Top Banner

of 91

Analisis perbandingan performa dan emisi nox motor diesel berbahan bakar biodiesel minyak jelantah dengan bio solar

Oct 12, 2015

Download

Documents

Adin Ramawan

analisa performa dan emisi NOx motor diesel berbahan bakar minyak jelantah (waste cooking oil) dengan bio solar
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
  • i

    SKRIPSI - ME09 1329

    ANALISIS PERBANDINGAN PERFORMA DAN

    EMISI NOx MOTOR DIESEL MENGGUNAKAN

    BAHAN BAKAR BIODIESEL MINYAK JELANTAH

    (WASTE COOKING OIL) DENGAN BIO SOLAR

    MUHAMAD ARIF WAKHID

    NRP. 4209 100 018

    Dosen Pembimbing 1

    Ir. Aguk Zuhdi M.F. , M.Eng, Ph.D

    Dosen Pembimbing 2

    Dr. I Made Ariana, S.T., M.T.

    JURUSAN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN

    Fakultas Teknologi Kelautan

    Institut Teknologi Sepuluh Nopember

    Surabaya 2013

  • SKRIPSI - ME09 1329

    ANALISIS PERBANDINGAN PERFORMA DAN EMISI

    NOx MOTOR DIESEL MENGGUNAKAN BAHAN

    BAKAR BIODIESEL MINYAK JELANTAH (WASTE

    COOKING OIL) DENGAN BIO SOLAR

    MUHAMAD ARIF WAKHID

    NRP. 4209 100 018

    Dosen Pembimbing 1

    Ir. Aguk Zuhdi M.F. , M.Eng, Ph.D

    Dosen Pembimbing 2

    Dr. I Made Ariana, S.T., M.T.

    JURUSAN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN

    Fakultas Teknologi Kelautan

    Institut Teknologi Sepuluh Nopember

    Surabaya 2013

  • SKRIPSI - ME09 1329

    COMPARATIVE ANALYSIS OF PERFORMANCE AND

    EMISSION NOx OF DIESEL ENGINE USE WASTE

    COOKING OIL BIODIESEL AND BIOSOLAR

    MUHAMAD ARIF WAKHID

    NRP. 4209 100 018

    1st Supervisor

    Ir. Aguk Zuhdi M.F. , M.Eng, Ph.D

    2nd

    Supervisor

    Dr. I Made Ariana, S.T., M.T.

    DEPARTMENT of MARINE ENGINEERING

    Faculty of Marine Technology

    Sepuluh Nopember Institute of Technology

    Surabaya 2013

  • iii

  • iv

    Halaman ini sengaja dikosongkan

  • v

  • vi

    Halaman ini sengaja dikosongkan

  • vii

    ANALISIS PERBANDINGAN PERFORMA DAN EMISI NOx

    MOTOR DIESEL MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR

    BIODIESEL MINYAK JELANTAH (WASTE COOKING OIL)

    DENGAN BIO SOLAR

    Nama Mahasiswa : Muhamad Arif Wakhid

    NRP : 4209 100 018

    Jurusan : Teknik Sistem Perkapalan

    Dosen Pembimbing : Ir. Aguk Zuhdi M. F. ,M.Eng, PhD

    I Made Ariana, ST., M.T., Dr.MarSc

    Abstrak

    Biofuel telah lama dikembangkan dan menjadi pusat

    perhatian dunia untuk digunakan menjadi energi alternatif terbarukan.

    Salah satu contoh dari biofuel yang mendapat perhatian khusus adalah

    biodiesel. Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mendapatkan

    biodiesel dari berbagai bahan nabati, misalnya dari bahan minyak

    jelantah (waste cooking oil). Banyak penelitian yang menyatakan

    bahwa biodiesel dari minyak jelantah ini bisa menggantikan solar di

    masa mendatang seiring dengan krisisnya bahan bakar fosil. Salah satu

    biofuel yang sudah digunakan dan dikembangkan sekarang ini adalah

    biosolar yang diproduksi oleh PERTAMINA dengan komposisi

    biodiesel dari CPO (crude palm oil) dan solar. Setiap biodiesel untuk

    menjadi campuran solar sebagai biofuel, diperlukan suatu tes

    performa,emisi NOx dan karakteristik bahan bakar pada suatu mesin

    agar memenuhi standar yang telah ditetapkan. Penelitian ini membahas

    uji performa dengan bahan bakar biodiesel minyak jelantah dan

    membandingkan hasilnya dengan uji performa menggunakan biosolar

    PERTAMINA. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan, bahan bakar

    biodiesel minyak jelantah secara karakteristik telah memenuhi standar

    biodiesel menurut SNI. Disamping itu hasil uji performa pada daya,

    SFOC (specific fuel oil consumption) dan torsi dari biodiesel minyak

    jelantah memiliki performa yang lebih bagus. Tetapi saat pengujian

    emisi NOx, biosolar PERTAMINA pada daya daya diatas 1,7 kW

    menghasilkan emisi yang lebih baik.

    Kata kunci : biodiesel minyak jelantah; uji performa; uji emisi NOx

  • viii

    Halaman ini sengaja dikosongkan

  • ix

    COMPARATIVE ANALYSIS OF PERFORMANCE AND

    EMISSION NOx OF DIESEL ENGINE USE WASTE

    COOKING OIL BIODIESEL AND BIOSOLAR

    Student Name : Muhamad Arif Wakhid

    Student Id Number : 4209 100 018

    Department : Marine Engineering

    Supervisors : Ir. Aguk Zuhdi M. F. ,M.Eng, PhD

    I Made Ariana, S.T, M.T, Dr.MarSc

    Abstract

    Biofuels have been developed and become the center of global

    experiments to alternative renewable energy. One example of a

    biofuel that have special concern is biodiesel. Some research has

    performed to obtain biodiesel from various vegetable materials, one of

    them made from waste cooking oil. Many studies that stated that

    biodiesel from waste cooking oil can replace diesel fuel in the future

    as decrease of fossil fuel production. One of biofuel that have been

    used and developed today is BioSolar produced by Pertamina that

    blending from CPO (crude palm oil) and solar. Each biodiesel to be a

    mixture of diesel as biofuel, requires a performance test, NOx

    emissions and fuel characteristics on an engine in order to meet the

    established standards. This research discusses the performance test

    with waste cooking oil biodiesel fuels and compare the results with

    the performance test using BioSolar Pertamina. From the results of the

    test, the waste cooking oil biodiesel fuel in compliance with the

    characteristics of biodiesel according to SNI standars. In other that,

    the results of engine performance test from the parameter power,

    SFOC (specific fuel oil consumption) and torque, waste cooking oil

    biodiesel has better performance. While from NOx emission test in

    power above 1,7 kW biosolar PERTAMINA has better emission.

    Keywords : biodiesel waste cooking oil; engine performance test;

    engine NOx emission test

  • x

    Halaman ini sengaja dikosongkan

  • xi

    KATA PENGANTAR

    Segala puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, yang

    telah memberikan limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga skripsi

    dengan judul Analisis Perbandingan Performa dan Emisi NOx Motor

    Diesel Menggunakan bahan Bakar Biodiesel Minyak Jelantah (Waste

    Cooking Oil) dengan Biosolar dapat terselesaikan dengan baik.

    Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan

    gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Sistem Perkapalan Fakultas

    Teknologi Kelautan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

    Penulis menyadari dalam pengerjaan skripsi ini masih banyak

    kesalahan dan kekurangan. Hal ini dikarenakan keterbatasan ilmu

    pengetahuan dan wawasan penulis. Untuk itu penulis sangat berharap

    atas kritik dan saran dari berbagai pihak demi kesempurnaan dan

    perbaikan isi laporan.

    Dalam proses penyusunan skripsi ini penulis telah mendapatkan

    dukungan dan bantuan dari berbagai pihak, sehingga penulispun

    mengucapkan terima kasih khususnya kepada :

    1. Keluarga tercinta, Bapak dan Ibu tersayang yang selalu

    memberikan segala curahan perhatian, doa, pengorbanan waktu

    dan biaya serta selalu memberikan penyemangat tiada akhir

    sampai penulis menyelesaikan studi S1 di Jurusan Teknik Sistem

    Perkapalan FTK ITS. Serta adikku kecil si Lala yang masih lugu

    yang selalu tidak lupa mendoakan dan memberikan semangat.

    2. Bapak Ir. Aguk Zuhdi M. F. ,M.Eng, PhD dan Bapak I Made

    Ariana, ST., M.T., Dr.MarSc selaku dosen pembimbing yang

    telah memberikan segala ilmu pengetahuan, pengarahan, motivasi

    dan saran-saran sehingga laporan skripsi ini dapat terselesaikan.

    3. Tim penguji bidang MPP, Bapak Ir. Indrajaya Gerianto, M.Sc,

    Bapak Ir. Tjoek Suprajitno, M.Eng., Bapak Semin, ST, MT,

  • xii

    Ph.D, dan Bapak Dr. I Made Ariana, ST, MSc yang telah

    memberikan masukan dalam pengerjaan skripsi ini.

    4. Bapak Nur Afandi selaku teknisi Laboratorium Mesin Kapal dan

    Getaran yang telah bersedia membantu penulis selama

    eksperimen dilakukan dan memberikan pelajaran kepada saya

    dalam menangani troubleshooting motor diesel.

    5. Bapak Anto dari K3 Surabaya yang telah memberikan bantuan

    waktu dan tenaga dalam pengambilan data tugas akhir.

    6. Seluruh dosen & karyawan Teknik Sistem Perkapalan yang telah

    membantu selama perkuliahan .

    7. Rekan-rekan sesama pejuang skripsi semester genap 2012/2013,

    yang telah saling mendukung dan saling berbagi dalam menjalani

    proses pengerjaan skripsi ini.

    8. Keluargaku di Laboratorium Mesin Kapal dan Getaran, yang

    tidak bisa disebutkan satu persatu, terimaksih untuk

    kebersamaannya selama ini.

    9. Keluargaku kedua TAMENG 09 yang telah memberikan

    kesan dan semangat dalam menjalani hidup selama penulis kuliah

    di Teknik Sistem Perkapalan FTK ITS.

    10. Seluruh warga Jurusan Teknik Sistem Perkapalan dan pihak lain

    yang tidak dapat kami sebutkan satu persatu.

    Akhirnya penulis berharap semoga Skripsi ini dapat bermanfaat

    bagi pembaca dan bisa menjadi referensi penelitian ataupun tugas lain.

    Surabaya, Juli 2013

    Penulis

  • xiii

    DAFTAR ISI

    Halaman Judul........................................................................ i

    Lembar Pengesahan................................................................ iii

    Abstrak.................................................................................... vii

    Kata Pengantar....................................................................... xi

    Daftar Isi................................................................................. xiii

    BAB I PENDAHULUAN...................................................... 1

    1.1 Latar Belakang............................................................

    1.2 Perumusan Masalah Penelitian....................................

    1.3 Batasan Masalah.........................................................

    1.4 Tujuan........................................................................

    1.5 Manfaat.......................................................................

    1

    2

    2

    3

    3

    BAB II TINJAUAN PUSTAKA.............................................. 5

    2.1 Biodiesel....................................................................

    2.2 Minyak Jelantah.........................................................

    2.3 Katalis dalam Pembuatan Biodiesel............................

    2.4 Emisi..........................................................................

    2.4.1 Oksida Nitrogen (NOx)...............................

    2.5 Standar Emisi NOx (IMO MARPOL Annex VI...........

    5

    8

    9

    12

    13

    14

    BAB III METODOLOGI PENELITIAN.................................. 17

    3.1 Persiapan....................................................................

    3.2 Pembuatan Biodiesel Skala Kecil (Sample)................

    3.3 Pengujian Karakteristik Biodiesel...............................

    3.4 Pembuatan Biodiesel Skala Besar...............................

    3.5 Pra Eksperimen..........................................................

    3.6 Pengambilan Data......................................................

    3.7 Analisa Data..............................................................

    3.8 Kesimpulan dan Saran...............................................

    19

    19

    19

    19

    20

    20

    21

    21

    BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN................................ 23

    4.1 Pengujian Karakteristik Biodiesel Minyak Jelantah.....

    4.2 Hasil Uji Performa Motor Diesel.........................................

    4.2.1 SFOC (Specific Fuel Oil Consumption)...........

    23

    25

    27

  • xiv

    4.2.2 Daya Motor Diesel pada Beban Penuh............

    4.2.3 Torsi Motor Diesel pada Beban Penuh............

    4.3 Pengujian Emisi NOx Motor Diesel............................

    4.4.1 Pengujian pada Variasi Pembebanan...........

    4.4.2 Pengujian pada Variasi Putaran (rpm).........

    4.4.3 Perbandingan Emisi NOx dengan Standar

    IMO.................................................................

