3 METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Kegiatan penelitian ini dibagi dalam dua tahap, yaitu penelitian uji coba skala laboratorium yang dilakukan pada bulan November 2012. Adapun uji coba lapang dilaksanakan antara bulan Januari-Februari 2013 di Balai Besar Penelitian Penangkapan Ikan (BBPPI) Semarang.
Peralatan Penelitian Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
1) Motor bakar bensin stasioner 4 langkah yang digunakan sebagai alat utama ujicoba. Motor ini akan diuji suhu gas buang, suhu permukaan motor, konsumsi bahan bakar yang menggunakan bahan bakar bensin dan gas LPG. Spesifikasi motor bakar yang digunakan adalah sebagai berikut :
Tabel 3.1 Spesifikasi mesin
Tipe mesin Yamaha OHV empat langkah
Jumlah silinder 1
Daya maksimum 6.5 HP / 4.000 rpm Daya rerata 5.5 HP / 2.000 rpm
Displacement 196 cc
2) Engine frame atau rangka dudukan motor diperlukan sebagai penopang motor
saat menjalani uji eksperimental di laboratorium. Kegunaan engine frame ini adalah menghubungkan mesin ke gearbox yang kemudian terhubung ke load cell dynamometer untuk dilakukan uji coba pembebanan saat menggunakan bensin premium dan LPG. Rangka yang digunakan dalam penelitian ini terbuat dari besi yang terlebih dahulu dirancang dan difabrikasi di workshop BBPPI seperti yang ditampilkan dalam Gambar 3.1.
3) Dynamometer
Alat ini digunakan saat motor diuji dengan simulasi beban di laboratorium. Media yang digunakan untuk uji beban ini adalah waterbrake based, yaitu uji beban gesek dengan media air. Besar beban yang diberikan pada motor saat beroperasi adalah sebesar 1,8 Nm pada putaran 1600rpm, 3,6 Nm pada putaran 2000rpm, 4,8 Nm pada putaran 2200rpm dan 7,2 Nm pada putaran 2500rpm.
4) Gelas ukur
Gelas ukur digunakan untuk mengukur volume bensin premium yang dikonsumsi oleh motor. Kapasitas gelas ukur ini adalah 250 cc. Pengukuran bahan bakar yang habis dicatat setiap pengurangan 50 cc.
5) Tachometer / rpm (Rotation Per Minute) meter
Tachometer adalah instrumen untuk mengukur kecepatan dari poros berputar yang digerakkan oleh motor. Tachometer yang digunakan pada penelitian ini adalah tipe digital dimana hasil pengukuran langsung disajikan dalam bentuk angka sehingga mempermudah pembacaan rpm. Rpm yang ditentukan pada penelitian skala lab ini adalah 1600, 2000, 2200 dan 2500 rpm sedangkan saat uji coba lapang adalah 1600, 2000 dan 2500 rpm.
6) Timbangan
Timbangan adalah alat yang digunakan untuk menimbang massa suatu benda atau zat. Pada penelitian ini timbangan yang digunakan adalah timbangan per atau jarum model gantung kapasitas 50 kg untuk mengukur massa yang habis dikonsumsi oleh motor dari tabung LPG.
7) Converter kit
Converter kit merupakan suatu alat yang dipergunakan untuk mengkonversi bahan bakar dari bensin premium/solar ke gas (LPG/CNG) pada suatu mesin. Proses kerjanya dimulai dari regulator tekanan tinggi yang terpasang pada tabung LPG mengalirkan gas ke LPG evaporator. LPG evaporator ini bertindak sebagai Low Pressure Regulator. Fungsinya adalah sebagai alat penstabil tekanan dan pengatur jumlah debit gas yang selanjutnya melewati
control valve. Control valve adalah sebuah katup pada konverter kit yang berfungsi untuk mengatur jumlah aliran gas yang masuk ke mixer, atau disebut juga dengan katup utama (main valve). Komponen yang menghubungkan konverter kit dengan mesin adalah mixer. Mixer diletakkan pada saluran menuju karburator mesin yang berfungsi untuk mencampur udara dan gas LPG sebelum masuk ke karburator. Untuk menyiasati kehabisan gas LPG selama perjalanan, semua fungsi bahan bakar bensin tidak diubah, sehingga motor dapat langsung kembali menggunakan bensin dengan memutar kembali katup selang bensin guna mengalirkan bensin ke karburator.
