UNJUK KERJA LPG ENGINE-GENERATOR SET MENGGUNAKAN SYN-GAS GASIFIKASI BATUBARA DENGAN VARIASI DERAJAT PENGAPIAN DAN TEKANAN MASUK SYN-GAS

dokumen-dokumen yang mirip
KARAKTERISASI UNJUK KERJA SISTEM DUAL FUEL GASIFIER DOWNDRAFT SERBUK KAYU DAN DIESEL ENGINE GENERATOR SET 3 KW

KARAKTERISASI UNJUK KERJA SISTEM DUAL FUEL GASIFIER DOWNDRAFT SERBUK KAYU DAN DIESEL ENGINE GENERATOR SET 3 KW

Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XXIII Program Studi MMT-ITS, Surabaya 1 Agustus 2015

Seminar Nasional (PNES II), Semarang, 12 Nopember 2014

TUGAS AKHIR TM Ari Budi Santoso NRP : Dosen Pembimbing Dr. Bambang Sudarmanta, ST. MT.

PROSIDING SEMINAR NASIONAL TEKNIK MESIN 9

M.Mujib Saifulloh, Bambang Sudarmanta Lab. TPBB Jurusan Teknik Mesin FTI - ITS Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya

Pengaruh Penggunaan Bahan Bakar Premium, Pertamax, Pertamax Plus Dan Spiritus Terhadap Unjuk Kerja Engine Genset 4 Langkah

Uji Eksperimental Pertamina DEX dan Pertamina DEX + Zat Aditif pada Engine Diesel Putaran Konstan KAMA KM178FS

Karakterisasi Unjuk Kerja Mesin Diesel Generator Set Sistem Dual- Fuel Solar dan Biogas dengan Penambahan Fan Udara Sebagai Penyuplai Udara

STUDI PERBANDINGAN KINERJA MOTOR STASIONER EMPAT LANGKAH SATU SILINDER MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR GAS LPG DAN BIOGAS

KARAKTERISASI PERFORMA MESIN DIESEL DUAL FUEL SOLAR-CNG TIPE LPIG DENGAN PENGATURAN START OF INJECTION DAN DURASI INJEKSI

KARAKTERISASI UNJUK KERJA MESIN DIAMOND TYPE Di 800 DENGAN SISTEM INJEKSI BERTINGKAT MENGGUNAKAN BIODIESEL B-20

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 5 No. 2 (2016) ISSN: ( Print) B-563

KAJIAN PENAMBAHAN ADITIF NABATI PADA MESIN GENERATOR SET BENSIN TYPE EC 2900L

PENGARUH PENAMBAHAN ADITIF PADA PREMIUM DENGAN VARIASI KONSENTRASI TERHADAP UNJUK KERJA ENGINE PUTARAN VARIABEL KARISMA 125 CC

Fahmi Wirawan NRP Dosen Pembimbing Prof. Dr. Ir. H. Djoko Sungkono K, M. Eng. Sc

BAB III METODE PENELITIAN. Daya motor dapat diketahui dari persamaan (2.5) Torsi dapat diketahui melalui persamaan (2.6)

PROGRAM STUDI DIPLOMA III JURUSAN TEKNIK MESIN Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2010

PENGARUH PENAMBAHAN ADITIF NABATI SOLAR TERHADAP UNJUK KERJA DAN KETAHANAN MESIN DIESEL GENERATOR SET TF55R

PERBANDINGAN UNJUK KERJA GENSET 4-LANGKAH MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR BENSIN DAN LPG DENGAN PENAMBAHAN MIXER VENTURI

PEMBUATAN DAN PENGUJIAN BIODIESEL BIJI NYAMPLUNG PADA MESIN DIESEL MULTI INJEKSI DENGAN VARIASI KOMPOSISI CAMPURAN BIODIESEL DAN BIOSOLAR

ANALISIS MESIN PENGGERAK PEMBANGKIT LISTRIK DENGAN BAHAN BAKAR BIOGAS. Tulus Subagyo 1

BAB IV PENGOLAHAN DAN ANALISA DATA

TESIS (TM ) Edy Prasetyo NRP Dosen Pembimbing Dr. Bambang Sudarmanta, S.T., M.T.