    29

    32

    34

    34

    36

    39

    BAB V KESIMPULAN DAN SARAN.................................... 43

    5.1 Kesimpulan................................................................

    5.2 Saran..........................................................................

    43

    44

    DAFTAR PUSTAKA............................................................. 45

    LAMPIRAN........................................................................... 47

  • xv

    DAFTAR GAMBAR

    Gambar 2.1 Reaksi Transesterifikasi............................................ 9

    Gambar 2.2 Grafik standar batasan emisi NOx MARPOL

    Annex VI..................................................................

    15

    Gambar 3.1 Flowchart Pengerjaan Skripsi................................... 18

    Gambar 4.1 Grafik perbandingan putaran (rpm) dengan torsi

    bahan bakar biosolar.................................................

    25

    Gambar 4.2 Grafik perbandingan putaran (rpm) dengan daya

    bahan bakar biosolar.................................................

    26

    Gambar 4.3 Grafik perbandingan daya dengan SFOC pada

    putaran 3300 rpm......................................................

    28

    Gambar 4.4 Grafik perbandingan putaran (rpm) dengan daya

    pada beban penuh......................................................

    30

    Gambar 4.5 Grafik perbandingan putaran (rpm) dengan torsi

    pada beban penuh......................................................

    33

    Gambar 4.6 Grafik perbandingan beban dengan NOx pada

    putaran 3300 rpm......................................................

    36

    Gambar 4.7 Grafik pernbandingan putaran (rpm) dengan NOx

    pada beban penuh.....................................................

    38

  • xvi

    Halaman ini sengaja dikosongkan

  • xvii

    DAFTAR TABEL

    Tabel 2.1 Perbandingan Karakteristik Biodiesel dan Solar

    (Petrodiesel).................................................................

    7

    Tabel 2.2 Batasan Emisi NOx pada MARPOL Annex VI........... 15

    Tabel 4.1 Karakteristik Biodiesel Hasil Uji Laboratorium........... 23

    Tabel 4.2 Tabel Hasil Uji NOx Biosolar pada Variasi

    Pembebanan.................................................................

    35

    Tabel 4.3 Tabel Hasil Uji NOx Biodiesel Minyak Jelantah pada

    Variasi Pembebanan....................................................

    35

    Tabel 4.4 Tabel Hasil Uji NOx Biosolar pada Variasi Putaran.... 37

    Tabel 4.5 Tabel Hasil Uji NOx Biodiesel Minyak Jelantah pada

    Variasi Putaran............................................................

    37

    Tabel 4.6 Tabel Perbandingan Hasil Uji Emisi Biosolar pada

    Variasi Pembebanan dengan Standar IMO..................

    39

    Tabel 4.7 Tabel Perbandingan Hasil Uji Emisi Biosolar pada

    Variasi Pembebanan dengan Standar IMO..................

    40

    Tabel 4.8 Tabel Perbandingan Hasil Uji Emisi Biodiesel

    Minyak Jelantah pada Variasi Pembebanan dengan

    Standar IMO................................................................

    40

    Tabel 4.9 Tabel Perbandingan Hasil Uji Emisi Biodiesel Minyak

    Jelantah pada Variasi Pembebanan dengan Standar

    IMO............................................................

    40

  • xviii

    Halaman ini sengaja dikosongkan

  • 1

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1 Latar Belakang

    Saat ini penggunaan motor diesel sebagai penggerak utama

    pada suatu kendaraan masih banyak dipakai di seluruh belahan

    dunia. Hal ini disebabkan karena motor diesel memiliki ketahanan

    dan keandalan yang tinggi dibandingkan dengan motor otto.

    Karena alasan tersebut, penggunaan motor diesel sebagai objek

    penelitian sangatlah tepat dikarenakan di masa mendatang daya

    saing motor diesel masih baik penggunaannya dalam kehidupan

    sehari-hari. Penggunaan motor diesel ini tidak lepas dari

    ketergantungan dalam penggunaan bahan bakar minyak(BBM)

    yang berasal dari bahan bakar fosil. Dalam jangka waktu yang

    lama, penggunaan BBM yang berasal dari bahan bakar fosil ini

    akan menyebabkan cadangan minyak bumi semakin berkurang.

    Dari data statistik cadangan minyak bumi Indonesia hanya

    bertahan 10 tahun kedepan dengan konsumsi bahan bakar minyak

    masih mendominasi yaitu sebesar 42,99% dari konsumsi energi

    total (Dirjen Energi Baru Terbarukan dan Konservasi Energi

    (EBTKE) Kementerian ESDM 2012). Dalam keadaan seperti ini,

    diperlukan suatu terobosan untuk menggunakan energi alternatif

    yang bisa berasal dari biofuel, biomassa dan biogas.

    Pemanfaatan biofuel saat ini sudah banyak dikembangkan

    dan sudah berhasil, salah satunya adalah biosolar yang merupakan

    campuran bahan bakar fosil yaitu solar dengan minyak nabati

    yang berasal dari minyak sawit atau crude palm oil (CPO). Selain

    itu penelitian yang terbaru adalah penggunaan minyak jelantah

    (waste cooking oil) murni sebagai alternatif biofuel untuk

    menggantikan biosolar. Penggunaan minyak jelantah sebagai bio

  • 2

    fuel ini sudah dicobakan ke engine dan dinyatakan memiliki hasil

    yang tidak jauh beda dengan biosolar. Dari kedua jenis bahan

    bakar ini pasti memiliki emisi gas buang, tetapi dalam

    penelitiannya belum dilakukan perbandingan data yang

    menggambarkan bahan bakar yang mana yang lebih baik

    digunakan. Untuk itu dalam penggunaannya di masa mendatang,

    uji emisi ini sangat diperlukan untuk mendukung penggunaan

    minyak jelantah sebagai bahan bakar alternatif.

    1.2 Perumusan Masalah Penelitian

    Bagaimana perbedaan performa motor diesel berbahan

    bakar biodiesel dari minyak jelantah (waste cooking oil)

    dengan biosolar?

    Bagaimana perbedaan emisi NOx dari motor diesel

    berbahan bakar biodiesel dari minyak jelantah (waste

    cooking oil) dengan biosolar?

    1.3 Batasan Masalah

    Dari permasalahan yang harus diselesaikan di atas, maka

    perlu adanya pembatasan masalah serta ruang lingkupnya agar

    dalam melakukan eksperimen nantinya tidak melebar dan

    mempermudah dalam melakukannya. Batasan tersebut yaitu :

    1. Motor diesel yang digunakan untuk pengujian ketahanan

    adalah merk Kipor Model KM 178F Engine dengan daya

    maksimum sebesar 3,68 kW dan putaran maksimum sebesar

    3600 rpm

    2. Minyak goreng bekas yang digunakan untuk memproduksi

    biodiesel adalah jenis minyak goreng bermerk Kuncimas

    3. Katalis yang digunakan saat reaksi transesterifikasi adalah

    KOH

  • 3

    4. Campuran biodiesel minyak jelantah dengan solar

    PERTAMINA adalah 7,5% dan 92,5%.

    1.4 Tujuan

    Mengetahui performa mesin diesel jika digunakan dua jenis

    bahan bakar yang berbeda.

    Mengetahui perbandingan kandungan emisi antara biosolar

    dan biodiesel minyak jelantah (waste cooking oil).

    1.5 Manfaat

    Hasil penelitian yang dilakukan nantinya diharapkan dapat

    memberikan informasi dan data mengenai performa dan emisi

    yang terkandung dalam biosolar Pertamina dan biodiesel murni

    dari minyak jelantah (waste cooking oil).

  • 4

    Halaman ini sengaja dikosongkan

  • 5

    BAB II

    TINJAUAN PUSTAKA

    2.1 Biodiesel

    Biodiesel merupakan salah satu jenis biofuel (bahan bakar

    cair dari pengolahan tumbuhan) di samping Bio-etanol. Biodiesel

    adalah senyawa alkil ester yang diproduksi melalui proses

    alkoholisis (transesterifikasi) antara trigliserida dengan metanol

    atau etanol dengan bantuan katalis basa menjadi alkil ester dan

    gliserol; atau esterifikasi asam-asam lemak (bebas) dengan

    metanol atau etanol dengan bantuan katalis basa menjadi senyawa

    alkil ester dan air.

    Salah satu langkah untuk menghasilkan biodiesel adalah

    menggunakan proses transesterifikasi. Proses transesterifikasi dan

    esterifikasi dapat digabungkan untuk mengolah bahan baku

    dengan kandungan asam lemak bebas sedang sampai tinggi

    seperti CPO low grade.

    Biodiesel mempunyai rantai karbon antara 12 sampai 20

    serta mengandung oksigen. Adanya oksigen pada biodiesel

    membedakannya dengan petroleum diesel (solar) yang komponen

    utamanya hanya terdiri dari hidro karbon. Jadi komposisi

    biodiesel dan petroleum diesel sangat berbeda. Biodiesel terdiri

    dari metil ester asam lemak nabati, sedangkan petroleum diesel

    adalah hidrokarbon. Namun, biodiesel mempunyai sifat kimia dan

    fisika yang serupa dengan petroleum diesel (solar) sehingga dapat

    digunakan langsung untuk mesin diesel atau dicampur dengan

    petroleum diesel.

    Energi yang dihasilkan oleh biodiesel relatif tidak berbeda

    dengan petroleum diesel (128.000 BTU vs 130.000 BTU),

    sehingga engine torque dan tenaga kuda yang dihasilkan juga

  • 6

    sama. Walaupun kandungan kalori biodiesel serupa dengan

    petroleum diesel, tetapi karena biodiesel mengandung oksigen,

    maka flash pointnya lebih tinggi sehingga tidak mudah terbakar.

    Biodiesel juga tidak menghasilkan uap yang membahayakan pada

    suhu kamar, maka biodiesel lebih aman daripada petroleum diesel

    dalam penyimpanan dan penggunaannya. Di samping itu,

    biodiesel tidak mengandung sulfur dan senyawa bensen yang

    karsinogenik, sehingga biodiesel merupakan bahan bakar yang

    lebih bersih dan lebih mudah ditangani dibandingkan dengan

    petroleum diesel.

    Penggunaan biodiesel juga dapat mengurangi emisi karbon

    monoksida, hidrokarbon total, partikel, dan sulfur dioksida. Emisi

    nitrous oxide juga dapat dikurangi dengan penambahan konverter

    katalitik. Kelebihan lain dari segi lingkungan adalah tingkat

    toksisitasnya yang 10 kali lebih rendah dibandingkan dengan

    garam dapur dan tingkat biodegradabilitinya sama dengan

    glukosa, sehingga sangat cocok digunakan pada kegiatan di

    perairan untuk bahan bakar kapal/motor. Biodiesel tidak

    menambah efek rumah kaca seperti halnya petroleum diesel

    karena karbon yang dihasilkan masuk dalam siklus karbon. Untuk

    penggunaan biodiesel pada dasarnya tidak perlu modifikasi pada

    mesin diesel, bahkan biodiesel mempunyai efek pembersihan

    terhadap tangki bahan bakar, injektor dan selang. (Musanif 2008).

    Dalam penggunaanya pada diesel engine, emisi gas buang

    yang dihasilkan ternyata juga lebih baik dalam beberapa hal

    dibandingkan dengan penggunaan bahan bakar konvensional.

    Hasil penelitian melaporkan tingkat emisi carbon monoksida,

    emisi partikel, smoke berkurang secara significant. Penurunan

    masing masing unsur bisa dilihat pada National Biodiesel Board.

    Namun diantara berbagai jenis emisi, hanya emisi NOx lah yang

    meningkat. Dilaporkan bahwa penggunaan biodiesel murni dapat

  • 7

    meningkatkan emisi NOx sebesar 13 persen. (National Biodiesel

    Board)

    Dengan melihat perbandingan karakteristik antara biodiesel

    dan solar pada tabel 2.1 dapat dipastikan bahwa biodiesel

    berpotensi sebagai bahan bakar pengganti solar.

    Tabel 2. 1 Perbandingan Karakteristik Biodiesel dan Solar

    (Petrodiesel)

    Fisika Kimia Biodiesel Solar (Petrodiesel)

    Kelembaban (%) 0,1 0,3

    Engine Power Energi yang

    dihasilkan 128.000

    BTU

    Energi yang

    dihasilkan 130.000

    BTU

    Viskositas 4,8 cts 4,6 cts

    Densitas 0,8624 g/mL 0,8750 g/mL

    Bilangan Setana 62,4 53

    Engine Torque Sama Sama

    Modifikasi Engine Tidak Diperlukan -

    Konsumsi Bahan

    Bakar

    Sama Sama

    Lubrikasi Lebih Tinggi Lebih Rendah

    Ermisi CO rendah, total

    hidrokarbon, sulfur

    dioksida, dan

    Nitroksida

    CO tinggi, total

    hidrokarbon, sulfur

    dioksida, dan

    Nitroksida

    Penanganan

    Lingkungan

    Flamable rendah

    Toxisitas rendah

    Flamable lebih

    tinggi

    Toxisitas lebih

    tinggi 10 kali

    Keberadaan Renewable Non-renewable

    Sumber : CRE-JTB 2001

  • 8

    2.2 Minyak Jelantah

    Minyak jelantah adalah minyak yang digunakan untuk

    menggoreng secara berulang-ulang dalam selang waktu yang

    berbeda (minyak goreng disimpan dalam beberapa waktu).

