RANCANG BANGUN SISTEM DAUR ULANG MINYAK …spmi.poltekba.ac.id/spmi/fileTA/150309277493_2018.pdf ·...
-
Upload
nguyenxuyen -
Category
Documents
-
view
247 -
download
0
Transcript of RANCANG BANGUN SISTEM DAUR ULANG MINYAK …spmi.poltekba.ac.id/spmi/fileTA/150309277493_2018.pdf ·...
i
RANCANG BANGUN SISTEM DAUR ULANG MINYAK
JELANTAH MENJADI SUMBER ENERGI ALTERNATIF
BERBASIS ARDUINO MEGA 2560
TUGAS AKHIR
NUR SHELA OCTAVIA
NIM:150309277493
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
JURUSAN TEKNIK ELEKTRONIKA
BALIKPAPAN
2018
ii
RANCANG BANGUN SISTEM DAUR ULANG MINYAK
JELANTAH MENJADI SUMBER ENERGI ALTERNATIF
BERBASIS ARDUINO MEGA 2560
TUGAS AKHIR
KARYA TULIS INI DIAJUKAN SEBAGAI SALAH SATU
SYARAT UNTUK MEMPEROLEH GELAR AHLI MADYA
DARI POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
NUR SHELA OCTAVIA
NIM:150309277493
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
JURUSAN TEKNIK ELEKTRONIKA
BALIKPAPAN
2018
iii
iv
v
LEMBAR PERSEMBAHAN
Karya ilmiah ini kupersembahkan kepada
Ayahanda dan Ibunda tercinta
Saudaraku yang kusayangi
M.Yusuf Syafrudi
Nur Hikma Octavia
Nur Hasanah Octavia
Nur Aini Octavia
Kaka Achmad Fadil
Kaka Bayu Setiawan
Sepupu dan keluargaku tercinta
Dosen pembimbing 1 dan 2 (Ibu Andi Sri Irtawaty,S.T.,M. Eng dan Maria
Ulfah.S.T..M.T.) yang membantu dan membimbing saya dalam pembuatan
TugasAkhir ini
Teman dan sahabatku yang aku sayangi
Teman Seperjuangan 3 TE 3 Angkatan 2015
Dan orang-orang yang telah cukup membantu saya selama ini
vi
vii
ABSTRACT
Biodesel from used frying oil or commonly known as jelantah is increasing
rapidly with the prohibition of using jelantah oil for cattle feed mixture, due to its
carcinogenic nature. now biodiesel from cooking oil has been produced
everywhere in European, American and Japanese countries. Biodesel from
Austria's used cooking oil is known as AME (Altfett Methyl Ester), whereas in
Germany besides known as AME it also has the name Frittendiesel or Ecodiesel ,
while in japan with E-oil (Anata, 2002).
The aim of this research is to design a tool for recycling oil system into
biodiesel by applying arduino mega 2560 implementation, and setting up time of
settling of mixture of NaOH / caustic soda, methanol and cooking oil on ideal
arduino coding system (24 hours) using motor DC as a stirrer, selenoid as an
automatic faucet, a useful relay for the switch of each component in use and the
ultrasonic sensor as a measure of the distance between the container and the
input material.
With the design of Waste oil recycling system into biodiesel berbandis
arduino mega 2560 is an idea created by a survey in the field that in addition to
aiming to reduce waste cooking oil in the community also aims to produce
alternative energy sources that can move diesel engines such as diesel engines
(dompeng) and genset which is very useful for the community because of biodiesel
itself can be a substitute for diesel fuel.
(Keywords: Biodiesel, carcinogenic, Mega arduino, DC motor, ultrasonic
sensor)
viii
ABSTRAK
Biodesel dari minyak goreng bekas atau biasa disebut jelantah semakin
pesat dengan dilarangnya pemakaian minyak jelantah untuk campuran pakan
ternak,karena sifatnya yang karsinogenik. sekarang biodesel dari minyak jelantah
telah di produksi di mana-mana di negara Eropa,Amerika dan Jepang.Biodesel
dari minyak jelantah di Austria dikenal dengan nama AME(Altfett Methyl
Ester),sedangkan di Jerman selain dikenal dengan nama AME juga mendapat
nama Frittendiesel atau Ecodiesel,sedangkan di jepang dengan E-oil
(Anata,2002).
Penelitian ini bertujuan untuk perancangan alat sistem daur ulang minyak
jelantah menjadi biodiesel dengan menerapkan implementasi arduino mega
2560,serta menyeting waktu pengendapan campuran NaOH/soda api,methanol
dan minyak jelantah pada sistem pengkodingan arduino sesuai waktu yang ideal
(24 jam).dengan memakai motor DC sebagai pengaduk,selenoid sebagai kran
otomatis,relay yang berguna untuk saklar dari masing –masing komponen yang di
pakai dan sensor ultrasonik sebagai pengukur jarak antara wadah dengan bahan
masukan.
Dengan adanya rancang bangun Sistem daur ulang minyak jelantah
menjadi biodiesel berbassis arduino mega 2560 merupakan sebuah ide yang
tercipta berdasarkan survey di lapangan bahwa selain bertujuan untuk mengurangi
limbah minyak goreng di masyarakat juga bertujuan untuk menghasilkan sumber
energi alternatif yang dapat menggerakan mesin diesel misalnya pada mesin diesel
(dompeng) dan genset yang sangat bermanfaat bagi masyarakat karena dari
biodiesel sendiri dapat menjadi pengganti bahan bakar solar.
(Kata Kunci:Biodiesel, karsinogenik, arduino Mega, motor DC, sensor
ultrasonik)
ix
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, karena
atas rahmat serta hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan
judul “Rancang Bangun Sistem Daur Ulang Minyak Jelantah Menjadi Sumber
Energi Alternatif Berbasis Arduino Mega 2560.
Dengan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besanya
kepada :
1. Allah SWT, karena telah memberikan kelancaran,keberkahan,keselamatan
dan kemudahan selama pembuatan dan penyelesaian Tugas Akhir ini.
2. Bapak Ramli,S.E.,M.M. sebagai Direkur Politeknik Negeri Balikpapan
3. Bapak Drs.Armin, M.T, sebagai Ketua Jurusan Teknik Elektronika
4. Ibu Andi Sri Irtawaty,S.T.,M.T. sebagai Dosen Pembimbing 1 yang telah
membimbing dan memberikan pengarahan selama pengerjaan tugas akhir
ini.
5. Ibu Maria Ulfah S.T.,M.T. selaku Dosen Pembimbing 2 Tugas Akhir.
6. Seluruh staf dan karyawan jurusan Teknik Elektronika Politeknik Negeri
Balikpapan dan rekan-rekan atas diskusi dan konsultasi yang diberikan.
7. Ayahanda ,Bunda dan keluarga tercinta yang telah memerikandukungan
baik materil maupun spritual.
8. Seluruh teman dan keluarga Teknik Elektronika angkatan 2015, Seluruh
rekan dan saudara ukm Himpa yang telah banyak membantu selama
penyusunan tugas akhir ini hingga selesai.
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini bukanlah karya yang sempurna,
dan masih banyak ditemui kekurangan dan kelemahan . Terlepas dari semua
itu,kami menyadari sepenuhnya bahwa masih ada kekurangan baik dari segi
susunan kalima t maupun tata bahasanya.Oleh karena itu, saran dan masukan dari
pembaca yang membangun sangat diharapkan agar kami dapat memperbaiki
makalah ilmiah ini,
Balikpapan, 16 juli 2018
Penulis
x
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL i
LEMBAR PENGESAHAN ii
SURAT PERNYATAAN iii
LEMBAR PERSEMBAHAN iv
SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI v
ABSTRACT vi
ABSTRAK vii
KATA PENGANTAR viii
DAFTAR ISI x
DAFTAR GAMBAR xiii
DAFTAR TABEL xv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Rumusan Masalah 2
1.3 Batasan Masalah 3
1.4 Tujuan Penelitian 3
1.5 Manfaat Penelitian 3
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka 4
2.2 Arduino MEGA 4
2.3 Bahan-Bahan Dasar Olahan 5
2.3.1 Metanol (CH3-OH) 5
2.3.2 Natrium Hidroksida (NaOH) 7
2.3.3 Air 8
2.3.4 Minyak Jelantah 8
2.3.5 Cuka 10
xi
2.4 Alat-alat yang digunakan 12
2.4.1 Elemen Pemanas 12
2.4.2 Motor DC 14
2.4.3 Solenoid Valve 14
2.4.3.1 Solenoid Valve Lurus 14
2.4.3.2 Solenoid Valve Elbow/siku 15
2.4.3.3 Prinsip kerja solenoid valve 16
2.4.4 Relay 16
2.4.5 LCD 16X2 19
2.4.6 Power Supply(adaptor) 21
2.4.7 Sensor Ultrasonik 21
2.4.8 Selang benang ½ 23
2.5 Alat-alat yang digunakan secara manual 23
2.5.1 Wadah dari Bahan Stainless Steel (Panci) 23
2.5.2 Gelas Ukur 24
2.5.3 Wadah/Botol bekas 24
2.5.4 Corong 24
2.5.5 Saringan 25
2.5.6 Termometer 25
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Jenis Penelitian 27
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian 27
3.3 Peralatan dan Bahan yang digunakan 27
3.4 Metode penelitian 28
3.4.1 Blok diagram 29
3.4.1.1 Prosedur Kerja 29
3.4.2 Flowchart/Diagram Alir 31
xii
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Proses Pembuatan Biodiesel secara manual 32
4.2 Proses Uji coba biodiesel secara manual 37
4.3 Perancangan alat 45
4.4 Prinsip kerja alat 47
4.5 Uji coba alat 49
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 51
5.2 Saran 52
DAFTAR PUSTAKA 53
LAMPIRAN 54
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Arduino MEGA 5
Gambar 2.2 Metanol (CH3-OH) 6
Gambar 2.3 Natrium Hidroksida (NaOH) 7
Gambar 2.4 Air 8
Gamabr 2.5 Minyak Jelantah 10
Gambar 2.6 Cuka 10
Gambar 2.7 Cara Membuat Asam Asetat 12
Gambar 2.8 Elemen Pemanas 12
Gambar 2.9 Motor DC 14
Gambar 2.10 Solenoid Valve Lurus 15
Gambar 2.11 Solenoid Valve Elbow/siku 16
Gambar 2.12 Prinsip kerja solenoid valve 16
Gambar 2.13 Simbol Relay 24
Gambar 2.14 Struktur Sederhana Relay 25
Gambar 2.15 Relay 25
Gambar 2.16 Jenis relay 26
Gambar 2.17 Bentuk Fisik LCD 16 x 2 27
Gambar 2.18 Adaptor 29
Gambar 2.19 Sensor Ultrasonik 29
Gambar 2.20 Selang Benang 31
Gambar 2.21 Panci 31
Gambar 2.22 Gelas Ukur 31
Gambar 2.23 Botol bekas 32
Gambar 2.24 Corong 32
Gambar 2.25 Saringan 33
Gambar 2.26 Termometer 34
Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Perancangan Tugas Akhir 36
Gambar 3.2 Diagram blok sistem 37
Gambar 3.3 Flowchart sistem/cara kerja 39
Gambar 4.1 Alat dan bahan Pembuatan Biodiesel secara manual 40
xiv
Gambar 4.2 Proses pengukuran minyak jelantah pada gelas ukur 40
Gambar 4.3 Proses menuangkan minyak 41
Gambar 4.4 Proses pemanasan pada minyak jelantah 42
Gambar 4.5 Proses pencampuran minyak & larutan kimia 42
Gambar 4.6 Proses pengendapan 24 jam 43
Gambar 4.7 Hasil dari pengendapan yang gagal 44
Gambar 4.8 Proses 3 kali pencucian 44
Gambar 4.9 Hasil dari proses pemanasan kembali 45
Gambar 4.10 Pembuktian dari uji coba biodiesel secara menyeluruh 47
Gambar 4.11 Uji coba pada tisu 48
Gambar 4.12 Uji coba pada kertas 48
Gambar 4.13 Uji coba pada kayu kecil 48
Gambar 4.14 Uji coba pada tumpukan kayu kecil 49
Gambar 4.15 Uji coba pada sabuk kelapa 49
Gambar 4.16 Uji coba pada sumbu kompor 50
Gambar 4.17 Uji coba pada ublik 50
Gambar 4.18 Uji coba pada mesin diesel(dompeng) 50
Gambar 4.19 Proses menghidupkan mesin diesel(dompeng) 51
Gambar 4.20 Mesin diesel(dompeng) telah hidup 52
Gambar 4.21 Foto bersama mesin diesel(dompeng) 52
Gambar 4.22 Proses perancangan pada alat 53
Gambar 4.23 Prinsip kerja pada alat 55
Gambar 4.24 Proses uji coba alat 57
xv
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Spesifikasi dari Arduino Mega ................................................12
Tabel 2.2 Sifat fisika dan kimia metanol ..................................................14
Tabel 2.3 Sifat fisika dan kimia NaOH ....................................................15
Tabel 2.4 Spesifikasi LCD ........................................................................27
Tabel 3.1 DaftarAlat .................................................................................35
Tabel 3.2 DaftarBahan ..............................................................................36
Tabel 4.1 Daftar tabel perbandingan uji coba dengan pencucian 3X .......46
Tabel 4.2 Daftar tabel perbandingan uji coba tanpa pencucian 3X ..........46
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan biodiesel dari minyak goreng bekas atau biasa disebut
jelantah semakin pesat dengan dilarangnya pemakaian minyak jelantah untuk
campuran pakan ternak,karena sifatnya yang karsinogenik.sekarang biodesel dari
minyak jelantah telah di produksi di mana-mana di negara Eropa,Amerika dan
Jepang.biodiesel dari minyak jelantah di Austria dikenal dengan nama
AME(Altfett Methyl Ester),sedangkan di Jerman selain dikenal dengan nama
AME juga mendapat nama Frittendiesel atau Ecodiesel,sedangkan di jepang
dengan E-oil (Anata,2002).
Indonesia dikenal dunia memiliki sumber daya alam (SDA) yang
melimpah, terutama minyak bumi dan gas alam. Hal ini yang menjadikan
Indonesia memanfaatkan sumber daya alam tersebut dalam jumlah yang besar
untuk kesejahteraan masyarakatnya. dewasa ini kita kerap kali mendengar tentang
istilah krisis energi, hal ini disebabkan karena semakin bertambahnya industri
yang memerlukan konsumsi bahan bakar minyak yang semakin banyak. Seperti
yang telah kita ketahui bahwa minyak bumi dan gas alam adalah salah
satu unrenewable resource, sehingga semakin lama persediaan minyak bumi dan
gas akan semakin menipis.
Dari permasalahan di atas menjadikan kita harus berpikir bagaimana
caranya untuk mengganti SDA tersebut dengan sumber daya yang lebih murah
dan tepat guna sebagai jawaban dari permasalahan tersebut adalah bioenergi.
Bioenergi sendiri merupakan sumber daya alternatif yang dapat digunakan
berulang-ulang, untuk mengganti sumber daya fosil yang banyak digunakan di
Indonesia saat ini. biodiesel dapat terbuat dari minyak nabati maupun minyak
hewani. Pemanfaatan bahan dari minyak nabati salah satunya adalah limbah
minyak goreng atau minyak jelantah merupakan bahan alternatif yang dapat
digunakan sebagai bahan bakar pengganti bahan bakar solar yang semakin
langkah.
Keuntungan lain dari pemanfaatan minyak goreng bekas ini adalah
meminimalisir pencemaran lingkungan akibat pembuangan minyak goreng bekas
yang dapat dijumpai di setiap rumah-rumah, penjual gorengan dan tempat-tempat
lain pengahasil minyak jelantah. Jika tidak ditangani dan tidak diupayakan
pencegahannya maka akan terjadi tumpukan-tumpukan limbah minyak goreng
bekas. Karena minyak jelantah bersifat karsinogenik yang tidak baik untuk
kesehatan, akan mengakibatkan keracunan dalam tubuh dan berbagai macam
penyakit, misalnya diarhea, pengendapan lemak dalam pembuluh darah, kanker
dan menurunkan nilai cerna lemak sehingga minyak jelantah lebih baik didaur
ulang menjadi sumber energi alternatif berupa biodiesel yang ramah lingkungan.
2
Berdasarkan alasan pada ulasan di atas maka penulis menguapkan judul
Tugas Akhir yaitu Rancang Bangun Sistem Daur Ulang Minyak Jelantah Menjadi
Sumber Energi Alternatif Berbassis Ardunio Mega 2560
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian tersebut maka penulis mendapatkan permasalahan
yang dapat dikaji lebih lanjut, yaitu :
1. Bagaimana proses daur ulang minyak jelantah menjadi biodiesel?
2. Bagaimana merancang sistem daur ulang minyak jelantah berbasis arduino
Mega 2560?.
3. Bagaimana mensinkronkan antara pengaturan waktu proses pengendapan
campuran NaOH,Metanol dan Minyak jelantah dengan berbasis arduino
Mega 2560?
1.3 Batasan Masalah
Pada Penelitian ini dibuat suatu batasan masalah agar pembahasan yang akan
dilakukan tidak menyimpang dari topik pembahasan. Pembatasan masalah
tersebut adalah :
1. Hanya merancang sistem daur ulang minyak goreng bekas/jelantah
menjadi sumber alternatif (Biodiesel).
