BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sumber energi dapat diperoleh dari berbagai macam sumber, baik sumber energi yang terbarukan (renewable erergy) ataupun tidak terbarukan (unrenewable energy). Pemenuhan sumber energi untuk transportasi di Indonesia sepenuhnya ditopang dari sumber energy bahan bakar fosil yaitu premium, pertamax, pertamax-plus, solar (minyak diesel) yang bersifat tidak terbarukan dan lama kalamaan seiring dengan bertambahnya kendaraan bermotor akan berkolerasi terhadap peningkatan konsumsi sehingga ketersediaan sumber bahan bakar ini akan habis. Cadangan minyak bumi nasional apabila tidak ditemukan sumur
baru
memlalui eksplorasi
diperkirakan akan habis dalam kurun waktu 10-15 tahun mendatang, sehingga pencarian sumber energi baru merupakan suatu keharusan (Taryono, 2006). Faktor lain yang menjadi masalah dengan tingginya jumlah kendaraan dan tingkat konsumsi bahan bakar adalah timbulnya efek polutan dari hasil pembakaran bahan bakar kendaraan tersebut. Polusi akibat emisi gas buang hasil pembakaran bahan bakar fosil pada kendaraan mempunyai dampak buruk terhadap kesehatan manusia dan lingkungan. Emisi gas buang hasil pembakaran kendaraan bermotor yang berupa karbondioksida (CO2), karbonmonoksida (CO), oksida nitrogen (NOX) hidrokarbon yang tidak terbakar, serta unsur metalik seperti timbal (Pb), menjadi perhatian serius karena dampak kinerja gas tersebut yang dapat menurunkan tingkat kesehatan dan keselamatan kehidupan manusia. Di Indonesia kurang lebih 70% pencemaran udara disebabkan oleh emisi kendaraan bermotor. Kendaraan bermotor mengeluarkan zat-zat berbahya yang dapat menimbulkan dampak negatif, terhadap kesehatan manisia maupun terhadap lingkungan, seperti timbal/timah hitam (Pb), suspended particulate matter (SPM), oksida nitrogen (NOx), hidrokarbon (HC), karbonmonoksida (CO), dan oksida fotokimia (Ox). Kendaraan bermotor menyumbang hamper 100% timbal, 13-14% suspended particulate matter (SPM) atau debu, 71-89% hidrokarbon, 34-73%
1
2
NOx dan karbon monoksida (CO) hamper seluruhnya (Bambang Sulistiyo, 2009). Permasalahan utama di saat ini adalah perlahannya peningkatan suhu bumi, atau yang sering kitas sebut dengan istilah Global Warming. Kenaikan yang konstan dari suhu bumi inilah yang menyebabkan terjadinya beberapa bencana besar dalam beberapa dekade ini, seperti melelehnya es di kutubkutub bumi, hilangnya pulau akibat naiknya permukaan air laut. Hal yang turut mempercepat fenomena tersebut adalah emisi gas rumah kaca, seperti karbon dioksida dan metana, keduanya secara umum banyak dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar fosil, salah satu penggunaanya adalah pada bahan bakar yang biasa kita gunakan untuk kendaraan kita sehari-hari. Dari akumulasi gas tersebut terbentuk suatu lapisan di atmosfer bumi kita dan lapisan itulah yang disebut efek rumah kaca (green house effect). Mengembangkan sumber energi alternatif yang bersih dan dapat terbarukan adalah salah satu solusi dari permasalahan diatas. Penggunaan energy non fosil dalam dunia otomotif saat ini dianggap mampu untuk mengatasi masalah lingkungan dan krisis energi. Penurunan emisi gas buang adalah dengan cara mengembangkan bahan bakar alternative ramah lingkungan. Penggunaan bahan bakar rendah emisi seperti methanol dan ethanol. Bahan bakar beroksigenat ini mempunyai keuntungan dalam emisi rendah yang dihasilkan. Bahan bakar jenis ini banyak digunakan sebagai aditif yang berfungsi sebagai upaya memperbaiki kualitas bahan bakar dalam menaikkan angka oktan sehingga mesin terhindar dari gejala detonasi. Senyawa oksigenat yang mempunyai keunggulan angka oktan tinggi dan selama ini digunakan sebagai aditif bahan bakar bensin adalah ethanol. Ethanol merupakan golongan alkohol bersifat inkompresibel yang dapat digunakan sebagai bahan bakar. Bahan bakar bensin dan ethanol berdasarkan uji coba oleh BPPT Serpong pada perbandingan 9:1 dapat dioperasikan pada teknologi kendaraan bermotor bensin tanpa memodifikasi mesin dan tidak akan merusak komponen mesin (Cahyono, 2006).
