SKRIPSI
UJI PERFORMANSI TEKNIS PENGGUNAAN MINYAK JARAK PAGAR (Jatropha curcas L.) SEBAGAI BAHAN BAKAR PENGGANTI MINYAK TANAH PADA KOMPOR TEKAN
OLEH DELLY RAMADHANI YUNITA F14102054
2007 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Uji Performansi Teknis Penggunaan Minyak Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) Sebagai Bahan Bakar Pengganti Minyak Tanah Pada Kompor Tekan
Nama / NRP Tanggal Lulus Dosen Pembimbing
: Delly Ramadhani Yunita (F14102054) : 31 Januari 2007 : 1. Ir. Agus Sutejo, MSi. 2. Ir. Edy Mulyono, MS.
RINGKASAN Melonjaknya harga BBM termasuk minyak tanah serta dampak buruk penggunaan kayu bakar terhadap degradasi lingkungan, menyebabkan timbulnya kebutuhan untuk mencari bahan bakar alternatif yang lebih murah dan dapat tersedia dengan mudah. Salah satu bahan bakar alternatif untuk dapat digunakan adalah minyak nabati (plant/vegetable oil) yang bahan bakunya tersedia secara lokal, mudah didapat dan terbarukan (renewable), antara lain minyak kelapa, kelapa sawit, kemiri, jarak, kacang tanah, jarak pagar dan minyak nabati tropik lainnya yang berpotensi (minyak biji karet, kapuk, biji sirsak, biji rambutan, biji nimba, dan biji mahoni). Salah satu tanaman sumber minyak nabati yang telah mendapat perhatian untuk diteliti dan dikembangkan di daerah tropika adalah tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) yang dapat tumbuh di lahan kering iklim kering seperti halnya tanaman jarak biasa/ jarak kaliki/ jarak kepyar (Ricinus communis). Pengujian performansi teknis dilakukan dengan menggunakan kompor tekan dengan bantuan tekanan udara (pompa udara manual) untuk mempercepat aliran minyak jarak dari tangki minyak menuju nosel. Pada pengujian performansi teknis dilakukan water boiling test, pengamatan visual terhadap nyala api yang dihasilkan serta pengamatan tambahan, seperti timbulnya asap serta bau hasil pembakaran. Kompor tekan yang digunakan dalam pengujian ini terdiri dari dua tipe, yaitu Pushp burner D202 (dengan diameter nosel 0.1 mm) dan Libra burner D203 (dengan diameter nosel 0.2 mm). Prinsip kerja kompor tekan adalah mengubah bahan bakar dari fase cair menjadi fase gas atau uap dan membakarnya dengan oksigen sehingga menyala dan menghasilkan energi panas. Pada pembakaran kompor tekan dengan bahan minyak jarak mentah, proses pembakaran tidak terjadi sempurna. Hal ini karena bahan bakar yang keluar dari nosel masih dalam fase cair, sehingga bahan bakar banyak yang terbuang dan terbentuk suatu cairan yang berwarna hitam pekat dan berjelaga. Cairan hitam pekat ini menyebabkan ujung nosel menjadi tersumbat sehingga kompor padam. Untuk mengatasi tersumbatnya ujung nosel, maka nosel harus sering dibersihkan dari jelaga yang dapat menghambat proses pembakaran. Konsumsi bahan bakar dari kedua kompor tekan ini berbeda karena komsumsi bahan bakar dipengaruhi oleh laju aliran pembakaran dan tinggi rendahnya viskositas suatu bahan bakar. Semakin rendah viskositas suatu bahan bakar, maka semakin banyak juga bahan bakar yang keluar dan ikut terbakar.