2. Pengujian sampel hasil olahan daur ulang hanya diujikan pada kertas,tisu
kayu kecil,daun kering,sabuk kelapa,sumbu kompor,ublik dan mesin
diesel (dompeng)
1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir Pembuatan Biodiesel dari Minyak
Jelantah ini adalah sebagai berikut :
1. Mendaur ulang minyak jelantah menjadi biodiesel campuran NaOH dan
Metanol.
2. Merancang sistem daur ulang minyak jelantah menjadi biodiesel dengan
menerapkan implementasi arduino Mega.
3. Menyeting waktu pengendapan campuran NaOH,Metanol dan Minyak
jelantah pada sistem pengcodingan arduino sesuai waktu yang ideal (24
jam)
3
1.5 Manfaat Penulisan
Adapun manfaat yang didapatkan oleh penulis dari Pembuatan Biodiesel dari
Minyak Jelantah ini, yaitu :
1. Meningkatkan wawasan dan ilmu pengetahuan dalam pengolahan limbah
minyak goreng menjadi sumber energi alternatif berupa biodiesel yang
ramah lingkungan.
2. Mengembangkan disiplin ilmu pengetahuan yang telah diperoleh selama
kuliah dalam mengimplementasikan sains terapan dalam bidang
elektronika dan telekomunikasi.
3. Sebagai salah satu syarat untuk kelulusan dari Politeknik Negeri
Balikpapan.
4
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka
Biodiesel merupakan bahan bakar yang terdiri dari campuran mono-alkil
ester dari rantai panjang asam lemak, yang dipakai sebagai alternatif bagi bahan
bakar dari mesin diesel dan terbuat dari sumber terbaharui seperti minyak sayur
atau lemak hewan.
Sebuah proses dari transesterifikasi lipid digunakan untuk mengubah
minyak dasar menjadi ester yang diinginkan dan membuang asam lemak bebas.
Setelah melewati proses ini, tidak seperti minyak sayur langsung, biodiesel
memiliki sifat pembakaran yang mirip dengan diesel (solar) dari minyak bumi,
dan dapat menggantikannya dalam banyak kasus. Namun, biodiesel lebih sering
digunakan sebagai penambah untuk diesel petroleum, meningkatkan bahan bakar
diesel petrol murni ultra rendah belerang yang rendah pelumas.
Biodiesel merupakan kandidat yang paling dekat untuk menggantikan
bahan bakar fosil sebagai sumber energi transportasi utama dunia, karena ia
merupakan bahan bakar terbaharui yang dapat menggantikan diesel petrol di
mesin sekarang ini dan dapat diangkut dan dijual dengan menggunakan
infrastruktur sekarang ini.
Penggunaan dan produksi biodiesel meningkat dengan cepat, terutama di
Eropa, Amerika Serikat, dan Asia, meskipun dalam pasar masih sebagian kecil
saja dari penjualan bahan bakar. Pertumbuhan SPBU membuat semakin
banyaknya penyediaan biodiesel kepada konsumen dan juga pertumbuhan
kendaraan yang menggunakan biodiesel sebagai bahan bakar.
Biodiesel dikenal sebagai bahan bakar yang ramah lingkungan dan
menghasilkan emisi gas buang yang relatif lebih bersih dibandingkan bahan bakar
fosil. Biodiesel tidak beracun, bebas dari belerang, aplikasinya sederhana dan
berbau harum. Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif terbarukan yang
dihasilkan dari minyak nabati seperti minyak sawit, minyak jarak pagar, dan
minyak karet bahkan minyak goreng bekas (minyak jelantah).
Bahan-bahan pembuatan biodiesel adalah:
1. Trigliserida, yaitu komponen utama aneka lemak dan minyak-lemak
2. Asam-asam lemak, yaitu produk samping industri minyak-lemak.
Trigliserida adalah triester dari gliserol dengan asam-asam lemak, yaitu
asam asam karboksilat beratom karbon 6 sampai dengan 30. Trigliserida
merupakan komponen terbesar penyusun minyak nabati. Selain trigliserida,
terdapat juga monogliserida dan digliserida. Struktur molekul dari ketiga macam
gliserid tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.1.
5
Gambar 2.1 Struktur molekul monogliserida,digliserida dan trigliserida
Sumber:https://www.google.co.id/search?q=reaksi+kimia+dari+pencampu
ran+minyak+jelantah+dengan+methanol+dan+NaOH&oq= chrome&ie=UTF-8#
Beberapa peneliti menyatakan bahwa viskositas minyak nabati lebih tinggi
dibandingkan minyak solar, hal tersebut menyebabkan minyak nabati tidak cocok
bila digunakan langsung pada mesin diesel. Untuk itu agar viskositas minyak
nabati sama dengan viskositas minyak solar, maka harus dilakukan pengubahan
minyak nabati menjadi senyawa monoalkil ester melalui proses transesterifikasi.
Reaksi transesterifikasi tidak cocok digunakan untuk minyak yang
mengandung asam lemak bebas tinggi. Bahan baku yang digunakan untuk reaksi
transesterifikasi harus tidak boleh mengandung asam lemak bebas lebih dari 2 % .
Minyak goreng bekas (minyak jelantah) merupakan limbah yang berasal
dari rumah tangga, terutama dari restoran dan industri pangan. Minyak jelantah
mengandung beberapa senyawa yang berbahaya bagi kesehatan manusia yang
dihasilkan selama proses pemanasan (penggorengan) dalam jangka waktu tertentu
antara lain : polimer, aldehid, asam lemak bebas, dan senyawa aromatik. Selama
penggorengan minyak mengalami reaksi degradasi yang disebabkan oleh panas,
air dan udara, sehinnga terjadinya oksidasi, hidrolisis dan polimerisasi.
Gambar 2.2 Reaksi hidrolisis
Sumber:https://www.google.co.id/search?q=reaksi+kimia+dari+pencampu
ran+minyak+jelantah+dengan+methanol+dan+NaOH&oq= chrome&ie=UTF-8#
Asam lemak bebas adalah asam lemak yang terpisahkan dari trigliserida,
digliserida, monogliserida, dan gliserin bebas. Hal ini dapat disebabkan oleh
pemanasan dan terdapatnya air sehingga terjadi proses hidrolisis. Oksidasi juga
dapat meningkatkan kadar asam lemak bebas dalam minyak nabati.
6
Gambar 2.3. Sruktur Molekul
Sumber:https://www.google.co.id/search?q=reaksi+kimia+dari+pencampu
ran+minyak+jelantah+dengan+methanol+dan+NaOH&oq= chrome&ie=UTF-8#
Asam Lemak Bebas Asam lemak bebas dapat dikonversi menjadi ester
melalui proses esterifikasi. Esterifikasi mereaksikan minyak lemak dengan
alkohol. Asam sulfat, asam sulfonat organik atau resin penukar kation asam kuat
merupakan katalis-katalis yang biasa terpilih dalam praktek industrial.
Diharapkan dengan pretreatment ini dapat menurunkan kadar asam lemak
bebas yang terdapat dalam minyak goreng bekas sehingga kualitas biodiesel yang
dihasilkan akan lebih baik.
Untuk mendorong agar reaksi bisa berlangsung ke konversi yang
sempurna pada temperatur rendah (paling tinggi 1200 C), reaktan metanol harus
ditambahkan dalam jumlah yang sangat berlebih dan air produk yang ikut reaksi,
harus disingkirkan dari fasa reaksi, yaitu fasa minyak. Reaksi esterifikasi, yaitu:
Gambar 2.4 Reaksi esterifikasi
Sumber:https://www.google.co.id/search?q=reaksi+kimia+dari+pencampu
ran+minyak+jelantah+dengan+methanol+dan+NaOH&oq= chrome&ie=UTF-8#
Esterifikasi merupakan reaksi antara asam lemak dengan alkohol dengan
bantuan katalis asam utuk menghasilkan ester. Esterifikasi dengan katalis asam
mengkonversi FFA menjadi ester alkil. Tahap esterifikasi biasa diikuti dengan
tahap transesterifikasi. Reaksi esterifikasi pada proses pembuatan biodiesel secara
dua tahap (esterifikasi dan transesetrifikasi) dapat meningkatkan produksi
biodiesel dan mempengaruhi karakteristik biodiesel.
Transesterifikasi merupakan reaksi organik dimana suatu senyawa ester
diubah menjadi senyawa ester lain melalui pertukaran gugus alkohol dari ester
dengan gugus alkil dari senyawa alkohol lain. Pada reaksi transesterifikasi
pereaksi yang digunakan bukan air melainkan alkohol. Metanol lebih umum
digunakan karena harganya yang lebih murah dibandingkan alkohol lain dan
7
reaktifitasnya paling tinggi (sehingga reaksi disebut metanolisis). Namun
penggunaan alkohol lain seperti etanol dapat menghasilkan hasil yang serupa.
Reaksi transesterifikasi adalah reaksi antara trigliserida dengan metanol
yang menghasilkan metil ester dan gliserol. Ester yang dihasilkan dari reaksi
transesterifikasi ini (metal ester) disebut biodiesel. Reaksinya adalah sebagai
berikut:
Gambar 2.5 Reaksi Transesterifikasi
Sumber:https://www.google.co.id/search?q=reaksi+kimia+dari+pencampu
ran+minyak+jelantah+dengan+methanol+dan+NaOH&oq= chrome&ie=UTF-8#
Reaksi ini akan berjalan lebih cepat dengan penambahan katalis. Reaksi
menggunakan katalis basa banyak dipilih dibandingkan katalis asam dan enzim,
karena menghasilkan rendemen metil ester yang tinggi dan waktu yang lebih
cepat.
Transesterifikasi (biasa disebut dengan alkoholisis) adalah tahap konversi
dari trigliserida (minyak nabati) menjadi alkil ester, melalui reaksi dengan
alkohol, dan menghasilkan produk samping yaitu gliserol. Jadi, di sebagian besar
dunia ini, biodiesel praktis identik dengan ester metil asam-asam lemak (Fatty
Acids Metil Ester, (FAME)).
Produk yang diinginkan dari reaksi transesterifikasi adalah ester metil
asam-asam lemak. Terdapat beberapa cara agar kesetimbangan lebih ke arah
produk, yaitu :
a. Menambahkan metanol berlebih ke dalam reaksi;
b. Memisahkan gliserol;
c. Menurunkan temperatur reaksi (transesterifikasi merupakan reaksi
eksoterm).
Alkali katalis (katalis basa) akan mempercepat reaksi transesterifikasi bila
dibandingkan dengan katalis asam. Katalis basa yang paling populer untuk reaksi
transesterifikasi adalah Natrium Hidroksida (NaOH), Kalium Hidroksida (KOH),
Natrium Metoksida (NaOCH3), dan Kalium Metoksida (KOCH3). Reaksi
transesterifikasi akan menghasilkan konversi yang maksimum dengan jumlah
katalis 0,5-1,5% minyak nabati. Jumlah katalis yang efektif untuk reaksi adalah
0,5% minyak nabati untuk natrium metoksida dan 1% minyak nabati untuk
natrium hidroksida.
Biomassa sebagai sumber biofuel
Biomassa adalah material yang berasal dari organisma hidup yang meliputi
tumbuh-tumbuhan, hewan dan produk sampingnya seperti sampah kebun, hasil
8
panen dan sebagainya. Tidak seperti sumber-sumber alamiah lain seperti
petroleum, batubara dan bahan bakar nuklir, biomassa adalah sumber
energi terbarukan yang berbasis pada siklus karbon.Biomassa bisa digunakan
secara langsung maupun tidak langsung sebagai bahan bakar. Briket arang, briket
sekam padi, briket ranting dan daun kering adalah contoh bahan bakar biomassa
yang dapat digunakan secara langsung sebagai bahan bakar pemanas atau sumber
tenaga. Nilai kalor bakar biomassa bervariasi tergantung kepada sumbernya.
Pemakaian biomassa dapat memberi kontribusi yang signifikan kepada
managemen sampah, ketahanan bahan bakar dan perubahan iklim. Di pedesaan,
utamanya di negara-negara berkembang, biomassa dari kayu, daun, sekam padi
dan jerami merupakan bahan bakar utama untuk pemanasan dan memasak.
Catatan dari International Energy Agency menunjukkan bahwa energi biomassa
menyediakan 30% dari suplai energi utama di beberapa berkembang. Dewasa ini
lebih dari 2 juta penduduk dunia masih tergantung kepada bahan bakar biomassa
sebagai sumber energi primer. Pemakaian biomassa secara langsung dapat
menghemat bahan bakar fosil, akan tetapi disisi lain jika dipakai dalam ruang
tanpa ventilasi yang memadai bahan bakar biomassa yang digunakan secara
langsung dapat membahayakan kesehatan. Laporan International Energy
Agency dalam World energy Outlook 2006 menyebutkan bahwa 1.3 juta orang di
seluruh dunia meninggal karena pemakaian biomassa secara langsung. Selain
pennggunaan secara langsung sebagai bahan bakar padat, biomassa dapat diolah
menjadi berbagai jenis biofuel cair dan gas.
Biofuel
Biofuel adalah energi yang terbuat dari materi hidup, biasanya
tanaman. Bioetanol, biodiesel, dan biogas adalah jenis biofuel. Biofuels dianggap
energi terbarukan, mengurangi peran dari bahan bakar fosil, dan telah mendapat
perhatian dalam transisi ke ekonomi rendah karbon.Biofuel merupakan bahan
bakar terbarukan yang cukup menjanjikan. Biofuel dapat secara luas didefinisikan
sebagai padatan, cairan atau gas bakar yang mengandung atau diturunkan dari
biomassa. Definisi yang lebih sempit mendefinisikan biofuel sebagai cairan atau
gas yang berfungsi sebagai bahan bakar transportasi yang berasal dari biomasssa.
Biofuel dipandang sebagai bahan bakar alternatif yang penting karena dapat
mengurangi emisi gas dan meningkatkan ketahanan energi.
Penggunaan minyak nabati (BBN) sebagai bahan biofuel sebenaranya sudah
dimulai pada tahun 1895 saat Dr. Rudolf Christian Karl Diesel mengembangkan
mesin motor yang dijalankan dengan BBN. BBN saat itu adalah minyak yang
didapatkan langsung dari pemerasan biji sumber minyak, yang kemudian disaring
dan dikeringkan. Bahan bakar minyak nabati mentah yang digunakan pada mesin
diesel buatan Dr. Rudolf Christian Karl Diesel tersebut berasal dari minyak sayur.
Namun karena pada saat itu produksi minyak bumi berlimpah dan murah, maka
BBN untuk mesin diesel tersebut secara perlahan-lahan diganti dengan minyak
9
solar dari minyak bumi. Selain itu BBN yang didominasi oleh trigliserida
memiliki viskositas dinamik yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan solar.
Viskositas bahan bakar yang tinggi akan menyulitkan pengaliran bahan bakar ke
ruang bakar sehingga dapat menurunkan kualitas pembakaran dan daya mesin.
Oleh karena itu, untuk penggunaan BBN secara langsung mesin diesel harus
dimodifikasi terlebih dahulu, misalnya dengan penambahan pemanas BBN untuk
menurunkan viskositas. Pemanas dipasang sebelum sistem pompa dan injektor
bahan bakar.
Saat ini biofuel telah digunakan di berbagai negara, industri biofuel tersebar di
Eropa, Amerika dan Asia. India, misalnya mengembangkan biodiesel dari
tanaman jarak pagar (Jatropha). Kebanyakan biofuel dipakai untuk transportasi
otomotif. India mentargetkan penggunaan 5% bioetanol sebagai bahan bakar
transportasi, sementara cina sebagai prodesen utama etanol di Asia mentargetkan
15% bioetanol sebagai bahan bakar transportasinya pada tahun 2010. Biofuel
dapat diproduksi dari sumber-sumber karbon dan dapat diproduksi dengan cepat
dari biomassa. Sebagai Negara agraris Indonesia sangat potensial
mengembangkan industri biofuel nya sendiri. Pertama, bahan baku berupa
tanaman energi tersebar di seluruh wilayah Indonesia dari Sabang sampai
Merauke. Produksi tanaman energi dari tahun ke tahun juga cenderung meningkat
sehingga kita tidak perlu kawatir kekurangan sumber energi nabati ini. Sebagai
contoh luas perkebunan tebu dan ubi kayu dari tahu ketahun meningkat dengan
tajam. Kedua jenis tanaman tersebut merupakan bahan baku pembuatan bioetanol.
Bioetanol
Bioetanol saat ini merupakan biofuel yang paling banyak digunakan. Di USA
pada tahun 2004 produksi etanol (termasuk bioetanol) mencapai 3 sampai dengan
4 billion gallons dan terus meningkat dari tahun ke tahun. Bioetanol adalah bahan
bakar alternatif yang prospektif karena beberapa alasan seperti tidak member
kontribusi pada pemanasan global, dapat dicampur dengan gasoline sampai 10%
(E10) dapat dibuat dari bahan-bahan alami (biomassa) yang dapat diperbaharui
(renewable) seperti ubi kayu, jagung dan buah-buahan. Sebagai pengganti MTBE
(methyl tertiary butyl ether) yang potensial. MTBE adalah aditif bahan bakar (fuel
additive) yang bersifat toksik dan dewasa ini banyak digunakan di beberapa
negara.
Bioetanol pada prinsipnya adalah etanol yang diperoleh melalui proses
fermentasi sehingga dinamakan bioetanol. Bioetanol dihasilkan dari distilasi bir
hasil fermentasi. Bioetanol merupakan bahan bakar nabati yang relatif mudah dan
murah diproduksi sehingga industri rumahan sederhana pun mampu membuatnya.
