PENENTUAN KUALITAS BIOGAS UNTUK PEMENUHAN ENERGI SKALA RUMAH TANGGA BERBASIS FUZZY LOGIC

dokumen-dokumen yang mirip
Penerapan Metode Fuzzy Mamdani Pada Rem Otomatis Mobil Cerdas

Analisis Pengaruh Pemilihan Fuzzy Membership Function Terhadap Output Sebuah Sistem Fuzzy Logic

BAB IV KONSEP FUZZY LOGIC DAN PENERAPAN PADA SISTEM KONTROL. asing. Dalam pengalaman keseharian kita, permasalahan yang berkaitan dengan fuzzy

LOGIKA FUZZY. Dr. Ade Gafar Abdullah JPTE-UPI

SPK PENENTUAN TINGKAT KEPUASAN KONSUMEN PADA RESTORAN XYZ

LOGIKA FUZZY PADA PROSES PELET PAKAN IKAN

DENIA FADILA RUSMAN

SIMULASI SISTEM UNTUK PENGONTROLAN LAMPU DAN AIR CONDITIONER DENGAN MENGGUNAKAN LOGIKA FUZZY

BAB II: TINJAUAN PUSTAKA

Ada 5 GUI tools yang dapat dipergunakan untuk membangun, mengedit, dan mengobservasi sistem penalaran, yaitu :

Sist Sis em t Fuzzy Fuzz Sistem Pakar

NURAIDA, IRYANTO, DJAKARIA SEBAYANG

SIDANG TUGAS AKHIR IMPLEMENTASI FUZZY RULES UNTUK PERENCANAAN DAN PENENTUAN PRIORITAS DI PDAM KOTA SURABAYA. oleh: WINDA ZULVINA

PENERAPAN FUZZY INFERENCE SYSTEM PADA PREDIKSI CURAH HUJAN DI SURABAYA UTARA

JOBSHEET SISTEM CERDAS REASONING 2. Fuzzifikasi

BAB II LANDASAN TEORI. Dalam kondisi yang nyata, beberapa aspek dalam dunia nyata selalu atau biasanya

BAB 1 PENDAHULUAN. Logika fuzzy memberikan solusi praktis dan ekonomis untuk mengendalikan

ARTIFICIAL INTELLIGENCE MENENTUKAN KUALITAS KEHAMILAN PADA WANITA PEKERJA

BAB I PENDAHULUAN. penjemuran. Tujuan dari penjemuran adalah untuk mengurangi kadar air.

SIMULASI MENENTUKAN WAKTU MEMASAK BUAH KELAPA SAWIT MENGGUNAKAN FUZZY MAMDANI

PENENTUAN JUMLAH PRODUKSI DENGAN APLIKASI METODE FUZZY MAMDANI

FUZZY LOGIC CONTROL 1. LOGIKA FUZZY

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

IMPLEMENTASI FUZZY LOGIC DALAM MENENTUKAN PENDUDUK MISKIN (STUDI KASUS PADA BADAN PUSAT STATISTIK KOTA PAGARALAM)

Oleh: Dosen Pembimbingh: Gaguk Resbiantoro. Dr. Melania Suweni muntini

Team project 2017 Dony Pratidana S. Hum Bima Agus Setyawan S. IIP

PREDIKSI PRODUKTIVITAS TENAGA KERJA KONSTRUKSI MENGGUNAKAN PENDEKATAN FUZZY LOGIC

DAFTAR ISI. KATA PENGANTAR i. DAFTAR ISI. iv. DAFTAR GAMBAR. viii. DAFTAR TABEL. x. DAFTAR LAMPIRAN.. xi. 1.1 Latar Belakang dan Rumusan Masalah..

ANALISIS PERBANDINGAN LOGIKA FUZZY DENGAN REGRESI BERGANDA SEBAGAI ALAT PERAMALAN

EVALUASI KINERJA GURU DENGAN MENGGUNAKAN FUZZY INFERENCE SYSTEM (FIS) MAMDANI

Mahasiswa mampu memformulasikan permasalahan yang mengandung fakta dengan derajad ketidakpastian tertentu ke dalam pendekatan Sistem Fuzzy.