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

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 4, No. 2, (2015) ISSN:

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

KINERJA GENSET TYPE EC 1500a MENGGUNAKAN BAHAN PREMIUM DAN LPG PENGARUHNYA TERHADAP TEGANGAN YANG DIHASILKAN

OLEH : NANDANA DWI PRABOWO ( ) DOSEN PEMBIMBING : Dr. Bambang Sudarmanta, ST. MT.

TUGAS AKHIR KONVERSI ENERGI

Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XIX Program Studi MMT-ITS, Surabaya 2 November 2013

UJI PERFORMANSI MESIN OTTO SATU SILINDER DENGAN BAHAN BAKAR PREMIUM DAN PERTAMAX PLUS

PENGARUH INJEKSI GAS HIDROGEN TERHADAP KINERJA MESIN BENSIN EMPAT LANGKAH 1 SILINDER

PENGARUH VARIASI RASIO UDARA-BAHAN BAKAR (AIR FUEL RATIO) TERHADAP GASIFIKASI BIOMASSA BRIKET SEKAM PADI PADA REAKTOR DOWNDRAFT SISTEM BATCH

PENGARUH PENGGUNAAN VARIASI ELEKTRODA BUSI TERHADAP PERFORMA MOTOR BENSIN TORAK 4 LANGKAH 1 SILINDER HONDA SUPRA-X 125 CC

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

STUDI PERBANDINGAN KINERJA MOTOR STASIONER 4 LANGKAH SATU SILINDER MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR BENSIN DAN BIOGAS

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

EFISIENSI GAS ENGINE PADA BERBAGAI PUTARAN: STUDI EKSPERIMEN PADA JES GAS ENGINE J208GS

OLEH : DADANG HIDAYAT ( ) DOSEN PEMBIMBING : Dr. Bambang Sudarmanta, ST., MT.

APLIKASI SISTEM DUAL FUEL BENSIN DAN SYN GAS HASIL GASIFIKASI BIOMASSA PADA MOTOR BENSIN STASIONER UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK

KAJI EKSPERIMENTAL PENGARUH PENGGUNAAN MEDAN MAGNET TERHADAP KINERJA MOTOR BENSIN

STUDI KARAKTERISTIK TEKANAN INJEKSI DAN WAKTU INJEKSI PADA TWO STROKE GASOLINE DIRECT INJECTION ENGINE

PENGUJIAN PENGGUNAAN KATALISATOR BROQUET TERHADAP EMISI GAS BUANG MESIN SEPEDA MOTOR 4 LANGKAH

Pratama Akbar Jurusan Teknik Sistem Perkapalan FTK ITS

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 2, (2014) ISSN:

Studi Eksperimen Unjuk Kerja Mesin Diesel Menggunakan Sistem Dual Fuel Solar-Gas CNG dengan Variasi Tekanan Injeksi Gas dan Derajat Waktu Injeksi

PENGARUH PENGGUNAAN FREKUENSI LISTRIK TERHADAP PERFORMA GENERATOR HHO DAN UNJUK KERJA ENGINE HONDA KHARISMA 125CC

KAJIAN EKSPRIMENTAL PENGARUH BAHAN ADITIF OCTANE BOSTER TERHADAP EMISI GAS BUANG PADA MESIN DIESEL

Prarancangan Pabrik Gasifikasi Batubara Kapasitas Ton/Tahun BAB I PENDAHULUAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Prinsip kerja PLTG dapat dijelaskan melalui gambar dibawah ini : Gambar 1.1. Skema PLTG

Studi Eksperimen Unjuk Kerja Mesin Diesel Menggunakan Sistem Dual Fuel Solar-Gas CNG dengan Variasi Tekanan Injeksi Gas dan Derajat Waktu Injeksi

OPTIMASI UNJUK KERJA FLUIDIZED BED GASIFIER DENGAN MEVARIASI TEMPERATURE UDARA AWAL

Studi Eksperimental Kinerja Mesin Kompresi Udara Satu Langkah Dengan Variasi Sudut Pembukaan Selenoid

