Yoshua Sorimangaraja Sihombing
1)*, I. M. Parwata
2), Ainul Ghurri
3), I. W. Bandem Adnyana
4)1,2,3,4)Program Studi Teknik Mesin Universitas Udayana, Kampur Bukit Jimbaran, Bali
Abstrak
Viskositas merupakan salah satu faktor pengaruh baik dan buruknya pada proses pembakaran, namun faktor ini seringkali dilupakan. Maka dari itu pada penelitianl ini lbertujuan mengetahui lpengaruh viskositas minyak jelantah terhadap laju pembakaran pada alat atomizing burner. Metode yang dgunakanl pada penelitianl ini adalah metode leksperimen yang dimana variabel bebasnya viskositas minyak jelantah dan variabel terikatnya laju pembakaran, serta variabel kontrolnya tekanan udara.
3 sample minyak jelantah diambil dari berbagai sumber, kemudian diuji dengan menggunakan alat viscometer Ostwald untuk mendapatkan nilai viskositasnya. Didapatkan nilai viskositas yaitu 5,453 poise; 6,855 poise; 4,995 poise. Dengan memakai variabel kontrol tekanan udara sebesar 1 bar, didapatkan hasil yang cukup signifikan. Pada minyak jelantah sample A (5,453 poise) didapatkan nilai laju pembakaran sebesar 0,7336 dan pada sample B (6,855 poise) didapatkan nilai laju pembakaran sebesar 0,933 ml/s. Sedangkan untuk sample C didapaktn nilai laju pembakaran sebesar 0,6289 ml/s. Dapat diketahui bahwa minyak jelantah sample B memiliki nilai terbesar, dimana hal ini terjadi dikarenakan bahan bakar yang kental sangat sulit untuk diatomisasi pada tekanan 1 bar. Namun pada sample C didapatkan hasil yang cukup baik dikarenakan bahan bakar yang tidak terlalu kental melancarkan aliran bahan bakar dan memudahkan proses atomisasi. Semakin kecil nilai viskositas pada bahan bakar maka semakin baik pula laju pembakaran pada proses pembakaran, dan sebaliknya jika semakin besar nilai viskositas bahan bakar maka semakin besar pula nilai laju pembakaran sehingga menghasilkan proses pembakaran yang tidak baik.
Kata kunci: Viskositas Minyak Jelantah, Laju Pembakaran, Atomizing Burner Abstract
Viscosity is one of the factors of good and bad influence on the combustion process, but this factor may be overlooked. Therefore, this study aims to determine the effect of the viscosity of used cooking oil on the rate of combustion in the atomizing burner. The methodl usedl in thisl study is lan lexperimental lmethod in which lthelindependent variable is the viscosity of used cooking oil and the dependent variable is the combustion system, and lthe control variable is air pressure. 3 samples of used cooking oil were taken from various sources, then tested using the Ostwald viscometer to get the viscosity value. The viscosity value was 5,453 poise; 6,855 serenity; 4,995 serenity. By using the air pressure control variable of 1 bar, the results are quite significant. In sample A (5.453) cooking oil, the combustion value is 0.7336 and in sample B (6,855 calm), the combustion value is 0.9328 ml / s. Whereas for sample C the combustion value was 0.6289 ml / s. It can be seen that the used cooking oil sample B has the greatest value, which is because the thick fuel is very difficult to atomize at a pressure of 1 bar. However, in the sample, the results are quite good because the fuel that is not too thick will smooth the flow of fuel and facilitate the atomization process. The smaller the viscosity value of the fuel, the better the fuel system in the combustion system, and vice versa if the greater the viscosity value of the fuel, the greater the combustion value so that the combustion system is not good.
