Analisis Karakteristik Biochar Bambu Petung (Dendrocalamus asper) dan Kayu Pulai (Alstonia scholaris (L.) R.Br)

Yuni Alfiandari, Manfarizah Manfarizah, Darusman Darusman

Abstract


Abstrak. Biochar merupakan arang hitam berpori yang kaya karbon. Penggunaan biochar saat ini semakin meluas baik sebagai industri pertanian, bahan bakar alternatif, industri kimia maupun farmasi. Kandungan senyawa fisik-kimia pada setiap bahan baku (feedstock) berbeda-beda. Kandungan senyawa kimia seperti selulosa, hemiselulosa dan lignin akan mempengaruhi biochar yang dihasilkan. Bahan baku pembuatan biochar yaitu bambu petung dan kayu pulai. Uji Proksimat dilaksanakan di Laboratorium Fisika Tanah Universitas Syiah Kuala, uji FTIR dilaksanakan di Laboratorium Penguji Kualitas Lingkungan Universitas Syiah Kuala dan uji XRF dilaksanakan di Laboratorium Kimia Instrument Universitas Negeri Padang. Sejak bulan Desember 2022 sampai dengan Maret 2023. Metode yang digunakan adalah metode deskriptif dan dilakukan uji T untuk melihat perbedaan berdasarkan uji statistika.  Hasil penelitian menunjukkan bahwa karakteristik pada bahan baku berbeda nyata terhadap masing-masing parameter yaitu kadar air, zat menguap, kadar abu, dan karbon terikat. Bahan baku biochar yang mempunyai karakteristik yang terbaik berdasarkan total karbon terikat terdapat pada biochar kayu pulai yaitu: 90,64% dengan kadar zat menguap/volatile matter yaitu: 94,77% dan kadar abu/ash content yaitu 4,12%. Uji FTIR menunjukkan gugus fungsi pada kedua perlakuan yaitu O–H, C=O dan C=C dengan intensitas rendah sampai sedang. Hasil uji XRF menunjukkan biochar bambu petung didominasi oleh Si sebesar 46,78%, sedangkan biochar kayu pulai didominasi oleh Ca sebesar 62,22%.

Analysis of Biochar Characteristics of Petung Bamboo (Dendrocalamus asper) and Pulai Wood (Alstonia scholaris (L.) R. Br)

Abstract. Biochar is porous black charcoal that is rich in carbon. The use of biochar is currently increasingly widespread, both in the agricultural industry, alternative fuel, chemical and pharmaceutical industries. The content of physical-chemical compounds in each raw material (feedstock) is different. The content of chemical compounds such as cellulose, hemicellulose and lignin will affect the biochar produced. The raw materials for making biochar are petung bamboo and pulai wood. Proximate tests were carried out at the Soil Physics Laboratory at Syiah Kuala University, FTIR tests were carried out at the Environmental Quality Testing Laboratory at Syiah Kuala University and XRF tests were carried out at the Instrument Chemistry Laboratory at Padang State University. From December 2022 to March 2023. The method used is a descriptive method and a T test is carried out to see differences based on statistical tests. The results of the research show that the characteristics of the raw materials are significantly different for each parameter, namely water content, volatile matter, ash content and bound carbon. The biochar raw material that has the best characteristics based on total bound carbon is Pulai wood biochar, namely: 90.64% with a volatile matter content of: 94.77% and ash content of 4.12%. The FTIR test showed that the functional groups in both treatments were O–H, C=O and C=C with low to medium intensity. The XRF test results showed that Petung bamboo biochar was dominated by Si at 46.78%, while Pulai wood biochar was dominated by Ca at 62.22%.


Keywords


Biochar; bambu petung; kayu pulai; karakteristik; Biochar; petung bamboo; pulai wood; characteristics

Full Text:

PDF

References


Atkinson, C.J., Fitzgerald, J.D., and HIPPS, N.A. 2010. Potential mechanism for achieving agricultural benefits from biochar application to temperate soils: A review. Plant and Soil 337 (1): 1-18.