PROGRAM STUDI DIII TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2014

STUDI KOMPARASI KINERJA MESIN BERBAHAN BAKAR SOLAR DAN CPO DENGAN PEMANASAN AWAL SKRIPSI

ANALISIS PENCAMPURAN BAHAN BAKAR PREMIUM - PERTAMAX TERHADAP KINERJA MESIN KONVENSIONAL

BAB IV HASIL DAN ANALISA. 4.1 Perhitungan konsumsi bahan bakar dengan bensin murni

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

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PENGARUH PENGGUNAAN BAHAN BAKAR SOLAR, BIOSOLAR DAN PERTAMINA DEX TERHADAP PRESTASI MOTOR DIESEL SILINDER TUNGGAL

KAJIAN EKSPERIMENTAL TENTANG PENGGUNAAN PORT FUEL INJECTION (PFI) SEBAGAI SISTEM SUPLAI BAHAN BAKAR MOTOR BENSIN DUA-LANGKAH SILINDER TUNGGAL

BAB 4 PENGOLAHAN DAN ANALISA DATA

Imam Mahir. Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Jakarta Jalan Rawamangun Muka, Jakarta

Pengaruh Suhu dan Tekanan Udara Masuk Terhadap Kinerja Motor Diesel Tipe 4 JA 1

II. TEORI DASAR. kelompokaan menjadi dua jenis pembakaran yaitu pembakaran dalam (Internal

Pengaruh Variasi Durasi Noken As Terhadap Unjuk Kerja Mesin Honda Kharisma Dengan Menggunakan 2 Busi

Dosen Pembimbing Dr. Bambang Sudarmanta, ST, MT

PENAMBAHAN REAKTOR PLASMA DBD (DIELECTRIC-BARRIER DISCHARGE)

Pengaruh Penambahan Gas HHO Terhadap Unjuk Kerja Mesin Diesel Putaran Konstan Dengan Variasi Massa Katalis KOH pada Generator Gas HHO

UJI PERFORMANSI MESIN DIESEL BERBAHAN BAKAR LPG DENGAN MODIFIKASI SISTEM PEMBAKARAN DAN MENGGUNAKAN KONVERTER KIT SEDERHANA

Grafik bhp vs rpm BHP. BHP (hp) Putaran Engine (rpm) tanpa hho. HHO (plat) HHO (spiral) Poly. (tanpa hho) Poly. (HHO (plat)) Poly.

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH TIMING INJECTION TERHADAP UNJUK KERJA MOTOR DIESEL 1 SILINDER PUTARAN KONSTAN DENGAN BAHAN BAKAR BIO SOLAR

PENGARUH PENGGUNAAN BLOWER ELEKTRIK TERHADAP PERFORMA MESIN SEPEDA MOTOR SISTEM INJEKSI

MODIFIKASI MESIN DIESEL SATU SILINDER BERBAHAN BAKAR SOLAR MENJADI LPG DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM GAS MIXER

PENGARUH VARIASI PERBANDINGAN BAHAN BAKAR SOLAR-BIODIESEL (MINYAK JELANTAH) TERHADAP UNJUK KERJA PADA MOTOR DIESEL

UPAYA PENINGKATAN DAYA MOTOR DENGAN MERUBAH BESARNYA LUBANG KELUARAN GAS BUANG

I.PENDAHULUAN. Kata kunci: Biodiesel minyak jelantah, Start of Injection dan Durasi Injeksi, Injeksi bertingkat

PERBANDINGAN PENGARUH TEMPERATUR SOLAR DAN BIODIESEL TERHADAP PERFORMA MESIN DIESEL DIRECT INJECTION PUTARAN KONSTAN

PERENCANAAN MOTOR BAKAR DIESEL PENGGERAK POMPA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PENGARUH KATALITIK KONVERTER KUNINGAN TERHADAP PENURUNAN EMISI HC DAN CO MESIN OTTO MULTI SILINDER. Oleh, Samuel P.

