1. PENDAHULUAN
4.2. Hasil Uji Coba
4.2.1. Uji coba mobilitas mesin pencuci rumput
Uji coba dilakukan di Departemen Ilmu dan Kelautan Gedung Marine Center, Institut Pertanian Bogor (Gambar 32). Uji coba dilakukan dengan menjalankan mesin dengan jalur lurus dan jalur memutar. Uji coba di jalur lurus tidak mengalami hambatan, sedangkan pada saat jalur memutar terdapat hambatan. Hambatan yang dialami yaitu pada saat berbelok. Hal ini dikarenakan posisi sumbu kendali (stang) yang berada di bagian atas menyebabkan pada saat berbelok posisi sepeda yang ditunggangi tidak tegak lurus (miring) pada sumbu normal. Posisi sepeda akan miring mengikuti kemana arah berbelok, sehingga membuat pengguna harus memiringkan badan untuk mengendalikannya (Gambar 33).
40
Gambar 32. Pengguna/users sedang melakukan pengujian mobilitas mesin pencuci rumput laut
Gambar 33. Manuver pergerakan mesin rumput laut pada (a) jalur lurus, (b) jalur berbelok dan (c) jalur lurus dan berbelok dengan pivot (tumpuan) kendali berada pada bagian bawah rangka pengangkut
Penempatan pivot (tumpuan) pada bagian bawah rangka pengangkut, tepatnya diantara dua roda bagian depan akan mengurangi tenaga yang akan dikeluarkan oleh pengguna/user dalam manuver jalur berbelok. Tenaga yang dikeluarkan oleh pengguna/user digunakan hanya untuk membuat roda depan berbelok kanan-kiri bukan membuat keseluruhan rangka pengangkut berbelok kanan-kiri.
4.2.2. Uji coba sistem penggerak pencuci rumput laut dengan sistem motor AC Untuk mengetahui daya yang dikonsumsi oleh mesin dilakukan pengukuran pada baterai/aki. Pengukuran dilakukan untuk mendapatkan nilai tegangan dan arus yang mengalir sebelum akhirnya masuk inverter DC to AC. Pengukuran dilakukan dengan mengunakan digital multimeter untuk mengukur tegangan dan ampermeter DC untuk mengukur arus sehingga dapat mengukur daya yang dikeluarkan.
Pengukuran daya (watt) dilakukan dengan 3 perlakuan, yaitu drum dinamis berputar dengan diberi beban (volume air 36 liter), tanpa diberi beban, serta pengujian pada sistem hybrid dengan beban (volume air 90 liter). Pengukuran tegangan dan arus dilakukan setiap 10 menit dari menit pertama sampai dengan kondisi baterai/aki tidak dapat membuat motor berputar lagi (baterai habis).
Pengukuran daya konsumsi motor dengan menggunakan beban untuk membuat motor AC berputar (Gambar 34.) pada detik pertama dibutuhkan konsumsi daya sebesar 896 Watt kemudian beberapa detik kemudian konsumsi daya menurun drastis sampai dengan 619 Watt pada menit pertama. Hal ini disebabkan karena pada awalan, motor akan menyerap arus lebih besar dari kondisi stabilnya. Arus awal yang diserap dari baterai adalah 70 Ampere, sedangkan pada saat stabil/konstan adalah 50 Ampere. Daya minimum yang di konsumsi baterai adalah 586 Watt. Waktu yang dibutuhkan untuk baterai pada perlakuan dengan beban hingga motor tidak dapat bekerja lagi adalah 240 menit atau 4 jam operasi.
Kecepatan putar drum dinamis adalah 18 rpm. Tegangan pada motor sebesar 210 Volt dan arus yang dihasilkan sebesar 0,9 Ampere, sehingga dihasilkan daya pada motor sebesar 189 Watt dan torsi dari motor adalah 10,5 Nm.
42
Gambar 34. Perbandingan daya yang diperlukan untuk menggerakkan motor AC antara perlakukan dengan beban dan tanpa beban
Pengukuran daya konsumsi motor dengan tanpa beban untuk membuat motor AC berputar pada detik pertama dibutuhkan konsumsi daya sebesar 793,2 Watt. Kemudian beberapa detik kemudian konsumsi daya menurun drastis sampai dengan 376,8 Watt pada menit pertama. Seperti halnya pada kondisi dengan beban, pada awalan, motor akan menyerap arus dua kali lipat dari kondisi stabilnya. Arus awal yang diserap dari baterai adalah 60 Ampere sedangkan pada saat stabil/konstan adalah 30 Ampere. Daya minimum yang di konsumsi baterai adalah 346,5 Watt. Waktu yang dibutuhkan untuk baterai pada perlakuan dengan beban hingga motor tidak dapat bekerja lagi adalah 480 menit atau 8 jam operasi.
