KAJI EKSPERIMENTAL EMISI GAS BUANG MOTOR BAKAR BENSIN DENGAN BAHAN BAKAR PREMIUM DAN CAMPURAN PREMIUM BIOETANOL (Gasohol BE -35 dan BE 40) YANG RAMAH LINGKUNGAN Nicko Adi Saputra, Suryadimal 1), Yovial Mahyoedin 1) Jurusan Teknik Mesin-Fakultas Teknologi Industri-Universitas Bung Hatta Jl. Gajah Mada No.19 Olo Nanggalo Padang 25143 Telp. 0751-7054257 Fax. 0751-7051341 Email : Nickoadisaputra@gmail.com Suryadimal2004@yahoo.com jmahyoedin@yahoo.com ABSTRAK Bioetanol adalah etanol yang terbuat dari sumber hayati. Dengan unsur senyawa C 2 H 5 OH. Bioetanol mengandung 35% oksigen, sehingga dapat meningkatkan efisiensi pembakaran dan mengurangi efek rumah kaca serta bersifat ramah lingkungan. Salah satu sumber hayati yang sangat prospektif digunakan sebagai bahan baku adalah jarak pagar (Jantropha curcas L. Euphorbiaceae). Pembuatan bioetanol dilakukan dengan menggunakan mikroorganisme melalui proses fermentasi. Emisi gas buang adalah sisa dari hasil pembakaran. Baik pembakaran dalam ataupun pembakaran luar. Hasil dari sisa pembakaran ini meliputi kadar CO, CO 2, HC dan O 2. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan emisi gas buang dari campuran premium-bioetanol (gasohol BE-35 dan BE-40) sebagai bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan. Untuk mendapatkan hasil pengujian, dilakukan dengan memvariasikan putaran dari 500 rpm sampai 4500 rpm terhadap bahan bakar premium serta campuran premium bioetanol (Gasohol BE -35 dan BE 40). Dari hasil pengujian diperoleh kadar emisi gas buang yang dihasilkan dari campuran premium bioetanol lebih baik dari premium murni. Gasohol BE-35 mengahasilkan kadar CO 2 lebih besar dan lebih baik dibanding gasohol Be-40 dan premium. Gasohol BE-40 memperoleh kadar CO, HC dan O 2 Lebih kecil dan lebih baik daripada gasohol BE-35 dan premium. Dari hasil pengujian campuran bioetanol yang direkomendasikan untuk digunakan sebagai bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan adalah campuran premium bioetanol dengan gasohol BE-40. Kata Kunci : Bioetanol, Jarak Pagar, Emisi gas buang.
ABSTRACT Bioethanol is made ethanol from biological sources. With the element of compound C2H5OH. Bioethanol contains oxygen 35%, so it can improve combustion efficiency and reduce greenhouse emissions and are environmentally friendly. One of the highly prospective source of biological material used as a raw materials is jatropha (Jantropha curcas L. Euphorbiaceae). The make bioethanol is done by using microorganisms through fermentation. Exhaust emissions are residual from the burning. Both internal combustion or external combustion. Results of combustion include levels of CO, CO2, HC and O2. This study aims to determine the exhaust emissions from premium-ethanol (gasohol BE-35 and BE-40) as an alternative fuel that is environmentally friendly. To obtain the test results, carried out by varying the rotation of 500 rpm to 4500 rpm on premium fuel and premium blend of bioethanol (gasohol BE BE -35 and 40). From the test results obtained by the levels of exhaust emissions produced from bioethanol premium blend better than the pure premium. BE-35 gasohol CO2 levels result in larger and better than gasohol Be-40 and premium. Gasohol BE- 40 to obtain the levels of CO, HC and O2 Smaller and better than the BE-35 gasohol and premium. From the test results bioethanol mixture recommended for use as an alternative fuel that is environmentally friendly premium blend of bioethanol with BE-40 gasohol. Keywords: Bioethanol, Jatropha curcas, exhaust gas emissions.
