PEMBERIAN ENERGI AWAL PADA DROPLET BIODIESEL UNTUK MENURUNKAN TITIK NYALA DENGAN INSTRUMENTASI KAWAT BERTEGANGAN

Prosiding SENTIA 2009 – Politeknik Negeri Malang

PEMBERIAN ENERGI AWAL PADA DROPLET BIODIESEL UNTUK MENURUNKAN TITIK NYALA DENGAN INSTRUMENTASI KAWAT BERTEGANGAN Luchis Rubianto T.Kimia, Politekmik Negeri Malang, [email protected]

ABSTRAK Biodiesel merupakan bahan bakar terbarukan alternatif yang akhir akhir ini dikembangkan secara pesat untuk menggantikan minyak solar. Proses pembakaran pada motor diesel dengan cara pemampatan dengan rasio lebih dari sepuluh hingga mencapai titik terbakar sendiri (self ignition point) menyebabkan konstruksi mesin diesel cenderung relatif tebal, besar, dan berat. Oleh karena itu, perlu dikembangkan upaya menurunkan titik terbakar sendiri tersebut dengan cara memberikan energi awal pada biodiesel agar pemampatan yang diperlukan lebih rendah. Dengan demikian, konstruksi mesin diesel diharapkan menjadi lebih tipis, kecil, dan ringan. Penelitian ini menggunakan instrumentasi kawat bertegangan untuk memberi energi listriksebagai energi awal guna memperlemah ikatan kimia pada droplet biodiesel sehingga lebih mudah terputus dan terbakar. Kata kunci: biodiesel, droplet, titik terbakar sendiri PENDAHULUAN Latar Belakang Krisis energi yang melanda akhir-akhir ini telah kita rasakan dampakya. Dimulai dengan naiknya harga minyak dunia, antrean panjang di beberapa SPBU, sampai pemadaman listrik bergilir yang dilakukan oleh PLN, semuanya tersebut tak pelak terjadi karena menipisnya bahan bakar fosil yang tersimpan di dalam bumi. Diperkirakan 30 tahun lagi persediaan minyak bumi habis. Ditandai dengan adanya Peak Oil. Peak Oil adalah titik dimana produksi minyak dunia mencapai puncaknya lalu kemudian turun dan habis sama sekali. Laporan optimistik mengatakan bahwa puncak produksi minyak terjadi pada tahun 2020 hingga 2030 (Hardware Magazine, Mei 2008). Untuk itu kita perlu mengurangi ketergantungan akan minyak bumi, dengan alternatif energi lain seperti bio fuel. Bio fuel disini dapat menggunakan minyak dari biji jarak. Tanaman jarak (Jatropha curcas L) secara fisik tidak memiliki fungsi lebih selain sebagai tanaman pagar. Buahnya tidak bisa dikonsumsi karena bisa menyebabkan keracunan. Padahal, jika dicermati, tanaman yang mudah tumbuh di berbagai tempat ini memiliki banyak manfaat bagi kehidupan manusia. Daunnya bisa untuk makanan ulat sutra, antiseptik, dan antiradang, sedangkan getahnya bisa untuk penyembuh luka dan pengobatan lain. Lebih dari itu, buah jarak ternyata juga mampu mengantikan peran bahan bakar minyak (BBM). Minyak dari biji jarak dapat digunakan langsung menjadi bio fuel oleh masyarakat menggantikan minyak tanah sebagai bahan bakar untuk memasak. Minyak jarak juga dapat diolah menjadi biodiesel untuk menggantikan solar yang persediaannya semakin menipis.

