LAPORAN PENELITIAN DIPA. Oleh : 1. Yolli Fernanda, S.T, M.T.

LAPORAN PENELITIAN

DIPA

Karakteristik Pembakaran

Small

Batch Husk

Gasifier

Dengan Menggunakan

Variable Speed Blower

Oleh :

1. Yolli Fernanda, S.T, M.T.

2. Drs. Abdul Aziz

Penelitian ini dibiayai oleh :

Dana DIPA Universitas Negeri Padang

Snrat Perjanjian- Kontrak Nomor : 490/H35/KU/DIPAn009

, , . Tanggal 2 April 2009

..

. . .. 1

AK

AAN

snrv.

U E G E R ~ ~ ~ ~ ; ?

1 . .

. * : . . , 1

i6L :

21-5-2ot.~

:;;:i3ER/HRRGA:

---I

k4

KULEKSI

-

UNJYERSITAS NEGERI PADANG

PENGESAHAN LAPORAN HASIL PENELITIAN

1. Judul Penelitian : Karakteristik Pembakaran Small Batch Husk Gasifier dengan menggunakan variable speed blower

2. Bidang Penelitian : Rekayasa 3. KetuaPeneliti

a Nama : Yolli Fernanda, S.T., M.T.

b. Jenis Kelamh : Laki-laki c. NIP : 132304015 d. Disiplii Ilmu : Konversi Energi e. Pangkat /Golongan : Penata MudalIlIa f. Jabatan : Dosen

g. Fakultas/Jurusan : FTITeknik Mesh

h. Alamat : JI.HAMK.4 Air Tawar Prsdang i. Tel.Kantor : 7053508

j. Alamat Rumah : Monang Indah M. 3 Lubuk Buaya k. Telepon Rumah : 081266485737

1. E-mail : volliper@vahoo.com

4. Jumlah Anggota Peneliti

a Nama Anggota I : Drs. Abdul Aziz

5. Lokasi Penelitian : Mesh FT UNP 6. Jumlah Biaya yang D i u s u h : Rp 5.OOO.000,-

p

Drs. efii, h4.Pd. Ketua Peneliti

/,#

lli Fernanda, S.T, M.T

I

NIP. 196312171989031003 NIP. 19760706 200312 1 001

I

Menyetujui :

I

LEMBARAN IDENTITAS

DAN

PENGESAEAN

1. a. Judul Penelitian

b. Bidang Ilmu

: Karakteristik Pembakaran Small Batch Husk Gasifier dengan menggunakan variable speed blower

: Rekayasa

2. Personalia

a Ketua Peneliti

Nama Lengkap dan Gelar : Yolli Fernanda, ST.,MT.

PangkatlGolJNIP : Penata MudaAIIa/1976070 12003 12 100 1

Fakultas/Jurusan : TekniWTeknik Mesin

b. Anggota Peneliti

Nama Lengkap dan Gelar : Drs. Abdul Aziz

PangkatlGolJNTP : Lektor/IIIc/l9620304 198602 100 1

Fakultas/Jurusan : TekniWTeknik Mesin

3. Usul Penelitian : Telah direvisi sesuai saran periviu

Padang, 30 Des

PSb

er 2009 Pembahas I1

I/

Prs.

S

.

AS imen, MT)

NIP.

: 1955021 3 198 103 1003 NIP.:195605011983011001 Mengetahui : . , . , . , ' NIP. :19660434:199~0~i .- 1 001

Judul Penelitian : Karakteristik Pembakaran S d Batch HusR Gadfrer Dengan

Menggunakan VarJable Speed Blower

Oleh : Yolli Fernanda, ST,

MT;

D~~ ~~i~

Penggunaan kembali sumber energi terbarukan merupakan salah satu solusi untuk mengatasi kerumita permasaalaan e*ergi di Indonesia. Salah satu bahan bakar altematif yang

banyak diteliti d m d i k e m b m g b di dunia saat ini adalah bahan bakar dari sisa atau limbah bahan pertmian. Salah satu teknologi Yang dikembangkan untuk pernnfaatan sekarn padi addah

teknologi gasi fikasi. Dalam ~enelitian ini dikaj i karakteristik pembakaran small batch husk gasifier dengan menggunakan variable speed blower. Penelitian yang akan dilakukan bmifat ekperimental.

