MINYAK ATSIRI SEBAGAI BIO ADDITIF UNTUK PENGHEMATAN BAHAN BAKAR MINYAK

Laporan Teknis Penelitian Tahun Anggaran 2011 Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat

MINYAK ATSIRI SEBAGAI BIO ADDITIF UNTUK PENGHEMATAN BAHAN BAKAR MINYAK Ma,mun, S. Suhirman, H. Mulyana, dan D. Kustiwa ABSTRAK Penelitian penggunaan minyak atsiri sebagai bio aditif pada bahan bakar minyak (BBM) dimaksudkan untuk meningkatkan efisiensi proses pembakaran bahan bakar minyak dalam kendaraan bermotor maupun industri guna mencapai penghematan pemakaian BBM (bensin dan solar). Hal ini dimungkinkan karena minyak atsiri mengandung komponen kimia hidrokarbon rantai cabang dan hidrokarbon oksigenat. Mekanisme aditif dalam pembakaran BBM adalah meningkatkan reaksi pembakaran kedua bahan bakar tersebut. Peningkatan pembakaran akan meningkatkan energi yang dihasilkan sehingga tenaga motor lebih besar, sistem pembakaran lebih bersih dan emisi gas buang lebih rendah. Tahap Penelitian terdiri dari identifikasi kimiawi komponenkomponen minyak atsiri, pembuatan formula bio aditif, karakterisasi bio aditif, pengujian kinerja bio aditif yang terdiri dari parameter torsi motor, daya motor dan konsumsi bahan bakar spesifik serta emisi gas buang dan pengujian lapangan (uji jalan). Telah diperoleh formula bio aditif untuk bensin dan formula bio aditif untuk solar. Hasil pengujian formula aditif bensin menunjukan kenaikan angka oktana sebesar 0,4 dengan spesifikasi fisika kimia bensin setelah dicampur aditif dapat memenuhi spesifikasi mutu menurut Direktorat Jendral Minyak dan Gas. Kinerja aditif pada bensin cukup baik ditunjukkan oleh peningkatan torsi dan daya motor serta berkurangnya konsumsi bahan bakar spesifik setelah dicampur aditif. Hasil pengujian aditif solar juga cukup baik. Peningkatan angka cetana pada aditif solar sebesar 2,9. Spesifikasi fisika kimia solar setelah dicampur aditif dapat memenuhi standar mutu dari Direktorat Jendral Minyak dan Gas. Uji kinerja pada aditif solar menunjukkan peningkatan torsi dan daya motor pada bahan bakar solar, serta mengurangi konsumsi bahan bakar spesifik. Uji emisi gas buang memberikan hasil yang baik untuk aditif bensin maupun solar, yaitu dengan berkuranggnya konsentraasi gas CO, CO2 dan HC dalam gas buang hasil pembakaran bensin dan solar. Pengujian lapangan (uji jalan) menunjukkan tingkat penghematan bensin maupun solar rata-rata sebesar 20 sampai 40%. Kata kunci : Minyak atsiri, bio aditif, bahan bakar minyak (bensin, solar), pembakaran. ABSTRACT Research the use of essential oils as bio-additives on fuel oil, is intended to improve the efficiency of fuel combustion processes in motor vehicles and industry, in order to achieve savings of fuel usage (gasoline and diesel). This is possible because essential oils contain chemical components of branched chain hydrocarbon and oxygenate hydrocarbons. Additives in the combustion mechanism is to increase the combustion process the fuel. Increased burning will increase the energy produced, so the bigger the motor power, system cleaner combustion and lower exhaust emissions. The study phase consisted of identifying the chemical components of essential oils, formulation of bioadditive formula, characterization of bio-additives produced, bio additive performance testing parameters consisting of the motor torque, motor power and specific fuel consumption and exhaust emissions and field test (road test) . Have obtained the formula of bio additives for gasoline and diesel fuel additives for bio formula. Test results showed gasoline additive formula increases octane number by 0.4 to the specifications of chemical physics after blended gasoline additive to meet the quality specifications according to the Directorate General of Oil and Gas. Performance is quite good additive to gasoline, shown by an increase in torque and motor power and reduced specific fuel consumption after mixed additives. Test results are also quite good diesel additive. Increasing numbers cetana on diesel fuel additive of 2.9. Specifications of chemical physics blended diesel fuel after the additive can meet the quality standards of the Directorate General of Oil and

241

Ma’mun, dkk.

