i PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI PADA PROSES
DESTILASI MINYAK ATSIRI
BIDANG KEGIATAN PKM-PENELITIAN
Diusulkan oleh:
Isnawati A 241 10 020 (Angkatan 2010) Siti Arbaiyah A 241 11 010 (Angkatan 2011) Siti maemanah A 241 11 001 (Angkatan 2011)
UNIVERSITAS TADULAKO PALU
iii
DAFTAR ISI... iii
DAFTAR GAMBAR... iv
RINGKASAN... v
I. PENDAHULUAN... 1
II. TINJAUAN PUSTAKA…... 2
III. METODE PENELITIAN………... 8
IV. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN A. Biaya………... 9
B. Jadwal Kegiatan………... 9
DAFTAR PUSTAKA... 10
LAMPIRAN a. Biodata Ketua dan Anggota... 11
b. Biodata Dosen Pembimbing...14
c. Justifikasi Anggaran……….16
d. Susunan Organisasi Tim Peneliti dan Pembagian Tugas………. 19
iv
Gambar 1 : Penyulingan minyak atsiri ………...3
Gambar 2 : proses penyulingan yang masih menggunakan kayu bakar...4
Gambar 3 : bagan penyulingan air laut menjadi air tawa…..………...6
Gambar 4 : penyulingan air laut menjadi air tawar……….... 6
Gambar 5 : penyulingan air limbah menjadi air bersih……….. 7
v
fakultas keguruan dan ilmu pendidikan
RINGKASAN
Minyak atisri merupakan suatu peluang usaha yang cukup menjadi menjanjikan bagi pengusaha. Salah satu penghasil minyak atsiri yang mulai dilirik oleh pengusaha yaitu daun cengkeh. Daun cengkeh yang biasanya hanya sebagai sampah bagi para petani digunakan sebagai bahan baku minyak atsiri. Minyak atsiri kini telah menjadi salah satu komoditi yang cukup menjanjikan bagi para petani. Pemanfaatan daun cengkeh yang biasanya hanya sebagai limbah menjadikan petani lebih untung.
Energi yang ada pada matahari sangat disayangkan jika tidak dimanfaatkan dengan baik. Pemanfaatnnya yaitu kita dapat menggunakan sebagai pemanas untuk penyulingan minyak atsiri. Pada penelitian ini kami akan membuat sebuah alat penyulingan menggunakan panel surya yang dapat dijadikan alat suling minyak atsiri. Dari latar belakang tersebut penelitian ini bertujuan untuk membuat sebuah penyulingan yang memanfaatkan energi matahari sebagai pemanasnya. Diharapkan dengan adanya dapat terbantu saat proses destilasi minyak atsiri sehingga mereka dapat memanfaatkan energi yang ada dan tidak menggunakan kayu bakar lagi.
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen murni yang dilakukan dilaboratorium Pada metodologi penelitian ini menggunakan Research and
Development. Penelitian ini merupakan penelitian pengembangan. Metode
penelitian ini digunakan untuk menghasilkan produk tertentu, dan menguji keefektifan produk tersebut. Setelah alat yang dibuat jadi maka akan dilakukan uji coba. Setelah melakukan uji coba, kemudian akan melakukan analisi data pada penyulingan yang telah dibuat. Dari hasil tersebut dapat dilihat apakah alat yang dibuat memiliki efisiensi dalam produksi minyak atsiri.
BAB I PENDAHULUAN
Indonesia merupakan salah satu penghasil minyak atsiri yang mulai berkembang, sehingga diindonesia sudah mulai banyak pengusaha kecil yang mulai menjadikan minyak atsiri sebagai salah satu peluang usaha yang menguntungkan. Salah satu penghasil minyak atsiri yang mulai dilirik oleh pengusaha yaitu daun cengkeh. Daun cengkeh yang biasanya hanya sebagai sampah bagi para petani digunakan sebagai bahan baku minyak atsiri. Minyak atsiri kini telah menjadi salah satu komoditi yang cukup menjanjikan bagi para petani. Pemanfaatan daun cengkeh yang biasanya hanya sebagai limbah menjadikan petani lebih untung.
