HASIL DAN PEMBAHASAN

Transkripsi

1 IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 KONDISI LINTASAN UJI Tanah yang digunakan untuk pengujian kinerja traktor tangan Huanghai DF-12L di Laboratorium Lapangan Departemen Teknik Pertanian, Leuwikopo, IPB adalah jenis tanah latosol coklat kemerahan (Setiawan dkk., 2002). Kondisi tanah saat pengujian pada lintasan rumput disajikan pada Tabel 4.1. Sedangkan kondisi tanah pada petak lahan yang diolah disajikan pada Tabel 4.2. Data kadar air dan kerapatan isi tanah untuk tiap titik pengukuran selengkapnya disajikan pada Lampiran 3. Tabel 4.1 Data kondisi tanah pada lintasan uji Parameter rumput Kadar air rata-rata (%) bk Kerapatan isi tanah (g/cm 3 ) 1.11 Tahanan penetrasi awal (kpa) pada kedalaman Tahanan penetrasi akhir (kpa) pada kedalaman 0-5 cm 2, cm 2, cm 3, cm 2, cm 2, cm 3, Tabel 4.2 Data kondisi tanah pada petak lahan yang diolah Parameter Lahan Kadar air rata-rata (%) bk Kerapatan isi tanah (g/cm3) 0.96 Tahanan penetrasi awal (kpa) pada kedalaman Tahanan penetrasi akhir (kpa) pada kedalaman 5-10 cm 1, cm 1, cm 2, cm 1, cm 1, cm 1, Kadar air tanah saat pengujian pada kedalaman cm pada lintasan rumput dan petak lahan yang diolah berturut-turut adalah 25.51% bk dan 39.94% bk. Sedangkan kerapatan isi tanah 1.11 g/cm 3 untuk lintasan rumput dan 0.96 g/cm 3 untuk tanah yang diolah. Hardjowigeno (1992) diacu dalam Anami (2008) menyatakan bahwa pada kerapatan isi tanah antara g/cm 3 apabila terjadi perbedaan hasil pengamatan parameter penyebabnya bukan kadar air maupun kerapatan isi tanah, melainkan perbedaan perlakuan; pada penelitian ini yaitu perbedaan komposisi bahan bakar dan lintasan uji yaitu lintasan rumput dan lintasan beton.

2 Data pengamatan kondisi tanah yang disajikan pada Tabel 4.1 menunjukkan bahwa tahanan penetrasi tanah cenderung meningkat hingga kedalaman 15 cm dengan peningkatan tahanan penetrasi tanah sebesar %. Hal ini membuktikan bahwa tanah, dalam hal ini lintasan traktor akan mengalami pemadatan akibat dilintasi oleh traktor. Untuk kegiatan pengolahan tanah menggunakan bajak singkal, tahanan penetrasi tanah cenderung berkurang hingga kedalaman 20 cm. Data yang disajikan pada Tabel 4.2 menunjukkan bahwa kegiatan pengolahan tanah mengakibatkan penurunan tahanan penetrasi hingga kedalaman 20 cm. Pemadatan tanah terjadi pada kedalaman lebih dari 20 cm. Akan tetapi pada kedalaman lebih dari 20 cm nilai tahanan penetrasi sudah tidak dapat diukur. Hal ini disebabkan lahan yang diolah pada penelitian ini sebelumnya sudah sering dilalui oleh traktor atau alat berat lainnya. 4.2 KINERJA TARIK TRAKTOR TANGAN Seperti yang telah dijelaskan pada bab sebelumnya, kinerja traktor tangan Huanghai DF12-L dengan menggunakan berbagai komposisi bahan bakar yang akan dikaji pada penelitian ini yaitu kinerja tarik, kinerja pengolahan tanah, dan konsumsi bahan bakar saat traktor tangan Huanghai DF- 12L dioperasikan untuk kegiatan pengolahan tanah (dalam hal ini menggunakan bajak singkal) Kinerja Tarik (Drawbar Power dan Drawbar Pull) Pengujian kinerja tarik di lintasan rumput dan lintasan beton disajikan pada Gambar. Hasil pengujian kinerja tarik traktor tangan Huanghai DF-12L disajikan pada Lampiran 4 dan Lampiran 5. Gambar 4.1 Pengujian kinerja tarik traktor