PERBANDINGAN NYALA EFEKTIF DAN TEMPERATUR PEMBAKARAN ANTARA POTONGAN BAMBU DAN JERAMI PADA PROSES GASIFIKASI DENGAN ISOLATOR GLASS WOOL

dokumen-dokumen yang mirip
UNJUK KERJA TUNGKU GASIFIKASI DENGAN BAHAN BAKAR SEKAM PADI MELALUI PENGATURAN KECEPATAN UDARA PEMBAKARAN

STUDI GASIFIKASI BERBAHAN BAKAR SEKAM PADI DENGAN VARIASI ISOLATOR DENGAN KECEPATAN UDARA 7,6 M/S UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

BAB I. dengan pertumbuhan ekonomi dan pertambahan penduduk, prasyarat utama untuk meningkatkan standar hidup masyarakat.

PENGARUH LUBANG SALURAN PEMBAKARAN PADA TUNGKU GASIFIKASI SEKAM PADI

PENGARUH DISTRIBUTOR UDARA PADA TUNGKU GASIFIKASI UPDRAFT

NASKAH PUBLIKASI KARYA ILMIAH

Pengembangan Desain dan Konstruksi Alat Produksi Gas Metana Dari Pembakaran Sampah Organik Sekam Padi

PENGARUH DISTRIBUSI UDARA TERHADAP KINERJA TUNGKU GASIFIKASI SEKAM PADI TIPE DOWNDRAFT CONTINUE

BAB I PENDAHULUAN. Ketika konsumsi domestik bahan bakar minyak terus meningkat. sehingga membawa Indonesia sebagai net oil importet, dimana kita

NASKAH PUBLIKASI KARYA ILMIAH

6/23/2011 GASIFIKASI

NASKAH PUBLIKASI KARYA ILMIAH Pengembangan Desain Alat Produksi Gas Metana Dari Pembakaran Sekam Padi Menggunakan Filter Tunggal

PENGARUH VARIASI KECEPATAN UDARA TERHADAP KINERJA TUNGKU GASIFIKASI SEKAM PADI TIPE DOWNDRAFT KONTINU

BAB I PENDAHULUAN. Saat ini kebutuhan energi merupakan salah satu sumber kehidupan

PENGARUH KECEPATAN UDARA TERHADAP PERFORMA CROSSDRAFT GASIFIER DENGAN BAHAN BAKAR SEKAM PADI

Studi Eksperimen Konversi Biomassa menjadi SynGas Pada Reaktor Bubbling Fluidized Bed Gasifier

Pengembangan Desain dan Pengoperasian Alat Produksi Gas Metana Dari pembakaran Sampah Organik

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

PENGARUH KECEPATAN UDARA TERHADAP PERFORMA CROSSDRAFT GASIFIER DENGAN BAHAN BAKAR SERUTAN KAYU JATI

SISTEM GASIFIKASI FLUIDIZED BED BERBAHAN BAKAR LIMBAH RUMAH POTONG HEWAN DENGAN INERT GAS CO2

PENGARUH PEMANASAN AWAL UDARA TERHADAP PERFORMA CROSSDRAFT GASIFIER DENGAN BAHAN BAKAR SEKAM PADI

STUDI GASIFIKASI BERBAHAN BAKAR SEKAM PADI DENGAN VARIASI ISOLATOR DENGAN KECEPATAN UDARA 7,6 M/S

BAB I PENDAHULUAN. Sampah selalu identik dengan barang sisa atau hasil buangan. tak berharga. Seperti sampah organik yang banyak di pedesaan, meski

PENGARUH KECEPATAN UDARA PADA TUNGKU GASIFIKASI SEKAM PADI TERHADAP TEMPERATUR PEMBAKARAN

BAB I PENDAHULUAN. Pertumbuhan penduduk yang terus bertambah di Indonesia. menyebabkan konsumsi bahan bakar yang tidak terbarukan seperti

STUDI GASIFIKASI BATU BARA LIGNITE DENGAN VARIASI KECEPATAN UDARA UNTUK KEPERLUAN KARBONASI

BAB I PENDAHULUAN. terpenting di dalam menunjang kehidupan manusia. Aktivitas sehari-hari

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang. Sumber energi alternatif dapat menjadi solusi ketergantungan

PENGARUH PEMANASAN AWAL UDARA TERHADAP PERFORMA CROSSDRAFT GASIFIER DENGAN BAHAN BAKAR SEKAM PADI

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

PENGARUH VARIASI KECEPATAN UDARA TERHADAP KINERJA TUNGKU GASIFIKASI SEKAM PADI TIPE DOWNDRAFT KONTINU

Peningkatan Kadar Karbon Monoksida dalam Gas Mempan Bakar Hasil Gasifikasi Arang Sekam Padi

BAB I PENDAHULUAN. Energi alternatif yang dapat diperbarui salah satunya adalah. pengolahan sampah organik. Di Indonesia sering sekali kita jumpai

OLEH : SHOLEHUL HADI ( ) DOSEN PEMBIMBING : Ir. SUDJUD DARSOPUSPITO, MT.