Biasanya bioetanol dibuat dengan teknik fermentasi biomassa seperti umbi-
umbian, jagung atau tebu dan dilanjutkan dengan destilasi. Bioetanol dapat
digunakan secara langsung maupun tidak langsung sebagai bahan bakar. Untuk
bahan bakar kendaraan bermotor terlebih dahulu bioetanol harus dicampur dengan
10
premium dengan perbandingan tertentu. Hasil pencampuran ini kemudian disebut
dengan Gasohol (Gasoline Alcohol). Gasohol memiliki performa yang lebih baik
daripada premium karena angka oktan etanol lebih tinggi daripada premium.
Selain itu gasohol juga lebih ramah lingkungan daripada premium. Penguapan
bioetanol dari cair ke gas juga tidak secepat bensin. Karena itu pemakaian
bioetanol murni pada kendaraan dapat menimbulkan masalah. Tetapi masalah
dapat diatasi dengan mengubah desain mesin dan reformulasi bahan bakar.
Biodiesel
Biodiesel adalah minyak dari tumbuhan atau hewan yang telah digunakan
sebagai alternatif atau dicampur dengan minyak solar di mobil dan armada
industri dengan mesin diesel. Eksportir terkemuka biodiesel (kedelai ) adalah
Argentina yang pada Desember 2013 mengajukan keluhan ke Pertemuan WTO
Ketiga terhadap Uni Eropa untuk menempatkan pajak impor di biodiesel, tetapi
menanggapi permintaan tempat lain dengan meningkatkan ekspor ke Amerika
Serikat yang menciptakan biodiesel sendiri juga sebanyak 1.1 miliar galon pada
2012. Biodiesel juga telah mendapat dukungan dari pemerintah dan akan
terpengaruh oleh penurunan Renewable Fuel Standard (RTS), persyaratan untuk
diesel ditambahkan pada tahun 2007.
Jelantah atau minyak dari memasak juga dapat dikonversi ke biodiesel dan
lebih berkelanjutan karena produk sampingan dari proses lain. Mesin diesel secara
otomatis dapat menjalankan off campuran dengan 20% atau kurang biodiesel. Di
atas 20% biodisel atau dari minyak nabati dari memasak membutuhkan
penyesuaian. Pusat daur ulang lokal dan regional telah membuat biodiesel lebih
mudah diakses, tetapi ada batas untuk pengolahan skala besar untuk biodiesel dari
minyak goreng dan juga bahan baku dasar karena berpengaruh pada harga pangan.
Gas alam dan bahan bakar alternatif kendaraan murah seperti hibrida dan mobil
listrik juga menggantikan permintaan untuk biodiesel .
Biodiesel atau alkil ester bersifat sama dengan solar, bahkan lebih baik
nilai cetanenya. Riset tentang biodiesel telah dilakukan di seluruh dunia
khususnya di Austria, Jerman, Perancis, dan Amerika Serikat. Bahan baku
utamanya antara lain minyak kedelai, minyak rapeseed, dan minyak bunga
matahari. Di Hawaii biodiesel dibuat dari minyak goreng bekas dan di Nagano,
Jepang bahan baku dari restoran-restoran cepat saji telah dipakai sebagai bahan
baku biodiesel. Saat ini biodiesel telah merebut 5% pangsa pasar ADO
(automotive diesel oil) di Eropa. Pada tahun 2010 Uni-Eropa mentargetkan
pencapaian sampai 12%. Malaysia telah mengembangkan pilot plant biodiesel
berbahan baku minyak sawit dengan kapasitas berkisar 3000 ton/hari yang telah
siap memenuhi kebutuhan solar transportasi. Secara keseluruhan Saat ini di dunia
telah terdapat lebih dari 85 pabrik biodiesel berkapasitas 500 – 120.000 ton/tahun
dan pada 7 tahun terakhir ini 28 negara telah menguji-coba biodiesel sebagai
pengganti BBM, 21 di antaranya kemudian memproduksi. Amerika dan beberapa
11
negara Eropa bahkan telah menetapkan Standar Biodiesel yang kemudian
diadopsi di beberpa Negara berkembang.
Di Indonesia biodiesel biasanya menggunakan bahan baku minyak sawit
mentah (Crude Palm Oil), minyak nyamplung, minyak jarak, minyak
kelapa, palm fatty acid distillate (PFAD) dan minyak ikan. Biodiesel dapat
digunakan pada mesin diesel tanpa modifikasi. Biodiesel dibuat dengan berbagai
metode. Transesterifikasi adalah salah satu teknik pembuatan biodiesel yang
paling popular dewasa ini karena aman, murah dan mudah dilakukan. Biodiesel
bersifat ramah lingkungan karena tidak memberi kontribusi kepada pemanasan
global, mudah didegradasi, mengandung sekitar 10% oksigen alamiah yang
bermanfaat dalam pembakaran dan dapat melumasi mesin. Keuntungan-
keuntungan lain pada penggunaan biodiesel adalah mudah dibuat sekalipun dalam
sekala rumah tangga (home industry) dan menghemat sumber energi yang tidak
terbarukan (bahan bakar fosil) serta dapat mengurang biaya biaya kesehatan
akibat pencemaran udara. Pemanfaatan sumber-sumber nabati seperti minyak
kelapa dan CPO (Crude Palm Oil) baik minyak segar maupun bekas (jelantah)
sebagai bahan baku produksi biodiesel juga merupakan keuntungan karena dapat
membuka peluang usaha bagi petani dan pelaku Usaha Mikro Kecil dan Menegah
(UMKM).
Biogas
Biogas adalah gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi
dari bahan-bahan organik termasuk diantaranya; kotoran manusia dan hewan,
limbah domestik, sampah atau limbah biodegradable dalam kondisi anaerobik.
Kandungan utama dalam biogas adalah metana dan karbon dioksida. Biogas dapat
digunakan sebagai bahan bakar kendaraan maupun untuk menghasilkan listrik.
Metana yang terkandung di dalam biogas, bila terbakar akan relatif lebih bersih
daripada batu bara, dan menghasilkan energi yang lebih besar dengan emisi
karbon dioksida yang lebih sedikit. Pemanfaatan biogas memegang peranan
penting dalam manajemen limbah karena metana merupakan gas rumah kaca yang
lebih berbahaya dalam pemanasan global bila dibandingkan dengan karbon
dioksida. Saat ini, banyak negara maju mulai meningkatkan penggunaan biogas
yang dihasilkan baik dari limbah cair, padat atau yang dihasilkan dari sistem
pengolahan limbah. Komposisi gas di dalam biogas yang dihasilkan bervariasi
tergantung dengan asal proses anaerobik yang terjadi. Rata-rata biogas memiliki
konsentrasi metana sekitar 50%, sedangkan sistem pengolahan limbah modern
dapat menghasilkan biogas dengan kadar metana berkisar dari 55-75%.
Biofuel dalam waktu dekat mungkin tidak dapat menggantikan sepenuhnya
energi fosil, Namun biofuel tetap akan menjadi sumber energi alternatif yang
sangat potensial untuk dikembangkan di Indonesia. Pengembangan biofuel
melalui penggunaan produk samping industri pertanian atau sampah menjadi
energi melalui pembakaran langsung atau dikonversi menjadi biofuel tidak saja
12
menyediakan energi alternatif terbarukan namun juga dapat membuka lapangan
kerja baru.
2.2 Arduino MEGA
Arduino Mega 2560 adalah papan pengembangan mikrokontroller yang
berbasis Arduino dengan menggunakan chip Atmega 2560. Board ini memiliki
pin I/O yang cukup banyak, sejumlah 54 buah digital I/O pin (15 pin diantaranya
adalah PWM), 16 pin analog input, 4 pin UART (serial port hardware). Arduino
Mega 2560 dilengkapi dengan sebuah oscillator 16 Mhz, sebuah port USB, power
jack DC, ICSP header, dan tombol reset. Board ini sudah sangat lengkap, sudah
memiliki segala sesuatu yang dibuthkan untuk sebuah mikrokontroller. Dengan
penggunaan yang cukup sederhana, anda tinggal menghubungkan power dari USB
ke PC anda atau melalui adaptor AC/DC ke jack DC.
Tabel 2.1 spesifikasi dari Arduino Mega
Chip mikrokontroller ATmega2560
Tegangan operasi 5V
Tegangan input (yang direkomendasikan,
via jack DC) /input voltage(recommended
7V - 12V
Tegangan input (limit, via jack DC) / input
voltage (limits)
6V - 20V
Digital I/O pin 54 buah, 6 diantaranya menyediakan
PWM output
Analog Input pin 16 buah
Arus DC per pin I/O 20 mA
Arus DC pin 3.3V 50 mA
Memori Flash/Flash Memory 256 KB, 8 KB telah digunakan untuk
bootloader
SRAM 8 KB
EEPROM 4 KB
Clock speed 16 Mhz
Dimensi 101.5 mm x 53.4 mm
Berat 37 g
Sumber:https://www.google.co.id/search?q=spesifikasi+arduino+mega&oq=spe&
aqs=chrome.0.35i39j69i57j35i39j0l3.4280j0j8&sourceid=chrome&ie=UTF-8
13
Gambar 2.6 Arduino MEGA
Sumber: http://ilearning.me/wp-content/uploads/2014/02/arduino.jpg
2.3 Bahan-Bahan Dasar Olahan
2.3.1 Metanol (CH3-OH)
Metanol disebut juga alkohol kayu atau spiritus kayu karena pada zaman
dahulu dibuat dengan penyulingan kering serbuk kayu (serbuk gergaji).
Sekarmetanol dibuat dari reaksi gas karbon monoksida (CO) dengan gas hidrogen
(H2) dengan katalis campuran ZnO dan Cr2O3 pada temperatur ± 450 °C dan
tekanan 200 atm.
Gambar 2.7 Metanol(CH3-OH)
Sumber: www.budhii.web.id/2015/05/pengertian-metanol-ch3-oh.html
(CO + 2 H2 CH3OH) Metanol merupakan zat cair bening yang mudah
menguap, mudah terbakar, dan mudah larut dalam air. Metanol berbau seperti
alkohol biasa tetapi sangat beracun. Jika menghirup uapnya cukup lama atau
terkena kulit dapat merusak retina mata sehingga mengakibatkan kebutaan dan
jika tertelan dapat mengakibatkan kematian.
Spiritus adalah campuran metanol dan etanol. Agar tidak diminum,
spiritus diberi zat warna biru. Kegunaan metanol yaitu sebagai pelarut, bahan
baku pembuatan aldehid. Di samping itu, metanol dapat juga digunakan sebagai
bahan bakar sehingga dapat dicampur dengan bensin.
Jika dibandingkan dengan bensin, yang biasanya ditambah zat antiketuk
untuk menambah nilai oktan. Salah satu zat antiketuk yang digunakan untuk
menambah nilai oktan bensin adalah TEL (Tetra Ethyl Lead). Lead = Timbal /
Pumblum (Pb) tidak bereaksi dengan oksigen sehingga emisi pembakaran
kendaraan yang menggunakan bensin ber-TEL adalah timbal (Pb), dan efek dari
14
timbal adalah kerusakan permanen pada otak bagi orang yang menghirupnya.
Sehingga sekarang TEL dilarang penggunaannya dan diganti dengan bensin super
TT (Tanpa Timbal). Pada bensin super TT MTBE (Methyl Tertiary Buthyl Ether).
Methanol dapat digunakan sebagai senyawanya sendiri atau direaksikan
dengan minyak seperti triolein (minyak zaitun) menjadi ester (metil oleat) dengan
katalis NaOH dan hasil samping gliserol. Sebagai senyawanya sendiri, metanol
pada suhu 15 oC dapat dicampurkan dengan BBM yang disebut dengan
bioalkohol. Bioalkohol mampu menghasilkan panas yang lebih besar daripada
BBM.
Tabel 2.2 Sifat fisika dan kimia metanol
Sifat Kimia Sifat Fisika
Massa molar : 32,04 g/mol Cairan
Densitas : 0.7918 g/ml
mudah menguap
Titik lebur : -97 oC tidak berwarna
Titik didih : 64,7 oC Beracun
Viskositas : 0,59 mPa Mudah terbakar
Sumber: SNI 06-2568-1992
2.3.2 Natrium Hidroksida (NaOH)/soda api
Natrium hidroksida (NaOH) adalah BASA KUAT, juga dikenal sebagai
soda kaustik atau sodium hidroksida, adalah sejenis basa logam kaustik. Natrium
Hidroksida terbentuk dari oksida basa Natrium Oksida dilarutkan dalam air.
Natrium hidroksida membentuk larutan alkalin yang kuat ketika dilarutkan ke
dalam air. Ia digunakan di berbagai macam bidang industri, kebanyakan
digunakan sebagai basa dalam proses produksi bubur kayu dan kertas, tekstil, air
minum, sabun dan deterjen. Natrium hidroksida adalah basa yang paling umum
digunakan dalam laboratorium kimia.
Gambar 2.8 Caustic Soda Cair (NAOH – 48%)
Sumber: www.perdanamuliajaya.com/katalog/caustic-soda-cair-naoh-48/
15
Natrium hidroksida murni berbentuk putih padat dan tersedia dalam
bentuk pelet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50%. Ia bersifat lembab cair
dan secara spontan menyerap karbon dioksida dari udara bebas. Ia sangat larut
dalam air dan akan melepaskan panas ketika dilarutkan. Ia juga larut dalam etanol
dan metanol, walaupun kelarutan NaOH dalam kedua cairan ini lebih kecil
daripada kelarutan KOH. Ia tidak larut dalam dietil eter dan pelarut non-polar
lainnya. Larutan natrium hidroksida akan meninggalkan noda kuning pada kain
dan kertas.
Tabel 2.3 Sifat fisik7a dan kimia NaOH
Sifat fisika/Sifat kimia NaOH
Sifat rumus molekul NaOH
Massa molar 39,9971 gr/mol (zat padat putih)
Densitas 2,19 g/cm3,padat
Titik lebur 318oC (519 K)
Titik didih 1390oC (1663 K)
Kelarutan dalam air 1119/100 ml (20oC)
Kebasaan (pKb) -2,43
Sumber: SNI 06-2568-1992
2.3.3 Air
Air adalah salah satu unsur penting yang ada di bumi yang sangat
dibutuhkan untuk kehidupan dan semua jenis makhluk hidup. Oleh karena itu air
ini sendiri sering disebut sebagai sumber kehidupan yang dimana ada air maka
disitu pula terdapat kehidupan.
Gambar 2.9 Air
Sumber: https://www.mallardsgroups.com/air
2.3.4 Minyak Jelantah
Minyak jelantah (bahasa Inggris: waste cooking oil) adalah minyak limbah
yang bisa berasal dari jenis-jenis minyak goreng seperti halnya minyak jagung,
minyak sayur, minyak samin dan sebagainya, minyak ini merupakan minyak
bekas pemakaian kebutuhan rumah tangga umumnya. Minyak yang telah dipakai
16
untuk menggoreng menjadi lebih kental, mempunyai asam lemak bebas yang
tinggi dan berwarna kecokelatan. Selama menggoreng makanan, terjadi perubahan
fisiko-kimia, baik pada makanan yang digoreng maupun minyak yang dipakai
sebagai media untuk menggoreng, dapat digunakan kembali untuk keperluaran
kuliner akan tetapi bila ditinjau dari komposisi kimianya, minyak jelantah
mengandung senyawa-senyawa yang bersifat karsinogenik, yang terjadi selama
proses penggorengan. Jadi jelas bahwa pemakaian minyak jelantah yang
berkelanjutan dapat merusak kesehatan manusia, menimbulkan penyakit kanker,
dan akibat selanjutnya dapat mengurangi kecerdasan generasi berikutnya.
Minyak jelantah juga dapat digunakan kembali sebagai minyak goreng yang
bersih tanpa kotoran, dengan cara minyak jelantah tersebut direndam bersama
dengan ampas tebu, maka nantinya warna coklat dan kotoran pada minyak
jelantah akan terserap oleh ampas tebu tersebut, sehingga minyak jelantah tersebut
akan kembali bersih dan dapat dipakai kembali.
Umumnya, minyak goreng digunakan untuk menggoreng dengan suhu
minyak mencapai 200-300 °C. Pada suhu ini, ikatan rangkap pada asam lemak
tidak jenuh rusak, sehingga tinggal asam lemak jenuh saja. Risiko terhadap
meningkatnya kolesterol darah tentu menjadi semakin tinggi. Selain itu, vitamin
yang larut di dalamnya, seperti vitamin A, D, E, dan K ikut rusak. Kerusakan
minyak goreng terjadi atau berlangsung selama proses penggorengan, dan itu
mengakibatkan penurunan nilai gizi terhadap makanan yang digoreng. Minyak
goreng yang rusak akan menyebabkan tekstur, penampilan, cita rasa dan bau yang
kurang enak pada makanan. Dengan pemanasan minyak yang tinggi dan berulang-
ulang, juga dapat terbentuk akrolein, di mana akrolein adalah sejenis aldehida
yang dapat menimbulkan rasa gatal pada tenggorokan, membuat batuk konsumen
dan yang tak kalah bahaya adalah dapat mengakibatkan pertumbuhan kanker
dalam hati dan pembengkakan organ, khususnya hati dan ginjal.
Minyak goreng yang telah dipakai secara berulang-ulang, akan mengalami
beberapa reaksi yang dapat menyebabkan menurunkan mutu minyak. Pada suhu
pemanasan sampai terbentuk akrolein. Minyak yang telah digunakan untuk
menggoreng akan mengalami peruraian molekul-molekul, sehingga titik asapnya
turun. Bila minyak digunakan berulang kali, semakin cepat terbentuk akrolein.