Biji jarak dipanen kurang lebih setelah 90 hari, jika biji kelihatan matang.. Biji matang ditandai dengan kulit buah berwarna kuning kecoklatan kemudian menjadi hitam. Proses pembuatan minyak jarak ini tergolong mudah, biji dan kulitnya digiling dengan menggunakan ala srew press, cara ini lebih praktis sebab biji jarak yang akan diekstrasi tidak perlu diberi perlakuan pendahuluan. Tidak hanya itu, kapasitas produksinya semakin besar dan waktu yang dibutuhkan semakin singkat, sebab rendemen yang dihasilkan semakin banyak. Selanjutnya minyak didapat dari proses pengepresan dari alat pengepres hidrolik. Setelah itu minyak harus dimurnikan secara sederhana terlebih dahulu tanpa proses kimia, tujuannya adalah untuk menghilangkan kotoran (bungkil) yang tercampur di dalam minyak, mencegah timbulnya warna yang tidak menarik, serta memperpanjang masa simpan minyak sebelum digunakan. Pada proses pembuatan biodiesel dari minyak jarak, minyak perlu dimurnikan terlebih dahulu untuk meghilangkan senyawa pengotor yang masih terkandung didalam minyak jarak kasar. Senyawa pengotor yang masih terkandung didalam minyak jarak dapat menyebabkan rendahnya kualitas biodiesel yang dihasilkan sehingga mesin diesel tidak dapat berjalan dengan baik atau bahkan dapat merusak bagian alat pada mesin diesel. Proses pemurnian yang sederhana ada dua, yakni proses pemurnian penyaringan dan proses penyulingan sentrifugal. Selain dapat menggantikan peran solar untuk mesin diesel, minyak jarak memiliki banyak keunggulan dibandingkan dengan bahan bakar yang digantikannya. Kelebihan utama yang dikandung minyak jarak alami ini adalah kandungan emisi.


Berdasarkan hasil penilitan, kadar emisi gas sulfur (SOx), nitrogen (NOx), dan karbon minyak jarak ternyata jauh lebih rendah dibandingkan dengan solar. Penelitian mengenai penerapan bahan bakar alternatif sudah pernah dilakukan, diantaranya oleh Regina Kalpokaite (2005) melakukan studi mengenai pembakaran droplet bahan bakar minyak. Dalam penelitiannya pembakaran droplet dilakukan diatas permukaan yang panas. Panas akan merambat secara konduksi dan radiasi selanjutnya akan berpengaruh terhadap karakteristik pembakaran droplet bahan bakar. Muhammad Fahrudin.2005, menyatakan bahwa kadar NaOH yang semakin besar akan menyumbangkan ion OH- yang semakin besar. Ion OH- berfungsi untuk menghidrolisis senyawa, sehingga terjadi pemutusan ikatan antara gugus dalam senyawa tersebut. NaOH (Natium Hidroksida) akan bereaksi terurai menjadi ion hidroksida (OH-) dan ion natrium (Na+) apabila dilarutkan kedalam air. NaOH termasuk dalam golongan alkali kuat dan juga salah satu jenis elektrolit kuat. Alkali kuat merupakan bahan kimia yang bereaksi sepenuhnya dalam air untuk menghasilkan ion hidroksida. Karena ion hidroksida yang berasal dari NaOH inilah yang membuat larutan ini dapat menghantarkan listrik dengan baik sehingga termasuk dalam salah satu jenis larutan elektrolit kuat. Sehingga perlu dilakukan penelitian mengenai bagaimana pengaruh variasi tegangan listrik DC terhadap karakteristik pembakaran pada droplet biodiesel, tentunya dengan harapan mampu meningkatkan efisiensi pembakaran serta mempermudah penggunaan minyak jarak bagi masyarakat sebagai bahan bakar alternatif. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah tersebut diatas, maka rumusan masalah pada penelitian ini adalah: Bagaimana karakteristik pembakaran droplet biodiesel yang telah diberi energi listrik? Batasan Masalah Agar permasalahan tidak terlalu luas, maka perlu adanya batasan masalah sebagai berikut: Bahan bakar yang dipergunakan adalah biodiesel yang berasal dari minyak jarak. Besarnya tegangan listrik DC yang digunakan adalah 12V, 15V, 18V, 24V,dan 32V. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui karakteristik pembakaran droplet biodiesel dengan metode variasi tegangan listrik sebagai energi tambahan Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah: Dapat memberikan informasi tentang karakteristik pembakaran droplet biodiesel yang diberi tambahan energi listrik sehingga dapat menurunkan bobot mesin diesel yang pada akhirnya meningkatkan variasi penggunaan tenaga diesel dalam kehidupan seharihari.

