skip to main content

Analisis Konsentrasi PM2,5, CO, dan CO2, serta Laju Konsumsi Bahan Bakar Biopelet Sekam Padi dan Jerami pada Kompor Biomassa

1Jurusan Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Andalas, Indonesia

2Program Profesi Insinyur, Program Pascasarjana Universitas Andalas, Indonesia

Received: 17 Apr 2021; Revised: 7 Jun 2021; Accepted: 18 Jun 2021; Available online: 25 Jun 2021; Published: 1 Aug 2021.
Editor(s): H Hadiyanto

Citation Format:
Abstract

Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis konsentrasi PM2.5, CO dan CO2 dalam ruangan ketika dilakukan penggunaan bahan bakar biopelet pada sebuah kompor biomassa, serta menghitung laju konsumsi bahan bakar tesebut. Pengujian menggunakan metode water boiling test (WBT) untuk mensimulasikan proses memasak yang terbagi ke dalam 3 fase, yaitu cold start (CS)/fase dingin, hot start (HS)/fase panas, dan simmering (SM)/fase mendidih. Biopelet dibuat dari limbah sekam dan jerami padi. Pengukuran PM2,5 dilakukan menggunakan low volume air sampler (LVS) yang dilengkapi dengan elutriator untuk memisahkan partikel berukuran di atas 2,5 mikron dan filter fiberglass untuk menangkap partikel berukuran kurang dari 2,5 mikron pada kecepatan aliran udara 3,5 liter per menit. Sedangkan pengukuran CO dan CO2 menggunakan Portable Air Quality Monitor. Didapatkan konsentrasi PM2,5 biopelet sekam padi pada fase CS, HS, dan SM berturut-turut 33,13,30,81, dan 24,76 μg/Nm3, sedangkan untuk biopelet jerami padi diperoleh 23,29, 29,98, dan 30,42 μg/Nm3.Terkait konsentrasi CO, pada ketiga fase berturut-turut untuk biopelet sekam padi yaitu 5,29, 5,14, dan 6,09 ppm, sedangkan untuk biopelet jerami padi didapatkan 6,13, 5,86, dan 5,67 ppm. Terakhir, pengukuran konsentrasi CO2 biopelet sekam padi yaitu 436,74, 451,71, dan 472,82 ppm, sedangkan pada biopelet jerami padi terukur 419,87, 417,93, dan 453,43 ppm, pada ketiga fase berturut-turut. Konsentrasi PM2,5, gas CO dan CO2 biopelet masih memenuhi baku mutu udara indoor sesuai dengan PERMENKES/1077/2011. Rasio CO/CO2 berada di bawah nilai 0,02 yang menunjukkan pembakaran bahan bakar biopelet menghasilkan karbon monoksida yang kecil sehingga terjadi pembakaran sempurna. Laju konsumsi bahan bakar biopelet lebih kecil dibandingkan jika digunakan biomassa yang belum diolah menjadi biopelet.

 

ABSTRACT

This research was conducted to analyse indoor PM2.5, CO dan CO2 concentrations during the use of biopellet fuel in a biomass stove, and to calculate the fuel consumption rate. Water boiling test (WBT) was used to simulate cooking activities, which comprises of three phases, i.e., cold start (CS), hot start (HS), and simmering (SM). The biopellet was made from rice husk and straw wastes. PM2.5 were measured by using a low volume air sampler (LVAS) that was equipped with an elutriator to separate particulates with more than 2.5-micron size and a fiberglass filter to trap particulates with less than 2.5-micron size at air flow rate of 3.5 liter per minute. Meanwhile, a portable air quality monitor was used to measure CO dan CO2. It was found that PM2.5 concentrations for rice husk biopellet during CS, HS, and SM were, respectively, 33.13,30.81, and 24.76 μg/Nm3. While those for rice straw biopellet were 23.29, 29.98, and 30.42 μg/Nm3. Regarding CO concentrations during the three phases for rice husk biopellet were, respectively, 5.29, 5.14, and 6.09 ppm, whilst for the rice straw biopellet the concentrations were 6.13, 5.86, and 5.67 ppm. Lastly, the CO2 measurements for rice husk biopellet were 436.74, 451.71, and 472.82 ppm, while those for rice husk biopellet were 419.87, 417.93, and 453.43 ppm, during the three phases correspondingly. All PM2.5, CO and CO2 gas concentrations still met indoor air quality standard, in accordance with Minister of Health Regulation Number 1077/2011. Moreover, the CO/CO2 ratios were below 0.02, which indicates that the combustion of the biopellet fuels emited small amount of carbon monoxide, thus, perfect combustion were achieved. The biopellet fuel consumption rates were smaller than those of virgin biomasses that had not been converted into biopellet
Fulltext View|Download
Keywords: Biopelet Sekam Padi; Biopelet Jerami Padi; Water Boiling Test; Konsentrasi PM2,5, CO, CO2 Indoor; Laju Konsumsi Bahan Bakar

