KINERJA LIQUEFIED PETROLEUM GAS (LPG) PADA MOTOR BAKAR 6.5 HP SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF PERAHU PENANGKAP IKAN BERMOTOR KECIL BAGUS BARUNO

Transkripsi

1 KINERJA LIQUEFIED PETROLEUM GAS (LPG) PADA MOTOR BAKAR 6.5 HP SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF PERAHU PENANGKAP IKAN BERMOTOR KECIL BAGUS BARUNO SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2014

2 PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa informasi Kinerja Liquefied Petroleum Gas (LPG) Pada Motor Bakar 6.5 HP Sebagai Bahan Bakar Alternatif Perahu Penangkap Ikan Bermotor Kecil adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini. Bogor, Januari 2014 Bagus Baruno C

3 i RINGKASAN BAGUS BARUNO, Kinerja Liquefied Petroleum Gas (LPG) Pada Motor Bakar 6,5 HP Sebagai Bahan Bakar Alternatif Perahu Penangkap Ikan Bermotor Kecil. Dibimbing oleh BUDHI HASCARYO ISKANDAR, MOHAMMAD IMRON dan WAZIR MAWARDI. Bahan Bakar Minyak (BBM) merupakan komoditi utama bagi nelayan yang memiliki perahu bermotor untuk menjalankan usaha penangkapan ikan. BBM bersubsidi saat ini menjadi permasalahan yang membebani biaya operasional usaha penangkapan ikan karena sebagian besar dari total biaya yang harus dibelanjakan adalah untuk belanja bahan bakar. Dampak dari semakin bergantungnya nelayan terhadap BBM diikuti pula dengan melambungnya harga BBM. Akibatnya, terjadi inefisiensi biaya operasional bagi nelayan tradisional yang menggunakan perahu ikan bermotor dan di waktu yang bersamaan pula, tekanan pada nelayan untuk tidak menaikkan harga ikan akan semakin membebani biaya operasional penangkapan ikan. Motorisasi kapal ikan dari yang sebelumnya menggunakan tenaga layar dan dayung menjadi motor bakar sebagai tenaga penggerak utamanya membawa dampak efisiensi terhadap waktu, tenaga dan jangkauan daerah penangkapan ikan. Dengan semakin meningkatnya jumlah kapal ikan bermotor, ketergantungan terhadap bahan bakar mutlak diperlukan oleh nelayan. Upaya pemerintah untuk mengurangi penggunaan energi primer yaitu BBM bersubsidi dituangkan dalam Peraturan Presiden Republik Indonesia nomor 5 tahun 2006 tentang kebijakan energi Nasional untuk mengembangkan sumber energi alternatif sebagai pengganti bahan bakar minyak. Kebijakan tersebut menekankan pada usaha pemberdayaan sumber-sumber energi yang ada secara strategis dengan harapan pendapatan nelayan dapat ditingkatkan dengan mengurangi biaya belanja bahan bakar atau beralih ke bahan bakar yang lebih murah dari BBM bersubsidi. Salah satu upaya untuk mengurangi biaya belanja bahan bakar nelayan adalah dengan mengaplikasikan liquefied petroleum gas (LPG) pada motor penggerak kapal perikanan. Bahan bakar LPG berpotensi untuk menggantikan atau mengurangi penggunaan BBM sebagai bahan bakar motor penggerak kapal perikanan. Beberapa studi tentang bahan bakar gas menyatakan bahwa LPG dapat digunakan pada motor kendaraan menggunakan motor bakar bensin atau dieselbaik kendaraan darat maupun air karena kandungan energi LPG yang setara BBM dan memiliki angka oktan 120. Penelitian mengenai aplikasi LPG untuk kapal penangkap ikan diperlukan untuk mendukung Peraturan Presiden nomor 5 tahun Lingkup penelitian meliputi telaahan dari segi teknis dan biaya. Telaahan dari segi teknis dilakukan dengan membandingkan kinerja LPG dan bensin pada motor yang digunakan. Perbandingan tersebut meliputi : suhu motor, suhu gas buang dan konsumsi bahan bakar. Telaahan dari segi biaya meliputi perbandingan konsumsi biaya operasional dan belanja Converter kit, hal ini diperlukan agar dapat menjadi pertimbangan bagi para nelayan untuk menggunakan LPG sebagai bahan bakar alternatif.

4 ii Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah menentukan secara teknis pengaruh LPG dibandingkan bensin premium pada motor bensin 6,5 HP. menghitung penghematan (efisiensi) yang dapat dicapai dari penggunaan LPG dibandingkan bensin premium dalam satu kali operasi penangkapan ikan dan mengungkap keuntungan dari penggunaan LPG secara biaya dibandingkan dengan bensin premium untuk kegiatan operasional penangkapan ikan. Data yang dikumpulkan untuk penelitian ini seperti data suhu motor, suhu gas buang dan konsumsi bahan bakar dilakukan dua tahap, yaitu uji coba motor di laboratorium motor bakar Balai Besar Penelitian Penangkapan Ikan (BBPPI) Semarang dan experimental fishing trip yakni melakukan uji coba operasi motor pada perahu ikan dari pelabuhan Tambaklorok Semarang ke daerah penangkapan ikan menggunakan bensin premium dan LPG secara bergantian. Hasilnya dari penelitian ini adalah, penggunaan LPG sebagai bahan bakar alternatif terhadap bensin premium dapat menghemat konsumsi bahan bakar dimana rata-rata hasil uji FC LPG adalah 8,54 cc/menit sedangkan FC bensin premium adalah 10,79 cc/menit sehingga besar penghematan bahan bakar yang bisa dicapai adalah 26,35%. Keuntungan dari penghematan ini adalah, nelayan lebih memiiki waktu operasi penangkapan yang lebih panjang atau menjadikan biaya belanja bahan bakar lebih murah. Adapun keuntungan lain dari LPG adalah menjadikan biaya operasional lebih efisien secara biaya karena dengan nilai FC LPG yang lebih rendah daripada bensin akan menghasilkan konsumsi biaya bahan bakar atau spesific fuel consumption (sfc) ekonomi yang rendah. Hal ini disebabkan oleh harga LPG yang lebih murah dari bensin premium. Untuk satu kali trip penangkapan, sfc ekonomi LPG adalah Rp 5.610, sedangkan sfc ekonomi bensin premium adalah Rp Dengan selisih Rp maka secara ekonomi penggunaan gas LPG dapat menghemat biaya sebanyak 41,76% dimana penghematan biaya belanja bahan bakar dapat digunakan untuk mengembalikan biaya pembelian converter kit selama 41,5 bulan atau 3,46 tahun.