Minyak atsiri yang berasal dari daun cengkeh, biasanya diproses melalui penyulingan (distilasi uap) daun cengkeh gugur. Potensi daun cengkeh gugur diperkirakan 2.368.043 t/tahun dari area tanam 455.393 ha dengan rendemen
minyak 1−4%. Permintaan minyak daun cengkeh, terutama turunannya seperti
eugenol, metil eugenol, isoeugenol, dan vanillin sintetis sangat tinggi karena penggunaannya sangat luas, seperti untuk industri kosmetik, farmasi, penyedap makanan, dan pengobatan, (Sjahrul Bustaman, 2011).
Indonesia memasok minyak daun cengkeh lebih dari 60% untuk pasar dunia. Tapi permintaan pasar yang begitu besar tidak didukung oleh produksi yang baik, padahal jika produksi tersebut terus dilanjutkan indonesia bisa menjadi salah satu penghasil minyak atsiri terbesar didunia. Proses penyulingan yang manual ini menggunakan kayu bakar sebagai bahan bakar pemanas panci.
begitu air yang tidak dapat dimanfaatkan lagi dapat digunakan bagi masyarakat, walau hanya untuk mandi dan mencuci.
Dari berbagai macam pemanfaatan energi matahari, bukan menjadi hal yang tidak munngkin jika pemanfaatan energi matahari ini digunakan sebagai pemanas dalam penyulingan atau destilasi minyak atsiri .Pemanfaatan sinar matahari ini tentunya dapat mengurangi kerja pengusaha, dan pengusah minyak atsiri bisa memanfaatkan energi yang ada.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Minyak atsiri merupakan sebuah produk lokal yang biasanya dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan parfum, kosmetik, penyedap makanan, aroma terapi dan sebagi obat sakit gigi .Minyak atsiri ialah bahan yang mudah menguap yang berasal dari bunga, batang, buah dan daun dari tanaman cengkeh (awaluddin,2013).Biasanya petani hanya menggunakan buahnya saja karena menurut mereka daunnya tidak bisa dimanfaatkan. Tapi seiring berjalannya waktu kini daun dari tanaman cengkeh sudah mulai dimanfaatkan. Pemanfaatan daun cengkeh yang biasanya hanya sebagai sampah ini, bisa dijadikan sebagai produk setengah jadi untuk pembuatan berbagai macam produk.Minyak atsiri yang berasal dari rempah-rempah, misalnya minyak lada, minyak kayu manis, minyak jahe, minyak cengkeh, minyak ketumbar, umumnya digunakan sebagai bahan penyedap (flavoring agent) dalam bahan pangan dan minuman .
Minyak atsiri diperoleh dari hasil penyulingan atau distilasi dan ekstraksi. Distilasi dapat didefenisikan sebagai cara penguapan dari suatu zat dengan perantara uap air dan proses pengembunan berdasarkan perbedaan titik didihnya. Distilasi merupakan metode yang berfungsi untuk memisahkan dua zat yang berbeda, tetapi tergantung beberapa faktor, termasuk juga perbedaan tekanan uap air (berkaitan dengan perbedaan titik didihnya) dari komponen-komponen tersebut (Awaluddin,2013).
Menurut Andi Azhari (2009), ada beberapa metode yang sering digunakan dalam pengolahan minyak atsiri metode tersebut adalah sebagai berikut :
Bahan yang akan disuling kontak langsung dengan air mendidih. Bahan tersubut mengapung di atas air atau terendam secara sempurna tergantung dari bobot jenis dan jumlah bahan yang akan disuling. Air dipanaskan dengan metode pemanasan langsung dengan metode pemanasan yang biasa dilakukan, yaitu dengan panas langsung, mantel uap, pipa uap melingkar tertutup atau dengan memakai pipa uap melingkar terbuka atau berlubang. Ciri khas dari metode ini adalah kontak langsung antara bahan yang akan di suling dengan air mendidih. Beberapa jenis bahan (misalnya bubuk buah madam, bunga mawar dan orange blossom) harus disuling dengan metode ini, karena jika disuling dengan metode uap langsung bahan ini akan merekat dan membentuk gumpalan besar yang kompak sehingga uap tidak dapat berpenetrasi kedalam bahan.
b. Penyulingan dengan air dan uap
Metode penyulingan dengan cara ini, bahan di letakkan di atas rak – rak atau saringan berlubang. Ketel suling diisi dengan air sampai permukaan air tidak jauh dibawah saringan. Air dapat dipanaskan dengan berbagai cara yaitu dengan uap jenuh yang basah dan bertekanan rendah. Ciri khas dari metode ini adalah uap selalu dalam keadaan basah, jenuh dan tidak terlalu panas dan bahan yang di suling hanya berhubungan dengan uap dan tidak berhubungan dengan air panas.
c. Penyulingan dengan Uap
Metode ketiga disebut penyulingan uap atau penyulingan uap langsung dan prinsipya hampir sama dengan dua teknik sebelumnya, kecuali air tidak diisikan kedalam ketel. Uap yang digunakan adalah uap jenuh atau uap panas pada tekanan lebih dari satu admosfir. Uap dialirkn melalui pipa uap meligkar yang berpori yang terletak di bawah bahan dan uap bergerak ke atas melalui bahan yang terletak di atas saringan.