I. PENDAHULUAN Dengan penggunaan bahan bakar yang terus meningkat dapat memberikan dampak yang negatif pada lingkungan yaitu tingginya tingkat pencemaran udara akibat emisi hasil proses pembakaran, serta diiringi dengan semakin bertambahnya jumlah kendaraan bermotor juga dapat mengakibatkan pencemaran udara juga semakin meningkat. Hal ini menyebabkan kondisi udara tidak sepenuhnya bersih, karena gas buang hasil dari pembakaran kendaraan mengandung racun yang berbahaya yang berupa partikulat (debu, timah hitam) dan gas (CO, NO X, SO X, HC) yang dapat menyebabkan gangguan kesehatan dan kerusakan pada lingkungan. Campuran premium bioetanol dengan bensin dikenal dengan istilah gasohol. Penambahan etanol dalam bensin di samping menambah volume BBM, juga dapat meningkatkan nilai oktan bensin. Penambahan bietanol 10 % dalam bensin mampu meningkatkan nilai oktan hingga mencapai 92-95. Selain itu, penambahan etanol dalam bensin dapat berfungsi sebagai pengganti MTBE yang sekarang ini banyak digunakan sebagai bahan aditif dalam bensin. Bioetanol mengandung 35% oksigen, sehingga dapat meningkatkan efisiensi pembakaran dan mengurangi emisi gas rumah kaca. Bioetanol bersifat ramah lingkungan, karena gas buangnya rendah terhadap senyawasenyawa yang berpotensi sebagai polutan. Seperti karbon monoksida, nitrogen oksida dan gas gas rumah kaca. (Abdul Haris Mulyadi dkk. 2013) [1] II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Teori Dasar Bioetanol adalah salah satu bentuk energi terbaharui yang dapat diproduksi dari tumbuhan. Penggunaan ethanol sebagai bahan bakar alternatif sebenarnya telah lama diperkenalkan pada tahun 1880 Henry Ford membuat mobil quadricycley dan menyusul pada tahun 1908 mobil Ford dengan alcohol sebagai bahan bakarnya. Seperti yang diketahui ethanol yang digunakan untuk bahan bakar adalah ethanol dengan kandungan 99,5 %, yang jika dimurnikan lebih lanjut dapat digunakan untuk keperluan
farmasi dan pelarut dilaboratorium analisis ethanol ini disebut fuel grade ethanol (FGE) atau anhydrous ethanol (ethanol anhidrat) atau ethanol kering, yakni ethanol bebas air atau yang mengandung air minimal dan yang paling penting urnuk ethanol sebagai bahn bakar adalah bahwa ethanol memiliki emisi gas buang CO 2 yang rendah dan ethanol adalah bahan bakar yang terbarui (renewable) (Hendroko, 2008) [2] Etanol merupakan salah satu bahan bakar alternatif yang mempunyai kelebihan dibandingkan BBM. Berdasarkan siklus karbon, etanol dianggap lebih ramah lingkungan karena CO 2 yang dihasilkan oleh hasil buangan mesin akan diserap oleh tanaman. Etanol dapat juga meningkatkan efisiensi pembakaran karena mengandung 35% oksigen, selain itu juga etanol ramah lingkungan karena emisi gas buangannya seperti kadar karbon monoksida, nitrogen oksida, dan gasgas lain rendah. Pencemaran udara secara sederhana terdiri dari tiga komponen : 1. Sumber, terdiri atas transportasi, industri dan alami. 2. Atmosfer, sebagai media pencampur, dispersi, transformasi dan lain lain. 3. Penerima, yaitu manusia, tumbuhan, hewan dan bangunan. (Haskia Hasudungan.S.2010) [3] Di Indonesia, kurang lebih 70 % pencemaran udara disebabkan oleh emisi kendaraan bermotor. Kendaraan bermotor mengeluarkan zat zat berbahaya yang dapat menimbulkan dampak.negatif, baik terhadap kesehatan manusia maupun terhadap lingkungan. Pencemaran udara dari knalpot kendaraan memberi konstribusi pencemaran HC sebesar 50 60 % dan hampir seluruh pencemaran NOx dan CO. HC timbul akibat adanya bahan bakar yang tidak terbakar, CO dihasilkan dari pembakaran bahan bakar yang tidak sempurna, sedangkan NOx dihasilkan dari reksi antara nitrogen dan oksigen pada temperatur tinggi (Nevers, 1995) [4].
