The Rancang Bangun Kiln Pirolisis Tempurung Kelapa Tipe Batch dengan Mekanisme Poros Pemutar dan Sistem Ventilasi Terbatas
Abstract
Pirolisis tempurung kelapa menggunakan tungku terbuka atau kiln sederhana masih menghadapi kendala berupa suplai oksigen yang tidak terkendali, suhu karbonisasi yang kurang stabil, rendemen arang yang rendah, serta proses pembongkaran produk yang kurang ergonomis. Penelitian ini bertujuan merancang dan memfabrikasi kiln pirolisis tempurung kelapa tipe batch dengan mekanisme poros pemutar dan ventilasi udara terbatas untuk mendukung proses karbonisasi yang lebih terkendali dan mudah dioperasikan. Perancangan dilakukan melalui pendekatan rekayasa yang mencakup penentuan kapasitas bahan 20 kg, volume ruang pengarangan, kebutuhan energi pemanasan awal, debit udara pembakaran parsial sebesar 0,00456 m³/s, konfigurasi lubang udara, serta sistem cerobong natural draft berdiameter 3 inci yang direduksi menjadi 1 inci. Hasil fabrikasi menghasilkan prototipe kiln berbentuk silinder vertikal berdiameter 37 cm yang dipasang pada rangka penyangga berbentuk A dengan poros horizontal, sehingga badan kiln dapat dimiringkan secara manual untuk memudahkan pengeluaran arang tanpa pintu samping. Inspeksi dimensional dan fungsional menunjukkan bahwa ruang pengarangan, ventilasi, cerobong, rangka penyangga, dan mekanisme pemutar telah terpasang sesuai rancangan. Prototipe ini menjadi dasar untuk pengujian kinerja termal, distribusi suhu, rendemen arang, dan kualitas produk pada tahap berikutnya. Rancangan ini berpotensi diterapkan pada skala UMKM sebagai kiln pirolisis yang lebih operasional, terkendali, dan mudah direplikasi.
References
Amoako, G., Darkwa, J., & Addo, A. (2018). Calorific value determination of coconut biomass residues. Journal of the Ghana Science Association, 20(2), 1–8.
Bellow, S. A., Oyejide, O. J., & Jimoh, A. O. (2016). Physical properties of coconut shell nanoparticles. Kathmandu University Journal of Science, Engineering and Technology, 12(2), 26–35. https://doi.org/10.3126/kuset.v12i2.21549
Dhaundiyal, A., & Tewari, P. C. (2015). Analytical pyrolysis and ultimate analysis of coconut shell. Advances in Materials Science and Engineering, 2015, 307329. https://doi.org/10.1155/2015/307329
Inayat, M., Azhar, M., Bhopal, M. F., & Khan, S. A. (2018). Thermochemical characterization of coconut shell. MATEC Web of Conferences, 152, 01008. https://doi.org/10.1051/matecconf/201815201008
Mail, M. F., Hanafiah, D., & Sulistyowati, E. (2015). Local practices for production of rice husk biochar and coconut shell biochar using conventional kilns. Journal of Environmental Management, 38(1), 12–19.
Oka, M., & Watanabe, T. (2017). Specific heat of lignocellulosic biomass. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 128(2), 753–760. https://doi.org/10.1007/s10973-016-5928-3
Pongsa, U., Prasertsan, P., & Leevijit, T. (2023). Feasibility study of coconut shell biochar production using community-scale biochar kiln. Journal of Metals, Materials and Minerals, 33(3), 1–9. https://doi.org/10.14456/jmmm.2023.45
Putrawan, I. M. A., Wijaya, T., & Prabowo, R. (2023). Performance of automatic temperature control system in a biomass pyrolysis reactor. INVOTEK: Jurnal Inovasi Vokasional dan Teknologi, 23(1), 11–20. https://doi.org/10.24036/invotek.v23i1.1285
Sari, R. M., Gea, S., Wirjosentono, B., Hendrana, S., & Hutapea, Y. A. (2020). Improving quality and yield production of coconut shell charcoal through a modified pyrolysis reactor with tar scrubber to reduce smoke pollution. Polish Journal of Environmental Studies, 29(2), 1815–1824. https://doi.org/10.15244/pjoes/112721
Sharma, S. K., Karmakar, S., & Channiwala, S. A. (2020). Investigation of flow and combustion characteristics of biomass in a fixed bed furnace. Energy, 198, 117305. https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.117305
Ungureanu, N., Gupta, S., & Patel, R. (2025). Biomass pyrolysis pathways for renewable energy and bio-based products. Sustainability, 17(17), 7806. https://doi.org/10.3390/su17177806
Basu, P. (2018). Biomass gasification, pyrolysis, and torrefaction: Practical design and theory (3rd ed.). Academic Press.
Hasan, I., & Ghofur, A. (2019). Karakteristik briket limbah tongkol jagung dengan perekat tepung biji nangka sebagai bahan bakar alternatif. Scientific Journal of Mechanical Engineering Kinematika, 4(1), 27–36.
Amoako, G., Darkwa, J., & Addo, A. (2018). Calorific value determination of coconut biomass residues. Journal of the Ghana Science Association, 20(2), 1–8.