Enders, A., Hanley K., Whitman T., Joseph S., and Lehmann J. 2012. Karakterisasi Biochar untuk Menikmati Recalcitrance dan Kinerja Agronomi. Bioresour Technol. 114, 644–653.

Fatriasari, W. and Hermiati, E., 2008. Analisis morfologi serat dan sifat fisis-kimia pada enam jenis bambu sebagai bahan baku pulp dan kertas. Jurnal Ilmu dan Teknologi Hutan, 1(2), pp. 67 – 72.

Gani, A., 2009. Potensi arang hayati “Biochar” sebagai komponen teknologi perbaikan produktivitas lahan pertanian. Jurnal Iptek Tanaman Pangan, 4 (1), pp. 33–48.

Hartanto, F.J., Alim and Fathul. 2010. Optimasi Kondisi Operasi Pirolisis Sekam Padi untuk Menghasilkan Bahan Bakar Briket Bioarang Sebagai Bahan Bakar Alternatif. Jurusan Teknik Kimia. Universitas Diponegoro, Semarang.

Hidayat, W., Rani, I.T., Febryano, I.G., Iryani, D.A., Hasanudin, U., Lee, S., Kim, S., Yoo, J., and Haryanto, A., 2020. Peningkatan Kualitas Pelet Tandan Kosong Kelapa Sawit Melalui Torefaksi Menggunakan Reaktor Counter-Flow Multi Baffle (COMB). Jurnal Rekayasa Proses, 14(2):169-181.

Irianto 2015. Irianto, I.K., 2015. Pengelolaan Limbah Pertanian. Diktat program studi agroteknologi. Fakultas pertanian universitas warmadewa. [Online]. Available at : http://repository.warmadewa.ac.id/id/eprint/223 [Accessed 25 Jul 2017].

Ismail, M., and Basri, A.B. 2011. Pemanfaatan Biochar Untuk Perbaikan Kualitas Tanah. Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) Aceh. 60 hal.

Krisdianto, G., Sumarni, and Ismanto. 2000. Sari Hasil Penelitian Bambu. Departemen Kehutanan, Jakarta. Lehmann, J. 2007. A handful of carbon. Nature, 477(7141), pp.143–144. doi:10.1038/447143a.

Lehmann, J. 2007. Bioenergy in the black. Frontiers in Ecology and the Environment. 5 (7), pp. 381 – 387.

Lehmann, J., Gaunt, J., and Rondon, M., 2006. Bio-char sequestration in terrestrial ecosystems – a review. Mitig. Adapt. Strateg. Glob. Chang. 11, 403 – 427.

Lehmann, J., Rillig, M.C., Thies, J., Masiello, C.A., Hockaday, W.C., and Crowley, D., 2011. Biochar effects on soil biota: A review. Soil Biol. Biochem. 43:1812–1836.

Li, M., Liu, Q., Guo, L.J., Zhang, Y.P., Lou, Z.J., Wang, Y., and Qiam, G.R., 2013. Penghapusan Cu (II) dari larutan berair dengan spartana alterniflora biochar turunan. Teknologi Sumber Daya Hayati, pp. 83-88.

Luo, Y., Durenkamp, M., De Nobili, M., Lin, Q., and Brookes, P.C., 2011. Short term soil priming effects and the mineralisation of biochar following its incorporation to soils of different pH. Soil Biology and Biochemistry. 43, pp. 2304 – 2314.

Nasution, Z.A., and Rambe, S.M., 2013. Karakteristik dan Identifikasi Gugus Fungsi dari Karbon Cangkang Kelapa Sawit dengan Metode Methano-Pyrolisis. Jurnal Dinamika Penelitian Industri, 24(2), pp. 108 – 113.

Pari, G. 1995. Pembuatan dan karakteristik arang aktif dari kayu dan batubara. Tesis Program Pascasarjana Magister Sains Kimia. Institute Teknologi Bandung. Bandung.

