 54% sampah daun : 46% sekam padi.

F. Nilai Ekonomis

Dengan data ini memperlihatkan bahwa briket secara harga akan mampu

bersaing dengan briket batu bara dan minyak tanah. Bau yang dikeluarkan dari

pembakaran biobriket juga tidak begitu menyengat sebagaimana selama

pembakaran biobriket. Memang kandungan kalor dari biomassa yang lebih rendah

menyebabkan jumlah briket yang diperlukan untuk keperluan yang sama relatif

lebih banyak dibanding briket batu bara dan minyak tanah, namun dengan teknik

karbonisasi nilai kalor dari briket dapat ditingkatkan lagi.

Gambar 4.2. Pembakaran Biobriket

9

Tabel 4.5. Penghematan yang terjadi dengan menggunakan biobriket

PenggunaanKebutuhan

Biaya Minyak Tanah

Kebutuhan Biaya

Biobriket

Penghematan PengunaanBiobriket

(1) (2) (3) (2) – (3)

Rumah Tangga 2,4 kg/hari Rp. 27.000 Rp. 13.920 Rp. 13.080

Warung Makan 8 kg/hari Rp. 90.000 Rp. 26.440 Rp. 43.560

Industri Kecil 20 kg /hari Rp. 225.000 Rp. 116.100 Rp. 108.900

Industri Menengah 800 kg/hari Rp. 9.000.000 Rp. 4.643.960 Rp. 4.356.040

Keterangan : 1 liter minyak tanah setara dengan 0,8 kg

Nilai kalor minyak tanah adalah 9000 kkal/liter = 9000 kkal/0,8 kg dengan

harga Rp 11.250/kg, sedangkan nilai kalor biobriket hasil pengujian adalah

3.875,99 kkal/kg, dengan asumsi harga Rp 2000/kg.

Perhitungan penghematan dapat dilakukan sebagai berikut:

1. Untuk rumah tangga 2,4 kg/hari = 9000 kkal/0,8 kg x 2,4 kg = 27.000

kkal/hari dengan harga per kg Rp 11.250, dengan biaya 2,4 kg/hari x Rp.

11.250/kg = Rp. 27.000, sedangkan nilai kalor biobriket adalah 3.875,99

kkal/kg, maka jika dibandingkan dengan minyak tanah penggunaan biobriket

per hari.

harikgkgkkal

harikkal/6,96Rp.

/99,875.3

/000.27

dengan biaya Rp. 6,96 kg/hari x Rp. 2.000/kg = Rp. 13.920/hari, sehingga

penghematan penggunaan biobriket per hari sebesar Rp. 27.000 – Rp 13.920 =

Rp 13.080.

10

2. Untuk warung makan 8 kg/hari = 9000 kkal/0,8 kg x 8 kg =

Rp. 90.000kkal/hari dengan harga per kg Rp 11.250, dengan biaya 8 kg/hari x

Rp. 11.250/kg = Rp. 90.000, sedangkan nilai kalor biobriket adalah 3.875,99

kkal/kg, maka jika dibandingkan dengan minyak tanah penggunaan biobriket

per hari.

harikgkgkkal

harikkal/23,22Rp.

/99,875.3

/000.90

dengan biaya Rp. 23,22 kg/hari x Rp 2.000/kg = Rp 46.440/hari, sehingga

penghematan penggunaan biobriket per hari sebesar Rp 90.000 – Rp 46.440 = Rp

43.560.

3. Untuk industri kecil 20 kg/hari = 9000 kkal/0,8 kg x 20 kg = 225.000 kkal

/hari dengan harga per kg Rp 11.250, dengan biaya 20 kg/hari x Rp. 11.250

/kg = Rp. 225.000, sedangkan nilai kalor biobriket adalah 3.875,99 kkal/kg,

maka jika dibandingkan dengan minyak tanah penggunaan biobriket per hari.

harikgkgkkal

harikkal/58,05Rp.

/99,875.3

/.000.225

dengan biaya Rp. 58,05 kg/hari x Rp 2.000/kg = Rp 116.100/hari, sehingga

penghematan penggunaan biobriket per hari sebesar Rp 225.000 – Rp 116.100 =

Rp 108.900.

11

4. Untuk industri menengah 800 kg/hari = 9000 kkal/0,8 kg x 800 kg/hari =

9.000.000 kkal/hari dengan harga per kg Rp. 11.250, dengan biaya 800

kg/hari x Rp. 11.250 /kg = Rp. 9.000.000, sedangkan nilai kalor biobriket

adalah 3.875,99 kkal/kg, maka jika dibandingkan dengan minyak tanah

penggunaan biobriket per hari.

harikgkgkkal

harikkal/2321,98Rp.

/99,875.3

/000.000.9

dengan biaya Rp. 2321,98 kg/hari x Rp 2.000/kg = Rp 4.643.960/hari, sehingga

penghematan penggunaan biobriket per hari sebesar Rp 9.000.000 – Rp

4.643.960 = Rp 4.356.040.