8) Termometer
Termometer adalah alat untuk mengukur suhu. Pada penelitian ini termometer digunakan untuk mengukur suhu permukaan mesin dan gas buang dari knalpot. Untuk memudahkan pengambilan data suhu, maka digunakan jenis termometer non kontak atau termometer inframerah, sehingga dapat mengukur suhu tanpa kontak fisik antara termometer dengan obyek. Suhu permukaan mesin diukur dengan cara menembakkan inframerah ke rumah silinder mesin sedangkan suhu gas buang diukur pada ujung pipa knalpot.
Gambar 3.2 Ilustrasi pengambilan suhu permukaan mesin dan gas buang 9) Stopwatch
Stopwatch digunakan untuk mengukur waktu konsumsi bensin premium dan LPG.
10) Box Converter kit
Box converter kit digunakan sebagai wadah penyimpanan tabung LPG 3 kilogram dan converter kit.
Metode Pengumpulan Data
Data yang dikumpulkan untuk penelitian ini ada dua jenis yaitu data sekunder dan data primer. Data sekunder diperoleh Balai Besar Penelitian Penangkapan Ikan
(BBPPI) Semarang. Sedangkan data primer diperoleh dari experimental fishing trip
yakni melakukan uji coba operasi motor perahu dari pelabuhan Tambaklorok Semarang ke daerah penangkapan ikan menggunakan bensin premium dan LPG secara bergantian.
Tabel 3.2 Jenis dan sumber data yang dikumpulkan selama penelitian
Jenis Data Data yang dikumpulkan Sumber Data
Data Sekunder Penggunaan BBM oleh satu unit kapal ikan berukuran < 5 GT yang menggunakan motor bensin 6.5 HP
BBPPI Semarang
Data primer Perbandingan aspek teknik motor bensin 6.5 HP yang menggunakan bensin premium dan LPG
BBPPI Semarang
Data primer yang diperoleh secara langsung dari pengujian eksperimental motor bensin 6,5 HP. Secara rinci, data primer mengenai penelitian ini adalah :
Tabel 3.3 Data primer yang dikumpulkan
No Aspek Data
1 Teknis Pengukuran suhu permukaan mesin yang menggunakan bensin premium dan LPG
Pengukuran suhu gas buang mesin yang menggunakan bensin premium dan LPG
Pengukuran konsumsi bahan bakar yang menggunakan bensin premium dan LPG
2 Ekonomi Biaya investasi Biaya operasional
OHV
Metode Analisis Data
Analisis data yang digunakan pada masing-masing perlakuan berbeda-beda. Secara lengkap, analisis data yang akan dilakukan ditunjukkan pada Tabel 3.4.
Tabel 3.4 Analisis data
No. Tujuan Analisis
1 Menentukan kekuatan hubungan
putaran mesin dengan suhu mesin Regresi 2
Menentukan kekuatan hubungan putaran mesin dengan suhu gas buang
Regresi
3
Membuktikan bahwa LPG lebih efisien dibandingkan bensin premium
Rancangan acak lengkap 4 Menentukan kelayakan investasi
converter kit bagi nelayan Deskriptif
Analisis regresi
Analisis regresi digunakan untuk tujuan peramalan, dimana dalam model tersebut ada sebuah variabel dependen (tergantung) dan variabel independen (bebas). Dari hasil analisis regresi pada program excel telah diketahui rumus regresi adalah y = a + bx atau y = a - bx. Menurut Gunarto (2009), nilai b dapat positif (+) dapat juga negatif (-). Dimana menurut Kanginan (2000) :
Y= nilai yang diukur/dihitung pada variabel tidak bebas (suhu, konsumsi bahan bakar).
x = nilai tertentu dari variabel bebas (rpm)
a = intersep / perpotongan garis regresi dengan sumbu y
b =koefisien regresi / kemiringan dari garis regresi / untuk mengukur kenaikan rpm atau penurunan Y untuk setiap perubahan rpm.
Sarwono (2009) mendefinisikan analisis regresi sebagai kajian terhadap hubungan satu variabel yang disebut sebagai variabel yang diterangkan (the
explained variable) dengan satu atau dua variabel yang menerangkan (the
explanatory). Variabel pertama disebut juga sebagai variabel tergantung dan
variabel kedua disebut juga sebagai variabel bebas. Untuk mengetahui tingkat bias tertinggi menggunakan bantuan program MS. Excel 2007 dan SPSS 16.0.
