TUGAS AKHIR ANALISA ALAT ELEKTROLISER HIDROGEN SEBAGAI PENGHEMAT BBM UNTUK SEPEDA MOTOR HONDA KHARISMA

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR ANALISA ALAT ELEKTROLISER HIDROGEN SEBAGAI PENGHEMAT BBM UNTUK SEPEDA MOTOR HONDA KHARISMA Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S-1) Teknik Mesin Disusun Oleh: IRWAN HARDYANTO JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2 2014

3

4 LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI ANALISA ALAT ELEKTROLISER HIDROGEN SEBAGAI PENGHEMAT BBM UNTUK SEPEDA MOTOR HONDA KHARISMA Diajukan Kepada : UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Mesin Program Strata Satu (S-1) Jurusan Teknik Mesin Oleh: Irwan Hardyanto Diterima dan Disetujui pada tanggal 2 Mei 2014 Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Murjito ST, M.T Dra. RR Heni Hendaryanti, M.T. Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammdiyah Malang Ir Daryono, MT.

5 UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANGFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) Psw. 127 Fax. (0341) Malang BERITA ACARA PEMBIMBINGAN TUGAS AKHIR Nama :Irwan Hardyanto No. Induk : No. ST. Pemb. TA : E.2./419/FT/UMM/X/2012 ST. Keluar : Judul :Analisa Alat Elektroliser Hidrogen Sebagai Penghemat BBM Untuk Sepeda Motor Honda Kharisma No Kegiatan Tgl. Konsultasi UraianAsistensi Dosen Pembimbing I 1 Judul TA Konsultasi BAB I 30/09/ 13 Revisi Judul 2 ACC BAB I 30/09/ 13 Lanjut BAB II 3 Konsultasi BAB II 02/10/ 13 Tambah Referensi Dry Cell dan Desain Alat 4 ACC BAB II 19/11/ 13 Lanjut BAB III 5 Konsultasi BAB III 07/04/ 14 Perbaiki Bahan dan Alat, Kinerja alat 6 ACC BAB III 14/04/ 14 Lanjut BAB IV 7 Konsultasi BAB IV 23/04/ 14 Pengolah Data Pengujian 8 ACC BAB IV 28/04/ 14 Lanjut BAB V 9 10 Konsultasi& ACC BAB V Konsultasi Poster dan Cover 28/04/ 14 Ok 29/05/ 14 Ok

6 Malang, 2 Mei 2014 Dosen Pembimbing I Murjito, ST, MT UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANGFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) Psw. 127 Fax. (0341) Malang BERITA ACARA PEMBIMBINGAN TUGAS AKHIR Nama :Irwan Hardyanto No. Induk : No. ST. Pemb. TA : E.2./419/FT/UMM/X/2012 ST. Keluar : Judul :Analisa Alat Elektroliser Hidrogen Sebagai Penghemat BBM Untuk Sepeda Motor Honda Kharisma No Kegiatan Tgl. Konsultasi UraianAsistensi Dosen Pembimbing II 1 Judul TA Konsultasi BAB I 30/09/ 13 Revisi Judul 2 ACC BAB I 30/09/ 13 Lanjut BAB II 3 Konsultasi BAB II 02/10/ 13 Tambah Referensi Dry Cell dan Desain Alat 4 ACC BAB II 19/11/ 13 Lanjut BAB III 5 Konsultasi BAB III 07/04/ 14 Perbaiki Bahan dan Alat, Kinerja alat 6 ACC BAB III 14/04/ 14 Lanjut BAB IV 7 Konsultasi BAB IV 23/04/ 14 Pengolah Data Pengujian 8 ACC BAB IV 28/04/ 14 Lanjut BAB V

7 9 10 Konsultasi& ACC BAB V Konsultasi Poster dan Cover 28/04/ 14 Ok 29/05/ 14 Ok Malang, 2 Mei 2014 Dosen Pembimbing II Dra. RR Heni Hendaryanti, MT SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT Yang bertanda tangan di bawah : Nama : Irwan Hardyanto Nim : Tempat / Tanggal Lahir : Madiun, 31 Mei 1989 Fakultas / Jurusan : Teknik / Teknik Mesin Menyatakan bahwa kerja ilmiah atau skripsi ini yang berjudul ANALISA ALAT ELEKTROLISER HIDROGEN SEBAGAI PENGHEMAT BBM UNTUK SEPEDA MOTOR HONDA KHARISMA adalah bukan karya tulis orang lain baik sebagian maupun keseluruhan kecuali dalam bentuk kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya. Demikian surat pernyataan ini dibuat dengan sebenar benarnya.jika terbukti melanggar,penulis siap menerima sanksi akademik yang berlaku di Fakultas Teknik Muhammadiyah Malang.

