BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang dan Permasalahan Minyak bumi (crude oil) adalah cairan kental berwarna coklat gelap yang
diperoleh dari beberapa area dalam kerak bumi. Minyak bumi terdiri dari campuran kompleks dari berbagai macam hidrokarbon. Pengolahan minyak bumi dilakukan melalui destilasi bertingkat, dimana minyak mentah dipisahkan ke dalam fraksifraksi berdasarkan titik didihnya. Hasil dari pengolahan minyak bumi berupa Bahan Bakar Minyak (BBM) dan produk-produk non BBM. Bahan bakar minyak merupakan salah satu jenis bahan bakar yang dihasilkan dari proses pengolahan minyak bumi yang banyak digunakan oleh masyarakat dalam kehidupan sehari-hari sehingga hampir semua bahan bakar minyak dapat ditemukan dengan mudah. Minyak tanah, bensin dan solar merupakan jenis bahan bakar minyak yang sering dijumpai dan digunakan sebagai bahan bakar untuk keperluan rumah tangga, transportasi dan industri. Dalam beberapa tahun terakhir kebutuhan bahan bakar minyak di Indonesia terus mengalami peningkatan. Kebutuhan bahan bakar minyak terus bertambah seiring dengan pertambahan jumlah penduduk, kendaraan bermotor dan industri. Adanya peningkatan kebutuhan akan bahan bakar minyak ini terkadang dimanfaatkan oleh sebagian orang untuk mencari keuntungan dengan menjual bahan bakar minyak campuran dengan harga yang sama dengan harga yang telah ditetapkan oleh pemerintah. Pencampuran bahan bakar minyak ini tidak hanya terjadi pada bensin dan solar, tetapi juga pada minyak tanah. Harga minyak tanah yang cukup mahal menyebabkan munculnya minyak tanah campuran atau oplosan. Minyak tanah campuran ini biasanya merupakan hasil campuran dari minyak tanah murni dengan bahan bakar minyak yang harganya lebih murah. Kasus peredaran minyak tanah campuran sempat terjadi di Bengkulu, dimana pihak kepolisian berhasil menemukan 20 liter minyak tanah campuran yang berasal dari campuran minyak tanah dan bensin (Suherdi, 2014).
1
2
Meskipun dicampur dengan kadar yang sedikit, tetap akan merusak kualitas minyak tanah itu sendiri sehingga dapat membahayakan konsumen yang menggunakan bahan bakar jenis minyak tanah. Pada akhirnya, banyak masyarakat merasa dirugikan oleh keberadaan minyak tanah campuran. Dampak dari minyak tanah campuran dirasakan oleh 4 orang warga di Aceh hingga mengalami luka bakar serius. Mereka merupakan korban dari penjual yang sengaja mencampur minyak tanah dengan bensin (Torang, 2013). Hal serupa juga dialami oleh warga di Aceh yang merupakan pasangan suami istri. Dalam kasus ini warga mengalami luka bakar akibat ledakan lampu teplok berbahan bakar minyak tanah yang dicampur dengan bensin (Saputra, 2013). Solusi yang digunakan untuk membedakan minyak tanah murni dan minyak tanah campuran adalah dengan melakukan klasifikasi. Klasifikasi dapat dilakukan melalui pengamatan terhadap warna minyak tanah murni dan minyak tanah campuran. Namun terkadang ada oknum yang cerdik dalam melakukan pencampuran sehingga membuat warna minyak tanah murni dan minyak tanah campuran sulit dibedakan. Cara lain untuk membedakan minyak tanah murni dan campuran yaitu dengan mengenali bau dari minyak tanah tersebut (Hery, 2012). Mengenali bau minyak tanah murni dan minyak tanah campuran menggunakan hidung manusia tentu berbahaya bagi kesehatan. Oleh karena itu, dibutuhkan suatu teknologi yang dapat digunakan untuk mengklasifikasikan kemurnian minyak tanah berdasarkan bau yang ditimbulkan. Salah satu teknologi yang dapat diimplementasikan adalah electronic nose (e-nose). Menurut Rouse (2011) awalnya e-nose digunakan untuk aplikasi kontrol kualitas
dalam
makanan,
minuman
dan
kosmetik
industri.
Dalam
perkembangannya, e-nose banyak diterapkan sebagai alat identifikasi. Penerapan enose saat ini meliputi deteksi bau spesifik dari suatu penyakit untuk diagnosis medis, deteksi polutan dan kebocoran gas untuk perlindungan lingkungan. E-nose tersusun dari array sensor gas yang dapat membentuk pola bau yang terdeteksi. Atas dasar tersebut, dalam penelitian ini dirancang sebuah e-nose yang dapat mengenali pola bau minyak tanah murni dan minyak tanah campuran untuk membantu mengiklasifikasikan kemurnian minyak tanah.
3
1.2
Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang dan permasalahan yang ada, dapat dirumuskan
masalah penelitian yaitu bagaimana membedakan minyak tanah murni dan minyak tanah campuran menggunakan electronic nose.
