DAFTAR ISI DAFTAR ISI................................................................1 LATAR BELAKANG............................................................2 PERUMUSAN MASALAH.........................................................2 ANALISIS KEBUTUHAN DESAIN.................................................3 Visi dan Misi Produksi..............................................3 Strategi Produksi (Segmenting, targeting, positioning, SWOT)........3 Kriteria Alternatif Desain..........................................5 ALTERNATIF DESAIN DAN PEMILIHAN DESAIN FINAL..............................5 PENDALAMAN DESAIN.........................................................8 Skema/Gambar Desain.................................................8 Cara Kerja Desain...................................................9 Strategi Realisasi Desain..........................................10 Perhitungan yang Relevan...........................................10 PRAKTIKUM REALISASI DESAIN...............................................10 Alat dan Bahan.....................................................10 Prosedur Praktikum (Penjelasan dan Foto)...........................10 Hasil Pengamatan dalam Bentuk Tabel dan Grafik.....................11 Analisis Tekno Ekonomi.............................................11 Analisis Kegagalan.................................................13 KESIMPULAN DAN SARAN.....................................................14 Rangkuman Keunggulan Desain........................................14 Saran Pengembangan/Koreksi Desain..................................14 DAFTAR PUSTAKA...........................................................14 1 PRD II/KELAS 13/KELOMPOK 4/2015
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
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI..........................................................................................................................1
LATAR BELAKANG...............................................................................................................2
Tabel Pair Wise Relative Importance dan Eigenvector Alternatif Bahan Baku Arang
Diagram AHP Bahan Baku Arang
No Jenis Bahan Baku Hasil Perhitungan Akhir
1 Kayu bekas 0.10287
7
PRD II/KELAS 13/KELOMPOK 4/2015
Kayu bekas
0.08
Biji rambutan
0.54
Bonggol jagung
0.39
Mudah terbakar
0.627
Kayu bekas
0.11
Biji rambutan
0.63
Bonggol jagung
0.26
Availibilitas
0.081
Kayu bekas
0.25
Biji rambutan
0.6
Bonggol jagung
0.25
Energy value
0.292
Pemilihan
2 Bonggol Jagung 0.33859
3 Biji Rambutan 0.56476
Tabel Perhitungan Akhir AHP Bahan Baku Arang
Jadi, yang dipilih oleh kelompok kami untuk pembuatan arang berdasarkan dari perhi
tungan AHP adalah dari biji rambutan.
PENDALAMAN DESAIN
Skema/Gambar Desain
Desain Keterangan
Tungku pembakaran terbuat dari bahan logam
besi yang cukup tebal agar mampu menahan
panas yang dihasilkan saat proses pembakaran
bahan baku arang.
Di dalam dan bagian dasar tungku terdapat lubang
bulat kecil dengan jarak teratur yang berfungsi
8
PRD II/KELAS 13/KELOMPOK 4/2015
sebagai tempat aliran udara dari luar ke dalam
tungku.
Corong pada tutup tungku berfungsi untuk meng
alirkan asap hasil pembakaran. Sedangkan koran
basah berfungsi untuk mempercepat proses kon
densasi asap sehingga diperoleh asap cair.
Cara Kerja Desain
Kerosin ditambahkan pada tungku sebelum dibakar. Api akan membakar inisiator dan
merambat ke dalam biji rambutan yang ada di dalam koran tersebut. Diharapkan tidak terlalu
banyak melakukan pengadukan, karena akan membuat api cepat padam dan harus dipastikan
api merambat secara merata.
Strategi Realisasi Desain
Pada proses pengerjaan digunakan inisiator(koran) di bagian alas tungku dengan
merata lalu simpan biji rambutan diatasnya kemudian diberi kerosin. Setelah itu, tutup
kembali dengan inisiator (koran) dan beri kerosin agar inisiator mudah terbakar sehingga bara
pun cepat terbentuk. Kondensat atau asap cair yang dihasilkan akan disalurkan melalui pipa
penyalur kemudian ditampung pada suatu wadah. Pipa penyalur diselubungi kain basah
supaya gas hasil pemanasan yang terbentuk bisa lebih cepat terkondensasi menjadi fasa cair.
Perhitungan yang Relevan
Massa biomassa biji rambutan yang digunakan adalah 400 gram, diperkirakan arang
yang dihasilkan dari pirolisis adalah lebih dari 37% setara dengan 148 gram.