KARAKTERISTIK UNJUK KERJA DAN EMISI SISTEM DUAL-FUEL ENGINE MENGGUNAKAN SYN-GAS HASIL GASIFIKASI CANGKANG KELAPA SAWIT

PENGARUH TEMPERATUR BAHAN BAKAR BIO-SOLAR DAN SOLAR DEX TERHADAP UNJUK KERJA MOTOR DIESEL PUTARAN KONSTAN

UNJUK KERJA MESIN BENSIN 4 SILINDER TYPE 4G63 SOHC 2000 CC MPI

I. PENDAHULUAN. Kata kunci - Bioetanol, Electronic Control Unit, Honda CB150R, rasio kompresi, RON.

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


Pengaruh Kerenggangan Celah Busi terhadap Konsumsi Bahan Bakar pada Motor Bensin

BAB II LANDASAN TEORI

ANALISIS PERFORMANSI MOTOR BAKAR DIESEL SWD 8FG PLTD AYANGAN TAKENGON ACEH TENGAH

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 3, No. 1, (2014) ISSN: ( Print) B-91

Materi. Motor Bakar Turbin Uap Turbin Gas Generator Uap/Gas Siklus Termodinamika

Jika diperhatikan lebih jauh terdapat banyak perbedaan antara motor bensin dan motor diesel antara lain:

BAB II TINJAUAN LITERATUR

Analisis Perbandingan Emisi Gas Buang Mesin Diesel Menggunakan Bahan Bakar Solar dan CNG Berbasis Pada Simulasi

UJI PERFORMA PENGARUH IGNITION TIMING TERHADAP KINERJA MOTOR BENSIN BERBAHAN BAKAR LPG

Transkripsi:

Seminar Nasional PNESS II di Semarang, ISBN no: 978-979-3514-46-8 UNJUK KERJA LPG ENGINE-GENERATOR SET MENGGUNAKAN SYN-GAS GASIFIKASI BATUBARA DENGAN VARIASI DERAJAT PENGAPIAN DAN TEKANAN MASUK SYN-GAS Edy Prasetyo 1,*, Bambang Sudarmanta 2, 1 Jurusan Teknik Mesin, Program Studi Magister Rekayasa Energi, Falkultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember. 2 Jurusan Teknik Mesin, Falkultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember 1,2 Kampus ITS, Jl. Keputih, Sukolilo, Surabaya 60111. Email: 1 bang_edd@yahoo.com, 2 sudarmanta@me.its.ac.id Abstrak Syn-gas gasifikasi batubara memiliki keunggulan seperti harganya murah, nilai kalor yang relatif tinggi dan menghasilkan polusi yang rendah. Syn-gas tersusun atas flammable gas (CO, H 2 dan CH 4 ) dan non flammable gas (CO 2, N 2 dan O 2 ). Pada komposisi flammable gas tertentu, syn-gas ini dapat digunakan sebagai bahan bakar pada internal combution engines, baik pada mesin bensin, diesel dan gas engine. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja gas engine tipe LPG engine-generator set berkapasitas 4,6kW menggunakan bahan bakar syn-gas. Mengingat syn-gas memiliki LHV 1/8 dari LHV LPG dan flame speed ½ dari LPG, maka dalam penelitian ini dilakukan pengaturan jumlah syn-gas yang masuk melalui pengaturan tekanan injeksi serta pengaturan pengapian melalui advanced pengapian. tekanan syn-gas divariasikan mulai dari 30mbar sampai 60mbar dengan interval kenaikan 10mbar, sedangkam derajat pengapian divariasikan mulai dari 20 o sampai 26 o sebelum TMA dengan interval kenaikan 2 o. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa maksimum energi listrik yang dihasilkan oleh generator saat menggunakan bahan bakar syn-gas gasifikasi batubara mengalami penurunan sebesar 21% jika dibandingkan saat menggunakan bahan bakar LPG. Untuk mendapatkan daya optimum saat menggunakan syn-gas gasifikasi batubara suplai bahan bakar diperbesar dan derajat pengapian perlu dimajukan jika dibanding saat menggunakan LPG. Kata kunci: engine-generator set, gasifikasi batubara, pengapian, tekanan syn-gas. 1. PENDAHULUAN Indonesia mempunyai banyak sumber energi yaitu seperti batubara, gas alam, minyak bumi, energi air dan panas bumi. Dari semua sumber energi tersebut, batubara merupakan sumber energi dengan cadangan terbesar dan memiliki keunggulan seperti harga yang relatif lebih murah jika dibandingkan dengan cadangan sumber energi yang lainnya tersebut. Sehingga batubara akan masih menjadi bahan bakar yang paling dominan dan sangat potensial digunakan sebagai bahan bakar pembangkit listrik di masa depan. Batubara dalam bentuk padat banyak mengandung unsurunsur seperti sulfur dan nitrogen yang bisa menimbulkan polusi dan batubara mengandung banyak unsur karbon yang bila dibakar akan menghasilkan gas CO 2. Selain itu batubara berbentuk padat tidak dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar pada internal combution (IC) engines. Untuk mengatasi kendala-kendala tersebut, teknologi gasifikasi batubara merupakan alternatif yang dapat diterapkan (Sugiono, 2001). Gasifikasi batubara merupakan konversi batubara menjadi produk gas dalam sebuah reaktor, dengan atau tanpa menggunakan pereaksi berupa udara, campuran udara dan uap air atau campuran oksigen dan uap air. Produk utama dari gasifikasi batubara adalah synthetic gas atau biasa disebut syn-gas. Syn-gas merupakan sejenis gas campuran yang terdiri atas gas karbon monoksida (CO) dan hidrogen (H 2 ). Terkadang gas ini juga mengandung karbon dioksida (CO 2 ). Syn-gas bersifat mudah terbakar dan bisa digunakan sebagai bahan bakar atau digunakan dalam proses untuk membuat zat kimia lain. Dalam proses gasifikasi batubara muncul material yang tidak diinginkan yang terkandung dalam batubara seperti kandungan partikel, tar, senyawa sulfur dan abu, sehingga material yang tidak diinginkan tersebut perlu dihilangkan dari syn-gas dengan ProsidingPNES ke-2tahun2014 JurusanTeknikMesinPoliteknikNegeri Semarang 1

