Potensi Energi Biomassa Dari Sampah Pasar Cepogo Boyolali

Oleh,

Parjana

NIM : 192006028

TUGAS AKHIR

Diajukan kepada Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas Sains dan Matematika

guna memenuhi sebagian dari persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana

Pendidikan

Program Studi Pendidikan Fisika

Fakultas Sains dan Matematika

Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga

2013

i

ii

iii

iv

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang maha esa yang telah

memberikan rahmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas

akhir ini dengan baik.

Skripsi ini ditulis dan disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan untuk

memperoleh gelar Sarjana pendidikan (S.Pd) Fisika di Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga.

Dalam penyusunan skripsi ini, tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari

berbagai pihak. Atas segala bantuan dan dukungan tersebut, pada kesempatan ini

penulis mengucapkan terimakasih kepada

1. Tuhan yang maha esa yang selalu menyertai penulis.

2. Kedua orang tuaku tercinta, bapak dan Ibu terimakasih atas dukungan doa,

materiil, moril, semangat, dan perhatiannya selama ini sehingga penulis dapat

menyelesaikan studi. Mertuaku dan qodri tercinta yang telah memberi

perhatian dan serta motivasi sehingga penulis dapat menyelesaikan studi

3. Bapak Adndreas Setiawan, S. Si, M.T selaku Dosen pembimbing I dan ibu

Made Rai Suci Shanti, S.Si, M.Pd selaku dosen pembimbing II yang telah

bersedia meluangkan waktu, tenaga untuk membimbing, memberikan

motivasi, masukan, kepada peneliti selama penelitian hingga skripsi ini selesai.

4. Ibu Dra. Marmi Sudarmi, M.Si selaku wali studi 2006 yang telah memberi

pengarahan, dukungan, serta semangat selama kuliah sehingga penulis dapat

menyelesaikan studi

5. Seluruh Dosen pengajar FSM UKSW khususnya Dosen Fisika dan Pendidikan

Fisika : Pak Kris, Pak Ferdi, Pak Andre, Bu Santi, Bu Diane, Bu Debo, Pak Alfa,

Pak Aji, Pak Giner. Terimakasih atas bimbingan dan segala ilmu yang diberikan

kepada penulis selama kuliah.

6. Mas Tri, Mas Sigit dan Pak Tafip selaku Laboran Fisika dan Pendidikan Fisika

FSM UKSW, terima kasih atas segala bantuannya selama ini. Maaf selalu

merepotkan.

7. Teman-teman PHB : (Nopek, Kembar, gendut, Tyo, Rian, Joko, Fauzi, Cacing),

terimakasih atas segala bantuan, semangat, dan motivasi yang selalu kalian

berikan. Kalian adalah sahabat yang selalu dihati dan tak akan terganti.

Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan dan penyelesain

skripsi ini. Untuk itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun

bagi perbaikan penulis. Apabila dalam penyusunan skripsi ini ada kata-kata yang kurang

berkenan di hati pembaca, penulis mohon maaf yang sebesar besarnya, akhirnya penulis

berharap, kiranya melalui skripsi ini akan bermanfaat bagi pembaca khususnya bagi

pihak-pihak yang bekepentingan.

Salatiga, 11 September 2013

Penulis

vi

Motto

Setiap jalan orang adalah lurus menurut pandangannya sendiri tetapi allahlah yang menguji hati. Terkadang apa yang kamu inginkan , tidak selalu kamu dapatkan. Tetapi pada pencapaian terakhir yang kamu dapatkan itu lebih berharga daripada yang kamu inginkan

Pintu kebahagiaan terbesar adalah kedua orang tua. Berusahalah

mendapatkan doanya dengan berbakti kepadanya agar doa mereka

menjadi benteng yang

menjaga dari semua hal yang tidak kita sukai.

(Aidh Bin Abdulloh Al-Qorni)

vii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR...............................................................................................................................i

DAFTAR ISI ....................................................................................................................................... vii

A. PENDAHULUAN ............................................................................. Error! Bookmark not defined.