G. Perhitungan Biaya Pembuatan Briket

Faktor ekonomis merupakan faktor terpenting dalam suatu perancangan

produk, dan diharapkan dalam suatu proses perancangan produk biaya yang

dikeluarkan dapat seminimal mungkin. Elemen biaya yang harus diperhatikan

sebagai berikut:

1. Biaya Tetap

Biaya Peralatan (alat press) Rp. 15.000.000

2. Biaya Variabel

a. Biaya Bahan Baku

- Sekam padi / 20 Kg Rp. 500

- Sampah daun / 20 Kg Rp. 500

12

- Tepung Kanji / Kg Rp. 5.000

- Bahan bakar / Kg Rp. 3.700

Total Rp. 9.700

b. Biaya Tenaga Kerja (Jam kerja dari 08.00 s/d 16.00)

Upah tenaga kerja per hari (8 jam kerja) Rp. 17.000

Upah tenaga kerja per jam Rp. 2.125

Waktu pembuatan produk : 3 menit

Dari data tersebut dapat diketahui biaya produksi untuk 1 (satu) kali

produksi dengan kapasitas mesin produksi 16 unit / 3 menit dengan berat ± 0,011

kg maka dalam satu kali proses akan menghasilkan 0,176 kg biobriket sehingga

bahan baku yang diperlukan adalah sebagai berikut:

Sekam padi = 46/100 x 23 Kg = 10,58 Kg

Sampah daun = 54/100 x 23 Kg = 12,42 Kg

Biaya sekam padi = 10,58 Kg/20 Kg x Rp. 500 = Rp. 264,50

Biaya sampah daun 12,42 Kg/20 Kg x Rp. 500 = Rp. 310,50

Bahan pembantu 5,16 Kg (kanji/tapioca) dengan harga Rp. 5.000,/Kg,

sehingga total menjadi Rp. 25.800,

Total bahan baku per hari = Rp. 26.375

Total biaya produksi perhari = Rp. 17.000 + Rp. 26.375

= Rp. 43.375

Dimana harga 1 Kg sampah daun adalah Rp. 25 dan harga 1 Kg sekam

padi adalah Rp. 25. Maka untuk 1 kali produksi bisa menghasilkan 2560 unit atau

13

setara dengan 28,16 Kg bahan dengan berat 1 unit produk kering ± 0,011 kg.

/unit17Rp

unit2.560

43.375Rp.

diproduksiUnit

produksibiayaTotalUnitPerProduksiPokokHarga

1.545Rp.

17.Rpxkg110.0

kg1ProduksiPokokHarga

Dalam proses pembuatan biobriket campuran menghabiskan biaya total

untuk biaya tetap dan biaya variable yaitu sebesar Rp. 15.043.375 dengan biaya

satu kali produksi Rp. 43.375/hari ini akan menghasilkan produk 2.560 unit/hari

atau setara dengan 28,16 Kg briket dengan menggunakan 1 unit peralatan press

dengan kapasitas 16 unit per 3 menit seharga Rp. 15.000.000,00 dan daya tekan

20 ton dengan sistem kerja semi manual. Dengan harga pokok produksi Rp. 17 per

unit yaitu setara dengan pokok produksi Rp. 1.545 briket.

H. Perhitungan Break-even point

Tabel 4.3 memperlihatkan bahwa briket biomassa secara harga akan

mampu bersaing dengan briket batubara maupun minyak tanah, bau yang

dikeluarkan dari pembakaran biobriket juga tidak begitu menyengat selama

14

berlangsungnya proses pembakaran biobriket. Memang kandungan kalor dari

biomassa yang lebih rendah menyebabkan jumlah briket yang diperlukan untuk

keperluan yang sama relatif lebih banyak dibanding briket batubara dan minyak

tanah, namun dengan teknik karbonisasi nilai kalor dari briket biomassa dapat

ditingkatkan lagi.

Biaya tetap sebesar Rp. 15.000.000 biaya variable per unit Rp. 17 dan

harga jual per unit Rp. 22. Break-even point tercapai pada saat perusahaan belum

untung dan tidak rugi (laba = 0 atau impas).

1. BEP (dalam unit)

unit3.000.0001722

15.000.000

VP

FC (Q)BEP

Karena biaya tetap yang harus ditutup adalah Rp. 15.000.000 sedangkan

sumbangan dana setiap unit produk untuk menutup biaya tetap sebesar Rp. 22

maka diperlukan jumlah produk yang harus terjual sebanyak 3.000.000 unit. Maka

BEP akan tercapai dengan 3.000.000 unit / 2560 unit = 1.171 unit, dengan hari

kerja pertahun yaitu 25 x 12 = 300 hari sehingga BEP akan tercapai selama

periode produksi 1.171 unit / 300 hari / tahun = 3,9 tahun.

15

Total Cost

Revenue = P.Q

BEP66 jt

2. BEP (dalam rupiah)

66.000.000Rp.

17-22

.2215.000.000

VP

(FC).P BEP(RP)

Rp (juta)

75 jt

60 jt

45 jt

30 jt

15 jt FC

Gambar. 4.3. Grafik Break Even Point

13 6 9 12

Q (juta unit)0