menggunakan metode tertentu sehingga dapat dihasilkan syn-gas yang bersih dan dapat dialirkan sebagai sumber energi. Bahan bakar syn-gas gasifikasi batubara sangat berpotensi sebagai bahan bakar di masa depan karena harganya yang murah, dapat diaplikasikan pada IC engine dan gas buang yang dihasilkan oleh engine bersifat ramah lingkungan. Dalam aplikasinya pada pembangkit listrik, syngas dapat digunakan sebagai bahan bakar pada boiler, gas turbin maupun mesin diesel (Balat, 2009). Untuk gasifikasi batubara yang menghasilkan syn-gas dengan low heating value (LHV) maupun high heating value (HHV) dapat dimanfaatkan untuk bahan bakar pada IC engine-power generation. Sebagai bahan bakar pada IC engine, diperlukan syn-gas dengan kandungan partikel sebesar < 50mg/Nm 3 dan tar sebesar <100mg/Nm 3 (Hasler, 1999). 2. METODE PENELITIAN Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode eksperimental. Pengujian dilakukan pada gas engine dengan tipe LPG engine-generator set, dimana poros utama (main shaft) dari engine yang dipakai sebagai alat uji dihubungkan langsung dengan generator. Metode pengujian pada penelitian ini dibagi menjadi dua kelompok yaitu sebagai berikut : pengujian single fuel engine dengan bahan bakar LPG (liquefied petroleum gas) dan pengujian single fuel engine dengan bahan bakar Syn-gas gasifikasi batubara. LPG engine-generator set yang digunakan sebagai mesin uji memiliki kapasitas daya maksimal 4800 watt, jumlah silinder 1 buah, volume silinder 389 CC dan berbahan bakar LPG. Pembebanan yang dilakukan menggunakan beban lampu pijar sebanyak 10 buah dengan konsumsi daya masing-masing lampu sebesar 500 Watt, lampu-lampu ini disusun secara paralel dengan dilengkapi saklar pada tiap-tiap lampu untuk pengaturan beban. LPG yang digunakan adalah bahan bakar yang didapatkan dari pasaran yang diproduksi oleh Pertamina. Sedangkan Syn-gas yang digunakan pada penelitian ini adalah produksi gasifikasi batubara dengan menggunakan reaktor gasifikasi bertipe fixed bed-up draft, seperti yang ditunjukkan pada gambar 1. Komposisi syn-gas yang digunakan dalam penelitian ini memiliki nilai kalor sebesar 1.400-1.600 Kcal/Nm 3 (150 btu/ ft 3 atau 5,3 MJ/m 3 ) dengan komposisi gas 18-22%H 2, 24-28%CO, 0.4-0.5CO 2, 1-2.2%CH 4 dan 45-55%N 2. Untuk kandungan tar sebesar 1-4% dan kandungan oil sebesar 2-5% dari batubara yang dikonsumsi. Pneumatik Feeding Batu bara M Meak up water M Dumper flow rate Steam Drum M Motor Pemutar Fan Kompresor Storage Tank Blower Reactor Tar Cyclone Tar Precipitator Oil Precipitator Sulphur Scubber Tower Stabilizer Tank Blower Blower Gambar 1. Gasifikasi batubara plant Prosedur pengujian dilakukan dengan menvariasikan tekanan bahan bakar syn-gas gasifikasi batubara yang dimasukan ke dalam ruang bakar melalui pengaturan tekanan pada pressure regulator. Variasi tekanan bahan bakar mulai dari 30 mbar sampai 60 mbar dengan interval kenaikan 10 mbar. Selain itu, dilakukan variasi pada derajat pengapian yaitu dari 20 o sebelum TMA sampai 26 o sebelum TMA dengan interval kenaikan 2 o. Setiap variasi tekanan bahan bakar dan derajat pengapian dilakukan pembebanan secara bertahap dari 500 watt sampai 5000 watt dengan interval kenaikkan beban sebesar 500 watt. Data yang diambil antara lain mass flow 2

