Ramban JP Pinem, Barlin, Nukman RIMTEK 2013

(1)

Nomor

Lampiran

Perihal

: 326/RIMTEK/E/IX/2013

: -

: Pengumuman Penerimaan Makalah

Kepada Yth.

Bapak/Ibu. Barlin

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik,

Universitas Sriwijaya

Dengan hormat,

Dengan ini panitia Seminar Nasional RIMTEK 2013 mengumumkan bahwa abstrak Bapak/Ibu

yang berjudul “

Pengaruh Campuran Etanol pada Bahan Bakar Minyak Premium Terhadap

Nilai Kalor dan Angka Oktan

” dengan ID

abstrak RM-1358 diterima untuk dipresentasikan

secara oral dalam seminar tersebut.

Makalah-makalah yang telah lolos review akan diterbitkan pada Prosiding RIMTEK, ISBN

978-602-17952-0-0, yang akan terbit secara online pada Desember 2013.

Bagi yg belum mengisi formulir registrasi, kami mohon untuk dapat mengisi formulir registrasi

yang terdapat di website kami dan mengirimkannya kembali ke e-mail sekretariat Semnas RIMTEK

2013 dengan alamat rimtek@mail.lipi.go.id atau melalui fax ke 022-2504773.

Demikian permohonan kami, atas perhatian dan kerjasamanya, kami ucapkan terima kasih.

Bandung, 9 September 2013

Ketua Umum RIMTEK 2013,

(2)

A. Presentasi Oral

komputer berbasis windows beserta proyektor LCD ahkansoftcopymakalah yang akan dipresentasikan k

m sesi presentasi dimulai.

tuk memilih template powerpoint yang akan digunakan

(3)

Kode Deskripsi

RM-1357 Pengaruh Penambahan Arifin Nura, Y. Putrasari

a

Pusat Penelitian Tenaga Lis

RM-1358 Pengaruh Campuran E Oktan

Ramban JP.Pinema, Barlin

a

Alumni Jurusan Teknik Mesi

b

Jurusan Teknik Mesin, Fakul

RM-1359 Desain Eksterior dan Muhammad Redho Kurni

a

RM-1360 Proses Desain Interior Muhammad Redho Kurni

a

Halaman9dari9

ahan Bioethanol pada Solar Terhadap Emisi Motor Diese aria, A. Muharama, A. Dimyania, M. Pratamaa

a Listrik dan Mekatronik – LIPI

an Etanol Pada Bahan Bakar Minyak Premium Terhadap

arlinb, Nukmanb

Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya akultas Teknik, Universitas Sriwijaya

an Interior Sedan Listrik LIPI Ditinjau dari Perupaan dan Kurniaa, Sunarto Kalega, Abdul Hapida

rior Ruang Penumpang Microbus Listrik Executive Mobil Kurniaa, Sunarto Kalega, Abdul Hapida

iesel Common Rail

adap Nilai Kalor Dan Angka

dan Estetika

(4)

PENGARUH CAMPURAN ETANOL PADA BAHAN BAKAR MINYAK

PREMIUM TERHADAP NILAI KALOR DAN ANGKA OKTAN

THE INFLUENCE OF ETHANOL IN GASOLINE FUEL BLENDS ON

HEATING VALUE AND OCTANE NUMBER

Ramban JP.Pinem

1

, Barlin

2

, Nukman

2 1

Alumni Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya

2

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sriwijaya

Jl. Raya Palembang-Prabumulih KM.32 Indralaya, Ogan Ilir Sumatera Selatan 30662 Telp. 0711 580072 Fax. 0711 580072

E-mail : barlin_oemar@yahoo.com

ABSTRAK

Penelitian secara eksperimental telah dilakukan untuk mengetahui pengaruh etanol 70% dan 96% dalam campuran bahan bakar premium + etanol. Berdasarkan hasil penelitian terjadi penurunan nilai kalor rata-rata sebesar 70,7% dan peningkatan angka oktan rata-rata sebesar 3% pada campuran bahan bakar premium+etanol 70% serta 51,2% dan sebesar 4,5% pada campuran bahan bakar premium + etanol 96%. Persentase yang optimal untuk pencampuran bahan bakar premium + etanol 70% adalah 96,25% dan 3,75%, serta 93,125% premium dan 6,875% etanol untuk premium+etanol 96%. Penurunan nilai kalor dan peningkatan angka oktan dalam campuran bahan bakar premium+etanol disebabkan oleh jumlah kadar air dalam etanol 70% dan 96%.

