BAB I PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Kebutuhan energi yang berasal dari minyak bumi (BBM) di berbagai Negara di dunia dalam beberapa tahun terakhir ini mengalami peningkatan tajam. Tidak hanya pada negara – negara maju, tetapi juga di negara berkembang seperti Indonesia. Bioetanol merupakan energi baru yang mempunyai nilai ekonomi yang tinggi serta ramah lingkungan. Bioetanol adalah hasil dari fermentasi glukosa (gula) yang dilanjutkan dengan proses destilasi. Proses destilasi dapat menghasilkan etanol dengan kadar 95% volume, untuk digunakan sebagai bahan bakar (biofuel) perlu lebih dimurnikan lagi hingga mencapai 99% yang lazimnya. Saat ini bahan baku bioetanol sebagai bahan bakar alternative adalah berasal dari tebu, ubi kayu, garut, jagung, sorgum, jerami, bonggol jagung dan kayu. Bahan baku pembuatan etanol terdiri dari bahan – bahan yang mengandung karbohidrat,glukosa dan selulosa. (McKetta, 1983).
Dengan adanya kompor ini akan sangat membantu masyarakat yang kesulitan membeli gas LPG karena harganya yang semakin mahal. Penggunaan bioetanol ini pun lebih irit dua pertiga kali dibanding minyak tanah. Kompor bioetanol pun tidak mudah meledak dan lebih aman bagi penggunanya. Jika kompor minyak tanah yang terbakar akan semakin menyala ketika disiram air, tapi bioetanol justru akan mati jika tersiram air. Nyala apinya pun biru seperti kompor gas sehingga lebih cepat dan efisien dalam memasak. ” 100 cc bioetanol dapat digunakan memasak selama 40 menit. Artinya dengan satu liter bioetanol saja, konsumen bisa memasak hingga empat jam,” kata Rivai (Kepala Bagian Pemasaran UKM produsen kompor bioetanol binaan Dewan Koperasi Indonesia).
1.2Rumusan Masalah
Sejak Menteri Negara Riset dan Teknologi Dr. Kusmayanto Kadiman melaunching bahan bakar Gasohol BE-10 pada akhir Januari 2005 yang kemudian didukung dengan terjadinya kenaikan harga minyak mentah dunia sampai menyentuh US$70/barel, maka bioetanol telah mendapat publikasi yang luas melalui berbagai media cetak dan elektronik maupun pada pameran-pameran yang digelar pada tahun ini.
Ketergantungan masyarakat terhadap LPG sangat tinggi, sejak kebijakan yang dilakukan pemerintah merencanakan konversi minyak tanah ke LPG. Dengan adanya kenaikan harga gas LPG, maka akan mengancam kelangsungan berusaha kalangan pelaku UKM baik pada UKM makanan olahan, dan bisnis lainnya. Karena masyarakat khususnya pelaku UKM saat ini merasakan dampak kelangkaan pasokan dan kenaikan harga BBM. Jika gas LPG naik, maka akan semakin mempersulit keadaan pengusaha UKM dalam melanjutkan usahanya (www.poskota.co.id...harga-gas-12-50kg-naik-ylki.htm).
1.3Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan ini adalah untuk menjawab kebutuhan masyarakat akan krisis energi yang semakin lama semakin bertambah dengan menjadikan kompor berbahan bakar bioetanol sebagai alternatif bahan bakar pengganti minyak bumi. Dengan Adanya kompor ini akan sangat membantu masyarakat yang kesulitan membeli gas LPG karena harganya yang semakin mahal untuk kebutuhan rumah tangga.
1.4Manfaat Penulisan
yang ketiga adalah desain kompor. Dari pengkajian sample bio-etanol BE40 di laboratorium Jurusan Kimia ITS, didapatkan hasil bahwa kalor BE40 adalah 5270 kKal/kilogram. Dibandingkan dengan kalor kerosin, BE 40 ini hanya sekitar separuhnya.
Dengan demikian bioetanol dapat di manfaatkan bagi masyarakat terutama sebagai pengganti minyak tanah yang pada saat sekarang sulit dicari. Mungkin bagi ibu rumah tangga ini merupakan salah satu alternative yang dapat di gunakan untuk mengurangi kelangkaan bahan bakar minyak (BBM) khususnya minyak tanah.
Penggunaan bioetanol ini pun lebih irit dua pertiga kali dibanding minyak tanah. Kompor bioetanol pun tidak mudah meledak dan lebih aman bagi penggunanya. Jika kompor minyak tanah yang terbakar akan semakin menyala ketika disiram air, tapi bioetanol justru akan mati jika tersiram air.