Seminar Nasional PNESS II di Semarang, ISBN no: 978-979-3514-46-8 rate bahan bakar, tegangan listrik, arus listrik dan putaran engine. selama pengujian tekanan syngas masuk ruang bakar dijaga konstan atau stabil. Berikut ini adalah gambar skema pengujian yang dilakukan dalam penelitian : Electrical Panel board Tangki Syn-gas Pressure gauge (mbar) Flowmeter Voltmeter Amperemeter Pressure Regulator Frekuensi meter Manometer Strobotester Tabung LPG Udara Engine Generator Manometer Oli Pelumas LPG Engine-Generator set Exhaust Analyzer Exhaust Gas Thermocouple Thermocouple Thermocouple Multimeter Temperatur Oli Pelumas Temperatur Gas Buang Temperatur Engine Gambar 2. Skema pengujian. Sebelum dilakukan pengujian dengan syn-gas, terlebih dahulu dilakukan dengan bahan bakar LPG sebagai bahan bakar standart engine. hal ini dimaksudkan agar didapatkan data awal sebagai acuan atau standart untuk melihat perubahan parameter-parameter yang terjadi saat menggunakan bahan bakar syn-gas gasifikasi batubara. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Analisa Daya Gambar 3. Grafik daya terhadap beban Pada gambar 3 secara umum menunjukkan bahwa daya efektif (Ne) mengalami kenaikkan seiring dengan penambahan beban. Pada pengujian menunjukkan bahwa penambahan beban menyebabkan putaran engine menjadi turun. Tetapi adanya penurunan putaran motor dapat dijaga dengan menambahkan bahan bakar dan udara melalui penambahan bukaan pada pressure regulator sehingga putaran mesin tetap konstan. Adanya penambahan bahan bakar juga menyebabkan kenaikan daya efektif, hal ini karena energi yang diberikan oleh bahan bakar juga bertambah. Dengan derajat pengapian yang lebih maju maka semakin banyak jumlah udara-bahan bakar yang dapat dibakar sehingga energi pembakaran lebih besar. Energi hasil pembakaran yang besar juga didapatkan dari laju pembakaran yang cepat. Hal ini terjadi pada saat engine ProsidingPNES ke-2tahun2014 JurusanTeknikMesinPoliteknikNegeri Semarang 3