Gas. Performance test on diesel fuel additives showed increased torque and motor power on diesel fuel, and reduce specific fuel consumption. Exhaust emission test gives good results for gasoline and diesel fuel additives, namely by berkuranggnya konsentraasi gases CO, CO2 and HC in exhaust gases of combustion gasoline and diesel. Field test (road test) shows the level of gasoline and diesel fuel savings of an average of 20 to 40%. Keyword : Essential oils, Bioadditive, fuel oil (gasoline, diesel), combustion. PENDAHULUAN Ketersediaan bahan bakar minyak (BBM) semakin berkurang sementara penggunaannya terus meningkat, seiring dengan meningkatnya aktifitas industri, kendaraan bermotor dan sebagainya. Disamping itu pembakaran BBM telah meningkatkan pencemaran udara dan pemanasan global (global warming). Salah satu langkah yang dapat dilakukan untuk meningkatkan efisiensi pembakaran BBM tersebut adalah dengan menggunakan bahan aditif. Additif BBM adalah suatu bahan yang ditambahkan kedalam BBM dalam jumlah yang sangat kecil dengan tujuan untuk menyempurnakan pembakaran didalam mesin sehingga energi/tenaga yang dihasilkan lebih besar dari sebelumnya. Secara khusus mutu pembakaran dari suatu BBM dapat dilihat dari nilai angka oktan atau biasa disebut sebagai antiknocking. Pada garis besarnya ada dua jenis bahan additif BBM, yaitu senyawa organik-logam (metalic compound) dan organik-nonlogam (non metallic compound). Metallic compound merupakan bahan antiknock yang mengandung logam, diantaranya adalah tetra ethyl lead (TEL) dengan rumus kimianya Pb(C2H5)4, tetra methyl lead (TML) dengan rumus Pb(CH3)4, metilcyclopentadienyl manganestricarbonyl (MMT) rumus kimianya adalah CH3C5H4Mn(CO)3. TEL adalah antiknock yang mengandung timah hitam (Pb) merupakan cairan berat, begitu juga dengan TML yang dapat larut dalam bensin dan berfungsi menaikan angka octan. Namun jenis additif ini mulai ditinggalkan karena kandungan logam Pb dan akan menimbulkan gas buang yang bersifat toxic, demikian juga dengan MMT. Non metallic compound adalah bahan peningkat octan yang tidak mengandung ikatan logam, yang termasuk didalamnya adalah senyawa hidrokarbon aromatik (seri hidrokarbon dengan rantai tertutup) dan oksigenat dimana sumber utamanya batubara dan minyak bumi. Hidrokarbon aromatik seperti halnya olefin (seri hidrokarbon dengan satu ikatan rangkap) mempunyai sifat antiknock yang baik karena termasuk senyawa siklis dengan enam atom karbon yang saling mengikat satu atom hidrogen, misalnya benzena (C6H6), toluena (metil benzena) dengan rumus C6H5CH3 atau C7H8 dan xilena (dimetilbenzena) dengan rumus kimia C6H4(CH3)2 atau C8H7 (Anon, 2006). Minyak atsiri merupakan suatu bahan alam yang tersusun dari komponenkomponen yang bersifat mudah menguap, berat jenisnya rendah dan dapat melarutkan bahan organik (Ketaren, 1985 dan Sastrohamidjojo, 2002). Disamping itu, komponen oksigen yang terkandung dalam struktur kimia minyak atsiri diharapkan dapat menyempurnakan sistem pembakaran. Karakteristik BBM secara umum terdiri dari berat jenis, viscosity (kekentalan), nilai calori, kandungan belerang, titik tuang, titik nyala, angka octan, kadar abu, nilai knocking Nilai-nilai karakteristik tersebut berkorelasi dengan komposisi hidrokarbon dan bahan lainnya (Anon, 2006). Indonesia merupakan salahsatu penghasil utama beberapa jenis minyak atsiri di dunia. Minyak atsiri merupakan hasil penyulingan dari bagian tumbuh-tumbuhan tertentu dan sebagian sudah lama dibudidayakan di Indonesia. Terdapat kurang lebih 40 jenis tanaman penghasil minyak atsiri tumbuh di Indonesia, 14 jenis diantaranya sudah menjadi komoditi ekspor termasuk minyak serehwangi (Rusli, 2002). Minyak atsiri bersifat mudah menguap, berat jenisnya dapat campur dan melarutkan bahan organik termasuk bahan bakar minyak (Lawless, 2002).