Bakteri Untuk Biogas ( Bag.2 ) Proses Biogas

STUDY TENTANG APLIKASI FUZZY LOGIC MAMDANI DALAM PENENTUAN PRESTASI BELAJAR SISWA (STUDY KASUS: SMP PEMBANGUNAN NASIONAL PAGAR MERBAU)

BAB II LANDASAN TEORI. Pada bab ini berisi tentang teori mengenai permasalahan yang akan dibahas

MODUL 8 APLIKASI NEURAL NETWORK DAN FUZZY LOGIC PADA PERKIRAAN CUACA

Simulasi Pengendali Kiln PT. Semen Tonasa (Tonasa IV) Menggunakan Fuzzy Logic Toolbox Program Matlab St. Nawal Jaya

BAB I PENDAHULUAN. yang ada dibumi ini, hanya ada beberapa energi saja yang dapat digunakan. seperti energi surya dan energi angin.

Perekrutan Karyawan Tetap Dengan Fuzzy Inference System Metode Mamdani

FUZZY SYSTEM & FUZZY REASONING DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER IPB

Analisis Fungsi Keanggotaan Fuzzy Tsukamoto Dalam Menentukan Status Kesehatan Tubuh Seseorang

ANALISA SISTEM PENDUKUNG KEPUTUSAN PENENTUAN KOSENTRASI JURUSAN TEKNIK MESIN UNP PADANG

PENERAPAN LOGIKA FUZZY UNTUK MENGUKUR KINERJA FRONTLINER PEGAWAI BANK BRI

FUZZY MAMDANI DALAM MENENTUKAN TINGKAT KEBERHASILAN DOSEN MENGAJAR

LOGIKA FUZZY DALAM TEKNIK PERAMALAN SECARA STATISTIK

PERENCANAAN JUMLAH PRODUK MENGGUNAKAN METODE FUZZY MAMDANI BERDASARKAN PREDIKSI PERMINTAAN Oleh: Norma Endah Haryati ( )

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

FUZZY INFERENCE SISTEM MAMDANI UNTUK PENENTUAN KREDIT PADA KPN ESTIKA DEWATA. Oleh

Jurnal Ilmiah Komputer dan Informatika (KOMPUTA) REPRESENTASI EMOSI MENGGUNAKAN LOGIKA FUZZY PADA PERMAINAN BONNY S TOOTH BOOTH

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

SISTEM PENDUKUNG KEPUTUSAN DALAM MENENTUKAN BEASISWA BERPRESTASI MENGGUNAKAN METODE FUZZY (STUDI KASUS: INSTANSI XYZ)

BAB III LANDASAN TEORI

Ir.Muchammad Ilyas Hs DONY PRASETYA ( ) DOSEN PEMBIMBING :

ANALISIS PERBANDINGAN METODE LOGIKA FUZZY DAN LOGIKA FUZZY CLUSTERING PADA PROYEKSI KEBUTUHAN ENERGI LISTRIK DI INDONESIA SAMPAI TAHUN 2025

DAFTAR ISI LEMBAR JUDUL... LEMBAR PERSEMBAHAN... LEMBAR PERNYATAAN... LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR... ABSTRAK... ABSTRACT... KATA PENGANTAR...

Analisa Tingkat Kebisingan di DKI Jakarta dengan Fuzzy Logic Menggunakan Aplikasi MATLAB

BAB II LANDASAN TEORI

I. PENDAHULUAN. Industri sawit merupakan salah satu agroindustri sangat potensial di Indonesia

I. PENDAHULUAN. Singkong merupakan salah satu komoditi pertanian di Provinsi Lampung.

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

APLIKASI LOGIKA FUZZY UNTUK PERAMALAN BEBAN LISTRIK JANGKA PENDEK MENGGUNAKAN MATLAB

BAB 2 LANDASAN TEORI

PENENTUAN JUMLAH PRODUKSI TELEVISI MERK X MENGGUNAKAN METODE FUZZY MAMDANI

JMP : Volume 4 Nomor 2, Desember 2012, hal

PERBANDINGAN PRODUKSI KOPI OPTIMUM ANTARA METODE F UZZY MAMDANI DENGAN F UZZY SUGENO PADA PT XYZ. Rianto Samosir, Iryanto, Rosman Siregar

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Penerapan Fuzzy Inference System pada Prediksi Curah Hujan di Surabaya Utara

Erwien Tjipta Wijaya, ST.,M.Kom

Presentasi TA DETEKSI PENYAKIT PARU-PARU OBSTRUKTIF KRONIS MENGGUNAKAN METODE FUZZY : STUDI KASUS DI RUMAH SAKIT XYZ. Muhammad Reza Budiman

SISTEM PENGENDALIAN PERSEDIAAN DENGAN PERMINTAAN DAN PASOKAN TIDAK PASTI (Studi Kasus pada PT.XYZ) AYU TRI SEPTADIANTI

BAB II LANDASAN TEORI. papernya yang monumental Fuzzy Set (Nasution, 2012). Dengan