B. DASAR TEORI ................................................................................. Error! Bookmark not defined.

Potensi Energi Biomassa Sampah Pasar ............................................. Error! Bookmark not defined.

......................................................................................................... Error! Bookmark not defined.

C. METODE PENELITIAN ..................................................................... Error! Bookmark not defined.

1. Persiapan .................................................................................. Error! Bookmark not defined.

2. Pelaksanaan .............................................................................. Error! Bookmark not defined.

D. ANALISA DATA ............................................................................... Error! Bookmark not defined.

1. Hasil data yang diperoleh dari penelitian ................................... Error! Bookmark not defined.

2. Analisa data ............................................................................... Error! Bookmark not defined.

E. Kesimpulan………………………………………………………………………………………………………………… 13

F. Daftar Pustaka……………………………………………………………………………………………………………. 13

1

POTENSI ENERGI BIOMASSA DARI SAMPAH PASAR

CEPOGOBOYOLALI

Parjana 1, Andreas Setiawan1,2*, Made Rai Suci Shanti 1,2,

1Program studi Pendidikan Fisika, Fakultas Sains dan Matematika

2Program Studi Fisika, Fakultas Sains dan Matematika

Universitas Kristen Satya Wacana

Jl. Diponegoro 52-60, Salatiga 50711, Jawa Tengah-Indonesia

*E-mail: andre_fsm@yahoo.com

Abstrak

Salah satu kebutuhan manusia adalah energi. Energi saat ini dihasilkan dari sumber

energi berbasis fosil (minyak, gas, batu bara) yang jumlahnya terbatas dan semakin

lama semakin menipis. Berbagai pengembangan energi alternatif telah dilakukan

diantaranya adalah pengembangan energi biomassa.Pengembangan energi biomassa

merupakan langkah yang sangat praktis karena selain didapatkan energi kalor dari

pembakarannya juga dapat mengurangi dampak pencemaran lingkungan.Penelitian ini

bertujuan untuk mengetahui potensi energi biomassa dari sampah pasar

CepogoBoyolali. Penelitian ini mengambil sampah dari pasar Cepogo diantaranya daun

brokoli, daun kobis dan tongkol jagung. Bahan biomassa dikeringkan dan dibakar dalam

suatu kompor untuk memanaskan air yang berada di beker glas. Dengan menentukan

nilai perubahan suhu (∆T) pada air maka akan dapat ditentukan besarnya kalor yang

dibutuhkan, dan dengan diketahuinya nilai kalor yang dibutuhkan maka dapat

ditentukan pula besarnya nilai kalor yang ada pada masing-masing bahan

biomassa.Dari hasil penelitian didapat bahwa pada masing-masing bahan bakar

biomassa mempunyai nilai kalor yang berbeda-beda, yaitu: daun brokoli dengan nilai

kalor 93 kal/gr, daun kobis dengan nilai kalor 65 kal/gr dan tongkol jagung dengan nilai

kalor 77 kal/gr. Nilai kalor yang paling tinggi diantara ketiga bahan biomassa adalah

daun brokoli.

Kata kunci: sampah, energi biomassa

2

I. PENDAHULUAN

Energi sangat dibutuhkan untuk keperluan berbagai bidang diantaranya adalah

bidang transportasi, industri dan rumah tangga. Berbicara masalah energi maka tidak

lepas dari pengamanan sumber-sumber energi berbasis fosil (minyak, gas, dan batu

bara) yang jumlahnya semakin menipis. Sekalipun terdeteksi adanya sumber baru,

biasanya terletak di daerah-daerah yang sulit dijangkau sehingga tidak mudah

dieksplorasi, dan kalaupun ditambang maka membutuhkan biaya yang besar sehingga

diragukan nilai ekonomisnya.Sumber daya alam merupakan sumber utama energi di

dunia saat ini.Pemakaian yang terus menerus mengakibatkan sumber ini semakin

menipis, maka perlu dikembangkan sumber-sumber energi yang baru.

