Manfaat Penelitian

BAB I PENDAHULUAN

1.6 Manfaat Penelitian

Manfaat yang diperoleh dari penelitian ini adalah :

1. Menambah kepustakaan ilmu dalam teknologi distilasi air tenaga surya.

2. Dapat menjadi rujukan dalam pengembangan teknologi distilasi air energi surya.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Penelitian Relevan

Penelitian pada unjuk kerja peningkatan sistem distilasi air tenaga surya menggunakan partikel nanofluida Titanium dioksida (TiO₂) bertujuan untuk meningkatkan karakteristik perpindahan panas dari Heat Transfer Fluid (HTF) dari sistem pemanas surya untuk meningkatkan kinerja termal. Ditemukan bahwa amenggunakan partikel nanofluida seperti TiO₂ meningkatkan karakteristik perpindahan panas dari HTF dari sistem distilasi air surya dan akibatnya meningkatkan tingkat produktivitas air harian. Ditemukan juga bahwa sistem dapat menghasilkan air suling sebesar 5616 liter/hari, 6048 liter/hari, 6134 liter/hari, dan 7128 liter/hari jika menggunakan Ti𝑂₂ dengan konsentrasi 0 mg/l, 75 mg/l, 80 mg/l, dan 100 mg/l. Produktivitas air harian tertinggi pada kosentrasi 100 mg/l dengan hasil air 7128 liter/hari (El-Ghetany et al., 2021).

Penelitian pada eksperimental unjuk kerja pada distilasi sumbu miring dengan penyerap plat datar telah dibuat dan dianalisis dilakukan peninjauan pengaruh berbagai bahan sumbu seperti kain terry, kain goni, kain bulu dan kain poliester di atas plat penyerap yang miring 30°. Percobaan dilakukan di Sri Ramakrishna Engineering College, Coimbatore, Tamil Nadu, India, selama bulan Januari - Februari 2016. Penelitian eksperimental ini dilaksanakan dari jam 9 pagi hingga 5 sore, untuk setiap interval 60 menit. kain bulu memiliki produktivitas maksimum 3,63 l/hari, diikuti oleh goni 3,39 l/hari, kain terry 2,851 l/hari dan kain poliester 2,56 l/ hari. Kain bulu memiliki karakteristik daya serap air yang baik. Hasil yang diperoleh dengan menggunakan kain bulu sangat diinginkan jika dibandingkan dengan bahan lain (Karthick Munisamy et al., 2019)

Penelitian pada unjuk kerja pada efek nanopartikel yang dilakukan menggunakan flake graphite nanoparticles (FGN), phase change material

6

(PCM), dan film cooling. konsentrasi massa 0,5% FGN dicampur dengan air dengan cara dikocok dan diaduk secara manual. Selama percobaan, salah satu dari tiga distilasi digunakan untuk bekerja sebagai distilasi konvensional, dan dua lainnya digunakan untuk bekerja sebagai distilasi yang dimodifikasi. Luas cekungan adalah 0,25 𝑚² (0,5 m panjang - 0,5 m lebar), Ketinggian dinding samping rendah dan tinggi berturut-turut adalah 160 mm dan 450 mm.

Permukaan bagian dalam cekungan dan dinding samping distilasi di cat hitam untuk menyerap radiasi matahari. Untuk mengurangi kehilangan panas, semua permukaan luar diisolasi dengan fiberglass (ketebalan 5 cm), Ketebalan penutup kaca adalah 3,5 mm. Metode pencampuran sederhana untuk menggunakan FGN di distilasi terbukti efektif. Peningkatan produktivitas penyulingan dengan FGN modifikasi (a), FGN dan PCM modifikasi (b), FGN dan pendinginan film modifikasi (c), FGN, PCM, dan pendinginan film modifikasi (d) adalah 50,28%, 65%, 56,15%, 73,8%. Peningkatan tersebut dihasilkan dari suhu air yang lebih tinggi oleh FGN dan PCM (Sharshir et al., 2017).