Keywords: Used Cooking Oil Viscosity, Combustion Rate, Atomizing Burner
1. iPendahuluanl
Waste cooking oil (iMinyakl jelantahi)) iadalahl energi alternatif yang didapatkan dari limbah dari industri makanan seperti restoran, kentucky fried chicken (KFC), burger king, arung nasi padang, dan sebagainya. Minyak jelantah berasal dari minyak goreng yang merupakan pengolahan llemak hewan atau lemak tumbuhaniyang dimurnikanil dan hasilnya berbentuk cair dalaml suhu lruangan, llalu minyak tersebut idipakai luntuk limenggoreng lmakanan. Sisa
lminyak yang ldipakai luntuk lmemasak tersebut
dinamakan minyak jelantah. Jika diperhatikan minyak jelantah memiliki potensi untuk dijadikan bahan bakar pengganti penggunaan bahan bakar fosil. Sehingga limbah industri makanan terutama pada limbah minyak akan hilang dan energi gas alam pun tidak akan kekurangan serta dapat menambah cadangan energi gas alam di Indonesia[1].
Selain pada industri makananan, minyak jelantah bisa digunakan untuk menjadi bahan bakar pada proses peleburan sampah. Jumlah keseluruhan minyak goreng bekas yang tersedia di Indonesia daril berbagaii sumber seprtii restoran, ruma tangga,iindustri pengolahan makanan dan lhotel-hotel yang menggunakani minyaki gorengi mencapaii 3,88i juta ton per tahunnya [2]. Dengan jumlah yang relatif besar, sehingga memungkinkan minyakl jelantahl dapatl dipergunakani sebagaii bahan bakar alternatif. Padail penelitianil inil digunakanl minyakl jelantahi sebagaill bahani bakari cair dan burnerl tipel Air Atomizing Burner.
Burner atau alat bakar berfungsi untuk mengetahuii karakteristik dari pembakaran ibahan bakar lcair (minyak jelantah). Kondisi laliran udara ldan jumlah lkebutuhan udara pada proses pembakaran sangat mempengaruhi karakteristik pembakaran bahan bakar lcair. Diperlukan campuranl udaral danl bahanl
Yoshua Sorimangaraja Sihombing et al. i·iProsidingiKNEPiXIi–i2021i·iISSNi2338-414Xi 112 bakarl (lair-fuel ratiol) yang sesuail untukl mencapail
pembakaranl yang loptimal.
Pada lpenelitian Rony Widhiasto yang berjudul
“Pengaruh Tekanan Udara lTerhadap Sifat Pembakaran Minyak lJelantah Menggunakan Vaporizing Burner Untuk Peleburan Alumunium”, beliau menganalisisi pengaruhi tekanani udarai terhadap pembakarani lminyak ljelantah dani luntuki lmengetahui
lair-fuel liratio lipembakaran[3]. Pada penelitian yang
berjudul ”Analisisi lMinyak iJelantah lSebagai liAlternatif
lBahan lBakar lKompor Bertekanan”, menganalisis
bahan ibakar iminyak jelantah yang digunakanl sebagail alternatifi bahanl bakarl kompor bertekanan [4].
Pada penelian-penelitan sebelumnya, ibanyak penelitii yang imenelitii mengenai ivariasi litekanan udarai terhadapl sifatl pembakaran padal alat vaporizingi burner, sedangkani untuki variasii minyak jelantahi dani menggunakani alati atomizingi burner sajai belumi ditemukan. Dani nilai viskositas juga sangat mempengaruhi lancarnya laju bahan bakar dan mempengaruhi proses pengatomisasian bahan bakar dengan udara. Olehl karenal itul padal ipenelitianl inil penulisil akanl menelitiil mengenail “Pengaruhi Tekanan Udarai dani Viskositasi Minyaki Jelantah Terhadap Panjangi Nyala Apii dan Laju iPembakarani Minyak Jelantah iPada iAlat iAtomizing iBurner”
2. Metode Penelitian 2.1 Variabeli penelitianl 1. Variabeli bebasl
Variasi viskositas minyak jelantah yang didapatkan berbagai sumber
2. Variabell Terikatl
Variabell terikat dalaml penelitianl ini berupa nilai laju pembakaran minyak jelantah.