tangan (kiri: di lintasan rumput; kanan: di lintasan beton) Kinerja Tarik di Rumput Hasil pengujian kinerja tarik traktor tangan Huanghai DF-12L di lintasan rumput menggunakan berbagai komposisi bahan bakar disajikan pada Gambar 4.2. Data yang disajikan pada Gambar 4.2 merupakan hasil rataan dari tiga kali ulangan pengujian yang sudah ditabulasi (disajikan pada Lampiran 6). Data hasil pengujian kinerja tarik traktor tangan Huanghai DF-12 L di lintasan rumput selengkapnya disajikan pada Lampiran 4. 29

3 Gambar 4.2 Pengaruh slip roda terhadap drawbar pull dan drawbar power dari berbagai komposisi bahan bakar pada pengujian di lintasan berumput Gambar 4.2 menunjukkan bahwa tren pengaruh slip roda terhadap drawbar pull dan drawbar power traktor tangan Huanghai DF-12L di lintasan berumput tidak seragam untuk masing masing komposisi bahan bakar yang diuji. Dengan menggunakan B5, drawbar pull terukur pada kisaran kn; sedangkan drawbar power berada pada kisaran kw. Dengan menggunakan B20, drawbar pull terukur pada kisaran kn; sedangkan drawbar power berada pada kisaran kw. Dengan menggunakan B40, drawbar pull terukur pada kisaran kn; sedangkan drawbar power berada pada kisaran kw. Dengan menggunakan B60, drawbar pull terukur pada kisaran kn; sedangkan drawbar power berada pada kisaran kw. Dengan menggunakan B80, drawbar pull terukur pada kisaran kn; sedangkan drawbar power berada pada kisaran kw. Dengan menggunakan B100, drawbar pull terukur pada kisaran kn; sedangkan drawbar power berada pada kisaran kw. 30

4 Kinerja Tarik di Beton Hasil pengujian kinerja tarik traktor tangan Huanghai DF-12L di lintasan beton menggunakan berbagai komposisi bahan bakar disajikan pada Gambar 4.3. Data yang disajikan pada Gambar 4.3 merupakan hasil rataan dari tiga kali ulangan pengujian yang sudah ditabulasi (disajikan pada Lampiran 6). Data lengkap hasil pengujian kinerja tarik traktor tangan Huanghai DF-12 L di lintasan beton disajikan pada Lampiran 5. Gambar 4.3 Pengaruh slip roda terhadap drawbar pull dan drawbar power dari berbagai komposisi bahan bakar pada pengujian di lintasan beton Gambar 4.3 menunjukkan bahwa tren pengaruh slip roda terhadap drawbar pull dan drawbar power traktor tangan Huanghai DF-12L di lintasan beton memiliki kesamaan untuk masing masing komposisi bahan bakar yang diuji. Dari gambar tesebut tampak bahwa drawbar pull cenderung meningkat seiring bertambahnya slip roda. Sedangkan untuk drawbar power, besarnya cenderung berkurang saat slip roda lebih besar dari 30%. Dengan menggunakan B5, drawbar pull terukur pada kisaran kn; sedangkan drawbar power berada pada kisaran kw. Dengan menggunakan B20, drawbar pull 31

5 terukur pada kisaran kn; sedangkan drawbar power berada pada kisaran kw. Dengan menggunakan B40, drawbar pull terukur pada kisaran kn; sedangkan drawbar power berada pada kisaran kw. Dengan menggunakan B60, drawbar pull terukur pada kisaran kn; sedangkan drawbar power berada pada kisaran kw. Dengan menggunakan B80, drawbar pull terukur pada kisaran kn; sedangkan drawbar power berada pada kisaran kw. Dengan menggunakan B100, drawbar pull terukur pada kisaran kn; sedangkan drawbar power berada pada kisaran kw. Tren pengaruh slip roda terhadap drawbar pull dan drawbar power yang dihasilkan traktor tangan