Article Metrics:

Article Info
Section: Research Article
Language : ID
  1. Abdullah. 2009. Sustainable Parameters in Introducing Renewable Energy Technology. ISESCO Sciense and Technology Vision, 5(8):7-10
  2. Amirta, R. 2018. Pellet Kayu Energi Hijau Masa Depan. Mulawarman University Press. Samarinda
  3. Badan Pusat Statistik. 2017. Produksi Padi Provinsi Sumatera Barat. Badan Pusat Statistik. Sumatera Barat
  4. Bailis, R., Ogle, D., MacCarty, N., and Still, D. 2007. The Water Boiling Test version 3.0.0. The Clean Cook Stove Standard
  5. Fisafarani, H. 2010. Identifikasi Karakteristik Sumber Daya Biomassa dan Potensi Bio-Pelet di Indonesia. Skripsi. Depok: Program Sarjana Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia
  6. Fryda, L. E., Panopoulos, K. D., and Kakaras, E. 2008. Agglomeration in fluidised bed gasification of biomass. Powder Technology, vol. 181, no. 3, pp. 307-20
  7. Hansen, M.T., Jein, A.R., Hayes, S., and Bateman, P. 2009. English Handbook for Wood Pellet Cambustion. Intelligent Energy for Europe
  8. Hasanuddin dan Lahay, H. 2012. Pembuatan biopelet ampas kelapa sebagai energi bahan bakar alternatif pengganti minyak tanah ramah lingkungan. Laporan Penelitian Berorientasi Produk Dana PNBP Tahun Anggaran 2012. Gorontalo: Universitas Gorontalo
  9. Hendra, D. 2012. Rekayasa Pembuatan Mesin Pelet Kayu Dan Pengujian Hasilnya. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 30 (2):144-154
  10. Jyoti, M. D dan Setiawati, I. 2019. Identifikasi dan Analisis Kadar Total Partikulat Debu dari Emisi Cerobong Industri di Lampung. Balai Riset dan Standarisasi Industri Bandar Lampung dan Balai Besar Kimia Kemasan. Majalah Teknologi Agro Industri (Tegi) Vol 11. Jakarta
  11. Kirumbi, M. R, and Ondu, C. K. K. 2016. Comparative Analysis of Indoor Air Pollutans Emitted by the Advanced Stove Relative to the Conventional Bioethanol Gel Stoves. International Journal of Advanced Engineering Research and Technology (IJAERT). Vol 4: ISSN Nomor 2348 – 8190
  12. Mac Carty, N., Ogle, D., Still, D., Bond, T and Roden, C. 2008. A Laboratory Comparison of the Global Warming Impact of Five Major Types of Biomass Cooking Stoves. Energy for Sustainable Development XII: 5-14
  13. Makino, A. 1992. Drag Coefficient of a Slowly Moving Carbon Particle Undergoing Combustion. Combustion Sciencee and Technolgy. Vol 81 pp. 169-192
  14. Masitoh., Kurniati, M., dan Irzaman. 2014. Analisis Diameter Biopelet Sekam Padi Terhadap Efisiensi Energi Bahan Bakar. Bogor: Seminar Nasional dan Rapat Tahunan Bidang MIPA, Departemen Fisika FMIPA IPB