Berbagai pengembangan energi alternatif telah banyak dikembangkan pada saat

ini, antara lain energi matahari, energi angin, energi panas bumi, energi panas laut dan

energi biomassa. Diantara sumber-sumber energi alternatif tersebut, energi biomassa

merupakan sumber energi alternatif yang perlu mendapat prioritas dalam

pengembangannya dibandingkan sumber energi yang lain karena Indonesia sebagai

negara agraris banyak menghasilkan limbah pertanian dan perkebunan yang kurang

termanfaatkan.

Pemanfaatan bahan bakar biomassa sebagai energi kalor merupakan upaya yang

cukup praktis.Selain memperoleh energi kalor dari pembakaranya, juga dapat digunakan

sebagai upaya untuk mengurangi pencemaran sekaligus mengantisipasi kelangkaan

sumber daya alam dunia. Dengan pemanfaatan bahan biomassa diharapkan1:

1. membantu masyarakat memanfaatkan sisa hasil pertanian untuk

mendapatkan energi alternatif.

2. energi alternatif yang dihasilkan sangat membantu masyarakat pedesaan

untuk tidak bergantung pada minyak tanah dan gas.

3. mengurangi pencemaran lingkungan.

Berdasakan penjelasan pemanfaatan bahan biomassa di atas, perlu dilakukan

penelitian terhadap nilai kadar kalor pada beberapa jenis bahan bakar biomassa dengan

judul “POTENSI ENERGI BIOMASSA DARI SAMPAH PASAR CEPOGOBOYOLALI”. Dalam

penelitian ini rencananya akan dicari nilai kalor yang dapat dimanfaatkan oleh bahan

bakar biomassa.

3

Tujuan dari penelitian ini menganalisa potensi energi biomassa dari sampah

biomassa pasar CepogoBoyolali sebagai sumber energi kalor alternatif dan melestarikan

lingkungan dari pencemaran.

II. DASAR TEORI

A. Bahan Bakar Biomassa

Biomassa merupakan sumber energi terbarukan yang berasal dari tanaman.

Sumber bahan bakar biomassa dapat dikategorikan ke dalam 5 kelompok2:

1. Berasal dari sisa-sisa pemukiman

2. Berasal dari sisa-sisa pabrik pengolahan kayu

3. Berasal dari sisa-sisa pengolahan hutan

4. Berasal dari sisa-sisa panen ladang persawahan seperti sekam padi.

5. Berasal dari tumbuhan-tumbuhan energi penghasil bioetanol seperti pohon

jarak, singkong, tebu da kelapa sawit.

Faktor-faktor keunggulan dan bahan bakar biomassa diantaranya1:

1. Terdapat disemua tempat

2. Mengurangi sampah-sampah perkotaan, pertanian maupun industri.

3. Bahan bakar selalu tersedia, bila dituai secara benar

4. Memanfaatkan lahan tidur dengan mananam tumbuhan energi

5. Pembakaran biomassa mengurangi secara signifikan emisi gas sulfur dan CO2.

Selain sisa-sisa kayu olahan (Demolition wood) yang bernilai kalori antara

24.00-3.000 kcal/kg, terdapat pula contoh lain yang memiliki kalori cukup besar.

Misalnya, ampas tebu bagas bernilai kalori sekitar 1.800 kcal/kg, sisa-sisa kelapa

sawit (palm waste) bernilai kalori 2.800 kcal/kg, sisa-sisa tanaman jagung bernilai

kalori 2.000 kcal/kg, dan sekam padi bernilai 3.000 kcal/kg. Menginggat jumlah sisa-

sisa pertanian maupun hasil pemotongan rumput-rumput ilalang cukup besar dan

dapat digunakan sebagai bahan bakar, sudah selayaknya bila kita mulai

memanfaatkannya sekalipun nilai kalorinya tidak setinggi nilai kalor batu bara1.