242

Minyak atsiri sebagai bio additif untuk penghematan bahan bakar minyak

Penelitian ini dimaksudkan untuk memperbaiki formula bio aditif berbahan baku minyak atsiri yang dihasilkan pada penelitian tahun 2010 dengan tujuan meningkatakan efisiensi proses pembakaran bahan bakar guna memcapai penghematan BBM bensin maupun solar. Dihasilkan 2 formula bio additif (1 formula aditif bensin dan 1 formula aditif solar) berbahan baku minyak atsiri untuk meningkatkan efisiensi proses pembakaran BBM. BAHAN DAN METODE Penelitian dilakukan mulai bulan Januari sampai bulan Desember 2011. Kegiatan dilakukan di Laboratorium Balai Penelitian Tanaman Obat dan Aromatik, Laboratorium Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Minyak dan Gas Bumi (LEMIGAS) dan Laboratorium Pertamina Balongan Indramayu Jawa Barat. Berdasarkan tinjauan pustaka minyak atsiri yang dapat memperbaiki karakter pembakaran BBM adalah minyak-minyak atsiri yang mempunyai kriteria sebagai berikut: - Mengandung senyawa hidrokarbon bercabang - Mengandung senyawa oksigenat - Mempunyai titik didih dan viscositas rendah Terdiri dari minyak tanah, minyak nabati, bensin premium, pertamax, solar, gas hidrogen, gas nitrogen, udara tekan, kertas saring kapas, minyak nabati, kamfer dan bahan kimia lainnya. Tahap-Tahap Penelitian a. Evaluasi komposisi kimia utama minyak atsiri Komponen utama minyak atsiri yang berpengaruh terhadap sifat pembakaran bahanbakar minyak adalah senyawa hidrokarbon cabang, hidrokarbon siklik dan hidrokarbon aromatik. Metode evaluasi menggunakan alat GCMS, dilakukan di Laboratorium Kesehatan Daerah DKI Jakarta.

b. Pembuatan Formula Aditif. Formula yang akan dibuat terdiri dari 1 (satu) formula BBM bensin dan 1 (satu) formula BBM solar. Formula ini merupakan formula akhir yang akan diuji di laboratorium BPPT Serpong dan uji lapangan (uji jalan). Sebelum sampai ke formula akhir, dibuat beberapa formula pendahuluan (formula treatment) yang diuji dengan parameterparameter umum (berat jenis, viscositas, titik didih, titik nyala, penguapan dan GCMS. Jumlah volume formula akhir (bensin dan solar) diperkirakan masing-masing 5 liter. Formula dibuat dengan perbandingan komponen utama dalam ketiga jenis minyak atsiri (A,B,C) yang terdiri dari senyawa-senyawa hidrokarbon cabang, hidrokarbon siklik dan hidrokarbon aromatik. c. Pengujian Formula Karakterisasi Formula Parameter meliputi berat jenis, angka octana, angka cetana, destilasi, residu gum, logam berat, kadar sulfur, GCMS. Pengujian dilakukan di Balittro labkesda DKI, LEMIGAS Jakarta. Metode yang digunakan adalah SNI dan ASTM (American Standar for Testing Material). Pengujian Kinerja bahan bakar (Torsi motor, daya motor, konsumsi bahan bakar) Pada pengujian ini, mobil dioperasikan dalam kondisi statis. Pengoperasian dilakukan dengan program komputer. Jarak tempuh secara simulasi ditentukan pada angka tertentu. Beban kendaraan diprogram dengan ¼; ½ dan ¾ dari beban maksimum. Daya kerja mesin ditunjukkan pada prekwensi naik-turun kompressi bahan bakar dan putaran mesin.

243

Ma’mun, dkk.

