MENGANALISA DAMPAK DARI PENGGUNAAN BIODIESEL PADA KINERJA MESIN PERTANIAN (TRAKTOR)
Dalas Gumelar (105100200111006) Swasti Riska Putri (105100200111044)
Pemanfaatan energi yang bersumber dari tenaga matahari, angin dan arus laut masih mengalami kesulitan dalam hal penampungan (storage) khususnya untuk benda bergerak. Untuk itu munculah pemikiran penggunaan minyak dari bahan nabati. Bahan bakar nabati (BBN) bioethanol dan biodiesel merupakan dua kandidat kuat pengganti bensin dan solar yang selama ini digunakan sebagai bahan bakar mesin Otto dan diesel.
Dengan mulai diperkenalkannya biodiesel sebagai bahan bakar alternatif, maka penelitian tentang biodiesel pada mesin diesel mulai banyak dilakukan. Biodiesel sebagai pengganti solar mempunyai beberapa keuntungan, di antaranya adalah lebih bersih dalam emisi gas buang, pelumasan yang lebih baik, dan tidak diperlukannya modifikasi mesin.
Mengacu kepada Standar Nasional Indonesia (SNI) untuk traktor, pompa air, dan mesin pengering, penggunaan mesin pertanian akan mengonsumsi minyak solar minimal 522,5 juta liter/tahun. Angka ini jauh melebihi kebutuhan solar bersubsidi yang harus dipenuhi oleh biodiesel dalam negeri yang hanya 300 juta liter. Dalam beberapa tahun terakhir, para operator alat mesin pertanian (alsintan) sering mengalami kesulitan memperoleh solar atau BBM, bahkan mereka tidak jarang harus antre untuk mendapatkannya (Prastowo et al. 2006). Oleh karena itu, pengembangan alsintan ke depan memerlukan langkah yang mampu merespons dan mengantisipasi pengurangan penggunaan BBM.
Minyak goreng dari kelapa sawit mempunyai fraksi padat stearin yang jumlahnya hingga 50%, fraksi cair atau olein yang biasanya dijual sebagai minyak goreng dan mengandung sedikit asam lemak bebas. Minyak kelapa sawit mempunyai viskositas 43,1 cSt, setelah dijadikan metil ester (biodiesel) viskositasnya menjadi 8 - 6 cSt. Terjadi penurunan sekitar 82 – 86 %, dan mendekati batasan maksimal viskositas dari minyak solar dan minyak diesel, yaitu 5.8 – 6 cSt. Biodiesel ini dapat dicampur dengan minyak solar ataupun dengan minyak diesel (Hamid, yusuf, 2002). Biodiesel dapat disintesis dari minyak jelantah kelapa sawit melalui dua tahapan reaksi yaitu reaksi esterifikasi dan transesterifikasi. Dari 200 mL minyak jelantah yang digunakan diperoleh biodiesel sebanyak 157 mL atau 78,5 %. Minyak goreng bekas dapat dijadikan produk biodiesel dengan cara perengkahan menggunakan katalis zeolite. Analisa nilai kalor bahan bakar yang diperoleh menunjukkan nilai 37.46 MJ/ kg yang telah mencukupi spesifikasi minimum dari bahan bakar solar. Bahan bakar biodiesel mempunyai potensi besar untuk diaplikasikan sebagai bahan bakar pengganti solar dan flash point dari biodiesel lebih rendah dari pada solar. Nilai kalor bahan bakar biodiesel setara dengan solar.
Namun permasalah yang muncul adalah teknologi mekanisasi pertanian hampir sebagian besar memerlukan bahan bakar fosil, sedangkan pemanfaatan energi alternative yang tersedia secara lokal belum banyak dikembangkan. Perancangan seharusnya mengarah pada pemanfaatan energi yang tersedia di sektor pertanian, misalnya bahan bakar nabati. Pemanfaatan bahan bakar ini untuk alsintan utama seperti traktor, pompa, dan mesin pengering diperkirakan dapat menghemat 522,5 juta liter BBM/tahun. Angka ini melebihi jumlah solar bersubsidi dari pemerintah yang harus dipenuhi untuk biodiesel dalam negeri yang hanya 300 juta liter pada tahun 2009.