TINJAUAN PUSTAKA Penelitian Sebelumnya, Slanciauskas, Anupras dan Regina Kalpokaite (2005) melakukan studi mengenai pembakaran droplet bahan bakar minyak. Dalam penelitiannya pembakaran droplet dilakukan di atas permukaan yang panas. Dimana tempertur yang harus dibangkitkan oleh permukaan tersebut adalah antara 300-700°C. Panas akan merambat secara konduksi dan radiasi selanjutnya akan berpengaruh terhadap karakteristik pembakaran droplet bahan bakar. Temperatur droplet dipengaruhi oleh jarak ujung droplet dengan permukaan panas serta jenis droplet dari bahan bakar. Muhammad Fahrudin (2005), melakukan penelitian mengenai ” Pengaruh Temperatur dan Kadar NaOH Terhadap Derajat Deasetilasi Khitosin ”. Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa temperatur dan kadar NaOH yang divariasikan akan berpengaruh terhadap proses deasetilasi berupa perubahan derajat deasetilasi. Juga menunjukkan bahwa NaOH juga katalis yang baik dalam proses katalisasi. Selain itu dia juga menyatakan bahwa kadar NaOH yang semakin besar akan menyumbangkan ion OH- yang semakin besar. Ion OH- berfungsi untuk menghidrolisis senyawa, sehingga terjadi pemutusan ikatan antara gugus dalam senyawa tersebut. D.Most, T.Hammer,dkk (2007), melakukan penelitian mengenai ”Electric Field Effect for Combustion Control – Optimized Geometry”. Pada penelitiannya menggunakan elektroda yang terpisah, dimana burner head sebagai katoda dan ring shaped electrode sebagai anoda. Hasil penelitiannya menunjukan bahwa dengan adanya tegangan listrik pada kedua elektroda tersebut dapat mengurangi unburned hydrocarbons (UHC) atau bahan bakar yang belum terbakar. Selain itu dengan memberikan tegangan listrik yang sebesar (17 kV) dapat mengurangi emisi gas buang, diantaranya gas CO sebesar 60 % dan gas NOx sebesar 40 %. Minyak Jarak Pagar (Jatropha Curcas Linn) Bahan bakar minyak jarak adalah bahan bakar yang diperoleh dari proses ekstraksi biji tanaman jarak pagar (Jatropha Curcas Linn). Minyak jarak yang digunakan pada penelitian ini adalah minyak jarak yang diperas dan melalui proses penyaringan. Dalam penelitian ini, pengambilan minyak jarak dari biji jarak pagar adalah dengan menggunakan metode pengepresan, karena dinilai lebih sederhana dan praktis. Minyak jarak merupakan minyak yang jika dilihat dari struktur molekulnya mengandung unsur oksigen sehingga proses pembakaran yang terjadi diharapkan akan menjadi lebih sempurna. Sehingga akibatnya gas-gas hasil pembakaran akan lebih ramah terhadap lingkungan. Akan tetapi, nilai kalor yang dimiliki minyak jarak lebih rendah jika dibandingkan dengan minyak diesel. Sifat dan karakteristik minyak jarak dapat dilihat pada tabel 1.


Tabel 1. Sifat Fisik Minyak Jarak Pagar Sifat Fisik Titik nyala (Flash Point ) O

Satuan O

C

Nilai 236

3

Densitas pada 15 C

g/cm

0,9177

Viskositas pada 30 OC Residu karbon ( pada 10% residu destilasi) Kadar abu sulfat (Sulfated ash content) Titik tuang (Pour point)

mm2/s

49,15

% (m/m)

0,34

% (m/m)

0,007

Kadar air (Water content) Kadar sulfur (Sulfur content) Bilangan asam (Acid value) Bilangan iod (Iodine value)

O

C

-2,5

ppm

935

ppm

<1

mg KOH/g

4,75

g iod/100 g minyak

96,5

Sumber : Hambali, Erliza., Jarak Pagar Tanaman Penghasil Biodiesel, Jakarta, Penebar Swadaya, 2007. Tabel 2. Perbandingan Sifat Minyak Solar dengan minyak jarak pagar

Sumber: Journal Engineering,Computing and Architecture, Volume 1, Issue 2, 2007 Performance and Emission Analysis of Biodiesel Operated CI Engine