Secara umum dalam penelitian ini dapat diambil kesimpulan bahwa telah diperoleh disain

tungku sekam padi gasifier dengan suplai udara menggunakan blower. Diperoleh diameter

reaktor 15 cm d m tinggi reaktor 70 cm- waktu operasi maksimurn yang diperoleh adalah 43

menit dengan efisiensi maksimum mendekati 15 %. Suplai udara selama pengoperasian tungku harus diatur meningkat sarnpai pembakaran usai.

Dibandinkan dengan tungku Ymg didisain pada penelitian yang dilakukan oleh Belonio, 2005, diperolh hasil ymg cukup mendekati terutarna untuk waktu operasi dan efisiensi alat. Permasalahan dalam disain ini adalah suplai udara disuplai dengan fan betarus lebih besar dari

PENGANTAR

Kegiatan penelitian mendukung pengembangan ilmu serta terapannya. Dalam ha1 ini,

Lembaga Penelitian Universitas Negeri Padang berusaha mendorong dosen untuk melakukan

penelitian sebagai bagia integral dari kegiatan mengajarnya, baik yang secara langsung dibiayai oleh dana Universitas Negeri Padang maupun dana dari sumber lain yang relevan atau beke q a sama dengan instansi terkait.

Sehubungan dengan itu, Lembaga Penelitian Universitas Negeri Padang bekerjasama dengan Pimpinan Universitas, telah memfasilitasi peneliti untuk melaksanakan penelitian tentang K d e r i s t i k Pembakaran Small Batch Husk Garifir dengan Menggu~kan Variable Speed Blower, berdasarkan Surat Perjanjian Kontrak Nomor : 490/H35/KU/DIPA/2009 Tanggal 2 April 2009.

Kami menyarnbut g e m b i usaha yang dilakukan peneliti untuk menjawab

pennasalahn pembangunan, khususnya yang berkaitan dengah pennasalahan penelitian tersebut

di atas. Dengan selesainya penelitian ini, Lembaga Penelitian Universitas Negeri Padang akan

dapat memberikan informasi yang dapat dipakai sebagai bagian dari upaya penting dalarn peningkatan mutu pendidikan pada umurnnya. Di sarnping itu, hasil penelitian ini juga diharapkan dapat memberikan masukan bagi instansi terkait dalarn rangka penyusunan kebijakan pembangunan.

Hasil penelitian ini telah ditelaah oleh tim pembahas usul dan laporan penelitian, kemudian untuk tujuan diseminasi, hasil penelitian ini telah diseminarkan ditingkat universitas. Mudah-mudahn penelitian ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu pada umurnnya dm' khususnya peningkatan mutu staf akademik Universitas Negeri Padang.

Pada kesempatan ini, kami ingin mengucapkan terima kasii kepada berbagai pihak yang

membantu terlaksananya penelitian ini,terutama kepada pimpinan lembaga t e e i t yang menjadi objek penelitian, responden yang menjadi sarnpel penelitian, dan tim periviu Lembaga Penelitian Universitas Negeri Padang. Secara khusus, kami menyampaikan terima kasih kepada Rektor Universitas Negeri Padang yang telah berkenan memberi bantuan pendanaan bagi penelitian ini. Kami yakin tanpa dedikasi dan kerjasarna yang terjalin selama ini,penelitian ini tidak akan dapat '.%

diselesaikan sebagairnana yang diharapkan dan semoga ke jasama yang baik ini akan menjadi

.

lebih baik lagi di masa yang akan datang.

ha1

HALAMAN PENGESAHAN LAPORAN HASK PENELITIAN..

...

i

. .

LEMBARAN IDENTITAS DAN PENGESAHAN

...

.II A. LAPORAN HASK PENELITIAN .*. RINGKASAN..

...

..III PENGANTAR..

...

.iv

DAFTAR ISI..

...

.v

DAFTAR TABEL..

...

.vi

.

.

DAFTAR GAMBAR..

...

VII BAB I PENDAHULUAN

...

.1

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

...