Pengujian Emisi Gas buang ( CO. CO2, O2, HC, NOx, Particulat) Pada kondisi pengujian diatas, program dihubungkan dengan kantong penangkap gas. Pengujian lapangan (Uji jalan). Uji jalan dimaksudkan untuk mengetahui kemampuan jarak maksimum (km) yang dapat ditempuh per satuan volume (liter) bahan bakar. Jarak minimal yang ditempuh lebih lebih kurang 300 km. Jarak jalan tersebut dilakukan antara Bogor-Jakarta-Bandung secara berulang. Parameter pengamatan meliputi : berat jenis, kekentalan, titik nyala, derajat penguapan, residu penguapan, angka octan, angka cetana, kalori, karakter pembakaran serta pengujian campuran additif dengan bensin dan solar, deposit karbon, komposisi gas, penurunan volume bahan bakar yang digunakan. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Aditif Solar 1. Pengujian Lapangan. Penambahan suatu aditif kedalam bbm akan meningkatkan reaksi pembakaran, sehingga energi yang dihasilkan menjadi lebih besar, akibatnya tenaga/daya dorong yang menggerakkan mesin menjadi lebih besar. Oleh karena itu kemampuan untuk menempuh jarak tertentu akan lebih tinggi. Pada kendaraan atau mesin yang sama dengan sistem yang sama, bahan bakar yang ditambah dengan aditif akan menunjukkan kinerja yang lebih tinggi dibanding dengan bahan bakar yang tidak diberi aditif. Hasil pengujian lapangan (Uji jalan) menggunakan bahan bakar solar dan solar yang ditambah aditif ditampilkan pada tabel dibawah ini: Tabel 1. Hasil uji Lapangan menggunakan solar dan solar+aditif. No. Solar

Bensin

Jenis Kendaraan 1.Jeep Rocky 1800CC, th. 1986 Jalan biasa Jalan tol Jalan biasa + tol

Peningkatan Jarak tempuh (%) 20 60 40

2. Kijang Innova-solar 2000 CC th. 2005. Jalan biasa

7 km/liter

11 km/liter

57

3. Kijang Kapsul-Solar 1800 CC th. 2000. Jalan biasa

10 km/liter

12 km liter

20

1.Kijang Kapsul 1800 CC,th. 2000. Jalan biasa

10 km/liter

12 km/liter

20

7 km/liter 6 km/liter

10 km/liter 11,5 km/liter

40 43

Rp 300.000,-

Rp 175.000,-

41 % (penghematan)

2. Kijang Innova 2000 CC, th. 2005 Jalan biasa Jalan biasa + tol 3. Trooper-Chevrolet 2500 CC th. 2000. Jalan biasa 4. Motor roda 2- Vespa

5.Pompa air (merk sanken)

*) Rata-rata dari 2 ulangan.

244

Konsumsi BBM (Km/Liter ) *) Solar Solar + Aditif 12 km/liter 10 km/liter 16 km/liter 14 km/liter

- tenaga lebih besar - suara lebih halus - bbm lebih irit BBM 3 lt → 7jam + Aditif →12 jam


Efek lain dari penambahan aditif kedalam bbm adalah suara mesin menjadi lebih bersih atau lebih halus, sebagai akibat dari pembakaran yang merata serta mesin menjadi bersih karena dihilangkannya deposit karbon yang biasa menempel pada bagian-bagian mesin yang berhubungan dengan proses pembakaran. 2. Karakterisasi Formula Aditif Solar. Tabel 2. Karakteristik Solar dan aSolar + aditif No.

Parameter Uji

Standar Solar *) 0,815 – 0,870 Maks. 3,0300 Maks. 0,6 No. 1 Min. 45 1,6 – 5,8 Maks.0,01 Min. 60 Maks. 18 Maks. 0,5 Maks. 0,1 Maks. 0,05 Maks. 0,01

1. Specific Gravity, 60/60 °F 2. Warna 3. Distillasi: 90% Volume, °C 4. Neutralisasi , mg KOH/gr. 5. Korosi bilah tembaga 6. Index Cetana 7. Viscositas, 100°F mm2/dt 8. Sediment (%m/m) 9. Titik nyala, C. 10. Titik tuang, °C 11. Kadar Sulfur, %m 12. Rresidu karbon, %m. 13. Kadar air, % v. 14. Kadar abu, %m. *) SK. Dirjen Migas, No. 18K/72/DDJM/1990.