Penelitian pada unjuk kerja terhadap kinerja distilasi baki tenaga surya dengan pengubah fasa dengan nano partikel. Dalam penelitian eksperimental melakukan percobaan pengecatan warna hitam terhadap absorber dan nano partikel tembaga oksidasi (Cu₂O). Hasil percobaan menunjukkan bahwa total hasil air tawar dari penyuling baki ditingkatkan sebesar 57, 14, 70,7, dan 108% saat menggunakan reflektor, nanopartikel C𝑢₂O dalam cat. Produktivitas baki penyuling dengan menggunakan C𝑢₂O nanopartikel dalam cat lebih dari referensi masih sekitar 14% (Abdullah et al., 2020)

Penelitian pada unjuk kerja alat distilasi energi surya jenis miring dengan membuat enam buah alat distilasi, yang identik dengan sudut kemiringan kaca penutup yang berbeda-beda serta dirancang dan dipasang secara berdampingan dalam kondisi cuaca yang sama. Penelitian ini memvariasikan sudut kemiringan kaca penutup 10°, 15°, 20°, 30°, 35° dan 45°. Penelitian berlangsung pada empat

7

musim yang berbeda musim gugur, musim dingin, musim semi, dan musim panas. Penelitian ini mendapatkan hasil distilasi yang maksimal pada sudut kemiringan 20° di musim gugur dan musim dingin dengan hasil kumulatif harian masing-masing sebesar 3,52 kg/m² dan 73,63 kg/m², serta sudut kemiringan 30°

di musim semi dan musim panas dengan hasil kumulatif harian masing-masing sebesar 5,22 kg/m² dan 4,53 kg/m² (Cherraye et al., 2020)

Pada penelitian yang dilakukan terdahulu, belum ada penelitian terkait dengan alat distilasi energi surya jenis miring dengan penambahan metode kapilaritas dan penambahan konsentrasi nano karbon arang bambu pada unjuk kerja distilasi tenaga surya. Konsentrasi nano karbon bambu di variasikan 1,5 gram dan 6 gram di aplikasikan di lapisan tisu absorber distilasi. Maka dengan alasan tersebut penelitian eksperimental berikut mencari tahu pengaruh penambahan nano karbon arang bambu pada unjuk kerja alat distilasi air energi surya jenis miring terhadap produktifitas air distilasi.

2.2 Landasan Teori

Distilasi merupakan suatu proses pemurnian air yang terkontaminasi menjadi air layak dikonsumsi dengan memanfaatkan energi surya. Alat distilasi memiliki proses utama yaitu proses penguapan dan proses pengembunan. Alat distilasi ini sangat berguna untuk memenuhi kebutuhan masyakarat daerah yang belum memliki sumur dan pemukiman pesisir pantai. Pada alat distilasi air energi surya terdapat komponen utama yaitu absorber dan penutup kaca (Gambar 1).

Komponen absorber pada umumnya dilapisi dengan cat berwarna hitam yang berfungsi agar meningkatkan daya serap energi radiasi surya (El-Ghetany et al., 2021). Sedangkan fungsi kaca penutup pada alat distilasi air tenaga surya yaitu sebagai media pengembunan uap air dari absorber. Bagian-bagian pendukung pada alat distilasi air energi surya yaitu komponen pipa saluran untuk media keluar air hasil distilasi dan air limbah, rangka, pompa peristaltik, lampu sebagai

8

penganti matahari, kipas, bak penampung air kotor dan wadah penampung hasil air distilasi. Komponen utama dalam distilasi air energi surya adalah absorber dan kaca penutup. Temperatur kaca yang rendah juga dapat membantu proses terjadinya kondensasi uap, sehingga akan lebih banyak uap yang mengembun dan menghasilkan lebih banyak air distilasinya.

Alat distilasi air energi surya jenis miring memanfaatkan energi panas pada surya, energi panas yang masuk akan diserap oleh absorber yang dipasang miring dan diberi tisu pada permukaan absorber dengan tujuan untuk memanaskan air yang akan didistilasi dan menyebabkan air tersebut menguap lebih optimal. Uap-uap yang dihasilkan oleh pemanasan air pada absorber merupakan Uap-uap air murni sedangkan zat-zat kontaminasi pada air tertinggal di absorber. Proses ini menimbulkan uap air naik keatas dan bersentuhan dengan kaca yang memiliki suhu lebih rendah daripada komponen absorber dan menimbulkan kondensasi menyebabkan timbulnya butiran-butiran embun. Pada komponen penutup kaca pada alat distilasi dipasang miring, sehingga butiran-butiran air yang dihasilkan akan turun menuju talang dan kemudian mengalir pada bak penampung hasil

Gambar 1. Alat distilasi surya jenis miring konvensional

9

distilasi. Air yang belum sempat menguap akan dialirkan kembali melalui pipa keluar menuju bak penampungan air kotor.