Yang membuat batuk orang yang memakan hasil gorengannya. Jelantah juga
mudah mengalami reaksi oksidasi sehingga jika disimpan cepat berbau tengik.
Bahan dasar minyak goreng bisa bermacam-macam seperti kelapa, sawit, kedelai,
jagung dan lain-lain. Meski beragam secara kimia isi kandungannya sebetulnya
tak jauh beda, yakni terdiri dari beraneka asam lemak jenuh (AL) dan asam lemak
tidak jenuh (ALT). Dalam jumlah kecil kemungkinan terdapat juga lesitin,
cephalin, fosfatida lain, sterol, asam lemak bebas, lilin, pigmen larut lemak, dan
hidrokarbon, termasuk karbohidrat dan protein. Hal yang kemungkinan berbeda
adalah komposisinya.
17
Selain itu, minyak jelantah juga disukai jamur aflatoksin sebagai tempat
berkembang biak. Jamur ini menghasilkan racun aflatoksin yang menyebabkan
berbagai penyakit, terutama hati/liver. Selanjutnya, proses dehidrasi (hilangnya air
dari minyak) akan meningkatkan kekentalan minyak dan pembentukan radikal
bebas (molekul yang mudah bereaksi dengan unsur lain). Proses ini menghasilkan
zat yang bersifat toksik (berefek racun) bagi manusia.
Jadi, penggunaan minyak jelantah secara berulang berbahaya bagi
kesehatan. Proses tersebut dapat membentuk radikal bebas dan senyawa toksik
yang bersifat racun. Pada minyak goreng merah, seperti minyak kelapa sawit,
kandungan karoten pada minyak tersebut menurun setelah penggorengan pertama.
Dan hampir semuanya hilang pada penggorengan keempat. Minyak jelantah
sebaiknya tidak digunakan lagi bila warnanya berubah menjadi gelap, sangat
kental, berbau tengik, dan berbusa.
Untuk itu perlu penanganan yang tepat agar limbah minyak jelantah ini
dapat bermanfaat dan tidak menimbulkan kerugian dari aspek kesehatan manusia
dan lingkungan. Salah satu bentuk pemanfaatan minyak jelantah agar dapat
bermanfaat dari berbagai macam aspek ialah dengan mengubahnya secara proses
kimia menjadi biodiesel. Hal ini dapat dilakukan karena minyak jelantah juga
merupakan minyak nabati, turunan dari CPO (crude palm oil). Biodiesel dari
substrat minyak jelantah merupakan alternatif bahan bakar yang ramah
lingkungan sebagaimana biodiesel dari minyak nabati lainnya. Hasil uji gas buang
menunjukkan keunggulan FAME dibanding solar, terutama penurunan
partikulat/debu sebanyak 65%. Biodiesel dari minyak jelantah ini juga memenuhi
persyaratan SNI untuk Biodiesel.
Gambar 2.10 Minyak Jelantah
Sumber: http://www.banksampahmelatibersih.com/2015/09/cara-aman-
membuang-minyak-goreng-bekas.html
18
2.3.5 Cuka
Asam cuka atau asam astenoat ialah asam organik yang dikenal sebagai
pemberi rasa asam pada makanan atau minuman. Asam cuka mempunyai rumus
kimia C2H4O2, rumus ini sering di tulis CH3CO2H atau CH3COOH atau CH3-
COOH. Asam cuka glasial ialah cairan higroskopis yang tak memiliki warna dan
memiliki titik beku 16,7°C. Dalam asam cuka terkandung 3-9 % volume asam
cuka, karenanya maka asam cuka di jadikan bahan utama dalam cuka selain air.
Asam cuka berasa asam dan memiliki bau yang menyengat. Asam cuka di
produksi sebagai prekusor untuk polivinil asetat dan selulosa asetat, selain itu juga
di produksi untuk cuka konsumsi rumah tangga. Walau asam cuka termasuk asam
lemah akan tetapi asam asetat bisa menyerang kilut dan bersifat korosif.
Gambar 2.11 cuka
Sumber: http://www.masterpendidikan.com/2016/12/pengertian-asam-cuka-dan-
rumus-kimia-asam-cuka.html
Asam ini ialah salah satu asam kerboksilat yang paling sederhana setelah asam
format. Asam cuka jika dilarutkan dalam air akan menjadi sebuah asam lemah, itu
berarti ia hanya terdisosiasi sebagian menjadi ion H+ dan CH3COO–. Asam asetat
merupakan bahan baku industri terpenting dan pereaksi kimia. Asam cuka
digunakan dalam produksi polimer seperti polietilena tereftalat, polivinil asetat
dan selulosa asetat dan dalam bermacam – macam serat dan kain. E260 ialah kode
asam asetat dalam industri makanan yang digunakan sebagai pengatur keasaman.
Dalam kegiatan sehari – hari asam asetat sering di gunakan untuk pelunak air.
Sifat – Sifat Kimia
a.Keasaman Asam Cuka
H atau asam hidrogen pada gugus karboksil (-COOH) dalam asam
karboksilat seperti asam cuka bisa dilepaskan sebagai ion proton atau H+ melalui
proses ionisasi CH3Co2H –> CH3CO-2 + H. Oleh sebeb itu maka asam cuka
mempunyai sifat asam. Asam cuka merupakan asam lemah monoprotik dengan
nilai pKa=4,76. Nilai basa konjugasinya adalah asetat (CH3COO-). Nilai basa
konjugatnya adalah asetat (CH3COO-). Sebuah larutan 1.0 M asam cuka atau
kira-kira sama dengan konsentrasi pada cuka rumah tangga yang memiliki pH
sekitar 2,4 ini menandakan bahwa sekitar 0,4% molekul asam asetat bisa
terdisosiasi.
b.Struktur
19
Asam cuka padat ini menunjukkan bahwa molekul-molekul asam asetat
berpasangan dan membentuk dimer yang dihubungkan oleh ikatan hidrogen.
Dimer juga dapat dideteksi pada uap yang bersuhu 120 °C (248 derajad F). Dimer
juga terjadi pada larutan encer di dalam pelarut yang tidak berikatan dengan
hidrogen, dan terkadang pada cairan asam asetat murni. Dimer akan dirusak
dengan adanya pelarut berikatan hidrogen seperti air. Entalpi disosiasi pada dimer
tersebut diperkirakan 65,0–66,0 kJ/mol, entropi disosiasi sekitar 154–157 J mol-1
K-1. Sifat dimerisasi ini juga dimiliki oleh asam karboksilat sederhana lainnya.
c.Sifat Pelarut
Asam asetat cair merupakan pelarut polar atau protik hidrofilik, ini mirip
atau sama seperti air dan etanol. Asam cuka memiliki konstanta dielektrik yang
sedang yaitu 6,2 sehingga ia mampu melarutkan baik senyawa polar seperi garam
anorganik serta gula maupun senyawa non-polar seperti minyak dan unsur-unsur
seperti sulfur dan iodin. Asam cuka dapat bercampur dengan mudah dengan
pelarut polar atau nonpolar lainnya seperti air, kloroform dan heksana. Dengan
nilai alkana yang lebih tinggi (dimulai dari oktana), asam asetat tidak akan lagi
bercampur dengan sempurna, dan campurannya akan terus menurun berbanding
lurus dengan kenaikan rantai n-alkana. Sifat kelarutan dan kemudahan bercampur
dari asam asetat ini membuat asam cuka digunakan dengan luas dalam industri
kimia, contohnya di gunakan sebagai pelarut dalam produksi dimetil tereftalat.
d.Cara Membuat Asam Asetat
Gambar 2.12 Cara Membuat Asam Asetat
Sumber: http://www.masterpendidikan.com/2016/12/pengertian-asam-
cuka-dan-rumus-kimia-asam-cuka.html
2.4 Alat-alat yang digunakan
2.4.1 Elemen Pemanas
Pemanas listrik banyak dipakai dalam kehidupan sehari-hari,
baik didalam rumah tangga ataupun pada peralatan dan mesin industri.banyak
kita jumpai pada peralatan kita di rumah.seperti Magic com,Setrika,Pemanas air
20
lisrtik dan Solder semua itu memiliki komponen dasar yang sama yaitu
element.bentuk dan type dari Electrical Heating Element ini bermacam macam
disesuaikan dengan fungsi, tempat pemasangan dan media yang akan di
panaskan.oleh karena itu element pemanas listrik memiliki fungsi yang sangat
banyak dalam kehidupan kita.perlu kita tahu bahwa Panas yang dihasilkan
oleh elemen pemanas listrik ini bersumber dari kawat ataupun pita bertahanan
listrik tinggi (Resistance Wire) biasanya bahan yang digunakan adalah niklin
yang dialiri arus listrik pada kedua ujungnya dan dilapisi oleh isolator listrik
yang mampu meneruskan panas dengan baik hingga aman jika digunakan.
Gambar 2.13 Elemen Pemanas listrik bentuk dasar
Sumber : https://www.priceza.co.id/s/harga/elemen-
pemanas?merchant=Shopee+Indonesia
2.4.2 Motor DC
Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah
pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan
medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan
jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Motor arus searah, sebagaimana
namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/direct-unidirectional.
Motor DC memiliki 3 bagian atau komponen utama untuk dapat berputar sebagai
berikut.
Tiga Komponen Utama Motor DC
Motor DC merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah
energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk,
misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor,
mengangkat bahan, dll. Motor listrik digunakan juga di rumah seperti: mixer, bor
listrik, fan angin.
Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak
mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan
mengatur:
• Tegangan dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan
kecepatan
• Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.
Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang
tidak langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan
khusus dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang
21
tetap untuk kisaran kecepatan yang luas. Gambar 3 memperlihatkan sebuah motor
DC yang memiliki tiga komponen utama,yaitu:
1. Kutub medan
Kutub medan digambarkan sebagai interaksi dua kutub magnet akan
menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang
stasioner dan dinamo yang menggerakan bearing pada ruang diantara kutub
medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub
selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub
dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat
satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya
dari luar sebagai penyedia struktur medan.
2. Dinamo
Bila arus masuk menuju dinamo, maka arus ini akan menjadi elektromagnet.
Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk
menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam
medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan
magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah
kutub-kutub utara dan selatan dinamo.
3. Komutator
Komutator terdapat terutama dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk
membalikan arah arus listrik dalam dinamo. Commutator juga membantu dalam
transmisi arus antara dinamo dan sumber daya. Selain itu komutator berfungsi
untuk menyearahkan tegangan yang dihasilkan rotor menjadi tegangan DC.
Gambar 2.14 Motor DC
Sumber:https://www.google.co.id/search?q=motor+DC+adalah&source=lnms&tb
m=isch&sa=X&ved=2ahUKEwii5eef2ovcAhXIb30KHXX3AEsQ_
2.4.3 Solenoid Valve
Solenoid valve merupakan katup yang dikendalikan dengan arus listrik
baik AC maupun DC melalui kumparan / selenoida. Solenoid valve ini merupakan
elemen kontrol yang paling sering digunakan dalam sistem fluida. Seperti pada
sistem pneumatik, sistem hidrolik ataupun pada sistem kontrol mesin yang
22
membutuhkan elemen kontrol otomatis. Contohnya pada sistem pneumatik,
solenoid valve bertugas untuk mengontrol saluran udara yang bertekanan menuju
aktuator pneumatik(cylinder). Atau pada sebuah tandon air yang membutuhkan
solenoid valve sebagai pengatur pengisian air, sehingga tandon tersebut tidak
sampai kosong. Dan berbagai contoh-contoh lainnya yang tidak mungkin saya
jelaskan satu persatu disini.
Banyak sekali jenis-jenis dari solenoid valve, karena solenoid valve ini di
desain sesuai dari kegunaannya. Mulai dari 2 saluran, 3 saluran, 4 saluran dan
sebagainya. Contohnya pada solenoid valve 2 saluran atau yang sering disebut
katup kontrol arah 2/2. Memiliki 2 jenis menurut cara kerjanya, yaitu NC dan NO.
Jadi fungsinya hanya menutup / membuka saluran karena hanya memiliki 1
lubang inlet dan 1 lubang outlet. Atau pada solenoid 3 saluran yang memiliki 1
lubang inlet , 1 lubang outlet ,dan 1 exhaust/pembuangan. Dimana lubang inlet
berfungsi sebagai masuknya fluida, lubang outlet berfungsi sebagai keluarnya
fluida dan exhaust berfungsi sebagai pembuangan fluida/cairan yang terjebak.
Dan selenoid 3 saluran ini biasanya digunakan atau diterapkan pada aktuator
pneumatik( cylinder kerja tunggal).
2.4.3.1 Solenoid Valve Lurus DC 12 V
solenoid Valve Plastik Lurus ukuran 1/2 "x 1/2" Voltase 12Volt AC / DC
Jenis Biasanya Ditutup (NO):
-VALVE tertutup jika tidak ada aliran listrik.
-VALVE terbuka saat ada aliran listrik.
Solenoid Valve Plastik ini memiliki fungsi untuk membuka atau menutup aliran
udara.Masukan yang ada filternya Tekanan 0,02-0,8Mpa (minimum 0,02 Mpa /
0,2 bar) Penggunaan: katup otomatis tandon air (PAM), penyiraman otomatis Dll.
Spesifikasi Solenoid:
- Catu daya: 12VDC
- Arus: 450mA
- Mode operasi: NC (valve terbuka ketika mendapatkan tegangan)
inlet ukuran diameter: sekitar 20mm diameter ukuran lubang: sekitar
10.5mmDipakai dalam sistem kontrol otomatis: udara secara otomatis Solar,
sensor infrared saniter, mandi, tombol saklar, akhir inlet dan port outlet menjadi
180 ° sudut, katakanlah httplurus atau linier.Parameter kinerja TeknisTegangan
DC12V Resistensi Coil 37Ω ± 0,25Ω (20 ℃ pm) Beralih Jenis DC Jenis kontinyu
Tekanan kerja 0,02Mpa-0.8Mpa tekanan Tekanan impor Suhu Medium 1 ℃ -85
℃ Waktu respons pada ≤0.15 detik off ≤0.3s Harus mampu menahan listrik
AC2500V tegangan antara konduktor dan non-konduktor, 1 menit permulaan dan
lengkung fenomena Resistansi isolasi isolasi antara konduktor dan non-konduktor
lebih besar dari 100MΩKarakteristik aliran 0,02Mpa≥3 L / menit 0,1Mpa≥12 L /
menit 0,8Mpa≥35 L / menit
23
Gambar 2.15 Solenoid Valve Lurus
Sumber: https://www.bukalapak.com/p/rumah-tangga/elektronik-1111/elektronik-
lainnya-220/9hatpw-jual-solenoid-valve-plastik-12v-0-5x0-5-inch-type-lurus
2.4.3.2 Solenoid Valve Elbow/siku AC 220 V
Spesifikasi Selenoid:
Jenis: Katup inlet yang biasanya tertutup
Koneksi Port: Inlet G1 / 2 “10- outlet G1 / 2” 10
Temperatur sedang: 0 ~ 100 Derajat C
Tekanan kerja: 0,02 ~ 0.8MPa
Gambar 2.16 Solenoid Valve Elbow/siku
Sumber: https://www.aliexpress.com/item/1-2-inch-port-AC220V-plastic-low-
pressure-water-solenoid-valves/1542953032.html
2.4.3.3 Prinsip kerja solenoid valve
Gambar 2.17 Prinsip kerja solenoid valve
Sumber:http://blog.unnes.ac.id/antosupri/pengertian-dan-prinsip-kerja-solenoid-
valve
24
Solenoid valve akan bekerja bila kumparan/coil mendapatkan tegangan
arus listrik yang sesuai dengan tegangan kerja(kebanyakan tegangan kerja
solenoid valve adalah 100/200VAC dan kebanyakan tegangan kerja pada
tegangan DC adalah 12/24VDC). Dan sebuah pin akan tertarik karena gaya
magnet yang dihasilkan dari kumparan selenoida tersebut. Dan saat pin tersebut
ditarik naik maka fluida akan mengalir dari ruang C menuju ke bagian D dengan
cepat. Sehingga tekanan di ruang C turun dan tekanan fluida yang masuk
mengangkat diafragma. Sehingga katup utama terbuka dan fluida mengalir
langsung dari A ke F. Untuk melihat penggunaan solenoid valve pada sistem
pneumatik.
2.4.4 Relay
Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau switch elektrik
yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu
Elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch).
Komponen elektronika ini menggunakan prinsip elektromagnetik untuk
menggerakan saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat
menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Berikut adalah simbol dari
komponen relay.
Gambar 2.18 Simbol Relay
Sumber: https://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/
Fungsi Relay
Seperti yang telah di jelaskan tadi bahwa relay memiliki fungsi sebagai saklar
elektrik, namun jika di aplikasikan ke dalam rangkaian elektronika, relay memiliki
beberapa fungsi yang cukup unik. Berikut beberapa fungsi saat di aplikasikan ke
dalam sebuah rangkaian elektronika.
1.Mengendalikan sirkuit tegangan tinggi dengan menggunakan bantuan signal
tegangan rendah.menjalankan logic function atau fungsi logika.
2.Memberikan time delay function atau fungsi penundaan waktu.
3.Melindungi motor atau komponen lainnya dari korsleting atau kelebihan
tegangan.