4

B. Macam-macam Sampah

Jenis sampah yang ada disekitar kita cukup beraneka ragam, ada yang berupa

sampah rumah tangga, sampah industri, sampah pasar, sampah perkebunan,

sampah pertanian, sampah peternakan, sampah institusi (kantor dan sekolah), dan

lain sebagainya. Berdasarkan asalnya, sampah dapat digolongkan menjadi dua,

yaitu:

1. Sampah Organik

Sampah organik adalah sampah yang dihasilkan dari bahan-bahan hayati

yang dapat didegradasi oleh mikroba. Sampah ini dengan mudah dapat

diuraikan melalui proses alami. Sebagian besar sampah rumah tangga

merupakan sampah organik, misalnya sampah dari dapur, sisa-sisa makanan,

pembungkus (selain kertas, karet dan plastik), tepung, sayuran, kulit buah, daun

dan ranting.

2. Sampah Anorganik

Sampah anorganik adalah sampah yang dihasilkan dari bahan-bahan hayati,

baik berupa produk sintetik maupun hasil proses teknologi pengolahan bahan

tambang. Sampah anorganik dibedakan atas sampah logam dan produk-produk

olahannya, sampah plastik, sampah kertas, sampah kaca dan keramik, dan

sampah detergen.Sebagian sampah anorganik tidak dapat diolah oleh

alam/mikroorganisme secara keseluruhan.Sementara sebagian lainnya dapat

diuraikan namun dalam jangka waktu yang lama. Sampah jenis ini pada tingkat

rumah tangga misalnya botol plastik, botol gelas, tas plastik dan kaleng.

C. Sumber Bahan Biomassa

Sumber energi biomassa adalah sumber energi yang berasal dari bahan nabati

termasuk limbah yang berasal dari manusia atau hewan. Dilihat dari sumbernya,

biomassa berasal dari hutan, perkebunan, lahan masyarakat (kebun, tegalan, sawah

dan pekarangan) dan limbah kota.

Semua bahan organik yang sudah berbentuk limbah beserta turunannya yang

masih memiliki sejumlah energi dapat diubah menjadi bahan bakar

biomassa.Berdasarkan definisi tersebut, banyak pilihan peluang bisa ditempuh. di

setiap tempat, dimana banyak dijumpai limbah organik sebagai hasil ikutan dari

5

kegiatan pertanian, misalnya, tongkol jagung , daun kobis, daun brokoli, jerami,

serbuk gergaji, eceng gondok, dedaunan, rerumputan, gambut, cocodust, serta

sampah rumah tangga merupakan bahan baku sangat potensial untuk produksi

bahan bakar biomassa.

1. Jagung ( Zea Mays )

Jagung merupakan salah satu komoditi unggulan nasional yang menjadi

pusat perhatian pemerintah dalam rangka meningkatkan ketahanan pangan

nasional.Hal tersebut menyebabkan terjadinya peningkatan produksi jagung dari

waktu ke waktu.Berdasarkan data dari Badan Pusat Statistik (2008),

ketersediaan jagung di Indonesia pada tahun 2006 adalah sebesar 3.482.839

ton, pada tahun 2007 sebesar 3.986.258 ton, dan pada tahun 2008 terdapat

sekitar 4.456.215 ton jagung. Peningkatan produksi jagung akan meningkatkan

biomassa jagung. Biomassa jagung adalah seluruh bagian tanaman jagung yang

tidak dipakai atau tidak diambil sebagai makanan pokok, seperti batang, daun,

kulit jagung, dan tongkol. Proporsi biomassa jagung dapat dilihat pada Tabel 1

Tabel 1. Proporsi biomassa jagung

Limbah

Jagung

Kadar air

(%)

Proporsi Limbah

(%BK)

Batang 70-75 50

Daun 20-25 20

Tongkol 50-55 20

Kulit (klobot) jagung 45-50 10

Di lain pihak, biomassa jagung tersebut merupakan bahan yang

berpotensi digunakan sebagai bahan baku energi melalui proses yang dapat

mengurai komponen biomassa yang dikenal sebagai pirolisis. Pirolisis adalah

suatu proses pemanasan dengan meminimalkan penggunaan oksigen pada

prosesnya. Pada proses pirolisis pada suhu yang sesuai, kandungan utama dari

biomassa jagung terutama adalah selulosa, hemiselulosa dan lignin dapat

terdegradasi dan menghasilkan berbagai bahan kimia.