PRAKTIKUM REALISASI DESAIN
Alat dan Bahan
a. Alat
- 1 unit reaktor pirolisis
- Gelas plastik sebagai penampung asap cair
- Sarung tangan
- Stopwatch
- Korek api
- Batang kayu sebagai alat pengaduk9
PRD II/KELAS 13/KELOMPOK 4/2015
b. Bahan
- Biji rambutan
- Kertas koran
- Kerosin
Prosedur Praktikum (Penjelasan dan Foto)
Langkah Percobaan
1. Biji rambutan dikeringkan.
2. Biji rambutan yang telah kering dimasukkan ke dalam tungku bersama dengan kertas
koran yang berfungsi sebagai inisiator.
3. Kerosin ditebarkan secara merata ke dalam tungku yang telah berisi biji rambutan dan
kertas koran.
4. Biji rambutan dan kertas koran dibakar dengan menggunakan korek api.
5. Setelah dipastikan semua biji rambutan rata terbakar, tungku ditutup dengan rapat dan
pastikan juga tidak ada asap yang keluar selain dari cerobongnya.
6. Pada cerobong tungku dililitkan koran basah untuk memepercepat kondensasi sehinggga
menghasilkan asap cair.
7. Meletakkan gelas plastik tepat di bawah lubang ujung cerobong untuk menampung asap
cair yang keluar
Hasil Pengamatan dalam Bentuk Tabel dan Grafik
Ukuran biji rambutan rata-rata 2 cm
Jumlah asap cair --
Lama proses dari awal hingga tungku
ditutup19 menit
Massa bahan baku 400 g
Arang yang dihasilkan 148 g
Jumlah kerosin yang dipakai 40 mL
10
PRD II/KELAS 13/KELOMPOK 4/2015
37%
38%
25%
Hasil Pirolisisarang arang cair abu arang 1/2 jadi
Analisis Tekno Ekonomi
Rincian biaya pirolisis untuk 400 gram biji rambutan :
Biji rambutan Rp 0
Kerosin 0,04 L x @ Rp 2500,- Rp 100,-
Koran 1 x @ 2000,- Rp 2.000,- +
Jumlah Rp 2.100,-
Setelah eksperimen yang kami lakukan, dari 400 gram biji rambutan dihasilkan arang
sebesar 148gram, yaitu 37% dari total biomassa awal. Berdasarkan hasil eksperimen kami,
dapat diitung nilai BEP sebagai berikut:
dengan BEP = Break-even point
FC = Fix Cost (biaya tetap)
P = Harga barang per satuan unit
V = Biaya variabel per satuan unit
Biaya variabel pirolisis biji rambutan :
1. Biji Rambutan : 100 kg x @Rp 0 = Rp 0
2. Kerosin : 10 L x @Rp 2500,- = Rp 25.000,-
3. Koran : 10 buah x @Rp 2000,- = Rp 20.000,- +
= Rp 45.000,-/100 kg
Maka dapat disimpulkan bahwa biaya variabelnya yakni Rp 450,-/kg.
11
PRD II/KELAS 13/KELOMPOK 4/2015
37%
38%
25%
Hasil Pirolisisarang arang cair abu arang 1/2 jadi
Biaya tetap pirolisis biji rambutan :
1. Sewa lahan : 1 buah x @Rp 45.000,- = Rp 35.000,-/hari
2. Gaji karyawan : 5 orang/hari x @Rp 50.000,- = Rp 250.000,-/hari
3. Korek api : 5 buah x @Rp 1.000,- = Rp 5.000,- +
= Rp 290.000,-/hari
Biaya Investasi
1. Tungku : 50 buah
2. Lap : 50 buah
3. Sarung tangan : 5 buah
4. Masker : 5 buah
BEP = Fix Cost
P−V= Rp 290.000
Rp 5.000−Rp 450=63,74 kg=64 kg
Setelah percobaan, didapatkan hasil arang yang berhasil yakni 37% sehingga dari 100
kg didapatkan 37 kg dalam sekali produksi. Sehingga dibutuhkan 2 kali produksi untuk
menghasilkan 64 kg arang.
