STUDI EXPERIMENTAL PENGARUH VARIASI PERSENTASE KADAR BIOETANOL TERHADAP UNJUK KERJA KOMPOR BIOETANOL BERBAHAN DASAR SINGKONG (MONIHOT ESCULENTA)

Transkripsi

1 STUDI EXPERIMENTAL PENGARUH VARIASI PERSENTASE KADAR BIOETANOL TERHADAP UNJUK KERJA KOMPOR BIOETANOL BERBAHAN DASAR SINGKONG (MONIHOT ESCULENTA) SUYATNO 1) HENDRY Y. NANLOHY 2) ANWAR 3) 1,2) Staf Pengajar pada Jurusan Teknik Mesin 3) Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri dan Kebumian (FTIK) Universitas Sains dan Teknologi Jayapura (USTJ) ABSTRAK Penelitian dan studi mengenai pencarian bahan bakar altenatif pengganti minyak tanah telah banyak dilakukan di Indonesia. Permasalahan yang diangkat dalam penelitian ini adalah mengetahui perbandingan unjuk kerja kompor bioetanol berbahan bakar bioetanol dengan kadar 70%, 83%, 86% dan kadar 95%. Pengujian dilakukan pada kompor bioetanol. Uji kompor berdasarkan metode air mendidih WBT ( water boiling test). Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Termodinamika Teknik Mesin USTJ dengan metode penelitian exsperimental. Pada akhirnya penelitian ini akan membandingkan unjuk kerja kompor berbahan bakar bioetanol dengan kadar 70%,83%,86% dan 95% Dari hasil penelitian terlihat bahwa bahan bakar bioetanol kadar 70% mempunyai daya ratarata sebesar 117,05 kw dengan efisiensi rata-rata sebesar 38,42 % dengan konsumsi bahan bakar sfc rata-rata sebesar 0,75 kg BB/kg uap air. Kadar 83% mempunyai daya rata-rata sebesar 189,04 kw dengan efisiensi rata-rata sebesar 39,30% dengan konsumsi bahan bakar sfc rata-rata sebesar 1,1 kg BB/kg uap air. Kadar 86% mempunyai daya rata-rata sebesar 160,31 kw dengan efisiensi rata-rata sebesar 50,27% dengan konsumsi bahan bakar sfc rata-rata sebesar 1,06 kg BB/kg uap air. Kadar 95% mempunyai daya rata-rata sebesar 246,66 kw dengan efisiensi rata-rata sebesar 95,04 % dengan konsumsi bahan bakar sfc rata-rata sebesar 0,6 kg BB/kg uap air. Semakin tinggi kadar bahan bakar bioetanol, akan menghasilkan pembakaran yang lebih sempurna dan kunsumsi bahan bakar lebih sedikit. Kata kunci: Bahan bakar bioetanol, kompor bioetanol,unjuk kerja, efisiensi. 1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Energi mempunyai peranan penting dalam pencapaian tujuan sosial, ekonomi dan lingkungan untuk pembangunan berkelanjutan serta merupakan pendukung bagi kegiatan ekonomi nasional. Penggunaan energi di Indonesia meningkat pesat sejalan dengan pertumbuhan ekonomi dan pertambahan penduduk. Sedangkan akses ke energi yang handal dan terjangkau merupakan prasyarat utama untuk meningkatkan standar hidup masyarakat. Salah satu permasalahan utama yang diperbincangkan saat ini adalah mengenai masalah energi. Berbagai penelitian dilakukan untuk mencari bahan bakar alternatif renewable sebagai pengganti bahan bakar yang berasal dari minyak dan gas alam. Minyak tanah sebagai bahan bakar utama untuk kompor merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Dewasa ini harga minyak tanah semakin tinggi seiring dengan ketersediaannya yang semakin langka membuat masyarakat pengguna kompor kesulitan. `penggunaan kompor minyak tanah. Secara keseluruhan kompor berbahan bakar gas mempunyai effisiensi pembakaran lebih baik daripada berbahan bakar minyak. Akan tetapi masih banyak masyarakat yang tetap bertahan Corresponding Author : Suyatno Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin Universitas Sains dan Teknologi Jayapura Jln. Raya Sentani Padang Bulan Abepura Jayapura Papua,