3

BAB 111 TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN

...

9

BAB

N

METODE PENELITIAN

...

10

BAB V HASL DAN PEMBAHASAN

...

-13

BAB VI KESlMPULAN DAN SARAN

...

17

DAFTAR PUSTAKA

...

.:.

...

1 8 LAMPIRAN

...-..-..---...-.-....-

19

...

Hal

Tabel 1

.

Skenario Potensi Biomassa

...

4

Tabel 2

.

Proyeksi Suplai dan Pemintaan Energi Dunia

...

4

Tabel 3

.

Hasil Pengujian Tungku Gasifier

...

15

vii

DAFTAR GAMBAR

Hal Gambar 1. Komponen Utarna Tungku Gasifier

...

6

...

Gambar 2. Proses Gasifikasi.. .7

Gambar 3. Pembakaran Gas di Bagian Burner..

...

..8 Garnba. 4. Dimensi Tungku..

...

14

; 1

"

I I

l i

BAB I Pendahaluan

K d t a n permasalahan bahan bakar di Indonesia telah menjadi isu penting di tanah

air kita sejak beberapa tahun terakhir. Sepertinya permadahan ini tidak akan pemah

berkakbir apalagi setelah Indonesia tidak lagi menjadi net exportir rninyak bumi.

Pennasalahan ini sebenarnya tidak perlu terjadi di negara kita yang kaya akan

sumber daya alamnya Bahan bakar sebenamya tidak hanya berasal dari bahan bahan bakar

fosil saja seperti minyak bumi, gas dam dan batu bara, tetapi juga berasal dari bahan bakar

lainnya Jika bahan bakar dari fosil ini disebut orang sebagai bahan bakar yang tidak

terbarukan atau sumber energi yang tidak terbarukan ( non renewable energy) maka

sumber energi lainnya umumnya terklasifikasikan sebagai sumber energi yang terbarukan

atau renewable energy.

Sumber energi yang terbarukan ini sebenarnya lebih awal digunakan dan lebih

menguntungkan, bahkan lebih familiar dikehidupan masyarakat zaman dahulu Namun

karena beberapa keuntungan terutama dari segi kepraktisannya, orang beralih ke

p e n g g u . bahan bakar fosil dan penggunaan sumber energi seolah-olah diarahkan

kepada bahan bakar ini. Padahal kalau kita lihat perkembangan penggunaan sumber energi

yang terbarukan di dunia saat ini terutama bioenergi clan kerugian serta dampak

penggunaan bahan bakar fosil, niscaya orang tidak akan beralih ke bahan bakar fosil

tersebut. Isu lingkungan saat ini seperti efek rumah kaca, kerusakan ozon atau pemanasan

global merupakan bagian dari

dam&

penggunaan bahan bakar fosil (S. Pitaksa, 2006).

Akibat dampak dari penggunaan bahan bakar fosil clan semakin langkanya sumber

energi ini, orang mulai berfikir untuk beralih ke penggunaan bahan bakar atau sumber

energi lain yang kita sebut sebagai surnber energi yang terbarukan tadi. Darnpak 1

kelangkaan dari bahan bakar s e p d @yak dan gas benljung kepada kenaikan harga &

pernasalahan ekonorni lainnya. Yang paling dirugikan saat ini bukan hanya kepada

konsumen terakhir tetapi juga konsumen transisi yakni pengusaha terutama pengusaha

kecil.

Salah satu bahan bakar alternatif yang banyak diteliti dan dikembangkaan di dunia

saat ini adalah bahan bakar dari sisa atau limbah bahan pertanian atau disebut juga

bioenergi (B. Sam,2005). Bahan-bahan ini sangat banyak ditemukan di negara-negara Asia

yang umumnya adalah negara agraris (APERC,2004). APERC menyimpulkan dalam

laporan tahun 2004-nya, hasil-hasil penelitian yang telah dilakukan berbagai pihak baik

penelitian oleh industri pengembang maupun oleh institusi atau lembaga riset

memperlihatkan bahwa penggunaan surnber energi ini sangat menguntungkan.

Limbah pertanian yang paling baayak dm mudah diperoleh adalah sekam padi.