8 Malang, 2 Mei 2014 Hormat, Irwan Hardyanto

9 KATA PENGANTAR Dengan memanjatkan puji dan syukur kepada Allah SWT. Yang senantiasa mengurus, mengasihi serta menyayangi makhluk-nya, sehingga skripsi ini dapat diselesaikan pada bulan yang penuh rahmat, ramadhan 1433H. Seiring penyusunan Skripsi ini, terdapat hambatan serta rintangan yang dihadapi, namun berkat bantuan dari beberapa pihak segala kesulitan itu terasa ringan dan dapat teratasi. Ungkapan terima kasih atas jasa baik yang selama ini telah diterima, baik nasihat, petunjuk, ide, saran, serta bimbingan tersebut disampaikan kepada : 1. Ayahanda Suharno dan Ibunda Sunarmiatin, yang selalu memberikan bantuan materiil maupun non materiil, mendo`akan, mengingatkan akan pesanpesannya yang tak akan terlupakan. Dan tak lupa untuk adikku tersayang Husain yang selalu menyemangati 2. Bapak Sudarman, Ir. MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. 3. Bapak Daryono, Ir. MT. Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang. 4. Bapak Murjito, ST, MT. selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan serta arahan secara intensif selama penyusunan skripsi ini dilakukan.

10 5. Ibu Dra.RR Heni Hendaryanti MT selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan masukan ide serta saran sehingga terselesaikannya skripsi ini. 6. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan teoritis secara langsung maupun tidak langsung. 7. Kawan-kawan sebimbingan, rekan-rekan laboran laboratorium di lingkungan teknik mesin, LSO Otomotif, teman-teman seangkatan TM 2008 A dan B, serta sahabat-sahabat margo utomo 5 yang selalu mendukung. 8. Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terima kasih banyak ya. Dalam Skripsi ini tentunya terdapat kekurangan yang tidak terbahas. Oleh sebab itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan untuk pengembangan teknologi terkait. Semoga Allah SWT memberikan sifat rahim-nya kepada kita semua semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun dan pembaca. Malang, 2 Mei 2014 Irwan Hardyanto

11 DAFTAR ISI COVER... i POSTER... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii BERITA ACARA... iv LEMBAR PERNYATAAN... vi ABSTRAK... vii KATA PENGANTAR... ix DAFTAR ISI... xii DAFTAR GAMBAR... xvi DAFTAR TABEL... xvii I. PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Batasan Masalah... 5

12 1.5.Metode Penulisan... 6 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1.Hidrogen Pengertian Hidrogen Karakteristik Hidrogen Sifat Kimia dan Fisika Hidrogen Perbandingan Flammibility Hidrogen Dengan Bahan Bakar Lain Manfaat Hidrogen Terhadap Mesin Sepeda Motor Elektrolisis Pengertian Elektrolisis Elektrolisis Air Cara Kerja Elektrolisis Elektroliser Komponen Elektroliser Sejarah Penemuan Elektroliser Katalisator Stainless Steel Pengertian Dan Sejarah Stainless Steel Kandungan Unsur-Unsur Dalam Stainlees Steel Klasifikasi Dan Komposisi Kimia Stainless Steel Kegunaan Stainless Steel... 28

13 Siat Kimia Dan Fisika Stainless Steel Sifat Kimia Stainless Steel Sifat Fisika Stainless Steel Fuel Cell Pengertian Fuel Cell Cara Kerja Fuel Cell Tipe Fuel Cell Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell Direct Methanol Fuel Cell Alkaline Fuel Cell Phosporic Acid Fuel Cell Molten Carbonate Fuel Cell Solid Oxide Fuel Cell III. METODOLOGI 3.1.Alat dan Bahan Alat Bahan Flow Chart Skema dan Metode Penelitian Pengujian Efisiensi Jenis Penelitian... 54

14 3.5.Teknik Pengumpulan Data Sampel Penelitian Tempat dan Waktu Penelitian IV. PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN 4.1.Data Hasil Riset Data Hasil Percobaan Daya Listrik Berdasarkan Putaran Mesin Sepeda Motor Data hasil percobaaan kondisi motor berhenti dengan konsumsi bahan akar 50ml premium pada putaran 1500 rpm Data hasil percobaaan kondisi motor berhenti dengan konsumsi bahan akar 50ml premium pada putaran 2000 rpm Data hasil percobaaan kondisi motor berhenti dengan konsumsi bahan akar 50ml premium pada putaran 2500 rpm Table Selisih Motor Grafik Data hasil percobaan kondisi motor berjalan dengan konsumsi bahan bakar 50 ml premium pada putaran mesin 30 km/jam Data hasil percobaan kondisi motor berjalan dengan

