LAPORAN TUGAS AKHIR
SUBSTITUSI KONSUMSI BENSIN DAN LPG BAHAN BAKAR
GENSET 5 kW DENGAN GAS HASIL GASIFIKASI KAYU
GAMAL DAN KAYU KALIANDRA
Oleh :
1. M. Faiz Hardiansyah
I 8313032
2. Jatsika Firdha
I 8313028
3. Aulia Medista Navitri
I 8313008
4. Doni Alfianto
I 8313015
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kepada Allah Subhana hu wa ta
’a
la, sehingga
kami dapat menyelesaikan Tugas Akhir sampai dengan selesainya penyusunan
Laporan Tugas Akhir ini.
Pelaksanaan Tugas Akhir dan penulisan Laporan Tugas Akhir kami tidak
akan berjalan lancar tanpa dukungan dan bimbingan dari berbagai pihak. Untuk
itu kami menyampaikan ucapan terima kasih kepada :
1.
Ayah, Ibu dan keluarga tercinta atas doa dan dukungannya baik secara
moril dan materiil
2.
Bapak Mujtahid Kaavessina, S.T., M.T., Ph.D. selaku Ketua Program
Studi Diploma III Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
3.
Bapak Wusana Agung Wibowo, S.T.,M.T. selaku Dosen Pembimbing
Tugas Akhir yang senantiasa memberikan pengarahan dalam pengerjaan
maupun penyusunan Laporan Tugas Akhir ini.
4.
Bapak Dr. Sunu Herwi Pranolo yang telah memberi bantuan tenaga dan
pikiran serta dukungan.
5.
Mas Haniv, Mas Furqon, Mas Saifudin, dan Mas Audi dari S1 Teknik
Kimia UNS sebagai teman seperjuangan dalam melaksanakan tugas akhir
dan penelitian di
Power HouseTeknik Kimia UNS.
6. Rekan-rekan mahasiswa angkatan 2013 Program Studi Diploma III Teknik
Kimia UNS yang selalu memberi semangat.
Kami menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh
karena itu kami mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari
semua pihak demi penyempurnaan laporan ini. Akhirnya kami selaku penyusun
meminta maaf kepada semua pihak, apabila dalam pelaksanaan Tugas Akhir dan
penyusunan laporan ini terdapat kesalahan. Kami berharap laporan ini dapat
bermaanfaat bagi semua pihak dan semoga Allah SWT senantiasa memberikan
anugrah Nya pada kita.
Surakarta, Juli 2016
vi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
LEMBAR KONSULTASI ... iii
KATA PENGANTAR ... v
DAFTAR ISI... vi
DAFTAR TABEL... viii
DAFTAR GAMBAR ... ix
INTI SARI ... x
BAB I PENDAHULUAN ... 1
I.1. Latar Belakang... 1
I.2. Rumusan Masalah... 3
I.3. Tujuan ... 3
I.4. Manfaat ... 3
BAB II LANDASAN TEORI ... 4
II.1. Tinjauan Pustaka ... 4
II.1.1. Kayu Gamal ... 4
II.1.2. Kayu Kaliandra ... 5
II.1.3. Gasifikasi ... 7
II.1.4. Gas Produser sebagai Umpan Motor Bakar ... 10
BAB III METODOLOGI... 12
III.1. Alat dan Bahan... 12
III.1.a Daftar Bahan ... 12
III.1.b Daftar Alat dan Spesifikasi ... 12
III.1.c Skema Rangkaian Alat ... 18
III.2. Metode ... 18
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 27
IV.1. Bahan Baku Biomassa ... 27
IV.2. Produksi Gas Produser... 28
IV.3. Pembangkitan Listrik ... 31
IV.3.1. Operasi Genset Single-fuel ... 31
IV.3.2. Operasi Dual-fuel ... 31
IV.3.2.1 Genset Bensin... 31
vii
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 38
V.1. Kesimpulan ... 38
V.2. Saran ... 39