Pada unjuk kerja distilasi air energi surya dinyatakan pada efisiensi dan jumlah air yang dihasilkan persatuan waktu dan luas alat distilasi. Radiasi surya juga dapat diterima dengan baik pada alat jenis ini sebab kemiringan absorber dan kaca penutup yang sejajar. Proses pengembunan (kondensasi) merupakan suatu proses perubahan fase suatu zat gas menjadi zat cair, proses pengembunan terjadi disaat uap air didinginkan (Gambar 2). Uap dalam kondisi normal mengalami proses kesetimbangan dengan udara disekitar. Ketika uap mengalami penurunan suhu pada tekanan konstan, maka uap tersebut akan berada pada suhu titik pengembunan, menyebabkan uap akan berubah menjadi fase cair.

Efisiensi kinerja pada alat distilasi air energi surya dapat diartikan sebagai perbandingan jumlah energi yang digunakan pada proses penguapan air dengan jumlah energi surya yang datang selama waktu pemanasan (Arismunandar, 1995). Energi yang digunakan untuk melakukan proses penguapan air pada komponen absorber adalah 𝑞_𝑢𝑎𝑝, sedangkan energi yang menghasilkan rugi-rugi pada alat distilasi adalah 𝑞_{𝑘𝑜𝑛𝑣} dan 𝑞_𝑟𝑎𝑑. Rugi-rugi yang dimaksud merupakan energi yang berpindah dari air yang tertampung pada komponen absorber ke

Gambar 2. Proses ilustrasi alat distilasi surya jenis miring

10

permukaan kaca bagian dalam secara konveksi maupun secara radiasi. Efisiensi distilasi dapat dirumuskan sebagai berikut.

η =

^{𝑚.ℎ𝑓𝑔}

𝐴_𝑐.∫ 𝐺.𝑑𝑡₀^𝑡

× 100%

(1)

dengan η merupakan efisiensi (%), m merupakan hasil air dari proses distilasi (kg), ℎ_𝑓𝑔 merupakan panas penguapan air (kJ/kg), Ac adalah luas alat distilasi air (m²), G merupakan radiasi matahari yang dipancarkan (W/m²) dan dt merupakan waktu pemanasan (detik). Pada analitik ini energi panas matahari yang hilang melewati absorber, energi panas yang hilang pada alat dan sisinya diabaikan.

Keseimbangan energi pada air menghasilkan :

(τα) G_T= q_{𝑘𝑜𝑛𝑣} + q_𝑟𝑎𝑑 + q_𝑢𝑎𝑝 (2)

pada rumus ini 𝜏 merupakan transmisivitas kaca (fraksi energi yang diteruskan), 𝛼 adalah absortivitas kaca (fraksi energi diserap). Sebagian energi panas pada absorber akan dipindahkan ke kaca dengan perpindahan konveksi, radiasi, dan penguapan. Energi panas yang dikonveksikan ke kaca dapat dihitung dengan persamaan : konveksi (W/𝑚²). T_w merupakan temperatur air (K), T_c merupakan temperatur kaca penutup (K), P_w merupakan tekanan parsial uap air pda temperatur air (N/m²), dan P_c merupakan tekanan parsial uap air pada temperatur kaca penutup (N/m²).

q_rad= σε_w (T_W⁴− T_C⁴) (4)

11

𝑞_𝑟𝑎𝑑 merupakan energi yang terbuang pada absorber ke kaca (W/m²), σ merupakan konstanta Stefan-Boltzmann (5,67 x 10-8 W/(m².K⁴)), 𝜀_𝑤 adalah nilai emisivitas pada air. Energi yang dibutuhkan untuk proses penguapan dapat dihitung dengan persamaan berikut :

q_{uap =} 16,27 × 10⁻³× q_konv(^PW−PC

TW−TC) (5)