BAB I PENDAHULUAN. Sampah menjadi masalah bagi sebagian besar masyarakat. indonesia, di daerah perdesaan banyak sekali sampah organik kebun

BAB I PENDAHULUAN. dan kotoran ternak. Selain digunakan untuk tujuan primer bahan pangan, pakan

BAB II. KAJIAN PUSTAKA. Biomassa adalah bahan organik yang dihasilkan melalui proses fotosintetis,

BAB I PENDAHULUAN. sehari-hari. Permasalahannya adalah, dengan tingkat konsumsi. masyarakat yang tinggi, bahan bakar tersebut lambat laun akan

PENGARUH VARIASI KECEPATAN UDARA TERHADAP UNJUK KERJA FLUIDIZED BED GASIFIER DENGAN DISTRIBUTOR UDARA JENIS PLAT

PENGEMBANGAN TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN MENGGUNAKAN AIR HEATER YANG DIPASANG DIDINDING BELAKANG TUNGKU

PENGARUH VARIASI PEMANASAN AWAL UDARA DAN PENAMBAHAN UDARA BANTU PADA REAKTOR TERHADAP PERFORMA KOMPOR GASIFIKASI SEKAM PADI TOP LIT UPDRAFT (TLUD)

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

BAB I PENDAHULUAN. kehidupan sehari-hari. Hampir setiap manusia memerlukan bahan. Sekarang ini masih banyak digunakan bakan bakar fosil atau bahan

BAB I PENDAHULUAN. Pengelolaa sampah dan penyediaan sumber daya alam adalah dua. membuat peningkatan konsumsi bahan bakar fosil dan membuat volume

BAB I PENDAHULUAN. masyarakat. Ketika ketergantungan manusia terhadap bahan bakar tak terbarukan

BAB I PENDAHULUAN. Sampah merupakan suatu penyebab pencemaran lingkungan dan. polusi udara. Penanganan yang kurang tepat dapat memicu terjadinya hal

BAB I PENDAHULUAN. yang dapat digunakan untuk menggantikan bahan bakar konvensional.

NASKAH PUBLIKASI KARYA ILMIAH

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. produksi gabah pada tahun 2013 mencapai 70,87 juta ton dengan. dengan 2013, produksi padi rata-rata meningkat sekitar 3,5% setiap

SKRIPSI PENGARUH KOMPOSISI BIOMASSA SERBUK KAYU DAN BATU BARA TERHADAP PERFORMANSI PADA CO-GASIFIKASI SIRKULASI FLUIDIZED BED

GASIFIKASI LIMBAH BIOMASSA. Muhammad Syukri Nur, Kamaruddin A. dan Suhendro Saputro Sekolah Pascasarjana, Energi Terbarukan,Universitas Darma Persada

KINERJA CROSSDRAFT GASIFIER DENGAN BAHAN BAKAR TONGKOL JAGUNG DENGAN KECEPATAN UDARA 3.0, 4.0, 5.0 m/s

Pengaruh Kecepatan Udara Terhadap Kerja Reaktor Bubble Fluidized Bed Gasifire

BAB I PENDAHULUAN. diperbaharui (non renewable ). Jumlah konsumsi bahan bakar fosil baik

PENGARUH TEMPERATUR UDARA TERHADAP KINERJA TUNGKU TIPE DOWNDRAFT

Bab 2 Tinjauan Pustaka

BAB I PENDAHULUAN. terkecuali Indonesia. Selain terbentuk dari jutaan tahun yang lalu dan. penting bagi kelangsungan hidup manusia, seiring dalam

REKAYASA BURNER TUNGKU GASIFIKASI BIOMASSA DENGAN VARIASI JUMLAH LUBANG DAN KETINGGIAN PENYANGGA PADA BURNER

BAB I PENDAHULUAN. adanya energi, manusia dapat menjalankan aktivitasnya dengan lancar. Saat

BAB I PENDAHULUAN. energi yang salah satunya bersumber dari biomassa. Salah satu contoh dari. energi terbarukan adalah biogas dari kotoran ternak.

OPTIMASI UNJUK KERJA FLUIDIZED BED GASIFIER DENGAN MEVARIASI TEMPERATURE UDARA AWAL

PERANCANGAN, PEMBUATAN, DAN PENGUJIAN ALAT PEMURNIAN BIOGAS DARI PENGOTOR H2O DENGAN METODE PENGEMBUNAN (KONDENSASI)

Karakterisasi Gasifikasi Biomassa Sampah pada Reaktor Downdraft Sistem Batch dengan Variasi Air Fuel Ratio

ABSTRAK LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSETUJUAN KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... ii DAFTAR GAMBAR... v. DAFTAR TABEL... vii BAB I PENDAHULUAN...

TUGAS AKHIR PENGARUH VARIASI DESAIN DISTRIBUTOR UDARA TERHADAP KINERJA TUNGKU GASIFIKASI TIPE DOWNDRAFT

KARAKTERISTIK API SYNGAS PADA GASIFIKASI DOWNDRAFT DENGAN BAHAN BIOMASSA SEKAM PADI. Nasrul Ilminnafik 1, Frenico A.O. 2 ABSTRACT

KOMPOR GAS BERBAHAN BAKAR BIOMASSA

BAB I PENDAHULUAN. hidup. Menurut kamus besar bahasa Indonesia, definisi biomassa adalah jumlah

Pengaruh Ukuran Partikel Terhadap Kerja Reaktor Bubble Fluidized Bed Gasifire

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Beberapa hasil penelitian berkaitan dengan kompor masak gasifikasi

Oleh : Dimas Setiawan ( ) Pembimbing : Dr. Bambang Sudarmanta, ST. MT.

