Optimization of Binder Percentage in Organic Waste-Based Briquettes: Impact on Calorific Value and Combustion Rate

Muliani Muliani, Dwi Pangga, Sukainil Ahzan

Abstract


This research focuses on optimizing the binder percentage in organic waste-based briquettes to improve their calorific value and combustion rate. Conducted through experimental methods, organic waste such as sawdust, dry leaves, and branches were processed into briquettes using varying concentrations of tapioca starch as a binder (10%, 12.5%, 15%, and 17.5%). The experiment evaluated key performance metrics, including calorific value, combustion rate, moisture content, ash content, and briquette density. Results showed that the optimal calorific value (9,234 cal/g) was achieved with 10% binder, while the highest combustion rate (0.586 g/min) occurred at 15% binder concentration. These findings suggest that lower binder percentages result in higher energy efficiency, while higher binder content prolongs combustion. However, increased binder content also led to higher ash production, with the highest ash content recorded at 17.5% binder. The research highlights that balancing the binder ratio is essential for creating briquettes that are both energy-efficient and environmentally sustainable, offering a viable alternative to traditional fuels in Indonesia's pursuit of renewable energy solutions.


Keywords


Organic waste; Briquettes; Binder optimization; Calorific value; Combustion rate

Full Text:

PDF

References


Admaja, F. W. (2019). Analisa Pengaruh Campuran Buah Pinus dan Tinja Kambing dengan Perekat Tetes Tebu Terhadap Karakteristik Biobriket [PhD Thesis, Institut Teknologi Nasional Malang]. https://eprints.itn.ac.id/2753/

Alfi, A., Pangga, D., & Ahzan, S. (2023). Optimasi Pembuatan Briket Bioarang dari Bahan Cangkang Kemiri dan Sekam Padi Terhadap Nilai Kalor dan Laju Pembakaran. Jurnal Penelitian dan Pembelajaran Fisika Indonesia, 5(2), Article 2. https://doi.org/10.29303/jppfi.v5i2.211

Aljarwi, M. A., Pangga, D., & Ahzan, S. (2020). Uji Laju Pembakaran dan Nilai Kalor Briket Wafer Sekam Padi dengan Variasi Tekanan. ORBITA: Jurnal Kajian, Inovasi dan Aplikasi Pendidikan Fisika, 6(2), Article 2. https://doi.org/10.31764/orbita.v6i2.2645

Annafi, R. I. (2022). Analisis Karakteristik Briket Biomassa dari Cangkang Buah Nyamplung dengan Campuran Tempurung Kelapa [Universitas Gadjah Mada]. https://etd.repository.ugm.ac.id/penelitian/detail/213886

Apriyani, R., Mulyati, S., Yusmidiarti, Y., Noerani, N., & Marwanto, A. (2021). Pemanfaatan Air Nanas (Ananas Comosus L) sebagai Aktivator Dalam Pembuatan Kompos Sampah Organik Sisa Sayuran di Pasar Panorama Kota Bengkulu [Other, Poltekkes Kemenkes Bengkulu]. http://repository.poltekkesbengkulu.ac.id/1160/

Arum, R. (2022, Mei 31). Penelitian Eksperimen: Pengertian, Karakteristik, Subjek, Prosedur, Kelebihan dan Kekurangannya. Gramedia Literasi. https://www.gramedia.com/literasi/penelitian-eksperimen/

Budiarto, A., Mayndra, G. E., & Anggoro, D. D. (2012). Pemanfaatan Limbah Kulit Biji Nyamplung Untuk Bahan Bakar Briket Bioarang Sebagai Sumber Energi Alternatif. Jurnal Teknologi Kimia dan Industri, 1(1), Article 1.

Irbah, Y. N., Nufus, T. H., & Hidayati, N. (2022). Analisis Nilai Kalori dan Laju Pembakaran Briket Campuran Cangkang Nyamplung dan Tempurung Kelapa. Prosiding Seminar Nasional Teknik Mesin, 1, Article 1.