5 iii SUMMARY BAGUS BARUNO, Liquefied Petroleum Gas Performance on 6,5 HP Engine as an Alternative Fuel in Small Motorized Fishing Boat. Supervised by BUDHI HASCARYO ISKANDAR, MOHAMMAD IMRON and WAZIR MAWARDI. Fuel is the main commodity for fisherman who owns a motor boat to run the fishing venture. Fuel expenditure at this time became traditional fishermen problem that burden the operational cost of catching fish for the most part of the total cost to be spent and high operational cost for fishing activity, is the reason why fishermen are reluctant to sail. Therefore, reducing the fuel consumption by using Liquefied Petroleum Gas (LPG) as an alternative fuel on small motor boat can reduce daily operational cost. Converting the fishing boat from using sail and paddle to engine as the powertrain has benefited fishermen in time, effort and fishing ground scope. On the other hand dependency on subsidized fuel is very fundamental for them. Therefore, on the year 2006 the Indonesian government issued the President Decree no. 5 as a policy to develop alternative fuel so that the fishermen can reduce the subsidized fuel expenditure cost by switching to LPG which as a cheaper price on their engine boat. LPG is an unrenewable energy resource which derived from liquefied earth oil and one of the fuel that has the potential to replace or reduce the use of susidized fuel as it has been stated by some studies on LPG which can be used on land vehicles such as motorcycles, cars and watercraft such as traditional fishing boats that is using fuel and diesel motor. This can be done because the octane number of LPG is 120, this octane number is equivalent to fuel. The scope of this research was to analyze the technical and cost aspects. In terms of technical aspect was comparing the performance of LPG and fuel in the engine which was used as experiment object. The comparison was to found out how the fuel consumption and the engine and exhaust temperature difference when the engine run on LPG and fuel. Further analysis was about the cost of covering the operational costs in order to be considered for fishermen to use LPG as an alternative fuel. The objectives of this work were to analyze the technical effect of LPG compared to the fuel on 6,5 HP engine by measuring the engine and exhaust temperature and to calculate the fuel saving for a single trip by measuring measuring the specific fuel consumption, and to explicate the cost benefit from the use of LPG compared to the gasoline for fishing activity. During the experimental test, the engine speed was maintained at idling conditions of 1600, 2000, and 2500 rotation/minute throughout the experiment. In each rotation, time required by the engine to consume 50 cc of fuel and 200 gr of LPG was noted in three repetition. Similiarly for recording the engine and exhaust temperature. All collected data were collected in two phases. The engine and exhaust temperature were collected in the laboratory of Fishing Technology Development Center (BBPPI) Semarang. Fuel consumption test were performed in laboratory

6 iv and experimental fishing trip from Tambaklorok fishing port to the fishing ground where the fisherman usually catch fish. Result showed the engine and exhaust temperature decrease when running on LPG and from the two paired samples test correlation resulted 0,899 and signification value (P<0.005). The use of LPG as an alternative fuel to gasoline can save on fuel consumption up to 26,35% and statistically, significant difference was observed in this fuel consumption test (P<0.05). LPG makes operational cost more efficiently due to the lower value of FC than that of gasoline. For a single trip, the LPG economic sfc value resulted Rp while the gasoline resulted higher cost as much as Rp With the difference of Rp 4.022, LPG can save cost as much as 41,76% where cost savings in fuel expenditure can be used to reimburse the purchasing cost of converter kit for 41,5 months or 3,46 years.

7 v Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014 Hak Cipta dilindungi Undang-undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tidak merugikan kepentingan IPB Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB

8 vi KINERJA LIQUEFIED PETROLEUM GAS (LPG) PADA MOTOR BAKAR 6.5 HP SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF PERAHU PENANGKAP IKAN BERMOTOR KECIL BAGUS BARUNO Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Teknologi Perikanan Tangkap SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

9 Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr Yopi Novita SPi, MSi vii

10 viii Judul Penelitian Nama NRP : Kinerja Liquefied Petroleum Gas (LPG) Pada Motor Bakar 6.5 HP Sebagai Bahan Bakar Alternatif Perahu Penangkap Ikan Bermotor Kecil : Bagus Baruno : C Disetujui Komisi Pembimbing Dr Ir Budhi Hascaryo Iskandar, MSi Ketua Dr Ir Mohammad Imron, MSi. Anggota Dr Ir Wazir Mawardi, MSi Anggota Diketahui Ketua Program Studi Dekan Sekolah Pascasarjana Teknologi Perikanan Tangkap Prof Dr Ir Mulyono S. Baskoro, MSc Prof Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr Tanggal Ujian: 31 Desember 2013 Tanggal Lulus:

11 ix PRAKATA Alhamdulillah, berkat kehadirat Allah SWT penelitian yang berjudul Kinerja Liquefied Petroleum Gas (LPG) Pada Motor Bakar 6,5 HP Sebagai Bahan Bakar Alternatif Perahu Penangkap Ikan Bermotor Kecil dapat diselesaikan. Penulisan tesis ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Teknologi Perikanan Tangkap Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Ucapan terima kasih dan penghargaan yang tak terhingga penulis sampaikan kepada Bapak Dr. Ir. Budhi Hascaryo Iskandar M.Si, selaku ketua komisi pembimbing, Bapak Dr. Ir. Mohammad Imron, M.Si dan Bapak Dr. Ir. Wazir Mawardi, M.Si selaku anggota komisi pembimbing atas segala bimbingan, pengarahan, kesabaran, dan dukungan moril yang begitu besar sejak pembuatan usulan tesis hingga penulis menyelesaikan tesis ini. Ucapan terima kasih dan penghargaan disampaikan pula kepada : 1. Rektor IPB, Dekan Sekolah Pascasarjana IPB beserta staf, Ketua Program Studi Teknologi Perikanan Laut beserta staf atas segala fasilitas dan kebijaksanaan yang diberikan selama penulis mengikuti pendidikan S2. 2. Balai Besar Penelitian Penangkapan Ikan (BBPPI) Semarang yang telah memfasilitasi penulis untuk melakukan penelitian. 3. Bapak Oktavian Raharjo, ST, MT atas bimbingan dan bantuannya selama penulis melakukan penelitian di BBPPI. 4. Ayah, Ibu serta seluruh keluarga khususnya Pakde Yono di Semarang yang telah mendukung, membantu dan memberi tempat tinggal untuk penulis selama melakukan penelitian. 5. Teman teman TPT-SPT 2011 atas kebersamaan yang singkat dan hangat selama kita menjalani pendidikan ini. Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat dan demi penyempurnaannya penulis sangat menghargai saran maupun kritik yang diberikan. Bogor, Januari 2014 Bagus Baruno

12 x DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN DAFTAR ISTILAH ii iii iii iv PENDAHULUAN 1 Latar Belakang 1 Perumusan Masalah 2 Tujuan Penelitian 2 Manfaat Penelitian 2 Hipotesis 2 Kerangka Pemikiran Penelitian 3 Diagram Alir Proses Penelitian 4 Hasil Penelitian Terkait 5 TINJAUAN PUSTAKA 6 Kapal Perikanan 6 Dasar-Dasar Motor Bakar 7 Bahan Bakar 8 Karakteristik Bahan Bakar 8 Proses Pembakaran 10 Pemanasan Bahan Bakar 10 Titik Nyala Bahan Bakar 11 Viskositas atau Kekentalan Bahan Bakar 11 Ignition Point atau Titik Bakar 11 Titik Tuang 11 Peralatan Konversi LPG 12 Pendekatan Efisiensi Pada Perikanan Tangkap Skala Kecil 12 METODE PENELITIAN 14 Waktu dan Tempat Penelitian 14 Peralatan Penelitian 14 Metode Pengumpulan Data 16 Metode Analisis Data 17 Analisis Regresi 17 Rancangan Acak Lengkap 19 Konsumsi Bahan Bakar 20 Konsumsi Bahan Bakar Secara Biaya 20 Analisis Ekonomi 21 Net Present Value (NPV) 21 Internal Rate of Return (IRR) 22 Net benefit-cost ratio (Net B/C) 22 Break Even Point (BEP) 22