  15. Nurwigha, R. 2012. Pembuatan biopelet dari cangkang kelapa sawit dengan penambahan arang cangkang sawit dan serabut sawit sebagai bahan bakar alternatif terbarukan. Tugas Akhir Sarjana. Institut Pertanian Bogor
  16. Onu, F., Rahman, M.B.N., dan Sudarja. 2010. Pengukuran Nilai Kalor Bahan Bakar Briket Arang Kombinasi Cangkang Pala (myristica fragan Houtt) dan Limbah Sawit (elaeis guinennsis). Seminar Nasional Teknik Mesin. UMY: Yogyakarta
  17. Owsianowski, J. V. dan Barry, P. 2007. Improved cooking stoves for developing countries. 15th European Biomass Conference and Exhibition, Italy, 7–11 May 2007
  18. Pari, G. 2004. Kajian Struktur Arang Aktif dari Serbuk Gergaji Kayu sebagai Adsorben Emisi Formaldehida Kayu Lapis. Disertasi Doktor. Institut Pertanian Bogor
  19. Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 1077/MENKES/PER/V/2011 tentang Pedoman Penyehatan Udara dalam Ruang Rumah
  20. Putra, R. W. 2019. Analisis Konsentrasi Particulate Matter 2,5 (PM2,5), Karbon Monoksida (CO), Karbon Dioksida (CO2), Rasio CO/CO2 Dan Laju Konsumsi Bahan Bakar Akibat Penggunaan Kompor Biomassa Berbahan Bakar Limbah Tongkol Jagung dan Sekam Padi. Tugas Akhir. Padang: Jurusan Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Andalas
  21. Rahman. 2011. Uji Keragaan Biopelet dari Biomasa Limbah Sekam Padi (Oryza sativa sp.) sebagai Bahan Bakar Alternatif Terbarukan. Tugas Akhir Sarjana. Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
  22. Setiani, V., Rohmadhani, M., Setiawan, A., dan Maulidya, R. D. 2019. Potensi Emisi dari Pembakaran Biobriket Ampas Tebu dan Tempurung Kelapa. In Seminar MASTER PPNS (Vol. 4, No. 1, pp. 115-118)
  23. SNI 8021-2014 tentang Pelet kayu. Badan Standardisasi Nasional. 2014
  24. Sugiarto., Herawati, P., dan Riyanti, A. 2019. Analisis Konsentrasi SO2, NO2 dan Partikulat pada Sumber Emisi Tidak Bergerak (cerobong) Berbahan Bakar Batubara dan Cangkang (Studi Kasus di Kabupaten Muaro Jambi). Batanghari: Jurnal Daur Lingkungan
  25. Supramono, D dan Rizka, W. A. 2013. Unjuk Kerja Pembakaran Biopellet Menggunakan Biomass Gas Stove Top-Lit Up Draft (TLUD) Gasifier. Skripsi. Depok: Program Sarjana Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia
  26. Surono, U. B. 2010. Peningkatan Kualitas Pembakaran Biomassa Limbah Tongkol Jagung sebagai Bahan Bakar Alternatif dengan Proses Karbonisasi dan Pembriketan. Jurnal Rekayasa Proses, 4(1)
  27. Syamsiro, M dan Saptoadi, H. 2007. Pembakaran Briket Biomassa Cangkang Kakao: Pengaruh Temperatur Udara Preheat. In Seminar Nasional Teknologi, (B1-B10)
  28. Yulianti, S. 2013. Analisis Konsentrasi Gas Karbon Monoksida (CO) Pada Ruas Jalan Gajah Mada Pontianak. Universitas Tanjungpura: Pontianak

Last update:

No citation recorded.

Last update:

No citation recorded.