Pari, G., 2002. Teknologi Alternatif Pemanfaatan Limbah Industri Pengolahan Kayu. Makalah Falsafah Sains (PPS 702). Program Pasca Sarjana IPB, Bogor.

Pintor, A., Ferreira, C.I.A., Pereira, J.C., Correia, P., Silva, S.P., Vilar, V.J.P., Botelho, C.M.S., and Boaventura, R,A.R., 2012. Penggunaan Bubuk Gabus dan Butiran untuk Adsorpsi Polutan, pp. 3152-3166.

Prayogo, C., Lestari, N.D., and Wicaksono, K.S., 2012. Karakteristik dan kualitas biochar dari pyrolisis biomassa tanaman bio-energi willow (Salix sp). Buana Sains, 12(2), pp. 9-18.

Priyanto, A. 2015. Sintesis dan Aplikasi Silika dari Abu Daun Bambu Petung (Dendrocalamus asper (schult.f.) backer ex heyne) untuk Mengurangi Kadar Ammonium dan Nitrat Pada Limbah Cair Tahu. [Skripsi]. Universitas Islam Negeri Walisongo Semarang, Semarang.

Puspita, V. 2021. Karakteristik dan Morfologi Biochar Akibat Variasi Temperatur Pirolisis dan Bahan Baku (Feedstock). [skripsi]. Universitas Syiah Kuala, Banda Aceh.

Reni. 1998. Pengaruh Pemberian Ekstrak Kulit Batang Pulai (Alstonia scholaris) terhadap Kadar Hipertensi Tikus Putih.

Riley 2007 dalam Singh, B., Arbestain, M.C., and Lehmann, J., 2017. Biochar: A Guide to Analytical Methods. Csiro Publishing: New Zealand. 320 p.

Sardjono, E.R., 2016. Konsep-konsep Dasar Kimia Organik. Universitas Terbuka. Tangerang Selatan.

Setiabudi, A., Hardian, R., and Mudzakir, A., 2012. Karakterisasi Material: Prinsip dan Aplikasinya dalam Penelitian Kimia. UPI press, Bandung.

Setyawan, M.N., Wardani, S., and Kusumastuti, E., 2018. Arang kulit kacang tanah teraktivasi h3po4 sebagai absorben ion logam Cu (II) dan diimobilisasi dalam bata beton. Indonesian Journal of Chemical Science, 7(3), pp. 262-269.

Singh, B., M.C. Arbestain, and Lehmann, J., 2017. Biochar: A Guide to Analytical Methods. Csiro Publishing: New Zealand. 320 p.

Susanti, R.N., Prasetya, A., and Sihana., 2013. Processing biochar from solid waste of arenga pinnata flour industry.

Sutono and N.L. Nurida., 2012. Kemampuan Biochar Memegang Air pada Tanah Bertekstur Pasir. Jurnal Penelitian Ilmu-Ilmu Kelaman: Buana Sains. Tribhuana Press, 12 (1), pp. 45 – 52.

Suwardji., 2012. Pengelolaan Sumberdaya Lahan Kering. Universitas Mataram. Mataram.

Yuan, J., Xu, R., and Zhang, H., 2011. The Forms of Alkalis in the Biochar Produced from Crop Residues at Different Temperaturs. Bioresour. Technol. 102, pp. 3488-3497.




DOI: https://doi.org/10.17969/jimfp.v8i4.27843

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


 


JIM Agribisnis|JIM Agroteknologi|JIM Peternakan|JIM Teknologi Hasil Pertanian|JIM Teknik Pertanian|
JIM Ilmu Tanah|JIM Proteksi Tanaman|JIM Kehutanan


E-ISSN: 2614-6053 2615-2878 Statistic Indexing | Citation


Alamat Tim Redaksi:
Fakultas Pertanian,Universitas Syiah Kuala
Jl. Tgk. Hasan Krueng Kalee No. 3, Kopelma Darussalam,
Banda Aceh, 23111, Indonesia.
Email:jimfp@usk.ac.id