core.ac.uk fileHendri Nofrianto, Sri Elfina Pengembangan Pembuatan Komposit Lempung/Silika RHA...

PROSIDING SEMINAR NASIONAL ReSaTek II-2012 ISSN. 2087-2526

Padang, 14 November 2012

Re SaTek 2 – FTI i Universitas Bung Hatta

SEMINAR NASIONAL REKAYASA SAINS DAN TEKNOLOGI Ke-2

(ReSaTek II) 2012

“Melalui Rekayasa Sains dan Teknologi, Kita Wujudkan Indonesia Mandiri Energi”

Balairung Caraka Universitas Bung Hatta, 14 November 2012

PENANGGUNG JAWAB

Pasymi, ST., MT. (Dekan FTI-UBH)

PROCEEDING

EDITOR Dr. Maria Ulfah, ST., MT

Ayu Bidiawati J.R, ST., M. Eng Ellyta Sari, ST., MT

Yesmizarti Muchtiar, ST., MT Dessi Mufti, ST., MT.

Dilaksanakan oleh Fakultas Teknologi Industri

Universitas Bung Hatta Jl. Gajah Mada No. 19 Olo Nanggalo Padang (25143)

Telp : (0751) 7054257 – Fax : (0751) 7051341



Re SaTek 2 – FTI ii Universitas Bung Hatta

PANITIA PENYELENGGARA SEMINAR NASIONAL KE-2

REKAYASA SAINS DAN TEKNOLOGI FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS BUNG HATTA

Penanggung Jawab : Pasymi, ST, MT, (Dekan Fakultas Teknologi Industri UBH)

Komite Pengarah

1. Aidil Ikhsan, ST, MT (Wakil Dekan Fakultas Teknologi Industri UBH) 2. Ir. Mulyanef, MSc., IPP., (Ketua Jurusan Teknik Mesin - FTI UBH) 3. Ir. NH. Kresna, MT (Ketua Jurusan Teknik Elektro – FTI UBH 4. Lestari Setiawati, ST., MT., (Ketua Jurusan Teknik Industri - FTI UBH) 5. Ir. Elmi Sundari, MT., (Ketua Jurusan Teknik Kimia - FTI UBH)

Ketua Pelaksana : Dr. Maria Ulfah, ST., MT Sekretaris : Burmawi, S.T., M T Bendahara : Dra. Elly Desni Rahman, M.Si. Reviewer : Dr. Henry Nasution, ST., MT Dr. Reni Desmiarti, ST., MT Seksi Sekretariat : Ellyta Sari, S.T, M.T Dessi Mufti, S.T., M.T Seksi Acara : Ir. Ija Darmana, M.T Ayu Bidiawati JR, S.T., M. Eng Seksi Konsumsi : Dra. Munas Martynis. MSi. Yesmizarti Muchtar, S.T., M.T Seksi Tempat &Perlengkapan : Mardiatim, BA Yendrismen Seksi Transportasi & Umum : Ir. Arzul, M.T

Evi Warman

Diterbitkan oleh Fakultas Teknologi Industri Universitas Bung Hatta Jl. Gajah Mada No. 19 Olo Nanggalo Padang (25143)

Telp : (0751) 7054257 – Fax : (0751) 7051341 Email : [email protected]

Web : http://www.Fti.bunghatta.ac.id

mailto:[email protected]

http://www.fti.bunghatta.ac.id/



Re SaTek 2 – FTI xii Universitas Bung Hatta

RUANG SEMINAR II Kelompok : B

Moderator : Drs. Mulyanef, ST., M. Sc

Burmawi, ST., MT

Waktu : 13.30 – 17.30 WIB

NO. NAMA JUDUL MAKALAH INSTANSI

1. Asfarizal Pengaruh Masukan Panas

Pengelasan Kampuh V

Terhadap Struktur Mikro

Institut Teknologi

Padang

2. Barlin, Marthin P

Nainggolan

Studi Performa Tungku

Pembakaran Biomassa

Berbahan Bakar Limbah

Sekam Padi

Universitas Sriwijaya

Palembang

3. Ade Indra, Nurzal,

Hendri Nofrianto, Sri

Elfina

Pengembangan Pembuatan

Komposit Lempung/Silika

RHA Ditinjau Dari Sifat Fisis

Dan Mekanis Untuk Aplikasi

Bata Merah

Institut Teknologi

Padang

4. Hendriwan Fahmi Pengaruh Penambahan Serbuk

Aluminium Terhadap Relative

Density Komposit (Alumina -

Mengandung 15% Berat

Silika)