menggunakan bahan bakar syn-gas, karena semakin banyak campuran udara dan bahan bakar yang dapat terbakar maka daya motor akan bertambah. Gambar 4. Power rate terhadap tekanan bahan bakar Dari gambar 4 menunjukkan power rate saat menggunakan bahan bakar syn-gas gasifikasi batubara terbesar tercapai pada 26 o sebelum TMA dengan tekanan masuk 50mbar yaitu sebesar 3037 watt. Sedangkan power rate yang dihasilkan saat menggunakan bahan bakar LPG sebasar 3884 watt. Sehingga power rate yang dihasilkan engine akan mengalami de-rating sebesar 21% saat menggunakan bahan bakar syn-gas jika dibandingkan saat menggunakan LPG. 3.2 Analisa Torsi Gambar 5. Grafik torsi terhadap beban Torsi merupakan ukuran kemampuan dari engine untuk menghasilkan kerja. Dalam prakteknya torsi dari engine berguna untuk mengatasi hambatan untuk berakselerasi. Torsi mengalami kenaikan seiring dengan penambahan beban. Naiknya torsi seiring dengan derajat pengapian yang semakin maju karena semakin banyak tersedianya waktu pembakaran sehingga campuran udara-bahan bakar akan terbakar lebih besar. Pada gambar 5, torsi yang terbesar yang dihasilkan saat menggunakan syn-gas saat derajat pengapian 26 o sebelum TMA dan tekanan masuk 60 mbar. 3.3 Analisa Bmep Tekanan efektif rata-rata didefinisikan dengan tekanan tetap rata-rata teoritis yang bekerja sepanjang langkah kerja piston sehingga menghasilkan daya yang sama dengan daya poros efektif. Torsi dari suatu engine sangat dipengaruhi oleh bmep yang dapat dihasilkan dari engine tersebut, sehingga grafik bmep identik dengan grafik torsi. Secara umum, bmep mengalami kenaikan seiring dengan penambahan beban. Dari gambar 6 menunjukkan bahwa kenaikan bmep seiring dengan derajat pengapian yang semakin maju 4

Seminar Nasional PNESS II di Semarang, ISBN no: 978-979-3514-46-8 karena semakin banyaknya tersedianya waktu pembakaran sehingga campuran udara-bahan bakar akan terbakar lebih banyak sekaligus energi hasil pembakaran yang dihasilkan akan lebih besar. Gambar 6. Bmep terhadap beban 3.4 Analisa Bsfc Pada gambar 7 terlihat secara umum saat menggunakan bahan bakar syn-gas dan LPG mempunyai harga bsfc yang semakin turun seiring dengan penambahan beban yang semakin besar, hal ini karena semakin besar beban maka engine akan semakin banyak memerlukan konsumsi bahan bakar pada rpm yang dipertahankan. Dari gambar 7 juga menunjukkan bahwa nilai sfc saat menggunakan bahan bakar syn-gas memiliki nilai lebih besar jika dibandingkan saat menggunkan bahan bakar LPG, hal ini disebabkan nilai kalor syn-gas yang lebih rendah jika dibandingkan dengan LPG sehingga untuk menghasilkan daya yang sama dibutuhkan konsumsi bahan bakar syngas yang lebih banyak. Pada beban yang rendah terjadi penurunan yang signifikan, hal ini disebabkan pada beban yang rendah temperatur pembakaran mulai optimum. Sedangkan pada beban tinggi, penurunan bsfc tidak signifikan lagi, karena pembakaran cenderung semakin kaya. Gambar 7. Grafik Bsfc terhadap beban 3.5 Analisa Efisiensi Termal (η th ) Efisiensi termal adalah ukuran besarnya pemanfaatan energi panas yang tersimpan dalam bahan bakar untuk diubah menjadi daya efektif oleh motor pembakaran dalam. Dari grafik 8 menunjukkan secara terlihat efisiensi termal naik seiring penambahan beban, namun pada beban tinggi kenaikan efisiensi tidak signifikan lagi atau bahkan kecenderungan turun. Meningkatnya efisiensi termal pada bahan bakar syn-gas seiring dengan kenaikan beban disebabkan karena konsumsi bahan bakar syn-gas lebih banyak, sehingga didapatkan efisiensi termal yang tinggi walaupun nilai kalor syn-gas lebih rendah. Efisiensi termal syn-gas relatif lebih tinggi dibandingkan dengan efisiensi pada LPG, karena naiknya kwalitas pembakaran pada bahan bakar dengan merubah derajat pengapian dan tekanan bahan bakar. ProsidingPNES ke-2tahun2014 JurusanTeknikMesinPoliteknikNegeri Semarang 5