Penilaian Hasil Belajar Matematika pada Kurikulum 2013 dengan Menggunakan Logika Fuzzy Metode Mamdani

BAB I PENDAHULUAN. Indonesia merupakan salah satu negara produsen minyak dunia. Meskipun

PENILAIAN KINERJA DOSEN DENGAN MENGGUNAKAN METODE SUGENO

PREDIKSI KECEPATAN ROTASI KOMPRESOR MESIN PESAWAT BOEING MENGGUNAKAN LOGIKA FUZZY

Research of Science and Informatic

BAB I PENDAHULUAN. I. 1. Latar Belakang. Secara umum ketergantungan manusia akan kebutuhan bahan bakar

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

SISTEM INFERENSI FUZZY (METODE TSUKAMOTO) UNTUK PENENTUAN KEBUTUHAN KALORI HARIAN OLEH

Team project 2017 Dony Pratidana S. Hum Bima Agus Setyawan S. IIP

Kata kunci: Sistem pendukung keputusan metode Sugeno, tingkat kepribadian siswa

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB III PERANCANGAN SISTEM

Fuzzy Logic. Untuk merepresentasikan masalah yang mengandung ketidakpastian ke dalam suatu bahasa formal yang dipahami komputer digunakan fuzzy logic.

Desain sistem Analisis sistem Implementasi sistem Pemeliharaan Sistem HASIL DAN PEMBAHASAN Investigasi sistem

Fuzzy Logic Controller

SIMULASI KENDALI MUTU DOSIS OBAT BERBASIS BOBOT DENGAN MENGGUNAKAN LOGIKA FUZZY

MODEL FUZZY TAHANI UNTUK PENENTUAN SISWA TERBAIK DI SEKOLAH

BAB 2 LANDASAN TEORI

1.1. Latar Belakang BAB I PENDAHULUAN

Pengaruh Pengaturan ph dan Pengaturan Operasional Dalam Produksi Biogas dari Sampah

MODEL SISTEM PENDUKUNG KEPUTUSAN DENGAN FUZZY INFERENCE SYSTEM UNTUK PROMOSI KARYAWAN

SISTEM INFERENSI FUZZY MAMDANI BERBASIS WEB

KENDALI LOGIKA FUZZY PADA PENGATURAN LAMPU LALU LINTAS BERDASARKAN URGENCY DAN STOP DEGREE

II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Klasifikasi Metode EOR

BAB I PENDAHULUAN. campuran beberapa gas yang dilepaskan ke atmospir yang berasal dari

JURNAL TEKNOLOGI INFORMASI & PENDIDIKAN ISSN : VOL. 4 NO. 1 SEPTEMBER 2011

Metode Fuzzy. Analisis Keputusan TIP FTP UB

Ketua Tim : Ir. Salundik, M.Si

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang

BAB IV PEMBAHASAN. Pada penelitian ini akan dibandingkan antara aplikasi teori graf fuzzy dan

Transkripsi:

PENENTUAN KUALITAS BIOGAS UNTUK PEMENUHAN ENERGI SKALA RUMAH TANGGA BERBASIS FUZZY LOGIC Aminatus S 1), Juniarko Prananda 2) Teknik Keselamatan Kerja PPNS Surabaya 1),. Teknik Sistem Perkapalan ITS Surabaya 2) Email : amieghufron@gmail.com 1), juniarko.prananda@gmail.com 2) ABSTRAK Biogas merupakan gas yang mudah terbakar (metan atau CH4) yang dihasilkan oleh bakteri metanogenik yang terjadi pada material yang dapat terurai (organik) secara alami dalam kondisi anaerob/tanpa oksigen. Komposisi biogas tiap 1 m 3 mengandung 50-70 % metan (CH4), 30-40 % karbon dioksida (CO2), 5-10 % H2, 1-2 % N2, 0,3 % H2O, dan hidrogen sulfida (H2S) dibawab 1 %. Telah dilakukan kajian tentang penentuan kualitas biogas menggunakan logika fuzzy. Metode yang digunakan adalah logika fuzzy mamdani dengan 3 input (CH4, CO2, dan H2S) serta output berupa kualitas biogas (Low, Medium, High). Dihasilkan grafik tiga dimensi berupa pengaruh kadar masing-masing gas terhadap kualitas biogas. Kata kunci : biogas, kadar gas, fuzzy mamdani, kualitas Pendahuluan Biogas merupakan gas yang mudah terbakar (metan atau CH 4) yang dihasilkan oleh bakteri metanogenik yang terjadi pada material yang dapat terurai (organik) secara alami dalam kondisi anaerob/tanpa oksigen. Metan adalah gas yang hampir tidak berbau dan tidak berwarna, 20% lebih ringan dibandingkan udara. Gas ini terbakar dengan nyala api berwarna biru cerah&tidak berasap. Metan menghasilkan lebih banyak panas (suhu pembakaran kurang lebih 650 o -750 o C) dibandingkan dengan minyak tanah, kayu bakar, arang, dan bahan bakar tradisional lainnya [1]. Komposisi biogas tiap 1 m 3 mengandung 50-70 % metan (CH 4), 30-40 % karbon dioksida (CO 2), 5-10 % H 2, 1-2 % N 2, 0,3 % H 2O, dan hidrogen sulfida (H 2S) dibawab 1 %. Adanya karbon dioksida dalam jumlah banyak dapat menimbulkan penurunan panas pada metan yang dihasilkan, sementara hidrogen sulfida yang lebih dari 1 % bisa menimbulkan karat pada valve dan pipa bioreaktor, sementara 3 gas lainnya tidak begitu memberikan pengaruh yang cukup berarti. Oleh karena itu kualitas biogas sangat ditentukan oleh jumlah/kadar CH 4, CO 2, dan H 2S yang dihasilkan. Dengan alasan tersebut, maka diperlukan kajian tentang penentuan kualitas biogas salah satunya adalah analisis secara komputasi dengan menggunakan logika fuzzy. Fuzzy adalah istilah yang dipakai oleh Lotfi A Zadeh pada bulan Juli 1964 untuk menyatakan kelompok/himpunan yang dapat dibedakan dengan kelompok lain berdasarkan derajat keanggotaan dengan samar. Sedangkan logika fuzzy adalah suatu cara yang tepat untuk memetakan suatu ruang input ke dalam suatu ruang output sehingga dapat membantu memberikan keputusan terhadap variabel output yang diharapkan. Sehingga dengan adanya saling keterkaitan tersebut penentuan 49

kualitas biogas menggunakan logika fuzzy dilakukan [2]. Fuzzy Inference System Suatu fuzzy inference system dikombinasikan dengan aturan fuzzy ifthen untuk menjalankan suatu sistim pemetaan dari input sampai outputnya, dengan menggunakan metode-metode penalaran fuzzy [3]. Himpunan Fuzzy F dalam semesta X biasanya dinyatakan sebagai pasangan berurutan dari elemen x dan mempunyai derajat keanggotaan: F = {(x, µf(x)) x Є X} Dimana: F =Notasi himpunan Fuzzy, X = Semesta pembicaraan, x = Elemen generik dari X, µf(x) = Derajat keanggotaan dari x (nilai antara 0 dan 1). Dalam hal ini didapatkan himpunan fuzzy untuk biogas adalah F a = {(biogas, μf(a)) a biogas} Fungsi Keanggotaan Fungsi derajat keanggotaan (membership function) adalah suatu kurva yang menunjukkan pemetaan titik-titik input data ke dalam derajat keanggotaan yang memiliki interval antara 0 sampai 1 [4]. Untuk mendapatkan derajat keanggotaan fuzzy digunakan pendekatan fungsi. Fungsi yang digunakan untuk penentuan kualitas biogas ini adalah fungsi trapesium gaussian 2. Himpunan fungsi keanggotaan untuk masing-masing gas ditentukan berdasarkan data lapangan, yaitu : Tabel 1. Komposisi biogas tiap 1 m 3 Kandungan Zat Simbol Prosentase kimia Methan CH 4 50-70 % Karbon Dioksida CO 2 30-40 % Hydrogen Sulfide H 2S < 0,1 % Sumber : Buku BIRU Sehingga dapat ditentukan himpunan keanggotaan sebagai berikut : CH 4 low ; a < 30 medium ; 30 a < 50 μ r (a) = { high ; 50 a < 70 very high ; 70 a 100 CO2 low ; a < 40 μ r (b) = { medium ; 40 a < 50 high ; 50 a < 70 H2S low ; a < 30 μ r (c) = { high ; 30 a < 50 Jumlah rule = a x b x c = 4 x 3 x 2 = 24 Pembangunan Rule Berdasarkan jumlah fungsi keanggotaan, maka terdapat rule sejumlah 24. Tabel 2. Rules Penentuan Kualitas Biogas No. Rules CH4 CO2 H2S Keputusan 1 L L L L 2 L L H L 3 L M L L 4 L M H L 5 L H L L 6 L H H L 7 M L L M 8 M L H L 9 M M L M 10 M M H L 11 M H L L 12 M H H L 13 H L L H 14 H L H L 15 H M L M 16 H M H L 50