Kata Kunci : bahan bakar premium ,etanol, nilai kalor, angka oktan

ABSTRACT

The experimentally research has conducted to know influence of ethanol 70% and 96% on heating value and octane number in gasoline-ethanol fuel blends. Based on results of experimental, heating value decreased means 70.7% and octane number increased means 3% in gasoline+etanol 70% fuel blends while its decreased about 51.2% and 4.5% in premium+etanol 96%. The optimal percentage of gasoline-ethanol 70% for blending is 96.25% and 3.75%, while 93.125% and 6.875% for premium+etanol 96%.The decreasing of heating value and increasing of octane number in premium+etanol fuel blends is affected by amount of water composition in ethanol 70% and 96%.

Keywords : gasoline fuel, ethanol, heating value, octane number

1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

(5)

karena detonasi pada mesin, detonasi sendiri terjadi karena faktor angka oktan bahan bakar yang kurang baik [3].Data-data hasil penelitian dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Data hasil pengujian bahan bakar [1]

Spesifikasi Gasoline E25 E50

Density (kg/l at 15C) 0,756 0,769 0,751

Sulfur (wt%) 0,0416 0,0246 0,0398

Distillation temperature ( C )

10 vol% 54,4 58,1 64,5

30 vol% 69,7 66,3 72,2

50 vol% 50,8 71,7 75,3

80 vol% 156,7 146,1 156,2

End Point 188,2 177,9 161,8

Heating value (kJ/kg) 43.263,03 38.046 34.581,14

RON 95,02 95,89 95,92

tambahan. Penggunaan premium pada umumnya adalah untuk bahan bakar kendaraan bermotor bermesin bensin, seperti mobil, sepeda motor, dan lain – lain. Bahan bakar ini juga sering disebut motor gasoline atau petrol dengan angka oktan 88 [4].

1.3 Etanol

Etanol atau etil alkohol (C2H5OH), sering juga disebut grain alcohol atau alkohol. Etanol memiliki

beberapa sifat antara lain cairan tidak berwarna, mudah menguap, dapat bercampur dengan air dengan segala perbandingan dan bilangan oktan antara 106 - 111 [4].

1.4 Bioetanol

Bioetanol merupakan alkohol yang dibuat dengan fermentasi biomassa. Fermentasi dapat dilakukan pada bahan berpati, misalnya singkong, biji jagung, biji sorgum, gandum, kentang; bahan bergula, diantaranya molases (tetes tebu), nira tebu, nira aren, dan nira lontar; dan bahan berselulosa, misalnya limbah pertanian berupa jerami padi, ampas tebu, tongkol jagung, batang pisang, atau serbuk gergaji, dan lain-lain. Bioetanol paling sering digunakan sebagai bahan aditif bahan bakar untuk mengurangi emisi karbon monooksida (CO) dan kandungan asap lainya dari kendaraan bermotor [5].