Iskandar, T., & Suryanti, F. (2016). Efektivitas Bentuk Geometri Dan Berat Briket Bioarang Dari Bambu Terhadap Kualitas Penyalaan Dan Laju Pembakaran. Jurnal Teknik Kimia, 10(1), Article 1. https://doi.org/10.33005/jurnal_tekkim.v10i1.613

Jannah, B. L., Pangga, D., & Ahzan, S. (2022). Pengaruh Jenis dan Persentase Bahan Perekat Biobriket Berbahan dasar Kulit Durian terhadap Nilai Kalor dan Laju Pembakaran. Lensa: Jurnal Kependidikan Fisika, 10(1), 16–23. https://doi.org/10.33394/j-lkf.v10i1.5293

Kahariayadi, A., Setyawati, D., Haida, N., Diba, F., & Roslinda, E. (2016). Kualitas arang briket berdasarkan persentase arang batang kelapa sawit (elaeis guineensis jacq) dan arang kayu laban (vitex pubescens vahl). Jurnal hutan lestari, 3(4). https://doi.org/10.26418/jhl.v3i4.13182

Lola Nikmatul Wahida 170108009.pdf. (t.t.). Diambil 15 Mei 2024, dari https://etheses.uinmataram.ac.id/2111/1/Lola%20Nikmatul%20Wahida%20170108009.pdf

Mahendra, T. S., & Praswanto, D. H. (2022). Pengaruh Campuran Minyak Jelantah pada Briket Sampah Organik dan Serbuk Kayu terhadap Laju Pembakaran. Prosiding SENIATI, 6(2), Article 2. https://doi.org/10.36040/seniati.v6i2.4985

Maimunawaro, M., Rahman, S. K., & Irawan, C. (2021). Pemanfaatan Asam Humat Dari Sampah Organik Sebagai Adsorben Pada Limbah Cair Sintesis Timbal (Pb). Jurnal Teknik Kimia Indonesia, 19(1), 26. https://doi.org/10.5614/jtki.2020.19.1.5

Mulyanto, A. (2023). Pengaruh Variasi Konsentrasi Perekat Terhadap Analisis Uji Nilai Kalor, Laju Pembakaran, Kadar Air, dan Kadar Abu Pada Briket Cangkang Biji Melinjo Sebagai Bahan Bakar Alternatif. SENASTER “Seminar Nasional Riset Teknologi Terapan,” 4(1), Article 1. https://journal.untidar.ac.id/index.php/senaster/article/view/766

Mura, A. S. (2015). Pengaruh Variasi Campuran Arang serabut Kelapa dengan Arang Sekam Padi terhadap Laju Pembakaran Briket. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.

Naim, D., Saputro, D. D., & Rusiyanto -. (2013). Pengaruh Variasi Temperatur Cetakan terhadap Karakteristik Briket Kayu Sengon Pada Tekanan Kompaksi 5000 PSIG. JMEL : Journal of Mechanical Engineering Learning, 2(1), Article 1. https://journal.unnes.ac.id/sju/jmel/article/view/1943

Ningsih, E., Mirzayanti, Y. W., Himawan, H. S., & Indriani, H. M. (2016). Pengaruh Jenis Perekat pada Briket dari Kulit Buah Bintaro terhadap Waktu Bakar. Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan,” 0, Article 0.

Pangga, D., Ahzan, S., Habibi, H., Wijaya, A. H. P., & Utami, L. S. (2021). Analisis Nilai Kalor dan Laju Pembakaran Briket Tongkol Jagung Sebagai Sumber Energi Alternatif. ORBITA: Jurnal Kajian, Inovasi dan Aplikasi Pendidikan Fisika, 7(2), 382. https://doi.org/10.31764/orbita.v7i2.5552