ANALISIS PENGARUH PEMBAKARAN BRIKET CAMPURAN AMPAS TEBU DAN SEKAM PADI DENGAN MEMBANDINGKAN PEMBAKARAN BRIKET MASING-MASING BIOMASS

BAB I PENDAHULUAN. Sementara produksi energi khususnya bahan bakar minyak yang berasal dari

PEMBERSIH GAS DENGAN MEDIA BONGGOL JAGUNG, ZEOLIT, SERBUK GERGAJI DARI REAKTOR FLUIDIZED BED GASIFIER

BAB I PENDAHULUAN. alternatif penghasil energi yang bisa didaur ulang secara terus menerus

PENGARUH LAJU ALIRAN AGENT GAS PADA PROSES GASIFIKASI KOTORAN KUDA TERHADAP KARAKTERISTIK SYNGAS YANG DIHASILKAN

Bab 2 Tinjauan Pustaka

PENGARUH VARIASI KECEPATAN UDARA DAN PENAMBAHAN UDARA BANTU PADA REAKTOR TERHADAP PERFORMA KOMPOR GASIFIKASI UPDRAFT DENGAN BAHAN BAKAR SEKAM PADI

BAB I PENDAHULUAN. batubara dan lainnya menjadikan harga energi terus maningkat. Negara Indonesia mempunyai potensi yang luar biasa mengenai

NASKAH PUBLIKASI STUDI EKSPERIMEN PENGARUH UKURAN BAHAN BAKAR TERHADAP KERJA PADA REAKTOR FLUIDIZED BED GASIFIER

ANALISA THERMOGRAVIMETRY PROSES PEMBAKARAN LIMBAH PERTANIAN

pemanfaatannya di Indonesia ialah energi biomassa. Indonesia memiliki sumber

PENGEMBANGAN TEKNOLOGI TUNGKU PEMBAKARAN MENGGUNAKAN AIR HEATER TANPA SIRIP

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. pemikiran untuk mencari alternatif sumber energi yang dapat membantu

BAB I PENDAHULUAN. sumber energi yang keberadaanya dialam terbatas dan akan habis. dalam kurun waktu tertentu, yaitu minyak bumi, gas alam, dan

PENGARUH LAJU ALIR UDARA PADA REAKTOR GASIFIKASI BATCH TIPE DOWNDRAFT SKALA KECIL DENGAN UMPAN JANGGEL JAGUNG

TUGAS AKHIR KONVERSI ENERGI

Disusun Sebagai Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik. Universitas Muhammadiyah Surakarta

PENGARUH VARIASI PEMANASAN AWAL UDARA DAN PENAMBAHAN UDARA BANTU PADA REAKTOR TERHADAP PERFORMA KOMPOR GASIFIKASI SEKAM PADI TOP LIT UPDRAFT (TLUD)

PENGARUH TEMPERATUR UDARA TERHADAP KINERJA TUNGKU GASIFIKASI TIPE DOWNDRAFT CONTINUE DENGAN PENGISIAN ULANG 2 KALI

PENGARUH ISOLATOR TERHADAP KINERJA TUNGKU GASIFIKASI TIPE DOWNDRAFT

SKRIPSI VARIASI CAMPURAN BAHAN BAKAR BATUBARA DAN LIMBAH BAMBU TERHADAP PERFORMANSI CO-GASIFIKASI SIRKULASI FLUIDIZED BED OLEH :

RANCANG BANGUN TUNGKU GASIFIKASI TIPE DOWNDRAFT CONTINUE BAHAN BAKAR SEKAM PADI

Gasifikasi - Pirolisis Pembakaran

KINERJA TUNGKU GASIFIKASI DOWNDRAFT CONTINUE BAHAN BAKAR SEKAM PADI

Studi Eksperimen Gasifikasi Pada Reaktor Fluidized Bed Dengan Bahan Bakar Ampas Tebu

BAB 1 PENDAHULUAN. meningkat, Peningkatan kebutuhan energi yang tidak diimbangi. pengurangan sumber energy yang tersedia di dunia.

BAB I PENDAHULUAN. terus menerus akan mengakibatkan menipisnya ketersediaan bahan. konsumsi energi 7 % per tahun. Konsumsi energi Indonesia tersebut

Transkripsi:

NASKAH PUBLIKASI TUGAS AKHIR PERBANDINGAN NYALA EFEKTIF DAN TEMPERATUR PEMBAKARAN ANTARA POTONGAN BAMBU DAN JERAMI PADA PROSES GASIFIKASI DENGAN ISOLATOR GLASS WOOL Disusun dan Diajukan Sebagai Syarat Untuk Menyelesaikan Program Sarjana Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta oleh SAIFUL BAHRI D200040062 FAKULTAS TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2016 i

q-qd "cs'n --Is --u rssse epj?plrn lrl cstus'l,ll'is'olubl!!l,t ulsay\l llu) el uesrun,! Bnla) 0ulguguad 'tnqele6ueyl gloe.r'torttval 9 : 1e66ue1 91oX rtorzry-d.?e Jl{uirii ', I, UBH 'eped;n[n1eq6 2900't0'0029: lflln tuhv8'injvs : BUeN 'qe;o uelde;sred;g 'eieiejns qefi;peutueq nui sellsra^lun Mel- seiln)b3 ulsol l llu1aj. ubsnjnf eped eueles.te1e6 qaloledtueut Inlun lereis ;e6eqes rld{v se6n1 6u;qur;qued qalo uelqeslp uep ;n[nps!p qepl '..'toom ssv.le uorv'lost NvcN:lo lsvyljlsvc sssoud vgvd llllvu:lf NVO ngnvg NveNorod vuvlnv Nvuvvvgu[fd unrvu3dlllsr Nvo J;1yeJA VTVAN NVgNtONVgUAd,, lnpntueq 6uel r;q1y se6n1 lsemnd qelsen Nvnrnrfsusd NVmv]vH