6

2. Dedaunan

Setiap hari guguran daun-daun kering dari pohon-pohon di hutan

belantara maupun hutan tanaman industri selalu berjatuhan ke tanah.Apabila

daun-daun kering tersebut dikumpulkan, bisa dibayangkan dalam sekejap

diperoleh timbunan yang sangat besar. Sebagai gambaran, untuk hutan seluas

10.000 m2 dalam waktu 3 hari diperoleh daun sebanyak 1 ton, sebulan mencapai

10 ton, dan setahun akan tertimbun 120 ton. Semua daun kering dapat dijadikan

bahan baku potensial untuk produksi superkarbon. Hasil eksperimen

menunjukkan bahwa rendemen karbon yang dicapai pada saat penggarangan

sebesar 40% dari berat kasar.Tentu saja hal ini merupakan potensi yang sangat

menjanjikan karena selama ini dedaunan yang gugur dibiarkan begitu saja atau

dibakar menjadi abu.

D. Water Boilling Test (WBT)

Nilai kalori biomassa juga terpengaruh oleh kandungan kelembaban di

dalamnya. Kelembaban bahan bakar biomassa didefinisikan jumlah air di dalamnya/

kadar air (quantity of water in the material). Bila kandungan kelembaban suatu

biomassa tercatat 87% (acuan basah/ wet basis), nilai kalori netto-nya (low heating

value) akan menjadi NOL, dan biasanya nilai kandungan kelembaban di dalam

biomassa tidak boleh melebihi 55% (acuan basah) agar dapat dibakar sehingga

muatan energinya dapat diambil1.

Water boiling test (WBT) adalah salah satu metode untuk mengetahui

kelembaban/kadar air suatu tanaman, yaitu dengan cara menghitung persentase

berat bahan di dalam kondisi basah (wet basis dan kering (dry basis).Pada tanaman,

berat basah adalah berat mula-mula sedangkan berat kering adalah berat bahan

setelah dilakukan pengeringan. Dalam penelitian ini pengeringan dilakukan dengan

caramengoven bahan sehingga seluruh airnya menguap. Saat air menguap, otomatis

berat bahan akan berkurang. Jumlah pengurangan ini dianggap sebagai selisih antar

berat basah dan berat kering. Perbandingan dari pengurangan berat dan berat awal

inilah yang kemudian diubah menjadi persen dan kadar air ditemukan1.

7

III. METODE PENELITIAN

A. Perancangan dan Pembuatan Alat

1. Spesifikasi Alat

Dalam penelitian kali ini beberapa jenis bahan bakar biomassa digunakan

sebagai bahan yang akan diteliti, air sebagai media dalam pengambilan data,

thermometer berfungsi sebagai alat pengukur perubahan suhu yang terjadi akibat

pembakaran, spiritus digunakan untuk menyulut nyala api serta mengurangi

pengaruh kehilangan kalor terhadap temperatur lingkungan, neraca digital

digunakan untuk mengetahui besarnya nilai massa bahan.

2. Perancangan Alat Penelitian

Alat instrumentasi yang dibutuhkan dalam penelitian ini terdiri dari

beberapa bagian penting diantaranya: termometer, kompor biomassa, beker glas,

dan bahan instrument yaitu biomassa. Kompor biomassa yang digunakan pada

penelitian ini adalah kompor biomassa rancangan sendiri. Termometer yang

digunakan pada penelitian ini adalah termometer laboratorium.Perancangan alat

yang kami buat, terlihat seperti pada gambar.