Institut Teknologi

Padang

5. Armila Analisis Keberadaan Unsur

(CO2, Hg) Tanah dan Pola

Penyebarannya Sebagai

Anomali Panas Bumi Gunung

Talang, Solok

Universitas

Muhammadiyah

Sumatera Barat

6. Trisna Putra Penerapan Manajemen Energi

Di Lingkungan Industri Dalam

Meminimalisir Biaya

Operasional

Universitas

Muhammadiyah

Sumatera Barat



Re SaTek 2 – FTI xiv Universitas Bung Hatta

NO. NAMA JUDUL MAKALAH INSTANSI

15. Inda Three Anova,

Kamsina

Pengaruh Teknologi Proses

Dan Konsentrasi Gula

Terhadap Manisan Kering

Mentimun (Cucumis Sativus)

Balai Riset dan

Standardisasi Industri

Padang

16. Kamsina, Inda Three

Anova

Pengaruh Jenis Jagung dan

Jenis Tepung dalam

Pembuatan Emergency Food

Berbasis Jagung

Balai Riset dan

Standardisasi Industri

Padang


Panitia Pelaksana

Ketua,



Re SaTek 2 – FTI TM-N.1 of 11 Universitas Bung Hatta

STUDI PERFORMA TUNGKU PEMBAKARAN BIOMASSA

BERBAHAN BAKAR LIMBAH SEKAM PADI

Barlin

[1], Marthin P Nainggolan

[1]

[1] Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya

Jl. Raya Palembang-Prabumulih KM.32 Indralaya, Ogan Ilir Sumatera Selatan 30662

Telp. (0711) 580072 Fax. (0711) 580072

e-mail: e-mail : [email protected]

Abstrak

Indonesia memiliki potensi bahan bakar biomassa yang sangat banyak yang berasal dari limbah

sekam padi, sehingga perlu dilakukan kajian melalui penelitian untuk melihat potensi limbah

tersebut sebagai salah satu sumber energi terbarukan (renewable energy). Penelitian secara

eksperimental telah diakukan dengan membuat sebuah tungku pembakaran biomassa berbahan

bakar limbah sekam padi dengan ukuran diameter reaktor 148 mm dan tinggi reaktor 350 mm.

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui performa tungku pembakaran biomassa.

Penelitian dilakukan dengan massa bahan bakar konstan 700 gram dan laju aliran udara

primer yang bervariasi yaitu 1300 fpm (6,604 m/s), 1600 fpm (8,128 m/s), 1700 fpm (8,636 m/s,

1900 fpm (9,652 m/s), 2200 fpm (11,176 m/s),2350 fpm (11,938 m/s dan 2400 fpm (12,192 m/s).

Hasil pengujian menunjukkan bahwa effisiensi termal tungku pembakaran pada masing-masing

laju aliran udara primer tersebut adalah 12,364 %, 11,402 %, 11,402 %, 11,402 %, 6,123 %,

5,643 %, 4,204 % atau berkisar antara 4,204 % sampai 12,364 %. Dari hasil penelitian ini

dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi laju aliran udara primer, maka effisiensi termal akan

semakin menurun. Waktu operasi tungku pembakaran tertinggi mencapai 17 menit 54 detik pada

kecepatan aliran udara primer 1300 fpm (6,604 m/s).