13 Return on Investment 22 KERAGAAN TEKNIS MOTOR BAKAR 6,5 HP DENGAN BAHAN BAKAR BENSIN PREMIUM DAN LPG 23 Hasil dan Pembahasan 23 Kapal Penelitian 23 Suhu Motor 25 Suhu Gas Buang 26 Konsumsi Bahan Bakar (Fuel Consumption/FC) 28 Konsumsi Bahan Bakar Bensin di Laboratorium dan Lapang 28 Konsumsi LPG di Laboratorium dan Lapang 29 Perbandingan FC Bensin Dan LPG Uji Coba Lapang 30 Pembahasan 31 Pengaruh Bahan Bakar LPG Terhadap Penurunan Suhu Motor 31 dan Gas Buang Pengaruh LPG Terhadap Konsumsi Bahan Bakar (FC) 32 ANALISA BIAYA MOTOR BAKAR 6,5 HP DENGAN BAHAN BAKAR PREMIUM DAN LPG 33 Unit Penangkapan Gill net 33 Evaluasi Efisiensi Bahan Bakar Secara Ekonomi 34 Pertimbangan Investasi Converter kit Bagi Nelayan 36 KESIMPULAN DAN SARAN 37 Kesimpulan 37 Saran 38 DAFTAR PUSTAKA 38 LAMPIRAN 41 RIWAYAT HIDUP 45 xi DAFTAR TABEL 2.1 Karakteristik bahan bakar Usaha efisiensi energi pada perahu ikan kecil Spesifikasi mesin Jenis dan sumber data yang dikumpulkan selama penelitian Data primer yang dikumpulkan Analisis Data Interpretasi koefisien dan korelasinya Suhu permukaan mesin ( o C) yang menggunakan premium dan LPG pada putaran mesin 1600, 2000, 2200, dan

14 4.2 Selisih suhu permukaan mesin ( o C) yang menggunakan premium dan LPG pada putaran mesin 1600, 2000, 2200, dan Suhu gas buang ( o C) yang menggunakan bensin premium dan LPG pada putaran mesin 1600, 2000, 2200, dan Selisih suhu gas buang ( o C) yang menggunakan bensin premium dan LPG pada putaran mesin 1600, 2000, 2200, dan Nilai FC (cc/menit) motor saat menggunakan bensin premium dan dan LPG pada putaran mesin 1600, 2000, 2200, dan Selisih FC (cc/menit) motor saat menggunakan bensin premium dan dan LPG pada putaran mesin 1600, 2000, 2200, dan Nilai FC (cc/menit) mesin saat menggunakan premium dan LPG pada putaran mesin 1600, 2000 dan Selisih FC (cc/menit) mesin saat menggunakan premium dan LPG pada putaran mesin 1600, 2000 dan Perbandingan biaya operasional antara mesin yang menggunakan bensin premium dan LPG dengan service speed 2000 rpm 36 xii DAFTAR LAMPIRAN 1 Alat-alat penelitian 41 2 Converter kit LPG dan bagian-bagiannya 42 DAFTAR ISTILAH Angka oktan Bahan bakar Biaya operasional Converter kit Fishing base Fishing ground Gas buang : Angka atau bilangan yang menunjukkan seberapa besar tekanan yang bisa diberikan sebelum bahan bakar terbakar secara spontan. : Suatu materi yang bisa diubah menjadi energi melalui proses pembakaran. : Biaya yang dikeluarkan untuk menunjang atau mendukung kegiatan aktivitas penangkapan ikan : Alat yang digunakan untuk mengkonversi bahan bakar bensin atau solar ke gas (LPG/CNG).pada motor bakar. : Lokasi dimana pemberangkatan kapal dan pendaratan kapal dilakukan. : Lokasi perairan dimana dilakukan operasi penangkapan ikan. : Sisa hasil pembakaran bahan bakar di dalam motor bakar yang dikeluarkan melalui saluran pembuangan motor.

15 xiii Lines plan Motor bakar Net B/C NPV Spesific fuel consumption (sfc) : Gambar rencana garis dari bentuk sebuah kapal yang direncanakan berdasar data yang diperoleh. : Perangkat atau mesin yang mengubah energi termal atau panas menjadi energi mekanik. : (Net benefit cost ratio) adalah perbandingan antara keuntungan dengan biaya yang dikeluarkan selama umur teknis barang investasi. : (Net present value) adalah keuntungan total selama umur teknis barang investasi yang dihitung pada saat ini. : Ukuran jumlah bahan bakar yang diperlukan untuk menghasilkan daya pada suatu periode tertentu.

16

17 1 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Bahan Bakar Minyak (BBM) merupakan komoditi utama bagi nelayan yang memiliki perahu bermotor untuk menjalankan usaha penangkapan ikan. BBM bersubsidi saat ini menjadi permasalahan yang membebani biaya operasional usaha penangkapan ikan karena sebagian besar dari total biaya yang harus dibelanjakan adalah untuk belanja bahan bakar. Motorisasi kapal ikan dari yang sebelumnya menggunakan tenaga layar dan dayung menjadi motor bakar sebagai tenaga penggerak utamanya membawa dampak efisiensi terhadap waktu, tenaga dan jangkauan daerah penangkapan ikan. Dengan semakin meningkatnya jumlah kapal ikan bermotor, ketergantungan terhadap bahan bakar mutlak diperlukan oleh nelayan. Dampak dari semakin bergantungnya nelayan terhadap BBM diikuti pula dengan melambungnya harga BBM. Akibatnya, terjadi inefisiensi biaya operasional bagi nelayan tradisional yang selalu mengandalkan BBM bersubsidi, dan di waktu yang bersamaan pula, tekanan pada nelayan untuk tidak menaikkan harga ikan akan semakin membebani biaya operasional penangkapan ikan. Adapun usaha untuk mengurangi penggunaan energi primer yaitu BBM bersubsidi, pemerintah telah menerbitkan Peraturan Presiden Republik Indonesia nomor 5 tahun 2006 tentang kebijakan energi Nasional untuk mengembangkan sumber energi alternatif sebagai pengganti bahan bakar minyak. Dimana kebijakan tersebut menekankan pada usaha pemberdayaan sumber-sumaber energi yang ada secara strategis dengan harapan pendapatan nelayan dapat ditingkatkan dengan mengurangi biaya belanja bahan bakar atau beralih ke bahan bakar yang lebih murah dari BBM bersubsidi. Salah satu upaya untuk mengurangi biaya belanja bahan bakar nelayan adalah dengan mengaplikasikan Liquefied Petroleum Gas (LPG) pada motor penggerak kapal perikanan. Bahan bakar LPG berpotensi untuk menggantikan atau mengurangi penggunaan BBM sebagai bahan bakar motor penggerak kapal perikanan. Beberapa studi tentang bahan bakar gas menyatakan bahwa LPG dapat digunakan pada motor kendaraan menggunakan motor bakar bensin atau dieselbaik kendaraan darat maupun air karena kandungan energi LPG yang setara BBM dan memiliki angka oktan 120. Untuk mendukung kebijakan tersebut, maka perlu dilakukan penelitian mengenai aplikasi LPG untuk kapal perikanan, dimana penelaahan dari segi teknis dan ekonomis akan dilakukan. Faktor-faktor yang menjadi perhatian di penelitian ini adalah membandingkan sifat teknis dari motor yang digunakan yaitu perubahan suhu motor, suhu gas buang dan konsumsi bahan bakar dari motor yang menggunakan bahan bakar bensin dan LPG yang kemudian akan dijelaskan dampaknya secara ekonomis agar dapat menjadi pertimbangan bagi para nelayan untuk menggunakan bahan bakar alternatif tersebut.