1.5Batasan Masalah
Permasalahan yang dibahas dalam skripsi ini adalah terbatas pada pokok bahasan sebagai berikut :
Bahan bakar yang digunakan adalah etanol
PERANCANGAN KOMPOR BIOETANOL MENGGUNAKAN
PRINSIP BEJANA BERHUBUNGAN DAN TABUNG
BERTEKANAN
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang sebagai
Salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Strata Sat (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
AFIAWAN MALIK AKBAR
NIM : 07510066
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan atas kehadirat Allah SWT, yang telah
memberikan rahmat dan hidayah – Nya, serta nikmat – Nya sehingga penyusun tugas akhir ini
dapat terselesaikan dengan sebaik – baiknya. Dan sholawat beserta salam selalu terlimpahkan
kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW, yang senantiasa memberikan penerangan hati dan
setiap langkah kita untuk selalu berbuat kebaikan.
Adapun tujuan dari penyusunan tugas akhir ini adalah sebagai syarat dan salah satu
Kriteria dalam mencapai kelulusan di Universitas Muhammadiyah Malang, Selain itu tugas akhir
ini merupakan bentuk dari aktualisasi dari mata kuliah yang telah diberikan para dosen.
Dalam tugas akhir kali ini saya menlis dengan judul “PERANCANGAN KOMPOR
BIOETANOL MENGGUNAKAN PRINSIP BEJANA BERHUBUNGAN DAN TABUNG
BERTEKANAN” adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan desain kompor
berbahan bakar bioetanol, sehingga mampu menghasilkan nyala api yang cukup untuk kebutuhan
rumah tangga, dan mampu di terapkan dalam rumah tangga.
Dalam skripsi ini kami dapat banyak mendapatkan pengarahan, bimbingan, dan
bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini kami mengucapkan terima
kasih sebesar – besarnya kepada :
1.
Allah SWT yang telah mengatur segala kondisi serta keadaan nya sehingga diberikan
kemudahan untuk menyelesaikan tugas akhir sebagai syarat menempuh gelar sarjana.
2.
Ayah dan Ibu yang selalu memberikan motivasi, doa serta masukan-masukan sehingga
Tugas Akhir ini bisa terselesaikan dengan tepat waktu.
3.
Bapak Ir.Mulyono, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah
Malang.
4.
Bapak Ir. Ali Moktar, MT, selaku Dosen Pembimbing 1.
5.
Bapak Ir.Achmad Fauzan HS, MT selaku Dosen Pembimbing 2.
Kami menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan laporan ini. Oleh karena itu
penyusun mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun. Harapan kami semoga
laporan ini bisa memberikan manfaat dan menambah pengetahuan yang sebesar – besarnya bagi
pembaca.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Malang,30 Januari 2012
DAFTAR ISI
ABSTRAKSI ……….….….
ABSTRACT ……….……….
KATA PENGANTAR ……….
DAFTAR ISI ……….………
DAFTAR TABEL ……….………
DAFTAR GAMBAR ………
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ……… 1
1.2. Rumusan Masalah ……… 2
1.3.Tujuan Penulisan ……… 3
1.4. Manfaat Penulisan ……… 3
1.5. Batasan Masalah ……… 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Jenis Bahan Bakar ……… 5
2.2. Perancangan dan pembuatan kompor Bioetanol ……… 12
2.3. Bahan Bakar Gas ……… 14
BAB III METODE PERANCANGAN
3.1. Perancangan metode vdi 2221 ……… 17
3.2. Perancangan Konsep ……… 19
3.3. Struktur Fungsi ……… 21
3.4 Perancangan Wujud ……… 27
3.5 Cara Kerja Kompor ……… 28
3.6 Penggalian Konsep Produk ……… 29
3.7 Desain Badan Kompor ……… 32
3.8 Metode Pengujian ……… 33
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Data Teknis ……… 37
4.1.1. Detail Kompor ……… 37
4.2. Perhitungan Badan Kompor ……… 38
4.2.1. Volume Tabung Pengisian Bahan Bakar ……… 40
4.3. Perhitungan Kalor ……… 41
4.3.1. Nilai Kalor Pembakaran ……… 41
4.3.2. Volume Tungku Pembakaran ……… 42
4.3.3. Kalor Yang Dihasilkan Bioetanol Masuk Pada Ruang Bakar ……… 44