3. Variabel lKontrolil
Variabeli kontroli dalaml penelitianl kali ini adalahl tekanani udara sebesar 1 bar yang diberikani pada setiap percobaan dan dijaga konstan.
2.2 Pengujian dan Perhitungan Viskositas
Pada penelitian ini digunakan alat Viskometer Ostwald untuk membantu mendapatkan nilai viskositas.
Viskometer Ostwald merupakan alat yang berfungis
lmengukur lfluida yang lencer atau kurang lkental.
Persamaan lpoisseullel menjadi dasar adanya
viscometer ini, dengan membandingkan waktu laju aliran fluida sampel dan laju aliran fluida pembanding menggunakan alat yang sama[5].
ߟ ൌ ߟ௧௧Ǥఘ
బǤఘబ (1)
ߟ
= Viskositasl minyak jelantah lߟ
0 = Viskositasl airlt
= Waktu laliran minyak jelantah lt
0 = Waktu laliran airlߩ
= Massa ljenis minyak jelantahl ߩ = Massa ljenis airl2.3 Prosedur Penelitian
1. Persiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan;
2. Merangkail peralatanl penelitianl yangl terdiril daril tangkil bahanl bakar, burnerl set, dan lkompresor;
3. Isi tangki bahan bakar dengan minyak jelantah yang sudah di uji viskositasnya;
4. Lakukan pemantikan untuk menyalakan api menggunakan burner torch;
5. Setelah selongsong burner panas, atur katup udara yang keluar dari kompresor imenuju burnerilsesuai lvariasi ltekanan ludara lyaitu l1 bar.
Dan buka katup bahan bakar agar bahan bakar mengalir ke nozzle;
6. Tekanan udara pada kompressor dijaga agar tetap konstan;
7. Letakan wadah untuk menampung bahan bakar yang terbuang akibat proses penyalaan api;
8. Setelah ibahan ibakar iterbakari stabil, ambil wadah penampungan bahan bakar danl ukurl volumenya iuntukl dicatatl sebagail bahanll bakarl yangi tidak terbakar;
9. Catat data meliputi waktu lamanya habis bahan bakar, dan Panjang nyala api;
10. Setelahi selesai, matikan kompresor dan tutup setiapi valvei yangi ada;
11. Lakukan pengujian dengan menggunakan cara yang sama namun viskositas bahan bakar berbeda.
Yoshua Sorimangaraja Sihombing et al. i·iProsidingiKNEPiXIi–i2021i·iISSNi2338-414Xi 113
Gambar 1. Peralatan dan Rangkaian Alat Penelitian
3. Hasil dan Pembahasani
3.1. Hasili Pengujiani dani Perhitungani Viskositas Berikut ini data yang didapat dari hasil pengujian menggunakan viscometer Ostwald. Terdapat 4 sampel yang diujikan pada pengujian ini. Sample air diujikan sebagai zat pembanding untuk mencari nilai viskositas minyak jelantah setiap sample. Sampel A diambil dari pedagang gorengan jalan tukad pakerisan.
Sampeli B diambili daril warung imakan babii gulingi yang berada di jalan waturenggong. Sampel C diambil dari warung makan nasi campur yang berada di jalan waturenggong.
Tabel 2. Hasil Pengukuran Berat Jenis Setiap Sample Sampel Tabel 3. Hasil Pengujian dan Perhitungan Viscometer
Ostwald
3.2 Pengaruh Viskositas Minyak Jelantah Terhadap Laju Pembakaran
Lajuii pembakaran dihitung dari perbandingan volume awal minyak jelantah (bahan bakar) dengan lamanya proses pembakaran yang terjadi pada setiap
pengujian. Pengukuran volume bahan bakar menggunakan gelas ukur.