18 2 Perumusan Masalah Tingginya biaya operasional untuk kegiatan penangkapan ikan seringkali dijadikan alasan para nelayan kesulitan melaut. Perlunya penekanan penggunaan BBM melalui pengenalan bahan bakar alternatif seperti LPG di perahu bermotor kecil kepada masyarakat yang berprofesi sebagai nelayan, diharapkan mampu menjadikan biaya operasional lebih efisien. Berdasarkan uraian di atas, maka dapat dirumuskan pokok-pokok permasalahan dalam penggunaan bahan bakar LPG sebagai bahan bakar alternatif pada motor bakar bensin. Diantaranya adalah : 1. Bagaimana secara teknis pengaruh LPG dibandingkan bensin premium pada motor bensin 6,5 HP? 2. Bagaimana penghematan (efisiensi) yang dapat dicapai dari penggunaan LPG dibandingkan bensin premium dalam satu kali operasi penangkapan ikan? 3. Bagaimana keuntungan dari penggunaan LPG secara ekonomi dibandingkan dengan bensin premium untuk kegiatan operasional penangkapan ikan? Tujuan Penelitian Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah : 1. Menganalisa secara teknis pengaruh LPG dibandingkan bensin premium pada motor bensin 6,5 HP. 2. Menghitung penghematan (efisiensi) yang dapat dicapai dari penggunaan LPG dibandingkan bensin premium dalam satu kali operasi penangkapan ikan. 3. Mengungkap keuntungan dari penggunaan LPG secara ekonomi dibandingkan dengan bensin premium untuk kegiatan operasional penangkapan ikan. Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini antara lain: 1. Memberikan informasi tentang penggunaan LPG sebagai BBG untuk aktivitas penangkapan ikan. 2. Diharapkan penelitian ini dapat berkontribusi untuk nelayan supaya menggunakan LPG sebagai bahan bakar alternatif di motor kapalnya. 3. Hasil penelitian yang diperoleh dapat menjadi acuan untuk penelitian lanjutan di waktu yang akan datang. 4. Menjadi langkah awal untuk mencari cara menjadikan biaya operasional penangkapan ikan lebih efisien. Kerangka Pemikiran Penelitian Penelitian ini didasarkan pada uji coba kinerja LPG pada motor bakar 6.5 HP sebagai bahan bakar alternatif perahu penangkap ikan bermotor kecil. Untuk mengalirkan gas LPG supaya motor bakar dapat berjalan, maka perlu digunakan sebuah Converter kit. Dari penelitian ini dapat diketahui bagaimana hasil analisis

19 3 dari penggunaan bahan bakar LPG terhadap efisiensi biaya operasional penangkapan ikan. Selama penelitian, akan dilakukan analisis kelayakan teknis dan ekonomis dimana akan dihasilkan sebuah evaluasi penggunaan LPG sebagai bahan bakar alternatif. Dari evaluasi tersebut, maka dapat diputuskan penggunaan LPG sebagai bahan bakar alternatif pada perahu ikan. Permasalahan : 1) Biaya operasional semakin tinggi 2) Diperlukan bahan bakar alternatif yang terjangkau oleh nelayan skala kecil Penggunaan LPG sebagai upaya efisiensi biaya operasional penangkapan ikan Kelayakan Teknis : 1) Pengamatan suhu motor 2) Pengamatan suhu gas buang 3) Analisa konsumsi bahan bakar Kelayakan Ekonomi : 1) Konsumsi bahan bakar secara ekonomi 2) Biaya investasi 3) Biaya operasional Evaluasi penggunaan LPG sebagai bahan bakar alternatif Penggunaan LPG sebagai bahan bakar alternatif Gambar 1.1 Kerangka pemikiran

20 4 Diagram Alir Proses Penelitian Aplikasi LPG Pada Motor Bakar 6.5 Hp Sebagai Bahan Bakar Alternatif Perahu Bermotor Kecil Persiapan Motor Pemasangan Converter Kit Uji Operasi Motor Bakar 6.5 HP Operasi Dengan Menggunakan Bahan Bakar Premium Operasi Dengan Menggunakan Bahan Bakar LPG Uji Teknis Dan Ekonomis Penggunaan Bahan Bakar Premium Dan LPG Pengukuran Dan Perhitungan Hasil Tidak Evaluasi Penggunaan Bahan Bakar Alternatif Gas LPG Untuk Perahu Bermotor Kecil Selesai Ya Gambar 1.2 Diagram alir proses penelitian

21 5 Hasil Penelitian Terkait Pustaka yang membahas tentang penggunaan LPG sebagai bahan bakar pada kapal perikanan belum ditemukan. Beberapa hasil penelitian tersebut lebih banyak difokuskan untuk motor bakar otomotif. Hutcheson (1995) melakukan penelitian penggunaan LPG pada motor bakar bensin. Menurutnya, untuk mengkonversi motor bensin menjadi LPG diperlukan sebuah regulator yang berfungsi untuk mengkonversi LPG ke dalam bentuk kabut. Selanjutnya kabut LPG dialirkan ke ruang pembakaran melalui mixer yang dipasang pada intake manifold. Hasilnya, saat motor dioperasikan menggunakan gas LPG, suhu mesin menjadi lebih rendah dan emisi yang dihasilkan lebih ramah lingkungan daripada saat menggunakan bensin. Keuntungan lainnya adalah konsumsi bahan bakar yang menggunakan LPG lebih efisien dan mesin dapat lebih mudah dihidupkan dalam kondisi dingin. Peneliti lain yaitu Durgun et al. (2005) membandingkan penggunaan bensin dan LPG terhadap performa dan emisi gas buang yang dihasilkan oleh motor bensin. Hasil penelitiannya menyimpulkan bahwa motor yang menggunakan LPG sebagai bahan bakar mengalami penurunan daya dibandingkan motor yang menggunakan bensin. Selain itu, motor yang menggunakan LPG sebagai bahan bakar lebih efisien dari segi fuel economy dan konsumsi bahan bakar. Mamidi dan Suryawnshi (2012), melakukan uji eksperimental dengan menggunakan motor bensin satu silinder yang menggunakan bahan bakar LPG. Hasilnya menunjukkan tidak ada gejala knocking dibandingkan saat menggunakan bensin, kadar CO dan HC lebih rendah, rasio pembakaran meningkat sehingga terjadi pembakaran yang sempurna, durasi proses pembakaran yang terjadi di dalam rumah silinder berkurang sehingga saat silinder melakukan langkah kompresi, tekanan yang dihasilkan tidak sebesar saat menggunakan bensin dan suhu mesin yang dihasilkan menjadi lebih rendah. Keuntungan lainnya saat dilakukan pengukuran konsumsi bahan bakar adalah mesin yang berbahan bakar LPG lebih efisien daripada bensin. Penelitian yang membahas penggunaan LPG sebagai bahan bakar pada motor diesel telah dilakukan oleh Zhang et al. (2010). Dalam bahasannya, LPG dialirkan ke mesin dengan menggunakan Electronic Control Unit (ECU) untuk mengontrol katup masukan LPG. Kontrol masukan bahan bakar gas dipasang diantara pengatur tekanan dan mixer yang mengatur aliran LPG ke ruang bakar yang selanjutnya mesin dapat beroperasi dengan LPG. Apabila katup pengontrol dimatikan oleh ECU akan mengakibatkan aliran LPG terhenti dan mesin kembali beroperasi dengan solar. Hasil dari penelitian ini adalah, asap hitam, hidrokarbon dan karbon monoksida yang dihasilkan oleh mesin berkurang pada beban torsi rendah dan menengah, konsumsi solar berkurang sampai 59,3 % dan performa mesin tidak mengalami perubahan. Balai Besar Pengembangan Penangkapan Ikan (BBPPI) melalui pilot project nya di Pasuruan tahun 2012 melaporkan bahwa hasil uji coba converter kit LPG pada motor ketinting 6,5 HP dapat mensubstitusi 100% bensin premium ke LPG, tetapi cadangan bensin premium masih diperlukan. Untuk mengkonversi 1,4 s.d 2,6 liter bensin premium dapat disubstitusi dengan LPG sebanyak 1 kg. Efisiensi yang didapat adalah sebanyak 28 s.d 62% maka dapat diasumsikan apabila nelayan mengeluarkan biaya Rp ,- untuk belanja bensin premium, dapat menghemat Rp ,- s.d Rp ,- atau hanya membelanjakan Rp ,- yang setara