Kata Kunci : Biomassa, Sekam padi,Tungku pembakaran

I. PENDAHULUAN

Liquefied Petrolium Gas (LPG) merupakan salah satu sumber bahan bakar yang digunakan

untuk kompor di Indonesia. LPG diminati masyarakat karena bahan bakar minyak tanah yang

mulai langka sehingga susah untuk diperoleh. Sebagai bahan bakar pengganti minyak tanah,

LPG memiliki beberapa kelebihan diantaranya cukup mudah untuk digunakan, dapat dikontrol

dan bersih karena api biru yang dipancarkan selama proses pembakaran. Semakin tinggi minat

masyarakat dalam pemakaian LPG menyebabkan harga bahan bakar ini juga mengalami

kenaikan.Beberapa tahun terakhir ini, sistem kompor gasifikasi ini mulai dikembangkan kembali

ketika dunia mulai kesulitan dalam memperoleh bahan bakar minyak dan harganya yang mulai

mengalami kenaikan. Salah satu kompor gasifikasi yang telah dikembangkan di beberapa negara





seperti Amerika Serikat, China, India, Thailand, Srilangka dan negara-negara berkembang di

Asia adalah kompor gasifikasi menggunakan bahan bakar dari kayu (Belonio, A.T, 2005).

Kompor gas (gasifier stove) menghasilkan gas yang mudah terbakar yang dihasilkan

melalui pembakaran bahan bakar dengan jumlah udara terbatas. Kompor gas kayu (wood gas

stove) telah ditemukan dan menjanjikan untuk menggantikan kompor LPG yang konvensional.

Kompor ini sedikit bermasalah pada emisi karbon dioksida selama memasak karena kompor ini

terutama menghasilkan karbon monoksida. Bagaimanapun penebangan hutan akan menjadi

masalah seiring kebutuhan bahan bakar untuk memasak sehingga perlu dicari bahan bakar

biomassa alternatif selain kayu dan dapat digunakan untuk memasak . Indonesia memiliki

limbah pertanian melimpah, sehingga potensi untuk menjadikannya sebagai sumber energi

sangat besar. Sebagai sumber energi, biomassa memiliki keuntungan terutama dari sifat

terbarukannya, dengan kata lain bahan tersebut dapat diproduksi ulang. Selain itu, dari segi

lingkungan, penggunaan biomassa sebagai bahan bakar dapat mendaur ulang karbondioksida,

sehingga emisi CO2 ke atmosfer berjumlah nol secara netto dan sebagai sarana mengatasi

masalah limbah pertanian. Berdasarkan Statistik Energi Indonesia (DESDM, 2004) diketahui

bahwa potensi energi biomassa di Indonesia cukup besar, yaitu mencapai 434,08 GWh.

Tabel 1. Potensi Energi Biomassa di Indonesia (DESDM, 2004)

Wilayah

Energi (GWh)

Limbah Limbah Limbah Limbah Limbah

Padi Jagung Cassava Kayu Kelapa

Jawa 65,652 26,534 16,216 5,053 1,532

Sumatera 36,292 8,103 7,062 41,785 2,243

Kalimantan 13,298 715 1,007 68,649 381

Bali, Nusa

Tenggara 7,486 5,039 2,311 3,309 399

Sulawesi 15,304 7,705 2,086 19,275 1,613

Maluku 323 474 434 7,789 558

Papua 213 59 78 59,721 32

Total Potensial

(GWh) 138,568 48,629 29,194 205,581 6,758

Dari tabel 1 dapat dilihat bahwa limbah pertanian khususnya padi memiliki total

potensial energi sebesar 138,568 GWh sehingga penggunaan limbah padi sebagai sumber energi

biomassa yang cukup menjanjikan. Limbah pertanian yang umumnya berupa padatan, dapat

dimanfaatkan energinya dalam bentuk yang lebih disukai melalui proses gasifikasi. Selain

menghasilkan gas yang mudah dibakar, proses ini juga lebih ramah lingkungan jika

dibandingkan dengan pembakaran langsung. Dari segi biaya, biomassa tersedia secara melimpah

sehingga harganya jauh lebih murah dibanding minyak dan penggunaan listrik PLN melalui

kabel, hal tersebut akan menambah biaya jika ada penggunaan sarana transportasi sebagai

pendukung, terutama di daerah terpencil dalam hal ini daerah pedesaan.




