BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Ketersediaan minyak bumi yang semakin menipis mempengaruhi aktivitas penduduk di dunia yang diakibatkan oleh sumber daya alam ini tidak dapat diperbaharui dan juga diakibatkan jumlah kebutuhan bahan bakar yang semakin meningkat. Aktivitas manusia membutuhkan jumlah energi yang digolongkan terhadap 3 tipe penggunaanya, yakni: aktivitas perindustrian, aktivitas rumah tangga, dan juga aktivitas transportasi. Pembagian ini memiliki tingkat pemakaian yang berbeda-beda namun seiring berjalannya waktu mengalami peningkatan yang semakin signifikan disetiap golongan. Sebagai bahan bakar yang efektif, minyak bumi telah digunakan untuk memenuhi kebutuhannya dari konsumsi energi. Tapi ketergantungan manusia sepenuhnya pada bahan bakar fosil dapat menyebabkan defisit besar di masa depan(Atadashi, I.M,M.K.Aroua dan Abdul Aziz, 2010). Pernyataan itu semakin dipertegas dengan jumlah cadangan minyak bumi di Indonesia semakin menipis dan diperkirakan ketersediaannya sebanyak 86,9 milyar barel. Jumlah tersebut diperkirakan hanya dapat memenuhi kebutuhan energi dalam negeri selama 23 tahun ke depan (Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral,2006).
Jumlah kebutuhan ini menjadi masalah serius yang harus segera di tanggulangi oleh negara. Dari jumlah yang telah di perkirakan selama ini, kebutuhan dalam pemakaian semakin lama semakin meningkat. Kebutuhan minyak solar secara nasional dari tahun ke tahun terus meningkat berturut-turut dari 15,84 milyar liter (tahun 1995), 21,39 milyar liter (tahun 2000), 27,05 milyar liter (tahun 2005) dan diproyeksikan menjadi 34,71 milyar liter pada tahun 2010. Impor solar meningkat dari 5 miliar liter pada tahun 1999 menjadi 8 miliar liter pada tahun 2001, dan pada tahun 2007 menjadi 10,7 miliar liter (Energi dan Sumber Daya Mineral, 2006).
bahan bakar minyak mentah mencapai US $ 70 per barel pada tahun 2005 bahkan mencapai US $ 140 per barel pada tahun 2008 (Soerawidjaja, 2006).
Oleh karena itu, untuk mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil, sangat diperlukan langkah-langkah untuk mendapatkan sumber energi alternatif sebagai strategi untuk mengatasi masalah tersebut. Dengan masalah energi yang sangat mengkawatirkan ini, banyak riset yang dilakukan untuk menemukan cara mengatasi krisis energi. Melalui riset yang dilakukan, ditemukanlah sumber energi alternatif berupa bioenergi atau bahan bakar yang bersumber dari minyak nabati yang sering disebut juga dengan biodiesel. Beberapa biodiesel yang telah dibuat dan juga sedang diteliti berasal dari minyak kelapa sawit, cangkang moluska, minyak jarak pagar, minyak biji wijen, minyak biji bunga matahari, dan minyak dedak padi.
Bahan baku biodiesel yang berpotensi di Indonesia saat ini adalah minyak kelapa sawit dimana produksi kelapa sawit sangat tinggi di Indonesia (Destianna.dkk,2007). Indonesia telah menjadi produsen minyak sawit terbesar di dunia, melebihi Malaysia. Pada tahun 2006, luas lahan sawit Indonesia mencapai 6,1 juta ha dengan total produksi CPO sekitar 16 juta ton. Pada tahun 2007 terjadi peningkatan luas lahan menjadi 6,78 juta ha dengan produksi CPO mencapai 17,37 juta ton(Yatim.M.J, 2011). Kalsium oksida (CaO) telah terbukti memberikan hasil yang lebih menonjol dalam produksi biodiesel dibandingkan dengan katalis heterogen lain yang digunakan dalam reaksi transesterifikasi. Cangkang moluska adalah contoh bahan alami yang mempunyai performa yang tinggi. Cangkang kepah terdiri setidaknya 95% dari mineral seperti kalsium karbonat(Taufiq-Yap, Y.H.,H.V. Lee dan P.L.Lau, 2012).