Huanghai DF-12L di lintasan berumput yang disajikan pada Gambar 4.2 tidak seragam untuk masing masing komposisi bahan bakar yang diuji. Sedangkan pada lintasan beton, tren pengaruh slip roda terhadap drawbar pull dan drawbar power menunjukkan bahwa drawbar pull cenderung meningkat seiring bertambahnya slip roda sementara drawbar power, besarnya cenderung berkurang saat slip roda lebih besar dari 30%. Tren yang tidak seragam pada lintasan rumput tersebut disebabkan oleh daya dukung lintasan berumput terhadap traktor tangan yang melintas tidak sebaik lintasan beton; sehingga pada lintasan berumput pengaruh slip roda terhadap drawbar pull dan drawbar power tidak terlihat jelas. Berbeda dengan hasil penelitian yang dilaporkan oleh sebagian besar peneliti yang mengevaluasi aplikasi biodiesel sebagai bahan bakar mesin diesel. Sebagian besar hasil penelitian menunjukkan bahwa daya yang dihasilkan oleh mesin diesel yang menggunakan bahan bakar biodiesel cenderung lebih rendah dibandingkan dengan menggunakan bahan bakar berbasis petrodiesel (Anami, 2008; Kalam et al., 2009; Meighani & Morteza, 2008; Ozsezen et al., 2009; Praptijanto dkk., 2005). Hasil pengujian yang diperoleh pada penelitian ini menunjukkan kinerja yang cukup bervariasi. Perbandingan kinerja tarik traktor tangan Huanghai DF-12L dengan menggunakan berbagai komposisi bahan bakar disajikan pada Tabel 4.3. Tabel 4.3 Perbandingan kinerja tarik maksimum traktor tangan Huanghai DF-12L Komposisi bb B5 B20 B40 B60 B80 B100 Drawbar pull maks. (kn) rumput (3.47%) (10.53%) (6.82%) (-32.08%) (6.12%) Beton (-3.93%) (0.10%) (-6.66%) (-7.68%) (7.80%) Drawbar power maks. (kw) rumput (-0.57%) (-4.97%) (4.58%) (-29.67%) (-10.11%) beton (-11.44%) (-1.29%) (-14.68%) (-2.36%) (6.17%) Koefisien traksi (Ct) rumput (3.46%) (10.43%) (6.82%) (-32.15%) (6.03%) Keterangan: Angka di dalam kurung adalah persentase perbandingan relatif terhadap B5 beton (-4.01%) (0.12%) (-6.68%) (-7.64%) (7.77%) 32

6 Pada lintasan rumput, drawbar pull traktor tangan yang menggunakan bahan bakar B20, B40, B60, dan B100 lebih besar dibandingkan dengan menggunakan B5. Sedangkan dengan menggunakan B80, drawbar pull traktor tangan berkurang 32.08% relatif terhadap B5. Pada lintasan beton, drawbar pull yang dihasilkan traktor tangan yang menggunakan bahan bakar B40 dan B100 lebih besar dibandingkan dengan menggunakan B5. Sedangkan drawbar pull traktor tangan yang menggunakan bahan bakar B20, B60, dan B80 cenderung lebih rendah dibandingkan dengan traktor tangan yang menggunakan bahan bakar B5. Bertambahnya kadar biodiesel minyak sawit dalam campuran bahan bakar untuk mengoperasikan traktor tangan cenderung menurunkan drawbar power yang dihasilkan oleh traktor tangan. Pada lintasan rumput, drawbar power yang dihasilkan oleh traktor tangan yang menggunakan B20, B40, B80, dan B100 lebih rendah dibandingkan dengan menggunakan B5; akan tetapi traktor tangan yang menggunakan B60, drawbar power yang dihasilkan lebih tinggi relatif terhadap B5. Di lintasan beton, drawbar power yang dihasilkan traktor tangan yang menggunakan B100 lebih besar dibandingkan dengan menggunakan B5. Untuk traktor tangan yang menggunakan B20, B40, B60, dan B80, drawbar power yang dihasilkan lebih rendah dibandingkan dengan menggunakan B5. Ditijau