    Penggunaan minyak jelantah hingga tiga kali pemakaian, masih

    bisa dimaklumi/ ditoleransi (dianggap tidak membahayakan

    kesehatan manusia). Tetapi jika penggunaannya hingga lebih dari

    tiga kali, apalagi jika minyak goreng tersebut berubah warnanya

    hingga kehitaman, maka akan menyebabkan kemudharattan bagi

    kesehatan manusia. (Budiatman, 2010)

    Minyak jelantah merupakan limbah dan bila ditinjau dari

    komposisi kimianya, minyak jelantah mengandung senyawa-

    senyawa kimia yang bersifat karsiogenik (berbahaya bagi tubuh

    manusia) yang timbul selama proses penggorengan. Pemakaian

    minyak jelantah yang terus menerus dipastikan akan

    menimbulkan suatu penyakit bagi tubuh manusia seperti jantung

    koroner hingga kanker. (Riswan, 2007)

    Secara kimia, minyak jelantah sangat berbeda dengan

    minyak sawit yang belum digunakan untuk menggoreng. Pada

    minyak sawit terdapat sekitar 45,5% asam lemak jenuh yang

    didominasi oleh asam lemak palmiat dan sekitar 54,1% asam

    lemak tak jenuh yang didominasi oleh asam lemak oleat.

    Sedangkan pada minyak jelantah, angka asam lemak jenuh jauh

    lebih tinggi daripada angka asam lemak tidak jenuhnya. Asam

    lemak jenuh sangat berbahaya bagi tubuh karena dapat memicu

    berbagai penyakit penyebab kematian, seperti penyakit jantung

    dan stroke. (Budiatman, 2010)

  • 9

    2.3 Katalis Dalam Pembuatan Biodiesel

    Reaksi dalam mengubah dari minyak nabati ke biodiesel

    sering disebut transesterifikasi. Minyak nabati terdiri dari

    triglycerides yang terdiri dari kandungan glycerol-ester asam

    lemak (fatty acids). Glycerol dalam biodiesel memiliki sifat yang

    sangat sulit terbakar pada temperatur ruang bakar di mesin,

    sedangkan bagian ester memiliki sifat yang bagus jika digunakan

    sebagai media pembakaran. Tujuan utama dari pembuatan

    biodiesel adalah mengubah triglycerides dari glycerol-ester ke

    methyl ester dari asam lemak dengan proses transesterifikasi.

    Untuk reaksi transesterifikasi bisa dilihat pada gambar 2.1.

    Gambar 2. 1 Reaksi Transesterifikasi

    Katalis yang sering digunakan untuk reaksi

    transesterifikasi yaitu alkali, asam, atau enzim. Alkali yang sering

    digunakan yaitu natrium metoksida (NaOCH3), natrium

    hidroksida (NaOH), kalium hidroksida (KOH), kalium metoksida,

  • 10

    natrium amida, natrium hidrida, kalium amida, dan kalium hidrida

    (Sprules and Price, 1950). Natrium hidroksida dan natrium

    metoksida merupakan katalis yang paling banyak digunakan.

    Natrium metoksida lebih efektif dibandingkan natrium hidroksida

    Untuk perbandingan molar alkohol dan asam lemak 6:1,

    perolehan ester untuk NaOH 1% dan NaOCH3 0,5% hampir sama

    setelah direaksikan selama 60 menit Namun, pada perbandingan

    molar alkohol dan asam lemak 3:1, katalis natrium metoksida

    menunjukkan hasil yang lebih baik (Fredman et. al., 1984).

    Kalium hidroksida (KOH) mempunyai beberapa

    kelebihan dibandingkan dengan katalis lainnya. Pada akhir

    proses, KOH yang tersisa dapat dinetralkan dengan asam fosfat

    menjadi pupuk (K3PO4) sehingga proses produksi biodiesel

    dengan katalis KOH tidak menghasilkan limbah cair yang

    berbahaya bagi lingkungan. Selain itu, KOH dapat dibuat dari abu

    pembakaran limbah padat pembuatan minyak nabati.

    Asam yang dapat digunakan diantaranya asam sulfat

    (H2SO4), asam fosfat, asam klorida, dan asam organik. Katalis

    asam yang paling banyak banyak dipakai adalah asam sulfat.

    Pada kondisi operasi yang sama, katalis alkali jauh lebih

    cepat daripada katalis asam (Fredman et. al., 1984). Alkali dapat

    memberikan perolehan yang tinggi untuk waktu reaksi sekitar 1

    jam sedangkan asam baru memberikan perolehan ester yang

    tinggi setelah bereaksi selama 3-48 jam. Pada alkali perolehan

    ester akan memuaskan untuk perbandingan molar alkohol dan

    asam lemak 6:1 sedangkan pada asam baru memberikan

    perolehan ester yang memuaskan untuk perbandingan molar

    alkohol dan asam lemak 30:1. Tetapi, katalis alkali tidak

    mengizinkan adanya kandungan asam lemak bebas dalam jumlah

    besar pada reaktan karena akan terjadi reaksi penyabunan.

  • 11

    Widyastuti (2007) membuat biodiesel dari minyak jarak

    dengan menggunakan reaksi transesterifikasi, namun sebelumnya

    minyak jarak tersebut diproses melalui reaksi esterifikasi untuk

    menghilangkan kadar asam lemak bebasnya (free fatty acid) yang

    tergolong tinggi (lebih dari 2%). Pada proses esterifikasi

    perbandingan volume minyak jarak pagar dengan methanol

    (sebagai penghilang kadar FFA) adalah 4:1, massa katalis H2SO4

    0,5% dari berat minyak, suhu pada saat reaksi esterifikasi adalah

    60 0C, kecepatan pengadukkan 500 rpm dan waktu yang

    diperlukan untuk proses ini selama 2 jam. Untuk proses

    transestrifikasi, minyak jarak yang kadar FFA-nya telah hilang

    direaksikan dengan methanol menggunakan katalis KOH, zeloit

    alam dan zeloit sintetik 4A (digunakan sebagai perbandingan

    terhadap metil esteryang dihasilkan) yang nantinya akan

    didapatkan larutan metil ester dan gliserol. Proses transesterifikasi

    memerlukan waktu 1 jam dengan perbandingan volume minyak

    dan methanol 4:1, massa katalis 1% dari berat minyak, pada suhu

    75 0C, dan kecepatan pengadukkan 500 rpm. Dari hasil penelitian

    tersebut, didapatkan bahwa penggunaan katalis KOH memberikan

    hasil yang lebih baik pada reaksi transesterifikasi dibandingkan

    dengan penggunaan katalis zeloit alam maupun zeloit sintetik 4A.

    Widyawati (2007) memberikan penjelasan mengenai

    macam-macam katalis yang digunakan dalam proses pembuatan

    biodiesel. Terdapat dua macam jenis katalis, yaitu katalis jenis

    homogen dan katalis heterogen. Katalis homogen berada pada

    fasa yang sama seperti reaktan dan produk. Katalis homogen yang

    banyak digunakan pada reaksi transesterifikasi adalah katalis

    basa/ alkali seperti kalium hidroksida (KOH) dan natrium

    hidroksida (NaOH) (Darmoko. 2000). Kelemahan pada katalis

    ini adalah bersifat asam (korosif), berbahaya jika kontak langsung

    dengan manusia, sulit dipisahkan dari produk sehingga terbuang

  • 12

    saat pencucian, hanya dapat digunakan pada skala laboratorium,

    sulit dilakukan secara komersial, operasi pada fase cair dibatasi

    pada kondisi suhu dan tekanan sehingga peralatan yang

    digunakan lebih kompleks dan diperlukan pemisahan antara

    produk dengan katalis (Widyastuti, 2007). Karenanya katalis

    homogen digunakan terbatas pada idustri bahan kimia tertentu,

    obat-obatan dan makanan. Katalis kedua yaitu katalis heterogen

    dimana katalis ini berbentuk padat dan banyak digunakan pada

    reaktan berwujud cair atau gas contohnya CaO dan MgO.

    Penggunaan katalis ini menguntungkan dengan beberapa alasan,

    yaitu kondisi reaktan yang ringan, masa hidup katalis yang

    panjang, biaya katalis yang rendah, ramah lingkungan, katalis

    heterogen dapat dipisahkan dari produk dengan penyaringan dan

    dapat digunakan kembali, dan konstruksi peralatan yang

    digunakan lebih sederhana (Sembiring, 2008).

    2.4 Emisi

    Gas buang yang dihasilkan oleh kendaraan bermotor

    terutama terdiri dari senyawa yang tidak berbahaya seperti

    nitrogen, karbon dioksida dan uap air, tetapi didalamnya

    terkandung juga senyawa lain dengan jumlah yang cukup besar

    yang dapat membahayakan gas buang membahayakan kesehatan

    maupun lingkungan. Bahan pencemar yangterutama terdapat

    didalam gas buang buang kendaraan bermotor adalah karbon

    monoksida (CO), berbagai senyawa hindrokarbon, berbagai

    oksida nitrogen (NOx) dan sulfur (SOx), dan partikulat debu

    (PM) termasuk timbel (PB). Bahan bakar tertentu seperti

    hidrokarbon dan timbel organik, dilepaskan keudara karena

    adanya penguapan dari sistem bahan bakar. (Tugaswati 2010).

    Semua gas buang tersebut bisa menyebabkan gangguan

    kesehatan dan juga polusi terhadap lingkungan. Pencemaran oleh

  • 13

    sulfur oksida terutama disebabkan oleh dua komponen sulfur

    bentuk gas yang tidak berwarna, yaitu sulfur dioksida (SO2) dan

    Sulfur trioksida (SO3), dan keduanya disebut sulfur oksida (SOx).

    Sulfur dioksida mempunyai karakteristik bau yang tajam dan

    tidak mudah terbakar diudara, sedangkan sulfur trioksida

    merupakan komponen yang tidak reaktif. Di bawah ini akan

    dijelaskan beberapa jenis emisi yang terkandung dalam gas buang

    beserta dampaknya.

    2.4.1 Oksida Nitrogen (NOx)

    Oksida Nitrogen (NOx) adalah kelompok gas nitrogen

    yang terdapat di atmosfir yang terdiri dari nitrogen monoksida

    (NO) dan nitrogen dioksida (NO2). Walaupun ada bentuk

    oksida nitrogen lainnya, tetapi kedua gas tersebut yang paling

    banyak diketahui sebagai bahan pencemar udara. Nitrogen

    monoksida merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak

    berbau sebaliknya nitrogen dioksida berwarna coklat

    kemerahan dan berbau tajam.

    Nitrogen monoksida terdapat diudara dalam jumlah lebih

    besar daripada NO2. Pembentukan NO dan NO2 merupakan

    reaksi antara nitrogen dan oksigen diudara sehingga

    membentuk NO, yang bereaksi lebih lanjut dengan lebih

    banyak oksigen membentuk NO2. (Anonim, 2010, Parameter

    Pencemaran Udara)

    NOx memiliki peran yang sangat besar terhadap

    pencemaran udara yang dapat menimbulkan bahaya pada

    kesehatan manusia dan lingkungan. NOx terbentuk akibat

    proses pembakaran yang ada di ruang bakar dengan

    temperatur yang tinggi dimana hasil pembakaran tersebut

    terdiri dari gas nitrat oksida (NO) dan nitrogen dioksida

    (NO2). Kedua kandungan gas ini jika digabungkan dinamakan

  • 14

    NOx. Presentase gas yang dihasilkan saat proses pembakaran

    ini terdiri dari NO (90-95%) dan jumlah NO2 lebih rendah

    yaitu (5-10%). Selain itu gas nitrous oxide (N2O) juga

    terbentuk dengan presentase yang kecil. Oksida nitrat perlahan

    akan teroksidasi di udara dan menjadi nitrogen oksida. Reaksi

    ini juga akan dipercepat dengan adanya ozon (O3) yang ada di

    atmosfer dan senyawa organik yang reaktif. (Departemen

    Energi Nasional Amerika, 1996)

    Penggunaan bahan bakar biodiesel dapat mengurangi

    kandungan particulate matter (PM), total hydrocarbon (THC)

    dan carbon monoksida (CO). Tetapi sebaliknya, jumlah

    kandungan NOx semakin meningkat. (Fosseen, Goetz,

    Borgelt, Hires (1995).