15 konsumsi bahan bakar 50 ml premium pada putaran mesin 40 km/jam Data hasil percobaan kondisi motor berjalan dengan konsumsi bahan bakar 50 ml premium pada putaran mesin 50 km/jam Grafik Selisih Rata-rata Jarak Yang Ditempuh Pada Kondisi Berjalan Pembahasan V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1.Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN CURICULUM VITAE CHECK LIST

16

17 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Perbandingan rentang kemudahan terbakar beberapa jenis bahan bakar (micr-ovett, 09/10/2006) Gambar 2.2 Perbandingan tingkat resiko kebocoran tangki bahan bakar pada mobil hydrogen dan mobil bensin (Catherine E, 17/02/2005) Gambar 2.3 Skema prinsip produksi hydrogen dengan elektrolisa Gambar 2.4 Skema alat Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell Gambar 2.5 Skema alat Direct Methanol Fuel Cell Gambar 2.6 Skema alat Alkaline Fuel Cell Gambar 2.7 Skema alat Phosporic Acid Fuel Cell Gambar 2.8 Skema alat Molten Carbonate Fuel Cell Gambar 2.9 Skema alat Solid Oxide Fuel Cell Gambar 3.3 Skema Pemasangan Alat Elektroliser Gambar 4.1 Data hasil riset... 59

18 DAFTAR TABEL Table 2.1 Sifat kimia hydrogen... 9 Table 2.2 Sifat fisika hydrogen Tabel 2.3 Komponen utama penyusun PEMFC Table Daya listrik berdasarkan putaran mesin sepeda motor Table Data hasil percobaan kondisi motor berhenti dengan konsumsi bahan bakar 50ml premium pada putaran 1500 rpm Table Data hasil percobaan kondisi motor berhenti dengan konsumsi bahan bakar 50ml premium pada putaran 2000 rpm Table Data hasil percobaan kondisi motor berhenti dengan konsumsi bahan bakar 50ml premium pada putaran 1500 rpm Table Selisih motor Table Data hasil percobaan kondisi motor berhenti dengan konsumsi bahan bakar 50ml premium pada putaran 30km/jam Table Data hasil percobaan kondisi motor berhenti dengan konsumsi

19 bahan bakar 50ml premium pada putaran 40km/jam Table Data hasil percobaan kondisi motor berhenti dengan konsumsi bahan bakar 50ml premium pada putaran 50km/jam DAFTAR PUSTAKA Catherine E. Gregoire Padro, Los Alamos National Laboratory, First Annual International Hydrogen Energy Implementation Conference, Santa Fe, NM, February 17, 2005 Crosbie, L. M., 2003, Chapin, D., Hydrogen Production by Nuclear Heat, GENES4/ ANP2003, Sep , 2003, Kyoto, JAPAN D. Labonte, Water Injection for Gasoline Engines, Labonte MotorSports. J. C. Christoper, J.B.D. Philip, Effect of diesel and water co-injection with real time control on diesel engine performance and emissions,sae Int. World congress, Detroid (2008). J.A. Goldwitz, J.B. Heywood, Combustion optimization in a hydrogen-enhanced lean-burn SI engine, SAE paper no (2005). Jamal Pembuatan Membran Fuel Cell Dari Limbah Plastik LDPE. Bandung: ITB-Press. LIPI, Pengujian Water and Air Injection, Lab Motor Bakar LIPI (2008). R. Lanzafame, Water injection effects in a single-cylinder CFR engine. SAE Int. Congress and exposition Detroit, Micigan (1999).

20 R.F. Horng, Y.P. Chang, H.H. Huang, M.P. Lai, Driving characteristics of a motorcycle fuelled with hydrogen-rich gas produced by an onboard plasma reformer, Int J Hydrogen Energy (2008). Revision O, Module 1: Hydrogen Properties, December S. Verhelst, R. Sierens, Aspects concerning the optimisation of a hydrogen fueled engine. Int J Hydrogen Energy; 26: (2005). T. Suzuki, Y. Sakurai, Effect of hydrogen rich gas and gasoline mixed combustion on spark ignition engine, SAE paper no (2006). US-DOE, 2002, National Hydrogen Energy Roadmap, National Hydrogen Energy Roadmap Workshop, Washington DC

21 r/

22 xxii