𝑞_𝑟𝑎𝑑 merupakan energi yang dibutuhkan untuk proses penguapan dari absorber ke kaca (W/m²). Hasil distilasi dihitung berdasarkan nilai yang diperoleh pada energi penguapan (𝑞𝑢𝑎𝑝). Laju distilasi (muap) dapat dicari melalui hubungan persamaan sebagai berikut:

m_uap = ^quap

h_fg (6)

𝑚_𝑢𝑎𝑝 adalah laju distilasi (liter/jam.m²). Energi yang dibutuhkan selama proses pemanasan (𝑞_𝑐) dapat dihitung melalui persamaan:

q_c = m_c ∙ C_p ∙ ∆T (7) dengan 𝑚_𝑐 adalah laju aliran massa air (kg/s), 𝐶𝑝 merupakan kalor spesifik air pada tekanan konstan (kJ/(kg°C)), dan ∆T adalah selisih antara suhu absorber dengan kaca penutup (°C).

2.3 Kerangka Penelitian

Pada penelitian ini difokuskan menggunakan alat distilasi energi surya jenis miring dengan metode kapilaritas (AMB) atau aliran masuk bawah dan alat distilasi surya jenis miring konvensional (AMK) atau aliran masuk konvensional.

Pada alat distilasi AMB Absorber pada (Gambar 3) memiliki lubang-lubang yang akan dipasangkan sumbu dan bagian permukaan absorber dilapisi tisu. Air akan

12

dialirkan melalui saluran bawah absorber yang terdapat sumbu pada lubang-lubang absorber, sehingga sumbu akan terjadi proses kapilaritas menuju permukaan absorber yang sudah dilapisi tisu (Gambar 4). Penggunaan tisu pada permukaan absorber berfungsi sebagai media untuk membantu air yang terkontaminasi menyebar secara merata, sehingga proses penguapan akan lebih optimal.

Gambar 3. Absorber pada alat distilasi metode kapilaritas (AMB) Penelitian pertama yaitu dengan penambahan konsentrasi nano karbon arang bambu sebesar 1,5 gram pada lapisan tisu absorber dan penelitian kedua yaitu dengan penambahan konsentrasi nano karbon arang kelapa sebesar 6 gram pada lapisan tisu absorber. Dengan penambahan nano karbon dapat mempercepat penguapan sehingga hasil air menjadi lebih banyak dan efisiensinya meningkat.

13

Gambar 4. Alat distilasi jenis miring absorber dengan metode kapilaritas Nano karbon dapat meningkatkan efektifitas absorber dalam menyerap energi surya. Pada absorber di lapisin tisu menggunakan 3 lapis yang diaplikasikan di permukaan absorber. ketebalan pada tisu yang digunakan sebesar 0,08 mm.

Tingkat efektifitas absorber dalam menyerap panas akan berpengaruh terhadap laju proses penguapan air pada lapisan tisu absorber. Semakin tinggi tingkat efektifitas absorber, laju proses penguapan air akan meningkat dan akan meningkatkan efisiensi pada alat distilasi.

2.4 Hipotesis

1. Penambahan konsentrasi nano karbon arang bambu dapat meningkatkan efektifitas absorber menyerap energi panas.

2. Penerapan dengan metode kapilaritas alat distilasi dapat meningkatkan laju proses penguapan pada absorber dalam menyerap panas.

14

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Skema dan Spesifikasi Alat Penelitian

Pada penelitian ini, menggunakan alat distilasi air energi surya jenis miring absorber tisu dengan metode kapilaritas (Gambar 5). Absorber terbuat dari bahan multipleks berukuran 75 cm x 58 cm dengan ketebalan 6 cm dan ketebalan dinding absorber sebesar 3 cm. Bak absorber memiliki ukuran 84 cm x 63 cm.

Permukaan absorber di cat berwarna hitam berfungsi untuk memaksimalkan penyerapan energi surya dan dilapisi dengan tisu bambu sebagai media penampung air. Bagian dinding luar absorber dilapisi dengan sealant untuk mengantisipasi kebocoran dan menjaga suhu absorber. Absorber ditutup dengan kaca penutup transparan dengan ketebalan 3 mm dan absorber dipasang pada kemiringan 15° dengan jarak antara permukaan absorber dengan kaca penutup sebesar 6 mm.