Indonesia merupakan negara agraris sehingga sekam padi dapat diperoleh dalam jumlah

yang besar dari daerah-daerah penghasil beras misalnya di daerah Jawa dan Sumatera. Produksi

padi tahun 2011 diperkirakan sebesar 67,31 juta ton GKG naik 895, 86 ribu ton (1,35 persen)

dibanding tahun 2010 sebesar 66,41 juta ton GKG. Kenaikan produksi padi pada tahun 2011

terjadi karena peningkatan luas panen seluas 14,51 ribu hektar (0,11 persen) dan produktivitas

0.62 kuintal/hektar sekitar 1,24 persen ( http://www.bps.go.id, 2011). Limbah sekam padi dapat

dijumpai di berbagai daerah dan dapat diperoleh dari tempat penggilingan padi dimana sekam

padi sering dibuang bahkan dibakar secara percuma untuk mengurangi tumpukannya. Jika

jumlah sekam padi yang berlimpah ini dapat digunakan sebagai bahan bakar untuk memasak,

tentunya akan mengurangi pengeluaran rumah tangga dan penghematan keuangan negara dalam

jumlah yang besar. Slamet Sulaiman (2007) juga mencantumkan data bahwa Indonesia

merupakan negara penghasil padi paling banyak dari beberapa negara-negara di Asia Tenggara

lainnya seperti ditampilkan pada tabel 2.

Tabel 2. Perbandingan Potensi Sekam Padi di Indonesia dengan

Beberapa Negara di Asia Tenggara

Negara Produksi padi

(1,000 ton)

Produksi sekam padi

(1,000 ton)

Potensi daya yang

dihasilkan(GWh/tahun)

Indonesia 51,000 11,220 7,480

Malaysia 2,000 440 293

Fillipina 11,000 2,420 1,613

Thailand 22,000 4,840 3,227

Vietnam 28,000 6,160 4,107

Total 114,000 25,080 16,720

Sumber : Slamet, S (2007)

Kemampuan tungku pembakaran biomassa sekam padi dipengaruhi oleh beberapa

faktor, salah satunya adalah laju aliran udara primer pada tungku pembakaran sehingga perlu

dilakukan pengujian dan analisa hubungan faktor tersebut dengan performa tungku pembakaran

biomassa sekam padi tersebut. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui performa

tungku pembakaran biomassa berbahan bakar sekam padi pada laju aliran udara primer

bervariasi dengan massa bahan bakar konstan.Beberapa parameter yang menunjukkan performa

tungku pembakaran yaitu laju konsumsi bahan bakar, laju daerah pembakaran, daya keluar,

efisiensi thermal dan efisiensi sistem.

II. LANDASAN TEORI

2.1. Kajian Pustaka

Ramirez dkk (2006) telah mengembangkan metodologi praktis desain fluidized bed gasifier

untuk sekam padi, dalam rangka memberikan nilai tambah energi sampah padat pertanian.

Peralatan gasifier mempunyai ruang reaksi dengan diameter 0,3 mm dan tinggi 3 m. dari

http://www.bps.go.id/




penelitian awal diketahui bahwa tungku ini menghasilkan daya sampai 70 kW.Pemanfaatan

suatu sumber energi biomassa memerlukan suatu proses konversi dari energi primer (yaitu

biomassa) menjadi energi final. Untuk proses termal, rute yang umumnya ditempuh adalah

melalui pembakaran langsung atau melalui gasifikasi. Untuk gasifikasi, terdapat tiga jenis moda

operasional, yaitu aliran-gas ke atas (updraft), aliran-gas ke bawah (downdraft) dan aliran-gas

silang (cross flow). Ditinjau dari aspek moda pengumpanan, proses konversi dapat dibedakan

menjadi dua, yaitu moda batch dan moda kontinu (Klass, D.L, 1998).

Pada tungku pembakaran langsung, kelebihan yang dimiliki adalah sederhana dalam desain

dan kemudahan penyalaan. Adapun kekurangannya adalah terletak pada polusi dan asap yang

ditimbulkannya.Pada tungku gasifikasi, umpan tidak dibakar secara langsung, tetapi diuraikan

terlebih dahulu secara termal dengan oksigen yang terbatas sedemikian rupa sehingga volatil

yang terkandung dalam bahan terlepas dan membentuk syngas (H2 dan CO) serta beberapa

unsur gas lainnya, seperti karbon dioksida dan metana. Syngas yang terbentuk kemudian dibakar

di dalam burner tungku. Pada pembakaran ini, hasil pembakaran lebih bersih dan tidak

menimbulkan asap. Kekurangan dari tungku gasifikasi ini umumnya terletak pada penyalaannya

(Pratoto, A., dkk, 2010). Suvarnakuta (2006) juga telah melakukan pengujian tungku masak

biomassa dengan bahann bakar sekam padi. Dari hasil penelitian disimpulkan bahwa tungku ini

memiliki kualitas yang sama dengan tungku LPG, dengan efisiensi termal mencapai 21,86%.