Gambar 8. Grafik efisiensi termal terhadap beban 4. KESIMPULAN Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa gas engine dengan spesifikasi 4-langkah, 1 buah silinder bertipe LPG engine-generator set bisa beroperasi secara baik saat menggunakan berbahan bakar 100% syn-gas gasifikasi batubara. Maksimum energi listrik yang dihasilkan oleh generator saat menggunakan bahan bakar syn-gas gasifikasi batubara mengalami penurunan sebesar 21% jika dibandingkan saat menggunakan bahan bakar LPG yaitu power rate maksimum yang dihasilkan saat menggunakan bahan bakar syn-gas sebesar 3037 watt sedangkan saat berbahan bakar LPG sebesar 3884 watt. Efisiensi termal meningkat saat hingga 2,8 kali lipat yaitu pada saat menggunakan LPG sebesar 9,8% sedangkan saat menggunakan syn-gas sebsar 28 %. Untuk mendapatkan daya optimum saat menggunakan syn-gas gasifikasi batubara suplai bahan bakar diperbesar dan derajat pengapian perlu dimajukan jika dibanding saat menggunakan LPG. DAFTAR NOTASI TMA = titik mati atas, o BTDC = before top dead center, o η th = Effisiensi Thermal, % DAFTAR PUSTAKA Basu, Prabir. (2013). Handbook of Biomass Gasification, Pyrolysis and Torrefaction. second edition. Hagos. Ftwi Yohaness, A. Rashid A. Aziz and Shaharin Anwar Sulaiman (2014). Trend of Syngas as a Fuel in Internal Combution Engines. Hindawi Publishing Corporation. Advances in Mechanical Engineering.Volume 2014, Article ID,01587, 10 pages. Hasler, P & Nussbaurmer, Th. (1999). Gas Cleaning For IC Engine Aplication From Fixed Bed Biomass gasification. Journal of Miomass and Bioenergy 16. 385-395. Heywood, JB(1998). Internal Combution Engine Fundamental. Mc Graw Hill. New York, USA. Kawano, D. Sungkono. (2011). Motor Bakar Torak (Bensin). Surabaya: Jurusan Teknik Mesin FTI-ITS. Laurence.L.C dan Ashenafi.D (2011). Syngas treatment unit for scale gasification-aplication to IC engine gas quality requirement. Journal of aplied fluid mechanic, vol 5. No.1.pp 95-103. Mathur, M. D, (1986). A Course in Internal Combustion Engine. Dhanpatrai & Sons, 3 rd edition: Newdehli. Sridhar G H, Sridhar H V, Dasappa S, Paul P J, N K S Rajan and Mukunda H S (2002). Development of Producer Gas Engines. Combustion Gasification and Propulsion Laboratory. Department of Aerospace Engineering.Indian Institute of Science, Bangalore, India. Sugiono, Agus.(2001). Prospek Penggunaan Teknologi Bersih untuk Pembangkit Listrik dengan Bahan Bakar Batubara di indonesia. BPPT. 6