Gambar 2 : proses penyulingan yang masih menggunakan kayu bakar
Proses penyulingannya dilakukan dengan mudah dan sederhana. Proses yang biasanya menggunakan alat-alat pemanas yang relatif mudah dan sederhana. Proses pemanasannya juga kayu bakar sebagai bahan bakar. Biasanya daun cengkeh kering dimasukkan kedalam ketel yang telah diberi air kemudian dipanaskan. Setelah melakukan pemanasan uap air yang keluar didinginkan dan itulah yang diambil minyaknya sebagai minyak atsiri.
Penggunaan kayu bakar sebagai bahan pemanas, membuat proses pemanasannya menjadi suatu proses yang cukup manual, sehingga dengan adanya proses destilasi dengan menggunakan sinar matahari sebgai tumpuan utama energi, menjadikan pembuatan minyak atsiri menjadi lebih mudah dan memanfaatkan energi yang ada.
Seperti yang kita ketahui bahwa Pemanfatan energi matahari biasanya menggunakan kolektor surya.menurut ismanto (2009) Saat ini ada tiga jenis kolektor surya yaitu: Kolektor Batch, Kolektor Pelat Datar and Kolektor Evacuated Tube
1. Kolektor Batch, atau dikenal sebagai Integrated Collector Storage, ICS, memanaskan dan menyimpan air panas di tangki hitam sampai akan digunakan. Air panas tetap dalam tangki sampai waktu yang diinginkan oleh pemilik rumah untuk digunakan. Sebuah katup digunakan untuk mengontrol suhu air yang disimpan.
3. Kolektor Evacuated Tube adalah kolektor yang paling efisien karena menggunakan prinsip-prinsip pada termos dan mereka tentu saja yang paling mahal. Pada dasarnya tabung yang menyimpan cairan -bisa berupa air panas atau cairan yang digunakan untuk mentransfer panas- berada di dalam tabung lain yang lebih besar sebagai isolator sehingga mengurangi kehilangan panas. Jenis kolektor ini digunakan di negara-negara dimana suhu berada di bawah titik beku.
Dari beberapa kolektor surya, memang semuanya dapat digunakan dalam proses pemanasan, kolektor surya berfungsi untuk menyimpan energi matahari agar dapat menghasilkan panas. Panas yang dihasilkan ini dapat dijadikan enrgi untuk penyulingan ataupun destilasi.
Pembuatan alat penyulingan minyak atsiri dengan menggunakan sinar matahrari sebenarnya cukup mudah. Sebab sudah banyak penyulingan yang menggunakan sinar matahari, contohnya saja penyulingan air laut menjadi air tawar, air kotor limbah disuling menjadi air yang dapat dikonsumsi.
Contoh penyulingan dengan memanfaatan energi matahari ialah sebagai berikut:
1. Penyulingan air laut menjadi air tawar
Proses penyulingan air laut menjadi air tawar dengan memanfaatan energi matahari ini sudah lama sekali dibuat, pemanfaatan dengan menggunakan berbagai macam bahan dari logam dengan konduktivitas tertentu Bahan-bahan penyulingan air tenaga surya secara umum meliputi; kaca, plat aluminium, pipa aluminium, gabus, seng, dan besi (untuk penyangga) komponen dari penyulingan air tenaga surya meliputi kolektor dan bak penguapan.