Sekam padi &pat diperoleh secara mudah dan bahkan gratis hampir diseluruh Indonesia.

S. Bhattaaya, 2005, menilai bahwa prospek penggunaan biomassa dalam skala Nmah

tangga memperlihatkan prospek yang sangat bagus bahkan dibeberapa negara penggunaan

untuk skala industri telah diterapkan secara permanen..

Salah satu teknologi &lam pemanfhtan sekam padi (husk) adalah teknologi

tungku gasifier sekarn padi. Istilah tungku sudah umum dimasyardcat kita, namm ada

pebedaan dalam tungku ini. Tungku berjuan menghasilkan gas sintetik bukan untuk

menghasillcan panas yang digunakan dalam rnemasak dan lain-lain. G a s y m g dihasilkan

baru kemudian dibakar. Sifat dan nilai kalori dari pernbakaran gas ini lebih baik daripda

pernbakaran langsung. Terbatasnya pengembangan teknologi ini dinegeri kita

menyebabkan istilah teknologi tungku gasifier tidak familiar dinegeri kita dan sangat

BAB

I1

Tinjauan Pustaka

Kata biomassa secara umum mengacu kepada semua matexi tumbuhan dan hewan baik organisme, vegetasi, pohon air dan darat serta kotoran dan bangkai hewan Biomassa

diasifikasikan sebagai terbarukan karena dalam periode waktu singkat dapat tergantikan.

Gas yang dihasilkan dari proses tertentu terhadap biomassa disebut biogas.

1. Sejarah clan Potensi Biomassa

Sejarah penggunaan biomassa telah dimulai sejak adanya peradaban dunia.

Biomassa telah menjadi bahan dasar dasar kebutuhan manusia yang terangkum dalam 6

F(R.fhdc 2007) yakni : food, feed, fuel, feedstocks, fibre dan fertilizer atau dengan

tambahan Finance. Hingga abad ke-19 biomassa masih menjadi sumber energi penting

bahkan hingga sekarang di beberapa negara.

Ketika era industri bermulai, arang dari kayu menjadi bahan bakar penting. Bahkan

Adis Ababa menjadi salah satu pelabuhan arang terbesar pada saat itu. Penggunaan

biomassa terus berlanjut hingga sekamng di negara-negara berkembang. Di negara-negara

maju penggunaan biomass sempat berkurang drastis ketika masuk era industri minyak.

Penggunaan biomassa di negara maju kembali meningkat di era sekarang ini. LEA,2002,

meram- penggunaan biomassa sebagai sumber energi akan kembali meningkat clan

bahkan menjadi sangat penting di masa depan.

Tabel 1 memperlihatkan skenario kontribusi potensi biomassa terhadap energi

Tabel 1. Skenario Potensi Biomassa

Scenario

-- -

-Biomass primary energy supply

Lashof and Titpack (1991)8 Greenpeace (1993y Johansson et a1 (1 993)8 WEC (1994)' Shell (1996) IPCC (1 996)

-

SAR IEA (1998) IIASAWEC (1 998) lPCC (2001) -TAR

Note: h m t liirnass energy use is obout 55 W/year.

sources:

See Hdl et al. 2000 for futher detds. 'TAR'

-

IPCC Third Assessment Report, 2001.

'SAW - IPCC Second Assessment Report. 19%.

Tabel 2. Proyeksi Suplai dan Perrnintaan Energi Dunia

Di

beberapa negara dunia seperti india dan negara-negara balkan, biomassa telah

menjadi sumber energi penting seperti di swedia dan finlandia Biomassa adalah ~ ~ b e r

energi iradisional dan tertua di Indonesia, jumlahnya mencapai 35 % dari total konsumsi

129.1 loo/ 147 21 100 173.91 ~ o u j 2.1

-

h~diqemw , ~ , 17-2 91 39.3 .?? 45.61- .. 261 , . '. . ii3; . - I 1~q5&hed': , ' ' , 1169i -911 107:7! 73 12g.31 . j41 0-5

,

( 0 , l l 4: 5 :4 _{45 2 ,} :(I 0 4 : % 7 ₂ - ~Ttr~lernn

1

-6731 9 6 3 81 N n h ~ m l Gas 7 1

04

0 071

energi. Potensi biomassa di Indonesia diperkirakan mencapai 49,8

GW

dan yang terpasang

LNG

Punlped Storage

Hydm

Nuclear Potve~ Renewable E~lergy

baru 178

MW.