    2.5 Standar Emisi NOx (IMO; MARPOL Annex VI)

    IMO (international maritime organization) merupakan

    badan internasional dari Persatuan Bangsa Bangsa (PBB) yang

    dibentuk dengan tujuan mempromosikan tentang maritime safety.

    IMO didirikan oleh konferensi internasional di Geneva pada

    tahun 1958. Salah satu peraturan dari IMO yang mengatur tentang

    polusi yang diakibatkan oleh kapal adalah MARPOL. Pada bulan

    september 1997 MARPOL telah mengalami amandemen dan

    penambahan isi yaitu Annex VI mengenai peraturan untuk

    pencegahan polusi udara dari kapal. MARPOL Annex VI ini

    membatasi kandungan NOx dan SOx yang diakibatkan oleh gas

    buang pada mesin kapal dan melarang semua emisi yang bisa

    menyebabkan kerusakan lapisan ozone.

  • 15

    Tabel 2. 2 Batasan emisi NOx pada MARPOL Annex VI

    Sumber : IMO, 2008

    Tabel dan grafik mengenai standar emisi NOx yang ditunjukkan

    dengan batasan-batasan Tier I sampai Tier III bisa dilihat pada

    tabel 2.2. dan gambar 2.2.

    Gambar 2. 2 Grafik standar batasan emisi NOx MARPOL

    Annex VI

  • 16

    Standar emisi IMO secara umum mengacu pada standar

    dari Tier I sampai Tier III. Amandemen pada MARPOL Annex

    VI pada bulan Oktober 2008 menyebutkan bahwa :

    1 Ketentuan kualitas bahan bakar baru dimulai pada

    bulan Juli 2010.

    2 Standar emisi NOx pada Tier II dan Tier III

    diberlakukan untuk mesin-mesin terbaru.

    3 Ketentuan NOx untuk Tier I diberlakukan untuk

    mesin yang sudah ada sebelum tahun 2000.

  • 17

    BAB III

    METODOLOGI PENELITIAN

    Metode yang digunakan untuk menyelesaikan

    permasalahan pada penelitian ini adalah dengan menggunakan

    pengujian/ eksperimen dan juga uji sample di laboratorium.

    Eksperimen dilakukan dengan mengoperasikan motor diesel

    untuk mengetahui performa motor diesel dengan menggunakan

    dua perbandingan antara bahan bakar yang berbeda yaitu biosolar

    dengan biodiesel minyak jelantah. Sedangkan untuk pengujian

    sample di laboratorium, sample yang diuji adalah karakteristik

    dari biodiesel minyak jelantah untuk dibandingkan dengan

    karakteristik dari biosolar Pertamina. Detail pengerjaan adalah

    sebagai berikut :

    1. Persiapan

    2. Pembuatan biodiesel dalam skala kecil (sample)

    3. Pengujian karakteristik biodiesel

    4. Pembuatan biodiesel berskala besar

    5. Pra eksperimen

    6. Pengambilan data

    Uji performa pada motor diesel

    Uji emisi NOx

    7. Analisa data

    8. Kesimpulan, saran dan rekomendasi

    Detail langkah pengerjaan bisa dilihat di gambar 3.1 tentang

    flowchart pengerjaan skripsi.

  • 18

    Gambar 3. 1 Flowchart pengerjaan skripsi

  • 19

    3.1 Persiapan

    Pada tahap ini dilakukan pengumpulan bahan dan data

    untuk menunjang jalannya penelitian.

    3.2 Pembuatan Biodiesel Skala Kecil (sample)

    Pada tahap ini dilakukan pembuatan biodiesel dalam skala

    kecil dengan tujuan untuk pengujian karakteristik biodiesel

    sebagai sample untuk membandingkannya dengan karakteristik

    biosolar PERTAMINA dan meminimalisir kesalahan yang terjadi

    dalam proses pembuatan biodiesel dalam skala besar nantinya.

    Jika dalam pengujian karakteristik telah memenuhi, maka akan

    dilakukan pembuatan biodiesel dalam skala besar.

    3.3 Pengujian Karakteristik Biodiesel

    Pengujian karakteristik biodiesel dilakukan di laboratorium

    Energi dan Teknik Kimia ITS Surabaya. Pengujian ini hanya

    untuk memastikan apakah biodiesel yang dibuat telah sesuai

    komposisinya dengan standard yang diterapkan oleh ASTM.

    3.4 Pembuatan Biodiesel Skala Besar

    Pada tahap ini dibuat biodiesel dalam skala besar sebagai

    feedstock biodiesel yang akan digunakan dalam proses uji

    performa dan uji emisi NOx pada tahapan selanjutnya. Pembuatan

    biodiesel dalam skala besar ini prosesnya mengacu pada tahap

    sebelumnya yaitu tahapan pembuatan biodiesel skala kecil

    (sample) dengan maksud agar karakteristik yang telah diuji

    dengan biodiesel sample memiliki kesamaan dengan biodiesel

    yang telah dibuat dalam skala besar.

  • 20

    3.5 Pra Eksperimen

    Pada tahap ini dilakukan pengecekan awal mesin terlebih

    dahulu mengenai kondisi mesin, basic performa mesin, full load

    dari mesin untuk mengetahui kondisi awal mesin sebelum

    dilakukan uji performa. Data mesin yang digunakan dalam

    pengambilan data adalah sebagai berikut.

    Merk : Kipor Diesel Engine

    Model : KM 178 F

    Type : In line, single cylinder, 4

    stroke, air cooled, direct

    injection

    Bore x Stroke (mm) : 78 x 64

    Piston Displacement (L) : 0,305

    Rated Power/Rated Speed

    (kW/r/min)

    : 3,68/3000

    4/3600

    3.6 Pengambilan Data

    Pada tahap ini dilakukan pengambilan data berupa

    perbandingan performa dan kandungan emisi dari dua bahan

    bakar yang berbeda yaitu biodiesel dari minyak jelantah dengan

    biosolar Pertamina. Bahan bakar biodiesel minyak jelantah akan

    dicampur dengan solar PERTAMINA untuk mendapatkan biofuel

    dengan komposisi campuran 7,5% biodiesel minyak jelantah dan

    92,5% Solar PERTAMINA. Campuran ini bisa disebut juga

    dengan B7,5. Data yang didapatkan berupa perbandingan dengan

    menggunakan variasi pembebanan yang berbeda pada motor

    diesel. Data yang dihasilkan akan disampaikan dalam bentuk

    grafik dan tabel.

  • 21

    Uji Performa Motor Diesel

    Pelaksanaan percobaan pada tahap ini dengan memakai

    biosolar pertamina dan biodiesel minyak jelantah

    kemudian membandingkan hasilnya. Biodiesel yang

    dipakai adalah dengan asumsi bahwa biodiesel yang

    dihasilkan dari beberapa tahap produksi adalah homogen.

    Pada pengambilan data akan diambil pengaruh pemakaian

    kedua bahan bakar diatas terhadap daya yang dihasilkan

    engine, SFOC (specific fuel oil consumption) untuk

    percobaan dengan variable speed dan constant speed.

    Uji Emisi NOx

    Pelaksanaan percobaan pada tahap ini dengan memakai

    biosolar pertamina dan biodiesel minyak jelantah

    kemudian membandingkan hasilnya. Pengambilan data

    dilakukan dengan variable speed dan constant speed,

    akan tetapi pada beban tertentu dan putaran mesin

    tertentu.

    3.7 Analisa Data

    Pada bagian ini dilakukan analisa dengan berbekal data-

    data yang telah diperoleh dari hasil uji emisi dan performa untuk

    menjawab pertanyaan yang mendasari penelitian ini, yaitu

    Bagaimana perbedaan emisi antara biosolar dengan biodiesel

    yang berasal dari minyak jelantah dan pengaruhnya terhadap

    ruang bakar mesin?

    3.8 Kesimpulan & Saran

    Di tahap ini telah dapat dilakukan penarikkan kesimpulan

    dan jawaban dari permasalahan yang mendasari penelitian ini.

  • 22

    Halaman ini sengaja dikosongkan

  • 23

    BAB IV

    HASIL DAN PEMBAHASAN

    Pada bab ini dilakukan analisa dan pembahasan pada

    pengujian karakteristik dari biodiesel minyak jelantah, hasil

    pengujian performa motor diesel dan hasil pengujian emisi NOx.

    Hasil analisa ditampilkan dalam bentuk grafik dan tabel.

    4.1 Pengujian Karakteristik Biodiesel Minyak Jelantah

    Hasil pengujian laboratorium ditampilkan dalam tabel 4.1

    dengan beberapa parameter yang telah diujikan. Beberapa

    parameter pengujian tersebut tidak mencangkup semua parameter

    pengujian yang telah ditetapkan oleh SNI (standar nasional

    indonesia) seperti pada tabel I.2 lampiran I, dikarenakan hanya

    parameter tertentu yang berpengaruh terhadap uji performa dan

    uji emisi NOx pada motor diesel. Sehingga perlu

    mempertimbangkan parameter yang tepat. Berikut tabel hasil

    pengujian karakteristik biodiesel.

    Tabel 4. 1 Karakteristik Biodiesel Hasil Uji Laboratorium

    Parameter Satuan Hasil Analisa Metode Analisa

    Viscositas cPs 12.50 ASTM D-445

    Calorific

    Value kcal/kg 9172,55 ASTM D-240

    Flash Point 0C 198 ASTM D-93

    Cetane

    Number

    51,6 Octane Analyzer

    ASTM D-13

    Pada tabel 4.1 terdapat empat parameter yang telah

    diujikan. Parameter pertama yaitu nilai viskositas kinematis dari

    biodiesel. Pada tabel disebutkan nilai viskositas hasil pengujian

  • 24

    biodiesel minyak jelantah sebesar 12,5 cPs. Hasil viskositas disini

    menunjukkan nilai viskositas dinamis yang nilainya tidak

    dicantumkan di standar SNI. Parameter kedua yaitu nilai kalori

    (calorific value) dari biodiesel. Nilai ini menunjukkan berapa

    nilai kalori bakar dari biodiesel yang telah dibuat dan dalam

    standar tabel karakteristik menurut SNI tidak dicantumkan dan

    tidak ada batasan minimal berapa nilai kalori dari biodiesel.

    Pengambilan pengujian pada parameter kedua ini didasarkan pada

    kebutuhan pengujian performa dan emisi NOx, dikarenakan nilai

    kalori suatu bahan bakar sangat berpengaruh terhadap dua

    pengujian tersebut. Parameter ketiga yaitu nilai flash point yang

    merupakan titik nyala dari bahan bakar. Dari hasil pengujian

    laboratorium nilai flash point biodiesel minyak jelantah sebesar

    198oC. Nilai ini sudah memenuhi standar flash point dari

    karakteristik biodiesel menurut SNI pada tabel I.2 lampiran I

    yaitu sebesar minimal 100oC, sehingga flash point biodiesel

    minyak jelantah memenuhi syarat sesuai dengan SNI . Parameter

    terakhir dari hasil pengujian laboratorium yaitu angka setana

    (cetane number). Dari hasil pengujian laboratorium angka setana

    biodiesel minyak jelantah sebesar 51,6. Nilai tersebut sudah

    masuk dalam kategori cetane number yang disyaratkan SNI

    seperti pada tabel I.2 lampiran I yaitu sebesar minimal 51.

    Sehingga dari semua parameter pengujian laboratorium nilainya

    sesuai dengan karakteristik biodiesel yang disyaratkan oleh SNI.

    Hasil perbandingan antara biodiesel hasil uji laboratorium

    dengan karakteristik biodiesel yang disyaratkan SNI, sample

    biodiesel minyak jelantah ini bisa diproduksi lebih banyak lagi

    untuk keperluan pengujian performa dan pengujian emisi NOx

    motor diesel.

  • 25

    4.2 Hasil Uji Performa Motor Diesel

    Dalam pengujian performa atau unjuk kerja motor diesel

    harus dilakukan engine setup terlebih dahulu untuk mengetahui

    letak beban penuh pada setiap putaran yang divariasikan. Dalam

    pengujian engine setup ini digunakan bahan bakar biosolar

    PERTAMINA. Pada pengujian engine setup ini digunakan

    variasi putaran dari 2900, 3000, 3100, 3200, dan 3300 rpm. Hal

    ini bertujuan untuk mengetahui estimasi daya maksimum dan

    torsi maksimum pada putaran tertentu.

    Gambar 4. 1 Grafik perbandingan putaran (rpm) dengan

    torsi bahan bakar biosolar

    Setelah divariasikan dengan beberapa putaran seperti

    pada gambar 4.1 bisa dilihat bahwa putaran pada torsi maksimum

    terjadi pada putaran 3200 rpm dengan torsi sebesar 6,32 kN.m,

    sedangkan putaran pada daya maksimum terjadi pada putaran

  • 26

    3300 rpm dengan daya sebesar 2,12 kW yang ditampilkan pada

    gambar 4.2.