Gambar 1. Struktur kimia minyak jarak pagar Sumber : Bio-technology Reasearch Center ITB, 2005 Rumus struktur kimia dari minyak jarak. tersebut terlihat bahwa terdapat rantai (chain) yang panjang. Rantai yang panjang tersebut menyebabkan atomatom yang dimilikinya stabil, hal ini berarti dibutuhkan energi yang besar untuk memutuskan rantai-rantai tersebut, sehingga minyak jarak akan lebih sulit untuk terbakar. Dalam struktur kimia minyak jarak tersebut terdapat juga ikatan ganda yang mempunyai energi disosiasi lebih besar daripada ikatan tunggal. Sehingga dibutuhkan energi yang lebih besar untuk memutus ikatan-ikatan atomnya. Energi disosiasi ikatan didefinisikan sebagai sejumlah energi yang yang dibutuhkan untuk memutuskan satu mol ikatan kimia suatu spesies dalam fase gas. Satuan SI (standar internasional) untuk energi ikatan adalah kilojoule per mole ikatan (kJ/mol). Dengan demikian kekuatan suatu ikatan kimia ditentukan oleh energi ikatan yang besarnya tergantung pada sifat ikatan antara atom-atom, yaitu ikatan ganda dua lebih kuat dibandingkan ikatan tunggal dan ikatan ganda tiga lebih kuat dibandingkan ikatan ganda dua. Disamping itu, terdapat hubungan antara energi disosiasi ikatan dan jarak ikatan, yaitu jarak antara inti dari atom-atom yang berikatan. Semakin kuat suatu ikatan kimia, semakin pendek jarak ikatannya.. Di bawah ini ditunjukkan data energi ikatan dan jarak ikatan untuk sejumlah ikatan kimia.ini Tabel 3. Beberapa energi ikatan dan jarak ikatan

Rumus struktur kimia dari biji minyak jarak pagar (Jatropha curcas L seed oil) adalah:

Sumber: Ralph H. petrucci, Kimia Dasar, 1996: 293.


Karena adanya rantai yang panjang dan ikatan rangkap pada struktur kimia minyak jarak diperlukan sejumlah energi dari luar yang dapat membantu energi panas untuk pemutusan ikatan-ikatan kimia tersebut, sehingga proses pembakaran yang terjadi lebih cepat. Dengan adanya penambahan larutan NaOH pada minyak jarak akan menyebabkan terdapat banyak ionion bebas pada campuran tersebut. Kemudian dengan memberikan aliran listrik pada campuran tersebut diharapkan dapat mengacaukan pergerakan ion-ion tersebut dan menyebabkan ikatan kimia antar atom menjadi lemah sehingga minyak jarak mudah terbakar. Dengan menambahkan larutan NaOH pada minyak jarak akan menimbulkan ion-ion bebas ( OH– ) pada campuran tersebut. Ion OH– tersebut berfungsi untuk menghidrolisis senyawa, sehingga terjadi pemutusan ikatan antar gugus dalam senyawa tersebut. Kemudian, dengan adanya aliran listrik pada campuran tersebut akan mengakibatkan pergerakan ion-ion semakin cepat dan kacau dan mengakibatkan ikatan antar atom menjadi lemah. Dengan demikian dibutuhkan energi aktifasi yang relatif rendah untuk proses pembakaran minyak jarak tersebut. Energi Listrik DC Tegangan listrik merupakan sebuah energi potensial yang mengakibatkan arus listrik atau elektron dapat mengalir pada suatu penghantar. Arus listrik merupakan muatan listrik yang mengalir. Listrik DC (Direct Curent) adalah aliran arus listrik yang konstan dari potensial tinggi menuju potensial rendah. Dalam arus listrik searah, muatan listrik mengalir ke satu arah. Istilah lama yang digunakan sebelum arus listrik searah adalah Arus Galvanis. Arus listrik jenis ini memiliki polaritas atau kutub yang tidak berubah terhadap waktu. Pernyataan di atas biasa kita kenal dengan nama Hukum Ohm yang berbunyi : ”Besar kuat arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar berbanding lurus dengan tegangan listrik antara ujung-ujung penghatar apabila hambatan dari penghantar tersebut tetap”. Dalam hal ini kita membahas mengenai ionic wind. Seperti yang terlihat dalam gambar berikut, listrik yang dialirkan pada sebuah nyala api mampu memperbesar tinggi dan lebar api tersebut, serta meningkatkan temperatur nyalanya. Tegangan listrik pada kedua elektroda tersebut dapat mengurangi unburned hydrocarbons (UHC) atau bahan bakar yang belum terbakar. Pembakaran menjadi semakin sempurna, dapat dilihat dari nyala api yang berwarna biru, dan mampu menurunkan emisi gas CO sebesar 60 % dan gas NOx sebesar 40 %. Dalam konteks pembakaran droplet minyak jarak, droplet diletakkan diantara kedua eletrode, agar terdapat aliran listrik yang mengalir melaluinya.