2 53 menggunakan kompor minyak dengan berbagai alasan, misal: minyak tanah bisa dibeli secara eceran per liter dibandingkan harus membeli 3 kg gas yang merupakan kapasitas minimal tangki, banyak kasus kompor gas meledak yang memakan korban sehingga membuat masyarakat takut atau bahkan trauma untuk memakainya, dan lain sebagainya. Dari berbagai alasan di atas maka mulai dikembangkan penelitian bahan bakar alternatif sebagai bahan bakar pengganti minyak tanah pada kompor. Salah satu diantaranya yang sedang dikembangkan adalah bioetanol dikenal sebagai bahan bakar yang ramah lingkungan. dapat dibuat dari bahan baku tanaman yang mengandung pati seperti ubi kayu, ubi jalar, jagung, sagu, dan tetes tebu (molasses). Yang artinya bahwa ini dapat dibuat sendiri dan pembuatannnya relative lebih cepat bila dibandingkan dengan pembuatan minyak tanah (kerosene) yang berasal dari minyak bumi dimana untuk menciptakan minyak bumi butuh waktu yang sangat lama. Namun bioetanol ini adalah termasuk dalam zat yang mudah terbakar sehingga untuk pembuatan kompornya perlu perhatian yang tinggi. Selain itu nyala api yang dihasilkan berwarna biru keputihan sehingga nyaris tak tampak oleh mata bila dinyalakan. Hal ini juga perlu mendapat perhatian agar tidak terjadi kecelakaan selama kompor ini dinyalakan. Selama ini telah banyak kompor yang beredar di masyarakat, namun kebanyakan kompor tersebut belum optimal. Kebanyakan kompor tersebut dibuat tanpa adanya penjelasan secara detail terlebih dahulu. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi yang nyata pada perlakuan bahan bakar alternatif pengganti minyak tanah (kerosene), sehingga memberikan solusi alternatif energi yang layak bagi masyarakat pengguna bahan bakar kerosene terutama pengguna kompor minyak tanah. Diharapkan tanpa adanya minyak tanah pun masyarakat masih mampu untuk dapat menghasilkan dan mengolah bahan bakar sendiri untuk memenuhi kebutuhan memasak. 2. LANDASAN TEORI 2.1. Pengertian Bioetanol Bioetanol adalah Etanol yang dapat diperbaharui sebagai salah satu bahan bakar alternative. Bioetanol, disebut juga etil alkohol, alkohol murni, alkohol absolut, atau alkohol saja, adalah sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tak berwarna, dan merupakan alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Senyawa ini merupakan obat psikoaktif dan dapat ditemukan pada minuman beralkohol dan termometer modern. Etanol adalah salah satu obat rekreasi yang paling tua. Etanol termasuk ke dalam alkohol rantai tunggal, dengan rumus kimia C 2 H 5 OH dan rumus empirisc 2 H 6 O.Ia merupakan isomer konstitusional dari dimetil eter. Etanol sering disingkat menjadi EtOH, dengan "Et" merupakan singkatan dari gugus etil (C 2 H 5 ).Fermentasi gula menjadi bioetanol merupakan salah satu reaksi organik paling awal yang pernah dilakukan manusia. Efek dari konsumsi bioetanol yang memabukkan juga telah diketahui sejak dulu. Pada zaman moderen, bioetanol yang ditujukan untuk kegunaan industri dihasilkan dari produk sampingan pengilangan minyak bumi. Bioetanol banyak digunakan sebagai pelarut berbagai bahanbahan kimia yang ditujukan untuk konsumsi dan kegunaan manusia. Contohnya adalah pada parfum, perasa, pewarna makanan, dan obat-obatan. Dalam kimia, bioetanol adalah pelarut yang penting sekaligus sebagai stok umpan untuk sintesis senyawa kimia lainnya. Dalam sejarahnya bioetanol telah lama digunakan sebagai bahan bakar Manfaat Bioetanol Meningkatnya kebutuhan bahan bakar minyak (BBM) di seluruh kalangan masyarakat, tidak hanya menimbulkan permasalahan, namun juga memberikan peluang bisnis baru bagi para produsen energi alternatif. Beragam penelitian pun mulai dikembangkan untuk mendapatkan sumber energi pengganti minyak tanah yang harganya relatif lebih murah dan pastinya ramah bagi lingkungan sekitar. Sebut saja bioetanol singkong yang kini mulai dikembangkan diberbagai belahan dunia sebagai pengganti bahan bakar minyak. Bioetanol singkong dipilih sebagai energi alternatif yang cukup potensial karena pada dasarnya tumbuhan singkong (ketela pohon) memiliki kandungan pati, gula atau selulosa yang bisa dimanfaatkan dalam proses pembuatan bahan bakar alternatif. Melimpahnya bahan baku singkong dan mudahnya proses pembuatan bahan bakar tersebut, menjadikan bioetanol singkong sebagai alternatif tepat bagi masyarakat. Sehingga tidak heran, ketika harga BBM merangkak naik, bioetanol singkong dipilih masyarakat sebagai salah satu energi pengganti yang diharapkan bisa dimanfaatkan dengan baik untuk masa-masa yang akan datang. Awalnya bioetanol digunakan untuk bahan baku industri kimia, kosmetik, dan farmasi. Namun seiring dengan