Reed dkk (1999) melakukan penelitian properties pembakaran dan gasifikasi tatal kayu dengan

tungku turbo stove. Tungku ini dapat beroperasi dengan daya blower sebesar 3 watt dan

menghasilkan 1-3 kW thermal untuk memasak.

2.2. Tipe-Tipe Gasifier

Ada dua tipe utama gasifier yaitu fixed-bed dan fluidized-bed dengan banyak variasi

pada setiap tipe tersebut (Belonio, 2005). Berikut ini adalah tipe-tipe gasifier yaitu :

2.2.1.Tipe Down Draft

2.2.1.1. Tipe Bottom Lit

Gas mengalir ke bawah membawa “asap” pirolisis menuju zona gasifikasi arang panas

dan membakar tar menghasilkan pembakaran yang bersih. Bahan bakar turuun ke daerah

pembakaran. Operasi secara kontinyu dilakukan dengan pemutaran ulang dari atas.




Gambar 1. Gasifier Tipe Down Draft (Bottom Lit)

2.2.1.2. Tipe Top Lit

Bahan bakar dinyalakan dari bagian atas reactor. Bahan bakar diam dan zona pirolisis

pengapian bergerak turun. Pemuatan ulang bahan bakar menyela proses gasifikasi.

Gambar 2. Gasifier Tipe Down Draft (Top Lit)

2.2.1.3. Tipe Cross Draft

Gas mengalir melintasi kolom bahan bakar, tegak lurus arah zona pembakaran. Tipe ini

memungkinkan operasi secara kontinyu, meskipun pada saat bersamaan terbentukk arang.

Dihasilkan banyak asap dalam tipe ini. Namun demikian, hal ini dapat diatasi dengan modifikasi

metode penyalaan bahan bakar dan menyediakan jalan keluar asap selama kompor beroperasi.

2.2.1.4. Tipe Up Draft

Api utama berada pada bagian dasar, gas panas naik, dan bahan bakar turun begitu

tersedia ruang. Dihasilkan asap berlebih selama operasi. Menjadi lebih baik bila dibuat cerobong

untuk menyalurkan kelebihan gas selama operasi.




Gambar 3. Gasifier Tipe Cross Draft dan Up Draft

2.1. Parameter Performa Tungku Pembakaran

Performa kompor gasifikasi sekam padi dapat dilakukan dengan melakukan evaluasi dan

perhitungan terhadap beberapa parameter sebagai berikut :

1. Waktu Mulai (Start-Up Time) yaitu waktu yang dibutuhkan untuk menyalakan sekam padi

dan menghasilkan gas yang mudah terbakar. Waktu mulai dihitung dari mulai potongan

kertas yang terbakar dimasukkan ke dalam reaktor sampai menghasilkan gas yang mudah

terbakar.

2. Waktu Operasi (Operating Time) yaitu waktu operasi adalah waktu yang dihitung sejak

gas yang mudah terbakar dihasilkan sampai tidak diperoleh lagi gas hasil pembakaran

sekam padi.

3. Waktu Operasi Keseluruhan (Total Operating Time) yaitu waktu yang dibutuhkan dari

mulai sekam padi dinyalakan hingga kompor benar-benar tidak beroperasi lagi. Pada

dasarnya waktu operasi keseluruhan merupakan hasil penjumlahan dari waktu mulai dan

waktu operasi.

4. Laju Konsumsi Bahan Bakar (Fuel Consumption Rate) yaitu jumlah sekam padi yang

digunakan dalam mengoperasikan kompor dibagi waktu operasi.