1.5 Nilai Kalor

Reaksi kimia antara bahan bakar dengan oksigen dari udara menghasilkan panas. Besarnya panas yang ditimbulkan jika satu satuan bahan bakar sempurana disebut nilai kalor bahan bakar. [6]

1.6 Angka Oktan

Angka Oktan adalah suatu bilangan yang menunjukkan sifat anti ketukan (detonasi). Semakin tinggi angka oktan maka semakin berkurang kemungkinan untuk terjadinya detonasi (knocking). Dengan berkurangnya intesitas untuk berdetonasi, maka campuran bahan bakar dan udara yang dikompresikan oleh torak menjadi lebih baik sehingga tenaga motor akan lebih besar dan pemakaian bahan bakar menjadi lebih hemat. Besar angka oktan bahan bakar tergantung pada persentase iso-oktana (C7H18) dan

normal heptana (C7H16) yang terkandung didalamnya. Bahan bakar yang sangat mudah berdetonasi

adalah normal heptana (C7H16) sedangkan yang sukar berdetonasi adalah iso-oktana (C7H18) [6].

2 TUJUAN PENELITIAN

Penelitian dilakukan untuk mengetahui :

1. Pengaruh pencampuran etanol pada premium murni terhadap nilai kalor campuran bahan bakar premium + etanol

(6)

3. Mendapatkan persentase pencampuran yang optimal pada campuran bahan bakar premium+etanol 70% dan premium+ 96%.

3 METODE PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan

1. Bahan bakar premium murni

2. Etanol yang berkadar alkohol 70% dan 96%.

3. IROX 2000 untuk mengukur nilai oktan bahan bakar. Prosedur untuk mengukur nilai oktan bahan bakar yaitu :

1) Sambungkan power suplay IROX 2000 ke listrik. Tunggu lima belas menit sampai muncul tulisan ready pada layar;

2) Pada saat menunggu alat uji siap untuk digunakan, dilakukan pencampuran premium + etanol 70% dengan perbandingan campuran seperti yang direncanakan;

3) Input data pengujian ke dalam komputer;

4) Masukkan selang penghisap kedalam gelas ukur yang berisi campuran premium + etanol, lalu tekan RUN pada alat IROX 2000;

5) Tunggu selama kurang lebih 5(lima) menit, hingga alat uji mengeluarkan data pengujian; 6) Kemudian mengoperasikan komputer untuk mencetak hasil penelitian;

7) Melakukan kalibrasidengan menekan tombol “calibrs”;

8) Ulangi langkah dua sampai tujuh untuk melakukan pengujian pada campuran premium etanol 96%.

4. Kalorimeter untuk mengukur nilai kalori bahan bakar

3.2 Prosedur Penelitian

Prosedur penelitian ini dilakukan seperti pada gambar 1. Beberapa prosedur yang dilakukan yaitu : 1. Pengujian nilai kalor dan angka oktan premium murni

2. Pencampuran premium murni + etanol 70 % 3. Pencampuran premium murni + etanol 96 %

4. Pengujian nilai kalor dan angka oktan campuran bahan bakar premium + etanol 70 % 5. Pengujian nilai kalor dan angka oktan campuran bahan bakar premium + etanol 96 %

Gambar 1. Diagram prosedur penelitian

3.3 Prosedur Pengujian

Pengujian dilakukan dengan dua kondisi yang berbeda yaitu pengujian dengan bahan bakar premium murni dan pengujian dengan campuran bahan bakar premium + etanol. Bahan bakar premium dan etanol divariasikan menjadi dua yaitu campuran premium etanol 70% dan campuran premium etanol 96%.

Pengujian dilakukan dengan delapan variasi yang berbeda pada campuran premium etanol 70% dan campuran etanol96%, dengan perbandingan campuran 97,5:2,5, 95:5, 92,5:7,5, 90:10, 87,5:12,5, 85:15,

Premium Murni Etanol 70% dan

96%

PencampuranPremium

+ Etanol

NilaiKalor AngkaOktan

AnalisadanPembahasan

(7)

82,5:17,5, 80:20 dengan satuan volume pada setiap campuran.Data hasil pengujian yang diambil yaitu nilai kalor dan angka oktan bahan bakar.

4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Perbandingan Nilai Kalor Campuran Premium + Etanol 70% dan 96%.