Indonesia setiap tahunnya memproduksi 146,7 juta ton biomassa atau kira- kira 470 GJIy. Sumber utama biomassa Indonesia adalah residu padi, kayu karet, residu

tebu, residu sawit clan dari residu dari logging serta plywood. Biomass yang termaufaatkan

9.9 1.0 9.8 0 6

baru dari residu tebu clan sawit(APERC,2004),

4 S 1 8 0 18 2 1.0 14.3 5.0 29.0 0.9 11.0 10.7 12 1 10 3 17 1 7 6 7 9 -0 6 1.3 17.4

2. Tun& Gasifier

Telcnologi biomassa pada saat ini umurnnya ditujukan untuk menghasilkan biogas.

Alat untuk menghasilkan gas ini disebut gasifier. Biogas yang dihasilkan gasifier dapat

dimanfaatkan langsung seperti untuk pembakaran untuk memasak dan tidak langsung

seperti untuk alat pemanas clan pembangkit listrik.

Sekam padi adalah biomassa yang jumlahnya sangat melimpah di Indonesia Sekam

p d i yang jurnlahnya sangat besar di Indonesia hampir tidak mempmyai nilai sama sekali

di indonesia apalagi sebagai sumber energi. Secara tradisional sekam padi digunakan

sebagai bahan bakar untuk memasak di beberapa daerah di Indonesia Alat yang dig&

rnasih sederhana yang lebih banyak menghasilkan karbon dioksida dibandingkan kmbon

monooksida dan gas yang yang dapat terbakar lainnya sebagai gas

untuk

bahan bakar

dalam memasak tersebut.

Pengembangan teknologi tun@ dengan gasifier untuk memasak awalnya

dilakukan oleh Department of Agriculture -International Rice Research Institute @A-

IRRI) Program for Small

F m

Equipment. Model yang dihasilkan kernudian menjadi bask

untuk pengembangan model-model tun& lainnya

Komponen tungku gasifier terdiri dari komponen utama seperti t e r m pada

Gambar 1 yang terdiri dari :

a. Gasifier Reactor

Merupakan ruangan untuk menempatkan sekam padi dan pembakaran sekam

dilakukan. b. Char Cahmber

Merupakan ruangan .penampung abu yang dihasilkan dari pernbakaran sekam

c. Fan

Fan atau kipas berfungsi untuk meniupkan udara

ke

ruangan pembakaran.

d. Burner

Burner b e h g s i untuk mengkonversikan gas dari reaktor menjadi api.

Gambar 1. Komponen Utama Tun& Gasifier

Tujuan utama dari tungku ini adalah mengahasilkan gas yang dapat terbakar dari pembakaran sekam padi dengan udara. Sekam padi yang terbakar menghasilkan abu dan gas yang kernudian bemkasi dengan karbon di dalam abu pada tempemhw tinggi

menghasilkan karbon monooksida (CO), Hidrogen @I2), dan metana (CH4). Gas lainnya

seperti karbon dioksida

(Ca)

dan uap air juga dihasilka. selama gasifikasi tetapi tidak

bisa terbakar. Dengan menggunakan fan kecil, jumlah udara y m g diperlukan

untuk

m e n g g a s i w i sekam diatur.

Gambar 2 memperlihatkan proses di dalarn tungku gasifier. Sekam padi di dalm

reaktor di bakar pada bagian atas menghasilkan lapisan abu pada bagian atas. Pembakaran

berlanjut hingga ke lapisan bawah dengan laju sesuai suplai angin. Gas yang d i h a s i selama pembakamn kemudian beeraksi dengan lapisan abu menghasilkan gas yang dapat

terbakar. Gas Generated during Gaslflcation Lsycr of Char LcR Behind bY Moving conlbuslion Zone Combustion Zone Moving D O W ~ W N ~ Column of Rice

Char Disposal Air Introduced by the

After E x h F'm

Ope~al?on

Gambar 2. Proses Gasifikasi

Gas yang dih4lka.n kemudian di bakar pada bagian burner dengan suplai udara dari lobang yang terdapat di sekitm burner. Proses ini dapat dilihat pada Gambar 3.

