8/5/2010. variasi volume campuran terhadap unjuk kerja dan emisi gas buang mesin diesel.

(1)

Tugas Akhir (TM 091486)

Konversi Energi

PENGARUH PENAMBAHAN

BIODIESEL MINYAK BIJI ALPUKAT

(PERSEA GRATISSIMA) (10 – 30%)

PADA SOLAR TERHADAP UNJUK KERJA

DIESEL GENERATOR SET

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

2009/2010

Fuguh Afrian Imami

2106 100 135

Dosen Pembimbing

Prof. Dr. Ir. H. D. Sungkono, M. Eng. Sc

Biji alpukat (persea gratissima) merupakan limbah yang begitu banyak orang membuangnya setelah memanfaatkan daging buah tersebut. Dimana kandungan minyak biji alpukat (persea gratissima) berkisar antara 1—12%. Minyak biji alpukat (persea gratissima) dapat ditranseterifikasi menjadi biodiesel. Dalam penelitian ini, ingin diketahui karakteristik unjuk kerja serta emisi gas buang mesin diesel menggunakan bahan bakar campuran biodiesel minyak biji alpukat (persea gratissima) dengan minyak solar. Penelitian ini menggunakan bahan bakar campuran biodiesel minyak biji alpukat (persea gratissima) dan minyak solar dengan komposisi volume biodiesel minyak biji alpukat (persea gratissima) : solar 10%:90% (B.10), 20%:80% (B.20), dan 30%:70% (B.30). Sebagai kelompok kontrol digunakan bahan bakar minyak solar murni (B.0) dan 100% biodiesel minyak biji alpukat (persea gratissima) (B.100). Pengujian dilakukan di Laboratorium Teknik Pembakaran dan Bahan Bakar Jurusan Teknik Mesin FTI-ITS dengan menggunakan generator set diesel Shogun L40AE-S 199 cc dengan daya maksimum 3.1 kW/3600 rpm.

Dari hasil penelitian diperoleh nilai daya, torsi, dan BMEP B.10, B.20, B.30, dan B.100 mengalami penurunan prosentase yang sama, yaitu secara berturut-turut: 2,21%, 3,73%, 5,94%, dan 11,86%. Pada BSFC mengalami kenaikan prosentase sebesar 4,58%, 8,94%, 15,24%, dan 34,81%. Nilai efisiensi thermal mengalami penurunan prosentase sebesar 1,32%, 2,81%, 7,84%, dan 8,94%. Penurunan prosentase air fuel ratio (A/F) sebesar 2,18%, 5,08%, 8,18%, dan 21,00%. Serta untuk kandungan jelaga mengalami penurunan prosentase sebesar 5,11%, 9,09%, 15,35%, dan 51,55%.

Kata kunci: biodiesel minyak biji alpukat (Persea gratissima), unjuk kerja, kandungan jelaga (soot).

Oil Consumption (red) and Production (black).

Figures are in millions of barrels per day

(www.durangobill.com/Rollover.html)

Sumber : Buku Putih Indonesia 2005-2025,

Kementrian RISTEK

• Bagaimana pengaruh penambahan biodiesel

minyak biji alpukat pada solar dengan

variasi volume campuran terhadap propertis

bahan bakar tersebut.

• Bagaimana pengaruh penambahan biodiesel

minyak biji alpukat pada solar dengan

variasi volume campuran terhadap unjuk

kerja dan emisi gas buang mesin diesel.

(2)

• Mengetahui pengaruh penambahan biodiesel

minyak biji alpukat pada solar terhadap properties

bahan bakar tersebut.

• Mengetahui perubahan unjuk kerja dari mesin

diesel yang dihubungkan dengan pengaruh

pencampuran antara biodiesel minyak biji alpukat

dan solar

• Mendapatkan komposisi campuran yang mampu

menghasilkan unjuk kerja terbaik pada mesin diesel

• Energi alternatif

CLEANER

GREENER

FRIENDLY

ENVIRONMENT

MANFAAT PENELITIAN

Biodiesel merupakan turunan dari minyak/lemak

tumbuhan atau hewan, yang direkomendasikan

untuk pengganti minyak diesel karena sifat

biodiesel yang renewable (dapat diperbarui),

sumber daya hayati dengan emisi yang ramah

lingkungan dan biodegradable (dapat teruraikan).

1. Cikal bakal biodiesel

2. Memiliki kandungan asam lemak yang tidak

jenuh yg relatif besar 78%

3. Non drying oil, shg tidak mengental dan

menjadi kering meskipun teroksidasi

4. Kandungan minyak 1% - 12%

5. Bila overproduction, solusi tepatnya dijadikan

biodiesel (karena jarang dimanfaatkan)

Proses transesterifikasi:

• Merupakan reaksi antara metanol (atau etanol) dgn minyak hewani

atau nabati

(3)

• Mengurangi emisi gas buang



Meningkatkan daya pelumasan



Mengurangi efek rumah kaca



Tidak beracun



Mengurangi import minyak bumi



Renewable



Digunakan tanpa modifikasi

mesin



Mudah terurai

Menurut ASTM D6751 adalah:

• Kurang cocok untuk beroperasi di musim dingin atau pada

daerah beriklim lebih dingin.