Hasil Uji Solar Solar + Aditif 0,843 0,842 1,0 1,0 353 353 0,10 0,11 No. 1 No. 1 45,5 48,4 3,033 3,030 0,01 0,01 80 80 3 3 0,130 0,128 0,0081 0,0090 0,004 0,001 0,000 0,000

Metode ASTM D – 1298 ASTM D –1500 ASTM D – 664 ASTM D – 130 ASTM D –4707 ASTM D – 613 ASTM D – 445 ASTM D – 473 ASTM D-93 ASTM D – 86 ASTM D-1552 ASTM D-4530 ASTM D-95 ASTM D-482

Tabel diatas menunjukkan angka-angka parameter pada solar dan solar setelah dicampur aditif menunjukkan angka yang tetap. Hal ini mejelaskan bahwa spesifikasi fisika kimia minyak solar setelah ditambah aditif tidak mengalami perubahan kecuali index cetana. Keadaan tersebut menunjukan bahwa minyak solar setelah ditambah aditif masih memenuhi syarat sebagai bahan bakar disel. Sementara Angka cetana mengalami peningkatan dari 45,5 menjadi 48,4 (kenaikan sebesar 2,9). Angka cetana minyak solar merupakan salah satu karakter yang menunjukkan mutu bakar dari bahan bakar tersebut. Angka ini menunjukkan kualitas penyalaan bahan bakar disel yang mempengaruhi kehalusan pembakaran. Bahan bakar yang mempunyai angka cetana yang lebih tinggi akan memberikan periode penyalaan yang lebih cepat. Bahan bakar harus menyala secara cepat tanpa penundaan penyalaan yang lama untuk mencegah terjadinya ketukan dan asap hitam. Angka cetana yang rendah dari bahan bakar disel akan mengakibatkan tendensi terjadinya ketukan (knocking) didalam mesin (La Puppung, 2002). Kenaikan angka cetana minyak solar sebesar 2,9 setelah ditambah aditif percobaan sebanyak 0,1% volume merupakan hasil yang lebih baik bila dibandingkan dengan penelitian yang dilakukan oleh pakan yang menggunakan bahan aditif komersial (dengan merk dagang PO2). Kenaikan angka cetana pada minyak solar setelah ditambah aditif PO2 sebanyak 0,1% volume hanya sebesar 1,2 (Pakan, 1991). Kenaikan angka cetana dimungkinkan lebih besar lagi bila penambahan aditif diperbesar lebih dari 0,1% volume. Hal ini ditunjukkan oleh aditif komersial lain seperti alkil nitrat atau peroksida yang ditambahkan kedalam solar dengan jumlah 0,5% volume, angka cetana yang dihasilkan mencapai 11 (Pakan, 1991). 3. Pengujian Kinerja Pembakaran Kinerja pembakaran menunjukkan suatu kemampuan untuk menghasilkan energi/tenaga yang lebih besar dengan konsumsi bahan bakar yang lebih kecil serta hasil samping berupa gas buang yang lebih sedikit. Kinerja pembakaran bbm digambarkan dalam ukuran torsi, daya, dan konsumsi bahan bakar spesifik.

245

Ma’mun, dkk.

a. Torsi Torsi adalah gaya mekanik yang dihasilkan oleh kenaikan tekanan sebagai akibat dari proses pembakaran dalam ruang bakar. Torsi diukur dalam satuan kg,m. Bahan bakar solar yang mempunyai nilai setana lebih tinggi akan menghasilkan torsi (gaya mekanik) lebih besar. dibanding solar yang nilai setananya lebih rendah. Tabel 3. Torsi motor rata-rata pada kecepatan putar mesin yang berbeda menggunakan bahan bakar solar dan solar+ aditif. Kecepatan putar mesin (RPM) 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

Solar 32,1 34,6 34,8 36,0 36,2 36,4 35,4

Torsi motor (kg,m) Solar + Aditif 33,2 35,8 35,1 38,0 38,8 39,1 39,0

Hasil pengujian menunjukkan bahwa torsi motor yang dihasilkan pada solar yang ditambah aditif meningkat sebesar 1,5 % dibanding solar tanpa aditif. b. Daya motor Daya adalah besaran kerja yang dilakukan per satuan waktu. Dengan pengukuran torsi dan jarak yang ditempuh dalam satu putaran mesin diperoleh kerja yang dihasilkan. Selanjutnya dengan membagi kerja yang dihasilkan dengan waktu yang diperlukan untuk menempuh satu putaran tersebut diperoleh daya yang dihasilkan. besaran daya motor dinyatakan dala satuan d,k. Table 4. Daya motor rata-rata pada kecepatan yang berbeda menggunakan bahan bakar dan solar + aditif. Kecepatan putar mesin (RPM) 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