Gambar 1. Perancangan Alat Penelitian

Dalam penelitian ini dilakukan beberapa pengukuran, diantaranya; massa air,

suhu air sebagai media pengambilan data dan massa masing-masing bahan bakar

biomassa yang digunakan. Massa air diukur dengan menggunakan gelas ukur, dimana

massa air yang digunakan sebesar 100 mL. sedangkan suhu air diukur menggunakan

thermometer laboratorium. Pengukuran suhu air dilakukan saat sebelum air dipanaskan

dan setelah air dipanaskan dengan bahan bakar biomassa.

Beker

glass

Thermometer

Bahan

biomassa

Air

Kompor

8

Pengukuran bahan bakar biomassa dilakukan dengan menggunakan neraca

digital, sehingga diperolah massa yang sama untuk tiap-tiap percobaan yaitu 20 gram.

Dalam penelitian ini untuk menghitung banyaknya energi yang digunakan untuk

menaikan suhu air digunakan persamaan3:

……………………………………………………………………………….................................................… ( 1)

Dengan: Q : Kalor (kal )

m : Massa (gr)

c : Kalor jenis (kal/gr)

∆T : Perubahan suhu (0C)

Dengan diketahui banyaknya energi untuk menaikan suhu air maka dapat pula

ditentukan nilai kalor untuk masing-masing bahan bakar biomassa yaitu dengan

persamaan3:

……………………………………………………………………………(2)

Dengan: k : nilai kalor (kal/gr)

Qair : kalor (kal)

m : massa (gr)

Dari persamaan 2 di atas maka di dapatkan nilai kalor untuk masing-masing bahan bakar

biomassa.

3. Perencanaan Pengujian alat Instrument

Perencanaan pengujian alat instrumentasi dilakukan dengan cara mencari

besarnya perubahan suhu (T2-T1) dengan menggunakan termometer, dimana T1 adalah

suhu air dalam keadaan normal (sebelum dipanaskan) dan T2 adalah suhu air sesudah

dipanaskan. Dengan merancang alat dan bahan biomassa yang ada di dalam tungku

yang telah tersedia, selanjutnya alat instrument dirangkai sedemikian rupa seperti

tampak pada gambar 1. Kemudian dilakukan langkah – langkah sebagai berikut:

1. Menyiapkan 3 bahan biomassa yang telah dipotong kecil-kecil, kemudian

dikeringkan dalam oven.

2. Massa bahan ditimbang.

Q = m.c.∆T

𝑘 = 𝑄𝑎𝑖𝑟

𝑚𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛𝑏𝑎𝑘𝑎𝑟𝑏𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

9

3. Mengukur besarnya suhu air dalam beker glas ketika dalam keadaan normal T1.

4. Bahan biomassa dibakar di dalam tungku hingga api pada bahan biomassa

tersebut menyala.

5. Air yang sudah dimasukkan dalam beker glas, diletakkan di atas tungku dengan

menganalisis perubahan temperatur suhu pada tiap percobaan.

6. Dengan menggunakan persamaan 1 di atas,maka akan diketahui besarnya nilai

kalor yang dibutuhkan oleh air, sehingga besarnya nilai kalor pada bahan

biomassa dapat diketahui dengan menggunakan persamaan 2.

7. Untuk mendapatkan hasil kerja yang lebih presisi, maka dilakukan 5 kali

perulangan pada masing-masing bahan.

8. Dengan langkah serta massa biomassa yang sama akan tetapi jenis bahan yang

berbeda dihitung besarnya nilai kadar kalor pada 3 bahan biomassa yang

berbeda.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Pembahasan Nilai Kalor Bahan Biomassa

Dalam penelitian ini menggunakan 3 sampel bahan biomassa yang didapatkan

dari lokasi penelitian yaitu di pasar CepogoBoyolali.Bahan-bahan yang digunakan yaitu

tongkol jagung, daun brokoli dan daun kobis. Proses pengeringan untuk tiap bahan

biomassa berbeda-beda baik dari mulai suhu maupun lama waktu pengeringan. Semua

bahan biomassa yang didapatkan dijemur terlebih dahulu agar berkurang kadar airnya.