Analisis Kegagalan
Berdasarkan literatur, kadar karbon dalam limbah biji rambutan adalah 79% dari
beratnya. Sehingga, dalam 400 gram limbah biji rambutan, seharusnya dapat dihasilkan arang
sekitar 316 gram. Sehingga peneliti mendapatkan 50,545 gram lebih sedikit.
Hal ini dapat terjadi karena beberapa faktor. Faktor pertama adalah yang berkaitan
dengan pemerataan pembakaran biomassa. Pada saat pembakaran biomassa, peneliti
mendapati bahwa api yang membakar biomassa tidak menyebar secara merata sehingga
hanya beberapa bagian yang terbakar dengan api. Hal tersebut menyebabkan ketidak-
merataanya kematangan dan pembakaran biomasa.
Faktor kedua adalah diperlukan waktu yang lama untuk mempertahankan api pada
tungku pirolisis karena biomassa berukuran relatif kecil. Dengan ukuran yang relatif kecil ini,
tapi cenderung sering padam sehingga harus dilakukan proses pembakaran beberapa kali.
Dan faktor ketiga adalah tekstur biji rambutan itu sendiri. Kebanyakan, arang yang
gagal dihasilkan disebabkan karena pembakaran hanya berlangsung di luar bijinya saja dan
tidak meresap sampai ke dalam biji.
Pada proses penutupan tungku, terjadi beberapa kali kegagalan penutupan tungku de
ngan benar yang disebabkan kurang penguasaan teknik.
12
PRD II/KELAS 13/KELOMPOK 4/2015
KESIMPULAN DAN SARAN
Rangkuman Keunggulan Desain
Limbah biji rambutan yang dikeringkan menggunakan oven dapat memberi rendemen
yang lebih banyak daripada mengeringkan dengan tenaga matahari. Hal ini dikarenakan kan
dungan air yang berkurang lebih banyak dan lebih cepat daripada pengeringan konvensional,
sehingga saat dibakar lebih mudah menjadi bara.
Inisiator yang diremas kecil-kecil dan mengembang dapat dengan mudah terbakar
habis (terbakar lebih merata). Pemilihan limbah biji rambutan sebagai bahan baku
mempermudah pembakaran karena bentuknya relatif kecil sehingga memperluas bidang
permukaan pembakaran.
Dari semua keunggulan diatas, dapat disimpulkan bahwa limbah biji rambutan seba
gai biomassa yang belum banyak dimanfaatkan, berpotensi untuk dijadikan sumber energi
terbarukan (alternatif bahan bakar fosil).
Saran Pengembangan/Koreksi Desain
Tungku sebaiknya tidak menggunakan mur dan baut, karena tidak menghemat waktu
dalam proses pemasangan dan pembongkaran. Bahan baku yang digunakan kurang banyak,
dikarenakan belum memasok dari pabrik (masih limbah olahan biasa).
Untuk kedepannya, pengeringan bahan baku diharapkan tidak bergantung pada oven
atau pengering instan yang menggunakan energi listrik. Lebih disarankan untuk melakukan
penjemuran dengan sinar matahari.
Inisiator (koran) yang digunakan dalam pembakaran diusahakan sedikit saja dan
dipastikan terbakar semua, agar tidak memerangkap bahan volatil yang akan menguap.
13
PRD II/KELAS 13/KELOMPOK 4/2015
DAFTAR PUSTAKA
Jones, Jim. 2011. Mechanisms of Pyrolysis. Melbourne: Massey University.
Mechanical Wood Products Branch Staff Food and Agriculture (FAO) of United Nations. 1983. Simple Technologies for Charcoal Making. Rome: Forest Industries Division.
Mulyatno, Kris. 15 Mei 2013. Kandungan Gizi dan Manfaat Rambutan. http://www.itd.unair.ac.id/index,php?option=com%1F_contene&view=articalzid:kandungan-gizi-dan-manfaat-buah-rambutan=40:healthy-news+itemid=113. Diakses pada tanggal 19 Maret 2015.
Tim Laboratorium Energi Kayu FPT UGM. 23 Juni 2013. Laboratorium Energi Kayu. http://teknologihutan.fkt.ugm.ac.id/id/103/laboratorium-energi-kayu. Diakses pada tanggal 18 Maret 2015.
Timnas Pengembangan BBN. 2008. BBN (Bahan Bakar Nabati). Jakarta: Penebar Swadaya.