Solar 48,14 70,28 85,14 113,40 130,46 161,28 172,50

Daya motor (dk) Solar + Aditif 50,24 74,80 87,82 115,60 132,42 164,0 174,28

Hasil pengujian menunjukkan bahwa bahan bakar solar yang sudah dicampur aditif dapat meningkatkan daya motor sebesar rata-rata 2,8 % dibanding bahan bakar solar tanpa aditif. c.Konsumsi Bahan Bakar Spesifik Konsumsi bahan bakar dari suatu motor solar merupakan ukuran keekonomian motor solar. Pengukuran konsumsi bahan bakar dilakukan dengan mengukur lamanya waktu yang diperlukan untuk menghabiskan sejumlah tertentu bahan bakar pada kecepatan putar, torsi dan beban tertentu. Konsumsi bahan bakar spesifik dihitung dari hasil pengukuran bahan bakar tersebut diatas dan dinyatakan dalam liter per kW per jam.

246


Pada bahan bakar yang mempunyai angka cetana lebih tinggi (setelah ditambah aditif) terjadi penurunan konsumsi bahan bakar spesifik. Hasil pengujian aditif bbm solar menunjukkan penurunan konsumsi bahan bakar spesifik rata-rata sekitar 12 sampai 16%. Tabel 5. Hasil Uji Konsumsi bahan bakar spesifik rata-rata pada kecepatan berbeda menggunakaan bahan bakar solar dan solar +aditif. Kecepatan putar mesin (RPM) 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

Konsumsi bahan bakar spesifik (liter/kw.jam) Solar Solar + Aditif 0,15 0,13 0.10 0,08 0,09 0,07 0,09 0,07 0,10 0,08 0,09 0,07 0,12 0,10

4. Emisi Gas Buang Pada proses pembakaran di ruang bakar, bahan bakar dirubah menjadi gas dan selanjutnya gas tersebut dibuang (gas buang). Gas buang tersebut biasanya mengandung gas-gas karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO2), hidrokarbon (HC), oksigen (O2) dan nitrogen oksida (NOx). Komposisi dari gas-gas tersebut sangat dipengaruhi oleh kualitas bahan bakar dan proses pembakarannya. Hasil pengujian emisi gas buang pada solar dan solar yang ditambah aditif disajikan pada tabel berikut. Tabel 6. Hasil Uji Emisi Gas Buang Gas buang Solar CO CO2 HC O2

3,27 % 12,40 % 236 ppm 2,24 %

Solar + Aditif

Perubahan (%)

2,58 % 11,04 % 143,10 ppm 1,69 %

-

21,0 % 11,20 % 26,80 % +21,40 %

Konsentrasi gas buang yang dihasilkan dari proses pembakaran solar setelah ditambah aditif sebagai berikut, CO konsentrasi berkurang sebesar 21% CO2 konsentrasi berkurang sebesar 11,2% HC konsentrasi berkurang sebesar 26%, merupakan sisa bahan bakar yang tidak terbakar, dibuang dalam bentuk jelaga atau asap hitam O2 konsentrasi bertambah sebesar 21,4%, efisiensi pembakaran semakin baik. Gas CO, HC dan CO2 merupakan gas yang berbahaya bagi kesehatan. Dari angkaangka diatas menunjukkan bahwa penggunaan bahan aditif dapat menurunkan konsentrasi gas buang. Penurunan konsentrasi gas-gas tersebut di atmosfir merupakan tindakan yang ramah lingkungan, membantu mengurangi polusi udara dan pemanasan global. B. Aditif bensin 1. Karakterisasi bahan bakar bensin. Menurut Surat Keputusan Direktur Jendral Minyak dan Gas Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral, bahan aditif yang ditambahkan kedalam bahan bakar minyak tidak boleh merubah karakteristik bahan bakar tersebut, kecuali kinerjanya. Hasil uji

247

Ma’mun, dkk.

karakteristik fisika kimia bahan bakar bensin dan bahan bakar bensin + aditif disajikan pada tabel berikut ini: Tabel 7. Karakteristik Bensin dan Bensin + aditif No.

Parameter Uji

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Bensin

Standar Bensin *) Min. 88,0 0,70 – 0,75 Maks. 1,5 Visual

Angka Oktan Riset (RON) Specific Gravity, 60/60 °F Kadar Timbal(Pb), ppm Warna Distillasi, °C: - 10 % volume penguapan Maks. 74 - 50 % volume penguapan 88 – 125 7. - 90% volume penguapan Maks. 180 8. - Titik didih ahir Maks. 205 9. - Residu Maks. 2,0 Kadar sulfur, %m. Maks. 0,20 10. Korosi bilah tembaga Maks. No.1 (3 jam/50ᵒC) 0,80 – 2,40 11. Viscositas, 100°F mm2/dt 0,0020 Belerang mercaptan, %m Maks. 4 12. Kandungan Gum,mg/100ml Min. 30 13. itik n ala C Maks. 0,10 Residu karbon, %m. Maks. 0,05 14. Kadar air, % v. Maks. 0,01 Kadar abu, %m. *) SK. Dirjen Migas, No. 18K/72/DDJM/1990.