3
Namun ethanol yang bersifat polar sehingga kurang baik bila bercampur dengan bahan bakar bensin yang bersifat non polar. Ethanol dapat dicampurkan dalam bentuk uap sebelum masuk kedalam ruang bakar. Sehingga diperlukan suatu sistem pengabutan yang baik untuk aplikasinya (Jayan Sentanuhady, 2009). Ethanol merupakan bahan bakar alternatif non fosil yang dapat diperbarui serta raham lingkungan. Ethanol adalah salah satu bahan bakar alternatif (yang dapat diperbarui) yang ramah lingkungan yang menghasilkan gas emisi karbon yang lebih rendah dibandingkan dengan bensin atau sejenisnya (sampai 85% lebih rendah). Pada dasarnya ethanol dibuat dari jagung atau hasil perkebunan lainya dan sampai saat ini belum ada kendaraan (vehicles) yang didesain khusus untuk dapat menggunakan ethanol 100%. Untuk saat ini penggunaan ethanol pada kendaraan biasanya menggunakan 2 jenis Ethanol yaitu Ethanol 10 (E10) yang merupakan campuran antara 10% Ethanol dan 90% bahan bakar bensin dan Ethanol 85 (E85) yang merupakan campuran 85% Ethanol dan 15% bahan bakar bensin. Kendaraan yang bisa menggunakan jenis E85 ini adalah kendaraan yang sudah mempunyai sertifikasi Flex-fuel Vehicles (FFV) yang dikeluarkan oleh produsen mobil tersebut. Penggunaan Ethanol jelas lebih menguntungkan karena lebih ramah lingkungan dan bahan bakar alternatif yang satu ini dapat terbarukan (renewable energy). 1.2 Perumusan Masalah Berdasarkan pada latar belankang yang talah dikemukakan diatas, maka dapat ditarik rumusan masalah sebagai berikut : a.
Dengan semakin banyaknya jumlah kendaraan dan tingkat konsumsi bahan bakar adalah timbulnya efek polutan dari hasil pembakaran yang akan mencemari lingkungan.
b.
Menipisnya bahan bakar fosil untuk kendaraan (alat transportasi), sehingga dibutuhkan bahan bakar alternatif yang dapat diperbarui (renewable) untuk menenggantikan bahan bakar fosil.
c.
Memodifikasi mesin sesuai dengan karakteristik bahan bakar ethanol.
4
1.3 Cakupan Penelitian dan Batasan Masalah Mengingat cakupan penelitian cukup luas, maka perlu dilakukan batasanbatasan dalam penelitian sebagai berikut: a.
Ethanol yang digunakan dalam penelitian adalah ethanol yang mempunyai kemurnian lebih besar dari 94%.
b.
Tidak membahas mengenai proses pembuatan ethanol dan reaksi kimianya.
c.
Mesin yang digunakan dalam penelitian adalah motor otto satu silinder dengan kapasitas 110cc dengan sistem karburasi.
d.
Hanya memodifikasi beberapa komponen dari mesin standart pabrikan agar mampu dioperasikan dengan komposisi bahan bakar 100% ethanol (E-100).
e.
Batasan-batasan (asumsi) yang lain ditentukan pada saat pengujian.
1.4 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian adalah antara lain sebagai berikut: a.
Untuk mengetahui sumber energi alternatif terbarukan sebagai pengganti bahan bakar fosil.
b.
Mengurangi efek polutan yang ditimbulkan dari hasil pembakaran bahan bakar fosil.
c.
Melakukan pemodifikasian dan pengujian mesin dari bahan bakar premium menjadi bahan bakar ethanol dengan prosentase tinggi ethanol 100% (E-100).
1.5 Manfaat Penelitian Manfaat penelitian yang diharapkan adalah antara lain sebagai berikut: a.
Sebagai media pemahaman penggunaan ethanol komposisi 100% (E100).
b.
Sebagai acuan rancang bangun atau modifikasi mesin otto berbahan bakar ethanol komposisi 100% (E-100).
1.6 Sistematika Penenulisan Penulisan tugas akhir ini terdiri atas 5 bab, daftar pustaka dan lampiranlampiran, dengan 5 bab tersebut adalah sebagai berikut:
5
Bab 1 Pendahuluan. Menjelaskan pendahuluan tentang studi kasus dan pemecahan masalah yang berisi antara lain latar belakang, perumusan masalah, cakupan penelitian dan batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, sistematika penulisan. Bab 2 Tinjauan Pustaka dan Landasan Teori. Merupakan dasar teori dan studi literatur yang mendasari penelitian ini. Tinjauan pustaka meliputi review dari penelitian yang telah dilakukan yang berkaitan dengan penelitian ini. Landasan teori berisi tentang rumus dasar serta konstanta dan variablevariable pengaruh yang dipakai dalam pengolahan data penelitian ini. Bab 3 Metode Penelitian. Berisi kerangka pemikiran dan langkah yang dilakukan untuk mengidentifikasi permasalahan, beserta variable yang akan diukur dan perlengkapan pengujian tersebut. Meliputi waktu dan tempat penelitian, peralatan pengujian, bahan pengujian dan prosedur pengujian. Bab 4 Hasil dan Pembahasan. Berisi tentang data hasil pengujian pada motor otto E-100 serta analisa, evaluasi dan pembahasan yang diperlukan dalam penelitian. Bab 5 Kesimpulan dan Saran. Berisi kesimpulan yang telah didapat dari hasil penelitian yang telah dilakukan. Dan saran mengenai penyempurnaan hasil penelitian untuk generasi selanjutnya. Daftar Pustaka. Berisi sumber yang digunakan sebagai referansi dalam penelitian ini baik dalam bentuk buku, jurnal dan paper. Lampiran. Berisi data-data dalam bentuk tabel dan grafik sebagai pendukung dan tambahan informasi dalam penelitian ini.