Output dari analisa regresi dengan program MS. Excel 2007 dan SPSS 16.0
adalah sebagai berikut : 1. Descriptive Statistics
Pada kolom ini berisi ringkasan statistik yang berupa mean, standart deviasi
dan jumlah variabel-variabel yang diuji.
2. Table Correlation
Terdiri dari Pearson Correlation yang digunakan untuk mengetahui ada dan tidaknya hubungan antara variabel-variabel yang diuji. Bila terdapat tanda positif yang artinya bila variabel bergantung (dependent) naik maka variabel bebas
(independent) juga ikut naik (searah). Begitu juga sebaliknya bila terdapat tanda negatif, kenaikkan variabel bebas menyebabkan turunnya variabel bergantung.
Selain itu terdapat nilai probabilitas yang digunakan untuk mengetahui apakah hubungan antara variabel-variabel tersebut signifikan. Jika angka signifikan < dari 0,05 artinya ada hubungan yang signifikan antara kedua variabel.
Analisa korelasi adalah alat statistik yang dapat digunakan untuk mengetahui derajat hubungan linear antara satu variabel dengan variable lainya, dan umumnya digunakan bersamaan dengan analisa regresi (Algifari, 2000). Koefisien korelasi dinyatakan dengan tanda r, merupakan koefisien yang menunjukan arah serta kekuatan hubungan antara dua variabel. Besarnya nilai r dapat bervariasi antara – 1 sampai dengan + 1, atau dapat dinyatakan dengan
- 1 ≤ r ≤ + 1.
Rumus koefisien korelasi : r =
Dimana : r = Koefisien reliabilitas yang dicari n = Jumlah data
X = variable bebas Y = variable tidak bebas
Tabel 3.5 Interpretasi koefisien dan korelasinya (r), (Husein, 2006) Interval Koefisien Tingkat Hubungan
0 Tidak ada korelasi 0,01-0,19 Sangat rendah 0,20-0,39 Rendah 0,40-0,59 Agak rendah 0,60-0,79 Cukup 0,80-0,99 Tinggi 1,00 Sempurna
3. Tabel Variables Entered/Removed
Pada tabel ini berisi kolom Variables Entered yaitu variabel yang masuk dalam persamaan. Kolom selanjutnya adalah kolom Variables Removed yaitu kolom yang berisi Variables Independent yang dikeluarkan karena tidak berpengaruh terhadap Variables Dependent.
4. Tabel Model Summary
Bagian ini menunjukkan besarnya koefisien determinasi yang berfungsi untuk mengetahui besarnya persentase variabel tergantung yang dapat diprediksi dengan menggunakan rpm. Koefisien determinasi digunakan untuk menghitung besarnya peranan atau pengaruh rpm (X) terhadap variabel tergantung yaitu suhu, FC dan sfc ekonomi (Y). Koefisien determinasi dihitung dengan cara mengkuadratkan hasil korelasi, kemudian dikalikan dengan 100% (R2 x 100%).
Angka R Square disebut juga sebagai Koefisien Determinasi. Besarnya R square berkisar antara 0 sampai ± 1 yang berarti semakin kecil besarnya R square,
maka hubungan kedua variabel semakin lemah. Sebaliknya, jika R square semakin mendekati 1 maka hubungan kedua variabel semakin kuat.
5. Test Anova
Analisis ini menunjukkan besarnya angka probabilitas atau signifikansi pada perhitungan Anova yang digunakan dasar uji kelayakan model regresi. Ketentuan angka probabilitas yang baik untuk digunakan sebagai model regresi ialah harus lebih kecil dari 0,05.
6. Tabel Coofficient
Bagian ini menggambarkan persamaan regresi untuk mengetahui angka konstan dan uji hipotesis signifikansi koefisien regresi. Uji t akan digunakan untuk menguji signifikansi konstanta dan variabel bebas yang digunakan sebagai
predictor untuk variabel tergantung. Untuk mengetahui tingkat bias tertinggi
dilakukan perhitungan sederhana yaitu mencari selisih antara nilai hasil uji parameter suhu mesin, suhu gas buang, dan FC dengan standar masing-masing parameter tersebut. Selanjutnya selisih hasil tersebut akan dibagi dengan standar masing-masing parameter dan hasilnya akan dikali dengan 100%.
Rancangan Acak Lengkap (RAL)
Uji statistik rancangan acak lengkap (RAL) digunakan dalam mengolah data penelitian. Rumus yang digunakan mengacu pada Stell and Torrie (1993):
Yijk = µ + τi + δij + εijk ; i = 1,2,3,...dst ; dan j = 1,2,3…dst.