5. Laju Daerah Pembakaran (Combustion Zone Rate) yaitu kecepatan daerah pembakaran

atau waktu yang dibutuhkan daerah pembakaran untuk bergerak ke bawah reaktor.

6. Waktu Mendidih (Boiling Time) yaitu waktu yang dibutuhkan air untuk mendidih

dihitung mulai dari waktu panci diletakkan pada burner hingga air mendidih pada suhu

.

7. Kalor Sensible (Sensible Heat) yaitu kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur

air. Hal ini dihitung sebelum dan sesudah air mendidih.

8. Kalor Laten (Latent Heat) yaitu ukuran yang digunakan untuk menguapkan air.

9. Energi Kalor Masuk (Heat Energy Input) yaitu energi yang didapatkan dalam bahan

bakar.

10. Efisiensi Thermal (Thermal Efficiency) yaitu perbandingan antara energi yang digunakan

dalam mendidihkan dan dalam menguapkan air sampai energi kalor yang terdapat dalam

bahan bakar.




11. Daya Masuk (Power Input) yaitu jumlah energi yang disediakan berdasarkan pada jumlah

bahan bakar yang digunakan.

12. Daya Keluar (Power Output) yaitu jumlah energi yang dilepaskan kompor ketika

memasak.

III. METODOLOGI

3.1. Dimensi Tungku Pembakaran

Ukuran tungku pembakaran biomassa sekam padi yang dibuat dalam penelitian ini dapat dilihat

pada tabel 2. Tabel 2.Ukuran Tungku Pembakaran Biomassa

Spesifikasi Ukuran

Diameter reaktor, mm 148

Tinggi reaktor, mm 350

Ketebalan isolasi, mm 5,1

3.2. Bahan dan Peralatan yang digunakan 1. Tungku pembakaran biomassa

2. Sekam padi sebagai bahan bakar

3. Thermometer untuk mengukur temperatur,

4. Weighing scale mengukur berat bahan bakar sekam padi

5. Volumetric flasks

6. Timer/Stopwatch

3.3. Prosedur Pengujian

Beberapa langkah yang dilakukan untuk menguji performa kompor gasifikasi sekam padi

sebagai berikut:

1. Kompor gasifikasi sekam padi dalam kondisi siap digunakan untuk pengujian performa

kompor gasifikasi.

2. Bahan bakar sekam padi yang akan digunakan tersedia dalam jumlah yang cukup untuk

memenuhi proses pembakaran selama proses pengujian kompor gasifikasi sekam padi.

Bahan bakar sekam padi yang digunakan dalam kondisi kering.

3. Alat uji seperti timbangan, volumetric flask, thermocouple, stop watch, thermometer, dan

sumber arus listrik sudah dalam kondisi siap digunakan.

4. Ukur berat sekam padi yang diisikan kedalam reaktor sampai penuh.

5. Siapkan air yang akan dididihkan pada kompor dan sebelumnya temperatur awal air diukur

6. Sekam padi dalam reaktor dibakar menggunakan sejumlah kertas dan catat start-up time.

7. Nyalakan gas yang dialirkan dari burner dan catat waktu yang dibutuhkan sampai

pembakaran spontan dicapai.

8. Panci yang berisi air diletakkan diatas burner dan catat waktu ketika panci diletakkan diatas

burner.

9. Tunggu air sampai mendidih dan catat waktu yang dibutuhkan sampai air mendidih. Catat

juga waktu dalam selang waktu satu menit sampai titik didih dicapai.




10. Tetap lanjutkan memanaskan air sampai bahan bakar dalam reaktor habis digunakan dan

tidak dihasilkan lagi gas pembakaran. Catat waktu yang dibutuhkan dari mulai penyalaan api

sampai tidak dihasilkan lagi gas pembakaran (operating time). Catat juga berat atau volum

air yang tersisa dalam panci

11. Keluarkan abu sekam padi dari dalam reaktor dan ukur beratnya.

12. Susun hasil pengujian dalam bentuk tabel dan hitung berdasarkan parameter yang berbeda.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hubungan Laju Aliran Udara Primer Terhadap Laju Konsumsi Bahan Bakar

Pengaruh laju aliran udara primer terhadap laju konsumsi bahan bakar terlihat pada

gambar 1.

Gambar 4.