3 54 meningkatnya kebutuhan BBM yang semakin tinggi, bioetanol mulai diinovasikan menjadi bahan bakar alternatif untuk menggantikan keberadaan BBM yang sekarang ini semakin mahal. Target pasar yang dibidik pelaku usaha energi alternatif adalah kalangan masyarakat bawah di daerah pinggiran kota maupun pedesaan. Harga bahan bakar minyak yang melambung tinggi dan mulai beralihnya bahan bakar minyak ke bahan bakar gas, menjadikan bahan bakar bioetanol sebagai pilihan tepat masyarakat karena harganya relatif hemat. Bioetanol 86% dan 96% bisa dimanfaatkan untuk bahan bakar kompor bioetanol Fermentasi Proses fermentasi dimaksudkan untuk mengubah glukosa menjadi bioethanol (alkohol) dengan menggunakan yeast. Alkohol yang diperoleh dari proses fermentasi ini, biasanya alkohol dengan kadar 8 sampai 10 persen volume Destilasi Destilasi merupakan teknik pemisahan yang didasari atas perbedaan perbedaan titik didih atau titik cair dari masing-masing zat penyusun dari campuran homogen. Dalam proses destilasi terdapat dua tahap proses yaitu tahap penguapan dan dilanjutkan dengan tahap pengembangan kembali uap menjadi cair atau padatan. Atas dasar ini maka perangkat peralatan destilasi menggunakan alat pemanas dan alat pendingin.(kimiamagic: destilasi). Proses destilasi diawali dengan pemanasan, sehingga zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap. Uap tersebut bergerak menuju kondenser yaitu pendingin proses pendinginan terjadi karena kita mengalirkan air kedalam dinding (bagian luar condenser), sehingga uap yang dihasilkan akan kembali cair. Proses ini berjalan terus menerus dan akhirnya kita dapat memisahkan seluruh senyawa-senyawa yang ada dalam campuran homogen tersebut Destilasi fraksional Destilasi fraksional adalah proses pemisahan destilasi ke dalam bagian-bagian dengan titik didih makin lama makin tinggi, yang selanjutnya pemisahan bagian-bagian ini dimaksudkan untuk destilasi ulang. Destilasi fraksional merupakan proses pemurnian zat/senyawa cair dimana zat bencampurnya berupa senyawa cair yang titik didihnya rendah dan tidak berbeda jauh dengan titik didih senyawa yang akan dimurnikan. Dengan perkataan lain, destilasi ini bertujuan untuk memisahkan senyawa-senyawa dari suatu campuran yang komponen-komponennya memiliki perbedaan titik didih relatif kecil. Destilasi ini digunakan untuk memisahkan campuran aseton-metanol, karbon tetra klorida-toluen, dll. Pada proses destilasi bertingkat digunakan kolom fraksi yang dipasang pada labu destilasi. Tujuan dari penggunaan kolom ini adalah untuk memisahkan uap campuran senyawa cair yang titik didihnya hampir sama/tidak begitu berbeda. Sebab dengan adanya penghalang dalam kolom fraksi menyebabkan uap yang titik didihnya sama akan sama-sama menguap atau senyawa yang titik didihnya rendah akan naik terus hingga akhirnya mengembun dan turun sebagai destilat, sedangkan senyawa yang titik didihnya lebih tinggi, jika belum mencapai harga titik didihnya maka senyawa tersebut akan menetes kembali ke dalam labu destilasi, yang akhirnya jika pemanasan dilanjutkan terus akan mencapai harga titik didihnya. Senyawa tersebut akan menguap, mengembun dan turun/menetes sebagai destilat Alat Destilasi Fraksional Alat untuk penyulingan fraksional sangat berbeda dengan penyulingan tradisional. Penyulingan fraksional mempunyai kolom fraksi yang dimasukkan di antara tangki pemanas melalui leher penyulingan atau dihubungkan melalui pipa, dimana pipa tersebut dimasukkan dari samping tabung kolom fraksi secara vertikal. Alat penyulingan fraksional ini terdiri dari tempat pemanas air, tangki pemanas, tabung kolom fraksi, pipa pendingin, tangki pendingin dan tempat penampung distilat. Pada air tape hasil fermentasi terdapat berbagai komponen, tetapi ada dua komponen besar yang harus dipisahkan, yaitu air dan alkohol.kedua komponen tersebut mempunyai titik didih yang berbeda pada tekanan atmosfer, yaitu 100 C untuk air dan 78 C untuk alkohol. Secara umum penyulingan fraksional ini dipakai untuk memisahkan campuran yang terkandung dalam satu larutan. Untuk memperoleh presentase alkohol yang diinginkan maka air tape hasil destilasi pertama harus didestilasi kembali dengan menggunakan destilasi fraksional.