Burned Gases

Secondary Alr

i

Combustible Gas

Gambar 3. Pembakaran Gas di Bagian Burner

Pembakaran sempurna sekam padi berlangsung apabila jumlah udara berlebih

(excess air). Tetapi untuk tungku gasifier kita justru membutuhkan pembakaran tidak

sempurna (Excess Carbon). Penelitian yang ada menunjukkan hanya dipetlukan 30-40 %

udara untuk kebutuhan tun& gasifier atau sekitar 4,7 kg udara per kg sekam padi. Untuk

memperoleh suplai udara tersebut diperlukan fan. Fan hendaknya memiliki regulator sehingga suplai udara yang diperlukan dapat diatur. Udara pembakaran di bagian burner

BAB

rn

Tujuan dan Manfaat Penelitian

Penelitian d i d untuk menghasilkan model tungku gasifier sekam padi

dengan suplai sekam tidak kontinyu menggunakan variable speed blower sebagai suplai udasa, Dalam penelitian

ini

akan diteliti "Karakteristik pembakaran tungku gasifier sekam padi ukuran kecil akibat penggunaan suplai udara meggunakan variable speed blower"

Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan model tun& gasifier sekam ukuran kecil dan terutama sekali clapat menberikan kontribusi terhadap

BAB

TV

Metode Penelitian

Penelitian yang akan dilakukan bersifat ekperimental. Karakteristik tungku sekam padi

ulruran

kecil diketahui dengan menguji pengaruh suplai udara dengaa men- kecepatan blowerlfan selama pembakaran di dalam tungku berlangsung terhadap nilai energi yang dihasilkan oleh gs yang diperoleh. Nilai energi ini ditentukan dengan

memasak sejumlah rnassa air di atas tun* Laju perubahan m a s s air diasumsikan

berkorelasi linier dengan nilai energi yang dihasilkan. Data ernpirik ini kemudian

diorelasikan dengan suplai udaraf kecepatan blower.

1. Rancangan Alat

Faktor yang harus dipertimbangkan dalam disain tungku gasifier antara lain :

a. Luas penampang reaktor, berpengaruh terhadap tingkat output yang dihasilkan

b. Tinggi rekator, menmtukan waktu operasi tun&

c. Debit clan tekanan udara, memenuhi suplai udara dalamm proses gasifhsi dan

pembakaran gas hasil

2. Parameter Pengujian

Pengujian dilakukan mtuk menen- beberapa data berikut :

1. Start-Up Time, waktu yang diperlukan untuk menyalakan sekam padi, dihitung

waktu dan jurnlah material yang digunakan untuk membantu penyalaan

2. Operating Time, waktu mulai dari awal penyalaan sekam sampai tidak ada Iagi gas

dihasilkan

Weight of

Rice Husk

Fuel Used (kg) FCR = Belonio(2005:98) Operating T i e (hr) 4 . I ' ) 1, ,' I 1 ' t ' I . . ! I 1 ; ' I ( : 1 ; , , I I I ' 1 ( 1 I I ' I1 \ ( I I I . I I! 8 I 8 \ ! I : i ( I ' 1 , 8 , I 1 8, I , I1 t 1 , . , 1 I : ' l i I, 1 ' I 1 1 ' 1: I I ' I j

:

' / 1 :! 1: I I , I

!I'

1 1 1 i I ' I 1 j I I , , I ' I \ . I I 1 , J . 4 1

4. Specific Gasification Rate (SGR), jumlah massa bahan bakar persatuan luas

,

8

/

I

I

penampang reakto, persatuan waktu 0-i

Weight of

Rice

Husk Fuel

Used

(kg)

SGR

= . - -

---

Belonio(2005:98)

Reactor area

(m2)

x Operating Time (hr)

5. Combustion

Zone

Rate

(CZR),

waktu yang diperlukan combustion area untuk

Length of the Reactor (m)

CZR =

---

Operating Time (hr)