Gambar 3 : bagan penyulingan air laut menjadi air tawar
Gambar 4 : penyulingan air laut menjadi air tawar
Proses penyulingan ini dengan cara Air laut yang dipanaskan akan menguap, dan di dalam wadah tersebut akan terlihat hasil pengendapan garam hasil penguapan tersebut. Air hasil penguapan telah menjadi air tawar yang tidak mengandung garam sehingga dapat dijadikan air tawar. 2. Penyulingan air limbah atau air kotor menjadi air siap minum
penampung panas dan bakpenampungan sebagai penampungan air limbah yang akan diubah menjadi air siap minum. Penyulingan ini hanya menggunakan komponen dasar berupa selang air, plastik warna putih, alat penyaring seperti karpet warna hitam, serta rangka dari bahan alumunium dan hanya menggunakan energi panas matahari.
Gambar 5 : penyulingan air limbah menjadi air bersih
Air kotor yang dikucurkan dari atas, akan mengalir melalui karpet warna biru, kemudian dengan bantuan sinar matahari, air tersebut akan menguap. Pada saat itu, akan terjadi pemisahan antara air kotor dan air bersih. Masing-masing air tersebut dialirkan melalui dua selang berbeda yang di bawahnya terdapat panampung air bersih maupun air kotor.
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen murni yang dilakukan dilaboratorium Pada metodologi penelitian ini menggunakan Research and Development. Penelitian ini merupakan penelitian pengembangan. Metode penelitian ini digunakan untuk menghasilkan produk tertentu, dan menguji keefektifan produk tersebut. Setelah alat yang dibuat jadi maka akan dilakukan uji coba. Setelah melakukan uji coba, kemudian akan melakukan analisi data pada penyulingan yang telah dibuat. Dari hasil tersebut dapat dilihat apakah alat yang dibuat memiliki efisiensi dalam produksi minyak atsiri.
. Adapun tahapan-tahapan pada penelitian ini sebagai berikut:
1. Mencari referensi sebagai studi pustaka pada jurnal-jurnal baik nasional maupun internasional, buku-buku, dan berbagai penelitian yang reelevan dengan penelitian.
2. Menyediakan alat serta bahan yang akan digunakan selama penelitian 3. Membuat alat penyulingan, pada tahap ini kami akan membandingkan alat
penyulingan dengan menggunakan kayu bakar dan penyulingan untuk minyak atsiri menggunakan tenaga matahari.
4. Uji coba, pada tahap ini penyulingan yang telah dibuat diuji. Data dari hasil pengujian tersebut berupa data kuantitaf. Data tersebut merupakan data hasil rendemen minyak atsiri yang dihasilkan.
BAB IV
BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN A. BIAYA
No. Jenis Pengeluaran Biaya (Rp.)
1 Peralatan penunjang 3000.000
2 Bahan habis pakai 4.200.000
3 Perjalanan 3000.000
4 Lain-lain 1.800.000
Jumlah 12.000.000
B. JADWAL KEGIATAN
No. Jenis Kegiatan bulan ke-
1 2 3
1 Studi Pustaka
2 Pencarian alat dan bahan
3 Perakitan penyulingan
4 Uji coba
5 Pengambilan data
6 Analsis data
7 Evaluasi akhir dan perangkuman
laporan
DAFTAR PUSTAKA
Awaluddin. 2013. Analisis Pengembangan Usaha Produksi Minyak Atsiri Yang Berbahan Baku Limbah Daun Cengkeh Dengan Cara Destilasi Didesa Palau Kebupaten Donggala. Universitas tadulako.
Azhari Andi. 2009. Prototip Menara Distilasi Uap Untuk Penyulingan Minyak Atsiri Daun Cengkeh. Poli Teknik Negeri Sriwijaya.
Bustaman Sjahrul. Potensi Pengembangan Minyak Daun Cengkih Sebagai
Komoditas Ekspor Maluku, Balai Besar Pengkajian dan Pengembangan
Teknologi Pertanian, Jalan Tentara Pelajar No 10, Bogor. Jurnal Litbang Pertanian, 30(4), 2011.
Ismanto. 2009. Macam- Macam Kolektor Surya.
http://ismantoalpha.blogspot.com/2009/12/macam-macam-kolektor-surya.html (diakses pada tanggal 21 september 2014).
Septyazze. 2011. Makalah Pengolahan Air Limbah.
LAMPIRAN I
LAMPIRAN II
Justifikasi Anggaran Kegiatan
Biaya yang diperlukan dalam kegiatan ini dirinci sebagai berikut a. Peralatan yang menunjang
b. Bahan yang terpakai
perjalanan kuantitas
3. Kunjungan
perjalanan kuantitas
LAMPIRAN III
Susunan Organisasi Tim Peneliti Dan Pembagian Tugas