Kecepatan putar drum dinamis adalah 92 rpm. Tegangan pada motor sebesar 190 Volt dan arus yang dihasilkan sebesar 0,9 Ampere, sehingga dihasilkan daya pada motor sebesar 171 Watt dan Torsi dari motor adalah 1,86 Nm.
Pengukuran daya konsumsi motor pada sistem hybrid dengan beban untuk menggerakan drum dinamis dengan bantuan kayuhan dari sistem pedal secara sinergi didapatkan daya awal untuk menggerakkan motor pada detik pertama adalah 750,6 Watt yang kemudian turun nilainya pada detik ke-2 sampai dengan 608,5 Watt dengan arusnya secara berturut-turut adalah 60 Ampere dan 50 Ampere . Pada keadaan konstan didapatkan nilai daya maksimumnya 608,5 Watt dan nilai minimumnya adalah 592,5
300,00 350,00 400,00 450,00 500,00 550,00 600,00 650,00 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 D ay a ( W at t) Waktu (menit) Daya (watt) dengan beban Daya (watt) tanpa beban
Daya (watt) sistem hybrid dengan beban Daya (Watt) dengan beban
Daya (Watt) tanpa beban
Watt. Waktu yang dibutuhkan untuk baterai pada perlakukan ini hingga motor tidak mendapat suplai listrik adalah 90 menit atau 1,5 jam dengan pengambilan sebanyak 3x30 menit. Pengambilan data ini dilakukan karena lebih banyak energi panas yang dihasilkan oleh motor AC dibandingkan dengan energi putar/gerak.
Kecepatan putar dari drum dinamis pada perlakuan sistem hybrid dengan beban ini adalah 48 rpm. Tegangan pada motor sebesar 245 Volt dan arus yang dihasilkan sebesar 0,9 Ampere sehingga daya pada motor sebesar 220,5 Watt dan torsi dari motor adalah 4,59 Nm.
Jika dibandingkan, daya yang dikonsumsi oleh baterai untuk menggerakkan motor AC dengan adanya beban akan lebih banyak mengkonsumsi daya lebih banyak dibandingkan dengan perlakuan tanpa beban. Kecepatan putar untuk drum dinamis menggunakan beban lebih sedikit dibandingkan dengan tanpa menggunakan beban, yaitu 18 rpm dan 48 rpm (sistem hybrid) untuk perlakuan menggunakan beban dan 92 rpm untuk perlakuan tanpa beban. Torsi dari motor AC untuk perlakuan menggunakan beban 10,5 Nm dan 4,59 Nm (sistem hybrid) sedangkan tanpa perlakuan beban 1,86 Nm.
4,2,3, Uji Coba Pencucian Rumput Laut
Prose uji coba pencucian rumput laut dimulai dengan mengisi wadah penampungan air (drum statis) dengan air tawar. Setelah air tawar yang tertampung 80 - 100 liter, sampel rumput laut yang akan dicuci dimasukkan ke dalam drum dinamis. Terlihat pada Gambar 35 rumput laut masih berwarna gelap. Setelah proses pencucian selama 10 menit dengan memutar drum dinamis secara kontinu, rumput laut hasil pencucian keadaannya lebih terang (Gambar 36) dari keadaan sebelum proses pencucian.
Setelah pemindahan rumput laut yang telah dicuci ke dalam wadah ternyata didapatkan lebih banyak patahan-patahan dari bagian rumput laut dibandingkan sebelum proses pencucian karena pengepakan rumput laut basah ke dalam karung. Hal ini disebabkan karena mekanisme pencucian rumput laut dengan sistem putar horizontal. Sistem putar horizontal ini membuat rumput laut terbanting-banting di dalam drum dinamis sehingga dapat membuat rumput laut patah serta faktor kecepatan putar dari drum dinamis terlalu cepat. Selain itu, balok-balok pengaduk yang terpasang pada drum dinamis yang mempunyai sudut siku dapat membuat rumput laut patah. Dua bentuk modifikasi dari drum dinamis memungkinkan mengurangi jumlah rumput laut yang patah, yaitu (1) rumput laut dikondisikan agar tidak dapat bergerak bebas pada saat drum dinamis berputar, dan (2) modifikasi balok pengaduk agar menggunakan bahan yang
44
lembut dan mempunyai sudut yang tumpul. Pengurangan kecepatan perputaran drum dinamis pun dapat dijadikan solusi untuk mengurangi jumlah patahan rumput laut.