Konsumsi bahan bakar yang terbesar terjadi pada kompor tekan tipe D203 (bahan bakar minyak tanah) sebesar 146 g/menit. Salah satu faktor tinggi rendahnya nilai energi yang dihasilkan adalah luas permukaan kompor serta luasan dari bagian-bagian yang memungkinkan terjadinya heat loss. Semakin luas permukaan kompor, maka proses pembakaran akan semakin besar dan energi yang dihasilkan juga akan meningkat. Sedangkan, semakin luas tempat terjadinya heat loss, maka energi yang dihasilkan akan menurun karena lebih banyak energi yang terbuang daripada yang terpakai. Pengamatan visual yang dilakukan pada pengujian ini adalah untuk melihat warna nyala api yang dihasilkan kompor tekan yang digunakan. Secara umum warna nyala api yang dihasilkan terbagi menjadi dua, yaitu nyala kuning dan nyala biru. Pengamatan tambahan dilakukan untuk melihat apakah ada dampak dari proses pembakaran yang dilakukan, seperti adanya asap serta bau yang menyengat. Pada pembakaran dengan bahan bakar minyak tanah, hanya sedikit asap yang dihasilkan. Sedangkan, untuk pembakaran dengan bahan bakar minyak hasil blending, asap yang dihasilkan lebih banyak dan disertai dengan adanya bau yang menyengat. Kendala-kendala yang dihadapi pada proses pembakaran minyak jarak : viskositas lebih besar dari minyak tanah, nilai kalor yang lebih rendah dari minyak tanah, serta kadar kotoran cenderung lebih besar dari minyak tanah. Kompor tekan dengan bahan bakar minyak jarak mentah belum dapat digunakan pada pengujian ini, karena pada saat proses pemanasan awal untuk menurunkan viskositas minyak jarak agar mudah terbakar tidak tercapai. Minyak jarak mentah juga memiliki titik pembakaran (ignition point) yang lebih tinggi (340 0C) dibandingkan minyak tanah (50-55 0C) sehingga sulit terbakar.
UJI PERFORMANSI TEKNIS PENGGUNAAN MINYAK JARAK PAGAR (Jatropha curcas L.) SEBAGAI BAHAN BAKAR PENGGANTI MINYAK TANAH PADA KOMPOR TEKAN
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh :
DELLY RAMADHANI YUNITA F14102054
2007 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UJI PERFORMANSI TEKNIS PENGGUNAAN MINYAK JARAK PAGAR (Jatropha curcas L.) SEBAGAI BAHAN BAKAR PENGGANTI MINYAK TANAH PADA KOMPOR TEKAN
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh : DELLY RAMADHANI YUNITA F14102054
Dilahirkan pada tanggal 4 Juni 1984 di Banda Aceh Tanggal Lulus : 31 Januari 2007 Menyetujui, Bogor,
Februari 2007
Ir. Agus Sutejo, MSi. Dosen Pembimbing I
Ir. Edy Mulyono, MS. Dosen Pembimbing II Mengetahui,
Dr. Ir. Wawan Hermawan, M.S Ketua Departemen Teknik Pertanian
RIWAYAT HIDUP PENULIS Penulis merupakan Anak keempat dari bapak yang bernama Murni HS. (Almarhum) dan ibu bernama Hj. Marliah Usman yang dilahirkan di Banda Aceh pada tanggal 4 Juni 1984. Penulis menyelesaikan pendidikan sekolah dasar di MIN Banda Aceh pada tahun 1996. Penulis lalu melanjutkan pendidikan menengah di MTsN Banda Aceh 1 dan tamat pada tahun 1999. Setelah itu, penulis melanjutkan pendidikan tingkat atas di SMU Negeri 3 Banda Aceh dan tamat pada tahun 2002. Pada tahun 2002 itu juga, penulis melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) diterima di Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor dan memilih sub program studi Teknik Mesin Pertanian bagian Ergonomika dan Elektronika Pertanian. Selama menjadi mahasiswa di Institut Pertanian Bogor, penulis aktif di Himpunan Profesi Mahasiswa Teknik Pertanian (HIMATETA), di Departemen Pengembangan Sumber Daya Manusia (PSDM) pada tahun kepengurusan 2004 2005 dan 2005 - 2006. Selain itu, penulis pada tahun 2005 dan 2006 menjadi Asisten Praktikum Mata Kuliah Ilmu Ukur Wilayah serta Asisten Praktikum Mata Kuliah Perbengkelan pada tahun 2006. Penulis melakukan praktek lapangan di Water Treatment Plant (WTP) IPB Cihideung, Bogor pada tahun 2005 dengan judul “Aspek Keteknikan Pertanian di Water Treatment Plant (WTP) IPB Cihideung, Bogor”. Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian, penulis menyelesaikan skripsi yang berjudul ”Uji Performansi Teknis Penggunaan Minyak Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) Sebagai Bahan Bakar Pengganti Minyak Tanah Pada Kompor Tekan”.