Hidrokarbon (HC) merupakan uap bensin yang tidak terbakar dan produk samping dari pembakaran yang tidak sempurna. Karbon monoksida (CO) yang juga berasal dari pembakaran tak sempurna bahan bakar merupakan gas yang tak berwarna, tak berasa dan tak berbau. Karbon Dioksida (CO 2 ) berasal dari pembakaran yang sempurna. III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Alat Dan Bahan. Alat yang digunakan dalam pengujian yaitu : motor bakar bensin, tachometer, emission analyzer, dan gelas ukur. langsung tercatat pada alat uji emisi gas buang dan selanjutnya disajikan dalam bentuk tabulasi dan grafik. 3.3 Metode Pengambilan Data. Gambar 3.1 Skema Pengambilan Data Emisi Gas Buang. IV. ANALISA PEMBAHASAN. 1. Kadar CO Vs Putaran. 3.2 Metode Pengumpulan dan pengolahan data. 1. Metode Pengumpulan Data. Metode pengumpulan data dilakukan dengan metode pengumpulan data Primer, yaitu data diperoleh langsung dari hasil penelitian dengan menggunakan alat ukur uji emisi gas buang ( Gas Analizyer). 2. Metode Pengolahan Data. Data yang diperoleh dari data primer diolah kedalam rumus empiris atau Gambar 4.1 Grafik Kadar CO vs Putaran. 2. Kadar CO 2 Vs Putaran.
Gambar 4.2 Grafik Kadar CO 2 vs Putaran. 3. Kadar HC vs Putaran. Gambar 4.3 Grafik Kadar HC Vs Putaran. 4. Kadar O 2 Vs Putaran. Gambar 4.4 Kadar O 2 Vs Putaran. V. KESIMPULAN DAN SARAN. 5.1 Kesimpulan. Berdasarkan hasil uji emisi yang dilakukan dengan mengunakan putaran sebagai variabel dalam pengambilan data yakni pada putaran (500 rpm, 1000 rpm, 1500 rpm, 3000 rpm, 4000 rpm, dan 4500 rpm). Dapat dilihat bahan bakar gasohol BE 35 dan BE 40 menghasilkan emisi gas buang yang lebih baik dari pada premium. Dimana kadar CO, HC, dan O 2 yang dihasilkan lebih rendah dibanding dengan premium. Namun pada kadar CO 2 yang dihasilkan dari gasohol BE 35 dan
gasohol BE 40 lebih besar dibanding premium. Serta dapat diartikan bahwa bahan bakar campuran premium bioetanol merupakan bahan bakar yang ramah lingkungan. 5.2 Saran. 1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan menggunakan variasi beban yang lebih bervariasi dan putaran yang sesuai dengan standarisasi dari pabrik dari motor bakar bensin yang digunakan sebagai alat uji, yang bertujuan untuk mengetahui karakteristik performansi dan emisi gas buang dari mesin yang menggunakan bahan bakar campuran premium bioetanol. Serta perlu dilakukan analisa waktu terhadap pengujian emisi gas buang ini. 2. Karena mesin kendaraan pada umumnya dirancang untuk bahan bakar bensin atau solar maka untuk pengembangan penggunaan bioetanol sebagai bahan bakar alternatif, perlu dilakukan penelitian tentang daya tahan mesin terhadap bahan bakar selain premium dan solar. DAFTAR PUSTAKA. [1] Haris Mulyadi, Abdul. Teguh Wibowo. Bioetanol nira kelapa sebagai bahan bakar ramah lingkungan. 2013. [2] Hendroko. Bioethanol umbi kayu. 2008 [3] Hasudungan.S, Haskia. Analisis Gas Buang Motor Bakar Bensin Toyota Kijang Empat Silinder Model Model 5 K 1500 CC Sebelum Dan Sesudah Perawatan. UNAND, Padang. 2010. [4] Nevers, Noel de. Air Pollution Control Engineering. University of Utah. McGraw. Hill,Inc.