Gambar 35. Rumput laut sebelum menjalani proses pencucian menggunakan mesin
Gambar 36. Rumput laut yang telah melalui proses pencucian
Setelah pemindahan rumput laut yang telah dicuci ke dalam wadah ternyata didapatkan lebih banyak patahan-patahan dari bagian rumput laut dibandingkan sebelum proses pencucian karena pengepakan rumput laut basah ke dalam karung (Gambar 37). Hal ini disebabkan karena mekanisme pencucian rumput laut dengan sistem putar
horizontal. Sistem putar horizontal ini membuat rumput laut terbanting-banting di dalam drum dinamis sehingga dapat membuat rumput laut patah serta faktor kecepatan putar dari drum dinamis terlalu cepat. Selain itu, balok-balok pengaduk yang terpasang pada drum dinamis yang mempunyai sudut siku dapat membuat rumput laut patah. Dua bentuk modifikasi dari drum dinamis memungkinkan mengurangi jumlah rumput laut yang patah, yaitu (1) rumput laut dikondisikan agar tidak dapat bergerak bebas pada saat drum dinamis berputar, dan (2) modifikasi balok pengaduk agar menggunakan bahan yang lembut dan mempunyai sudut yang tumpul. Pengurangan kecepatan perputaran drum dinamis pun dapat dijadikan solusi untuk mengurangi jumlah patahan rumput laut.
Gambar 37. Kondisi rumput laut basah sebelum melalui proses pencucian
Uji coba untuk mengetahui seberapa banyak kotoran dan kontaminan yang terlepas dari rumput laut hasil pencucian menggunakan mesin dilakukan dengan cara membandingkan kekeruhan air sebelum dilakukan pencucian dan kekeruhan air setelah pencucian selama 10 menit. Sampel air bekas pencucian kemudian diambil melalui outlet drum statis setalah sampel rumput laut telah dipindahkan. Kotoran dan kontaminan yang berasal dari rumput laut akan terlarut dalam air sehingga air akan menjadi berwarna lebih keruh. Pengujian dilakukan dengan mengukur tingkat kekeruhan dari air sampel dengan menggunakan TDS meter.
Air sampel pencucian diperoleh dari hasil mencuci 10 kg rumput laut selama 10 menit yang ditampung dalam botol plastik 1,5L. Ada tiga botol sampel, yaitu (1) air sebelum pencucian (kontrol); (2) air sampel pencucian ulangan pertama; dan (3) air sampel pencucian ulangan kedua (Gambar 38).
46
Gambar 38. Botol yang berisi air sampel (1) air kontrol; (2) air sampel pencucian untuk ulangan pertama; dan (3) air sampel pencucian ulangan kedua
Pengujian air sampel pencuci rumput laut dilakukan di Laboratorium Proling, Departemen Manajemen Sumber Daya Perairan, Institut Pertanian Bogor. Parameter yang diukur adalah Total Dissolved Solids yang menunjukan jumlah partikel organik dan anorganik yang terkandung dalam air sampel. Alat yang digunakan adalah HACH Conductivity/TDS meter yang telah dikalibrasi pada tanggal 22 Juni 2010 oleh BALAI BESAR INDUSTRI AGRO (Gambar 39).
Gambar 39. Pengujian air sampel menggunakan TDS meter
Gambar 40. menunjukkan banyaknya jumlah rata-rata partikel organik dan anorganik pada air sampel bekas pencucian rumput laut. Pengukuran dilakukan sebanyak 3 kali ulangan untuk setiap sampel yang kemudian dirata-ratakan. Nilai rata-rata untuk
pengukuran air kontrol didapatkan 126,3 mg/L, sedangkan untuk nilai rata-rata sampel ulangan ke satu dan ke dua untuk sampel air bekas pencucian rumput laut secara berturut-turut adalah 1838,0 mg/L dan 1049,3 mg/L.
Gambar 40. Hasil pengukuran TDS air sampel
Kotoran dan bahan lainnya yang menempel pada rumput laut akan tersapu pada proses pencucian. Kemudian terlihat dari hasil pengukuran TDS (mg/L) meter untuk air sampel pencucian didapat bahwa jumlah partikel organik dan anorganik yang terdapat air bekas pencucian memiliki lebih dari 10 kali lipat dari air kontrol untuk ulangan ke dua dan memiliki 20 kali lipat untuk sampel air bekas pencucian untuk ulangan pertama. Pencucian rumput laut dengan sistem wadah penampung air statis ini masih memiliki kelemahan karena air posisinya diam tidak bergerak sehingga kotoran dan kontaminan pun akan terkumpul pada wadah penampung air (drum statis). Ketika proses pencucian dilakukan kotoran dan kontaminan yang telah terlepas dari rumput laut akan terus teraduk/terangkat sejalan dengan lamanya proses pencucian dan ketika proses pencucian selesai, diperkirakan masih banyak kotoran dan kontaminan yang menempel kembali kepada rumput laut dibandingkan dengan yang mengendap pada bagian dasar drum statis.
0,0 200,0 400,0 600,0 800,0 1000,0 1200,0 1400,0 1600,0 1800,0 2000,0 1 (Kontrol) 2 3