4 55 Proses destilasi fraksional terlihat pada gambar di atas dengan langkah-langkah destilasinya sebagai berikut (dengan air tape sebagai sampel): 1. Langkah pertama yang dilakukan yaitu menyiapkan alat-alat destilasi. 2. Labu (2) yang berisi air tape dengan volume 1800 ml ditempatkan diatas hot plate (1) kemudian dipanaskan dengan temperatur tertentu sampai terjadi penguapan. 3. Uap panas (alkohol) tersebut akan melalui kolom fraksi(3), disini uap akan diseleksi. 4. Uap panas (alkohol) tersebut akan sampai dikonek (4) dimana pada konek terpasang thermometer (5) untuk mengontrol suhu destilasi dan pada konek juga terpasang kondensor. 5. Uap panas (alkohol) tersebut akan dilewatkan melalui kondensor (6), pada kondensor terdapat ruang kosong tempat mengalirnya fluida untuk mendinginkan uap panas (alkohol) tersebut sehingga yang keluar bukan uap tetapi cairan (destilat) yang ditampung pada wadah (7). Pada proses destilasi, panas yang dibutuhkan yaitu 78 C untuk alkohol dan 100 C untuk air. Secara umum penyulingan fraksional ini dipakai untuk memisahkan campuran yang terkandung dalam satu larutan. Dua hal yang penting dalam destilasi yang harus diperhatikan yaitu : 1. Panas, 2. Temperatur Pembakaran Pembakaran adalah reaksi kimia yang cepat antara oksigen dan bahan bakar disertai dengan konversi energi kalor dalam jumlah yang besar. Pembakaran sempurna (complete combustion), terjadi jika semua unsure C, H dan S yang terkandung dalam bahan bakar bereaksi membentuk CO 2, H 2 O dan SO 2. Pembakaran sempurna dapat dicapai dengan : pencampuran antara bahan bakar dan oksidator dengat tepat dan baik, yaitu perbandingan rasio bahan bakar per udara tepat. Pembakaran tidak sempurna (incomplete combustion), terjadi jika proses pembakaran bahan bakar menghasilkan ( intermediate combustion product ) seperti CO, H 2, aldehid, disamping CO 2 dan H 2 O. Pembakaran tidak sempurna dapat terjadi antara lain karena pasokan oksidatornya terbatas atau kurang dari jumlah yang diperlukan. Pembakaran spontan (spontaneous combustion), terjadi jika zat atau bahan mengalami oksidasi perlahan-lahan, kalor yang dihasilkan tidak dilepas, sehingga suhu bahan naik secara perlahan mencapai titik bakarnya (ignition point), maka bahan terbakar dan menyala. Oksidasi adalah reaksi antara oksigen dan bahan yang dapat terbakar, berlangsung secara pelan tanpa timbul cahaya dan tanpa timbul kalor yang cepat, meskipun jumlah kalor yang dihasilkan seluruhnya cukup berarti Kalor Pembakaran Kalor adalah energi yang mengalir dari sebuah benda ke sebuah benda yang lain karena adanya perbedaan temperatur diantara kedua benda tersebut. Kapasitas suatu zat didefinisikan sebagai jumlah kalor yang dibutuhkan oleh zat untuk menaikkan suhunya satu derajat. Energi kalor sering kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya untuk memasak air kita menggunakan energi kalor dari api, mengubah wujud es batu menjadi air dengan cara memanaskannya (memberi energi kalor). Istilah kalor pertama kali diperkenalkan oleh Antoine Laurent Lavoisier ( ). Menurutnya, kalor merupakan semacam zat alir,