22 dengan + 4,2 kg LPG s.d Rp ,- yang setara dengan + 8 kg LPG dalam satu kali tripnya. Melihat hal tersebut, perlu dilakukan penelitian mengenai aplikasi LPG pada motor bakar bensin 6,5 HP sebagai bahan bakar alternatif perahu bermotor kecil. LPG dipilih karena banyak tersedia di pasaran dan diyakini mampu mengurangi ketergantungan nelayan pada bensin premium. Beberapa faktor yang menjadi fokus dalam penelitian ini adalah besarnya perubahan secara teknis yaitu suhu mesin dan gas buang, konsumsi bahan bakar dan konsumsi bahan bakar secara ekonomi jika mesin dioperasikan dengan bensin premium dan LPG dengan maksud untuk mengungkap kondisi teknis dan ekonomis jika mengaplikasikan LPG sebagai bahan bakar pada kapal perikanan untuk aktivitas penangkapan ikan. 6 2 TINJAUAN PUSTAKA Kapal Perikanan UU 45 tahun 2009 mendefinisikan kapal perikanan adalah kapal, perahu, atau alat apung lain yang digunakan untuk melakukan penangkapan ikan, mendukung operasi penangkapan ikan, pembudidayaan ikan, pengangkutan ikan, pengolahan ikan, pelatihan perikanan, dan penelitian/eksplorasi perikanan. Kapal perikanan dapat dibedakan atas kapal perikanan non bermotor dan kapal perikanan bermotor. Kapal perikanan bermotor ini merupakan kapal yang menggunakan motor bakar sebagai sumber penggerak dan propeler sebagai alat penggerak. Berdasarkan motor penggeraknya, kapal perikanan dapat dibedakan atas kapal ikan bermotor luar (outboard engine) dan kapal ikan bermotor dalam (inboard engine). Kapal ikan bermotor luar adalah kapal ikan yang memiliki motor penggerak tidak terletak di dalam lambung kapal, melainkan terpasang duduk pada transom buritan kapal, pada salah satu sisi bulwark atau di atas geladak buritan kapal. Kapal ikan bermotor dalam adalah kapal ikan yang memiliki motor penggerak di dalam lambung kapal atau di bawah geladak di dalam kamar mesin, terpasang pada pondasi mesin sehingga poros baling-baling menembus dinding buritan kapal atau pada linggi baling-baling (Gulbrandsen, 1990). Kapal perikanan bermotor luar seringkali digunakan oleh nelayan skala kecil. Pada prinsipnya desain ini ditujukan untuk memudahkan perawatan. Motor yang digunakan pun memiliki konstruksi yang ringan, putaran mesin tinggi dan masa penggunaannya hanya berkisar satu hingga dua tahun saja, sehingga upaya untuk memperpanjang masa pakai, konsumsi bahan bakar yang lebih efisien dan daya tahan yang baik selama pengoperasian merupakan masalah yang seringkali dialami oleh nelayan skala kecil (Fyson, 1985). Ditinjau dari pembakarannya, motor penggerak dibedakan menjadi dua macam yaitu motor bakar otto dan diesel. Motor bakar otto atau lebih dikenal dengan motor bensin proses pembakarannya menggunakan api dari busi dengan bahan bakar bensin, sedangkan motor diesel pembakarannya terjadi karena adanya kenaikan temperatur campuran udara dan bahan bakar akibat kompresi torak mencapai titik nyala. Karena prinsip penyalaan bahan bakar yang terjadi akibat adanya tekanan

23 7 maka motor diesel disebut sebagai compression igniton engine dan pada motor bensin disebut spark ignition engine (Arismunandar, 2005). Dasar-Dasar Motor Bakar Motor bakar adalah suatu mesin kalor yang mengubah energi termal menjadi energi mekanik. Dengan kata lain, motor bakar adalah alat mekanis yang menggunakan energi termal untuk bekerja secara mekanik. Energi tersebut terjadi karena adanya proses pembakaran yang berlangsung di dalam motor bakar itu sendiri sehingga gas yang terbakar di dalam ruang silinder mampu menggerakkan torak yang selanjutnya memutar poros engkol. Pada kepala silinder terdapat katup isap dan katup buang. Katup isap berfungsi memasukkan udara segar ke dalam silinder, sedangkan katup buang berfungsi mengeluarkan gas pembakaran yang sudah tidak terpakai dari dalam silinder ke udara. (Arismunandar, 2005). Ditinjau dari fungsinya Suyitno (2010) menyatakan motor bakar merupakan suatu mesin penggerak yang berfungsi sebagai tenaga penggerak untuk berbagai macam peralatan dari yang bervolume kecil hingga yang terbesar baik untuk yang statis atau yang bergerak seperti pada kendaraan bermotor, pesawat dan kapal. Menurut Arismunadar dan Tsuda (2008), siklus kerja motor bakar yang merupakan prinsip kerja dari motor bensin atau diesel saat ini adalah siklus 4-langkah. Dan prinsip kerjanya adalah sebagai berikut : 1. Langkah pemasukan Katup masuk terbuka dan katup buang tertutup, dan torak bergerak dari batas atas (dinamakan TMA : titik mati atas) menuju ke bawah (dinamakan TMB : titik mati bawah). Hal ini menciptakan pertambahan volume di ruang bakar, yang pada gilirannya menciptakan ruang hampa. Tekanan diferensial yang dihasilkan melalui sistem pemasukan dari tekanan udara atmosfer ke vakum didalam silinder menyebabkan udara didorong masuk ke dalam silinder. Ketika udara lewat melalui sistem masukan, bahan bakar dimasukkan kedalamnya sesuai dengan jumlah yang diinginkan dengan bantuan injector bahan bakar atau karburator. 2. Langkah kompresi Ketika piston mencapai TMB, katup masuk tertutup dan piston bergerak kembali ke TMA dengan seluruh katup dalam kondisi tertutup. Kompresi campuran udara-bahan bakar ini, meningkatkan temperatur dan tekanan di dalam silinder. Menjelang akhir langkah kompresi, pembakaran dimulai. 3. Langkah ekspansi Campuran udara dan bahan bakar yang terbakar menimbulkan tekanan yang maksimum. Tekanan ini menekan torak ke bawah dan tekanan di dalam ruang silinder mulai berkurang. 4. Langkah pembuangan Pada saat piston mencapai TMB, lengkaplah pembilasan keluaran, tetapi silinder masih penuh dengan gas buang. Dengan katup buang yang terbuka, piston sekarang bergerak dari TMB ke TMA pada langkah buang. Ketika piston mendekati TMA maka katup masuk mulai membuka dan katup buang mulai menutup.