PERBANDINGAN NYALA EFKTIF DAN TEMPERATUR PEMBAKARAN ANTARA POTONGAN BAMBU DAN JERAMI PADA PROSES GASIFIKASI DENGAN ISOLATOR GLASS WOOL Syaiful Bahri Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta Jl. A.Yani Tromol Pos 1 E-mail: pespa_super@yahoo.com ABSTRAKSI Biomassa merupakan salah satu energi terbarukan yang berpotensi besar di Indonesia. Berdasarkan Statistik Energi Indonesia, diketahui bahwa potensi energi biomassa di Indonesia, mencapai 434,08 GWh. Gasifikasi adalah konversi bahan bakar padat menjadi gas secara thermo kimia untuk menghasilkan gas yang bisa dibakar, seperti CH 4, H 2, CO dan senyawa yang sifatnya impuritas seperti H 2 S, CO 2 dan TAR. Penelitian ini menguji limbah biomassa potongan bambu dan jerami untuk mengetahui temperatur pembakaran dan juga nyala efektif dengan isolator glass wool. Tungku gasifikasi jenis up draft digunakan untuk pengujian pembakaran bahan bakar. Bahan bakar dimasukan ke dalam ruang pembakaran tungku gasifikasi. untuk satu kali proses pembakaran dibutuhkan bahan bakar dengan massa 1,2 kg. proses pembakaran dilakukan sebanyak empat kali untuk potongan bambu dan empat kali untuk jerami, dengan variasi kecepatan udara yang berbeda untuk setiap proses pembakaran, yaitu 7,6; 6,9; 5,6 dan 4,7 m/s. untuk mengetahui temperatur hasil pembakaran, digunakan thermoreader untuk membaca lalu dicatat temperatur yang dihasilkan dari proses gasifikasi yang telah dihubungkan dengan thermocouple yang dipasang diatas reaktor gasifikasi. Dari data yang telah terkumpul di analisa perbandingan temperatur dan nyala efektif antara bahan bakar potongan bambu dan jerami. Berdasarkan hasil pengujian, potongan bambu menghasilkan temperatur lebih tinggi dibandingkan dengan jerami, sedangkan untuk nyala efektif potongan bambu memiliki efektifitas nyala yang lebih baik dibandingkan dengan bahan bakar jerami hal ini dipengaruhi oleh sifat dan karakter kedua bahan bakar yang berbeda, dan juga suplai udara kedalam ruang pembakaran. Kata kunci: Gasifikasi, Potongan Bambu dan Jerami, Temperatur Pembakaran, dan Nyala Efektif. iii

COMPARISON OF EFFECTIVE FLAME AND COMBUSTION TEMPERATURE BETWEEN BAMBOO CHIPS AND STRAWS IN GASIFICATION PROCESS BY USING GLASS WOOL ISOLATOR Syaiful Bahri Mechanical Engineering Faculty, Muhammadiyah University of Surakarta Ahmad Yani Street Postal Box 1 Email: pespa_super@yahoo.com ABSTRACT Biomass is one of renewable energy with great potency in Indonesia. Based on Indonesian Energy Statistic, potential of biomass energy of Indonesia achieved 434.08 GWh. Gasification is a process of thermochemical conversion of solid fuel into gas to produce inflammable gas such as CH 4, H 2, CO and compounds with impurity such as H 2 S, CO 2 and TAR. The research examines biomass wastes of bamboo chips and straws in order to know their combustion temperatures and effective flames by using glass wool isolator. Gasification furnace of up-draft type was used to examine fuel combustion. The fuel was put into combustion chamber of the gasification furnace. One process of combustion needed mass of 1.2 kg. The combustion process was conducted four times for bamboo chips and four times for straws with variation of different air velocities, namely 7.6, 6.9, 5.6, and 4.7 m/s. Thermoreader was used to read temperature of combustion, then temperature produced from gasification process was read by using thermocouple installed above of the gasification reactor. Based on results of testing, bamboo chips produced higher temperature than that of straws, and the bamboo chips had better flame effectiveness than that of straws. The differences were affected by different characters and nature of the fuels, and also, different air supply into the combustion chamber. Key words: Gasification, bamboo chips and straws, combustion temperature, effective flame iv

Latar Belakang Penggunaan energi di Indonesia meningkat pesat sejalan dengan pertumbuhan ekonomi dan pertambahan penduduk, sementara itu akses energi yang handal dan terjangkau merupakan prasyarat utama untuk meningkatkan standar hidup masyarakat. Biomassa merupakan salah satu energi terbarukan yang berpotensi besar di Indonesia. Berdasarkan Statistik Energi Indonesia, diketahui bahwa potensi energi biomassa di Indonesia, mencapai 434,08 GWh. Dan Ketika konsumsi domestik bahan bakar minyak terus meningkat sehingga membawa Indonesia sebagai net oil importet, dimana diketahui energi fosil merupakan energi yang tidak dapat diperbaharui. Sehingga subsitusi energi non fosil dengan memanfaatkan sumber energi alternatif secara lebih efisien dan menggunakan teknologi modern merupakan suatu langkah yang tepat. Salah satu energi alternatif yang sekarang sedang dikembangkan adalah energy yang berasal dari bahan bahan organik, hal ini dikarenakan senyawa organik tersebut tergolong energi yang dapat diperbarui. Salah satunya yaitu berupa sampah organik yang jumlahnya dari waktu ke waktu semakin bertambah. Contoh yaitu berupa potongan bambu atau jerami. Teknologi gasifikasi biomas merupakan teknologi yang relatif sederhana dan mudah pengoprasiaannya serta secara teknik maupun ekonomi yang layak untuk dikembangkan. Dengan demikian teknologi gasifikasi biomas sangat potensial menjadi teknologi yang sepadan untuk diterapkan diberbagai tempat di Indonesia. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui perbandingan nyala efektif dan temperatur pembakaran antara potongan bambu dan jerami pada proses gasifikasi dengan isolator glasswool. Penelitian dilakukan dengan terlebih dahulu dengan melakukan pembakaran dengan bahan bakar potongan bambu. Kemudian dilakukan pula pengujian pembakaran terhadap bahan bakar jerami dengan dinding isolator glasswool. Dalam pengujian ini dicari perbandingan nyala efektif dan temperatur pembakaran antara potongan bambu dan jerami dengan isolator glasswool. Pembatasan Masalah Kegiatan penelitian akan difokuskan pada perbandingan nyala efektif dan temperatur pembakaran antara potongan bambu dan jerami pada proses gasifikasi dengan isolator glasswool. Penelitian dilaksanakan melalui pendekatan teoritis dan eksperimental. Pendekatan teoritis dilaksanakan melalui pengembangan teori mengenai proses pembakaran gasifikasi dan aplikasinya dalam proses aktifitas pembakaran. Pendekatan eksperimental dilaksanakan melalui pengujian yang berdasarkan perumusan masalah diatas, penelitian perbandingan nyala efektif dan temperatur pembakaran antara potongan bambu dan jerami pada proses gasifikasi dengan isolator glasswool ini terfokus pada: 1. Bahan bakar yang diteliti adalah potongan bambu dan jerami kering dengan kadar air bambu 5,7 % dan jerami 5,0 %. (Sumber K Raveendran et.al, Influence of Mineral Matter on Biomass) 2. Isolator dinding tungku gasifikasi adalah glass wool. 3. Jenis tungku gasifikasi memakai jenis tungku updraft. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Mengetahui perbandingan nyala efektif potongan bambu dan jerami pada proses gasifikasi dengan isolator glass wool. 2. Mengetahui perbandingan temperatur dari pembakaran potongan bambu dan jerami pada proses gasifikasi dengan isolator glass wool. 1