Gambar 5. Skema alat distilasi energi surya jenis miring

15

Pada penelitian ini memvariasikan alat distilasi air energi surya jenis miring dengan penambahan saluran masuk di bawah. Pada absorber terdapat lubang-lubang berjumlah 36 buah yang berfungsi sebagai tempat sumbu. Di bagian bawah absorber terdapat 4 buah saluran air masuk dengan jarak antar saluran sebesar 15 cm.

Gambar 6. Absorber pada alat distilasi dengan metode kapilaritas (AMB) Pada penelitian ini lubang absorber memiliki diameter sebesar 10 mm. sumbu yang dipakai berbahan dasar kain, kain yang digunakan pada distilasi AMB yaitu kain linen. Kain mempunyai sifat kapilaritas yang baik, sifat kapilaritas menyebabkan air naik ke permukaan absorber.

3.2 Peralatan Pendukung

Pada penelitian eksperimental ini, menggunakan beberapa alat untuk mendukung proses pengambilan data penelitian yaitu:

1) Microcontroller Arduinno, berguna untuk membaca dan monitor sensor-sensor yang ada di alat distilasi air energi surya.

16

2) Dallas Semiconductor Temperatur Sensor (TDS), berguna untuk mengukur temperatur yang diletakkan dibagian-bagian alat distilasi.

3) Gelas ukur , digunakan sebagai pengukur hasil air limbah dan air bersih dari alat distilasi.

4) Solarmeter, berguna untuk mengukur energi lampu yang datang ke alat distilasi.

5) Etape Liquid Level Sensor, digunakan mengukur ketinggian air pada bak penampung air bersih.

3.3 Parameter Yang Divariasikan

Ada beberapa parameter yang akan divariasikan pada penelitian ini yaitu : 1) Variasi penambahan konsentrasi nano karbon arang bambu pada lapisan

tisu absorber sebesar 0 gram, 1,5 gram dan 6 gram di distilasi air energi surya jenis miring dengan metode penerapan kapilaritas.

2) Variasi metode kapilaritas pada distilasi air energi surya jenis miring dan tanpa metode kapilaritas distilasi air energi surya jenis miring (konvensional).

3.4 Langkah Analisis

Pada penelitian ini terdapat beberapa analisis yang harus dilakukan sebagai berikut :

1. Menganalisis efek penambahan konsentrasi nano karbon arang bambu pada alat distilasi sebesar 0 gram, 1,5 gram dan 6 gram. Penelitian ini di uji coba pada alat distilasi dengan metode kapilaritas yang memakai tiga lapis tisu bambu setiap variasi yang dilakukan.

17

2. Menganalisis efek penambahan metode kapilaritas pada alat distilasi energi surya jenis miring dan tanpa metode kapilaritas pada alat distilasi energi surya jenis miring (konvensional).

3.5 Variabel yang diukur

Pada penelitian ini terdapat beberapa yang diukur, diantara lain:

1. Temperatur absorber, T_w (℃) 2. Temperatur kaca penutup, T_C (℃) 3. massa air hasil distilasi, m (kg)

4. Lama waktu pengambilan data, t (detik)

5. Jumlah energi surya yang akan datang, G (watt/m²)

3.6 Langkah penelitian

Langkah-langkah pada penelitian ini dilakukan sebagai berikut : 1) Mempersiapkan alat-alat pendukung untuk melakukan penelitian.

2) Mempersiapkan dua alat distilasi air energi surya jenis miring dengan metode kapilaritas (AMB) dan distilasi air energi surya konvensional (AMK).

3) Dilakukan pengecekan alat distilasi sebelum melakukan pengambilan data.

Bagian paling vital harus dicek seperti baterai, sensor, bagian absorber dan kaca distilasi.

4) Kaca pada alat distilasi harus dibersihkan dari noda dan debu agar energi panas yang masuk akan optimal.

5) Melakukan pengambilan data untuk setiap variasinya, seperti berikut :

a. Variasi konsentrasi nano karbon arang bambu sebesar 0 gram, 1,5 gram dan 6 gram yang akan di letakkan pada tisu absorber distilasi air dengan metode kapilaritas tenaga surya (AMB).

18

b. Tanpa metode kapilaritas pada alat distilasi energi surya jenis miring konvensional (AMK).

6) Melakukan record pencatatan pada sensor Microcontroller Arduinno selama 2 jam di dalam laboratorium antara lain : temperatur kaca, temperatur absorber, energi lampu yang masuk dan jumlah air bersih yang dihasilkan.