17 H H L L 18 H H H L 19 VH L L H 20 VH L H M 21 VH M L H 22 VH M H M 23 VH H L M 24 VH H H L Keterangan tabel : L : Low H : High M : Medium VH : Very High Fuzzifikasi Proses fuzzifikasi dengan menggunakan FIS digunakan toolbox Matlab untuk memudahkan penentuan keputusan output berupa keputusan kualitas biogas berdasarkan input dari fungsi keanggotaan yang ada. Metode yang digunakan adalah metode fuzzy mamdani, karena ouput pada fuzzy inference system Mamdani dapat mencakup keseluruhan dari input [5]. Diagram alir/flowchart proses fuzzifikasi adalah sebagai berikut : Proses fuzzifikasi dengan menggunakan toolbox FIS Matlab Gambar 2. Diagram fuzzifikasi dengan toolbox Matlab FIS Fungsi derajat keanggotaan metan Gambar 3. Himpunan keanggotaan metan Keanggotaan metan dibagi menjadi 4, low, medium, high, dan very high berdasarkan pada range data yang didapatkan dilapangan Fungsi keanggotaan karbondioksida Gambar 4. Himpunan keanggotaan karbondioksida Keanggotaan metan dibagi menjadi 3, low, medium, high berdasarkan pada range data yang didapatkan dilapangan Gambar 1. Flowchart proses fuzzifikasi Fungsi keanggotaan hidrogen sulfida 51

kualitas biogas. Karbondioksida merupakan penentu kualitas biogas, jika kadar karbondioksida semakin tinggi, maka kualitas biogas juga semakin turun walaupun kadar metan tinggi. Gambar 5. Himpunan keanggotaan hidrogen sulfida Hasil surface penentuan kualitas biogas metan dengan karbondioksida adalah sebagai berikut : Keanggotaan metan dibagi menjadi 2, low dan high berdasarkan pada range data yang didapatkan dilapangan. Rules Gambar 8. Surface metan dan hidrogen sulfida terhadap kualitas biogas Gambar 6. Rules proses fuzzifikasi Hasil dan Pembahasan Hasil surface penentuan kualitas biogas metan dengan karbondioksida Dari gambar diatas diketahui bahwa penentuan kualitas biogas sangat dipengaruhi oleh kadar hidrogen sulfida, karena gas ini bersifat toksik / racun. Semakin tinggi kadar hidrogen sulfida maka kualitas biogas juga semakin rendah meskipun kadar metan tinggi. Tabel 3. Hasil validasi fuzzifikasi metan (%) CO2 (%) H2S (%) Kualitas (%) 94.737 40.587 0.270 58.806 71.875 31.154 0.196 53.462 74.599 19.566 0.130 62.319 58.774 40.698 0.208 51.188 74.454 24.635 0.401 44.805 62.543 24.738 0.226 50.909 83.184 16.494 0.277 64.165 Gambar 7. Surface metan dan karbondioksida terhadap kualitas biogas Tabel diatas merupakan sampel hasil validasi dari proses fuzzifikasi penentuan kualitas biogas. Dari gambar 7 diatas dapat diketahui bahwa semakin rendah kadar methan dan karbondioksida maka semakin turun 52

Kesimpulan Penentuan kualitas biogas menggunakan metode fuzzy mamdani dihasilkan output berupa kualitas biogas berdasarkan kadar methan, karbondioksida dan hidrogen sulfida. Parameter-parameter tersebut dapat digunakan untuk membantu mengambil keputusan mengenai penentuan kualitas biogas rendah (Low), sedang (Medium), ataupun tinggi (High). References [1] Widodo, T.W. Design and Development of Biogas Reactor for Farmer Group Scale, Indonesian Journal of Agriculture 2009 ; (2) 2 : 121-128. [2] Osicka Petr. (2012). Zadeh L.A. Fuzzy Set-A Review. Data Analysis and Modelling Lab. Palacky University, Cech [3] Zimmerman, H. J. (1991). Fuzzy Set Theory and its Applications (2nd edition), Kluwer Academic Publishers. [4] Achiche S, et al. Tool wear monitoring using genetically-generated fuzzy knowledge bases, Engineering Applications of Artificial Intelligence 2002 ; 15 : 303-314. [5] Mamdani E.H. Application of Fuzzy Logic to Approximate Reasoning Using Linguistic Synthesis. Department of Electrical and Electronic Engineering Queen Mary College (University of London). Mile End Road : LONDON E1 4NS 53