25
Cara Kerja Relay
Setelah mengetahui pengertian serta fungsi dari relay, anda juga harus
mengetahui cara kerja atau prinsip kerja dari relay. Namun sebelumnya anda perlu
mengetahui bahwa pada sebuah relay terdapat 4 bagian penting yaitu
electromagnet (coil), Armature, Switch Contact Point (saklar) dan spring. Untuk
lebih jelasnya silahkan lihat gambar di bawah ini.
Gambar 2.19 Struktur sederhana Relay
Sumber: https://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/
Kontak point relay terdiri dari 2 jenis yaitu:
1.Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada
pada posisi close (tertutup).
2.Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berapa
pada posisi open (terbuka).
Berdasarkan gambar diatas, iron core(besi) yang dililitkan oleh kumparan
coil berfungsi untuk mengendalikan iron core tersebut. Ketika kumparan coil di
berikan arus listrik, maka akan timbul gaya elektromagnet sehingga akan menarik
Armature berpindah posisi yang awalnya NC(tertutup) ke posisi NO(terbuka)
sehingga menjadi saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi NO.
Posisi Armature yang tadinya dalam kondisi CLOSE akan menjadi OPEN atau
terhubung. Armature akan kembali keposisi CLOSE saat tidak dialiri listrik. Coil
yang digunakan untuk menarik Contact Point ke posisi CLOSE umunnya hanyak
membutuhkan arus llistrik yang relatif kecil.
Gambar 2.20 Relay
Sumber: https://www.progressiveautomations.com/lc-201Arti Pole dan Throw
pada Relay
26
Karena Relay merupakan salah satu jenis dari Saklar, maka istilah Pole
dan Throw yang dipakai dalam Saklar juga berlaku pada Relay. Berikut ini adalah
penjelasan singkat mengenai Istilah Pole and Throw :
- Pole : Banyaknya Kontak (Contact) yang dimiliki oleh sebuah relay
- Throw : Banyaknya kondisi yang dimiliki oleh sebuah Kontak (Contact)
Berdasarkan penggolongan jumlah Pole dan Throw-nya sebuah relay, maka
relay dapat digolongkan menjadi :
- Single Pole Single Throw (SPST) : Relay golongan ini memiliki 4
Terminal, 2 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
- Single Pole Double Throw (SPDT) : Relay golongan ini memiliki 5
Terminal, 3 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.
- Double Pole Single Throw (DPST) : Relay golongan ini memiliki 6
Terminal, diantaranya 4 Terminal yang terdiri dari 2 Pasang Terminal
Saklar sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil. Relay DPST dapat
dijadikan 2 Saklar yang dikendalikan oleh 1 Coil.
- Double Pole Double Throw (DPDT) : Relay golongan ini memiliki
Terminal sebanyak 8 Terminal, diantaranya 6 Terminal yang merupakan 2
pasang Relay SPDT yang dikendalikan oleh 1 (single) Coil. Sedangkan 2
Terminal lainnya untuk Coil.
Selain Golongan Relay diatas, terdapat juga Relay-relay yang Pole dan
Throw-nya melebihi dari 2 (dua). Misalnya 3PDT (Triple Pole Double Throw)
ataupun 4PDT (Four Pole Double Throw) dan lain sebagainya.Untuk lebih jelas
mengenai Penggolongan Relay berdasarkan Jumlah Pole dan Throw, silakan lihat
gambar dibawah ini :
Gambar 2.21 jenis relay
Sumber: https://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/
2.4.5 LCD 16X2
LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang
menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan
diberbagai bidang misalnya alal–alat elektronik seperti televisi, kalkulator, atau
pun layar komputer. Pada postingan aplikasi LCD yang dugunakan ialah LCD dot
27
matrik dengan jumlah karakter 2 x 16. LCD sangat berfungsi sebagai penampil
yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat.
Fitur LCD 16 x 2
Adapun fitur yang disajikan dalam LCD ini adalah :
a. Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris.
b. Mempunyai 192 karakter tersimpan.
c. Terdapat karakter generator terprogram.
d. Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit.
e. Dilengkapi dengan back light.
Tabel 2.4 Spesifikasi LCD
Sumber: http://www.leselektronika.com/2012/06/liguid-crystal-display-lcd-16-x-
2.html
Gambar 2.22 Bentuk Fisik LCD 16 x 2
Sumber: http://www.leselektronika.com/2012/06/liguid-crystal-display-lcd-16-x-
2.html
Cara Kerja LCD Secara Umum
Pada aplikasi umumnya RW diberi logika rendah “0”. Bus data terdiri dari
4-bit atau 8-bit. Jika jalur data 4-bit maka yang digunakan ialah DB4 sampai
dengan DB7. Sebagaimana terlihat pada table diskripsi, interface LCD merupakan
sebuah parallel bus, dimana hal ini sangat memudahkan dan sangat cepat dalam
pembacaan dan penulisan data dari atau ke LCD. Kode ASCII yang ditampilkan
sepanjang 8-bit dikirim ke LCD secara 4-bit atau 8 bit pada satu waktu. Jika mode
Spesifikasi Kaki LCD 16 x 2
Pin Deskripsi
1 Ground
2 Vcc
3 Pengatur kontras
4 “RS” Instruction/Register Select
5 “R/W” Read/Write LCD Registers
6 “EN” Enable
7-14 Data I/O Pins
15 Vcc
16 Ground
28
4-bit yang digunakan, maka 2 nibble data dikirim untuk membuat sepenuhnya 8-
bit (pertama dikirim 4-bit MSB lalu 4-bit LSB dengan pulsa clock EN setiap
nibblenya). Jalur kontrol EN digunakan untuk memberitahu LCD bahwa
mikrokontroller mengirimkan data ke LCD. Untuk mengirim data ke LCD
program harus menset EN ke kondisi high “1” dan kemudian menset dua jalur
kontrol lainnya (RS dan R/W) atau juga mengirimkan data ke jalur data bus.
Saat jalur lainnya sudah siap, EN harus diset ke “0” dan tunggu beberapa
saat (tergantung pada datasheet LCD), dan set EN kembali ke high “1”. Ketika
jalur RS berada dalam kondisi low “0”, data yang dikirimkan ke LCD dianggap
sebagai sebuah perintah atau instruksi khusus (seperti bersihkan layar, posisi
kursor dll). Ketika RS dalam kondisi high atau “1”, data yang dikirimkan adalah
data ASCII yang akan ditampilkan dilayar. Misal, untuk menampilkan huruf “A”
pada layar maka RS harus diset ke “1”. Jalur kontrol R/W harus berada dalam
kondisi low (0) saat informasi pada data bus akan dituliskan ke LCD. Apabila
R/W berada dalam kondisi high “1”, maka program akan melakukan query
(pembacaan) data dari LCD. Instruksi pembacaan hanya satu, yaitu Get LCD
status (membaca status LCD), lainnya merupakan instruksi penulisan. Jadi hampir
setiap aplikasi yang menggunakan LCD, R/W selalu diset ke “0”. Jalur data dapat
terdiri 4 atau 8 jalur (tergantung mode yang dipilih pengguna), DB0, DB1, DB2,
DB3, DB4, DB5, DB6 dan DB7. Mengirim data secara parallel baik 4-bit atau 8-
bit merupakan 2 mode operasi primer. Untuk membuat sebuah aplikasi interface
LCD, menentukan mode operasi merupakan hal yang paling penting.
Mode 8-bit sangat baik digunakan ketika kecepatan menjadi keutamaan
dalam sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin I/O (3 pin untuk
kontrol, 8 pin untuk data). Sedangkan mode 4 bit minimal hanya membutuhkan 7-
bit (3 pin untuk kontrol, 4 pin untuk data). Bit RS digunakan untuk memilih
apakah data atau instruksi yang akan ditransfer antara mikrokontroller dan LCD.
Jika bit ini di set (RS = 1), maka byte pada posisi kursor LCD saat itu dapat
dibaca atau ditulis. Jika bit ini di reset (RS = 0), merupakan instruksi yang dikirim
ke LCD atau status eksekusi dari instruksi terakhir yang dibaca.
2.4.6 Power Supply(adaptor)
Adaptor adalah sebuah perangkat berupa rangkaian elektronika untuk
mengubah tegangan listrik yang besar menjadi tegangan listrik lebih kecil, atau
rangkaian untuk mengubah arus bolak-balik (arus AC) menjadi arus searah (arus
DC)
Adaptor yang kita kenal kebanyakan yaitu mengubah dari listrik PLN 220
Volt (arus AC) menjadi tegangan listrik lebih kecil (arus DC) yaitu
menjadi 5 volt DC, 12 volt DC, 19 volt DC, 24 volt DC dan sebagainya
tergantung keperluan perangkat apa yang digunakan.
29
Ada juga adaptor yang mengubah dari listrik PLN 220 Volt AC menjadi
tegangan listrik lebih kecil namun arusnya tetap AC, misalnya menjadi 9
volt AC , atau 24 Volt AC
Adaptor disebut juga charger
Gambar 2.23 Adaptor
Sumber: http://www.sfe-electronics.com/adaptor/3312-adaptor-12v-1a.html
2.4.7 Sensor Ultrasonik
Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah
besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya. Cara kerja sensor ini
didasarkan pada prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat
dipakai untuk menafsirkan eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi
tertentu. Disebut sebagai sensor ultrasonik karena sensor ini menggunakan
gelombang ultrasonik (bunyi ultrasonik).
Gambar 2.24 Sensor Ultrasonik
Sumber: http://kelas-fisika.com/2017/03/28/sensor-ultrasonik-hc-sr04/
Gelombang ultrasonik adalah gelombang bunyi yang mempunyai
frekuensi sangat tinggi yaitu 20.000 Hz. Bunyi ultrasonik tidak dapat di dengar
oleh telinga manusia. Bunyi ultrasonik dapat didengar oleh anjing, kucing,
kelelawar, dan lumba-lumba. Bunyi ultrasonik nisa merambat melalui zat padat,
cair dan gas. Reflektivitas bunyi ultrasonik di permukaan zat padat hampir sama
dengan reflektivitas bunyi ultrasonik di permukaan zat cair. Akan tetapi,
gelombang bunyi ultrasonik akan diserap oleh tekstil dan busa.
Secara detail, cara kerja sensor ultrasonik adalah sebagai berikut:
Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik dengan frekuensi tertentu dan
dengan durasi waktu tertentu. Sinyal tersebut berfrekuensi diatas 20kHz. Untuk
30
mengukur jarak benda (sensor jarak), frekuensi yang umum digunakan adalah
40kHz.
Sinyal yang dipancarkan akan merambat sebagai gelombang bunyi dengan
kecepatan sekitar 340 m/s. Ketika menumbuk suatu benda, maka sinyal
tersebut akan dipantulkan oleh benda tersebut.
Setelah gelombang pantulan sampai di alat penerima, maka sinyal tersebut
akan diproses untuk menghitung jarak benda tersebut. Jarak benda dihitung
berdasarkan rumus : S = 340.t/2 dimana S merupakan jarak antara sensor
ultrasonik dengan benda (bidang pantul), dan t adalah selisih antara waktu
pemancaran gelombang oleh transmitter dan waktu ketika gelombang pantul
diterima receiver.
Aplikasi Sensor Ultrasonik
Dalam bidang kesehatan, gelombang ultrasonik bisa digunakan untuk
melihat organ-organ dalam tubuh manusia seperti untuk mendeteksi tumor, liver,
otak dan menghancurkan batu ginjal. Gelombang ultrasonik juga dimanfaatkan
pada alat USG (ultrasonografi) yang biasa digunakan oleh dokter kandungan.
Dalam bidang industri, gelombang ultrasonik digunakan untuk mendeteksi
keretakan pada logam, meratakan campuran besi dan timah, meratakan campuran
susu agar homogen, mensterilkan makanan yang diawetkan dalam kaleng, dan
membersihkan benda benda yang sangat halus. Gelombang ultrasonik juga bisa
digunakan untuk mendeteksi keberadaan mineral maupun minyak bumi yang
tersimpan di dalam perut bumi.
Dalam bidang pertahanan, gelombang ultrasonik digunakan sebagai radar
atau navigasi, di darat maupun di dalam air. Gelombang ultrasonik digunakan
oleh kapal pemburu untuk mengetahui keberadaan kapal selam, dipasang pada
kapal selam untuk mengetahui keberadaan kapal yang berada di atas permukaan
air, mengukur kedalaman palung laut, mendeteksi ranjau, dan menentukan puosisi
sekelompok ikan.
2.4.8 Selang benang ½
Selang air adalah tabung hampa yang fleksibel dan elastis yang dirancang
untuk membawa cairan dari satu lokasi ke lokasi lain.selang juga kadang – kadang
disebut pipa.bentuk selang biasanya silinder,terdapat berbagai ukuran dan bahan
selang seperti dari PVC dan HDPE.selang/pipa air kebanyakan terbuat dari karet
sintesis yang membawa air bersih dari satu tempat ke tempat lain.gambar pada
selang di bawah Pantas Untuk: Pertanian, Penanganan Material, Sistem
Semburan, Saluran Pabrik Mesin, Pekerjaan Konstruksi Umum, Aplikasi
Industri dan Penggunaan Umum yang Membutuhkan Kinerja Tekanan
Tinggi
31
Gambar 2.25 Selang benang
Sumber: http://www.radjaselang.com/
2.5 Alat-alat yang digunakan secara manual
2.5.1 Wadah dari Bahan Stainless Steel (Panci)
Panci adalah alat masak yang terbuat dari logam (stainles
steel,alumunium,baja, dll) dan berbentuk silinder atau mengecil pada bagian
bawahnya. Panci bisa memiliki gagang tunggal atau dua "telinga" pada kedua
sisinya dan biasanya digunakan untuk memasak air, sayur berkuah, dll. Ukuran
panci biasanya dinyatakan dengan volumenya (biasanya antara 1-8 liter).
Gambar 2.26 Panci
Sumber: https://id.wikipedia.org/wiki/Panci
2.5.2 Gelas Ukur
Gelas ukur adalah peralatan laboratorium umum yang digunakan untuk
mengukur volume cairan. Alat ini memiliki bentuk silinder dan setiap garis
penanda pada gelas ukur mewakili jumlah cairan yang telah terukur.
Gambar 2.27 Gelas Ukur
Sumber: https://www.jualo.com/rumah-tangga-dapur/iklan-owl-gelas-takar-gelas-
ukur-1-liter-free-buble-wrap
32
2.5.3 Wadah/Botol bekas
Botol adalah tempat penyimpanan dengan bagian leher yang lebih sempit
daripada badan dan "mulut"-nya.botol umumnya terbuat dari gelas,plastik
atau aluminium, dan digunakan untuk menyimpan cairan
seperti air,susu,minuman ringan,bir,anggur,obat,sabun cair,tinta,dll.botol dari
plastik biasanya dibuat secara ekstrusi.alat yang digunakan untuk menutup mulut
botol disebut tutup botol (eksternal) atau sumbat (internal).
Gambar 2.28 Botol bekas
Sumber: http://nasional.republika.co.id/berita/nasional/daerah/15/06/26/nqk7jj-
lampu-hias-berbahan-botol-bekas-diminati
2.5.4 Corong
Corong adalah alat yang digunakan untuk menolong pada saat memasukan
cairan ke dalam suatu wadah dengan mulut sempit,seperti :botol,labu ukur,buret
dan sebagainya.corong biasanya terbuat dari plastik atau gelas.selain itu corong
juga memiliki ukuran dari terkecil hingga terbesar sehingga praktikan dengan
mudah dapat menggunakan corong untuk memasukan cairan ke dalam wadah
yang digunakan untuk praktek.
Cara menggunakan corong sangatlah mudah hanya dengan mengambil
corong sesuai ukuran wadah yang digunakan agar air tidak melimpah.kemudian
tuangkan larutan dengan hati-hati kemudian angkat corong perlahan.kurang hati-
hati dalam menggunakan corong akan mengakibatkan corong pecah atau retak
yang dapat menyebabkan larutan melimpah sehingga corong harus diganti.
Gambar 2.29 Corong
Sumber: http://romansakimia.blogspot.com/2012/02/funnel-corong.html
2.5.5 Saringan
Ayakan atau saringan adalah alat yang digunakan untuk memisahkan
bagian yang tidak diinginkan berdasarkan ukurannya, dari dalam bahan
curahdan bubuk yang memiliki ukuran partikel kecil dan bahan adonan atau
campuran dari cairannya.Alat ini digunakan secara luas di dunia ilmu pengetahuan
dan teknologi (di dalam laboratorium pangan, laboratorium bahan
33
bangunan, laboratorium tanah, di lapangan pengujian tanah, dan sebagainya) dan
di dunia kuliner. Selain untuk memisahkan bahan berbentuk bubuk atau curah,
saringan juga digunakan untuk memisahkan bahan adonan atau campuran dari
cairannya, misal ketika membuat santan secara tradisional. Ayakan dapat terbuat
dari logam, polimer, serat tanaman (benang katun, yute, dan sebagainya),
dan kayu.
Ayakan kayu banyak dibuat sebelum Revolusi Industri dan kini masih
dibuat oleh masyarakat tradisional. Pada ayakan yang terbuat dari kayu, umumnya
berupa bilah-bilah kayu yang dianyam.Ayakan kayu juga digunakan di berbagai
percobaan dan eksperimen ilmiah ketika ayakan logam dan polimer tidak bisa
digunakan terhadap bahan yang diayak karena mampu mengkontaminasi bahan.