• Pada 100% biodiesel direkomendasikan untuk merubah

saringan (filter) standar bahan bakar.

1. Penelitian Roberto G. Pereira dkk, 2006

Penelitian unjuk kerja engine berupa emisi gas buang dilakukan menggunakan

variasi campuran soybean Biodiesel (B0, B20, B50, B75, B100) pada Diesel Stationery

Engine (GenSet). Kandungan CO

2

mengalami peningkatan dengan bertambahnya

campuran bahan bakar yang mengindikasikan pembakaran yang terjadi semakin

mendekati sempurna. Sedangkan kandungan CO, SO

2

, C

x

H

y

, NO, dan NO

x

cenderung

mengalami penurunan seiring dengan bertambahnnya campuran biodiesel.

2. Penelitian B.K. Barnwal, M.P. Sharma, 2004

Penelitian ini menitik beratkan pada properties berbagai macam trigliserid

biodiesel (vegetable oil biodiesel). Dari hasil pengujian properties, terlihat

bahwa sebagai biodiesel, kacang tanah memiliki Nilai Kalor Bawah (Lower

Heating Value) yang besar dibanding dengan biodiesel lain.

(4)

3. Penelitian Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian (BBP Mektan)

Serpong, 2003

 Perbandingan campuran solar dan minyak sawit 90% : 10%, 80% : 20%, 70% : 30%

dan seterusnya. Mesin diesel yang digunakan adalah Yanmar TF 5,5 L.

◦ Pengujian lab.

 70% : 30% (efisiensi daya paling tinggi 97,64% )dan sfc rendah 293,53 g/kW-jam

dibandingkan yang lain. Torsi maksimum pada campuran 30% dan 20%. Dari hasil

yang didapat terbaik adalah 30%.

◦ Pengujian lapangan.

 dilakukan uji pada lahan sawah dengan traktor tangan yang menggunakan tipe mesin

sama dengan pengujian lab. Hasilnya, pada lahan sawah efisiensi kerja lapang solar

murni 84,05%, sedangkan biodiesel 30% adalah 83,95%. Untuk lahan kering, efisiensi

kerja lapang solar murni 83,77% dan biodiesel 30% adalah 83,38%.

Keterangan :

1. Tabung bahan bakar.

2. Filter bahan bakar.

3. Kran.

4. Engine.

5. Generator.

6. Voltmeter.

7. Amperemeter.

8. Saklar.

9. Lampu.

10. Multipoint pyrometer.

11. Termometer.

12. Exhaust gas analyzer.

13. Manometer.

14. Orifice

15. Gelas ukur.

Generator set Shogun LA40AE-S

Amperemeter

Voltmeter

Bola lampu pijar

Tabung ukur konsumsi bb (pipet volum)

Stop Watch

Exhaust Gas Analyzer

Thermometer Set

Orifice

start Pengaruh Penambahan Biodiesel Minyak Biji Alpukat (Persea Gratissima) 10-30% Pada Solar Terhadap Unjuk Kerja Diesel generator Set

Persiapan peralatan dan bahan baku

Pelaksanaan penelitian

Pembuatan bahan bakar

Pengujian properties bahan bakar Sesuai SNI? Kelompok Uji: -10% Biodiesel:90%Solar -20% Biodiesel:80%Solar

-30%Biodiesel:70%Solar Data Properties

Pengujian Performace

Data Uji Performance Kelompok Kontrol Studi literatur:

- text book - internet - tugas akhir

Data Spesifikasi standart: biodiesel dan solar

Perhitungan data

Komparasi dan analisa data

Kesimpulan end Kelompok kontrol 2 (100% Biodiesel) Kelompok Kontrol1 Pengujian Performace Data Properties Pengujian Performace Data Uji Performance Kelompok Uji Perhitungan data

No Yes

HASIL DAN ANALISA

Properties Bahan Bakar Campuran Solar dan Biodiesel Minyak Biji Alpukat

No Properties Satuan ASTM Test Methods B.0 B.10 B.20 B.30 B.100 1 Specific gravity at 15/15 oC D-1288 0.8460 0.8470 0.8473 0.8489 0.8631 2 Density at 15 oC kg/L D-1298 0.84560 0.84660 0.84686 0.84854 0.86256 3 ApI gravity 15/15 oC D-1300 35.7500 35.5560 35.5066 35.1720 32.4636 4 Calculated Cetane Index

50.5381 3 51.5347 6 53.0018 2 53.6931 6 53.7336 6 5 kinematic Viscosity at 40 o_C _cSt _D-445 _3.389 _3.397 _3.431 _3.450 _3.594