Electronic Theses and Dissertation

Peningkatan konsumsi energi dan ketergantungan pada bahan bakar fosil telah menyebabkan emisi gas rumah kaca dan berkontribusi pada perubahan iklim. Salah satu solusi yang menjanjikan untuk mengurangi ketergantungan ini adalah biobriket, bahan bakar alternatif yang terbuat dari biomassa seperti limbah kelapa muda. Limbah ini sering kali menjadi masalah lingkungan di daerah penghasil kelapa, namun memiliki potensi besar sebagai sumber energi terbarukan. Untuk saat ini, proses pencampuran bahan baku biomassa untuk produksi biobriket masih sering dilakukan secara tradisional (manual) atau menggunakan mesin pencampur yang umumnya dirancang untuk industri lain. Karena itu, diperlukan mesin pengaduk modern yang dirancang khusus untuk memenuhi kebutuhan dalam proses produksi biobriket, tentunya hasil dari mesin pengaduk modern ini akan lebih baik dibandingkan dengan cara tradisional atau manual. Penelitian ini bertujuan untuk merancang mesin pengaduk arang limbah kelapa muda yang efisien untuk produksi biobriket.
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Perbengkelan Pertanian Universitas Syiah Kuala pada bulan April 2024. Rangka mesin pengaduk dirancang menggunakan besi siku 4 cm x 4 cm dengan tinggi rangka 80 cm, panjang 28 cm dan lebar 26 cm dan menggunakan tabung berkapasitas 20.096 cm³ dengan kecepatan sudut pengadukan 1,75 rad/s. Mesin diuji menggunakan arang limbah kelapa muda yang telah halus dan dicampur dengan perekat tepung tapioka dengan perbandingan 100% berat bahan baku yaitu arang limbah kelapa muda yang telah dihaluskan dan 30% larutan perekat yaitu air dan tepung tapioka. Berdasarkan berat bahan yang diaduk sebesar 5,45 kg, gaya yang dihasilkan sebesar 53 N. Dengan jari-jari panjang lengan pengaduk 0,14 meter, torsi yang dihasilkan adalah 7,4 Nm. Perhitungan kebutuhan daya mesin pengaduk arang kelapa muda diperoleh sebesar 12,95 watt. Mesin motor listrik penggerak yang digunakan memiliki daya 0,37 kW (370 Watt) dan dilengkapi dengan reducer rasio 1:60 yang menghasilkan kecepatan output 16,67 rpm.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa mesin mampu mencampur bahan secara merata dalam waktu 17 menit, menghasilkan adonan yang homogen. Mesin memiliki kapasitas teoritis sebesar 22,67 kg/jam, sedangkan kapasitas aktual sebesar 18,6 kg/jam dengan efisiensi 82%. Efisiensi sebesar 82% menunjukkan bahwa mesin bekerja secara optimal dalam mencampur bahan baku biobriket, dengan tingkat kehilangan performa yang relatif kecil.

Increased energy consumption and dependence on fossil fuels have led to greenhouse gas emissions and contributed to climate change. One promising solution to reduce this dependence is biobriquettes, an alternative fuel made from biomass such as young coconut waste. This waste often becomes an environmental problem in coconut producing areas, but has great potential as a renewable energy source. Currently, the process of mixing biomass raw materials for biobriquette production is still often carried out traditionally (manually) or using mixing machines which are generally designed for other industries. Therefore, a modern mixing machine is needed that is specifically designed to meet the needs of the biobriquette production process. Of course, the results from this modern mixing machine will be better than the traditional or manual method. This research aims to design an efficient young coconut waste charcoal mixing machine for biobriquette production. This research was conducted at the Agricultural Workshop Laboratory at Syiah Kuala University in April 2024. The mixer machine frame was designed using 4 cm x 4 cm angle iron with a frame height of 80 cm, length 28 cm and width 26 cm and using a tube with a capacity of 20,096 cm³ with an angular speed of mixing. 1.75 rad/s. The machine was tested using young coconut waste charcoal which had been refined and mixed with tapioca flour adhesive in a ratio of 100% by weight of the raw material, namely crushed young coconut waste charcoal and 30% adhesive solution, namely water and tapioca flour. Based on the weight of the material being stirred being 5.45 kg, the force produced is 53 N. With a long radius of the stirring arm of 0.14 meters, the torque produced is 7.4 Nm. The calculation of the power requirement for a young coconut charcoal mixer machine is 12.95 watts. The electric motor engine used has a power of 0.37 kW (370 Watt) and is equipped with a 1:60 ratio reducer which produces an output speed of 16.67 rpm. The research results show that the machine is able to mix the ingredients evenly within 17 minutes, producing a homogeneous dough. The machine has a theoretical capacity of 22.67 kg/hour, while the actual capacity is 18.6 kg/hour with an efficiency of 82%. An efficiency of 82% shows that the machine works optimally in mixing biobriquette raw materials, with a relatively small level of performance loss.