DAFTAR PUSTAKA ... 40
viii viii
DAFTAR TABEL
Tabel II.1 Hasil Analisis Ultimate Kayu Gamal dan Kayu Kaliandra... 7
Tabel III.1 Daftar Bahan Penelitian... 12
Tabel IV.1 Data Operasi Gasifikasi ... 27
Tabel IV.2 Rentang Ukuran Biomassa Kayu Gamal dan Kayu Kaliandra... 27
ix ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar I.1 Konsumsi Energi Dunia Tahun 2004-2014... 1
Gambar II.1 Prinsip Proses Gasifikasi... 10
Gambar III.1 Skema Rangkaian Alat... 18
Gambar III.2 Alur Kerja... 19
Gambar IV.1 Gambar Pemotongan rentang ukuran biomassa Kayu Gamal dan Kayu Kaliandra 27 Gambar IV.2 Hasil Potongan (a) Kayu Gamal, (b) Kayu Kaliandra... 28
Gambar IV.3 Pembakaran gas produser hasil gasifikasi (a) Kayu Gamal (b) Kayu Kaliandra... 30
Gambar IV.4 Kurva Laju Konsumsi Bahan Bakar Bensin (L/ kVAh) tiap daya output listrik genset single-fuel dan dual-fuel... 32
Gambar IV.5 Kurva hasil penghematan kayu Gamal dan kayu Kaliandra... 32
Gambar IV.6 Kurva Laju Konsumsi Bahan Bakar LPG (kg LPG/ kVAh) tiap daya output listrik genset single-fuel dan dual-fuel... 35
INTISARI
M. Faiz Hardiansyah, Jatsika Firdha, Aulia Medista Navitri, Doni Alfianto,
2016,
”
Substitusi Konsumsi Bensin dan LPG Bahan Bakar Genset 5 kW denganGas Hasil Gasifikasi Kayu Gamal dan Kayu Kaliandra
”,
Program Studi Diploma
III Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta
Gasifikasi biomassa merupakan proses yang mengubah biomassa menjadi
gas mempan bakar (gas produser). Gas tersebut selanjutnya dapat digunakan untuk
mensubstitusi sebagian kebutuhan bahan bakar genset dengan sistem
dual-fuel.
Gasifikasi pada dasarnya merupakan proses pirolisa pada suhu sekitar (150 – 900)°C, diikuti
oleh proses oksidasi gas hasil pirolisa pada suhu (900 – 1400)°C, serta proses reduksi pada
suhu (600 – 900)°C.
Penelitian bertujuan menentukan parameter-parameter gasifikasi kayu
Kaliandra dan kayu Gamal untuk menghasilkan gas mempan bakar. Penelitian ini
menentukan persentase penghematan konsumsi bahan bakar spesifik pada
pembangkitan listrik dengan sistem
dual-fuelmenggunakan genset bensin dan
genset LPG pada variasi beban listrik.
Alat pengkonversi biomassa menjadi gas produser menggunakan jenis
downdraft-gasifier with throat dengan kapasitas 5 kg/jam. Mesin genset yang
digunakan adalah genset berbahan-bakar bensin dan LPG dengan kapasitas output
listrik 5 kW. Biomassa yang digunakan adalah kayu Kaliandra (
Calliandracalothyrsus
) dan Gamal (
Gliricidia sepium). Penentuan parameter-parameter
gasifikasi kayu Kaliandra dan kayu Gamal, dan operasi
dual-fuelpembangkitan
listrik untuk penghematan bahan bakar fosil dengan berbagai variasi beban listrik
(0%, 40%, 60%, 80%, dan 100% dari beban listrik maksimum genset). Pengamatan
operasi genset
dual-fueldilakukan terhadap getaran mesin, output listrik, konsumsi
bahan bakar dan konsumsi biomassa pada berbagai variasi beban listrik.
Penambahan gas produser ke dalam mesin genset dibatasi melalui pengamatan
getaran mesin.