5 56 yaitu zat yang mengalir dari suatu benda ke benda yang lain. Satuan kalor pada massa itu disebut satuan kalori. Kalor adalah bentuk energi yang berpindah dari suhu tinggi ke suhu rendah Unjuk Kerja Kompor Bioetanol Dasar pengukuran yang digunakan untuk mengevaluasi unjuk kerja (performance) kompor meliputi: 1. Daya Kompor (P) 2. Efisiensi Kompor. (η) 3. Konsumsi Bahan Bakar Spesifik. (Sfc) a. Daya Kompor Daya kompor memberikan gambaran akan tingkat konsumsi bahan bakar suatu kompor. Kompor yang mempunyai daya tinggi, tingkat konsumsi bahan bakarnya juga tinggi dan begitupun sebaliknya. P =. dimana : P = daya kompor (kw) mf = konsumsi bahan bakar selama pengukuran (kg) E = nilai kalor bawah bahan bakar (kj/kg) t = waktu pengujian ( detik) b. Efisiensi Kompor Efisiensi kompor menunjukkan persentase panas yang berguna pada suatu kompor. Cara yang paling efektif untuk pengujian efisiensi suatu kompor adalah dengan metode air mendidih (Water boiling Test). dimana: η = efisiensi kompor (%) m w = massa air yang dipanaskan ( kg ) cp w = panas specifik air adalah 4,186 (kj/kg.k) T 2 = temperatur akhir ( C) T 1 = temperatur awal ( C) m Bjn = massa panci ( kg ) cp Bjn = Panas specifik bejana 0,913 (kj/kg.k) m u = massa uap air ( kg) H = Panas laten air yang menguap (kj/kg) m f = konsumsi bahan bakar selama pengukuran (kg) E = nilai kalor bawah bahan bakar (kj/kg) 100 % c. Konsumsi Bahan Bakar Spesifik Konsumsi bahan bakar spesifik atau yang biasa disebut sebagai specific fuel consumption dapat didefenisikan sebagai jumlah bahan bakar yang dibutuhkan untuk memproduksi satu unit outpout,dimana outpout disini berupa pendidihan uap air. Sfc = dimana: sfc = specific fuel consumptioan ( kg bahan bakar/ kg uap air) m f = konsumsi bahan bakar selama pengukuran (kg) m u = massa uap air ( kg)

6 57 3. METODE PENELITIAN Metode penelitian yang digunakan adalah eksperimen laboratorium pengambilan data dilakukan langsung pada alat selanjutnya data tersebut dianalisa Materi Penelitian Materi Penelitian terdiri dari: 1. Bahan baku yang digunakan dalam penelitian serta pengujian ini adalah bioetanol dari air tape singkong. 2. Bahan yang menjadi obyek pengujian ini adalah kompor bioetanol dan bahan bakar bioetanol dengan kadar 70%,83%,86%,95% 3.2. Alat Penelitian Bioetanol Alat yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari: 1. Alkohol meter 2. Gelas ukur 500 ml Gambar 3.1. Alkohol Meter Gambar 3.2. Gelas ukur 500 ml. 3. Labu destilasi 2000 ml 4. Kolom praksi Gambar 3.3. Labu destilasi 2000 ml Gambar 3.4. Kolom praksi 5. Konek 6. Kondenser Gambar 3.5. Konek Gambar 3.6. Kondensor