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur hanyalah kepada Allah SWT, Tuhan semesta alam, atas segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Uji Performansi Teknis Penggunaan Minyak Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) Sebagai Bahan Bakar Pengganti Minyak Tanah Pada Kompor Tekan” ini. Skripsi ini merupakan hasil penelitian yang dilakukan penulis mulai Juli hingga Desember 2006. Pada kesempatan ini tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada : 1. Ir. Agus Sutejo, MSi. dan Ir. Edy Mulyono, MS.
selaku dosen
pembimbing yang telah memberikan bimbingan, arahan, motivasi, dan transfer ilmunya kepada penulis. 2. Dr. Ir. M. Faiz Syuaib, M. Agr. selaku dosen penguji ujian skripsi yang telah memberikan masukan serta koreksi yang berharga kepada penulis. 3. Bapak Edy Mulyono dan Bapak Djajeng Sumangat, yang telah banyak membantu penulis selama penelitian. 4.
Mama dan keluarga, atas segala dukungan moril dan materil serta doa, kasih sayang, dan dukungan yang luar biasa kepada penulis.
5. Ridwan Arief atas bantuan dan pinjaman notebook-nya selama penelitian. 6. Teman-teman seperjuangan penulis: Basuki, Badhoet, Bagdo dan Titin, Ichsan, Bagon, Prima, Mias atas segala bantuan, dukungan, dan kebersamaan selama penelitian. 7. Junita, Indie, Diana, Windi, Anjar dan Icha, Dhani, Gilank, (mas) Ado, Alam, Erika (DPT ‘39) dan teman-teman TEP ’39, atas segala canda, tawa, tangis, kebersamaan, dan hari-hari indah selama menuntut ilmu di Institut Pertanian Bogor. 8. Seluruh penghuni “Pondok Mawar Kencana” atas canda, tawa serta tangis selama kebersamaan kita. 9. Seluruh pihak yang membantu penulis dan tidak dapat disebutkan satupersatu. Semoga Allah SWT membalas budi baik kalian dengan pahala yang setimpal, Amin!
i
Penulis menyadari bahwa karya ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran sangat penulis harapkan. Semoga karya ini dapat bermanfaat. Amiin.
Bogor, Januari 2007
Penulis
ii
DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR....................................................................................
i
DAFTAR ISI...................................................................................................
iii
DAFTAR GAMBAR......................................................................................
v
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
vi
DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................
vii
I.
PENDAHULUAN...................................................................................
1
A. LATAR BELAKANG .......................................................................
1
B. TUJUAN ............................................................................................
3
II. TINJAUAN PUSTAKA .........................................................................
4
A. MENGENAL JARAK PAGAR .......................................................
4
B. BUDI DAYA TANAMAN JARAK PAGAR .................................
6
C. EKSTRAKSI MINYAK BIJI JARAK PAGAR .............................
9
D. PENGEPRESAN BIJI JARAK PAGAR .........................................
12
E. PEMURNIAN MINYAK ...............................................................
14
F. PROSES PEMBAKARAN ..............................................................
17
G. KOMPOR TEKAN ..........................................................................
19
III. METODOLOGI PENELITIAN ...........................................................
21
A. WAKTU DAN TEMPAT.................................................................
21
B. ALAT DAN BAHAN.......................................................................
21
C. PROSEDUR PENELITIAN .............................................................
23
D. METODE PENGUJIAN ..................................................................
28
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..............................................................
31
A. LAMA PENYALAAN ....................................................................
34
B. WATER BOILING TEST ..................................................................
36
1. Efisiensi Pembakaran ..................................................................
36
2. Konsumsi Bahan Bakar per satuan Waktu ...................................
38
3. Energi Panas yang Dihasilkan ......................................................
39
C. PENGAMATAN VISUAL .............................................................
40
1. Pengamatan Visual ....................................................................
40
2. Pengamatan Tambahan .............................................................
40
iii
V.
KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................
41
A. KESIMPULAN ................................................................................
41
B. SARAN.............................................................................................
42
DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................
43
LAMPIRAN....................................................................................................
45
iv
