u n i v e r s i t a s

U N I V E R S I T A S G U N A D A R M A

SKRIPSI

PENGARUH PERBANDINGAN BAHAN BAKAR 60% SOLAR DAN 40% BIODIESEL DARI MINYAK JELANTAH PADA KINERJA MESIN

DIESEL TS 50

NAMA :Joko IrwantoNPM :2 0 4 0 3 4 1 5JURUSAN :Teknik mesinPEMBIMBING :Dr.Sri Poernomo Sari,ST.,MT

PEMBUATAN BIODIESEL DENGAN MENGGUNAKAN BAHAN BAKU MINYAK

JELANTAH YANG DIAPLIKASIKAN KE MESIN DIESEL TS 50 DENGAN CAMPURAN SOLAR

60% DAN BIODIESEL 40% (B40).

ABSTRAKSI

Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif untuk mesin diesel terdiri dari alkil monoester yang berasal dari minyak jelantah melalui proses transesterifikasi. Biodiesel ini dibuat dari limbah minyak jelantah. Penelitian ini dilakukan untuk memanfaatkan limbah minyak jelantah sebagai sumber energi terbarukan. Dikarenakan tingginya kekentalan dan titik nyala, maka minyak jelantah harus dikonversi dahulu menjadi metil ester. Sintesis konversi minyak jelantah menjadi metil ester dilakukan dengan proses transesterfikasi yang menggunakan katalis basa nartrium hidroksida (NaOH).

BAB IPENDAHULUAN

Biodiesel dapat dibuat dari bahan baku berbagai jenis minyak dan lemak,ada pun sumber hayati yang dimiliki Indonesia seperti kelapa sawit tersedia dalam jumlah yang cukup besar.selain penggunaan minyak tanaman dapat pula digunakan minyak limbah,salah satunya minyak jelantah yang sangat potensial untuk dimanfaatkan di Indonesia.minyak jelantah merupakan sisa dari minyak goreng dari proses penggorengan makanan. Smber minyak jelantah yaitu dari konsumen minyak goreng yaitu rumah tangga,industri kecil,restoran,dan industri makanan.

PERMASALAHAN

Permasalahan dalam penulisan ini adalah proses pembuatan biodiesel dengan menggunakan minyak jelantah yang menggunakan methanol(CH3OH) dan katalis natrium hidroksida(NaOH) yang dicampur dengan solar dengan campuran 40% biodiesel dan 60% solar dan diberi kode B40 yang diaplikasikan ke mesin diesel.

PEMBATASAN MASALAH

Pada penulisan ini penulis akan membatasi masalah pada proses perancangan alat,pembuatan biodiesel dan penggunaan biodiesel pada mesin diesel TS50

TUJUAN PENELITIAN

Merancang alat untuk proses pembuatan biodiesel dari minyak jelantah dengan menggunakan methanol (CH3OH) dan katalis natrium hidroksida (NaOH),dan dicampur dengan solar dengan campuran 40% biodiesel dan 60% solar dan diberi kode B40 yang diaplikasikan ke mesin diesel TS50.

BAB IILANDASAN TEORI

• Minyak BiodieselBiodiesel secara umum adalah bahan bakar mesin diesel yang terbuat dari bahan terbarukan atau secara khusus merupakan bahan bakar mesin diesel yang terdiri atas ester alkil dari asam-asam lemak. Biodiesel dapat dibuat dari minyak nabati minyak hewani atau pun dari minyak goreng.

• Karakteristik Biodiesel

Biodiesel merupakan salah satu jenis biofuel (bahan bakar cair dari pengolahan tumbuhan) di samping Bio-etanol. Biodiesel adalah senyawa metil ester yang diproduksi melalui proses alkoholisis (transesterifikasi) antara trigliserida dengan metanol atau etanol dengan bantuan katalis basa menjadi metil ester dan gliserol, 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.

MESIN DIESEL

Mesin diesel atau motor diesel adalah motor bakar torak dan mesin pembakaran dalam, prinsip kerja mesin diesel adalah merubah energi kimia menjadi energi mekanis. Energi kimia didapatkan melalui proses reaksi kimia (pembakaran ) dari bahan bakar solar dan oksigen didalam ruang bakar

BAB IIIPERANCANGAN ALAT PEMBUAT BIODIESEL

• PROSEDUR PENELITIAN

Analisa Perancangan Alat Pembuat Biodiesel

Pembuatan alat ini dilakukan utuk membuat biodiesel dengan kapasitas 3 liter, alat ini menggunakan rangka besi siku dan alas terbuat dari papan yang tebalnya 1mm.untuk tangki reaksi menggunakan tabung pelastik dengan diameter 20 cm berkapasitas 5 liter dan tahan hingga suhu 120°C ,untuk memindahkan fluida nya menggunakan kran dan selang transparan berdiameter 2mm. Penggunakan pompa berfungsi untuk memindahkan fluida dari tabung yang satu ketabung tang lain,pengadukan fluidanya menggunakan motor dengan kecepatan 300 rpm,untuk mengetahui suhu pada waktu pembuatan menggunakan thermometer digital.

Bahan Pembuatan BiodieselDalam pembuatan biodiesel di perlukan bahan baku,bahan-bahan tersebut adalah sebagai berikut:

• minyak jelantah,minyak ini didapat dari hasil penggorengan.