7 58 7. Wadah 1000 ml 8. Hot plate Gambar 3.7. Wadah 1000 ml Gambar 3.8. Hot plate 9. Klem 10. Pompa tipe AA Watt Gambar 3.9. Klem Gambar Pompa tipe AA Watt 11. Thermometer 12. Aluminium foil Gambar Thermometer Gambar Aluminium foil 3.3. Prosedur Pembuatan Bioetanol Prosedur pembuatan bioetanol ini adalah sebagai berikut: 1. Bahan yang digunakan yaitu air tapeh 2. Sampel air tapeh sebanyak 1800 ml dimasukan dalam gelas ukur kemudian diukur persentase alkohol dengan menggunakan alkohol meter. 3. Setelah diketahui presentasenya, ukur sebanyak1800 ml kemudian dimasukan dalam labu (2000 ml) dan selanjutnya didestilasikan. 4. Selama destilasi berlangsung temperatur penguapan dijaga pada suhu (78 C). 5. Destilasi dilakukan dalam waktu kurang atau lebih dari 3 jam. 6. Apa bila temperature penguapan yang dijaga pada suhu (78 C) mengalami ketidak stabilan atau naik dan turunnya temperatur penguapan maka alkohol pada sampel telah habis.

8 59 7. Sampel yang didestilasi apa bila telah habis kandungan alkoholnya maka proses destilasi dihentikan, kemudian keluarkan sampel dan catat volume akhir destilasi.(ulangi proses penelitian 1 sampai 10 hingga sampel air tapeh yang akan didestilasi habis). 8. Hasil dari seluruh sampel air tapeh yang didestilasi, kemudian diukur kadar alkoholnya Bahan Dan Alat Yang Digunakan Untuk Pengujian Kompor Bioetanol. 1) Bioetanol 2) Air Gambar 3.13.Bioetanol kadar 70%,83%,86%,95% Gambar 3.14.Air 3) Kompor bioetanol 4) Gelas ukur Gambar Kompor bioetanol Gambar 3.16.Gelas ukur 5) Panci 6) Termometer Gambar 3.17.Panci Gambar Termometer

9 60 7) Stopwatch Gambar Stopwatch 4. HASIL DAN PEMBAHASAN mf (kg) BE P mf kw (kg) % Daya Vs Konsumsi Bahan Bakar , , , BE 70% P(kW) Gambar 4.1. Hubungan antara daya dengan konsumsi bahan bakar. Dari grafik 4.1 menunjukkan terjadinya kenaikan daya kompor dan konsumsi bahan bakar. Diketahui bahwa kenaikan daya berpengaruh pada konsumsi bahan bakar. Dikarenakan jumlah bahan bakar yang terbakar juga berubah sehingga mempengaruhi komposisi perbandingan campuran udara dan bahan bakar (AFR ratio). Perbandingan campuran bahan bakar dan udara tersebut akan berpengaruh terhadap temperatur yang dihasilkan. Dari data tabel hasil perhitungan menunjukkan nilai tertinggi daya kompor 137,62 kw dan konsumsi bahan bakar sebesar 0,03 kg nilai terendah daya kompor 95,08 kw dan konsumsi bahan bakar selama pengukuran adalah 0,025 kg pada bahan bakar bioetanol kadar 70%.

10 61 BE Eff P % kw % Gambar 4.2. Hubungan antara efisiensi dengan daya kompor. Grafik 4.2 menunjukkan efisiensi terus mengalami peningkatan dari 31,76% hingga 45,81%, namun daya kompor mengalami penurunan dari 137,62 kw sampai 95,08 kw. Hal ini menandakan bahwa energi dari bahan bakar lebih banyak terserap sehingga campuran bahan bakar dengan udara tidak seimbang menyebabkan nyala api tidak stabil. Gambar 4.3. Hubungan antara daya dengan konsumsi bahan bakar