Tinjauan Pustaka Belonio (2005), mendesain kompor gas sekam padi dengan konsep energi alternatif, dimana kompor tersebut terbuat dari stainless steel. Untuk membuat gas dari sekam padi digunakan teknologi gasifikasi. Proses gasifikasi dilakukan dengan membakar sekam padi kering sehingga menghasilkan gas yang mudah terbakar dengan bantuan fan. Gas tersebut mengandung gas metana sebesar 0.5%- 7% volum. Ibnu (2011), mendesain alat produksi gas metana dari sampah organik. Sampah organik yang digunakan adalah sekam padi, tempurung kelapa dan serbuk gergaji. Untuk membuat gas dari sampah ini, digunakan teknologi gasifikasi. Dengan cara membakar sampah kering di dalam reactor, sehingga menghasilkan gas yang bertekanan dengan bantuan blower. Selanjutnya gas dialirkan menuju pipa ke tabung absorsi, kemudian langsung disalurkan ke pipa menuju kompor. Murjito (2009), mendesain alat penangkap gas metana pada sampah menjadi biogas yang terbuat dari plastik polyethylene. Penelitian ini menghasilkan rancangan alat penangkap gas metana yang berbahan dasar plastik polyethilene dengan spesifikasi sebagai berikut: biodigester dengan volume total 11 m3, volume basah 8,8 m3, waktu proses 40 hari, isian bahan 220 kg/hari, luas lahan 18 m2, dan memiliki penampung gas dengan dimensi tinggi 4,6 m, diameter 0,954 m, volume efektif 2,5 m3. Nugraha (2010), mengolah sampah organik menjadi biogas dengan cara Anaerobic gasification yaitu mengolah sampah organik menjadi gas dengan cara fermentasi. Proses gasifikasi dilakukan dengan menimbun sampah organik di dalam tanah selama beberapa hari (minimal 7 hari). Gas hasil fermentasi ini kemudian dialirkan ke alat purifikasi untuk membersihkan gas metana dari impurities (kotoran). Setelah didapatkan kadar gas metana di atas 70% digunakan sebagai bahan bakar kompor pengganti LPG. Landasan Teori Gasifikasi Gasifikasi adalah konversi bahan bakar padat menjadi gas secara thermo kimia dengan oksigen terbatas yang menghasilkan gas yang bisa dibakar, seperti CH 4, H 2, CO dan senyawa yang sifatnya impuritas seperti H 2 S, CO 2 dan TAR. Gasifikasi (gasification) merupakan konversi bahan bakar karbon menjadi produk gas yang memiliki nilai kalor yang berguna. Adapun keuntungan dari proses gasifikasi adalah menghemat energi kerena lebih efisien dan sumber energinya mudah didapatkan, CO 2 yang dihasilkan netral yang akan diserap lagi oleh lingkungan. Proses gasifikasi biomas merupakan proses konversi secara termokimia bahan biomas padat menjadi bahan gas. Proses gasifikasi pada dasarnya merupakan proses pengeringan pada suhu sekitar 100 C-250 C, kemudian proses pirolisa pada suhu sekitar 150 C-900 C, diikuti oleh proses oksidasi gas hasil pirolisa pada suhu 900 C-1400 C, serta proses reduksi pada suhu sekitar 600 C- 900 C. Tabel 2.1 Komposisi produksi gas selama gasifikasi Component Percentage (%) CO 15-30 H 2 12-20 CH 4 0.5-7 CO 2 3-15 N 2 50-58 Sumber: Belonio, 2005 Rancangan Gasifer Ada beberapa tipe reaktor gasifikasi, yang secara garis besar terbagi menjadi fixed-bed dan fluidized bed. Reaktor tipe fluidized bed biasanya berukuran besar dan menghasilkan daya dalam besaran MW. Sedang tipe fixed-bed digunakan 2