dari nilai kalor bahan bakar, nilai kalor B5 4% lebih tinggi dibandingkan dengan B100 (43.21 MJ/kg untuk B5 dan MJ/kg untuk B100). Oleh sebab itu bahan bakar seharusnya tidak dominan mempengaruhi kinerja tarik traktor tangan. Faktor utama yang menyebabkan ketidakseragaman hasil pengujian pada penelitian ini yaitu lintasan uji yang tidak memungkinkan untuk dikondisikan dalam keadaan seragam (khususnya lintasan berumput). Bekker di dalam Gill dan Vanden Berg (1968) menyatakan bahwa besarnya tenaga maksimum yang dapat dikerahkan roda pada permukaan tanah (lintasan) dipengaruhi oleh reaksi tanah terhadap roda sehingga memungkinkan roda menghasilkan tenaga tarik dan tergantung pada ketahanan tanah terhadap keretakan (persamaan 1). Kondisi lintasan rumput ditinjau dari segi tahanan penetrasi dan kadar air tanah nilainya tidak seragam (data disajikan pada Lampiran 3) oleh sebab itu hasil pengujian kinerja tarik traktor tangan yang diperoleh di lintasan traktor menunjukkan tren yang tidak seragam untuk masing masing bahan bakar yang diuji (dalam hal ini B5, B20, B40, B60, B80, dan B100). Ditinjau dari koefisien traksi yang dihasilkan oleh traktor tangan Huanghai DF-12L, penambahan kadar biodiesel minyak sawit dalam campuran bahan bakar tidak menunjukkan penurunan kinerja yang signifikan. Oleh sebab itu aplikasi biodiesel sebagai bahan bakar alternatif pengganti petrodiesel untuk traktor tangan cukup memuaskan tanpa harus merubah konstruksi dari mesin penggerak traktor tangan. Berdasarkan hasil pengujian yang diperoleh, komposisi bahan bakar yang lebih optimal untuk dijadikan sebagai bahan bakar traktor tangan adalah B40 dan B100, sebab koefisien traksi yang dihasilkan lebih besar dibandingkan dengan B5 baik di lintasan rumput, maupun di lintasan beton Kinerja Pengolahan Tanah Pengujian kinerja pengolahan tanah traktor tangan Huanghai DF-12L dilaksanakan di lahan kering seluas 30 m dengan kedalaman cm untuk masing-masing bahan bakar. Lebar pengolahan maksimum bersifat konstan karena umumnya tidak dipengaruhi oleh kondisi lahan. Gambar pelaksanaan kegiatan pengolahan tanah disajikan pada Gambar 4.4. Adapun data hasil pengukuran di lapangan berupa kapasitas lapang pengolahan dan efisiensi lapang disajikan pada Tabel 4.4. Sedangkan data selengkapnya disajikan pada Lampiran 8. 33

7 Gambar 4.4 Kegiatan pengolahan tanah menggunakan bajak singkal Metode pengolahan tanah yang digunakan pada penelitian ini yaitu pola pembajakan melingkar kontinu. Dari data hasil pengujian yang disajikan pada Tabel 4.4, kapasitas lapang efektif (ha/jam) yang dihasilkan traktor tangan Huanghai DF-12L yang menggunakan bahan bakar B5; B20; B40; B60; B80; B100 adalah 0.048; 0.043; 0.049; 0.048; 0.048; Dari data tersebut dapat dilihat bahwa peningkatan kadar biodiesel minyak sawit dalam campuran bahan bakar petrodiesel yang diaplikasikan pada traktor tangan Huanghai DF-12L ternyata tidak signifikan memengaruhi kapasitas lapang dalam pengolahan tanah menggunakan bajak singkal. Bahan bakar Tabel 4.4 Kinerja pengolahan tanah traktor tangan Huanghai DF-12L dengan berbagai komposisi bahan bakar Slip roda (%) Kecepatan pembajakan (m/detik) Waktu pembajakan (detik) KLE (ha/jam) EL (%) Konsumsi bb (ml/detik) B B B B B B Dilihat dari segi efisiensi lapang