    Dari hasil uji engine setup motor diesel diatas kemudian

    bisa digunakan sebagai acuan dalam pengujian performa dan

    pengujian emisi NOx. Berikut ini grafik yang menjelaskan

    tentang hasil percobaan pra eksperimen untuk mendapatkan acuan

    putaran pada torsi maksimum dan putaran pada daya maksimum.

    Gambar 4. 2 Grafik perbandingan putaran (rpm) dengan daya

    bahan bakar biosolar

    Pengujian performa pada motor diesel ini bertujuan untuk

    mengetahui kinerja dari motor diesel dengan melihat daya, SFOC

    (specific fuel oil consumption), dan torsi yang dihasilkan saat

    penelitian. Dalam pengujian performa ini digunakan

    perbandingan dua bahan bakar yang berbeda yaitu dengan

    menggunakan biosolar PERTAMINA dibandingkan dengan

    biodiesel minyak jelantah. Bahan bakar biodiesel minyak jelantah

    ini juga dicampur dengan solar dari PERTAMINA dengan

    komposisi sebesar 7,5% biodiesel minyak jelantah dan 92,5%

  • 27

    solar murni PERTAMINA. Penetapan komposisi ini didasarkan

    pada komposisi campuran pada biosolar PERTAMINA yang

    digunakan sebagai pembanding yaitu 7,5% FAME (fatty acid

    methyl ester) dan 92,5% solar murni.

    Dasar yang digunakan dari pengujian performa motor

    diesel ini berdasarkan hasil pengujian engine setup dengan acuan

    pada putaran yang menghasilkan daya maksimum yaitu putaran

    3300 rpm dan putaran yang menghasilkan torsi maksimum yaitu

    putaran 3200 rpm.

    4.2.1 SFOC (Specific Fuel Oil Consumption)

    Pada grafik perbandingan daya dengan SFOC

    seperti pada gambar 4.3 menunjukkan performa motor

    diesel ketika dijalankan dengan dua bahan bahan bakar

    yang berbeda yaitu biosolar PERTAMINA dan

    biodiesel minyak jelantah. Pada kondisi tersebut motor

    diesel diputar pada putaran 3300 rpm. Daya yang

    dihasilkan oleh bahan bakar biosolar PERTAMINA saat

    beban penuh (full load) yaitu sebesar 1,74 kW dengan

    SFOC sebesar 525,2 gr/kWh. Sedangkan daya yang

    dihasilkan dengan menggunakan bahan bakar biodiesel

    minyak jelantah sebesar 1,97 kW dengan SFOC sebesar

    521,8 gr/kWh.

    Hasil uji performa dengan perbandingan kedua

    bahan bakar seperti pada gambar 4.3 yang ditunjukkan

    dengan perbandingan daya dengan SFOC bisa

    disimpulkan bahwa bahan bakar biodiesel minyak

    jelantah memiliki performa lebih bagus jika digunakan

    pada putaran 3300 rpm.

  • 28

    Gambar 4. 3 Grafik perbandingan daya dengan SFOC pada

    putaran 3300 rpm

    Hal ini bisa dilihat dari daya yang dihasilkan

    bahan bakar biodiesel minyak jelantah memiliki nilai

    lebih besar dengan SFOC yang lebih rendah yaitu

    dengan daya sebesar 1,97 kW dan SFOC sebesar 521,8

    gr/kWh. Bahan bakar biodiesel minyak jelantah ini

    mengalami peningkatan daya sebesar 13,21% dan

    penurunan SFOC sebesar 0,65% dibandingkan dengan

    menggunakan bahan bakar biosolar PERTAMINA.

    SFOC yang dihasilkan oleh bahan bakar biodiesel

    miyak jelantah pada daya 1,3 kW dan 1,6 kW seperti

    pada gambar 4.3, menghasilkan SFOC yang lebih tinggi

    dibandingkan dengan biosolar PERTAMINA pada daya

    yang sama. Hal tersebut bisa diakibatkan karena

    pengaruh viskositas biodiesel minyak jelantah lebih

    tinggi dibandingkan standar biodiesel pada umumnya

    seperti pada tabel 4.2. Viskositas ini berpengaruh

  • 29

    terhadap atomisasi bahan bakar dan proses

    penginjeksian bahan bakar. Hasil yang sama juga

    diperoleh pada penelitian Zuhdi (2002) dengan bahan

    bakar CME (Castor Methyl Ester) B100. Proses

    atomisasi yang kurang bagus ini akan menyebabkan

    unburn bahan bakar sehingga konsumsi bahan bakar

    naik (Zuhdi dkk, 1996). Yakup (2003) dalam

    penelitiannya juga menyebutkan bahwa viskositas

    bahan bakar berpengaruh terhadap atomisasi dan

    penguapan bahan bakar.

    Pengujian performa dengan perbandingan daya

    dengan SFOC seperti gambar 4.3 tidak hanya dilakukan

    pada putaran 3300 rpm, tetapi divariasikan juga dari

    3300 sampai 2900. Hasil pengujian yang lain bisa

    dilihat di lampiran 2 pada grafik perbandingan daya

    dengan SFOC. Pada pembahasan selanjutnya akan

    dijelaskan beberapa grafik hasil pembebanan pada

    motor diesel yang paling ekonomis dalam artian pada

    setiap variasi rpm tertentu akan menghasilkan daya

    maksimum dengan konsumsi bahan bakar yang paling

    minimum, salah satu contohnya seperti pada penjelasan

    gambar 4.3 dengan variasi putaran 3300 rpm.

    Penjelasan mengenai hasil pembebanan penuh (full

    load) pada setiap variasi putaran bisa dilihat pada

    gambar 4.4 sampai 4.5 dibawah ini.

    4.2.2 Daya Motor Diesel pada Beban Penuh

    Pengujian untuk mengetahui daya yang

    dihasilkan dengan perbandingan dua bahan bakar yang

    berbeda ini sebenarnya tidak hanya pada beban 3000

    watt. Untuk variasi beban yang lain mulai dari 1000

  • 30

    watt sampai 2500 watt bisa dilihat di lampiran 2 pada

    grafik perbandingan putaran dengan daya. Pada grafik

    tersebut kecenderungan bahan bakar biodiesel minyak

    jelantah menghasilkan daya yang lebih kecil

    dibandingkan dengan biosolar PERTAMINA pada

    setiap penurunan beban dengan variasi putaran.

    Gambar 4. 4 Grafik perbandingan putaran (rpm) dengan daya

    pada beban penuh

    Perbandingan penggunaan dua bahan bakar yang

    berbeda pada motor diesel dengan pengujian performa

    pada beban penuh disampaikan dalam bentuk grafik

    perbandingan putaran (rpm) dengan daya seperti pada

    gambar 4.4, didapatkan hasil pada pengoperasian motor

    diesel yang menghasilkan daya maksimum terjadi pada

    putaran 3300 rpm dengan beban 3000 watt dengan

    menggunakan bahan bakar biodiesel minyak jelantah

    dengan daya yang dihasilkan sebesar 2,241 kW.

    Sedangkan daya yang dihasilkan oleh motor diesel pada

  • 31

    pengoperasian putaran sebesar 3300 rpm jika

    menggunakan bahan bakar biosolar PERTAMINA

    menghasilkan daya sebesar 2,12 kW.

    Pada putaran maksimum pengoperasian motor

    diesel ini terjadi kenaikan daya sebesar 5,70%

    dibandingkan dengan menggunakan biosolar

    PERTAMINA yang merupakan bahan bakar

    konvensional.

    Pembacaan pada gambar 4.4 didapatkan hasil

    bahwa dengan penggunaan bahan bakar biosolar

    PERTAMINA, motor diesel mengalami kenaikan daya

    dari putaran mesin 2900 rpm sampai 3200 rpm.

    Sedangkan penggunaan bahan bakar biodiesel minyak

    jelantah, motor diesel mengalami kenaikan daya dari

    putaran 2900 rpm sampai 3300 rpm. Jika dibandingkan

    secara keseluruhan, penggunaan pada kedua bahan

    bakar, semuanya mengalami peningkatan daya setiap

    kenaikan putaran motor diesel. Tetapi bahan bakar

    biodiesel minyak jelantah memiliki performa yang lebih

    baik dibandingkan dengan biosolar PERTAMINA

    dikarenakan menghasilkan daya yang lebih besar pada

    setiap kenaikan putaran motor diesel.

    Perbedaan daya-daya ini cukup dimaklumi,

    karena bergesernya prestasi engine sangat dipengaruhi

    oleh banyak faktor yaitu karakteristik bahan bakar,

    disain sitem bahan bakar dan bentuk ruang bakar. Beban

    engine juga turut mempengaruhi prestasi engine

    (Zuhdi,2002). Perbedaan daya pada gambar 4.4, salah

    satunya bisa disebabkan karena pengaruh cetane

    number pada biodiesel minyak jelantah dari hasil uji

    laboratorium seperti pada tabel 4.1, bahwa cetane

  • 32

    number biodiesel minyak jelantah lebih besar yaitu

    dengan nilai 51,6 dibandingkan dengan SNI Biodiesel

    seperti pada tabel 4.2. Taylor (1989) menyatakan bahwa

    semakin besar nilai cetane number maka penundaan

    penyalaan bahan bakar juga semakin kecil. Sehingga

    mesin akan berjalan lebih stabil dan menghasilkan

    performa yang baik. Banyak faktor lain yang

    mempengaruhi daya yang dihasilkan dalam percobaan,

    seperti viskositas dan flash point. Viskositas

    berpengaruh terhadap atomisasi bahan bakar dan

    flashpoint berpengaruh terhadap penyalaan bahan bakar

    (Yakup, 2003)

    4.2.3 Torsi Motor Diesel pada Beban Penuh

    Pengujian untuk mengetahui torsi yang

    dihasilkan dengan perbandingan dua bahan bakar yang

    berbeda ini sebenarnya tidak hanya pada beban 3000

    watt. Untuk variasi beban yang lain mulai dari 1000

    watt sampai 2500 watt bisa dilihat di lampiran 2 pada

    grafik perbandingan putaran dengan torsi. Pada grafik

    tersebut kecenderungan bahan bakar biodiesel minyak

    jelantah menghasilkan torsi yang lebih kecil

    dibandingkan dengan biosolar PERTAMINA pada

    setiap penurunan beban dengan variasi putaran.

    Torsi maksimum pada motor diesel yang

    ditampilkan pada gambar 4.5 dengan pengoperasian

    menggunakan bahan bakar biosolar PERTAMINA

    dicapai pada putaran 3200 rpm dengan torsi sebesar

    6,32 N.m, sedangkan menggunakan bahan bakar

    biodiesel minyak jelantah dicapai pada putaran 3300

    rpm dengan torsi sebesar 6,48 N.m.

  • 33

    Gambar 4. 5 Grafik perbandingan putaran (rpm) dengan

    torsi pada beban penuh

    Perbandingan pemakaian kedua bahan bakar

    yang berbeda tersebut pada grafik perbandingan putaran

    dengan torsi seperti pada gambar 4.5 jika dibandingkan

    secara keseluruhan, bahan bakar biodiesel minyak

    jelantah memiliki nilai torsi yang lebih besar pada putaran

    maksimum dengan kenaikan torsi sebesar 5,53%

    dibandingkan dengan biosolar PERTAMINA.

    Pembacaan pada gambar 4.5 didapatkan hasil

    bahwa dengan penggunaan bahan bakar biosolar

    PERTAMINA, motor diesel mengalami kenaikan torsi

    hanya sampai putaran 3200 rpm dan mengalami

    penurunan torsi pada putaran 3300 rpm. Sedangkan

    dengan menggunakan biodiesel minyak jelantah, motor

    diesel mengalami kenaikan torsi seiring dengan

    meningkatnya putaran mesin walaupun torsinya sempat

    turun pada putaran 3100 rpm. Sehingga penggunaan

    biodiesel minyak jelantah ini memiliki performa yang

  • 34

    lebih baik dibandingkan dengan biosolar PERTAMINA

    dikarenakan menghasilkan torsi yang lebih besar pada

    setiap kenaikan putaran motor diesel.

    4.3 Pengujian Emisi NOx Motor Diesel

    Emisi NOx pada pengujian di motor diesel ini dilakukan

    dengan dua variasi pengujian dan menggunakan perbandingan

    dua bahan bakar yang berbeda. Bahan bakar yang digunakan yaitu

    bahan bakar biosolar PERTAMINA dan bahan bakar biodiesel

    minyak jelantah. Hasil pengujian ini nantinya akan dibandingkan

    dengan standar IMO MARPOL Annex VI mengenai peraturan

    pencegahan polusi udara dari kapal.