7) Melakukan pengolahan data dan analisis data menggunakan berbagai persamaan.

Mulai

Melakukan Uji Coba Alat Penelitian

Melakukan Penelitian, Mengambil Data, dan Membuat Grafik Pada Hasil Penelitian

Selesai

Gambar 7. Diagram Alir Penelitian Pemasangan Sensor dan Uji Coba Sensor

Diperlukan

19

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Penelitian

Berikut merupakan pengambilan data yang menggunakan dengan alat distilasi air surya dilengkapi lampu sebagai simulator matahari. Pengambilan data penelitian pada alat distilasi metode kapilaritas dengan variasi konsentrasi nano karbon arang bambu dan alat distilasi air konvensional dilakukan selama 2 jam bertempat di laboratorium mekanika fluida. Microcontroller Arduinno akan mencatat semua sensor yang akan diambil selama penelitian ini berlangsung setiap per 10 detik. Setelah data sudah mencapai target akan dirata-ratakan setiap per 10 menit. Data yang diambil dalam penelitian ini antara lain : Temperatur absorber (T_a), Temperatur kaca (T_c), jumlah yang dihasilkan (m) dan energi lampu (G) dianggap konstan dan merata sebesar 700 W/m².

20

Tabel 3. Data Penelitian (AMB) variasi nano karbon bambu 1,5 gram

Menit ke

21

Tabel 4. Data penelitian (AMB) variasi nano karbon bambu 6 gram

Menit ke

4.2 Hasil Pengolahan Data Penelitian

Berdasarkan data penelitian yang sudah dipaparkan oleh tabel 1 sampai tabel 4, dilakukan perhitungan dengan menggunakan persamaan untuk mendapatkan hasil seperti tekanan parsial uap pada kaca (P_c), tekanan parsial uap air pada absorber (P_w), enthalpy penguapan (h_fg), beda temperatur (∆T), energi radiasi (q_rad), energi penguapan (q_uap), energi konveksi (q_konv), massa hasil air distilasi per satuan luas penampang absorber (m) dan efisiensi pada alat distilasi air (η). Secara rinci, hasil perhitungannya seperti berikut :

22

Tabel 5. Hasil perhitungan distilasi air konvensional (AMK)

Tabel 6. Hasil perhitungan distilasi air (AMB) tanpa nano karbon bambu Menit

23

Tabel 7. Hasil perhitungan distilasi air (AMB) variasi nano karbon 1,5 gram Menit

Tabel 8. Hasil perhitungan distilasi air (AMB) variasi nano karbon 6 gram Menit

24 4.3 Pembahasan

Setelah dilakukannya perhitungan pada Tabel 5 sampai Tabel 8, pada sub bab ini akan menganalisis lebih spesifik.

Gambar 8. Hasil Efisiensi pada AMK dan AMB

Pada (Gambar 7) Menunjukan perbandingan efisiensi alat distilasi AMB pada variasi konsentrasi nano karbon arang bambu dan alat distilasi konvensional AMK. Grafik menunjukan efisiensi maksimal diperoleh pada AMB variasi konsentrasi nano karbon arang bambu 1,5 gram sebesar 60% dan lebih tinggi 23% dibandingkan dengan efisiensi pada alat distilasi air konvensional AMK.

Efisiensi pada AMB variasi konsentrasi nano karbon 6 gram lebih tinggi 3%

dibandingkan dengan efisiensi variasi tanpa nano karbon dan lebih tinggi 18%

dari alat distilasi konvensional AMK. Pada variasi nano karbon 6 gram lapisan tisu absorber mengalami kekurangan massa air di atas bagian tengah karena kapilaritas sumbu tidak bekerja sehingga pada lapisan tisu absorber mengering (Gambar 8). Hal ini terjadi karena panas yang datang ke lapisan tisu absorber lebih besar dibandingkan massa air yang ada. Tingkat penyerapan air pada sumbu

37%

Variasi Konsentrasi Nano Karbon Bambu (gram)

AMK AMB

25

yang tinggi dan pelepasan air dari tisu membuat penguapan tinggi (Bhargva &

Yadav, 2019).