Pengayakan dilakukan dengan menaruh bahan curah di atas ayakan sambil
menggoyang-goyangkan ayakan. Partikel yang berukuran lebih kecil dari
nomor mesh akan jatuh, sedangkan yang berukuran lebih besar akan tetap berada
di atas ayakan. Tergantung tujuannya, partikel yang berukuran besar dapat digerus
kembali agar lebih kecil atau dibuang karena tidak dibutuhkan.
Gambar 2.30 Saringan
Sumber: http://www.elevenia.co.id/prd-saringan-minyak-diameter-14-cm-
22002554
2.5.6 Termometer
TERMOMETER adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu
(temperatur), ataupun perubahan suhu. Istilah termometer berasal dari bahasa
latin thermo yang berarti panas dan meter yang berarti untuk mengukur. Prinsip
kerja termometer ada bermacam-macam, yang paling umum digunakan adalah
termometer air raksa.
Secara kualitatif, kita dapat mengetahui bahwa suhu adalah sensasi dingin
atau hangatnya sebuah benda yang dirasakan ketika menyentuhnya. Secara
kuantitatif, kita dapat mengetahuinya dengan menggunakan termometer. Suhu
dapat diukur dengan menggunakan termometer yang berisi air raksa atau alkohol.
Kata termometer ini diambil dari dua kata yaitu thermo yang artinya panas dan
meter yang artinya mengukur (to measure).
Pada awal penemuannya, alat ini terdiri dari pipa kapiler yang
menggunakan material kaca dengan kandungan Merkuri di ujung bawah. Untuk
tujuan pengukuran, pipa ini dibuat sedemikian rupa sehingga hampa udara. Jika
temperatur meningkat, Merkuri akan mengembang naik ke arah atas pipa dan
memberikan petunjuk tentang suhu di sekitar alat ukur sesuai dengan skala yang
34
telah ditentukan. Skala suhu yang paling banyak dipakai di seluruh dunia adalah
Skala Celcius dengan nilai 0 untuk titik beku dan poin 100 untuk titik didih.
Gambar 2.31 Termometer
Sumber: http://malahayati.ac.id/?p=18531
35
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Jenis Penelitian
Jenis penelitian adalah perancangan, pembuatan dan implementasi sistem
daur ulang minyak jelantah atau minyak goreng bekas menjadi Biodiesel
berbassis mikrikontroller arduino.perancangan memanfaatkan kembali minyak
jelantah atau minyak goreng bekas untuk bahan utamanya di karenakan semakin
majunya tekhnologi dan kurangnya pengetahuan masyarakat tentang bahan bakar
dari Biodiesel dengan menggunakan mikrokontroler Arduino.
3.2 Waktu dan Tempat
Tempat penelitian dilaksanakandi Politeknik Negeri Balikpapan, jalan
soekarno – hattta km 8 Balikpapan – Kalimantan Timur dan di jalan soekarno –
hatta km 26 Samboja – Kalimantan Timur.peraancangan tugas akhir mulai april
2018 sampai juli 2018.
3.3 Peralatan dan bahan yang digunakan RAB (Rencana Anggaran Biaya)
Tabel 3.1 Daftar Alat
NO Nama Alat Spesifikasi Jumlah Harga
1 Elemen Pemanas Heating 2 buah Rp 35.000
2 Wadah dari Stainless
Steel
- 1 buah Rp 1.200.000
3 Gelas ukur 1000 ml 1 buah Rp 7.000
4 Wadah/botol bekas Plastik 9 buah -
5 Corong - 1 buah Rp 10.000
6 Saringan - 1 buah Rp 5.000
7 Termometer Raksa 100⁰C 1 buah Rp 50.000
8 Batang pengaduk 30 cm 1 buah Rp 5.000
9 Motor DC 300 rpm - 1 buah Rp 120.000
10 Selenoid Valve Lurus
DC 12 V - 2 buah Rp 97.595
11 Selenoid Valve Elbow
AC 220 V - 5 buah Rp 69.000
12 LCD 16X2 Rp 35.000
13 Arduino Mega Arduino Mega 2560 1 buah Rp 250.000
14 12 C Serial Interface - Rp 13.000
15 Relay 8 buah Rp 120.000
16 Selang ½ - Rp 9.000
17 Sensor ultrasonik - 1 buah RP 20.000
18 Pc/Laptop toshiba 64-bit operating
system,AMD E1-601APU
1,35 GHz
1 buah -
Jumlah Rp 2.075.595
36
Tabel 3.2 Daftar Bahan
NO Nama Alat Spesifikasi Jumlah Harga
1 Metanol (CH3-OH) 100 ml 5 liter Rp 267.500
2 Natrium Hidroksida (NaOH) 2.5 gr 5,5 KG Rp 348.916
3 Air - 5 liter -
4 Minyak Jelantah 500 ml 5 liter Rp 25.000
Jumlah Rp 641.416
3.4 Metode penelitian
Pada metodeologi tugas akhir ini menjelaskan tentang bagaimana cara kerja
pengerjaan tugas akhir yang akan dijelaskan dengan diagram alir tugas
akhir.Diagram alir tugas akhir ini di sesuaikan dengan tahapan - tahapan yang
dilakukan selama pengerjaan tugas akhir.di dalam metodologi penelitian ini juga
memuat blok diagram dan diagram alir.
Tdk
YA
Ya
Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Perancangan Tugas Akhir
3.4.1 Blok diagram
Diagram blok penelitian pembuatan biodiesel berfungsi untuk mengetahui bahan
Mulai
Pengujian alat
berhasil?
Selesai
Membuat Skema Rangkaian
Penulisan Laporan Tugas akhir
Studi pustaka
Persiapan Software dan
Hardware
37
– bahan yang akan digunakan dalam proses pemanasan. diagram blok juga dapat
berfungsi sebagai gambaran alur kinerja dari suatu sistem secara sederhana.Hal ini
dapat membantu suatu perencanaan sistem karena proses perancangan dapat
dengan mudah membaca alur dari sistem yang digunakan.
Diagram blok yang digunakan dalam pembuatan Biodiesel dari minyak
jelantah/minyak goreng bekas dapat dilihat pada gambar di bawah ini.Blok
diagram pembuatan biodiesel disajikan pada skema berikut:
Gambar 3.2 Diagram blok sistem
Berdasarkan diagram skematik pada 3.2 ini secara umum pembuatan alat
ini yaitu untuk mendaur ulang minyak jelantah menjadi biodiesel agar menjadi
sumber energi alternatif bahan bakar pengganti solar yang bermanfaat bagi
masyarakat umum.
3.4.1.1 Prosedur Kerja
Pembuatan Biodiesel dari Minyak Jelantah
1. Mengukur volume minyak jelantah yang telah disaring terlebih dahulu untuk
memisahkan minyak dengan kotoran dengan memakai gelas ukur sebanyak
500ml yang akan dimasukan kedalam wadah dari bahan alumunium.
2. Mengukur volume metanol dengan memakai gelas ukur sebanyak 100 ml
3. Menimbang NaOH sebanyak 1,8 gram
4. Melarutan NaOH dalam metanol sampai homogen/menyatu hngga menjadi
(Larutan 1)
5. Mencampurkan minyak jelantah setelah di panaskan terlebih dahulu selama 5
menit dengan suhu (50 – 80 ) dengan larutan 1 sedikit demi sedikit.
6. Memanaskan campuran sampai suhu (50 – 80 ) selama 5 menit sambil diaduk
hingga merata minyak dan (larutan 1)
penyaringan
NaOH+CH3OH
pemisahan
pencucian
penyaringan
Transesterifikasi
Biodiesel
Gliserin Minyak jelantah
38
7. Mendinginkan campuran di dalam wadah botol sampai campuran tersebut
terlihat terpisah antara biodisel dengan gliserolnya.
8. Memasukkan campuran ke dalam wadah corong pisah dan di diamkan/di
endapkan di dalam wadah/botol bekas kurang lebih 24 jam (waktu yang ideal)
agar hasil bisa maksimal.
9. Memisahkan antara biodisel dengan gliserolnya menggunakan corong pisah.
10. Mencuci biodisel dengan air seperlunya.
11. Memanaskan kembali biodiesel selama 5 – 10 menit lebih kurang dengan
suhu 100 .
12. Melakukan penyaringan lagi dengan saringan atau kain untuk lebih mudah
memisahkan biosiesel murni.
13. Mengukur volume biodisel yang dihasilkan.
Pengaturan suhu sangatlah penting karena mempengaruhi dalam
pembuatan biodiesel. Suhu yang terlalu tinggi akan lebih cenderung menghasilkan
lebih banyak sabun dan gliserol akibatnya tidak ada biodiesel yang di hasilkan.
Biodiesel yang dihasilkan berwarna kuning jernih.
39
Inisialisasi Input:
Warna minyak goreng
Mengidentifikasi warna minyak
goreng coklat kehitaman
Mendaur Ulang Minyak Jelantah
menjadi biodisel
Penambahan methanol dan NaOH
pada minyak jelantah
Pemanasan 800C dan pengadukan 5
menit
Mulai
3.4.2 Flowchart/Diagram Alir
TDK
YA
Gambar 3.3 Flowchart Sistem
Pengendapan
Apakah
pengendapan
berlangsung 24
jam?
Pengendapan
12 jam
Penyaringan
(memisahkan biodiesel
dari gliserol
Pencucian biodisel
untuk x= 1 kali sampai x = 3
kali
Tampilan warna
biodisel
Selesai
xn = x - 1
40
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam menganalisa rancangan Rancang Bangun Sistem Daur Ulang
MinyakJelantah Menjadi Sumber Energi Alternatif Berbasis Arduino Mega
dilakukan dengan menguji dari rangkaian yang telah dibuat untuk mendapatkan
hasil apakah alat yang telah dirancang sesuai dengan yang diharapkan.proses
pengujian alat dilakukan untuk memastikan bahwa alat yang telah dibuat dapat
digunakan dan berfungsi dengan baik.
4.1 Proses Pembuatan Biodiesel secara manual
Gambar 4.1 Alat dan bahan Pembuatan Biodiesel secara manual
gambar diatas dapat dilihat bahwa proses Pembuatan Biodiesel secara
manual serta alat dan bahan yang digunakan adalah sebagai berikut: minyak
jelantah,methanol,NaOH/Soda api,air,termometer air raksa,cuka,wadah dari
bahanalumunium (panci)/stainlesss steel,gelas ukur,botol bekas,corong,saringan,
kompor,timbangan digital dengan satuan(gram) dan pengaduk dari kayu.
Gambar 4.2 Proses pengukuran minyak jelantah pada gelas ukur
41
Setelah penulis siapkan alat dan bahan yang digunakan dalam Pembuatan
Biodiesel secara manual,saya lanjutkan dengan proses berikutnya yaitu mengukur
minyak jelantah sebanyak 500 ml kedalam gelas ukur dan jangan lupa di saring
agar kotoran dari pemakaian minyak jelantah sebelumnya tidak ikut dalam gelas
ukur tadi dan minyak terlihat bersih .untuk minyak jelantah sendiri takaran atau
ukuran terserah saja mau pakai yang berapa ml,bisa 500,1000,1500 dan
seterusnya tergantung pemakaian tap harus sesuai dengan ukuran bahan kimia
yang dipakai tidak boleh berlebihan di karenakan takut mubazzir pada minyak dan
bahan kimia.
Gambar 4.3 Proses menuangkan minyak kedalam panci & mengukur bahan kimia
Lalu masukan minyak jelantah yang telah diukur tadi ke dalam panci
(alumunium) dengan secara perlahan - lahan sampai habis.setelah itu di lanjutkan
dengan pengukuran bahan kimia methanol dan NaOH/soda api , ukuran masing –
masing harus sesuai dengan minyyak jelantah yang dibutuhkan/di pakai jika saya
pakai minyak jelantah sebanyak 500 ml maka methanolnya 100 ml dan
NaOH/soda api sebanyak 1,8 gram saja. karena disini saya pakai NaOH/soda api
yang berbentuk padat/kristal jadi saya harus melarutkan terlebih dahulu bahan
kimia methanol dan NaOH/soda api tadi agar bisa menjadi larutan dan bercampur
untuk mempermudah ketika proses pemanasan.
42
Gambar 4.4 Proses pemanasan pada minyak jelantah
Panaskan minyak yang telah di masukan kedalam panci tadi dengan
menggunakan kompor,sambil menunggu minyak jelantah yang mulai proses
pemanasan saya larutkan terlebih dahulu bahan kimia methanol dan NaOH/soda
api agar mudah ketika proses pemanasan nanti ketika di campur dengan minyak
jelantah dan sebelum minyak jelantah di campur dengan bahan kimia methanol
dan NaOH/soda api maka di masukan terlebih dahulu termometer air raksa ke
dalam panci untuk mengatur suhu pada minyak, suhu yang paling baik berkisar
50⁰c - 80⁰c untuk waktunya hanya 5 menit takutnya kalau melebihi waktu 5
menit akan merusak minyak yang telah di campur dengan bahan kimia methanol
dan NaOH/soda api dan jika pemanasan terlalu lama akan memperbanyak gliserin
pada biodiesel akibatnya tidak ada minyak yang dihasilkan biodiesel pun
rusak/gagal. pakai api kecil saja karena pengaturan api pada kompor sangat
berpengaruh pada kualitas minyak yang akan di campur dengan bahan kimia
methanol dan NaOH/soda api yang telah dilarutkan tadi. minyak jelantah
dipanaskan dengan api yang tidak terlalu besar/sedang sambil diaduk dengan
pengaduk kayu agar selalu tercampur dan jangan lupa untuk memakai kaos tangan
agar tangan selalu terlindungi dari bahaya reaksi bahan kimia methanol dan
NaOH/soda api ketika proses pencampuran menjadi sebuah larutan dan terhindar
dari percikan minyak ketika di campur dengan larutan kimia tadi.
43
Gambar 4.5 Proses pencampuran minyak & larutan kimia kedalam panci
Setelah minyak jelantah yang diapanaskan mencapai suhu 50⁰c - 80⁰c lalu
masukan larutan bahan kimia methanol dan NaOH/soda api secara perlahan ke
dalam panci dan tunggu selama 5 menit sambil di aduk agar minyak jelantah tadi
bercampur secara merata dengan larutan bahan kimia methanol dan NaOH/soda
api sampai menjadi biodiesel, di diamkan sampai biodiesel terasa hangat lalu di
lanjutkan untuk memasukan biodiesel ke dalam wadah botol kaca/plastik untuk
proses pengendapan 24 jam.
Gambar 4.6 Proses pengendapan 24 jam
a.campuran minyak jelantah,methanol dan NaOH
b.proses pengendapan 24 jam
c.produk akhir (biodiesel)
Gambar diatas menerangkan bahwa proses pengendapan selama 24 jam
untuk proses pemisahan antara biodiesel dan gliserol/gliserin yang terjadi dalam
wadah botol kaca/plastik.biodiesel yang telah di pisahkan dengan gliserol/gliserin
tadi akan melalui proses pencucian untuk menghilangkan kotoran – kotoran yang
masih ada pada biodiesel.pada proses pencucian pertama – tama kita panaskan air
secukupnya sampai mendidih lalu di angkat dan campurkan dengan sedikit cuka
agar mempercepat hilangnya kotoran – kotoran pada biodiesel tersebut.setelah itu
diamkan air panas tersebut hingga terlalu panas untuk pencucian agar dapat
menghasilkan warna biodiesel yang bagus, penggunaan air panas secara langsung
pada biodiesel akan mempengaruhi warna pada hasil biodiesel yang kita buat.
44
Gambar 4.7 Hasil dari pengendapan yang gagal
Ini adalah hasil pengendapan biodiesel yang gagal karena gliserol/gliserin
yang mendominasi dari pada biodieselnya ini dikarenakan takaran pada
NaOH/soda api yang terlalu banyak dan waktu pemanasan yang terlalu lama,
untuk waktu pemanasan yang ideal hanya 5 menit dan suhu berkisar 50⁰c - 80⁰c
.sedangkan yang dibutuhkan dalam pembuatan biodiesel adalah biodieselnya
karena akan di lanjutkan dengan proses pencucian jika gliserol/gliserin yang
mendominasi maka secara otomatis biodiesel tersebut tidak bisa di pakai dan
harus melakukan proses pembuatan biodiesel dengan mengulang kembali sampai
biodiesel yang mendominasi bukan gliserol/gliserin.
Gambar 4.8 Proses 3 kali pencucian
Pada proses pencucian untuk biodiesel yang saya buat dengan 3 sampel
pengujian adalah 3 kali pencucian.dari masing – masing sampel sudah bisa kita
lihat bahwa pencucian pada sampel pertama (8 jam) masih berwarna kuning susu
tapi sudah bisa membakar kertas,tisu,kayu kecil dan daun kering kalau menurut
saya warna yang paling bagus pada sampel pertama adalah orange tua, jika
biodiesel tersebut berwarna kuning susu di karenakan ketika pencucian pertama
air panas yang telah di panaskan dan di campur cuka tadi langsung di campur/di
45
kocok pada biodiesel yang saya buat akibatnya warna pada biodiesel akan
menjadi kuning susu setelah proses pencucian, wadah di biarkan terbalik agar
mempermudah mengeluarkan air pada wadah tersebut dan di diamkan kembali
sekitar 1 jam sampai biodiesel dan air pencucian terpisah secara merata lalu
keluarkan airnya . untuk sampel kedua (16 jam) dan sampel ketiga (24 jam) proses
cara pencucian sama dengan sampel pertama yang membedakan hanya dua kali
dan tiga kali proses cuci pada biodiesel.