pengolahan tanah, efisiensi lapang yang dihasilkan traktor tangan Huanghai DF-12L dengan berbagai komposisi bahan bahan bakar; nilainya lebih dari 90%. Hal ini jauh lebih efisien apabila dibandingkan dengan efisiensi lapang yang dihasilkan untuk kegiatan pengolahan tanah menggunakan bajak singkal pada umumnya. Efisiensi lapang dipengaruhi oleh besarnya kapasitas lapang efektif dan kapasitas lapang teoritis (persamaan 10). Dari segi luas petakan yang diolah, petakan seluas 30 m 2 tergolong kecil sehingga kapasitas lapang efektif yang dihasilkan rendah dan efisiensi lapang yang dicapai pun rendah. Akan tetapi dengan menggunakan pola pembajakan melingkar kontinu, waktu hilang yang terjadi karena suatu alat atau mesin tidak bekerja penuh (100%) dari kecepatan maju maupun dari lebar pengolahannya dianggap tidak ada; sebab selama mengolah tanah, traktor tidak berhenti dan lahan terolah sepenuhnya. 34

8 Laju konsumsi bahan bakar (ml/detik) untuk kegiatan pengolahan tanah seperti yang disajikan pada Tabel 4.5 cenderung menurun sering bertambahnya kadar biodiesel minyak sawit yang digunakan dalam campuran bahan bakar. Sementara sebagian besar hasil penelitian menunjukkan bahwa laju konsumsi bahan bakar (g/kw.jam) pada mesin diesel yang menggunakan biodiesel cenderung lebih besar dibandingkan menggunakan bahan bakar berbasis petrodiesel (Kalam et al., 2009; Ozsezen et al., 2009; Praptijanto dkk., 2005). Perbedaan laju konsumsi bahan bakar yang diperoleh dari penelitian ini dengan penelitian lain disebabkan tidak dilakukan pengukuran terhadap besarnya drawbar power traktor saat pengolahan tanah; sebab alat ukur drawbar (dalam hal ini load cell) yang digunakan tidak memungkinkan untuk dipasang pada drawbar traktor. Meskipun lahan percobaan sudah dikondisikan sedemikian rupa agar kondisi tanahnya seragam; besarnya tahanan penetrasi dan kadar air tanah pada lahan percobaan tetap tidak seragam (disajikan pada lampiran 3). Oleh sebab itu, data penurunan laju konsumsi bahan bakar seiring bertambahnya kadar biodiesel minyak sawit dalam campuran bahan bakar pada penelitian ini disebabkan oleh perbedaan beban kerja (kondisi lahan yang diolah tidak seragam) pada traktor yang tidak memungkinkan untuk diperhitungkan karena keterbatasan alat ukur. 4.3 TINJAUAN KEEKONOMIAN PENGGUNAAN BIODIESEL UNTUK TRAKTOR TANGAN HUANGHAI DF-12L Nilai keekonomian yang dikaji pada penelitian ini yaitu perbandingan biaya pokok (Rp/ha) yang diperlukan untuk mengoperasikan traktor tangan Huanghai DF-12L dalam pengolahan tanah menggunakan bajak singkal dengan berbagai komposisi bahan bakar. Sebagaimana dijelaskan pada bab sebelumnya, besarnya biaya pokok pengoperasian suatu mesin (dalam hal ini traktor tangan Huanghai DF-12L) antara lain dipengaruhi oleh biaya bahan bakar. Semakin besar laju konsumsi bahan bakar, maka biaya pokok yang untuk mengoperasikan traktor pun meningkat. Demikian halnya dengan bahan bakar yang digunakan, semakin mahal bahan bakar yang digunakan biaya pokok untuk mengoperasikan traktor pun meningkat. Untuk meninjau biaya pokok yang diperlukan untuk mengoperasikan traktor tangan menggunakan berbagai komposisi bahan bakar pada kegiatan pengolahan tanah, digunakan data teknis yang disajikan pada Tabel 4.5. Harga bahan bakar (B5 dan B100) dan