Ditemukan bahwa biodiesel campuran, berasal dari minyak kelapa dan kelapa sawit, menyebabkan penurunan kekuatan dan peningkatan konsumsi bahan bakar spesifik. Namun, itu juga menyatakan bahwa hasil tes dalam kasus minyak kelapa sawit lebih baik dibandingkan minyak kelapa. Efek dari minyak canola pada karakteristik kinerja dan emisi dari mesin diesel satu silinder. Torsi dari mesin, emisi, konsumsi bahan bakar dan nilai-nilai juga diukur sebagai fungsi dari kecepatan mesin.
Beberapa teknis sifat solar dan biodiesel bahan bakar yang digunakan dalam penelitian ini diberikan dalam Tabel 2. Tes kinerja PTO dilakukan dengan menggunakan petrodiesel dan solar dicampur dengan biodiesel pada 3 tingkat erent diff (10%, 20%, 30%), seperti ditunjukkan pada Tabel 3. Biodiesel diproduksi sesuai dengan Uni Eropa spesifik kation (TS EN 14214 2005) dari canola minyak, dan diberikan untuk studi ini dengan Chamber Energi Alternatif dan Produsen Biodiesel Asosiasi - Turki. Kepadatan dari campuran adalah diukur dengan menggunakan densimeter untuk menghitung spesifik konsumsi bahan bakar.
mendapatkan tertinggi berarti PTO daya (P <0,01). Torsi maksimum mesin dapat dicapai pada kecepatan mesin 2200 min-1 (P <0,01) menggunakan petrodiesel bahan bakar, yang harus dianggap sebagai mesin nominal kecepatan selama petrodiesel digunakan pada traktor. Namun, torsi mesin (147,1 dan 146,1 Nm untuk B20, dan B30 masing-masing) adalah lebih besar pada 2100 min-1 dari torsi mesin (139,9 Nm) yang ditemukan pada kecepatan mesin nominal (2200 min-1) direkomendasikan untuk petrodiesel (B0). Jumlah itu sesuai dengan 4,5% -5% lebih torsi mesin untuk B20 dan B30. Meskipun 2% -4% dalam konsumsi bahan bakar diukur saat menggunakan campuran biodiesel pada 2100 min-1, konsumsi bahan bakar rata-rata secara statistik tidak signifikan di (P> 0,05), sedangkan konsumsi bahan bakar rata-rata lebih tinggi dengan petrodiesel pada 2200 min-1 (P <0,05). Tidak ada perbedaan yang siknifikan,ditemukan rata-rata spesifik konsumsi bahan bakar antara 4 bahan bakar di 2100 min-1 (P> 0,05), sedangkan rata-rata spesifik konsumsi bahan bakar pada 2200 min-1 lebih besar untuk petrodiesel dibandingkan dengan campuran biodiesel (P <0,05). Penurunan dalam konsumsi bahan bakar spesifik masih insignifkan, bervariasi dari 1% menjadi 5% bila menggunakan campuran biodiesel. Daya PTO maksimum (32,23 kW) adalah diperoleh pada 2200 min-1 untuk penggunaan solar. Untuk mendapatkan kekuatan PTO maksimum ini, konsumsi spesifik bahan bakar harus 313,73 g kW h-1-1. Pada mesin kecepatan yang sama, B20 dan B30 telah menurunkan konsumsi spesifik bahan bakar untuk mencapai kinerja yang sama dalam hal PTO daya (P <0,05). Dengan beroperasi pada 2100 min-1, konsumsi spesifik bahan bakar dapat akan berkurang menjadi 288,72 dan 300,03 g kW h-1-1 menggunakan B20 dan B30, masing-masing. Berdasarkan dari tes laboratorium. Disimpulkan bahwa biodiesel paling tepat campuran tarif traktor adalah 20% (B20) untuk memaksimalkan kekuatan dan meminimalkan PTO konsumsi spesifik bahan bakar dengan mengoperasikan mesin traktor di kecepatan rotasi dari 2100 min-1.
bakar nabati lainnya. Oleh karena itu, reorientasi perancangan alsintan diperlukan untuk mendukung pengembangannya ke depan.
Daftar Pustaka
AYBEK ,Ali , Emrullah BAŞER, Selcuk ARSLAN, Mustafa UCGUL2
Kahramanmaraş Sutcu İmam. 2009.” Determination of the eff ect of biodiesel use on power take-off performance characteristics of an agricultural tractor in a test laboratory.” TURKEY School of Advanced Manufacturing and Mechanical Engineering, University of South Australia.AUSTRALIA
Xue, Jinlin. 2011. Effect of biodiesel on engine performances and emissions. Department of Agricultural and Biological Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana, IL 61801, USA.