Untuk mendapatkan hasil performansi dari Biodiesel yang akan di pakai, penambahan supercharger pada penelitian ini menjadi hal yang dilakukan untuk mengetahui bagaimana atau seberapa besar performansi yang dihasilkan dibandingkan dengan yang tidak menggunakan supercharger. Seperti yang kita ketahui, penambahan supercharger sangat berpotensi menaikkan daya, selain itu daya juga dapat diperbesar dengan memperbesar sudut katup untuk menaikkan efisiensi volumetris(Wiranto, Arismunandar. 2002). Dengan demikian, konsumsi bahan bakar dan krisis bahan bakar yang sedang terjadi dapat kita minimalkan serta menjadi jawaban atas permasalahan yang kita hadapi selama ini.
1.2 Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui performansi mesin diesel satu silinder menggunakan supercharger dengan campuran bahan bakar solar Akra Sol dan minyak jagung dengan variasi 2.5%, 5%, 7.5%, 10%, 12.5%, 15%, 17.5%, dan 20% dengan pembebanan 3.5 kg dan 4.5 kg serta variasi putaran yaitu: 1800, 2000, 2200, 2400, 2600, dan 2800 rpm.
Performansi mesin yang dihitung adalah: a) Daya (Brake Power)
b) Konsumsi bahan bakar spesifik (Spesific Fuel Consumption) c) Efisiensi Volumetris
d) Efisiensi Thermal Aktual (Thermal Brake Efficiency) e) Heat Losses
2. Mengetahui pengaruh penambahan supercharger terhadap performansi mesin.
1.3 Batasan Masalah
2. Mesin uji yang digunakan untuk mendapatkan unjuk kerja mesin Diesel adalah Small Engine Test Bed TD111-MKII pada laboratorium Motor Bakar Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik USU.
3. Penambahan alat supercharger yang di hubungkan langsung ke mesin diesel satu slinder.
4. Performansi mesin yang dihitung adalah : a) Daya (Brake Power)
b) Konsumsi bahan bakar spesifik (Spesific Fuel Consumption) c) Efisiensi Volumetris
d) Efisiensi Thermal Aktual (Thermal Brake Efficiency) e) Heat Losses
1.4 Manfaat Pengujian
1. Sebagai pertimbangan terhadap pemerintah untuk menghemat devisa Negara terhadap anggaran subsidi bahan bakar solar.
2. Untuk memberikan dukungan terhadap pemerintah dalam mengurangi ketergantungan bahan bakar fosil khususnya solar.
3. Untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan dari masing-masing bahan bakar yang diuji yaitu solar campuran solar Akra Sol dengan minyak jagung dengan berbagai variasi tersebut.
4. Untuk melihat pengaruh penggunaan supercharger pada mesin diesel terhadap performansi mesin.
1.5 Metodologi Penulisan
Metodologi penulisan yang digunakan pada penulisan skripsi ini adalah sebagai berikut :
a. Studi literatur, berupa studi kepustakaan, kajian dari buku-buku dan tulisan-tulisan yang terkait.
b. Browsing internet, berupa studi artikel-artikel, gambar-gambar dan buku elektronik (e-book) serta data-data lain yang berhubungan.
d. Diskusi, berupa tanya jawab dengan dosen pembimbing yang ditunjuk oleh Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara.
1.6Sistematika Penulisan
Skripsi ini dibagi dalam beberapa bab dengan garis besar tiap bab adalah sebagai berikut :
Bab I : Pendahuluan
Bab ini berisikan latar belakang, tujuan, manfaat, dan ruang lingkup pengujian.
Bab II : Tinjauan Pustaka
Bab ini berisikan landasan teori yang digunakan yaitu mengenai biodiesel, pembakaran mesin Diesel, persamaan-persamaan yang digunakan.
Bab III : Metodologi Penelitian
Bab ini memberikan informasi mengenai tempat pelaksanaan pengujian, bahan dan peralatan yang dipakai serta tahapan dan prosedur pengujian. Bab IV : Hasil dan Analisa Pengujian
Bab ini membahas tentang hasil data yang diperoleh dari setiap pengujian melalui pembahasan perhitungan dan penganalisaan dengan memaparkan kedalam bentuk tabel dan grafik.
Bab V : Kesimpulan dan Saran
Bab ini sebagai penutup berisikan kesimpulan dan saran yang diperoleh. Daftar Pustaka
Daftar pustaka berisikan literatur yang digunakan untuk menyusun laporan.
Lampiran