Gambar 4.9 Hasil dari proses pemanasan kembali
Setelah proses pencucian akan di lanjutkan dengan proses pemanasan
dimana biodiesel yang telah telah dicuci dan dipisahkan dengan air pencucian
akan dilakukkan pemanasan kembali dengan suhu 100⁰c untuk menghilangkan
kadar air yang masih ada pada biodiesel tersebut. gambar di atas adalah hasil dari
pembuatan biodiesel yang di lakukan dengan berbagai proses/step yang saya
lakukan untuk mendapatkan hasil yang maksimal,biodiesel di atas saya memakai
sampel kedua (16 jam) dengan 3 kali pencucian sebagai contoh.dari gambar di
atas dapat kita lihat bahwa pada hasil pencucian pertama di sebelah kiri warna
dari biodiesel adalah orange tua,kedua yang ada di tengah warna dari biodiesel
adalah orange muda dan ketiga di sebelah kanan warna dari biodiesel adalah
kuning berarti kita dapat melihat bahwa proses pencucian 3 kali lah kalau mau
menghasilkan warna yang lebih bagus pada pembuatan biodiesel dan ini adalah
hasil akhir dari pembuatan biodiesel yang akan kita uji coba ke kertas,tisu,kayu
kecil,daun kering,sabuk kelapa,sumbu kompor,ublik dan mesin diesel dan
berhasil.
4.2 Proses Uji Coba Biodiesel secara manual
Tabel 4.1 Daftar tabel perbandingan uji coba dengan pencucian 3X sampel 1,2
dan 3
46
No Lama
Pengen
dapan
Waktu
pencucian
Bentuk
& warna
biodiesel
Material yang dapat terbakar
Tisu Kertas Kay
u
kecil
Daun
kering
Sabuk
kelapa
Sumbu
kompor
Ubli
k
Mesin
Diesel
1
8 jam
1 x
√ √ √ √ - - - --
2 x
√ √ √ √ √ √ √ √
3 x
√ √ √ √ √ √ √ √
2
16 jam
1 x
√ √ √ √ √ √ √ √
2 x
√ √ √ √ √ √ √ √
3 x
√ √ √ √ √ √ √ √
3
24 jam
1 x
√ √ √ √ √ √ √ √
2 x
√ √ √ √ √ √ √ √
3 x
√ √ √ √ √ √ √ √
Tabel 4.2 Daftar tabel perbandingan uji coba tanpa pencucian 3X sampel 1,2 dan
3
No Lama
Pengen
dapan
Bentuk
& warna
biodiesel
Material yang dapat terbakar
Tisu Kertas Kay
u
kecil
Daun
kering
Sabuk
kelapa
Sumbu
kompor
Ublik Mesin
Diesel
1
8 jam
√ √ √ √ - - - --
2
16 jam
√ √ √ √ √ √ √ √
3
24 jam
√ √ √ √ √ √ √ √
Dari tabel perbandingan uji coba dengan pencucian dan tanpa pencucian
dapat kita lihat bahwa ketika di uji coba ke ke kertas,tisu,kayu kecil,daun
kering,sabuk kelapa,sumbu kompor,ublik dan mesin diesel ternyata sama – sama
bisa membakar pada bahan uji coba tersebut dan bisa menjadi bahan bakar
pengganti solar yang membedakan hanya biodiesel dicuci dan tidak
dicuci.biodiesel yang melalui proses pencucian akan terlihat lebih bersih dari
47
kotoran – kotoran dari minyak jelantah dan warnanya pun berubah menjadi lebih
muda dari sebelum pencucian sedangkan biodiesel yang tidak melalui proses
pencucian masih mengandung larutan kimia dari sisa gliserol/gliserin waktu
pengendapan dan masih belum bersih dari kotoran – kotoran dari minyak
jelantah.biodiesel masih terlihat berwarna orange tua seperti warna pada solar.
Gambar 4.10 Pembuktian dari uji coba biodiesel secara menyeluruh
Dari gambar di atas di jelaskan bahwa pembuktian dari uji coba biodiesel
yang telah jadi melalui proses pencampuran minyak jelantah dengan bahan larutan
kimia Methanol & NaOH/soda api,proses pemanasan minyak jelantah + bahan
larutan kimia Methanol & NaOH/soda api, proses pengendapan 24 jam,proses
pencucian 3 kali dan proses pemanasan kembali untuk menghilangkan kadar air
pada proses pencucian tadi dan akhirnya menghasilkan biodiesel murni yang akan
di uji coba ke kertas,tisu,kayu kecil,daun kering,sabuk kelapa,sumbu
kompor,ublik dan mesin diesel.untuk pengembangan berikutnya saya akan uji
coba ke mobil truck dan bus yang memakai bahan bakar solar dikarenakan
biodiesel ini bisa menjadi pengganti bahan bakar solar.
4.2.1 hasil pembuktian dari uji coba biodiesel secara terpisah
48
Gambar 4.11 Uji coba pada tisu
Dari gambar di atas yang di jelaskan adalah hasil pembuktian dari uji coba
biodiesel yang pertama yang di aplikasikan pada tisu,ketika penulis membakar
tisu dengan menggunakan biodiesel murni maka yang terjadi pada tisu adalah tisu
cepat terbakar sedangkan tisu yang tidak memakai biodiesel akan lebih lambat
dan cepat mati ketika terbakar.
Gambar 4.12 Uji coba pada kertas
Untuk pembuktian dari uji coba biodiesel yang kedua pada kertas sama
saja hasilnya ketika di uji coba pada tisu sama – sama bisa membakar, ketika
kertas memakai biodiesel murni maka yang akan terjadi pada kertas saat di bakar
dengan cepat terbakar sedangkan kertas yang tidak memakai biodiesel sama sekali
akan lebih lambat dan cepat mati ketika terbakar akibatnya kertas harus di bakar
secara berulang – ulang hingga kertas menyala.
Gambar 4.13 Uji coba pada kayu kecil
Pada pembuktian dari uji coba biodiesel yang ketiga yang akan di
aplikasikan pada kayu kecil, kayu kecil tersebut penulis celupkan pada wadah
kecil yang telah berisi biodiesel lalu kayu kecil tersebut penulis bakar dengan
menggunakan korek api yang terjadi pada kayu kecil tersebut adalah belum bisa
49
membakar tetapi ketika penulis melakukan pembakaran dengan korek api pada
kayu kecil yang telah di celupkan pada biodiesel terlebih dahulu tersebut untuk
kedua kalinya bisa membakar dengan sempurna. Ternyata pembakaran pada kayu
kecil harus di lakukan secara dua kali celupan agar kayu tersebut bisa membakar.
Gambar 4.14 Uji coba pada tumpukan kayu kecil
Ketika penulis mencoba pengujian pada pembuktian dari uji coba
biodiesel yang ke empat di sini penulis memakai kayu kecil yang telah di tumpuk
di dalam wadah wajan yang telah tidak terpakai lalu penulis mencoba
menuangkan sedikit biodiesel yang ada dalam wadah plastik tersebut untuk
mempermudah pembakaran pada kayu kecil yang telah di tumpuk tadi dan
mencoba membakarnya dengan korek api,lalu reaksi pada tumpukan kayu tadi
membakar dengan cepat sama halnya dengan menggunakan bahan bakar solar
sama – sama bisa membakar kayu tersebut.
Gambar 4.15 Uji coba pada sabuk kelapa
Percobaan pembuktian dari uji coba biodiesel yang ke lima di sini penulis
mengaplikasikan pada sabuk kelapa untuk bahan pembuktinnya.ketika penulis
mencoba menaroh sedikit demi sedikit biodiesel yang ada dalam wadah plastik itu
ke sabuk kelapa lalu mencoba membakarnya dengan korek api maka yang terjadi
adalah sabuk kelapa tersebut langsung terbakar dengan cepat dan ketika penulis
mencoba untuk membakar sabuk kelapa dengan tidak menggunakan biodiesel
maka yang penulis lihat sabuk kelapa tadi tidak mau membakar dan lumayan lama
kalau di coba secara terus – menerus tanpa menggunakan biodiesel.maka dari itu
fungsi biodiesel di sini adalah untuk mempermudah pada proses pembakaran
sekaligus bisa menjadi pengganti bahan bakar solar
50
Gambar 4.16 Uji coba pada sumbu kompor
Percobaan pembuktian dari uji coba biodiesel yang ke enam di sini
penulis mengaplikasikan pada sumbu kompor untuk bahan pembuktinnya.pada
saat penulis mencoba untuk membakar sumbu kompor yang telah di berikan
biodiesel terlebih dahulu dengan korek api maka yang terjadi sumbu kompor
tersebut langsung menyala dengan sempurna bisa juga coba di aplikasikan pada
kompor yang memakai sumbu karena sekarang bahan bakar minyak tanah sangat
langkah maka dari itu bisa di alihkan dengan memakai biodiesel.
Gambar 4.17 Uji coba pada ublik
Percobaan pembuktian dari uji coba biodiesel yang ke tujuh di sini
penulis mengaplikasikan pada sebuah ublik.untuk sebuah ublik sendiri adalah
botol kaca yang di isi dengan biodiesel tadi lalu di berikan sumbu kompor pada
penutup botol kaca tersebut.cara kerja ublik sama saja ketika memakai bahan uji
coba sumbu kompor tadi, penulis telah mencoba membakar ublik dengan korek
api ublik tersebut langsung menyala sangat bagus dan menurut penuliis bisa di
aplikasikan juga pada lampu lentera untuk penerangan.
Gambar 4.18 Uji coba pada mesin diesel (dompeng)
51
Percobaan pembuktian dari uji coba biodiesel yang ke delapan di sini
penulis mengaplikasikan pada mesin diesel (dompeng). mesin diesel (dompeng)
adalah mesin penyedot air yang digunakan oleh masyarakat setempat yang bekerja
sebagai petani, ketika musim kemarau tiba mesin diesel (dompeng) tersebut
sangat bermanfaat bagi petani untuk menyiram tanaman agar tetap tumbuh dan
berkembang, untuk sumber air yang akan di sedot ke mesin diesel (dompeng)
biasa pakai air sumur dan air kolam yang telah mereka buat sendiri. di sini penulis
telah menyiapkan bahan bakar yang akan di pakai saat menylakan mesin diesel
(dompeng) tersebut,untuk mesin diesel (dompeng) sebenernya memakai bahan
bakar solar karena bahan bakar solar cocok untuk mengaplikasikan pada semua
mesin diesel(dompeng penyedot air,dompeng penggali tanah,genset,mobil
truck,bus,mobil diesel,alat berat seperti eksapator dan seterusnya).di sini penulis
mencoba memakai bahan bakar biodiesel yang telah penulis buat secara manual
menjadi bahan bakar pengganti solar untuk percobaan ke mesin diesel (dompeng)
tersebut .
Gambar 4.19 Proses menghidupkan mesin diesel(dompeng)
Untuk langkah selanjutnya adalah penulis mencoba mengganti bahan
bakar solar ke bahan bakar biodiesel untuk bahan uji coba ke mesin diesel
(dompeng) tersebut,lalu mencoba menghidupkan mesin diesel (dompeng) yang
telah di ganti bahan bakarnya menjadi bahan bakar biodiesel tadi. Untuk
menghidupkan mesin tersebut harus membutukhan tenaga yang luar biasa juga
karena harus di lakukan dengan berkali – kali untuk menghidupkannya di
karenakan mesin tersebut kemasukan air pada bagian mesin dan pada akhirnya
mesin diesel (dompeng) tersebut hidup.
52
Gambar 4.20 Mesin diesel(dompeng) telah hidup
Setelah mesin diesel (dompeng) tersebut hidup terrnyata ketika memakai
bahan bakar biodiesel tadi irit juga karena penulis telah telusuri bahwa ketika
mesin diesel (dompeng) hidup selama 10 menit bahan bakar biodiesel hanya
menghabiskan kurang lebih 200 ml bahan bakar biodiesel tersebut.dengan
menggunakan biodiesel sebagai bahan bakar pada mesin diesel (dompeng)
maupun mesin diesel yang lain akan lebih menguntungkan untuk penggunanya
dengan bau asap yang keluar dari mesin diesel (dompeng) masih alami dari
minyak dan tidak menimbulkan bau asap yang sangat menyengat.pada bahan
bakar biodiesel pun bisa di buat sendiri secara manual dengan sederhana melalui
tahap – tahap pembuatan yang tidak terlalu rumit,lebih irit dan menguntungkan
tidak perlu beli bahan bakar solar lagi karena bahan bakar biodiesel ini bisa
menjadi pengganti bakan bakar solar.
Gambar 4.21 Foto bersama mesin diesel (dompeng)
Setelah melakukan pengujian pada semua bahan uji coba dan berhasil
penulis melakukan sesi berfoto bersama dosen pembimbing agar pembuatan pada
bahan bakar biodiesel tersebut dapat di pertanggung jawabkan oleh si penulis
sekaligus pembuat bahan bakar biodiesel tersebut yang akan di aplikasikan pada
masyarakat yang membutuhkan bakan bakar biodiesel tersebut pada mesin diesel
yang lain selain mesin diesel (dompeng) seperti yang telah di lihat pada gambar di
atas.
53
4.3 Perancangan Alat
Gambar 4.22 Proses perancangan pada alat
Pada gambar di atas menjelaskan tentang proses perancangan alat yang
memilih bahan dasar stainless steel dan baja sebagai penampang berfungsi untuk
menahan masing – masing dari wadah penampungan yang akan di pakai dalam
dua alur percobaan yang akan di jadikan satu tetapi dalam proses yang
berbeda.untuk alur 1 yang sebelah kiri adalah alat untuk penjernihan minyak
yang akan di lakukan oleh teman si penulis.alat untuk pada alur 1 memakai 3
wadah penampungan dari bahan stainless(1 berbentuk kotak & 2 berbentuk
tabung berdiameter 14 cm) dan baja sebagai penampangnya untuk menaruh
wadah penampungan tersebut di atas baja yang telah melalui proses las terlebih
dahulu lalu memakai selenoid valve(lurus 1 & elbow/siku 1), 1 motor DC ,2
sambungan selang untuk menyambungkan dari selenoid menuju wadah
penampungan. untuk alur 2 yang sebelah kanan adalah alat untuk pembuatan
biodiesel yang akan di lakukan oleh penulis sendiri.alat yang di pakai pada alur 2
memakai 5 wadah penampungan dari bahan stainless(1 berbentuk kotak & 4
berbentuk tabung berdiameter 14 cm) dan baja sebagai penampangnya untuk
menaruh wadah penampungan tersebut di atas baja yang telah melalui proses las
terlebih dahulu lalu memakai selenoid valve(lurus 1 & elbow/siku 4), 1 motor DC
,5 sambungan selang untuk menyambungkan dari selenoid menuju wadah
penampungan.pada wadah penampungan 1 di buat berbentuk kotak agar bisa
membedakan dengan wadah penampungan yang lain karena pada wadah
penampungan 1 khusus untuk menaruh bahan dasar dari pembuatan biodiesel
yaitu minyak jelantah yang akan di masukan dalam wadah penampungan 1
tersebut.lalu di pasangkan selenoid valve (lurus) dan potongan selang untuk
menuju wadah penampungan 2 yang telah di beri lubang sebelum proses
pemasangan tersebut.di atas pentup pada wadah penampungan l terdapat arduino
54
mega yang berfungsi sebagai pengontrol semua aktifitas dalam system control
yang telah di desain / dibuat. baik pembacaan sensor, input - output, komunikasi
data antar arduino dengan perangkat lain, mengendalikan motor, stepper, servo
dan lain lain.selanjutnya di pasang LCD 16X2 berfungsi sebagai penampil yang
nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat. Akan ada relay
juga yang memiliki fungsi sebagai saklar elektrik, namun jika di aplikasikan ke
dalam rangkaian elektronika, relay memiliki beberapa fungsi yang cukup unik.
Berikut beberapa fungsi saat di aplikasikan ke dalam sebuah rangkaian
elektronika: Mengendalikan sirkuit tegangan tinggi dengan menggunakan bantuan
signal tegangan rendah.menjalankan logic function atau fungsi logika,
memberikan time delay function atau fungsi penundaan waktu,melindungi motor
atau komponen lainnya dari korsleting atau kelebihan tegangan.
Selanjutnya setelah di pasang selenoid valve(elbow / siku) & selang pada
wadah penampungan 2 akan di lanjutkan dengan pemasangan motor DC di atas
penutup wadah penampungan 2 untuk mempermudah proses pengadukan.lalu
pada bagian penutup juga di buatkan lubang sebagai tempat elemen pemanas
untuk proses pemanasan.sebenarnya elemen pemanas di taruh di bagin bawah
wadah penampungan 2 agar mudah dalam proses pemanasan tetapi karena tidak
ada tempat untuk pemasangan elemen pemanas tersebut maka di letakkan di
bagian penutup wadah penampungan saja.
Pada wadah penampungan 3 akan di pasang 2 selenoid valve(elbow / siku) &
3 potong selang pada wadah penampungan di mana masing – masing potongan
selang tersebut dari wadah penampungan 4, wadah penampungan 5 dan padah
kaca untuk menaruh hasil akhir dari biodiesel murni.seperti pada wadah
penampungan 2, di wadah penampungan 3 pada bagian penutup juga di buatkan
lubang sebagai tempat elemen pemanas untuk proses pemanasan kembali
setelah proses pencucian.potongan selang tersebut dari wadah penampungan 2
untuk menyalurkan minyak jelantah yang telah di campur dan di aduk dengan
larutan kimia,untuk potongan selang dan selenoid valve (elbow / siku) dari
wadah penampungan 4 hanya berfungsi untuk menyalurkan sumber air ke wadah
penampungan 3 yang akan memudahkan ketika melakukan proses pencucian
biodiesel.