4.3.4. Kebutuhan Bahan Bakar ……… 45
4.4. Perhitungan Kalor Elpiji 3 kg ……… 46
4.4.1. Nilai Kalor Pembakarannya ……… 46
4.4.2. Kebutuhan Bahan Bakar ……… 49
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ……… 56
5.2. Saran ……… 57
DAFTR PUSTAKA ……… 58
LAMPIRAN – LAMPIRAN ………..…… DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Proses Produksi Bio-etanol dari bahan berpati ……… 8
Gambar 2.2 Diagram alir proses pembuatan Bio-etanol dari ubi kayu ……… 8
Gambar 2.2.1 Bioetanol Generasi 2 ……… 12
Gambar 2.2.2 Bioetanol Generasi 3 ……… 13
Gambar 2.2.3 Bioetanol Generasi 4 ……… 13
Gambar 3.1 Konsep Varian 1 ……… 26
Gambar 3.2 Konsep Varian 2 ……… 26
Gambar 3.3 Perancangan Wujud ……… 27
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Sifat fisika dan kimia bioetanol absolut dan bioetanol teknis ……….. 11
Tabel 2.4 Karakteristik Bahan Bakar Elpiji ………. 16
Tabel 3.1. Klasifikasi Tugas ………. 17
Tabel 3.2 Perancangan Konsep ……… 19
Tabel 3.3 Struktur Fungsi ………. 21
Tabel 3.4 Prinsip Solusi ……… 22
Tabel 3.5 Kombinasi Prinsip Solusi ………. 23
Tabel 3.6 Konsep Varian 1 ……….. 24
Tabel 3.7 Konsep Varian 2 ……….. 25
Tabel 3.8 Selection Chart ………. 27
Tabel 4.1 Sifat Pereaksi Bioetanol ……… 41
Tabel 4.2. Sifat Pereaksi Elpiji ………. 46
Tabel 4.3. Pengujian Daya ……… 50
Tabel 4.4. Pengujian Efisiensi ……….. 52
Tabel 4.5 Pendidihan Air Dengan Kapasitas 1,6 liter ……….. 53
DAFTAR PUSTAKA
Arismunandar, Wiranto 1977/1988.
Pengerak Mula Motor Bakar Torak
. ITB. Bandung.
Brady, James E. 1999.
Kimia Universitas.
Binarupa Aksara. Jakarta Barat.
Cotton, F. Albert, Wilkinson, Geoffrey. 1989.
Kimia Anorganik Dasar.
Universitas Indonesia.
Jakarta
Edward F. Obert. 1973.
Unternal Combustion Engine And Air Pollution.
Harper & Row.
Publisher. New York.
Hakam, Mohammad, Sungkono Joko. 2006
. Analisa Pengaruh Penggunaan Logam Tembaga
sebagai Katalis pada Saluran Gas Buang Mesin Bensin Empat Langkah Terhadap
Konsentrasi Polutan Co dan HC.
Laporan Penelitian. ITS
Irawan, Bagus. 2006.
Pengaruh Katalis Tembaga dan Krom Terhadap Emisi Gas
Carbonmonoksida dan Hidrokarbon Pada Kendaraan Motor Bensin
. Laporan
Penelitian. UNIMUS.
Irawan, Bagus, Subri Muhammad. 2005.
Unjuk Kemampuan Catalytic Converter Dengan
Katalis Kuningan Untuk Mereduksi Gas Hidro Carbon Motor Bensin
. Laporan
Penelitian. UNIMUS.
Heywood, John B. 1988.
Internal Combustion Engine Pundamentals.
McGraw-Hill, Inc.
Nevers, Noel de. 2000
. Air Pollutan Control Enginering
. McGraw-Hills, International Editions
Singapore.
Triani, Lies. 2006.
Desorpsi Ion Logam Tembaga (ii) Dari Biomassa chlorella sp yang
Syam, Junisra. 2000.
Pemeriksaan Gas Buang(Journal)
. Excellence Automotive Training
International.
Tugaswati, A. Tri, 2007.
Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotordan Dampaknya Terhadap
Kesehatan(Journal).
Prayitno, Hadi. 2002.
Catalytic Converter Berbahan Tanah liat, Zeolit, Alumina Sebagai Katalis
Alternatif Untuk Mengurangi Emisi Gas Buang (Desain Rongga Horisontal).
Laporan
Penelitian. UMM
Shidarta, Arief, Indarawati. 2006.
Benda, Sifat dan Kegunaannya.
PPPPTK IPA. Bandung.
Sistem Pemasukan Dan Pembuangan
, VEDC Malang
www://cepot.wordpress.com/2006/11/04/analisa-emisi-gas-buang/
www://www.catalyticconverter.org/
www://www.bplhdjabar.go.id/index.php/bidang-pengendalian/subid-pemantauan-pencemaran/94-pencemaran-udara-dari-sektor-transportasi
http://rovicky.wordpress.com/Debat global warming/
http://akmal-vhatal.blogspot.com/ dampak gas CO terhadap kesehatan/
www://fachriansah.wordpress.com/2009/06/07/pengembangan-katalis-konverter-untuk-mengatasi-meningkatnya-emisi-gas-berbahaya-hasil-pembakaran/
http://en.wikipedia.org /Pemanasan Global