Priyadi, I., Hadi, F., & Surapati, A. (2021). Sosialisasi Pembuatan Briket Sampah Organik Rumah Tangga Sebagai Sumber Energi Alternatif. Dharma Raflesia : Jurnal Ilmiah Pengembangan dan Penerapan IPTEKS, 19(2), Article 2. https://doi.org/10.33369/dr.v19i2.18374

Rifdah, R., Herawati, N., & Dubron, F. (2022). Pembuatan Biobriket Dari Limbah Tongkol Jagung Pedagang Jagung Rebus dan Rumah Tangga Sebagai Bahan Bakar Energi Terbarukan dengan Proses Karbonisasi. Jurnal Distilasi, 2(2), Article 2. https://doi.org/10.32502/jd.v2i2.1202

Samsinar, S., Saleh, A., & Rustiah, W. (2016). enentuan Nilai Kalor Briket dengan Memvariasikan Berbagai Bahan Baku. Al-Kimia, 4(2), 163–171.

Santosa, S., & Soemarno, S. (2014). Peningkatan Nilai Kalor Produk Pada Produk Proses Bio-drying Sampah Organik. Indonesian Green Technology Journal, 3(1), 29–38.

Saptadi, N., Suyuti, A., Ilham, A. A., & Nurtanio, I. (2023). Modeling of Organic Waste Classification as Raw Materials for Briquettes using Machine Learning Approach (April, 2023). 14, 577–585. https://doi.org/10.14569/IJACSA.2023.0140367

Sarifuddin, Handoko, W., & Yuliati, W. (2017). Kurang Optimalnya Pembakaran Pada Auxiliary Boiler yang Menghambat Proses Bongkar Muatan Di MT. Enduro. Dinamika Bahari, 8(1), Article 1. https://doi.org/10.46484/db.v8i1.68

Stiawan, R., Ahzan, S., & Pangga, D. (2022). Pengaruh Variasi Bahan Perekat Biobriket Berbahan Dasar Kulit Kacang Tanah terhadap Nilai Kalor dan Laju Pembakaran. Jurnal Ilmiah IKIP Mataram, 9(1), 20–26.

Sulistyaningkarti, L., & Utami, B. (2017). Making Charcoal Briquettes from Corncobs Organic Waste Using Variation of Type and Percentage of Adhesives. JKPK (Jurnal Kimia dan Pendidikan Kimia), 2, 43. https://doi.org/10.20961/jkpk.v2i1.8518

Surabaya. (2016, Februari 1). Jenis-Jenis Bahan Bakar. Proxsis Surabaya. https://surabaya.proxsisgroup.com/jenis-jenis-bahan-bakar/

Triasmoro, R. C., Anggraeni, V., & Sugiharto, A. (2020). Pembuatan Briket dari Campuran Sampah Organik dan Blotong dengan Perekat Tepung Tapioka dan Tepung Jagung Sebagai Bahan Bakar Alternatif. Prosiding University Research Colloquium, 152–157.

Widodo, A. A. (2016a). Pengaruh Tekanan Terhadap Karakteristik Briket Bioarang dari Sampah Kebun Campuran dan Kulit Kacang dengan Tambahan Minyak Jelantah [Thesis, UII]. https://dspace.uii.ac.id/handle/123456789/2461

Widodo, A. A. (2016b). Pengaruh Tekanan terhadap Karakteristik Briket Bioarang dari Sampah Kebun Campuran dan Kulit Kacang dengan Tambahan Minyak Jelantah [Thesis, UII]. https://dspace.uii.ac.id/handle/123456789/2461

Wijaya, A. H. P., Ahzan, S., & Pangga, D. (2023). Efektivitas Bahan Biobriket Buah Nyamplung sebagai Bahan Bakar Alternatif terhadap Laju Pembakaran dan Nilai Kalor. ORBITA: Jurnal Pendidikan dan Ilmu Fisika, 9(1), 187–193. https://doi.org/10.31764/orbita.v9i1.14248




DOI: https://doi.org/10.33394/j-lkf.v12i2.13314

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Creative Commons License
Lensa: Jurnal Kependidikan Fisika is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.