Oleh: Dwi Aries Himawanto
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengolah sampah kota terseleksi menjadi briket char melalui proses slow pyrolisis guna bahan bakar padat alternatif pengganti batu bara. .
Penelitian ini diawali pada tahun I (2009) dengan melakukan sortasi sampah kota yang akan digunakan yaitu sampah kota yang bersifat organik (sampah bambu dan sampah daun pisang) dan sampah non organik (sampah kemasan dan sampah styrofoam), selanjutnya bahan baku dikeringkan hingga kadar air tidak lebih dari 12 % dan dihaluskan hingga lolos ukuran 20 mesh. Tahapan selanjutnya adalah melakukan uji proximate dan nilai kalor dari bahan baku tersebut dengan pengujian meliputi nilai kalor (heating value), kadar air , kadar abu, kandungan volatile matter dan kadar fixed carbon. Kemudian sampel ditimbang seberat 20 gram untuk kemudian dilakukan proses slow pyrolisis untuk sampel komponen tunggal dan sampel multi komponen dengan tiga variasi temperatur akhir pyrolisis (300 0C, 400 0C dan 500 0C) , tiga variasi lama proses pyrolisis (15 menit, 30 menit dan 45 menit) serta tiga variasi kecepatan kenaikan temperatur pirolisis (5 0C/menit, 10 0C/menit dan 20 0C/menit) serta lima variasi komposisi organik-anorganik. Char yang dihasilkan , kemudian diuji nilai kalor dan proximate, sehingga dapat ditentukan teknologi slow pyrolisis yang dapat menghasilkan char yang memiliki karakteristik terbaik. Sementara kegiatan tahun ke II akan menekankan pada upaya densifikasi char sampah kota yang dihasilkan melalui proses pembriketan dengan variasi penelitian tekanan pembriketan, jenis dan kadar binder briket Setelah briket terbentuk, uji pembakaran dengan metoda thermogravimetry untuk mengetahui karakteristik pembakaran briket char yang terbentuk dan dengan metoda isothemal furnace . Selanjutnya dilakukan uji mekanik guna mengetahui ketahanan fisik dari briket yang diteliti. Setelah diketahui parameter-pameter yang mempengaruhi pembuatan briket char sampah kota, maka akan dilakukan pembuatan prototype alat pembriket dengan type screw extruder.
Dari penelitian tahun I (2009) ditemukan bahwa kondisi operasi slow pyrolisis yang diprediksikan mampu menghasilkan char yang paling optimum dalam penelitian ini char yang dihasilkan dari proses pirolisis 75 % organik – 25 % anorganik dengan temperatur akhir pirolisis 400 0C dan heating rate 10 0C/menit serta holding time 30 menit yangmemiliki nilai kalor sebesar 6.081,584 kal/gram, dengan kadar air 3,85 %, kadar abu 20,73 % volatile matter 73,49 % dan fixed carbon sebesar 1,93 %. Sedangkan dari hasil penelitian tahun ke II (2010) menunjukkan bahwa proses pembakaran briket char, zona pembakaran arang dapat ditandai dengan laju pengurangan massa yang mulai meningkat tajam dan batas antara zona drying dan devolatilisasi. Sementara itu, variasi tekanan memberikan dampak pada ikatan antar partikel bahan sehingga mempengaruhi kecepatan oksigen masuk kedalam briket saat pembakaran yang pada akhirnya berimbas pada laju pengurangan massa sampel. Dan juga ditemukan bahwa briket dengan perekat lem kanji 20 % merupakan briket yang optimum yang dihasilkan dalam penelitian ini, dengan pertimbangan memiliki temperatur awal pembakaran yang cukup rendah dan memiliki temperatur yang tinggi pada saat laju pengurangan massa maksimum terjadi, disamping memiliki ketahanan impak yang cukup tinggi yaitu sekitar 7 kali jatuhan untuk pengurangan massa 50 % meskipun untuk ketahanan tekan masih rapuh dan dengan energi aktivasi pembakaran berkisar antara 16,91 kJ/mol hingga 18,37 kJ/mol. Dari hasil penelitian tahun ke II juga dihasilkan dasar rancangan alat pembuat briket type screw extruder yang dibuat dalam penelitian ini, menggunakan mesin penggerak motor listrik 3 PK dan dapat menghasilkan briket serbanyak ¼ kg per jam dalam kondisi dingin tanpa pemanasan