Yijk adalah pengamatan perlakuan ke – i, ulangan ke – j dan anak contoh ke – k; µ rataan tengah populasi; τi perlakuan ke – i, δij pengaruh ulangan ke – j, perlakuan ke – i; dan εijk galat anak contoh. Asumsi yang dibutuhkan untuk analisis ini adalah 1. aditif, homogen, bebas, dan normal; 2. τi bersifat tetap; dan 3. εijk ~ N
(0, 2
). Adapun hipotesis yang diuji melalui analisis ini adalah:
Ho: τ1 = τ2 = τ3 = ……. = τ5 = 0; dan Ho: τ1 = τ2 = τ3 = ……. = τ5 ≠ 0.
Kesimpulan yang diperoleh adalah bila FhitFtab, maka tolak Ho. Sementara bila Fhit<Ftab, maka gagal tolak Ho.
Konsumsi Bahan Bakar
Konsumsi bahan bakar menurut Suyanto (1989), adalah ukuran banyak sedikitnya bahan bakar yang digunakan suatu mesin untuk diubah menjadi kalor. Kualitas bahan bakar yang ada di dalam silinder akan mempengaruhi tenaga yang dihasilkan, karena jumlah bahan bakar yang dikonsumsi akan menentukan besar kalor dan tekanan akhir pembakaran yang digunakan oleh mesin.
Kualitas bahan bakar seperti yang dikatakan Soenarta dan Furuhama (1995), dapat juga dipakai untuk mengetahui prestasi kerja unjuk mesin. Pembakaran yang sempurna akan menghasilkan tingkat konsumsi bahan bakar yang ekonomis karena pada pembakaran sempurna campuran bahan bakar dan udara dapat terbakar seluruhnya dalam waktu dan kondisi yang tepat.
Fuel Consumption (FC) merupakan parameter yang biasa digunakan pada
FC didefinisikan sebagai jumlah yang dihasilkan konsumsi bahan bakar per satuan waktu (cc/menit). Nilai FC yang rendah mengindikasikan pemakaian bahan bakar yang irit. Oleh sebab itu, nilai FC yang rendah sangat diinginkan untuk mencapai efisiensi bahan bakar. FC dapat di hitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
FC =
t V
Dimana : FC = Konsumsi bahan bakar (cc/menit) V = Volume (cc)
t = waktu (menit)
Konsumsi Bahan Bakar Secara Biaya
Tingkat pemakaian bahan bakar dalam suatu motor baik itu boros atau irit akan ditentukan dengan banyaknya bahan bakar yang dikonsumsi. Banyaknya bahan bakar yang dikonsumsi didapat dari perhitungan FC sebelumnya. Nilai FC kemudian dihitung secara biaya supaya dapat diketahui berapa biaya bahan bakar yang dikonsumsi oleh motor.
Economic specific fuel consumption (esfc) atau konsumsi bahan bakar secara
biaya dalam penelitian ini adalah untuk menghitung perkalian antara berat bahan bakar (kg) yang dikonsumsi dengan harga bahan bakar tiap kg (Rp/kg) yang kemudian dibagi dengan lamanya waktu konsumsi (t) dengan rumus sebagai berikut : sfc ekonomi = t BBMatauBBG a mbbxharg ( ) (Rp/jam) Keterangan :
sfc ekonomi : Konsumsi bahan bakar secara ekonomi (Rp/jam) mbb : Berat bahan bakar yang dikonsumsi (kg)
Harga bb : - Harga bensin premium (Rp 4.500, tiap 1 liter atau 0,723kg) - Harga LPG (berdasarkan Permen ESDM no 28/2008 Rp 4.250 tiap 1,724 lsp (liter setara premium) atau 1 kg)
t : Waktu yang dibutuhkan untuk menghabiskan bahan bakar (jam) Analisis Ekonomi
Proyek adalah suatu keseluruhan aktivitas yang menggunakan sumber – sumber untuk mendapatkan keuntungan (benefit) atau suatu aktivitas dimana keluarnya uang adalah harapan untuk mendapatkan hasil (returns) diwaktu yang akan dating yang dapat direncanakan, dibiayai dan dilaksanakan sebagai satu unit. Tujuan dari analisa proyek adalah untuk memperbaiki pemilihan investasi. Karena sumber yang tersedia untuk proyek bersifat terbatas, maka perlu sekali untuk diadakan pemilihan antara berbagai macam proyek (Kadariah et al. , 1999).