    4.3.1 Pengujian pada Variasi Pembebanan

    Pengujian pertama yaitu pada putaran tetap

    dengan variasi pembebanan dengan membandingkan

    hasil emisi NOx pada kedua bahan bakar. Penetapan

    putaran motor diesel pada pengujian ini didasarkan dari

    hasil pra-eksperimen dimana putaran maksimum berada

    pada putaran 3300 rpm. Emisi yang diujikan di

    laboratorium ini menghasikan satuan mg/m3, sedangkan

    untuk membandingkannya dengan standar IMO

    diperlukan konversi satuan dari mg/m3 ke gr/kWh. Pada

    tabel 4.3 dan tabel 4.4 akan ditampilkan hasil konversi

    satuan tersebut. Contoh perhitungan konversinya bisa

    dilihat di lampiran VII pada perhitungan analisa

    konversi NOx. Hasil dari pengujian pertama ini

    ditampilkan pada suatu grafik beban vs NOx seperti

    pada gambar 4.6. Pada grafik tersebut kecenderungan

    kadar emisi NOx dengan menggunakan bahan bakar

    biosolar PERTAMINA mengalami penurunan seiring

    naiknya pembebanan.

  • 35

    Tabel 4. 2 Tabel Hasil Uji NOx Biosolar pada Variasi

    Pembebanan

    Rpm

    Tegangan

    Beban

    (V)

    Arus

    Beban

    (I)

    Daya

    (kW)

    Kadar

    NOx

    (mg/Nm3)

    Kadar

    NOx

    (gr/kWh)

    3300 233,3 3,9 0,90987 269 7,52

    3300 215,8 8,1 1,74798 220 3,15

    3300 186,2 11,4 2,12268 81,8 0,96

    Tabel 4. 3 Tabel Hasil Uji NOx Biodiesel Minyak Jelantah pada

    Variasi Pembebanan

    Rpm Tegangan

    Beban (V)

    Arus

    Beban

    (I)

    Daya

    (kW)

    Kadar

    NOx

    (mg/Nm3)

    Kadar

    NOx

    (gr/kWh)

    3300 233,2 3,9 0,90948 173 4,82

    3300 212,5 7,9 1,67875 273 4,034

    3300 191,5 11,7 2,24055 316 3,47

    Kadar emisi NOx paling tinggi terjadi pada daya

    0,9 kW dengan NOx sebesar 7,52 gr/kWh, sedangkan

    kadar NOx paling rendah terjadi pada daya 2,12 kW

    dengan NOx sebesar 0,96 gr/kWh. Jika dirata-rata pada

    setiap kenaikan beban, NOx mengalami penurunan

    lebih dari 100%.

    Penggunaan bahan bakar biodiesel minyak

    jelantah terhadap hasil kadar NOx memiliki trendline

    yang sama dengan biosolar PERTAMINA yaitu

    mengalami penurunan seiring dengan naiknya

    pembebanan. Kadar NOx paling tinggi terjadi pada daya

    0,9 kW dengan NOx sebesar 4,82 gr/kWh, sedangkan

    kadar NOx paling rendah terjadi pada daya 2,24 kW

  • 36

    dengan NOx sebesar 3,47 gr/kWh. Jika dirata-rata pada

    setiap kenaikan beban, NOx mengalami penurunan

    sebesar 17,87 %.

    Gambar 4. 6 Grafik perbandingan daya dengan NOx pada

    putaran 3300 rpm

    Menurut hasil analisa yang telah dilakukan, jika

    secara keseluruhan dibandingkan antara kedua bahan

    bakar yang telah digunakan, biosolar PERTAMINA

    memiliki hasil yang lebih baik daripada biodiesel

    minyak jelantah. Dari gambar 4.6 kecenderungan kedua

    bahan bakar menghasilkan emisi NOx yang lebih tinggi

    pada beban yang rendah dan semakin menurun seiring

    dengan naiknya pembebanan.

    4.3.2 Pengujian pada Variasi Putaran (rpm)

    Pengujian kedua pada kadar NOx ini dilakukan

    dengan membandingkan pemakaian bahan bakar

    biosolar PERTAMINA dengan bahan bakar biodiesel

  • 37

    minyak jelantah pada variasi putaran dengan

    pembebanan tetap. Beban yang digunakan merupakan

    beban penuh motor diesel.

    Penetapan variasi putaran dan beban yang

    digunakan pada pengujian kedua ini didasarkan dari

    pengujian pra-eksperimen dimana variasi putaran yang

    digunakan adalah 2900,3100 dan 3300 rpm pada beban

    penuh motor diesel. Emisi yang diujikan di laboratorium

    ini menghasikan satuan mg/m3, sedangkan untuk

    membandingkannya dengan standar IMO diperlukan

    konversi satuan dari mg/m3 ke gr/kWh. Pada tabel 4.5

    dan tabel 4.6 akan ditampilkan hasil konversi satuan

    tersebut. Contoh perhitungan konversinya bisa dilihat di

    lampiran VII pada perhitungan analisa konversi NOx.

    Tabel 4. 4 Tabel Hasil Uji NOx Biosolar pada Variasi Putaran

    Rpm

    Tegangan

    Beban

    (V)

    Arus

    Beban

    (I)

    Daya

    (kW)

    Kadar

    NOx

    (mg/Nm3)

    Kadar

    NOx

    (gr/kWh)

    2900 160,1 10,4 1,66504 328 4,46

    3100 180,7 10,9 1,96963 332 4

    3300 186,2 11,4 2,12268 81,8 0,96

    Tabel 4. 5 Tabel Hasil Uji NOx Biodiesel Minyak Jelantah pada

    Variasi Putaran

    Rpm

    Tegangan

    Beban

    (V)

    Arus

    Beban

    (I)

    Daya

    (kW)

    Kadar

    NOx

    (mg/Nm3)

    Kadar

    NOx

    (gr/kWh)

    2900 162,6 10,4 1,69104 339 4,46

    3100 175,1 10,9 1,90859 313 3,83

    3300 191,5 11,7 2,24055 316 3,47

  • 38

    Hasil dari pengujian kedua ini ditampilkan pada

    grafik perbandingan rpm vs NOx seperti pada gambar

    4.7. Pada grafik tersebut kecenderungan kadar emisi

    NOx pada motor diesel mengalami penurunan dengan

    menggunakan bahan bakar biosolar PERTAMINA

    seiring dengan naiknya variasi putaran. Kadar emisi

    NOx yang paling tinggi sebesar 4,46 gr/kWh terjadi

    pada putaran 2900 rpm, sedangkan kadar emisi NOx

    paling rendah sebesar 0,96 gr/kWh terjadi pada putaran

    3300 rpm.

    Gambar 4. 7 Grafik perbandingan putaran (rpm) dengan NOx

    pada beban penuh

    Penggunaan bahan bakar biodiesel minyak

    jelantah terhadap hasil kadar NOx cenderung

    mengalami penurunan seiring dengan naiknya putaran

    motor diesel. Jika dirata-rata pada setiap peningkatan

    putaran, kadar NOx turun sebesar 13,4%. Kadar NOx

    paling tinggi terjadi pada putaran 2900 rpm dengan

  • 39

    beban penuh dengan nilai kadar emisi NOx sebesar

    4,46 gr/kWh, sedangkan kadar NOx paling rendah

    terjadi pada putaran 3300 rpm dengan beban penuh

    dengan nilai kadar NOx sebesar 3,47 gr/kWh.

    Dari hasil analisa secara keseluruhan, jika

    dibandingkan antara penggunaan kedua bahan bakar,

    biosolar PERTAMINA memiliki penurunan NOx yang

    lebih baik daripada biodiesel minyak jelantah pada

    setiap peningkatan putaran motor diesel.

    4.3.3 Perbandingan Emisi NOx dengan Standar IMO

    Sesuai dengan standar IMO pada tabel 2.2,

    mengacu pada Tier II yang merupakan standar emisi

    yang diberlakukan untuk global dengan pengoperasian

    mesin diatas tahun 2011, nilai maksimum NOx untuk

    mesin dengan putaran diatas 2000 rpm adalah 7,7

    gr/kWh. Pada tabel 4.7 sampai tabel 4.10 akan

    ditampilkan hasil uji emisi laboratorium dan

    membandingkannya dengan standar yang telah

    ditetapkan IMO.

    Tabel 4. 6 Tabel Perbandingan Hasil Uji Emisi Biosolar pada

    Variasi pembebanan dengan Standar IMO

    Rpm

    Kadar

    NOx

    (gr/kWh)

    Standar limit NOx

    (gr/kWh) IMO (Tier II)

    n>2000 rpm Memenuhi/

    Tidak

    3300 7,52 7,7 Memenuhi

    3300 3,15 7,7 Memenuhi

    3300 0,96 7,7 Memenuhi

  • 40

    Tabel 4. 7 Tabel Perbandingan Hasil Uji Emisi Biosolar pada

    Variasi putaran dengan Standar IMO

    Rpm

    Kadar

    NOx

    (gr/kWh)

    Standar limit NOx

    (gr/kWh) IMO (Tier II)

    n>2000 rpm Memenuhi/

    Tidak

    2900 4,46 7,7 Memenuhi

    3100 4 7,7 Memenuhi

    3300 0,96 7,7 Memenuhi

    Tabel 4. 8 Tabel Perbandingan Hasil Uji Emisi Biodiesel Minyak

    Jelantah pada Variasi Pembebanan dengan Standar IMO

    Rpm

    Kadar

    NOx

    (gr/kWh)

    Standar limit NOx

    (gr/kWh) IMO (Tier II)

    n>2000 rpm Memenuhi/

    Tidak

    3300 4,82 7,7 Memenuhi

    3300 4,034 7,7 Memenuhi

    3300 3,47 7,7 Memenuhi

    Tabel 4. 9 Tabel Perbandingan Hasil Uji Emisi Biodiesel Minyak

    Jelantah pada Variasi Putaran dengan Standar IMO

    Rpm

    Kadar

    NOx

    (gr/kWh)

    Standar limit NOx

    (gr/kWh) IMO (Tier II)

    n>2000 rpm Memenuhi/

    Tidak

    2900 4,46 7,7 Memenuhi

    3100 3,83 7,7 Memenuhi

    3300 3,47 7,7 Memenuhi

    Pada tabel perbandingan hasil uji emisi NOx

    laboratorium dengan standar emisi NOx dari IMO,

    secara keseluruhan dari kedua bahan bakar dengan

  • 41

    beberapa variasi pengujian dapat disimpulkan bahwa

    semua hasil uji emisi dari laboratorium telah memenuhi

    persyaratan dari standar IMO dan nilainya berada di

    bawah standar maksimal yang telah ditetapkan IMO.

  • 42

    Halaman ini sengaja dikosongkan

  • 43

    BAB V

    KESIMPULAN DAN SARAN

    Setelah dilakukan pengujian performa dan pengujian

    emisi NOx pada motor diesel dengan menggunakan bahan bakar

    biodiesel minyak jelantah (waste cooking oil) dibandingkan

    dengan biosolar PERTAMINA, didapatkan kesimpulan sebagai

    berikut.

    5.1 Kesimpulan

    1. - Bahan bakar biodiesel minyak jelantah menghasilkan

    SFOC (specific fuel oil consumption) yang lebih rendah

    dibandingkan biosolar PERTAMINA dengan penurunan

    SFOC sebesar 0,65% dan peningkatan daya sebesar

    13,21%.

    - Biodiesel minyak jelantah menghasilkan daya yang

    lebih besar dibandingkan dengan biosolar PERTAMINA

    pada percobaan beban penuh motor diesel dengan

    kenaikan daya sebesar 5,7%.

    - Torsi yang dihasilkan bahan bakar biodiesel minyak

    jelantah pada pengujian beban penuh motor diesel

    mengalami kenaikan torsi sebesar 5,53% pada putaran

    3300 rpm dibandingkan dengan biosolar PERTAMINA.

    2. Dalam pengujian emisi NOx pada variasi rpm dengan

    beban tetap dan variasi beban pada rpm tetap, bahan

    bakar biosolar PERTAMINA memiliki kadar NOx yang

    lebih rendah dibandingkan dengan bahan bakar biodiesel

    minyak jelantah.

  • 44

    5.2 Saran

    1. Pada pengujian performa suhu gas buang, suhu masuk pendingin (jika ada) harus dierhitungkan untuk

    menganalisa lebih lanjut terhadap performa motor diesel.

    2. Untuk pengujian emisi NOx agar lebih mendalam dalam analisa data, temperatur gas buang, heat release lebih

    baik diperhitungkan agar kita bisa mengetahui perkiraan

    temperatur pada ruang bakar.