Hubungan Laju Aliran Udara Primer Terhadap Laju Konsumsi Bahan Bakar

Dari gambar 4 tersebut terlihat bahwa terjadi kenaikan laju konsumsi bahan bakar pada setiap

kenaikan laju aliran udara primer. Semakin tinggi laju aliran udara primer, maka laju konsumsi

bahan bakar juga akan semakin naik.Hal tersebut diakibatkan karena semakin tinggi laju aliran

udara primer, ini berarti bahwa udara yang masuk ke dalam ruang bakar semakin banyak.

Semakin banyak udara, maka proses pembakaran menjadi lebih cepat, akibtanya bahan bakar

juga akan cepat terbakar. Jika bahan bakar cepat terbakar, maka bahan bakar akan semakin cepat

habis sehingga konsumsi bahan bakar akan semakin cepat. Laju aliran udara primer sangat

berpengaruh pada konsumsi bahan bakar dan waktu yang dibutuhkan untuk memanaskan fluida,

semakin laju aliran udara yang dihasilkan kipas akan memakan waktu yang lama dalam

konsumsi bahan bakar dan juga waktu yang dibutuhkan untuk memanaskan fluida, dan

sebaliknya semakin besar angin yang dihasilkan fan akan memakan waktu yang relatif singkat

dalam konsumsi bahan bakar, namun belum tentu dapat mencapai suhu yang di inginkan dalam

memanaskan fluida




4.2. Hubungan Laju Aliran Udara Primer Terhadap Laju Daerah Pembakaran

Pengaruh laju aliran udara primer terhadap laju daerah pembakaran dapat dilihat pada gambar 5.

Pada gambar 5 tersebut terlihat bahwa laju daerah pembakaran mengalami kenaikan dengan

naiknya laju aliran udara primer. Semakin tinggi laju aliran udara primer, maka jumlah udara

yang dimasukkan ke dalam ruang bakar akan semakin banyak yang mengakibatkan maka laju

daerah pembakaran juga akan semakin tinggi. Jika laju aliran udara naik, maka proses

pembakaran menjadi lebih cepat. Jika pembakaran terjadi lebih cepat maka laju daerah

pembakaran juga menjadi lebih cepat.

Gambar 5.

Hubungan Laju Aliran Udara Primer Terhadap Laju Daerah Pembakaran

4.3. Hubungan Laju Aliran Udara Primer Terhadap Efisiensi Termal

Pengaruh laju aliran udara primer terhadap efisiensi termal dapat dilihat pada gambar 6. Pada

gambar 6 terlihat bahwa efisiensi thermal mengalami penurunan berbanding terbalik dengan laju

aliran udara dari blower, kalor yang dibutuhkan untuk mengubah air menjadi uap pada proses

pembakaran berbanding terbalik dengan laju aliran udara karena semakin cepat aliran udara yang

dihasilkan maka laju daerah pembakaran akan semakin meningkat, semakin cepat laju daerah

pembakaran maka kompor biomassa akan mengalami penurunan waktu proses pembakaran, jika

waktu yang dibutuhkan untuk proses pembakaran menurun maka kalor yang dihasilkan kompor

biomassa juga akan menurun, pernyataan ini dibuktikan dari volum air yang menguap pada

setiap aliran udara yang diuji pada kompor biomassa berbahan bakar sekam padi semakin

menurun berbanding terbalik dengan laju aliran udara dari blower. Efisiensi thermal pada

pengujian performa kompor biomassa berbahan bakar biomassa sekam padi dengan massa 700

gram pada pengujian pertama diperoleh pada pengujian pertama dengan kecepatan aliran udara

dari blower 1300 fpm (6,604 m/s) sebesar 12,364 %, pengujian kedua dengan kecepatan aliran

udara dari blower 1600 fpm (8,128 m/s) sebesar 11,402 %, pengujian pertama dengan kecepatan

aliran udara dari blower 1700 fpm (8,636 m/s) sebesar 11,402 %, pengujian keempat dengan

kecepatan aliran udara dari blower 1900 fpm (9,652 m/s) sebesar 11,402 %, pengujian kelima

dengan kecepatan aliran udara dari blower 2200 fpm (11,176 m/s) sebesar 6,123 %, pengujian




keenam dengan kecepatan aliran udara dari blower 2350 fpm (11,938 m/s) sebesar 5,643 %,

pengujian ketujuh dengan kecepatan aliran udara dari blower 2400 fpm (12,192 m/s) sebesar

4,204 %. Efisiensi thermal tertinggi sebesar 12, 364 % berada pada laju aliran udara 6,604 m/s.