Analisa ekonomis diperlukan dalam rangka menentukan apakah proyek tersebut akan memberi sumbangan atau mempunyai peranan positif dalam pembangunan ekonomi secara keseluruhan dan apakah peranan tersebut cukup
besar untuk men”justify” penggunaan sumber – sumber langka yang dibutuhkan
proyek.
Dalam rangka mencari suatu ukuran menyeluruh tentang baik tidaknya suatu proyek telah dikembangkan berbagai macam indeks. Indeks – indeks tersebut dinamakan “investment criteria”. setiap kriteria memiliki kelebihan dan
kekurangan. Kadang kala kriteria tersebut juga tidak dapat diterima dalam segi teoritis. Si penilai proyek harus memutuskan kriteria manakah yang paling tepat dalam setiap keadaan (Kadariah et al. , 1999).
Berikut ini adalah kelima investment criteria yang digunakan dalam penelitian ini :
1. Net present value dari arus benefit dan biaya (NPV)
2. Internal rate of return (IRR) 3. Net benefit cost ratio (Net B/C)
Analisa ekonomis pada penelitian ini akan mencakup NPV, IRR, dan Net B/C. selain itu juga akan dihitung untuk Break even point (BEP) dan Return of investment.
Net Present Value (NPV)
Net present value digunakan untuk menilai manfaat investasi, yaitu berapa nilai kini dari manfaat bersih proyek yang dinyatakan dalam rupiah. Proyek dinyatakan layak untuk dilanjutkan apabila NPV > 0, dan bila NPV < 0 maka investasi dinyatakan tidak menguntungkan yang berarti bahwa proyek tersebut tidak layak untuk dilaksanakan. Sedangkan bila nilai NPV = 0 berarti pada proyek tersebut hanya kembali modal atau tidak untung dan juga tidak rugi. Rumus yang digunakan yaitu:
Keterangan :
Bt merupakan keuntungan sosial kotor untuk proyek pada tahun t;
Ct merupakan biaya sosial kotor untuk proyek pada tahun t, tidak dilihat apakah apakah biaya tersebut dianggap bersifat modal (pembelian peralatan, tanah, konstruksi, dsb) atau biaya rutin;
n adalah umur ekonomis dari proyek;
i merupakan Social Opportunity Cost of Capital, yang ditunjuk sebagai
Social Discount Rate.
Internal Rate of Return (IRR)
Internal rate of return merupakan suku bunga maksimal sehingga NPV
bernilai sama dengan nol berada dalam batas untung rugi. IRR dapat disebut sebagai nilai discount rate (i) yang membuat NPV dari suatu proyek sama dengan nol. Oleh sebab itulah IRR juga dianggap sebagai tingkat keuntungan bersih atas investasi, dimana benefit bersih yang positif ditanam kembali pada tahun berikutnya dan mendapatkan tingkat keuntungan yang sama dan diberi bunga selama sisa umur proyek (Kurniawati, 2005). Adapun rumus IRR yaitu:
NPV’ = nilai NPV yang masih positif NPV” = nilai NPV yang sudah negatif i’ = discount rate dimana NVP masih positif i" = discount rate dimana NVP sudah negative Net benefit-cost ratio (Net B/C)
Net benefit-cost ratio (Net B/C) adalah perbandingan antara jumlah kini dari
keuntungan bersih pada tahun-tahun dimana keuntungan bersih bernilai positif dengan keuntungan bersih yang bernilai negatif. Rumus yang digunakan adalah:
Dengan kriteria kelayakan: B/C ≥ 1 , usaha layak dijalankan B/C = 1 , berarti usaha impas
B/C < 1 , usaha tidak layak dijalankan Break Even Point (BEP)
Menurut Arifin (2008) Break Even Point dapat dihitung dapat dihitung dengan formula sebagai berikut :
Return on Investment (ROI)
Return on investment adalah kemampuan suatu usaha untuk menghasilkan
keuntungan. Perhitungan terhadap ROI dilakukan untuk mengetahui besarnya keuntungan yang diperoleh dibandingkan dengan besar investasi yang ditanamkan (Rangkuti, 2006). Adapun rumus untuk ROI yaitu:
Dengan kriteria kelayakan: ROI > 25% : baik
15% < ROI ≤ 25% : cukup baik 5% ≤ ROI ≤ 15% : cukup buruk ROI < 5% : buruk