untuk memperoleh daya kecil dengan kisaran kw sampai beberapa MW. Pada kebanyakan tipe reaktor fixedbed sebenarnya terjadi aliran secara lambat biomas dalam reaktor secara gravitasi. Itulah sebabnya tipe ini juga disebut sebagai moving-bed. Beberapa macam reaktor gasifikasi yang paling banyak digunakan saat ini diberikan pada Pada tipe moving-bed, biomas akan mengalir ke bawah secara lambat dalam reaktor berbentuk tabung, seiring dengan laju pembakaran yang terjadi pada bagian bawah tumpukan tersebut. Pada tipe tersebut selama proses gasifikasi, front nyala api terjadi di bagian bawah reaktor, sehingga nama lengkap untuk tipe ini adalah moving-bed fixed-flame. Reaktor moving bed cocok untuk biomas yang mudah bergerak ke bawah oleh gaya gravitasi misalnya serpih / cebis kayu (wood chips), kayu potong kecil, tongkol jagung, tempurung kelapa, dan sebagainya. Tipe reaktor moving bed yang saat ini beroperasi terdiri dari 2 macam yaitu down-draft (co-current) dan up-draft (counter-current). A. Updraft B. Downdraft Gambar 2.1 dua Sub-tipe reaktor gasifikasi (Turare, 1997). Mekanisme pembentukan biogas Tahap pembakaran Pembakaran adalah reaksi kimia yang cepat antara bahan bakar dengan oksigen yang disertai dengan timbulnya cahaya dan kalor atau panas. Oksigen yang dibutuhkan untuk proses oksidasi berasal dari udara bebas dengan komposisi oksigen 21% dan nitrogen 79%. Pembakaran berdasarkan gas sisa yang dihasilkan dibedakan menjadi dua macam, yaitu: 1. Pembakaran sempurna, yaitu pembakaran dimana semua konstituen yang terbakar membentuk gas karbon dioksida (CO 2 ), air (H 2 O) dan sulfur (SO 2 ) sehingga tidak ada lagi bahan yang tersisa. 2. Pembakaran tidak sempurna, yaitu pembakaran yang menghasilkan gas karbon monoksida (CO) dimana salah satu penyebabnya adalah kekurangan jumlah oksigen. Reaksi dari unsur unsur bahan bakar dalam proses pembakaran sempurna adalah: a. Pembakaran karbon menjadi karbondioksida C + O 2 = CO 2 12 kg C + 32 kg O 2 = 44 kg CO 2 1 kg C + 2, 67 kg O 2 = 3, 67 kg CO 2 b. Pembakaran hidrogen menjadi air 2H 2 + O 2 = 2H 2 O 4 kg H 2 + 32 kg O 2 = 36 kg H 2 O 1 kg H 2 + 8 kg O 2 = 9 kg H 2 O c. Pembakaran belerang menjadi belerangdioksida S + O 2 =..SO 2 32 kg S + 32 kg O 2 = 64 Kg SO 2 1 kg S + 1 kg O 2 = 2 kg SO 2 Sedangkan gas metana adalah hidro karbon paling sederhana yang berbentuk gas dengan rumus kimia CH4. Metana murni tidak berbau, tidak berwarna dan mudahterbakar. a. Reaksi pembakaran gas metana dengan oksigen murni. Reaksi: CH 4 + 2O 2, CO 2 + 2H 2 O 3

b. Reaksi pembakaran gas metana dengan udara di alam. Reaksi: CH 4 + 2O 2 + 7.52N 2 CO 2 + 2H 2 O + 7.52N 2 + heat Tahap pemurnian gas Gas yang dihasilkan dari reaktor sampah menghasilkan gas seperti CH 4, H 2, CO, H 2 S, CO 2 dan TAR. Kemurnian CH 4 yang dihasilkan dari biogas tersebut menjadi pertimbangan yang sangat penting, hal ini dikarenakan berpengaruh terhadap nilai kalor / panas yang dihasilkan. Sehingga CH 4 yang dihasilkan perlu dilakukan pemurnian terhadap impuritas impuritas yang lain. Pemurnian gas metana dari proses gasifikasi dapat dilakukan dengan metode absorbsi. Metode ini menggunakan air sebagai absorben karena air mampu mengikat TAR yang sifatnya sebagai pengotor gas CH 4. 4

METODOLOGI PENELITIAN Mulai Studi literatur Persiapan bahan dan alat Pemotongan bahan bakar potongan bambu dan jerami sebesar 10 mesh Pemasangan isolator glas wool pada dinding gasifikasi 2. Pengujian Pembakaran potongan bambu dengan aliran udara 7,6; 6,9; 5,6 dan 4,7 m/s 1. Pengujian Pembakaran jerami dengan aliran udara 7,6; 6,9; 5,6 dan 4,7 m/s Pengambilan data temperatur dan waktu yang diperoleh dari hasil pembakaran potongan bambu Pengambilan data temperatur dan waktu dari hasil pembakaran jerami Menganalisa hasil pengambilan data temperatur, nyala efektif dan waktu dari pembakaran potongan bambu dan jerami Kesimpulan Pembahasan dan diskusi selesai 5