Pada gambar 2 ditunjukkan nilai kalor bahan bakar campuran premium + etanol 70% dan campuran premium + etanol 96%. Nilai kalor bahan bakar campuran premium + etanol mengalami penurunan.Persentase penurunan nilai kalor pada campuran premium + etanol 70% rata-rata sebesar 70,7 % sedangkan pada campuran premium + etanol 96% rata-rata sebesar 51,2%. Nilai kalor yang dimiliki etanol 96% lebih tinggi dibandingkan dengan etanol 70%, hal ini kemungkinan dipengaruhi oleh adanya kadar air dalam etanol tersebut. Jika kadar air dalam etanol semakin besar, maka nilai kalor akan semakin menurun dan begitupun sebaliknya.Jika kadar air dalam bahan bakar besar maka akan mempengaruhi proses pembakaran. Kadar air yang besar akan menyebabkan pembakaran menjadi tidak sempurna. Jika proses pembakaran berlangsung tidak sempurna, maka energi kalor yang dihasilkan dari proses pembakaran itu akan menurun. Kadar air pada etanol 96% lebih rendah dibandingkan etanol 70% sehingga nilai kalor yang dihasilkan pada campuran etanol 96% lebih besar dari campuran etanol 70%.

Gambar 2. Grafik perbandingan nilai kalor campuran premium etanol 70% dan 96%

4.2 Perbandingan Angka Oktan Campuran Premium + Etanol 70% dan 96%

Pada gambar 3 ditunjukkan angka oktan bahan bakar campuran premium + etanol 70% dan campuran premium + etanol 96%. Angka oktan bahan bakar mengalami kenaikan setelah dilakukan pencampuran etanol pada bahan bakar premuim. Persentase kenaikan angka oktan campuran premium etanol 70% rata sebesar 3% dari angka oktan premium murni, sedangkan pada campuran premium etanol 96% rata-rata sebesar 4,5%. Angka oktan yang dimiliki campuran premium + etanol 96% lebih tinggi dibandingkan dengan campuran premium + etanol 70%. Fenomena ini kemungkinan dipengaruhi oleh besarnya kadar alkohol pada etanol yang dicampurkan. Kadar alkohol etanol 96% lebih tinggi dibandingkan kadar alkohol yang terdapat pada etanol 70%. Hasil pengujian membuktikan bahwa setelah ditambahkan etanol pada bahan bakar premium, maka nilai angka oktan campuran bahan bakar akan meningkat. Hasil pengujian yang didapatkan sama seperti hasil pengujian yang telah dilakukan oleh peneliti sebelumnya yang menyimpulkan bahwa penambahan etanol pada bahan bakar premium murni akan meningkatkan angka oktan campuran bahan bakar tersebut [3]. Besar angka oktan bahan bakar tergantung pada persentase iso-oktana (C7H18) dan normal heptana (C7H16) yang terkandung didalamnya. Bahan bakar

yang bersifat iso-oktana (C7H18) akan sukar berdetonasi sedangkan normal heptana (C7H16) akan sangat

(8)

Gambar 3. Grafik perbandingan angka oktan campuran premium etanol 70% dan 96%

4.3 Hubungan Angka Oktan dan Nilai Kalor Bahan Bakar Terhadap Campuran Etanol 70%

Pada gambar 4 ditunjukkan hubungan antara angka oktan dan nilai kalor bahan bakar premium + etanol 70%. Semakin banyak persentase campuran etanol maka semakin besar meningkat angka oktan bahan bakar tersebut dan semakin banyak persentase campuran etanol maka semakin menurun nilai kalor bahan bakar tersebut. Dari gambar 4 didapatkan juga persentase yang optimal untuk mendapatkan nilai kalor bahan bakar yang seimbang dengan angka oktan bahan bakar tersebut. Persentase campuran yang optimal untuk premium dengan etanol berkadar alkohol 70% berkisar pada persentase campuran 96,25/3,75 atau 96,25% premium dan 3,75% etanol.