Pada wadah penampungan 5 hanya terpasang 1 potongan selang pada wadah
penampungan tersebut yang mengalir dan 1 selenoid valve (elbow / siku) dari
wadah penampungan 3. Pada wadah penampungan 5 ini hanya di fungsikan
sebagai tempat pembuanagn air pada proses pencucian 3 kali dari wadah
penampungan 3 agar tidak tumpah pada saat alat sedang beraktifitas.untuk
menampung hasil akhir yang berupa biodiesel murni dari wadah penampungan 3
akan di taruh wadah kaca yang di letakkan di samping wadah penampungan 5.
wadah kaca di pakai agar mempermudah melihat hasil akhir dari pembuatan
biodiesel.
55
4.4 Prinsip Kerja Alat
Gambar 4.23 Prinsip kerja pada alat
Di dalam wadah penampungan 1 akan terdapat dua jenis minyak sebagai
bahan inputan dari sebuah alat.wadah tersebut terbuat dari bahan alumunium
dengan memakai penyangga berbahan baja.dari proses inputan ini akan di
masukan minyak goreng bekas dan minyak jelantah, jika yang di masukan adalah
minyak goreng bekas yang masih berwarna kuning kecoklatan maka akan masuk
ke dalam proses penjernihan minyak dan jika yang dimasukan adalah minyak
jelantah yang berwarna coklat kehitaman yang benar – benar sudah tidak layak
pakai maka akan masuk ke dalam proses pembuatan biodiesel.penulis memakai
ukuran minyak jelantah yang akan di masukan ke dalam wadah tersebut sebanyak
500 ml agar tidak memakan waktu terlalu banyak ketika alat sedang di uji coba
karena selenoid valve pada alat ketika di coba ternyata minyak yang keluar terlalu
kecil dari selenoid akibatnya akan memakan waktu terlalu lama jika mencoba
dengan minyak berkapasitas banyak.
Setelah minyak masuk ke dalam wadah penampungan 2 melalui alat yang
telah di pasang dengan selenoid valve akan di lanjutkan dengan proses pemanasan
minyak dengan suhu 50⁰c - 80⁰c setelah suhu pada minyak telah mencapai suhu
50⁰c - 80⁰c maka akan di lanjutkan dengan pencampuran larutan bahan kimia
yaitu methanol dan NaOH / soda api, karena NaOH / soda api masih berbentuk
kristal maka NaOH / soda api ini dilarutkan dengan methanol agar menjadi cairan
larutan bahan kimia untuk mempermudah proses pencampuran dengan minyak
jelantah.sambil di aduk dengan menggunakan motor dc selama 5 menit lalu di
diamkan untuk melalui proses pengendapan dengan percobaan 3 sampel,sampel
yang pertama (8 jam), sampel yang kedua (16 jam) dan sampel yang ketiga (24
56
jam) tapi untuk percobaan alat ini penulis melakukan pengendapan yang 24 jam
(waktu yang ideal). pengaturan suhu dan waktu sangat berpengaruh pada kualitas
biodiesel yang akan di hasilkan, jika suhu yang terlalu tinggi dan waktu yang
terlalu lama serta pengukuran bahan kimia yang terlalu banyak biodiesel yang
akan di hasilkan menjadi tidak baik atau tidak dapat digunakan dikarenakan
menghasilkan gliserin yang terlalu banyak sedangkan biodiesel yang akan di
hasilkan tidak ada.
Di lanjutkan proses pencucian dan pemanasan kembali,sebelum di lakukan
proses pencucian penulis melakukan proses pemisahan anatra biodiesel dengan
gliserin/gliserol terlebih dahulu untuk mempermudah proses pencucian pada
biodiesel. proses pencucian pada biodiesel di lakukan dengan cara membuka
secara otomatis pada selenoid valve untuk memindahkan antara biodiesel dengan
gliserin/gliserol di dalam wadah penampungan 3 gliserin/gliserol yang telah di
pisahkan akan di buang pada wadah pembuangan.setelah biodiesel telah di
pisahkan lalu di lanjutkan proses pencucian dengan mengisi air dari sumber air
terlebih dahulu dan jangan lupa di tambah kan cuka pada wadah penampungan 4
fungsi dari cuka disini untuk mempermudah proses pencucian , memisahkan dan
menghilangklan kotoran - kotoran antara biodiesel murni dengan sisa
gliserin/gliserol . lalu secara otomatis pada selenoid valve akan membuka menuju
pada wadah penampungan 3 dan mulailah untuk proses pencucian dengan
minimal 1 kali dan maksimal 3 kali pencucian, sisa air pembuangan pada proses
pencucian tadi akan menuju wadah penampungan 5 agar tidak di buang
sembarangan. setelah proses pencucian pada wadah penampungan 3 tersebut telah
selesai maka akan di lanjutkan dengan proses pemanasan kembali pada wadah
penampungan 3 yang telah di pasang elemen pemanas untuk memanaskan
biodiesel yang telah melalui proses pencucian tadi. proses pemanasan disini
adalah biodiesel tadi di panaskan dengan suhu kurang lebih 100⁰c selama 5 menit
untuk menghilangkan kadar air yang masih ada pada biodiesel tersebut.lalu
siapkan wadah botol kaca untuk menampung biodiesel murni yang telah dibuat
tadi dan produk akhir dari biodiesel tadi siap untuk di gunakan lalu di uji coba ke
kertas,tisu,kayu kecil,daun kering,sabuk kelapa,sumbu kompor,ublik dan mesin
diesel.
57
4.5 Uji Coba Alat
Gambar 4.24 proses uji coba alat
Pada gambar di atas menjelaskan proses uji coba alat yang akan di coba
untuk bahan dasar air terlebih dahulu agar kompenen – komponen pada alat tidak
dapat rusak sebelum di gunakan. bahan dasar pengujian sebenarnya dari alat yang
ada pada gambar di atas adalah minyak, karena bahan dasar dari minyak ini
bersifat lengket dan termasuk sulit untuk membersihkannya jika sudah terlanjur
masuk dalam wadah penampungan dari stainless stell dan takutnya pada
komponen lainnya ada kerusakan akibat terkena minyak tersebut maka dari itu
untuk pengujian pada alat memakai air sebagai bahan dasar.
Pada wadah penampungan 1 di taruh LCD 16X2 sebagai penampil proses
pada alat karena pada gambar diatas terdapat 2 proses pengujian alat yaitu proses
penjernihan minyak yang di sebelah kiri lalu yang di sebelah kanan adalah proses
pembuatan biodiesel dari minyak jelantah.selain LCD 16X2 ada juga komponen
arduino mega sebagai mikrokontrolller/pengontrol program pada alat tersebut
untuk mempermudah proses jalannya alat ketika di beri coding/program. Pada
wadah penampungan 1 juga dipasang solenoid valve lurus sebagai kran otomatis
untuk menghubungkan ke wadah penampungan 2 karena proses uji coba memakai
air untuk bahan percobaan tetapi proses yang sebenarnya memakai minyak
jelantah.ketika di uji coba keluaran dari solenoid valve sangat kecil dikarenakan
58
tegangan yang di berikan pada solenoid valve hanya 12 V AC/DC pada umumnya
tegangan pada solenoid valve adalah 100-220 V.
Untuk wadah penampungan 2 telah tersambung dengan selang dari
selenoid valve pada wadah penampungan 1 yang akan secara otomatis terbuka
karena telah di atur dalam program. Lalu penulis juga menaruh motor dc pada
bagian atas wadah penampungan berguna untuk proses pengadukan bahan dasar
minyak jelantah dengan bahan larutan kimia di taruh pada bagian atas agar
terkena campuran minyak dan bahan larutan kimia tetapi di bagain dalam wadah
penampungan di buatkan baling – baling dari stainlesss juga agar mempermudah
proses pengadukan yang telah di atur dalam program pada arduino mega selama 5
menit,penulis juga menaruh elemen pemanas di dalam wadah penampungan untuk
melakukan proses pemanasan selama 5 menit yang bersamaan dengan proses
pengadukan tadi. setelah proses pemanasan dan pengadukan selesai maka akan di
lanjutkan maka akan di lanjutkan dengan proses pengendapan di wadah
penampungan 2, pada proses pengendapan jika ingin menghasilkan biodiesel yang
lebih bagus maka di atur waktu pengendapan selama 24 jam tetapi karena
keterbatasan waktu maka di atur dalam program selama 5 menit.
Di wadah penampungan 3 yang telah dipasang selang dari selenoid valve
elbow pada wadah penampungan 2 untuk mengalirkan biodiesel secara otomatis
yang telah jadi agar di lanjutkan dengan proses pencucian.pada proses pencucian
ini akan di aliri air dari wadah penampungan 4 yang memakai selenoid valve
elbow yang telah di pasangkan selang menuju wadah penampungan 3. proses
pencucian yang bagus di lakukan secara 3 kali tetapi untuk uji coba pada alat ini
hanya di lakukan secara 1 kali untuk mempersingkat waktu,setelah di lakukan
proses pencucian maka air bekas untuk proses pencucian tadi di buang melalui
selenoid valve elbow yang telah terhubung dengan wadah penampungan 5 lalu
hasil akhir dari pembuatan biodiesel ini akan di berikan wadah kaca untuk proses
akhirnya.
59
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 KESIMPULAN
Berdasarkan dari pembahasan dan pengujian alat dari bab sebelumnya, dapat
diambil kesimpulan sebagai berikut:
1.Sistem daur ulang minyak jelantah menjadi biodiesel berbassis arduino mega
2560 merupakan sebuah ide yang tercipta berdasarkan survey di lapangan bahwa
selain bertujuan untuk mengurangi limbah minyak goreng di masyarakat juga
bertujuan untuk menghasilkan sumber energi alternatif yang dapat menggerakan
mesin diesel misalnya pada mesin diesel (dompeng) dan genset.
2.Kualitas biodiesel yang di anggap telah berhasil pada masa pengendapan 12
jam dan 24 jam namun kualitas terbaik di peroleh saat 24 jam karena biodiesel
memiliki sifat yang sama dengan solar yaitu dapat menggerakan mesin – mesin
diesel
3.Tujuan proses pencucian pada biodiesel di maksudkan untuk menghilangkan
kotoran - kotoran pada biodiesel, sehingga biodiesel tersebut aman digunakan
pada kendaraan bermesin diesel.
5.2 SARAN
1.Saran untuk pengembangan dari alat ini dapat di tambahkan dengan
pengontrolan jarak jauh dengan via sms.
2.Dapat di manfaatkan dan memaksimalkan kembali untuk pengganti bahan bakar
dari solar penggunaan minyak jelantah sebagai penggantinya dan bahan bakar
biodiesel.
2.Karena adanya alternatif ini kita menjadi tidak terlalu tergantung pada solar dan
lebih menguntungkan lagi jika biodiesel tersebut dapat di buat sendiri.
3.Membuang limbah minyak goreng atau minyak jelantah yang dapat
menyebabkan pencemaran lingkungan yang bertentangan dengan prinsip green
chemistry/kimia hijau, dan mengakibatkan penyakit apabila dipakai kembali,
sebaiknya kita dapat mendaur ulangnya seperti menjadi bahan bakar biodiesel.
60
4.Semoga alat untuk pembuatan biodiesel ini dapat di manfaatkan oleh orang
banyak agar mempermudah aktifitas sehari – hari tanpa harus ketergantungan
dengan bahan bakar solar.
DAFTAR PUSTAKA
Andrianto, Heri dan Darmawan, Aan. 2016. ARDUINO,BELAJAR CEPAT DAN
PEMOGRAMAN . Bandung :INFORMATIKA
Anonim. 2003. national biodiesel board .http://www.biodiesel.org [Online].
Available (Diakses pada 2 maret 2018 21:30 WITA)
Anonim. 2017. Minyak jelantah dan fungsinya [Online]. Available :
http://www.muslimpedia.xyz/2017/10/jangan-langsung-buang-minyak-
goreng.html (Diakses pada 6 maret 2018 08:20 WITA)
Ayuk, N. 2012.Pembuatan NaOH.[Online]. Available :
http://www.scribd.com/doc/ 94162209/PEMBUATAN-NaOH (Diakses
pada 1 maret 2018 21:30 WITA)
Chairani, N. 2013. Minyak jelantah. [Online]. Available :
http://www.minyakjelantah.com (Diakses pada 1 maret 2018 20:10
WITA)
Perdana M.Jaya.2014.Caustic Soda Cair (NAOH – 48%).Jakarta:PT.Perdana
Mulia Jaya.
Service,Servo.2014. Pengertian dan fungsi dari Motor Servo.[Online].Available :
http://trikueni-desain-sistem.blogspot.co.id/2014/03/Pengertian-Motor-
Servo.html (Diakses pada 7 maret 2018 09:20 WITA)
Sinau Arduino. 2016 . Mengenal Arduino Software (IDE). [Online]. Available :
www.sinauarduin.com/artikel/mengenal-arduino-software-ide/. (Diakses
pada 2 maret 2018 19:40 WITA)
Suprianto. 2015.Pengertian dan prinsip kerja solenoid valve .[Online].Available :
http://blog.unnes.ac.id/antosupri/pengertian-dan-prinsip-kerja-solenoid-
valve/ (Diakses pada 7 maret 2018 10:30 WITA)
61
LAMPIRAN
#include <LCD.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
int Relay1 = 2;
int Relay2 = 3;
int Relay3 = 4;
int Relay4 = 5;
int Relay5 = 6;
int Relay6 = 7;
int Relay7 = 8;
int Relay8 = 9;
int Relay9 = 10;
int Relay10 = 11;
int Relay11 = 12;
int Relay12 = 13;
const int trigPin = 23;
const int echoPin = 22;
long duration;
int jarak;
LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F,2,1,0,4,5,6,7);
void setup() {
62
Serial.begin(9600);
Serial.println("Masukkan Perintah Kerja Sistem");
delay(1000);
Serial.println("Ketik Angka 1 sampai 7, secara berurutan");
lcd.setBacklightPin(3,POSITIVE);
lcd.setBacklight(HIGH);
lcd.begin(16, 2);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Proses BioDiesel");
lcd.setCursor(4,1);
lcd.print("POLTEKBA");
delay(2000);
pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT);
pinMode(Relay1, OUTPUT);
pinMode(Relay2, OUTPUT);
pinMode(Relay3, OUTPUT);
pinMode(Relay4, OUTPUT);
pinMode(Relay5, OUTPUT);
pinMode(Relay6, OUTPUT);
pinMode(Relay7, OUTPUT);
63
pinMode(Relay8, OUTPUT);
pinMode(Relay9, OUTPUT);
pinMode(Relay10, OUTPUT);
pinMode(Relay11, OUTPUT);
pinMode(Relay12, OUTPUT);
digitalWrite(Relay1, HIGH);
digitalWrite(Relay2, HIGH);
digitalWrite(Relay3, HIGH);
digitalWrite(Relay4, HIGH);
digitalWrite(Relay5, HIGH);
digitalWrite(Relay6, HIGH);
digitalWrite(Relay7, HIGH);
digitalWrite(Relay8, HIGH);
digitalWrite(Relay9, HIGH);
digitalWrite(Relay10, HIGH);
digitalWrite(Relay11, HIGH);
digitalWrite(Relay12, HIGH);
delay(2000);
}
void loop() {
int duration, jarak, posisi=0,i;
digitalWrite(trigPin, LOW);
64
delayMicroseconds (2);
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds (10);
digitalWrite(trigPin, LOW);
duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
jarak = 14 - (duration*0.034/2);
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print("Level Air : ");
lcd.setCursor(12,1);
lcd.print(jarak);
lcd.setCursor(14,1);
lcd.print("cm");
delay(300);
if(jarak >= 10){
digitalWrite(Relay1, HIGH);
digitalWrite(Relay2, HIGH);
delay(1500);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Pemanasan Minyak");
digitalWrite(Relay3,LOW);
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(" ");
delay(3000);
//------------------------------driver motor
65
digitalWrite(Relay4,LOW);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(" Mixing Minyak ");
delay(10000);
digitalWrite(Relay3,HIGH);
delay(1500);
digitalWrite(Relay4,HIGH);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(" Pengendapan ");
delay(10000);
digitalWrite(Relay5,LOW);
digitalWrite(Relay6,LOW);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Biodiesel Turun ");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(" ");
}
if (Serial.available()>0)
switch(Serial.read())
{
case '1':
digitalWrite(Relay1,LOW);
digitalWrite(Relay2,LOW);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Biodiesel Start ");
66
break;
case '2':
digitalWrite(Relay5,HIGH);
digitalWrite(Relay6,HIGH);
digitalWrite(Relay7,LOW);
digitalWrite(Relay8,LOW);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(" Air Masuk ");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(" ");
break;
case '3':
digitalWrite(Relay7,HIGH);
digitalWrite(Relay8,HIGH);
digitalWrite(Relay9,LOW);
digitalWrite(Relay10,LOW);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print(" Air Keluar ");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(" ");
break;
67
case '4':
digitalWrite(Relay9,HIGH);
digitalWrite(Relay10,HIGH);
digitalWrite(Relay11,LOW);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Pemanasan Ulang ");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(" ");
break;
case '5':
digitalWrite(Relay11,HIGH);
digitalWrite(Relay12,LOW);
lcd.setCursor(0,0);
lcd.print("Produk Biodiesel");
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(" ");
break;
}
}
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81