Hasil Uji Bensin + Aditif

88,0 0,723

88,4 0,720 0,60

0,72 Kuning muda Kuning muda 50,5 78,5 153,5 190,0 1,0 0.006 N0.1 1,24 0,0003 2,2 35 0,007 0,001 0,0000

50,0 81,0 167,5 189,5 1,0 0,001 N0.1 1,20 0,0002 2,4 35 0,006 0,001 0,0000

Metode ASTM D – 1298 ASTM D –1500 ASTM D-3237 ASTM D – 664 ASTM D – 130 ASTM D-1266 ASTM D –4707 ASTM D – 613 ASTM D-3227 ASTM D – 445 ASTM D – 473 ASTM D – 86 ASTM D-1552 ASTM D-4530

Hasil uji diatas menunjukkan bahwa karakteristik fisika kimia bahan bakar bensin setelah ditambah aditif tidak berbeda dengan bensin referensi (bensin yang tidak diberi aditif) serta memenuhi persyaratan bensin standar. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan aditif kedalam bahan bakar bensin tidak merubah spesifikasinya, namun terdapat peningkatan pada angka oktannya. Peningkatan angka oktan pada bensin yang biberi aditif merupakan bukti peningkatan kinerja bensin tersebut. Selanjutnya kinerja bahan bakar bensin tersebut akan diukur pada parameter-parameter torsi, daya dan emisi gas buang. 2. Kinerja mesin a. Torsi Hasil pengujian torsi motor pada beban maksimum yang menggunakan bensin dibandingkan dengan bensin + aditif disajikan pada table berikut. Tabel 8. Torsi motor rata-rata pada kecepatan berbeda menggunakan bahan bakar bensin dan bensin + aditif. Kecepatan putar mesin (RPM) 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

248

Bensin 16,0 17,3 17,8 18,1 18,1 18,1 17,7

Torsi motor (kg,m) Bensin+ Aditif 16,4 17,8 18,1 18,4 18,3 18,4 18,1


Dari hasil pengujian rata-rata torsi motor yang dihasilkan bahan bakar bensin + aditif meningkat sebesar 3,6% dibanding bensin tanpa aditif. b.Daya motor Hasil pengujian daya motor menggunakan bensin dibandingkan dengan bensin + aditif disajikan pada table berikut. Tabel 9. Daya motor rata-rata pada kecepatan berbeda menggunakan bahan bakar bensin dan bensin + aditif. Kecepatan putar mesin (RPM) 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

Bensin 23,3 34,1 42,7 53,3 62,1 71,0 78,7

Daya motor (dk) Bensin + Aditif 23,9 34,6 43,7 53,9 62,6 71,8 79,6

Hasil pengujian menunjukkan bahwa daya motor pada bensin yang menggunakan aditif mengalami kenaikan sebesar 2,0%. c.Konsumsi bahan bakar spesifik Hasil pengujian konsumsi bahan spesifik pada beban maksimum yang menggunakan bahan bakar bensin dibandingkan dengan bahan bakar yang dicampur aditif disajikan pada tabel berikut. Tabel10. Hasil pengujian konsumsi bahan spesifik pada beban maksimum Kecepatan putar mesin Konsumsi bahan bakar spesifik (liter/kw.jam) (RPM) Bensin Bensin + Aditif 1500 0,27 0,23 2000 0,24 0,21 2500 0,24 0,20 3000 0,24 0,22 3500 0,25 0,23 4000 0,26 0,24 4500 0,28 0,26 Hasil pengujian menunjukkan bahwa konsumsi bahan bakar spesifik mengalami pengurangan sebesar 3,8% setelah ditambah aditif kedalam bensin tersebut. 3. Emisi Gas Buang a. Konsentrasi gas karbon monoksida (CO) Hasil uji konsentarsi gas karbon monoksida disajikan pada tebel berikut: Tabel 11. Konsentrasi gas CO pada kecepatan berbeda menggunakan bensin dan bensin+aditif Kecepatan putar mesin Konsentrasi gas CO (% volume) (RPM) Bensin Bensin + Aditif 1500 1,7 1,0 2000 2,2 1,6 2500 2,1 1,8 3000 2,5 2,1

249

Ma’mun, dkk.