Gambar 2. Ionic Wind Proses pembakaran droplet minyak jarak pada udara atmosfir diawali dengan proses penguapan mulai dari permukaan cairan kemudian diikuti oleh proses difusi ke permukaan nyala api atau flame front, sementara oksigen bergerak dari lingkungan sekeliling ke permukaan nyala. Bentuk dari selimut nyala api yang dihasilkan bisa spherical atau non-spherical (gambar 2.5). Nyala api non-spherical lebih disebabkan oleh pergerakan relatif (relative motion) antara udara sekitar dengan droplet dan juga karena pengaruh proses konveksi. Bila ukuran droplet dibuat sangat kecil, droplet dapat ditahan dengan mudah oleh udara sekitar dan kecepatan relatif antara droplet dengan udara sekitar menjadi rendah sehingga nyala api yang dihasilkan akan mendekati spherical.

Gambar 3. Model nyala api droplet: (a) nonsperical (b) spherical Sumber: Kuo, Principle of Combustion, 1986: 371 Laju evaporasi dan pembakaran droplet secara umum ditentukan oleh laju perpindahan panas dari permukaan nyala (flame front) ke permukaan droplet bahan bakar. Dalam tinjauan mengenai nyala api difusi, proses kimia diasumsikan berjalan sangat cepat sehingga laju pembakaran droplet hanya ditentukan oleh transfer massa dan panas. Pada gambar 2.6 pembakaran droplet.

ditunjukkan

gambar

skema


Ada beberapa hal yang menjadi dasar pertimbangan yang digunakan dalam pembahasan mengenai pembakaran sebuah droplet, yaitu :

Koefisien evaporasi Pada dasarnya koefesien evaporasi didefinisikan berdasarkan hukum ”d2” yang merupakan hukum evaporasi droplet. Secara eksperimental dituliskan sebagai berikut:

d2

Gambar 4. Skema pembakaran droplet Sumber : Choi, M.Y., and Dryer, F.L,2001: Microgravity Combustion: Fire in Free Fall (Howard Ross, ed.) Academic Press

d 02

v

.t

(Kuo, Kenneth K. 1986: 372) maka:

Pada proses pembakaran, akan terjadi perambatan api dari nyala api menuju permukaan droplet. Temperatur gas hasil pembakaran yang lebih tinggi akan dipindahkan secara konveksi menuju permukaan droplet. Panas yang diterima oleh permukaan droplet akan digunakan untuk memanaskan droplet menuju fase gas. Peristiwa ini disebut dengan penguapan (evaporation). Besarnya energi yang dibutuhkan untuk penguapan droplet dapat diketahui dengan persamaan dibawah ini:

d o2 v

d2 t

(Kuo, Kenneth K. 1986: 372) dimana: d = diameter droplet dalam waktu t (mm) d0 = diameter awal droplet (mm) βv = koefisien evaporasi t = waktu (detik)

Q

hv

C liq (Ts

T0 )

(Kuo, Kenneth K. 1986: 373) dimana : Q = energi total penguapan (kJ/kg) Δhv = kalor laten (kJ/kg) Cliq = kalor jenis bahan bakar (kJ/kg.ºC) Ts = temperatur permukaan droplet (ºC) T0 = temperatur awal droplet (ºC) Pada proses pembakaran droplet minyak jarak, energi panas dari luar digunakan untuk memutuskan ikatan molekul hidrokarbon yang terkandung dalam droplet minyak jarak tersebut. Sehingga akan mudah teroksidasi oleh udara (oksigen) dari luar. Temperatur yang tinggi akan menyebabkan transfer panas dari nyala api menuju permukaan droplet berlangsung semakin cepat sehingga laju penguapan (evaporation) dari droplet meningkat.