  • 45

    DAFTAR PUSTAKA

    Bangun, N, Sembiring, S. B, Siahaan, D. 2008. Laporan Hasil

    Penelitian : Dimetil Ester Rantai Panjang Sebagai Energi

    Biodiesel Hasil Turunan Asam Oleat Minyak Kelapa

    Sawit. Fakultas MIPA USU. Medan

    Brown, A.Matthew, Quintana, L.Raymond 2010, Creating

    Biodiesel. National Renewable Energy Laboratory. US

    Department of Energy.

    Budiatman, Satiawihardja 2010 Pengaruh Minyak Jelantah

    terhadap Kesehatan,http://www.handayani-banjaran.com

    diakses tanggal 25 Maret 2013

    Darmoko, D., Cheryan, M. 2000. Continous Production of Palm

    Methyl Ester. J. Am.Oil Chem Soc, 77, 1269-1272

    D. Fosseen, W. Goetz, S. C. Borgelt, W. G. Hires 1995 6V-

    92TA DDC Engine Exhaust Emission Tests using Methyl

    Ester [Biodiesel]", L. G. Schumacher (Department of

    Agricultural Engineering at the University of Missouri),

    in Bioresource Technology

    Freedman, B., Pryde, E.H., Mounts, T.L., 1984. Variables

    a ecting the yields of fatty esters from transesterification

    vegetable oils. JAOCS 61, 1638-1643

    Hartman, L., 1956. Methanolysis of triglycerides. JAOCS 33,

    129- 132.

    IMO, MARPOL Annex VI 73/78, Regulations for Prevention of

    Air Pollution from Ships

    Jamil, Musanif 2008, BioDiesel, Subdit Pengelolaan Lingkungan,

    Direktorat Pengolahan Hasil Pertanian, Ditjen

    Pengolahan dan Pemasaran Hasil Pertanian

    Riswan Akbar 2007, Karakteristik Biodiesel dari Minyak

    Jelantah dengan Menggunakan Metil Asetat sebagai

  • 46

    Pensuplai Gugus Metil. Institut Teknologi sepuluh

    Nopember Surabaya

    Anonim 2010, Parameter Pencemar Udara Dan Dampaknya

    Terhadap Kesehatan,

    http://www.depkes.go.id/downloads/Udara.PDF. Diakses

    tanggal 25 Maret 2013

    Sprules, F.J., Price, D., 1950. Production of fatty esters. US

    Patent 2, 366-494.

    Tugaswati, A.Tri, 2010, Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor

    dan Dampaknya Terhadap Kesehatan

    Taylor CF. Internal combustion engines. Seranton, Pennsylvania:

    International Textbook Company; 1989.

    Widyawati, Yeti. 2007. Desain Proses Dua Tahap Esterifikasi-

    Transesterifikasi (Estrans) Pada Pembuatan Metil Ester

    (Biodiesel) dari Minyak Jarak Pagar (Jatropha curcas.

    L). Institut Pertanian Bogor

    Widyastuti, L. 2007. Reaksi Metanolisis Minyak Biji Jarak

    Pagar Menjadi Metil Ester Sebagai Bahan Bakar

    Pengganti Minyak Diesel Dengan Menggunakan katalis

    KOH. Universitas Negeri Semarang

    Yakup,I , Duran Altiparmak, 2003, Effect of fuel cetane number

    and injection pressure on a DI Diesel engine

    performance and emissions. Technical Education

    Faculty, Gazi University, Teknikokullar, 06503 Ankara,

    Turkey

    Zuhdi, MFA, 2002. Biodiesel sebagai Alternatif Pengganti

    Bahan Bakar Fosil pada Motor Diesel. Riset Unggulan

    Terpadu VIII. Bidang Teknologi energi. Institut

    Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.

  • 47

    LAMPIRAN I

    PERFORMA DENGAN BIOSOLAR PERTAMINA

    Tabel I.1 Hasil Pengujian pra-eksperimen (engine setup) motor diesel dengan bahan bakar biosolar

    6,52 3300 1550 0 226,9 0,7 0,159 0,109 50 5E-05 0,043 0,397 2500,1 0,460

    3,47 3300 1550 1000 233,3 3,9 0,910 0,058 50 5E-05 0,043 0,746 820,0 2,634

    3,27 3300 1550 1500 224,2 6 1,345 0,055 50 5E-05 0,043 0,792 588,6 3,895

    2,82 3300 1550 2000 215,8 8,1 1,748 0,047 50 5E-05 0,043 0,918 525,2 5,061

    2,23 3300 1550 2500 203,3 9,9 2,013 0,037 50 5E-05 0,043 1,161 576,8 5,827

    2,02 3300 1550 3000 186,2 11,4 2,123 0,034 50 5E-05 0,043 1,282 603,8 6,146

    5,37 3200 1500 0 218,2 0,6 0,131 0,09 50 5E-05 0,043 0,482 3682,6 0,391

    3,68 3200 1500 1000 223,8 3,8 0,850 0,061 50 5E-05 0,043 0,704 827,3 2,539

    3,1 3200 1500 1500 215,3 5,9 1,270 0,052 50 5E-05 0,043 0,835 657,5 3,793

    2,72 3200 1500 2000 206,2 7,8 1,608 0,045 50 5E-05 0,043 0,952 591,8 4,802

    2,43 3200 1500 2500 197,1 9,6 1,892 0,041 50 5E-05 0,043 1,065 563,1 5,649

    2,08 3200 1500 3000 185,7 11,4 2,117 0,035 50 5E-05 0,043 1,245 588,0 6,321

    6,08 3100 1450 0 206,4 0,5 0,103 0,101 50 5E-05 0,043 0,426 4126,2 0,318

    3,93 3100 1450 1000 215,3 3,7 0,797 0,066 50 5E-05 0,043 0,659 827,0 2,455

    3,43 3100 1450 1500 205,3 5,6 1,150 0,057 50 5E-05 0,043 0,755 656,5 3,543

    3,13 3100 1450 2000 196,8 7,5 1,476 0,052 50 5E-05 0,043 0,827 560,4 4,549

    2,63 3100 1450 2500 186,8 9,3 1,737 0,044 50 5E-05 0,043 0,984 566,7 5,354

    2,27 3100 1450 3000 180,7 10,9 1,970 0,038 50 5E-05 0,043 1,141 579,1 6,070

    Torsi

    N.m

    tBB

    (hour)

    Vol BB

    (m3)

    mBB

    (Kg)

    FCR

    (Kg/h)

    SFOC

    (gr/kWh)

    Vol

    (cc)Time(Minutes)

    Rpm

    Motor

    TEGAN

    GAN

    ARU

    S

    Daya

    (kW)

    Rpm

    Altern

    Beban

    Lamp

  • 48

    6,42 3000 1410 0 192,3 0,4 0,077 0,107 50 5E-05 0,043 0,403 5242,7 0,245

    4,28 3000 1410 1000 203,7 3,6 0,733 0,071 50 5E-05 0,043 0,605 824,9 2,335

    3,57 3000 1410 1500 196,2 5,5 1,079 0,06 50 5E-05 0,043 0,725 672,1 3,437

    3,3 3000 1410 2000 187,9 7,4 1,390 0,055 50 5E-05 0,043 0,785 564,2 4,428

    2,97 3000 1410 2500 177,3 9 1,596 0,05 50 5E-05 0,043 0,872 546,3 5,082

    2,38 3000 1410 3000 170,2 10,6 1,804 0,04 50 5E-05 0,043 1,088 603,0 5,746

    7,2 2900 1360 0 183,5 0,4 0,073 0,12 50 5E-05 0,043 0,360 4899,0 0,242

    4,47 2900 1360 1000 195,7 3,6 0,705 0,075 50 5E-05 0,043 0,579 822,1 2,321

    3,83 2900 1360 1500 190,5 5,5 1,048 0,064 50 5E-05 0,043 0,676 645,2 3,452

    3,08 2900 1360 2000 185,9 7,4 1,376 0,051 50 5E-05 0,043 0,841 611,0 4,532

    2,8 2900 1360 2500 169,5 8,8 1,492 0,047 50 5E-05 0,043 0,925 619,9 4,914

    2,45 2900 1360 3000 160,1 10,4 1,665 0,041 50 5E-05 0,043 1,057 634,7 5,486

    7,3 2800 1300 0 164,4 0,3 0,049 0,122 50 5E-05 0,043 0,355 7190,9 0,168

    5,92 2800 1300 1000 183,4 3,3 0,605 0,099 50 5E-05 0,043 0,437 722,6 2,065

    4,55 2800 1300 1500 178,6 5,2 0,929 0,076 50 5E-05 0,043 0,569 612,7 3,169

    4,03 2800 1300 2000 171,5 7 1,201 0,067 50 5E-05 0,043 0,642 535,1 4,096

    3,21 2800 1300 2500 161,5 8,6 1,389 0,054 50 5E-05 0,043 0,807 580,7 4,739

    2,48 2800 1300 3000 151,9 9,9 1,504 0,041 50 5E-05 0,043 1,044 694,2 5,131

    7,88 2700 1250 0 152 0,3 0,046 0,131 50 5E-05 0,043 0,329 7205,1 0,161

    6,03 2700 1250 1000 172,4 3,3 0,569 0,101 50 5E-05 0,043 0,429 754,7 2,013

    4,82 2700 1250 1500 169,5 5,1 0,864 0,08 50 5E-05 0,043 0,537 621,4 3,059

    3,92 2700 1250 2000 162,6 6,8 1,106 0,065 50 5E-05 0,043 0,660 597,3 3,913

    3,45 2700 1250 2500 154,5 8,4 1,298 0,058 50 5E-05 0,043 0,750 578,2 4,592

    2,83 2700 1250 3000 143,7 9,7 1,394 0,047 50 5E-05 0,043 0,915 656,3 4,932

  • 49

    Grafik I.1 Perbandingan daya dengan SFOC pada putaran 3300

    rpm

    Grafik I.2. Perbandingan daya dengan SFOC pada putaran 3200

    rpm

  • 50

    Grafik I.3. Perbandingan daya dengan SFOC pada putaran 3100

    rpm

    Grafik I.4. Perbandingan daya dengan SFOC pada putaran 3000

    rpm

  • 51

    Grafik I.5. Perbandingan daya dengan SFOC pada putaran 2900

    rpm

    Grafik I.6. Perbandingan daya dengan SFOC pada putaran 2800

    rpm

  • 52

    Grafik I.7. Perbandingan daya dengan SFOC pada putaran 2700

    rpm

    Grafik I.8. Perbandingan rpm dengan torsi pada variasi putaran

  • 53

    Grafik I.9. Perbandingan rpm dengan daya pada variasi putaran

  • 54

    Tabel I.2. Standar Biodiesel menurut SNI-04-7182-2006

    Parameter Satuan Batas Nilai Metode Uji

    Massa jenis 40 0C Kg/m3 850-890 ASTM D 1298

    Viskositas kinematik 40 0C Cst 2,3 6,0 ASTM D 445

    Angka Setana Min. 51 ASTM D 13

    Titik nyala

    (mangkok tertutup)

    0C Min. 100 ASTM D 93

    Titik kabut 0C Maks. 18 ASTM D 2500

    Korosi bilah tembaga

    (3 jam, %) 0C Maks. No 3 ASTM D 130

    Residu karbon,

    - Dalam contoh asli - Dalam 10% ampas

    distilasi

    %-berat

    Maks. 0,05

    Maks. 0,03

    ASTM D 4530

    Air dan sedimen %-vol Maks. 0,05 ASTM D 2709

    Temperatur distilasi

    (90%)

    0C Maks. 360 ASTM D 1160

    Abu tersulfatkan %-berat Maks. 0,02 ASTM D 874

    Belerang mg/kg Maks. 100 ASTM D 5453

    Fosfor mg/kg Maks. 10 AOCS Ca 12-55

    Angka asam Mg-

    KOH/g Maks. 0,8 AOCS Cd 3-63

    Gliserol bebas %-berat Maks. 0,02 AOCS Ca 14-56

    Gliserol total %-berat Maks. 0,24 AOCS Ca 14-56

    Kadar ester alkil %-berat Min. 96,5 Dihitung*

    Angka iodium g-I2/

    (100g) Maks 115 AOCS Cb 1-25

    Uji halpen negatif AOCS Cb 1-25

    Sumber : Soerawidjaja, 2006

  • 55

    LAMPIRAN II. HASIL UJI PERFORMA DENGAN BAHAN BAKAR BIODIESEL MINYAK JELANTAH

    Tabel Hasil Pengujian

    4,25 3300 1525 3000 191,5 11,7 2,241 0,07083 100 0,0001 0,086 1,218 543,8 6,487

    5,02 3300 1540 2500 201,7 9,8 1,977 0,08367 100 0,0001 0,086 1,031 521,8 5,723

    5,35 3300 1552 2000 212,5 7,9 1,679 0,08917 100 0,0001 0,086 0,968 576,5 4,860

    6,25 3300 1558 1500 222,3 5,9 1,312 0,10417 100 0,0001 0,086 0,828 631,7 3,797

    7,02 3300 1563 1000 233,2 3,9 0,909 0,117 100 0,0001 0,086 0,738 811,0 2,633

    9,57 3300 1568 500 237,1 1,7 0,403 0,1595 100 0,0001 0,086 0,541 1342,4 1,167

    10,29 3300 1575 0 233,8 0,6 0,14028 0,1715 100 0,0001 0,086 0,503 3587,2 0,40614

    2,02 3200 1461 3000 188,7 11,4 2,15118 0,03367 50 0,00005 0,043 1,282 595,8 6,42271