24 8 Bahan Bakar Bahan bakar adalah suatu materi apapun yang bisa diubah menjadi energi. Biasanya bahan bakar mengandung energi panas yang sewaktu-waktu dapat dilepaskan dan dimanipulasi. Kebanyakan bahan bakar digunakan manusia melalui proses pembakaran (reaksi redoks) dimana bahan bakar tersebut akan melepaskan panas setelah direaksikan dengan oksigen di udara (Krause, 2008). Bahan bakar konvensional menurut Sudrajad (2008), ditinjau dari keadaan dan wujudnya dapat padat, cair atau gas, sedangkan ditinjau dari cara terjadinya dapat alamiah, non-alamiah atau buatan. Termasuk bahan bakar padat alamiah ialah: antrasit, batubara bitumen, lignit, kayu api, dan sisa tumbuhan. Termasuk bahan bakar padat nonalamiah antara lain: kokas, semi-kokas, arang, briket, bris, serta bahan bakar nuklir. Bahan bakar cair non-alamiah antara lain : bensin atau gasolin, kerosin atau minyak tanah, minyak solar, minyak residu, dan juga bahan bakar padat yang diproses menjadi bahan bakar cair seperti minyak resin dan bahan bakar sintetis. Bahan bakar gas alamiah seperti: gas alam dan gas petroleum, sedang bahan bakar gas non-alamiah adalah gas rengkah (atau cracking gas) dan producer gas. Karakteristik Bahan Bakar Setiap bahan bakar memiliki karakteristik dan nilai pembakaran yang berbeda beda. Karakteristik inilah yang menentukan sifat sifat dalam proses pembakaran, dimana sifat yang kurang menguntungkan dapat di sempurnakan dengan jalan menambah bahan-bahan kimia ke dalam bahan bakar tersebut, dengan harapan akan mempengaruhi daya anti knocking atau daya letup dari bahan bakar, dan dalam hal ini menunjuk apa yang dinamakan dengan bilangan oktan (octane number). Proses pembakaran bahan bakar dalam motor bensin atau mesin pembakaran dalam sangat di pengaruhi oleh bilangan tersebut, sedangkan di motor diesel sangat di pengaruhi oleh bilangan setana (cetane number) (Sitorus, 2002). Bahan bakar fosil dan bahan bakar organik lainnya, umumnya tersusun dari unsur-unsur C (karbon), H (hidrogen), O (oksigen), N (nitrogen), S (belerang), P (fosfor) dan unsur-unsur lainnya dalam jumlah kecil, namun unsur-unsur kimia yang penting adalah C, H dan S, yaitu unsur-unsur yang jika terbakar menghasilkan kalor, dan disebut sebagai bahan yang dapat terbakar disingkat dengan BDT atau combustible matter (Sudrajad, 2008). BBM menurut Obert (1990) terdiri dari berbagai jenis hidrokarbon yang berasal dari minyak bumi dan sering pula terdiri dari campuran-campuran lain. Sifat mudah menguap di dalam mesin menentukan jenis hidrokarbon dan campuran yang digunakan pada BBM. Komposisi dan sifat BBM ditentukan dari jenis dan kandungan minyak bumi mentah asalnya dan tergantung dari sifat zat-zat campuran yang ditambahkan untuk meningkatkan mutu BBM. Ada bermacam-macam jenis hasil pengolahan minyak bumi, diantaranya adalah : 1) Elpiji (Liquefied Petroleum Gas) adalah bahan bakar gas yang dipakai di rumah tangga, restoran, dan kantor. Menurut Direktorat Jendral Minyak & Gas Bumi No K/10/DJM.T/2009, komposisi gas LPG yang diproduksi Pertamina mengandung campuran Propana (C 3 H 8 ) dan Butana (C 4 H 10 ) sebesar 97% dan Pentana (C 5 H 12 ) sebesar 2%, sisanya merupakan campuran

25 9 hidrokarbon berat. Dalam komposisi tersebut tekanan uap yang ditentukan dalam tabung LPG adalah 145 psi. Dari sisi keselamatan, komposisi tersebut merupakan komposisi yang optimum, karena komposisi campuran tersebut dijaga pada level tekanan 120 psi atau 8 bar atau 8 kali tekanan udara luar. Tekanan ini sepertiga dari tekanan kerja yang dirancang untuk valve/katup LPG (yang ada pada bagian atas tabung LPG 12 kg maupun 3 kg) sebesar 24 bar. Angka oktan yang dimiliki LPG adalah 105. Kelebihan dari penggunaan LPG menurut Pundkar (2012) sebagai bahan bakar pada mesin adalah meminimalisir kesulitan engine start pada kondisi dingin, akselerasi menjadi lebih halus, pembakaran yang lebih sempurna dan tidak menyebabkan adanya kerak pada kepala silinder, mengurangi biaya perawatan rutin dikarenakan LPG mampu memperpanjang usia mesin. Dengan tingginya angka oktan pada LPG, tenaga yang dihasilkan oleh mesin pun akan meningkat menjadi lebih baik daripada menggunakan bahan bakar bensin, dan penyakit destructive knocking menjadi tidak ada sama sekali. Maka karena itu pengaturan pada mesin menjadi lebih mudah dan tentunya menjadi lebih ramah lingkungan. 2) Bensin adalah BBM yang banyak dibutuhkan. Hampir 45% total produk minyak bumi diupayakan menjadi BBM ini. Produk ini berasal dari proses sekunder karena disyaratkan angka oktannya harus tinggi. BBM jenis bensin di Indonesia disebut dengan Premium, Super atau Benzole. Penggunaannya untuk kendaraan penumpang, motor, perahu bermotor, kapal ikan dan pesawat terbang yang tidak bermesin jet. 3) Diesel disebut juga solar adalah suatu campuran yang telah didestilasi setelah premium dan minyak tanah dari minyak mentah pada temperatur 200 o C sampai 340 o C. Penggunaannya hampir sama seperti bensin yaitu untuk kendaraan penumpang bermesin diesel, kendaraan berat seperti truk/bus, dan kapal ikan bermesin diesel. Tabel 2.1 Karakteristik bahan bakar Bahan Bakar Bensin Diesel LPG LPG Struktur Kimia C 7 H 17 /C 4 to C 12 C 8 to C 25 C 3 H 8 CH 4 Kepadatan energi 84, ,000 30, psi Angka oktan Nilai suhu terendah (MJ/Kg) Nilai suhu tertinggi (MJ/Kg) Stoichiometric air/fuel ratio Kepadatan pada suhu 1.85/5 15 C, kg/m Titik nyala ( o K) Specific Gravity 60 F/ Sumber : Pundkar et al. (2012)