suku bunga modal bank pada Tabel 4.5 merupakan data selama periode penelitian (Juni Agustus). Berdasarkan data pada Tabel 4.5, maka biaya pokok traktor tangan Huanghai DF-12L dengan berbagai komposisi bahan bakar untuk pengolahan tanah menggunakan bajak singkal dapat dihitung dan hasil perhitungannya disajikan pada Tabel 4.6. Data perhitungan biaya pokok traktor tangan untuk pengolahan tanah menggunakan bajak singkal selengkapnya disajikan pada Lampiran 9. Tabel 4.5 Data teknis untuk perhitungan biaya pokok traktor tangan untuk pengolahan tanah Data Teknis Unit Nilai Harga traktor Rp 30,000,000 Nilai akhir traktor Rp 3,000,000 Umur ekonomis traktor tahun 10 Harga bajak singkal Rp 700,000 Nilai akhir bajak singkal Rp 70,000 Umur ekonomis bajak singkal tahun 7 35

9 Tabel 4.5 Data teknis untuk perhitungan biaya pokok traktor tangan untuk pengolahan tanah (lanjutan) Data Teknis Unit Nilai Suku bunga bank/tahun % 6.5 Faktor pajak % 2 Harga B5 SPBU Rp/liter 4,500 Harga B100 Rp/liter 12,000 Harga oli Rp/liter 15,000 Upah operator Rp/hari 50,000 Jam kerja/hari jam 8 Jam kerja/tahun (8 jam/hari 20 hari/bulan 12bulan/tahun) jam/tahun 1,920 Tabel 4.6 Hasil perhitungan biaya pokok pengoperasian traktor tangan Huanghai DF-12L untuk pengolahan tanah menggunakan bajak singkal Komposisi bahan bakar Biaya tetap (Rp/tahun) Biaya tidak tetap (Rp/jam) Biaya pokok (Rp/ha) Persentase kenaikan biaya pokok (%) B5 4,476, , , B20 4,476, , , B40 4,476, , , B60 4,476, , , B80 4,476, , , B100 4,476, , , Berdasarkan hasil perhitungan yang disajikan pada Tabel 4.6, biaya pokok pengoperasian traktor tangan Huanghai DF-12L untuk pengolahan tanah menggunakan bajak singkal yang paling tinggi yaitu pengolahan tanah menggunakan bahan bakar biodiesel minyak sawit murni (B100) yaitu sebesar Rp 60, /ha. Persentase kenaikan biaya pokok pengolahan tanah menggunakan bahan bakar B100 relatif terhadap bahan bakar B5 yaitu 28.38%. Sedangkan biaya pokok traktor tangan Huanghai DF-12L untuk pengolahan tanah menggunakan bajak singkal yang lebih menguntungkan dibandingkan dengan komposisi bahan bakar lainnya (B20, B60, B80) yaitu menggunakan bahan bakar B40 dengan biaya pokok sebesar Rp 50, /ha dengan persentase kenaikan biaya pokok pengolahan tanah relatif terhadap bahan bakar B5 yaitu sebesar sebesar 8.44%. Berdasarkan data yang diperoleh, ditinjau dari segi biaya pokok pengoperasian traktor tangan Huanghai DF-12L untuk pengolahan tanah menggunakan bajak singkal; penggunaan biodiesel minyak sawit murni sebagai bahan bakar maupun dicampur dengan B5 memang lebih mahal relatif terhadap B5. Akan tetapi mengingat bahan bakar biodiesel merupakan bahan bakar yang ramah lingkungan, dimana emisi gas buang yang dihasilkan oleh mesin diesel berbahan bakar biodiesel cenderung mengalami penurunan dibandingkan dengan menggunakan petrodiesel (Kalam et al., 2009; McCormick & Teresa, 2005; Ozsezen et al., 2009). Kelebihan lain yang dimiliki biodiesel yaitu biodiesel memberikan efek lubrisitas yang lebih baik terhadap piston mesin diesel dibandingkan dengan petrodiesel. Berdasarkan alasan tersebut, penggunaan biodiesel tetap menguntungkan meskipun nilai keekonomian dari segi biaya pokok yang harus dikeluarkan masih relatif lebih mahal dibandingkan petrodiesel bersubsidi. 36