Hasil dan Pembahasan Pembakaran potongan bambu dengan kecepatan udara 7,6 m/s Pembakaran potongan bambu dengan kecepatan udara 6,9 m/s Grafik 1 Hubungan antara waktu dan temperatur, kecepatan udara 7,6 m/s Pada percobaan pertama potongan bambu dengan isolator glass wool dan kecepatan udara 7,6 m/s dapat diketahui bahwa gas metana mulai tercipta pada temperatur 556 0 C. Dari suhu awal ini temperatur terus meningkat naik sampai pada puncaknya di menit ke 12 sebesar 750 0 C. Pada menit ke 12 dikatakan puncak panas karena setelah menit ke 12 temperatur mengalami penurunan hingga pada menit ke 14 tidak lagi terjadi pembakaran atau proses gasifikasi diketahui temperatur kurang dari 500 0 C, yaitu 311. Meskipun demikian proses gasifikasi ini terlihat belum setabil karena masih adanya penurunan dan kenaikan suhu pada menit ke 3 dan menit ke 7, namun penurunan suhu temperatur ini masih termasuk proses gasifikasi karena temperatur masih diatas 500 0 C yaitu, 585 0 C pada menit ke 3, dan 564 pada menit ke 7. Grafik 2 Hubungan antara waktu dan temperatur, kecepatan udara 6,9 m/s Terlihat bahwa pada grafik percobaan 4.2 diketahu bahwa pada menit pertama sampai dengan menit ke 6 temperatur mengalami ketidak setabilan kenaikan dan penurunan terjadi sekitar 50 0 C. Akan tetapi dari menit ke 6 dengan temperatur 551 0 C, keadaan temperatur terlihat setabil, sampai pada menit ke 18. Temperatur tertinggi terjadi pada menit ke 11 dengan suhu mencapai 577 0 C. Proses gasifikasi ini berlangsung sampai 19 menit, karena pada menit ke 20 temperatur turun mencapai 340 0 C, sementara bahan bakar telah terbakar semua menjadi karbon, dan itu artinya sudah tidak terjadi lagi proses gasifikasi 6

Pembakaran potongan bambu dengan kecepatan udara 5,6 m/s Pembakaran potongan bambu dengan kecepatan udara 4,7 m/s Grafik 3 Hubungan antara waktu dan temperatur, kecepatan udara 5,6 m/s Pada percobaan ini dapat penguji jelaskan bahwa bahan bakar yang diuji atau di lakukan pembakaran terhadap potongan bambu dengan kecepatan udara 5,6 m/s menghasilkan gasifikasi yang terlihat sempurna sejak awal terjadinya gasifikasi pada menit pertama sampai pada menit ke tujuh. Gasifikasi tercipta pada suhu 540 0 C, dan terus naik secara bertahap dengan pertambahan suhu rata-rata 60 0 C untuk setiap menitnya. Namun setelah menit ke 7 temperatur turun hingga mencapai temperatur 724 0 C pada menit ke 9 dan 10. Dan kemudian temperatur naik lagi hingga pada puncaknya pada menit ke 12 dengan temperatur 777 0 C. seperti yang terlihat pada grafik, temperatur mengalami penurunan yang sangat drastis setelah puncaknya di menit ke 12. Temperatur kembali naik hingga 742 0 C pada menit ke 16. Pada menit ke 16 temperatur kembali mengalami penurunan yang drastis sampai dibawah suhu 500 0 C pada menit ke 19 sebesar 460 0 C, itu artinya tidak lagi terjadi proses gasifikasi hal ini disebabkan bahan bakar yang berupa potongan bambu habis terbakar menjadi sisa karbon yang di ikuti turunnya temperatur gasifikasi hingga menyisakan pembakaran biasa. Grafik 4 Hubungan antara waktu dan temperatur, kecepatan udara 4,7 m/s Pada percobaan ini bahan bakar berupa potongan bambu memiliki perbedaan dari pembakaran sebelumnya, karena pembakaran masih menyisakan bahan bakar yang belum terbakar dan proses gasifikasi terjadi hanya dalam waktu 12 menit lebih cepat 2 menit dari proses dengan variasi udara 7,6 m/s. Dimulai dari suhu 525 0 C, teperatur meningkat tajam mencapai suhu 775 0 C di menit ke 2. Temperatur cenderung bergerak naik secara perlahan dari menit ke 2 sampai pada puncaknya di menit ke 4 sebesar 815 0 C. di menit ke 4 ini dikatakan puncak temperatur karena setelah menit ke 4 temperatur cenderung turun dengan ratarata penurunan 100 0 C untuk tiap menit nya sampai pada menit ke 7. Seperti yang terlihat pada grafik temperatur terlihat setabil setelah menit ke 7. Hingga pada akhirnya proses gasifikasi berakhir pada menit ke 12. 7

Pembakaran jerami dengan kecepatan udara 7,6 m/s Grafik 5 Hubungan temperatur pembakaran jerami dengan waktu, kecepatan udara 7,6 m/s. Dari penyajian grafik diatas dapat diambil penjelasan bahwa temperatur proses gasifikasi terjadi pada suhu awal 531 0 C, temperatur mulai bertambah naik 108 0 C, menjadi 639 0 C pda menit ke 2. Setelah mengalami penurunan pada menit ke 2 menuju menit ke 3, temperatur tidak mengalami perubahan yang menojol sampai pada menit ke 6, dan menit ke 6 ini menjadi titik terakhir kenaikan temperatur sehingga dari menit ke 6 temperatur mengalami penurunan sampai pada menit ke 8 tidak terjadi lagi proses gasifikasi. Pembakaran jerami dengan kecepatan udara 6,9 m/s Grafik 6 Hubungan temperatur pembakaran jerami dengan waktu, kecepatan udara 6,9 m/s. Grafik 6 ini menganalisa hasil percobaan pembakaran jerami dengan kecepatan udara 6,9 m/s, dari hasil tersebut diatas dapat diketahui bahwa perubahan temperatur tidak terlalu besar, perubahan hanya terjadi diantara suhu 500 0 C s/d 600 0 C. dimana kenaikan tertinggi terjadi pada menit ke 2 dengan suhu 568 0 C. dan penurunan terbesar terjadi dari menit ke 5 menuju menit ke 6, dari suhu 555 0 C menjadi 510 0 C. Proses gasifikasi berakhir pada suhu 497 0 C pada menit ke 8. Pembakaran jerami dengan kecepatan udara 5,6 m/s Grafik 7 Hubungan temperatur pembakaran jerami dengan waktu, kecepatan udara 5,6 m/s. Percobaan berikut ini menghasilkan data dan analisa sebagai berikut. 531 0 C menjadi awal atau mulai dihitung terjadinya proses gasifikasi, yang kemudian pada menit ke 2 naik menjadi 639 0 C. naik sebesar 108 0 C dalam waktu 1 menit. Namun setelah kenaikan pada menit ke 2 ini temperatur kembali turun ke suhu 546 0 C pada menit ke 3 dan temperatur ini setabil I di angka 500-an 0 C dari menit ke 3 sampai pada menit ke 7 dan satu menit kemudian proses ini berakhir dengan catatan waktu 8 menit dan suhu terakhir terbaca 516 0 C. 8