Setelah dijemur bahan biomasa dioven pada suhu 800 C dalam waktu kurang lebih 120

menit/ 2 jam. Setelah dioven bahan biomasa dibakar dalam suatu kompor untuk diambil

nilai kalornya.

Pada penelitian ini menggunakan kompor biomassa untuk mengetahui nilai

kalor dari bahan biomassa dan air yang digunakan adalah 100 mL, sedangkan massa

bahan bakar biomassa yang digunakan adalah 20 gram dan pengukuran suhu air sebagai

media pengambilan data dilakukan sampai bahan bakar biomassa habis.

10

Daun Brokoli

Tabel. Kenaikan suhu dan massa abu pembakaran daun brokoli

Percobaan Massa daun

(gr)

Tawal air

(0 C)

Takhir air

(0 C)

∆T

(0 C)

Massa abu

(gr)

1 20.00 27 42 15 5.74

2 20.00 27 44 17 4.74

3 20.00 27 45 18 4.8

4 20.00 27 47 20 4.52

5 20.00 27 50 23 4.95

Rata-rata 20.00 27±0.5 45±0.5 18±0.5 4.95

Dengan menentukan nilai perubahan suhu (∆T) pada air maka akan dapat

ditentukan besarnya kalor yang dibutuhkan yaitu dengan menggunakan persamaan (1).

Dengan diketahuinya nilai kalor yang dibutuhkan maka dapat pula ditentukan nilai kalor

untuk masing-masing bahan biomassa, yaitu dengan menggunakan persamaan (2).

Kenaikan suhu air adalah (45–27)±0.5 0C = (18±0.5) 0C. Besarnya kalor yang

digunakan untuk menaikkan suhu air sebesar

Q = m.c.∆T

= 100 gr. 1 kal/0C.gr. (18)

= 1800 kal

Dari perhitungan di atas diketahui bahwa besarnya kalor yang dibutuhkan air

pada percobaan daun brokoli adalah 1860 kalori. Sehingga didapatkan nilai kalor dari

daun brokoli adalah:

𝑘 = 𝑄𝑎𝑖𝑟

𝑚𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛𝑏𝑎𝑘𝑎𝑟 𝑏𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑘 = 1860

20= 93 kal/gr

11

Daun Kobis

Tabel. Kenaikan suhu dan massa abu pembakaran daun kobis

Percobaan Massa

daun(gr)

Tawal air

(0 C)

Takhir air

(0 C)

∆T

(0 C)

Massa abu

(gr)

1 20.00 27 40 13 4.89

2 20.00 27 40 13 5.75

3 20.00 27 40 13 4.98

4 20.00 27 40 13 4.98

5 20.00 27 40 13 4.64

Rata-rata 20.00 27 40 13 4.96

Kenaikan suhu air adalah 400C–270C = 130C. Besarnya kalor yang digunakan

untuk menaikkan suhu air sebesar

Q = m.c.∆T

= 100 gr. 1 kal/0C.gr. (13)

= 1300 kal

Dari perhitungan di atas diketahui bahwa besarnya kalor yang dibutuhkan air

pada percobaan daun Kobis adalah 1300 kalori. Sehingga didapatkan nilai kalor dari

daun Kobis adalah:

𝑘 = 𝑄𝑎𝑖𝑟

𝑚𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛𝑏𝑎𝑘𝑎𝑟𝑏𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑘 = 1300

20= 65 kal/gr

Tongkol Jagung

Tabel. Kenaikan suhu dan massa abu pembakaran Tongkol Jagung

Percobaan Massa

daun(gr)

Tawal air

(0 C)

Takhir air

(0 C)

∆T

(0 C)

Massa abu

(gr)