6. Boiling T i e , waktu yang diperlukan air(media pengujian) untuk mendidii

7. Sensible Heat, jumlah energi untuk menaikkan temperatur air

SH = Mw x Cp x (Tf

-

Ti)

Dimana:

SH

-

sensible heat, Kcal

Mw

-

mass of water, kg (1 kgniter)

Cp

-

specific heat of water, 1 K C ~ V ~ ~ - ' C

Tf

-

temperatur untuk menidihkan air

Ti

-

temperaturawal air

8. Latent

Heat,

jwnlah air untuk menguapkan air

LH = We x Hfg Dimana :

LH : latent Heat, Kcal

We : m a s s air yang diuapkan, kg

Hfg : latent heat of water, 540 KcaVkg

9. Heat Energy Input, jumlah energi yang terdapat didalam bahan bakar

QF

= WFU x

HVF

Dimana :

QF

-

heat energy available in the fuel, Kcal

WFU

-

weight of fuel used in the stove, kg

KVF

-

heating value of fuel, KcaVkg

10. Thennal Efficiency, rasio energy digunakan untuk mendidhkan air terhadap energi

input SH

+

LH

TE=

- - -

_{x 100} HFxWF D i i :

TE

-

thermal efficiency, %

Sh

-

sensible heat, Kcal LH

-

latent heat, Kcal

HF

-

heating value of fuel, Kc- WF

-

massa bahan bakar, kg

1 1. Power Input, jumlah energi disuplai

Pi = 0.0012 x

FCR

x HVF 12. % Char Produced

BAB

V

HASIL

DAN

PEMBAHASAN

'

::I

1. Rancangan Alat

Untuk menentukan dimensi tungku ditentukan beberapa asumsi terlebih dahulu Diasumsikan laju konsumsi bahan bakar 1,5 kgljam dengan waktu operasi sekitar 45

'

I

menit. Densitas sekarn padi diambil dengan angka perkhan 100kglm3. Specivic gasification rate 90 kg/m2.jam. stoikiometri udara 4,7 kglkg sekam padi dan equivalent

ratio 0,3. Sehingga ditentukm :

FCR

-

1.5 kglhr

To

-

45 minutes

-

100 kg.rn3 SGR

-

90 kglm2-hr e

-

0.3 a Diameter reaktor : 1.27 x 1.5 kg rice husk 1 hr 0.5

D

-

-

(--- ₎ 90 kg/rn2-hr = 0.145 m atau dibulatkan 0.1 5 m

1

b. Tiggi reaktor :

< I

90 kgfm2-hr x 0.75 hr

i

1

Kebutuhan udara untuk gasifier ini lebih dipertimbangkan dengan pengujian I

J

I

yang dilakukan. Udara dipasok dari fan dengan regulator sehingga debit dapat

H

-

-

---

lo0 kgfm3

= 0.675 m atau dibulatkan 0.70 m

c. Jumlah kebutuhan udara :

AFR =0.30x 1.5 kgrhhrx4.7kgairkgrh

= 2.1 1 5 kg airthr

Gambar 4. Dimensi Tun@

2. Hasil Pengujian

Pengujian awal dilakukan beberapa kali untuk menentukan berhasilnya proses

gasifikasi. Setelah dilakukan beberap pengujian awal terlihat bahwa debit udara suplai harus semaki. besar selama proses berlangsung, nulai dari penggunaan satu fan sampai 4

fan. Perubahan kecepatan fim tidak dilakukan karena diperkirakan akan mempengaruhi .

kinerja fan.

Tabel 3. Haiil Pengujian TrPngku Gasifier

3. Pembahasan

Dari data yang diperoleh dari pengujian diperoleh beberapa data yang menunjukkan karakteristik tungku gasifier yang telah didisain sebagai berikut :

Tabel 4. Karakteristik Tun@ Gasifier

Secara mum asusmsi yang ditentukan diawal untuk menentukan disain alat cukup

bersesuaian dengan hasil yang diperoleh dari pengujian.

power input power output kW 8.751 kW 1.099 9.31 9 1.369 7.7359 1.079

BAB

VI

KESIMPULAN

DAN

SARAN

1. Kesimpulan

Secara umum dapat diambil kesimpulan bahwa telah diperoleh disain tungku sekam padi gasifier dengan suplai udara menggunakan blower. Diperoleh diameter

reaktor 15 cm dan tinggi reaktor 70 cm. Waktu operasi maksirnum yang diperoleh

adalah 43 menit dengan efisiensi maksimum mendekati 15 %. Suplai udara selama

pengoperasian tun@ harus diatur meningkat sampai pembakaran usai.