26 10 Proses Pembakaran Motor pembakaran dalam bekerja dengan cara membakar bahan bakar di dalamnya sehingga tercipta energi kinetik. Pembakaran bahan bakar yang terjadi adalah proses reaksi dari bercampurnya bahan bakar dan udara. Jumlah udara yang masuk di ruang silinder adalah sebanyak jumlah bahan bakar yang akan dibakar. Jika udara yang masuk terlalu banyak maka tidak semua bahan bakar akan terbakar, sehingga pembakaran yang terjadi tidak sempurna (Khemani, 2009). Ketika terjadi proses pembakaran, ikatan molekul dari bahan bakar dan udara terpecah dan dengan cepat tersusun suatu senyawa baru dimana hasil dari reaksi pembakaran menghasilkan energi. Maka karena itu perlu ditekankan bahwa tidak selamanya bahan bakar bertemu dengan udara agar pembakaran terjadi. Syarat terjadinya pembakaran harus memenuhi tiga kondisi. Menurut Suyitno (2010), tiga syarat terjadinya pembakaran adalah : 1. Terdapat bahan bakar 2. Terdapat udara (oksigen) 3. Terdapat sumber api atau titik nyala dari bahan bakar itu sendiri. Contoh sumber api pada motor bensin adalah busi. Dan contoh kondisi penyalaan sendiri adalah pada motor diesel, di mana pada tekanan tinggi, suhu campuran udara dan solar mencapai kondisi yang disebut suhu penyalaan sendiri (autoignition temperature) (Suyitno, 2010). Pemanasan Bahan Bakar Pemanasan bahan bakar berarti proses untuk meningkatkan suhu yang menyebabkan turunnya viskositas dan naiknya volume bahan bakar yang menyebabkan bertambahnya energi. Energi diserap oleh molekul-molekul dan menyebabkan reaksi jarak antar molekul-molekul menjadi renggang sehingga lebih mudah mengikat oksigen (Arismunandar, 2005). Pemanasan dengan temperatur yang terlalu tinggi yaitu melebihi batas temperatur titik didih menurut Mohlis (2007) menyebabkan bahan bakar menjadi buruk sifat viskositasnya. Dan bila disemprotkan ke dalam silinder butiran uapnya akan menjadi lebih pendek dan pencampuran dengan udara di dalam silinder tidak berlangsung sempurna. Pengaruh viskositas bensin pada pengabutan sangat menentukan pembakaran yang sempurna dan bersih. Jika pengabutan berlangsung dengan viskositas > 100 detik Saybolt Universal (SU) dan tekanan udara < 1 psi, maka butiran-butiran kabut minyak terlalu besar hingga susah bercampur dengan udara sekunder. Akibatnya akan terbentuk gumpalan karbon yang mengganggu ruang pembakaran. Bagi minyak-minyak berat, pemanasan pendahuluan harus dilakukan sebelum pengabutan. Pemanasan pendahuluan ini gunanya untuk menurunkan viskositas sampai dibawah 100 detik SU (Supraptono, 2004). Viskositas yang terlalu tinggi menyebabkan bahan bakar tidak terbakar seluruhnya dan proses pembakaran tidak terjadi dengan sempurna sehingga mempengaruhi besar konsumsi bahan bakar.

27 11 Titik Nyala Bahan Bakar Flash point atau titik nyala adalah suhu dimana bahan bakar terbakar dengan sendirinya oleh udara sekeliling disertai kilatan cahaya. Untuk menentukan kapan minyak terbakar sendiri, Pensky-Martens memakai system closed cup, sedang Cleveland memakai open cup. Uji dengan open cup menunjukan angka o F lebih tinggi daripada dengan closed cup (Arismunandar dan Tsuda, 2008). Titik nyala menurut Mohlis (2007) adalah suhu terendah dari suatu bahan bakar yang dapat menimbulkan nyala api dalam sekejap apabila pada permukaan bahan bakar tersebut dipercikkan api. Jika bahan bakar mempunyai gravitasi API yang tinggi maka titik didihnya rendah sehingga titik nyalanya juga rendah. Viskositas atau Kekentalan Bahan Bakar Dalam Arismunandar dan Tsuda (2008), Viskositas adalah kebalikan fluiditas atau daya alir. Makin tinggi viskositas makin sukar mengalir. Mengingat kecepatan mengalir juga tergantung pada berat jenis, maka pengukuran viskositas demikian dinyatakan sebagai viskositas kinematik. Pengaruh viskositas pada pengabutan sangat menentukan dalam mencapai pembakaran sempurna dan bersih. Jika pengabutan berlangsung dengan viskositas > 100 detik SU dan tekanan udara < 1 psi, maka butiran-butiran kabut minyak terlalu besar hingga susah bercampur dengan udara sekunder. Akibatnya akan terbentuk gumpalan karbon yang mengganggu ruang pembakaran. Bagi minyak-minyak berat, pemanasan pendahuluan harus dilakukan sebelum pengabutan. Pemanasan pendahuluan ini gunanya untuk menurunkan viskositas sampai dibawah 100 detik SU (Supraptono, 2004). Viskositas yang terlalu tinggi menyebabkan bahan bakar tidak terbakar seluruhnya dan proses pembakaran tidak terjadi dengan sempurna sehingga mempengaruhi besar konsumsi bahan bakar. Ignition Point atau Titik Bakar Titik Bakar adalah suhu dimana bahan bakar yang dipanaskan pada keadaan baku dapat terbakar selama waktu sekurang-kurangnya 5 detik. Nilai kalori bahan bakar diperoleh dari besarnya panas dari pembakaran suatu bahan bakar tertentu di dalam zat asam. Makin tinggi berat jenis minyak, maka nilai kalorinya makin rendah. Standart nilai kalor pembakaran untuk bahan bakar bensin adalah > kj/mol (ASTM : 1991) (Mohlis, 2007). Titik Tuang Titik tuang merupakan bilangan yang menyatakan suhu terendah dari bahan bakar minyak sehingga bahan bakar tersebut dapat mengalir dengan sendirinya karena gravitasi. Titik tuang sangat penting karena berhubungan dengan mudah atau sulitnya bahan bakar dipompa apabila suhunya telah di bawah titik tuangnya. Titik tuang untuk bahan bakar solar adalah 65 o C (Bahan Bakar Minyak, Elpiji dan BBG Pertamina : 2003 dalam Mohlis, 2007).

28 12 Peralatan Konversi LPG Peralatan konversi LPG adalah peralatan yang digunakan untuk menyalurkan gas dari tabung LPG ke dalam saluran udara mesin. Menurut (DJPT, 2011) peralatan konversi ini terdiri dari : - Katup utama (Main Valve). Katup utama merupakan komponen yang berfungsi untuk membuka dan menutup lubang kepala tabung LPG, pelepas LPG akibat tekanan belebih. - Penurun tekanan LPG (LPG Regulator). Penurun tekanan LPG adalah salah satu komponen yang berfungsi untuk menurunkan tekanan dari sekitar 8 bar menjadi sekitar 1 bar. - Alat ukur tekanan LPG (High Pressure Gauge). Alat ukur tekanan LPG adalah alat ukur yang digunakan untuk menunjukkan tekanan LPG dalam tabung LPG. - Selang LPG tekanan rendah (Low Pressure Hose). Selang LPG tekanan rendah adalah salah satu komponen yang berfungsi untuk mengalirkan LPG bertekanan rendah dari penurun tekanan ke pencampur udara dan gas. - Katup pengatur aliran (Power Valve). Katup pengatur aliran LPG adalah komponen yang berfungsi mengatur aliran LPG bertekanan rendah menuju pencampur udara dan gas. - Pencampur LPG dan udara (Gas-Air Mixer). Pencampur LPG dan udara adalah komponen yang berfungsi mencampur udara dengan LPG di saluran masuk udara (intake manifold) pada motor penggerak. Pendekatan Efisiensi Pada Perikanan Tangkap Skala Kecil Beberapa pendekatan yang mungkin untuk dilakukan di lingkungan perikanan tangkap skala kecil menurut Gulbrandsen (1990) diantaranya adalah, dengan cara mereduksi ukuran alat tangkap yang dibawa, memperbesar diameter propeller dan nozzle untuk meningkatkan efisiensi, menggunakan alat tangkap pasif berupa gillnet, longline dan pancing ulur. Namun beberapa metode tersebut tentunya telah banyak dilakukan oleh kebanyakan nelayan skala kecil di Indonesia yang menggunakan perahu bermotor berukuran kurang dari 5 GT dan menggunakan mesin ketinting berkapasitas 5-9 HP. Usaha untuk mereduksi biaya bahan bakar pada perikanan skala kecil harus dilakukan dengan berbagai macam cara, diantaranya adalah mengurangi konsumsi bahan bakar sehingga biaya operasional dalam sekali tripnya dapat ditekan. Fyson (1985) mengusulkan lima cara untuk mengefisienkan biaya operasional, usulan ini dapat diterapkan salah satu atau seluruhnya : 1) Menggunakan motor yang efisien konsumsi bahan bakarnya atau menggunakan perangkat lain yang dapat digunakan untuk mengefisiensi kinerja motor. 2) Menggunakan perahu yang disain lambungnya tidak menghasilkan tahanan besar. 3) Merubah pandangan metode penangkapan ikan dari yang sifatnya memerlukan energi besar menjadi lebih efisien dalam penggunaan energi. 4) Menggunakan motor berkapasitas kecil dan mengurangi kecepatan kapal saat berlayar.