• Methanol kemurnian 99% ,bahan ini dapat di peroleh di took bahan kimia, jauhkan dari api karena sifatnya mudah terbakar dan menguap.

• NaOH.bahan ini berupa Kristal putih dan sifatnya mudah menyerap air.

Gambar proses pembuatan biodiesel

Gambar 1 Pemanasan Minyak Jelantah Ganbar 2 Pemanasan Metoksid Gambar 3 Proses Mixing

Gambar 4 Proses Settling Gambar 5 Proses Washing Gambar 6 Driying

Set Up Alat Pembuat Biodiesel

tidak ya ya tidak

tidak

ya

ya tidak

penggunaan biodiesel pada mesin dieselBiodiesel yang telah di buat lalu di aplikasiakan ke mesin diesel,sebelum di aplikasiakan ke mesin diesel minyak biodiesel di campurkan dengan solar, dengan perbandingan 40% minyak biodiesel dan 60% minyak solar perbandingan ini di beri kode blending (B40). mesin diesel yang di gunakan dalam percobaan ini adalah jenis motor Diesel TS 50 empat langkah, satu silinder.

Gambar Mesin Diesel TS 50

BAB IVPENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

Data proses pembuatan biodiesel dengan katalis NaOHKapasitas minyak jelantah = 3 literDi konversikan ke satuan gram menjadi =1 liter = 0,967 kilogram1 kilogram = 1000 gramJadi 1 liter = 0,976 × 1000 = 976 gramMaka didapatkan 3 liter minyak jelantah = 3×976 = 2928 gram Berat methanol : 25% x 2928 gram = 732 gramBerat NaOH : 1% x 2928 gram = 29,28 gram Berat total = 3689,28 gramBiodiesel yang di hasilkan dari minyak jelantah,methanol dan NaOH 3689,28gram adalah = 1924,67 gram

Mulai

Biodiesel (B40)Solar murni

Studi Literatur

Takaran solar murni =250ml

Takaran biodiesel(B20) =250ml

Biodiesel (B40) dan solar di tuang ke tangki bahan bakar

Proses Pembakaran

Selesai

Pengujian

Diagram Alir Pengujian Biodiesel (B40) Dengan Solar.

Data Hasil Pengujian

• Spesifikasi Biodiesel

• Spesifikasi Solar

Data Konsumsi Bahan Bakar

• Tabel Pengujian Bahan bakar Pada Mesin Diesel

Jenis Bahan BakarWaktu (menit)

Putaran Mesin 3100 rpm Putaran Mesin 3300 rpm Putaran Mesin 3500 rpm

Biodiesel (B40) 18,44 15,12 11,78

Solar Murni 16,34 12,54 10,06

• Gambar Grafik Pengujian Bahan Bakar.

0

5

10

15

20

25

30

35

3100 3300 3500

rpm

wa

ktu

(m

en

it)

biodiesel (B40)

solar

Data Konsumsi Bahan Bakar, Waktu danTekanan Kompresor

jenis bhan bakarwaktu (menit)

konsumsi bahan bakar(ml)

tekanan (bar)

biodiesel (B40) 61,35 831,29 30

solar 59,53 910,81 30

Perbandingan antara tekanan ,konsumsi bahan bakar dan waktu yang diperlukan dengan rpm 3100

jenis bhan bakarwaktu (menit) konsumsi bahan bakar(ml) tekanan (bar)

biodiesel (B40) 53,32 881,05 30

solar 49,12 978,96 30

perbandingan antara Tekanan ,konsumsi bahan bakar dan waktu yang diperlukan dengan rpm 3300

jenis bhan bakarwaktu (menit)

konsumsi bahan bakar(ml)

tekanan (bar)

biodiesel (B40) 50,02 1061,42 30

solar 48,47 1204,48 30

perbandingan antara tekanan ,konsumsi bahan bakar dan waktu yang diperlukan dengan rpm 3500

0

500

1000

1500

0 10 20 30 40 50 60 70

bah

an b

akar

(ml)

waktu(menit)

BIODIESEL (B40)solar

grafik konsumsi bahan bakar dengan waktu untuk menghasilkan tekanan 30 bar dan rpm 3100.

0

500

1000

1500

0 10 20 30 40 50 60 70

bah

an

bak

ar(

ml)

waktu(menit)

BIODIESEL (B40)solar

grafik konsumsi bahan bakar dengan waktu untuk menghasilkan tekanan 30 bar dan rpm 3300.

0

500

1000

1500

0 10 20 30 40 50 60 70baha

n ba

kar(

ml)

waktu(menit)

grafik komsumsi bahan bakar

BIODIESEL (B40)

solar

Grafik konsumsi bahan bakar dengan waktu untuk menghasilkan tekanan 30 bar dan rpm 3500.

BAB VKESIMPULAN

1. Biodiesel mempunyai keunggulan yang tidak dimliki oleh minyak solar yaitu memiliki sifat renewable dan rendah polutan.2. Bahan baku pembuatan biodiesel yaitu minyak jelantah atau minyak sawit mudah didapat dan harganya sangat murah.3. mengingat karakterisyik biodiesel tidak jauh berbeda dengan solar dalam kosentrasi tertentu dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar mesin berbahan bakar minyak solar tanpa memodifikasi mesin.4. Viskositas biodiesel lebih tinggi dibandingkan viskositas solar, sehingga biodiesel mempunyai daya pelumas yang lebih baik dari pada solar.