Dibandiingkan dengan tungku yang didisain pada penelitian yang dilakukan oleh

Belonio, 2005, diperoleh hasil yang cukup mendekati terutama untuk waktu operasi

dan efisiensi alat. Permadahan dalam disain ini adalah suplai udara disuplai dengan fan berarus lebiih besar dari disain Belonio.

2. Saran

a Perlu diteliti lebih lanjut mengenai tempperatur tungku dm pembakaran agar

kondisi pembakaran dan gasifikasi serta efisiensi yang aktual dapat diperoleh.

b. Penggunaan fanlblower serta grate pembatas reaktor dan blower yang lebih

bagus clan tepat agar penggunaan energi listrik lebih dapat diminimumkan.

DAFI'AR PUSTAKA

APERC;

N m

and Renewable Energy in The APERC Region(2004), Institute of Energy

Ecowrnics, Tokyo.

Bhattacharya, S; An Improved Gasij?er Stove for Instutionai Cooking(2000), Asian

Institute o f Technology, Thailand.

Bhattacharya, S.; Prospects for Biomass Gasifers for Cooking Aplication in Asia(2006), Asian Institute o f Technology, Thailand

; Chap 3 Fuels(2008),http.J/wwwme.nchuedu.tw.

Bona, S. Farming Wood Fuel for SustainableEnergy in Rwul areas in Cambodia(2005), Workshop on Issues for the Sustainable Use of Biomass for Energy, Srilangka.

Rosillo, Frank; The Biomass Asssment Hanbook(2003), Fxdhxzq UK.

S.,Pitaksa; Biomass Cooking Stove for Sustainable Energy and Environmen(2006),

The

2nd Joint International Conference on "Sustainable Energy and Environment

2006,Thaila.d;

T., Belonio; Rice

Husk

Gas Stove Handbook(2OOS),

Central

Phillippine University, Pilipina.

LAMPIRAN Daftar Riwayat Hidup

A. Ketua Pelaksana Padang, 30 Desember 2009 Yang menyatakan 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Yolli Fernanda, S.T., M.T.

Nama lengkap dan Gelar Akademik Tempat dan tanggal lahir

Jenis Kelamin Fakultas/Jurusan PangkatfGolongan

-

Bidang Keahlian

-

Thn

Pmlehan gelar akademik terakhir Kedudukan dalarn tim

Alarnat kantor

Yolli Fernanda, S.T., M.T. Bukit Tiggi, 6 Juli 1976 Laki-laki

FT/

T. Mesin Penata Muda/iIIa Konversi Energi 2007 Ketua

A.

Prof. Dr. Hamka Kampus UNP

Air Tawar- Padang. Telp. 075 1-7053508

B. Anggota Pelaksana Padang, 30 Desember 2009 Yang menyatakm Drs. Abdul Azu Drs. Abdul Aziz Padang, 4 Maret 1962 Laki-laki FTI T. Mesin Lektor / lllc Ptoduksi 1985 Anggota

Jl. Prof. Dr. Harnka Kampus UNP

Air T a m - Padang. Telp. 075 1-7053508 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Nama lengkap dan Gelar Akademik Tempat clan tanggal lahir

Jenis Kelamin Fakultas/J~msan PangkatIGolongan

-

Bidang Keahlia.

-

Thn Perolehan gelar akademik terakhir Kedudukan dalarn tirn

C. SINOPSIS PENELITLAN LGNJUTAN

Penelitian lanjutan dapat dilakukan dengan memperhakan dari kesimpulan dan

saran, perlu dilakukan kajian mengenai kondisi bahan bakar sekam, temperatur g a s b i dan pembakm serta disain fadblower yang lebih sesuai.