Gambar 9. Pandangan visual absorber mengering pada AMB variasi 6 gram

Pada (Gambar 8) (a) absorber sebelum pengambilan data penelitian mengunakan nano karbon 6 gram dengan metode kapilaritas AMB dan (b) sesudah pengambilan data penelitian AMB. Pada saat 1 jam pengambilan data, bagian atas tengah pada absorber mengalami kering pada lapisan tisu absorber.

pada saat 1 jam 27 menit bagian yang mengering mulai merambat ke bawah absorber. Peneltian ini membuktikan efisiensi alat distilasi sebanding dengan produktivitas air distilasi yang dihasilkan. Penambahan nano karbon bambu pada absorber menunjukan peningkatan efisiensi, dikarenakan nano karbon merupakan bahan material penyimpan panas dan memberikan efek peningkatan temperatur pada komponen absorber. Nano karbon memiliki beberapa keunggulan sebagai rasio luas permukaan terhadap volume yang besar, sifat fisik yang bergantung pada dimensi, dan energi kinetik yang lebih rendah (El-Ghetany et al., 2021).

(A) (B)

26

Gambar 10. Hasil alat distilasi pada AMK dan AMB pada variasi nano karbon arang bambu

Pada (Gambar 9) hasil produktivitas air distilasi dengan variasi konsentrasi nano karbon dan distilasi konvensional. Produktivitas air distilasi terbesar pada distilasi AMB variasi konsentrasi nano karbon arang bambu 1,5 gram sebesar 570 ml . Pada distilasi AMB variasi kosentrasi 0 gram menghasilkan air distilasi 495 ml dan variasi konsentrasi 6 gram menghasilkan 525 ml . Produktivitas air distilasi terendah jatuh pada alat distilasi konvensional (AMK) yaitu sebesar 350 ml . Besarnya produktivitas air distilasi yang dihasilkan disebabkan oleh massa air pada lapisan tisu absorber lebih sedikit dan adanya penambahan nano karbon pada lapisan tisu absorber mampu mempercepat proses penguapan air dan kondensasi uap air akan lebih efektif. Pada alat distilasi AMB konsentrasi nano karbon arang bambu 1,5 gram paling tercepat pengisian air distilasi dibandingkan dengan variasi 0 gram, 6 gram dan distilasi air konvensional (AMK).

Perbadingan produktivitas AMB nano karbon 1,5 gram lebih banyak 220 ml ketimbang alat distilasi konvensional AMK. Hasil air pada variasi nano karbon

350

Variasi Konsentrasi Nano Karbon Bambu (gram)

AMK AMB

27

arang bambu 1,5 gram disebabkan oleh massa air yang dilapisan tisu absorber lebih sedikit dari pada variasi arang bambu 6 gram itu memberikan pengaruh terhadap kecepatan penguapan panas pada absorber.

Gambar 11. Beda temperatur (ΔT) rata-rata pada AMK dan AMB variasi nano karbon arang bambu

Pada Grafik (Gambar 10) menunjukkan rata-rata temperatur (ΔT) pada AMK dan AMB variasi nano karbon. Pada dasarnya salah satu faktor yang mempengaruhi laju proses distilasi yaitu beda temperatur (ΔT). Semakin besar beda temperaturnya maka hasil yang diperoleh semakin banyak pula. Beda temperatur merupakan hasil dari pengurangan temperatur absorber (𝑇_𝑎) dengan temperatur kaca (𝑇_𝑐). perbedaan tekanan parsial uap yang lebih besar menyebabkan kalor penguapan lebih besar (Mungkasi, 2016). Pada Gambar 10 menunjukan grafik beda temperatur (ΔT) yang terjadi saat penelitian berlangsung. Pada grafik menunjukan nilai ΔT paling tinggi pada distilasi

28

konvensional AMK 6,94 °C yang menghasilkan air distilasi sebesar 350 ml dan paling rendah pada distilasi AMB variasi nano karbon 0 gram yaitu 3,41 °C yang menghasilkan 495 ml. Alat distilasi AMB variasi konsentrasi nano karbon 1,5

konvensional AMK 6,94 °C yang menghasilkan air distilasi sebesar 350 ml dan paling rendah pada distilasi AMB variasi nano karbon 0 gram yaitu 3,41 °C yang menghasilkan 495 ml. Alat distilasi AMB variasi konsentrasi nano karbon 1,5