11 62 BE P mf 83 % kw (kg) Grafik 4.3 Dari hasil pengujian yang telah dilakukan daya terhadap konsumsi bahan bakar mengalami kestabilan temperatur dikarenakan pencampuran bahan bakar dengan udara yang stabil, dan mengalami kenaikan daya sebesar 243,22 kw dan konsumsi bahan bakar 0,03%, menunjukkan terjadinya kenaikan daya kompor dan konsumsi bahan bakar. Diketahui bahwa kenaikan daya berpengaruh pada konsumsi bahan bakar. Dikarenakan jumlah bahan bakar yang terbakar juga berubah sehingga mempengaruhi komposisi perbandingan campuran udara dan bahan bakar (AFR ratio). Perbandingan campuran bahan bakar dan udara tersebut akan berpengaruh terhadap temperatur yang dihasilkan. BE Eff P 83 % % kw P (kw) Efisiensi Vs daya 29.15, , , BE 83% Eff % Gambar 4.4. Hubungan antara efisiensi dengan daya kompor. Gambar grafik 4.4. merupakan hubungan antara efisiensi dan daya kompor dengan penggunaan bahan bakar bioetanol kadar 83%. Dari grafik tersebut menunjukkan efisiensi terus mengalami peningkatan dari 29,15% hingga 45,56%, namun daya kompor mengalami penurunan dari 243,22 kw sampai 155,44 kw. Hal ini menandakan bahwa energi dari bahan bakar lebih banyak terserap, sehingga bertambahnya laju bahan bakar dan berkurangnya aliran udara mengakibatkan campuran udara dengan bahan bakar tidak seimbang menyebabkan nyala api tidak stabil.

12 63 mf (kg) BE P mf kw (kg) % Daya Vs Konsumsi Bahan Bakar , , , P (kw) BE Gambar 4.5. Hubungan daya dengan konsumsi bahan bakar. Grafik 4.5 merupakan hubungan antara daya kompor dengan konsumsi bahan bakar selama pengukuran,dari hasil pengujian yang telah dilakukan daya terhadap konsumsi bahan bakar mengalami kestabilan temperatur dikarenakan pencampuran bahan bakar dengan udara yang stabil, dan mengalami kenaikan daya sebesar 208,15 kw dan konsumsi bahan bakar 0,025%, menunjukkan terjadinya kenaikan daya kompor dan konsumsi bahan bakar. Diketahui bahwa kenaikan daya berpengaruh pada konsumsi bahan bakar. Dikarenakan jumlah bahan bakar yang terbakar juga berubah sehingga mempengaruhi komposisi perbandingan campuran udara dan bahan bakar (AFR ratio). Perbandingan campuran bahan bakar dan udara tersebut akan berpengaruh terhadap temperatur yang dihasilkan. p (kw) Efisiensi Vs Daya 33.51, , , Eff (%) BE 86% Gambar 4.6. Hubungan antara efisiensi dengan daya kompor.

13 64 Gambar grafik 4.6, menunjukkan efisiensi mengalami peningkatan dari 31,51% hingga 58,30%, dan daya kompor mengalami penurunan dari 208,15 kw sampai 128,10 kw. Namun pada efisiensi 59,00% daya kompor mengalami kenaikan sebesar 144,68 kw. Hal ini diakibatkan karena bertambahnya laju bahan bakar dan berkurangnya aliran udara mengakibatkan komposisi campuran udara dengan bahan bakar tidak seimbang, sehingga nyala api tidak stabil. BE P mf kw (kg) % Daya Vs Konsumsi Bahan Bakar , , mf (kg) P (kw) BE 95% Gambar 4.7. Hubungan antara daya dengan konsumsi bahan bakar. Grafik 4.7. Dari hasil pengujian yang telah dilakukan daya terhadap konsumsi bahan bakar mengalami kestabilan temperatur dikarenakan pencampuran bahan bakar dengan udara yang stabil, dan mengalami kenaikan daya sebesar 247,71 kw tetapi konsumsi bahan bakar tetap stabil 0,009%. Dipengaruhi bertambanya laju bahan bakar dan laju kecepatan udara tetap stabil sehingga mempengaruhi komposisi perbandingan campuran udara dan bahan bakar (AFR ratio). Perbandingan campuran bahan bakar dan udara tersebut akan berpengaruh terhadap temperatur yang dihasilkan. BE Eff P % kw %