Perbandingan pembakaran potongan bambu dengan jerami. Grafik 8 perbandingan pembakaran potongan bambu dengan kecepatan udara 7,6; 6,9; 5,6 dan 4,7 m/s. Grafik diatas menyajikan data hasil pembakaran potongan bambu dengan isolator glass wool dan beberapa variasi udara yang digunakan. Dapat diketahui bahwa temperatur tertinggi di dapat pada uji pembakaran dengan kecepatan udara 4,7 m/s dengan suhu 815 0 C. Dan suhu terendah pada proses gasifikasi ini adalah 500 0 C, pada percobaan dengan kecepatan udara 6.9 m/s. pada proses pembakaran dengan kecepatan udara 6,9 m/s ini pula temperatur terlihat setabil meskipun temperatur yang diperoleh dibawah 600 0 C dan kesetabilan dimulai sejak menit ke 6 sampai dengan habis nya bahan bakar. Proses pembakaran dengan kecepatan udara 5,6 m/s menunjukan temperatur yang terus naik sejak menit pertama sampai pada akhirnya turun yang dipengaruhi oleh bahan bakar yang telah berubah menjadi karbon. Grafik 4.8 perbandingan pembakaran jerami dengan kecepatan udara 7,6; 6,9 dan 5,6 m/s Berdasarkan hasil uji dan pembacaan grafik, proses pembakaran jerami dengan isolator glass wool dan dengan 3 variasi udara dapat dijelaskan bahwa dari menit pertama menuju menit kedua temperatur mengalami kenaikan yang drastis untuk setiap percobaan meskipun dengan perbedaan kecepatan udara. Temperatur terpanas di peroleh pada percobaan dengan kecepatan udara 7,6 m/s sebesar 666 0 C. sedangkan kesetabilan di dapat pada proses pembakaran dengan kecepatan udara 6,9 m/s, meskipun kesetabilan itu diikuti dengan penurunan suhu untuk tiap menitnya. Kesimpulan Berdasarkan hasil pengujian didapat data seperti yang telah diuraikan pada bab sebelumnya, maka dapat diambil beberapa kesimpulan antara lain : 1. Potongan bambu memiliki temperatur yang lebih tinggi dibandingkan dengan jerami, namun potongan bambu memerlikan waktu lebih lama dibandingkan dengan jerami dengan selisih waktu ± 10 menit. 2. Potongan bambu menghasilkan nyala lebih efektif dibanding dengan jerami hal ini dipengaruhi oleh sifat 9

dan karakter kedua bahan bakar yang berbeda, dan juga suplai udara kedalam ruang pembakaran. Saran Dengan apa yang telah peneliti uji tentang Perbandingan Nyala efektif dan temperatur antara potongan bambu dan jerami pada proses gasifikasi dengan isolator glass wool, peneliti menyadari bahwa apa yang peneliti lakukan bersifat terbatas dan diharapkan saran, kritik dan ide-ide pembaharuan yang bersifat membangun dan memperbaiki hasil yang lebih baik dari apa yang peneliti kerjakan saat ini untuk peneliti dan penelitian selanjutnya. Dari proses yang telah peneliti lakukan dengan tema dan pembatasan penelitian, peneliti memiliki sedikit gambaran untuk pengembangan penelitian berikutnya agar mendapatkan hasil yang lebih baik lagi dari apa yang dihasilkan dari proses ini, antara lain: Murjito, 2009, Alat Penangkap Gas Metana Pada TPA Dari Plastik Polyethilene Untuk Sekala kecil, Universitas Muhammadiyah Malang, Malang. Nugraha, 2010, Mengolah sampah organik menjadi biogas dengan cara Anaerobic gasificatio, Universitas Sumatra Selatan, Medan. S. Ibnu, 2011, Rancang Bangun dan Pengujian Alat Produksi Gas Metana dari Sampah Organik dengan Variasi Bahan Sekam Padi, Tempurung Kelapa dan Serbuk Gergaji Kayu, Sekripsi, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta. Surakarta. 1. Temperatur hasil pembakaran akan lebih tinggi lagi dari pengujian yang dilakukan saat ini salah satunya dengan memurnikan udara yang di gunakan untuk campuran pembakaran bahan bakar. 2. Memadatkan bahan bakar agar waktu pembakaran lebih lama namun harus diikuti dengan penambahan suplai udara. Demikian apa yang dapat peneliti tuliskan dari hasil uji coba proses gasifikasi sebagai upaya untuk dapat memanfaatkan bahan-bahan limbah organik dan ikut serta menjaga kelestarian alam lingkungan. Daftar Pustaka Belonio, T. Alexis., 2005, Rice Husk Gas Stove Handbook, College of Agriculture Central Philippine University, Iloilo City, Knofe, H.A.M., 2005, Biomass Gasification, Biomass Technology Group, Netherlands. 10