1.3
Batasan Masalah Batasan masalah dalam penelitian ini antara lain : 1. Sampel minyak tanah diambil dari PT. Pertamina Depot Rewulu. 2. Minyak tanah campuran yang digunakan merupakan campuran minyak tanah murni dengan bensin jenis premium. 3. Total volume minyak tanah campuran adalah ±100 ml dengan variasi perbandingan (minyak tanah : bensin) 9:1, 7:3, 5:5, 3:7, dan 1:9. 4. Array sensor yang digunakan sebagai electronic nose terdiri dari sensor TGS 2201, TGS 813, TGS 822, TGS 2602 dan TGS 2620. 5. Electronic nose ini tidak digunakan untuk menentukan komposisi dan konsentrasi gas yang terkandung dalam minyak tanah murni dan minyak tanah campuran. 6. Metode yang digunakan untuk mengklasifikasi minyak tanah murni dan campuran adalah metode Principle Component Analysis (PCA). 7. Electronic nose yang dibuat mampu mengklasifikasi kemurnian minyak tanah secara tidak langsung (diperlukan bantuan dari user dalam pengolahan data dan pengklasifikasiannya).
1.4
Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah membuat sistem e-nose yang mampu
mengklasifikasi kemurnian minyak tanah dengan mengenali pola dari bau minyak tanah murni dan minyak tanah yang telah dicampur dengan bensin. Adapun manfaat dari penelitian ini diharapkan e-nose dapat membantu masyarakat dalam membedakan minyak tanah murni dengan minyak tanah campuran berdasarkan pola bau yang ditimbulkan.
4
1.5
Metodologi Penelitian Langkah-langkah yang ditempuh dalam penelitian ini adalah : 1. Menentukan topik yang dipilih dengan cara mengidentifikasi masalahmasalah yang terjadi untuk dicari solusinya. Penentuan topik ini disertai konsultasi dengan dosen pembimbing. 2. Setelah dilakukan identifikasi terhadap permasalahan yang ada, diperoleh solusi dari permasalahan tersebut. Ini menjadi tujuan dari dibuatnya electronic nose untuk mengklasifikasi kemurnian minyak tanah. 3. Pengumpulan data dilakukan dengan pengkajian dan pembelajaran lebih lanjut terhadap sistem yang akan dibuat dengan cara : a. Studi literatur, yaitu mempelajari artikel, makalah, jurnal, karya tulis, situs web di internet, serta buku-buku yang terkait dengan e-nose, sensor-sensor yang digunakan, board Arduino Mega 2560, LabVIEW serta teknologi-teknologi yang mendukung sistem tersebut. b. Konsultasi dengan dosen pembimbing terkait rancangan sistem dan inovasi-inovasi yang diterapkan. 4. Membuat perancangan sistem yang terdiri dari dua bagian : a. Perancangan perangkat keras yang melibatkan beberapa sensor seperti sensor gas untuk mendeteksi bau yang ditimbulkan oleh sampel serta sensor suhu dan kelembaban untuk memantau suhu dan kelembaban ruangan maupun suhu pemanas. b. Pembuatan program yang diinterigasikan ke mikrokontroler ATmega 2560 yang ada di development board Arduino Mega 2560 sehingga perangkat mampu melakukan kalibrasi dan pengolahan data dari sensor untuk mengenali bau minyak tanah murni dan campuran. 5. Selanjutnya adalah penerapan sistem yang telah dirancang dan percobaan pengujian pada setiap bagian sistem, pengujian terhadap kinerja setiap sensor dan pengujian LabVIEW sebagai user interface dari sistem. 6. Tahap terakhir adalah melakukan analisis terhadap sistem yang telah dibuat yaitu dengan cara mencocokkan kesesuaian data kalibrasi dengan data pengujian ulang dan dilanjutkan dengan analisis data yang didapatkan dari
5
pengujian alat saat digunakan. Dari proses ini kemudian dapat ditarik kesimpulan dari hasil penelitian yang telah dilakukan.
1.6
Sistematika Penulisan Garis besar penulisan laporan penelitian ini terdiri dari tujuh bab, isi dari
setiap bab yaitu : BAB I : PENDAHULUAN Berisi uraian tentang latar belakang masalah yang dikaji, tujuan dan manfaat penelitian, batasan malasah pada penelitian, metodologi penelitian yang dilakukan serta sistematika penulisan laporan penelitian. BAB II : TINJAUAN PUSTAKA Memuat uraian sistematis tentang informasi hasil penelitian-penelitian terdahulu yang yang berkaitan dengan latar belakang masalah yang dikaji dan disajikan dalam pustaka. BAB III : LANDASAN TEORI Berisi teori dan penjelasan mengenai komponen-komponen yang diterapkan pada sistem sebagai dasar penulis untuk melakukan penelitian. Teori tersebut berupa teori mengenai perangkat keras dan perangkat lunak dari sistem. BAB IV : ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM Berisi penjelasan mengenai perancangan sistem secara keseluruhan. Mulai dari penjelasan sistem secara umum hingga penjelasan mengenai komponen yang digunakan dalam pembangunan sistem. BAB V : IMPLEMENTASI Berisi penjelasan tentang penerapan sistem dari rancangan yang telah dibuat sebelumnya, meliputi implementasi rancangan hardware dan software. BAB VI : HASIL DAN PEMBAHASAN Berisi hasil pengujian fungsionalitas sistem, baik perbagian maupun sistem secara keseluruhan. Hasil yang diperoleh kemudian dianalisis dan dibahas. BAB VII : KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi tentang kesimpulan dari penelitian serta saran terkait penelitian yang dilakukan.