Gambar 4. Hubungan antara angka oktan dan nilai kalor campuran premium etanol 70%

4.4 Hubungan Angka Oktan dan Nilai Kalor Bahan Bakar Terhadap Campuran Etanol 96%

Pada gambar 5 ditunjukkan hubungan antara angka oktan dengan nilai kalori bahan bakar premium + etanol 96%. Semakin banyak persentase campuran etanol maka semakin besar meningkat angka oktan bahan bakar tersebut dan semakin banyak persentase campuran etanol maka semakin menurun nilai kalor bahan bakar tersebut.Fenomena ini sama dengan angka oktan dan nilai kalor campuran premium etanol 70% seperti pada gambar 4. Pada campuran premium + etanol 96% nilai kalor bahan bakar lebih tinggi dibanding dengan campuran premium + etanol 70%. Hal tersebut dipengaruhi kadar air yang terdapat pada etanol 96% lebih rendah dibanding etanol 70%. Pada campuran premium dengan etanol berkadar alkohol 96% didapat campuran yang optimal berkisar pada persentase campuran 93,125/6,875 atau 93,125% premium dan 6,875% etanol.

(9)

4.5 Perbandingan Data Hasil Pengujian

Pada tabel 2 dan tabel 3 ditunjukkan perbandingan data nilai kalor dan angka oktan antara hasil pengujian yang dilakukan dengan hasil penelitian yag sudah dilakukan oleh [1]. Dari hasil pada tabel 2 dan tabel 3 didapatkan informasi mengenai etanol yang dicampurkan yaitu 25%, 50%, 70% dan 96%. Perbedaan nilai kalor dan angka oktan yang didapatkan dari hasil penenlitian disebabkan oleh perbedaan persentase etanol yang dicampurkan. Akan tetapi dapat dilihat bahwa kecendrungan hasil penelitian menunjukkan trend yang sama bahwa semakin besar kadar etanol yang dicamurkan maka heating value akan menurun dan octan number akan meningkat.

Tabel 2. Data nilai kalor dan angka oktan [1]

Heating value (kJ/kg) 43.263,03 38.046 34.581,14

RON 95,02 95,89 95,92

Tabel 3. Data nilai kalor dan angka oktan hasil pengujian

Heating value (kJ/kg) 75.100 53.025 38.400

RON 93,2 95,996 97,394

5 KESIMPULAN

1. Pada campuran premium etanol 70%, penurunan rata-rata nilai kalor sebesar 70,7%, sedangkan pada campuran premium etanol berkadar alkohol 96% sebesar 51,2%.

2. Pada campuran premium etanol 70%, kenaikan rata-rata angka oktan sebesar 3%, sedangkan pada campuran premium etanol 96% sebesar 4,5%.

3. Persentase optimal campuran premium + etanol 70% sebesar 96,25% premium dan 3,75% etanol, sedangkan pada premium etanol 96% sebesar 93,125% premium dan 6,875% etanol.

REFERENSI

[1] Setiyawan, A, 2002, “Pengaruh Ignition Timing dan Compression Rasio Terhadap Unjuk Emisi Gas Buang Motor Bensin Berbahan Bakar Campuran Etanol 85% dan Premium 15% (E-85)”. [2] Anonimus, 22 April 2006, “Kilang Rusak, Impor BBM April Membengkak”, KOMPAS, Hal 17,

Jakarta, 2006..www.kompas.com

[3] Keskin, A, 2010, “The Influence of Ethanol-Gasoline Blends on Spark Ignition Engine Vibration Characteristics and Noise Emissions”, Tarsus Technical Education Faculty, Mersin University, Tarsus Mersin, Turkey.

[4] Arfah,Rugaiyyah, 2004, “Pemanfaatan Limbah Serbuk Gergaji untuk Produksi Etanol dengan Menggunakan Enzim Selulase dari Usus Sapid dan Bakteri Zymomonas Mobilis”, Skripsi, Jurusan Kimia FMIPA Unhas: Makasar.

[5] Hambali, E, dkk, 2007, “Teknologi Bioenergi”, Agro Media: Jakarta.