Dokumen tersebut membahas tentang bahan baku dan peralatan pembuatan bioarang serta briket bioarang, termasuk proses pirolisa dan karbonisasi. Bioarang dapat dibuat dari berbagai limbah pertanian melalui proses pirolisa pada suhu tinggi tanpa oksigen untuk menghasilkan karbon padat bermutu tinggi.

1. BIOARANG
DAN
BRIKET BIOARANG

2. Bahan Baku Arang
Limbah Pertanian
 Tempurung kelapa
 Sekam padi
 Serbuk gergaji
 Ampas biji jarak pagar
 Ampas biji nyamplung
 Cangkang kakao
 Limbah kayu
 Sampah organik
 dll

3. Peralatan pembuatan arang
• Drum kiln: drum dari logam yang tahan panas,
biasanya menggunakan drum oli untuk
mengkarbonisasi arang. Metode inilah yang banyak
digunakan saat ini untuk proses karbonisasi, karena
biayanya yang relatif murah dan tidak terikat dengan
lokasi (dapat dipindah-pindahkan).
• Drum Kiln dengan reverse draught: silinder dari logam
tahan panas hanya saja terdapat cerobong yang
letaknya pada bagian bawah tabung, dengan maksud
untuk mengurangi besarnya draft yang diakibatkan
oleh aliran udara dan gas sisa pembakaran. Metode
karbonisasi ini biasa digunakan untuk skala besar.

4. • Earth pit kiln: bahan baku arang (kayu atau tempurung
kelapa) diletakkan dalam tanah yang terlebih dahulu
telah digali sampai ketinggian rata dengan tanah
kemudian diatasnya diberi daun-daun kering sebagai
pemicu nyala api. Setelah api menyala hingga bagian
paling bawah, pada bagian atas kemudian ditutup
dengan tanah hingga semua bagian kayu tertutup. Hal
ini untuk mengurangi suplai oksigen yang masuk ke
dalam ruang karbonisasi.
• Brick Kiln: ruang pembakaran yang terbuat dari tanah
liat atau batu bata yang dibuat sedemikian rupa
membentuk ruang pembakaran kemudian bahan baku
arang dimasukkan ke dalamnya dan dibakar. Metode
ini memiliki keuntungan panas pembakaran yang
tinggi.

5. Pirolisa
• Penguraian biomassa (lysis) karena panas (pyro) pada
suhu lebih dari 150 oC
• Beberapa tingkatan proses pirolisa adalah:
Pirolisa primer
• Pirolisa primer adalah prirolisa yang terjadi pada bahan
baku (umpan) pada suhu kurang dari 600 oC.
• Hasil penguraian yang utama adalah karbon (arang).
• Berdasarkan tingkat kecepatan reaksi pada saat proses
berlangsung, pirolisa primer dibedakan atas pirolisa
primer lambat dan pirolisa primer cepat.

6. Pirolisa primer lambat
• Pirolisa primer lambat terjadi pada proses
pembuatan arang dan merupakan teknologi yang
telah dipraktekkan manusia sejak 10.000 tahun
yang lalu.
• Pada laju pemanasan lambat pada suhu 150-300
o
C, reaksi utama yang terjadi adalah dehidrasi
(kehilangan kandungan air).
• Hasil reaksi keseluruhan adalah karbon padatan
(C = arang), air (H2O), karbon monoksida (CO) dan
karbon dioksida (CO2).
• Semakin lambat proses, umumnya menghasilkan
mutu arang semakin baik.

7. Pirolisa primer cepat
• Pirolisa primer cepat terjadi pada suhu lebih dari
300 oC.
• Reaksi penguraian pada pirolisa primer cepat
penting diperhatikan.
• Pada suhu sekitar 450 oC reaksi berjalan sangat
cepat dan merupakan batas selang temperatur
pada permukaan antara biomassa dan arang
dimana masih terjadi pendinginan oleh uap hasil
pirolisa.
• Permukaan arang pada sisi luar akan mempunyai
temperatur lebih tinggi, tergantung pada kondisi
eksternal proses tersebut.

8. Pirolisa sekunder
• Pirolisa sekunder atau disebut juga pirolisa
sekunder cepat adalah: pirolisa yang terjadi atas
partikel dan gas/uap hasil pirolisa primer, terjadi
pada suhu di atas 600 oC.
• Hasil proses adalah karbon monoksida (CO),
hidrogen (H2) dan hidrokarbon.
• Merupakan “cracking” sekunder untuk
menghasilkan gas dengan energi tinggi pada
proses gasifikasi, dimana dihasilkan gas dengan
energi medium. Pada pirolisa cepat ini dihasilkan
tar (secondary pyrolysis tar = SPT) sekitar 1%-6%.

9. Karbonisasi
• Suatu proses untuk mengkonversi bahan orgranik
menjadi arang.
• Pada proses karbonisasi akan dilepaskan zat yang
mudah terbakar seperti CO, H2, formaldehid,
methana, formik dan acetil acid serta zat yang
tidak terbakar seperti CO2, H2O dan tar cair.
• Gas-gas yang dilepaskan pada proses ini
mempunyai nilai kalor yang tinggi dan dapat
digunakan untuk memenuhi kebutuhan kalor
pada proses karbonisasi.

10. • Proses karbonisasi yang dilakukan pada
pembuatan arang, diinginkan hanya menyisakan
fixed carbon (kadar karbon) saja di dalam arang,
• sehingga suplai udara yang diperlukan dibuat
minimum agar fixed carbon tidak terbakar habis
karena bereaksi dengan oksigen,
• tetapi bila suplai udara dikurangi maka proses
pembakaran akan sulit terjadi karena temperatur
karbonisasi tidak tercapai dan karbonisasi akan
berlangsung dalam waktu yang lebih lama.