1 20.00 27 43 16 4.89

2 20.00 27 44 17 5.75

3 20.00 27 43 16 4.98

4 20.00 27 40 13 4.98

12

5 20.00 27 42 15 4.64

Rata-rata 20.00 27 42 15 4.96

Kenaikan suhu air adalah 420C–270C = 150C. Besarnya kalor yang digunakan

untuk menaikan suhu air sebesar

Q = m.c.∆T

= 100 gr. 1 kal/0C.gr. (15)

= 1500 kal

Dari perhitungan di atas diketahui bahwa besarnya kalor yang dibutuhkan air

pada percobaan tongkol jagung adalah 1540 kalori. Sehingga didapatkan nilai kalor dari

tongkol jagung adalah:

𝑘 = 𝑄𝑎𝑖𝑟

𝑚𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛𝑏𝑎𝑘𝑎𝑟𝑏𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎

𝑘 = 1540

20= 77 kal/gr

Nilai kalor merupakan suatu sifat bahan bakar yang menyatakan kandungan

energi pada bahan bakar tersebut.Berdasarkan data dan perhitungan di atas diperoleh

nilai kalor yang dapat dimanfaatkan oleh masing-masing bahan bakar biomassa. Dari

hasil diatas diperolah nilai kalor untuk masing-masing bahan bakar biomassa seperti

ditunjukkan pada tabel di bawah ini:

Tabel. Nilai kalor bahan bakar biomassa

No Bahan bakar

Biomassa

Nilai Kalor

(kal/gr)

1 Daun Brokoli 93

2 Daun Kobis 65

3 Tongkol Jagung 77

Berdasarkan table di atas dapat diketahui bahwa masing-masing bahan bakar

biomassa mempunyai nilai kalor yang berbeda-beda.Bahan bakar biomassa yang

memiliki nilai kalor paling tinggi adalah daun brokoli, sedangkan bahan bakar biomassa

yang nilai kalornya paling kecil adalah daun kobis.

13

V. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian di atas mengenai analis nilai kalor bahan bakar

biomassa yang terdapat di pasar CepogoBoyolali, maka didapatkan kesimpulan bahwa

pada masing-masing bahan bakar biomassa mempunyai nilai kalor yang berbeda-beda,

yaitu: daun brokoli dengan nilai kalor 93 kal/gr, daun kobis dengan nilai kalor 65 kal/gr

dan tongkol jagung dengan nilai kalor 77 kal/gr. Nilai kalor yang paling tinggi diantara

ketiga bahan biomassa adalah daun brokoli.

DAFTAR PUSTAKA

[1]. Kong, G. T. 2010. Peran Biomassa bagi energi terbarukan. Jakarta: Gramedia.

[2]. Resnick, Halliday dan Resnick, Robert, 1985, Fisika Jilid 1, Gelora Aksara,

Bandung: Pratama.

[3]. Setyawan, Lilik Hidayat. 2004. Kamus Fisika Bergambar. Bandung: Pakar Raya

[4]. Nissa, Nasirotun. 2010. Analisis nilai kalor bahan bakar biomassa yang dapat

dimanfaatkan dengan kompor biomassa. UIN Malang.

[5]. Blogowner. 2009. Paper Rusli Aka Iyuzzz. Http://BLogowner.

[6]. Blogspot.Com/2009/06/paper-rusli-aka-iyuzzz.Html. diaksespada 14 april 2010

[7]. Basriyanta. 2007. Memanen Sampah. Kanisus: Yogyakarta.

[8]. Daryanto. 2007. Energi; Masalah dan Pemanfaatannya Bagi Kehidupan

[9]. Manusia. Yogyakarta: Pustaka Widyatama Giancoli. 1998. Fisika. Jakarta:

Erlangga.

[10]. Sutrisno, Tan Ik Gie. 1979. Fisika Dasar. Bandung: ITB.

[11]. Ahisiewicz, Marek. 2003. Energi Alternatif. Jakarta: Erlangga.