3500 3,1 2,8 4000 3,5 3,3 4500 3,8 3,9 Hasil uji tersebut menunjukkan penurunan konsentrasi gas CO rata-rata sebesar 18,6% pada bahan bakar yang diberi aditif. b.Konsentrasi gas karbondioksida (CO2) Tabel 12. Konsentrasi gas CO2 pada kecepatan berbeda menggunakan bensin dan bensin+aditif Kecepatan putar mesin (RPM) 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

Konsentrasi gas CO2 (% volume) Bensin Bensin + Aditif 13,8 12,6 14,1 13,0 14,0 13,1 13,8 12,9 13,5 12,7 13,1 12,5 12,7 12,1

Hasil uji menunjukkan bahwa konsentrasi gas CO2 mengalami penurunan sebesar 6,6% pada bahan bakar bensin yang dicampur dengan aditif. c.Konsentrasi gas hidrokarbon (HC) Tabel 13. Konsentrasi gas HC pada kecepatan berbeda menggunakan bensin dan bensin+aditif Kecepatan putar mesin (RPM) 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

Konsentrasi gas HC (% volume) Bensin Bensin + Aditif 111 81 117 87 110 90 106 89 98 86 96 87 95 81

Hasil pengujian tersebut menunjukkan penurunan konsentrasi gas HC sebesar 14,6% yang dihasilkan oleh bahan bakar bensin yang ditambah aditif. KESIMPULAN DAN SARAN 1. Minyak atsiri memiliki potensi sebagai bahan aditif untuk penghematan bahan bakar minyak. 2. Spesifikasi bahan bakar bensin dan solar setelah dicampur dengan bioaditif dari minyak atsiri masih memenuhi persyaratan yang ditetapkan oleh Dirjen Migas. 3. Hasil uji lapangan sementara tingkat penghematan pada bahan bakar bensin dan solar untuk kendaraan roda empat berkisar antara 20% - 40%. 4. Penambahan aditif minyak atsiri kedalam bahan bakar bensin maupun solar dapat meningkatkan kinerja mesin kendaraan (ditunjukkan oleh peningkatan torsi mesin, daya mesin, turunnya konsumsi bahan bakar spesifik dan penurunan konsentrasi gas CO, CO2 dan HC pada emisi gas buang).

250


DAFTAR PUSTAKA Annonimous, 2009. Bio Additif Gastrofac dan Cetropac. PT. Sinergi Alam Bersama. Annonimous, 2008. Certificate of Quality. Shell International. Eastern Trding Company Annonimous, 2006. Penelitian Pengembangan Energi Bahan Bakar. Petra Christian University Djaenudin Semar, 2003. Penelitian Pengaruh Aditif PB-03 Dalam Bahan Bakar Bensin. Publikasi LEMIGAS Vol. 30, No.3. Lemigas Jakarta. Ketaren, S. 1985. Pengantar Teknologi Minyak Atsiri. UI Press, Jakarta. Kussuryani, Y. ; Chairil Anwar, Bensin.

2009. Analisis Bio Etanol da Campurannya dengan

Lawless, J. 2002. Encyclopedia of Essential Oils. Thorson, London. Pakan, TS. 2001. Pengaruh Penambahan Aditif Terhadap Bahan Bakar Solar. Publikasi LEMIGAS. No. 3. Lemigas, Jakarta. Rizvi, Syed Q.A. 1990. Additives and Additive Chemistry. Research and Development Manager, Additives Division, King Industries, Inc. Norwalk, USA. Rusli, S. 2003. Diversifikasi Minyak Atsiri dan Pengembangannya. Seminar Minyak Atsiri, Departemen Perindustrian, Jakarta. Sastrohamidjojo, Hardjono. 2004. Kimia Minyak Atsiri. Gadjahmada University Press, Jogjakarta. Standar Nasional Indonesia, 2006. Metode Analisis Minyak Atsiri. Badan Standarisasi Nasional, Jakarta.

251

MINYAK ATSIRI SEBAGAI BIO ADDITIF UNTUK PENGHEMATAN BAHAN BAKAR MINYAK

Recommend Documents