Rumus-rumus di atas menyatakan bahwa perubahan diameter droplet akan semakin mengecil seiring dengan berjalannya waktu karena menguapnya sebagian massa droplet sebagai akibat terjadinya perpindahan panas yang merubah fase droplet dari cair menjadi uap yang terbakar.

Laju evaporasi bahan bakar Laju evaporasi bahan bakar merupakan pengembangan dari hukum ”d2” dan persamaan kontinuitas yang dituliskan dalam persamaan berikut:

υFE =

2 D s ln (1 B ) d0

(Kuo, Kenneth K. 1986: 376) dimana : υFE = laju evaporasi bahan bakar (m/s) D

= difusivitas massa (m2/s)

B

= transfer number


d 0 = diameter droplet (mm)

Laju pembakaran massa Pada pembakaran droplet bahan bakar, ukuran droplet mengecil sejalan dengan pertambahan waktu dan ini ditunjukkan dengan persamaan kekekalan massa yang meninggalkan droplet. Laju pembakaran massa droplet dirumuskan sebagai berikut: υFM =

mF d0

2 L

(Kuo, Kenneth K. 1986: 376) dimana : υFM = laju pembakaran massa (m/s)

m F = laju aliran massa bahan bakar (kg/s) L

= massa jenis bahan bakar (kg/m3)

d 0 = diameter awal droplet (mm) Dari persamaan-persamaan di atas dapat disimpulkan bahwa waktu yang dibutuhkan untuk menguapkan droplet bahan bakar akan semakin singkat, kemudian laju evaporasi serta laju pembakaran massa droplet semakin besar jika :  Difusivitas massa tinggi  Diameter awal droplet kecil, dan  Transfer massa bahan bakar besar Pada proses pembakaran minyak jarak dibutuhkan energi panas dari luar untuk memutuskan ikatan-ikatan kimia antar atom pada minyak jarak. Dengan pengambahan larutan NaOH akan terdapat ion-ion bebas pada campuran tersebut. Dan dengan adanya aliran listrik akan memberikan energi tambahan untuk memutuskan ikatan-ikatan kimia dengan cara memengacaukan pergerakan ion-ion tersebut sehingga kecepatan penguapan minyak jarak akan meningkat. Apabila droplet semakin cepat

menguap maka akan semakin mudah bereaksi dengan oksigen, dengan demikian proses pembakaran akan semakin baik. METODOLOGI PENELITIAN Metode penelitian yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah metode penelitian eksperimental (true experimental research). Jenis penelitian ini dapat dipakai untuk menguji suatu perlakuan atau desain baru dengan membandingkan satu atau lebih kelompok pengujian dengan perlakuan dan tanpa perlakuan. Variabel Penelitian Dalam penelitian ini ada tiga macam variabel yang digunakan, yaitu: Variabel bebas Variabel bebas ialah variabel yang besarnya kita tentukan dan tidak dipengaruhi oleh variabel lain, berfungsi sebagai sebab dalam penelitian. Adapun yang merupakan variabel bebas dalam penelitian ini adalah tegangan listrik DC yaitu sebesar 12 V ; 15 V ; 18 V ; 24V ; 32V. Variabel terikat Variabel terikat adalah variabel yang besarnya tergantung dari variabel bebas dan besarnya dapat diketahui setelah penelitian dilakukan. Adapun variabel terikat dalam pengujian ini, yaitu temperatur pembakaran dan bentuk nyala api pembakaran. Variabel terkendali Variabel terkendali adalah yang besarnya telah ditentukan selama penelitian dan bersifat konstan. Adapun yang termasuk dalam variabel terkendali dalam penelitian ini, yaitu: Jenis biodiesel yang digunakan berasal dari minyak jarak. Besarnya arus dan tegangan yang diberikan pada elemen pemanas adalah 5A dan 220V. Alat-alat Penelitian Instrumentasi berupa kawat bertegangan yang digunakan dalam penelitian ini, dirangkai seperti pada skema berikut :