14 65 P (kw) Efisiensi Vs Daya 95.44, , , BE 95% Eff (%) Gambar 4.8. Hubungan antara efisiensi dan daya kompor. Gambar grafik 4.8. Merupakan hubungan antara efisiensi dan daya kompor dengan penggunaan bahan bakar bioetanol kadar 95%. Data tersebut menunjukkan efisiensi mengalami peningkatan dari 94,26% hingga 95,44%, dan daya kompor sebesar 246,14 kw sampai 247,71 kw. Diketahui bahwa kenaikan daya berpengaruh pada konsumsi bahan bakar. Namun pada efisiensi 95,44% daya kompor mengalami kenaikan sebesar 247,71 kw. Hal ini diakibatkan karena bertambahnya laju bahan bakar dan berkurangnya laju udara mengakibatkan campuran udara dengan bahan bakar tidak seimbang, sehingga nyala api tidak stabil. 5. KESIMPULAN DAN SARAN Dari serangkaian pengujian yang dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa: 1) Semakin tinggi kadar bioetanol menghasilkan unjuk kerja kompor lebih baik terbukti pada bioetanol kadar 95%, waktu pendidihan air lebih cepat. Waktu pendidihan 1.58 detik. Dan bioetanol kadar 70% membutuhkan waktu pendidihan air lebih lama. Waktu pendidihan 9.42 detik. Dan konsumsi bahan bakar spesifik pada kompor bioetanol kadar 95% sebesar 0,60 kg bahan bakar / kg uap air, sedangkan bioetanol kadar 70% relatif besar 0,86 kg bahan bakar/ kg uap air, hal ini disebabkan karena nilai kalor bioetanol 70% yang relatif rendah sehingga untuk menghasilkan panas membutuhkan energi bahan bakar yang lebih banyak. 2) Nilai rata rata effisiensi bioetanol kadar 70% mencapai 38,42%, bioetanol kadar 83% mencapai 39,30%, bioetanol kadar 86% mencapai 50,27%, dan efisiensi bioetanol kadar 95% mencapai 95,04%. Bioetanol kadar 70% relatif bagus tetapi masih belum sempurna hal ini dikarenakan memiliki nilai kalor rendah serta pada waktu pengambilan data didapat konsumsi bahan bakar yang relatif besar, dan hal ini juga ikut mempengaruhi efisiensi kompor. 3) Pada penggunaan bioetanol kadar 70% terjadi kenaikan daya dari 95,08 kw sampai 137,62 kw dan konsumsi bahan bakar 0,025 kg sampai 0,03 kg. Terlihat pada grafik 4.1. Hal ini disebabkan karena perbandingan campuran bahan bakar dengan udara tidak seimbang sehingga nyala api tidak stabil. Saran yang dapat diajukan bagi pelaksanaan penelitian selanjutnya antara lain : 1. Diharapkan ada solusi dikemudian hari untuk menciptakan produk bioetanol yang memiliki harga yang lebih murah sehingga mampu menjadi solusi hemat energi bagi masyarakat. 2. Perancangan kompor bioetanol, dan tengki bahan bakar yang mampu menampung bioetanol yang lebih banyak.

15 66 6. DAFTAR PUSTAKA Afanny Agib Farug Perbandingan Unjuk Kerja Kompor Dinding Api Tunggal Dengan Kompor Dinding Api Ganda Berbahan Bakar Bioetanol. Teknik Mesin ITS. Anggorosari Yoni Wahyu Unjuk Kerja Kompor Minyak Tanah Sumbu Tunggal Yang Dioperasikan Tanpa Sumbu Berbahan Bakar Etanol Teknik mesin ITS. Laksmi, Anindita, dkk Perancangan Ulang Kompor Bioetanol Dengan Menggunakan Pendekatan Metode Quality Function Deployment (Qfd) Dan Teoriya Resheniya Izobretatelskikh Zadatch (Triz). public/ ITS-Undergraduat e Paper.pdf Pradana Rizka Andika Perbandingan Unjuk Kerja Kompor Bioetanol Tipe Side Burner Dengan Variasi Diameter Firewall 3 Inci dan 2,5Inci. Teknik mesin ITS. Ryan Juliani. 2010, Study Eksperimental Perbandingan Unjuk Kerja Kompor Minyak Tanpa Sumbu Berbahan Bakar Bioethanol Dengan Kompor Minyak Tanah Bersumbu. Teknik Mesin ITS.M A R R I Suyitno Muhammad Nizam Dharmanto. 2010, Teknologi Biogas. Graha Ilmu. Syahriyah Fenny Nofiatus, Studi Eksperimental Penggunaan Bahan Bakar Bioetanol Pada Kompor Tanpa Tekan Model Api LPG. Teknik Mesin ITS. Utomo Dwi Priyo, 2010, Analisis Matematis Dan Ekonomis Penggunaan Metanol Dan Etanol Pada Kompor. Universitas Muhammadiyah Malang.