29 13 5) Menggunakan bahan bakar alternatif atau tenaga penggerak alternatif seperti tenaga angin. Menurut Gulbrandsen (1990) ada beberapa usulan untuk mengefisienkan penggunaan energi pada perahu perikanan skala kecil. Beberapa pendapat yang dikemukakan adalah : Tabel 2.2 Usaha efisiensi energi pada perahu ikan kecil Usaha Efisiensi Bahan Bakar Usulan Untuk Diimplementasikan Tingkat Kesulitan Pengeluaran Ekstra Mengurangi laju kapal Bisa dilakukan Mudah Tidak ada Merubah desain lambung Bisa dilakukan Sulit Rendah Memodifikasi rasio mesin dan ukuran Bisa dilakukan Mudah Rendah propeller Mengganti bahan bakar (alternatif) Bisa dilakukan Mudah Sedang Menggunakan layar Bisa dilakukan Sedang Sedang Merawat lambung dari kerusakan Bisa dilakukan Mudah Rendah Merawat mesin sebaik mungkin Bisa dilakukan Mudah Rendah Memperlama waktu Rendah ke Bisa dilakukan Sedang penangkapan Tinggi Sumber : Gulbrandsen, 1990 Dengan cara mengganti ke bahan bakar alternatif, hal ini tidak terlalu populer di lingkungan nelayan skala kecil. Akan tetapi, penggunaan bahan bakar alternatif yang efisien adalah usulan terbaik dimana nelayan seringkali dihadapi dengan biaya bahan bakar yang semakin melambung sehingga mereka harus membeli bahan bakar dengan jumlah yang terbatas dan harga yang mahal. Hal-hal fundamental seperti ini diperparah dengan tingginya konsumsi bahan bakar sesuai dengan kapasitas mesin yang digunakan. Di negara berkembang, sumber energi alternatif seperti gas secara signifikan memiliki harga yang lebih murah dibandingkan BBM. Bagaimanapun juga, dengan selisih harga yang lebih murah sebesar 30-50% energi alternatif ini sifatnya hanya opsional (Wilson, 1999).

30 14 3 METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian Kegiatan penelitian ini dibagi dalam dua tahap, yaitu penelitian uji coba skala laboratorium yang dilakukan pada bulan November Adapun uji coba lapang dilaksanakan antara bulan Januari-Februari 2013 di Balai Besar Penelitian Penangkapan Ikan (BBPPI) Semarang. Peralatan Penelitian Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1) Motor bakar bensin stasioner 4 langkah yang digunakan sebagai alat utama ujicoba. Motor ini akan diuji suhu gas buang, suhu permukaan motor, konsumsi bahan bakar yang menggunakan bahan bakar bensin dan gas LPG. Spesifikasi motor bakar yang digunakan adalah sebagai berikut : Tabel 3.1 Spesifikasi mesin Tipe mesin Yamaha OHV empat langkah Jumlah silinder 1 Daya maksimum 6.5 HP / rpm Daya rerata 5.5 HP / rpm Displacement 196 cc 2) Engine frame atau rangka dudukan motor diperlukan sebagai penopang motor saat menjalani uji eksperimental di laboratorium. Kegunaan engine frame ini adalah menghubungkan mesin ke gearbox yang kemudian terhubung ke load cell dynamometer untuk dilakukan uji coba pembebanan saat menggunakan bensin premium dan LPG. Rangka yang digunakan dalam penelitian ini terbuat dari besi yang terlebih dahulu dirancang dan difabrikasi di workshop BBPPI seperti yang ditampilkan dalam Gambar 3.1. Gambar 3.1 Posisi motor di engine frame

31 15 3) Dynamometer Alat ini digunakan saat motor diuji dengan simulasi beban di laboratorium. Media yang digunakan untuk uji beban ini adalah water brake based, yaitu uji beban gesek dengan media air. Besar beban yang diberikan pada motor saat beroperasi adalah sebesar 1,8 Nm pada putaran 1600rpm, 3,6 Nm pada putaran 2000rpm, 4,8 Nm pada putaran 2200rpm dan 7,2 Nm pada putaran 2500rpm. 4) Gelas ukur Gelas ukur digunakan untuk mengukur volume bensin premium yang dikonsumsi oleh motor. Kapasitas gelas ukur ini adalah 250 cc. Pengukuran bahan bakar yang habis dicatat setiap pengurangan 50 cc. 5) Tachometer / rpm (Rotation Per Minute) meter Tachometer adalah instrumen untuk mengukur kecepatan dari poros berputar yang digerakkan oleh motor. Tachometer yang digunakan pada penelitian ini adalah tipe digital dimana hasil pengukuran langsung disajikan dalam bentuk angka sehingga mempermudah pembacaan rpm. Rpm yang ditentukan pada penelitian skala lab ini adalah 1600, 2000, 2200 dan 2500 rpm sedangkan saat uji coba lapang adalah 1600, 2000 dan 2500 rpm. 6) Timbangan Timbangan adalah alat yang digunakan untuk menimbang massa suatu benda atau zat. Pada penelitian ini timbangan yang digunakan adalah timbangan per atau jarum model gantung kapasitas 50 kg untuk mengukur massa yang habis dikonsumsi oleh motor dari tabung LPG. 7) Converter kit Converter kit merupakan suatu alat yang dipergunakan untuk mengkonversi bahan bakar dari bensin premium/solar ke gas (LPG/CNG) pada suatu mesin. Proses kerjanya dimulai dari regulator tekanan tinggi yang terpasang pada tabung LPG mengalirkan gas ke LPG evaporator. LPG evaporator ini bertindak sebagai Low Pressure Regulator. Fungsinya adalah sebagai alat penstabil tekanan dan pengatur jumlah debit gas yang selanjutnya melewati control valve. Control valve adalah sebuah katup pada konverter kit yang berfungsi untuk mengatur jumlah aliran gas yang masuk ke mixer, atau disebut juga dengan katup utama (main valve). Komponen yang menghubungkan konverter kit dengan mesin adalah mixer. Mixer diletakkan pada saluran menuju karburator mesin yang berfungsi untuk mencampur udara dan gas LPG sebelum masuk ke karburator. Untuk menyiasati kehabisan gas LPG selama perjalanan, semua fungsi bahan bakar bensin tidak diubah, sehingga motor dapat langsung kembali menggunakan bensin dengan memutar kembali katup selang bensin guna mengalirkan bensin ke karburator. 8) Termometer Termometer adalah alat untuk mengukur suhu. Pada penelitian ini termometer digunakan untuk mengukur suhu permukaan mesin dan gas buang dari knalpot. Untuk memudahkan pengambilan data suhu, maka digunakan jenis termometer non kontak atau termometer inframerah, sehingga dapat mengukur suhu tanpa kontak fisik antara termometer dengan obyek. Suhu permukaan mesin diukur dengan cara menembakkan inframerah ke rumah silinder mesin sedangkan suhu gas buang diukur pada ujung pipa knalpot.