Gambar 6.

Hubungan Laju Aliran Udara Primer Terhadap Efisiensi Thermal

V. PENUTUP

Berdasarkan pengujian dan pengamatan yang dilakukan pada proses pengujian performa kompor

biomassa berbahan bakar sekam padi maka dapat dibuat kesimpulan sebagai berikut:

1. Sekam padi merupakan bahan bakar biomassa yang sangat baik dengan nilai kalor 3215

Kcal/Kg dan mampu menghasilkan nyala api dengan temperatur mencapai 975oC pada

kompor biomassa yang diuji.

2. Effisiensi termal tungku pembakaran pada masing-masing laju aliran udara primer tersebut

adalah 12,364 %, 11,402 %, 11,402 %, 11,402 %, 6,123 %, 5,643 %, 4,204 % atau berkisar

antara 4,204 % sampai 12,364 %.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Adjar Pratoto, Agus Sutanto, Eldisa H. Praja, & Dicky Armenda, 2010, Rancang Bangun

Tungku Gasifier Untuk Pemanfaatan Tandan Kelapa Sawit Sebagai Sumber Energi,

Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) ke-9, Palembang.

[2] Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, 2011, “Sekam Padi sebagai Sumber

Energi Alternatif dalam Rumah Tangga Petani”, Departemen Pertanian, Jakarta.

[3] Badan Pusat Statistik, 2011, “Laporan Bulanan Data Sosial Ekonomi”, Jakarta.

[4] http://www.bps.go.id.




[5] Bambang, Radi. P, 2011, “Alternative Energy from Biomass”, Agricultural Energy and

Machinery Laboratory, Department of Agricultural Engineering, Faculty of Agricultural

Technology, Gadjah Mada University.

[6] [email protected]

[7] Belonio, A.T., 2005, Rice Husk Gas Stove Handbook, Appropriate Technology Center,

Department of Agricultural Engineering and Environmental Management, College of

Agriculture, Central Philippine University, Iloilo City, Philippines

[8] Highman, Christoper & Maarten Van der Burgt, 2008, “Gasification”, Second Edition,

Elsevier’s Sience & Technology Rights Department, Oxford.

[9] Klass, D.L.,1998, Biomass for Renewable Energy, Fuels and Chemicals, Academic Press,

San Diego, California.

[10] Lorenzini, G dkk, 2010, “Solar Thermal and Biomass Energy”, University of Bologna,

Italy.

[11] Quaak. Peter dkk, 1999, “Energy from Biomass”, The International Bank for

Reconstruction and Development, The World Bank, Washington D.C.

[12] Reed, T.B & A. Das, 1988, “Handbook of Biomass Downdraft Gasifier Engine Systems”,

Solar Energy Research Institute, Cole Boulevard, Golden, Colorado.

[13] Reed, T.B.,Anselmo, E.,and Kircher, K,2000, “Testing and Modelling The Wood-Gas

Turbo Stove”, in Progress in the Thermochemical Bioomass Conversion Conference,

Tyrol, Austria, Sept 17-22, 2000.

[14] Sulaiman, Slamet, 2008, “Energi Sekam Padi”, Jakarta.

[15] Suvarnakuta, Pitaksa, and Suwannakuta, Prapaporn,2006 “Biomass Cookiing Stove for

Sustainable Energy and Environment”The 2nd

Joint International Conference on “

Sustainable Energy and Environment (SEE 2006)”, Bangkok, Thailand, Nov.21-23, 2006.


core.ac.uk fileHendri Nofrianto, Sri Elfina Pengembangan Pembuatan Komposit Lempung/Silika RHA...

Documents

Transcript of core.ac.uk fileHendri Nofrianto, Sri Elfina Pengembangan Pembuatan Komposit Lempung/Silika RHA...