Tabel 1. Laju Pembakaran Setiap Variasi Viskositas Sample
Dengan variabel control yang sama yaitu tekanan input udara sebesar 1 bar dan diujikan pada alat atomizing burner, dapat diketahui dari tabel diatas bahwa pada minyak jelantah sample C (4,995 poise) menghasilkan nilai laju pembakaran yang sangat baik. hal ini dikarenakan minyak jelantah tersebut tidak terlalu kental, sehingga aliran bahan bakar sangat baik dan mempermudah proses atomisasi bahan bakar dengan udara. Sedangkan pada sample B (5,453 poise) menghasilkan nilai laju pembakaran yang sangat buruk dibandingkan dengan kedua sample lainnya. Hal ini terjadi dikarenakan pada sample B memiliki nilai kekentalan yang sangat tinggi, sehingga bahan bakar tersebut sulit diatomisasi dengan udara dan juga karena kekentalan tinggi, bahan bakar yang berada pada tangka sulit dialirkan ke alat.
4. Kesimpulan
Setelah dilakukan pengujian dengan variabel kontrol yang sama, maka dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi nilai viskositas bahan bakar atau semakin kental bahan bakar, maka semakin tinggi pula nilai laju pembakaran, sebaliknya jika semakin kecil nilai viskositas bahan bakar atau semakin cair bahan bakar maka semakin baik pula laju pembakarannya.
Tangki Bahan Bakar
Yoshua Sorimangaraja Sihombing et al. i·iProsidingiKNEPiXIi–i2021i·iISSNi2338-414Xi 114 Ucapani Terimai Kasihi
Peneliti lmengucapkan lTerimakasih lkepada Tuhan lYang lMaha lEsa, dan lkepada keluarga lbeserta kerabat-kerabat yang sudah membantu saya dalam penelitian ini. Saya mengucapkan terimakasih kepada bapak Dr. I Made Parwata, ST.MT, Ainul Ghurri, ST,MT,Ph.D. yangl telah lmembimbing sayal Terimal kasih atas dukungan dana dari LPPM Universitas Udayana melalui surat kontrak no. B/96-234/UN14.4.A/PT.01.05/2021.
Daftar Pustaka
[1] R. Arslan dan Y. Ulusoy, “Utilization of waste cooking oil as an alternative fuel for Turkey,”
Environ. Sci. Pollut. Res., vol. 25, no. 25, 2018, doi: 10.1007/s11356-017-8899-3.
[2] R. Rusdianasari, L. Kalsum, A. Syarif, dan Y.
Bow, “Karakterisasi Minyak Jelantah Hasil Produksi Keripik Nenas Dengan Metode Vacuum Frying,” Aptekmas J. Pengabdi. Kpd.
Masy., vol. 2, no. 2, hal. 31–34, 2019, doi:
10.36257/apts.v2i2.1603.
[3] Rony Widhiasto, “Pengaruh Tekanan Udara Terhadap Sifat Pembakaran Minyak Residu Menggunakan Vaporizing Burner Untuk Peleburan Aluminium,” Skripsi Progr. Stud.
Tek. MESIN, Fak. Tek. Univ. Sebel. MARET, SURAKARTA, 2010.
[4] A. Energi dan K. Kunci, “BERPEMANAS AWAL Ahmad Amri , Hamri , Fikar Adriansyah
Sofyan,” hal. 1–8.
[5] L. ANGGRAINI, PITMAWATI, R. OKTARIANI, dan Y. D. MARDIANI, “PENENTUAN
VISKOSITAS ZAT CAIR DENGAN
VISKOMETER OSTWALD,” 2016. [Daring].
Tersedia pada:
https://akademifarmasijambi.wordpress.com/20 17/01/07/penentuan-viskositas-dengan-viskometer-ostwald/.
Yoshua Sorimangaraja Sihombing merupakan mahasiswa semester akhir Program Program Studi Teknik Mesin Universitas Udayana. Pada saat ini sedang menyelesaikan skripsi untuk memenuhi syarat kelulusan S1 di Universitas Udayana.
Prosiding Konferensi Nasional Engineering Perhotelan XI, Universitas Udayana - 2021 ISSN 2338-414X
*Korespondensi: Tel./Fax.: 081806455848 / - E-mail: [email protected]
ÓTeknik Mesin Universitas Udayana 2021