    2,34 3200 1499 2500 197,6 9,6 1,89696 0,039 50 0,00005 0,043 1,106 583,3 5,66369

    2,59 3200 1502 2000 206,7 7,8 1,61226 0,04317 50 0,00005 0,043 1,000 620,0 4,81367

    3,32 3200 1513 1500 215,5 5,8 1,2499 0,05533 50 0,00005 0,043 0,780 623,9 3,73179

    4,12 3200 1519 1000 224,7 3,8 0,85386 0,06867 50 0,00005 0,043 0,628 735,9 2,54934

    5,17 3200 1524 500 227,2 1,7 0,38624 0,08617 50 0,00005 0,043 0,501 1296,5 1,15318

    6,07 3200 1522 0 222,6 0,6 0,13356 0,10117 50 0,00005 0,043 0,427 3193,5 0,39877

    2,2 3100 1412 3000 175,1 10,9 1,90859 0,03667 50 0,00005 0,043 1,177 616,6 5,88224

    2,59 3100 1450 2500 186,2 9,3 1,73166 0,04317 50 0,00005 0,043 1,000 577,3 5,33694

    3,16 3100 1455 2000 196,8 7,5 1,476 0,05267 50 0,00005 0,043 0,819 555,1 4,549

    4,05 3100 1465 1500 204,9 5,7 1,16793 0,0675 50 0,00005 0,043 0,639 547,3 3,59954

    5,32 3100 1472 1000 213,4 3,7 0,78958 0,08867 50 0,00005 0,043 0,487 616,3 2,43347

    5,4 3100 1473 500 215,7 1,6 0,34512 0,09 50 0,00005 0,043 0,479 1389,2 1,06365

    6,59 3100 1480 0 209,8 0,6 0,12588 0,10983 50 0,00005 0,043 0,393 3121,0 0,38796

    SFOC

    (gr/kWh

    Torsi

    N.m

    Daya

    (kW)

    tBB

    (hour)Vol (mL)

    Vol BB

    (m3)

    mBB

    (Kg)

    FCR

    (Kg/h)

    ARUS

    (ampere)

    Time

    (Minutes)

    Rpm

    Motor

    Rpm

    Alternator

    Beban Lampu

    (W)

    TEGANG

    AN

  • 56

    2,39 3000 1370 3000 168,7 10,7 1,80509 0,03983 50 0,00005 0,043 1,083 600,1 5,74869

    3,05 3000 1403 2500 178,6 9,1 1,62526 0,05083 50 0,00005 0,043 0,849 522,3 5,17599

    3,45 3000 1410 2000 188,5 7,4 1,3949 0,0575 50 0,00005 0,043 0,750 538,0 4,44236

    4,38 3000 1412 1500 196,3 5,5 1,07965 0,073 50 0,00005 0,043 0,591 547,5 3,43838

    5,14 3000 1425 1000 203,3 3,6 0,73188 0,08567 50 0,00005 0,043 0,504 688,2 2,33083

    5,55 3000 1430 500 206,5 1,6 0,3304 0,0925 50 0,00005 0,043 0,466 1411,9 1,05223

    7,45 3000 1430 0 196,5 0,5 0,09825 0,12417 50 0,00005 0,043 0,348 3537,1 0,3129

    2,38 2900 1318 3000 162,6 10,4 1,69104 0,03967 50 0,00005 0,043 1,088 643,3 5,57118

    3,08 2900 1349 2500 172,8 8,9 1,53792 0,05133 50 0,00005 0,043 0,841 546,6 5,06673

    3,32 2900 1364 2000 181,4 7,2 1,30608 0,05533 50 0,00005 0,043 0,780 597,1 4,30292

    4,12 2900 1371 1500 188,3 5,4 1,01682 0,06867 50 0,00005 0,043 0,628 618,0 3,34995

    4,49 2900 1376 1000 194,3 3,5 0,68005 0,07483 50 0,00005 0,043 0,577 847,9 2,24045

    6,51 2900 1385 0 180,5 0,4 0,0722 0,1085 50 0,00005 0,043 0,398 5508,3 0,23787

  • 57

    Grafik II.1 perbandingan daya dengan SFOC pada putaran 3300

    rpm

    Grafik II.2 perbandingan daya dengan SFOC pada putaran 3200

    rpm

  • 58

    Grafik II.3 perbandingan daya dengan SFOC pada putaran 3100

    rpm

    Grafik II.4. perbandingan daya dengan SFOC pada putaran 3000

    rpm

  • 59

    Grafik II.5 perbandingan daya dengan SFOC pada putaran 2900

    rpm

    Grafik II.6 perbandingan rpm dengan daya pada variasi putaran

  • 60

    Grafik II.7. perbandingan rpm dengan torsi pada variasi putaran

  • 61

    LAMPIRAN III GRAFIK HASIL PERBANDINGAN BAHAN BAKAR

    BIOSOLAR DENGAN BIODIESEL MINYAK JELANTAH

    PADA BEBERAPA VARIASI

    Grafik III.1. perbandingan daya dengan SFOC pada putaran 3300

    rpm

    Grafik III.2. perbandingan daya dengan SFOC pada putaran

    3200 rpm

  • 62

    Grafik III.3 perbandingan daya dengan SFOC pada putaran 3100

    rpm

    Grafik III.4 perbandingan daya dengan SFOC pada putaran 3000

    rpm

  • 63

    Grafik III.5 perbandingan daya dengan SFOC pada putaran 2900

    rpm

    Grafik III.6 perbandingan rpm vs torsi pada variasi putaran

  • 64

    Grafik III.7. perbandingan rpm vs daya pada variasi putaran

  • 65

    LAMPIRAN IV

    Tabel IV.1 Tabel Daya, Sfoc Dan Torsi Pada Beban Penuh

    (Biosolar Pertamina)

    RPM DAYA (kW)

    SFOC

    (gr/kWh) TORSI (kN.m)

    2900 1,37 611,04 4,532154623

    3000 1,59 546,2 5,081847134

    3100 1,73 566,6 5,354140127

    3200 1,89 563,077 5,649363057

    3300 1,74 525,2 5,06074117

    LAMPIRAN V

    Tabel V.1 Tabel Daya, Sfoc Dan Torsi Pada Beban Penuh

    (Biodiesel Minyak Jelantah)

    RPM DAYA (kW)

    SFOC

    (gr/kWh) TORSI (N.m)

    2900 1,537 546,6 5,066725236

    3000 1,625 522,3 5,175987261

    3100 1,476 555,1 4,549003493

    3200 1,89 583,3 5,663694268

    3300 1,977 521,8 5,722814129

    LAMPIRAN VI TABEL HASIL PENGUJIAN EMISI NOX

    Tabel VI.1 Hasil uji NOx Biosolar pada variasi pembebanan

    Beban

    (W) Rpm

    Tegangan

    Beban

    (V)

    Arus

    Beban

    (I)

    Daya

    (kW)

    Kadar

    NOx

    (mg/Nm3)

    Kadar

    NOx

    (gr/kWh)

    1000 3300 233,3 3,9 0,9098 269 7,52

  • 66

    2000 3300 215,8 8,1 1,7479 220 3,15

    3000 3300 186,2 11,4 2,1226 81,8 0,96

    Tabel VI.2 Hasil uji NOx Biosolar pada variasi putaran (rpm)

    Beban

    (W) Rpm

    Tegangan

    Beban

    (V)

    Arus

    Beban

    (I)

    Daya

    (kW)

    Kadar

    NOx

    (mg/Nm3)

    Kadar

    NOx

    (gr/kWh)

    3000 2900 160,1 10,4 1,6650 328 4,46

    3000 3100 180,7 10,9 1,9696 332 4

    3000 3300 186,2 11,4 2,1226 81,8 0,96

    Tabel VI.3 Hasil uji NOx Biodiesel minyak jelantah pada variasi

    pembebanan

    Beban

    (W) Rpm

    Tegangan

    Beban

    (V)

    Arus

    Beban

    (I)

    Daya

    (kW)

    Kadar

    NOx

    (mg/Nm3)

    Kadar

    NOx

    (gr/kWh)

    1000 3300 233,2 3,9 0,9094 173 4,82

    2000 3300 212,5 7,9 1,6787 273 4,034

    3000 3300 191,5 11,7 2,2405 316 3,47

    Tabel VI.4 hasil uji NOx Biodiesel minyak jelantah pada variasi

    putaran (rpm)

    Beban

    (W) Rpm

    Tegangan

    Beban

    (V)

    Arus

    Beban

    (I)

    Daya

    (kW)

    Kadar

    NOx

    (mg/Nm3)

    Kadar

    NOx

    (gr/kWh)

    3000 2900 162,6 10,4 1,6910 339 4,46

    3000 3100 175,1 10,9 1,9085 313 3,83

    3000 3300 191,5 11,7 2,2405 316 3,47

  • 67

    LAMPIRAN VII RUMUS PERHITUNGAN KONVERSI NOX DARI mg/m

    3 KE

    gr/kwh

    a. BHP (Ne) Motor Diesel

    BHP motor diesel dapat dihitung dengan rumus :

    Dimana :

    V = Tegangan beban (volts)

    I = Arus beban (ampere)

    Cos = Sudut antara V dan I = 1

    = Efisiensi motor diesel-generator = 1

    b. Massa Udara Terbakar Satu Kali Daya (Mu)

    Dari data motor diesel didapat :

    A = Luas penampang ruang bakar = 0,00476 m2

    L = Panjang langkah torak = 0,064 m

    Vb = Volume ruang bakar = 0,000306 m3

    u = Efisiensi massa udara = 0,9

    u = Densitas udara pada 27oC = 1,1763 kg/m3

    Maka :

    Dikarenakan tidak semua massa udara ikut terbakar maka

    efisiensi massa udara yang terbakar dapat ditentukan menjadi

    :

  • 68

    c. Massa Bahan Bakar Satu Kali Daya (Md)

    Dalam satu menit terdapat 1200 (asumsi) kali daya yang

    dihasilkan maka terdapat 1200 (asumsi) kali penyemprotan

    bahan bakar. Sehingga Vd (Volume bahan bakar untuk satu

    kali daya) dapat dihitung :

    Sehingga :

    d. Massa Gas Buang Satu Kali Daya (Mx)

    Massa gas buang dalam satu kali pembakaran adalah

    penjumlahan dari massa udara dan massa bahan bakar yang

    terbakar dalam kondisi tersebut.

    e. Massa Gas Buang Selama Satu Menit Kerja (Mm)

    Dikarenakan dalam satu menit terdapat 1200 (asumsi) kali

    daya yang dihasilkan maka terdapat 1200 (asumsi) kali

    motor diesel menghembuskan gas buang.

    f. Massa Gas Buang Selama Satu Jam Kerja (Mh)

  • 69

    Massa ini didapat dari mengkorversikan massa gas buang

    selama satu menit kerja menjadi satu jam kerja.

    g. Flow Rate Gas Buang untuk Eksperimen (FRx)

    Flow rate gas buang dipengaruhi oleh volume gas buang.

    Sehingga harus mencari volume gas buang yang digunakan

    untuk eksperimen adalah didapat dari massa gas buang

    tersebut dikonversikan dalam bentuk volume dengan densitas

    gas buang pada saat ini berdasarkan temperatur gas buang.

    Diasumsikan temperatur gas buang sama dengan temperatur

    exhaust manifold motor diesel. Perhitungan densitas gas

    buang

    Maka untuk volume gas buang dari massa gas buang motor

    diesel selama satu jam kerja :

    Untuk nilai FRx dimana Vx dihasilkan selama satu jam kerja

    motor diesel sehingga dapat ditentukan bahwa :

    h. Massa NOx Selama Satu Jam Kerja (MNOx)

    Kemudian hasil ini dikalikan dengan FRx, sehingga MNOx

    bisa didapatkan :

    i. Massa NOx per kWh

  • 70

    Halaman ini sengaja dikosongkan

  • 71

    BIOGRAFI PENULIS

    Penulis dilahirkan di kota Magetan pada

    tanggal 16 Juli 1991 dan merupakan anak

    perta