LDR Termokopel Handycam

Heater

Droplet Elektroda AC ; 220V ; 5A ON

OFF

DC ; 5A

ON

Rangkaian LDR

LM 741 op - amp AD 574 AJN Analog to Digital Converter Sinyal Digital bit

START

Komputer untuk mengoperasikan dan menampilkan data

MC AT89551

RS 232

12


HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian Dari penelitian yang dilakukan pada pembakaran droplet minyak jarak pagar, diperoleh data-data yang berupa grafik hubungan antara temperatur dan waktu pembakaran, ukuran api dan perubahan cahaya api terhadap waktu pembakaran, dengan berbagai perlakuan, yaitu : Droplet biodiesel diberi tegangan listrik DC 12V, 15V, 18V, 24V, dan 32V menghasilkan karakteristik pembakaran seperti pada grafik berikut.

Pembahasan. Berdasarkan pengamatan visual pada rekaman kamera tentang proses terbakarnya droplet biodiesel dan pengolahan data hasil penelitian terlihat bahwa semakin besar tegangan yang diberikan pada droplet maka semakin cepat terbakar dengan laju yang semakin meningkat dan temperatur hasil pembakaran yang semakin tinggi.

IGNITION DELAY 4500

3500 3000 2500

Series1 Poly. (Series1)

y = 1.0347x2 - 72.625x + 3998.5 2 R = 0.9703

2000 1500 1000 500 0 0

5

10

15

20

25

30

35

TEGANGAN [V]

Gabungan Berbagai Perlakuan

6V1 6V9 6V10

800

Temperatur Pembakaran [C]

Ignition Delay Time [ms]

4000

9V4 9V9 9V10 12V1

600

12V5 12V10 15V5 15V8

400

15V9 18V3 18V5 18V8 24V2

200

24V3 24V5 32V1 32V5

0

32V8

0

1000

2000

3000

4000

Waktu Pembakaran [ms]

5000

6000

Tanpa2 Tanpa6 Tanpa9


KESIMPULAN Pemberian energi listrik adalam bentuk arus DC dengan tegangan 12V, 15V, 18V, 24V, dan 32V menghasilkan karakteristik pembakaran droplet biodiesel yang semakin baik, titik bakar sendiri lebih rendah, pembakaran lebih cepat, hasil pembakaran lebih sempurna, dan temperatur pembakaran semakin tinggi dibanding yang tanpa pemberian energi listrik. SARAN Perlu penelitian lebih lanjut menggunakan perangkat mesin diesel yang rasio pemampatannya dapat divariasikan.

DAFTAR PUSTAKA Bio-technology Research Center. 2005. Bandung : ITB. Fahrudin, Muhammad. 2005. Pengaruh Temperatur dan Kadar NaOH Terhadap Derajat Deasetilasi Khitosin. Malang. Halliday, David dan Resnick, Robert. 1988. Fisika Jilid I dan II, Jakarta : Erlangga.

Hambali, Erliza. 2007. Jarak Pagar Tanaman Penghasil Biodiesel. Jakarta, Penebar Swadaya. Kuo, Kenneth K. 1986. Principles of Combustion. New Jersey : John Wiley & Sons, Inc. Ralph H, Petrucci. 1996. Kimia Dasar. Sudrajat, H.R.. 2006. Memproduksi Biodiesel Jarak Pagar. Jakarta, Penebar Swadaya. Turns, Stephen. 1996. An Introduction to Combustion. New York: McGraw-Hill, Inc. Pertamina Pusat , Surabaya, 2007 Hardware Magazine, Jakarta,2008 Jurnal kimia, SPM 11 , 2003 www.puslitbangbun.litbang.deptan.go.id www.wikipedia.org www.jatropha.org/lamps/binga-lamp-bagani-2.jpg www.nmri.go.jp/

PEMBERIAN ENERGI AWAL PADA DROPLET BIODIESEL UNTUK MENURUNKAN TITIK NYALA DENGAN INSTRUMENTASI KAWAT BERTEGANGAN

Recommend Documents