17 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Adapun yang menjadi tempat pada penelitian adalah Laboratorium Teknik Industri Universitas Negeri Gorontalo Kota Gorontalo, sedangkan sasaran untuk penelitian ini yaitu untuk membuat energi bahan bakar alternatif khususnya bahan bakar pengganti minyak tanah. 4.1 Hasil Pengamatan 4.1.1 Pengumpulan Data Pengumpulan data ini dilakukan dengan cara dengan cara menguji dan mencatat hasil pengujian. Data yang dikumpulkan berupa nilai kalor, kadar air, nilai kalor yang dihasilkan dari biopelet dari berbagai komposisi. Adapun massa dan ukuran dari biopelet sebelum dan setelah di keringkan di uraikan pada Tabel 2 dan Tabel 3: Tabel 1. Biopelet yang Digunakan Selama o,17 Jam No Perbandingan Waktu Banyak bahan (jam) bakar (gr) 1 1:1 0,17 450 2 1:2 0,17 350 3 1:3 0,17 375 4 1:0 0,17 500 Sumber : Hasil Pengamatan 2012 Tabel 2. Massa dan Ukuran Awal Biopelet No Formulasi Jumlah Perbandingan Panjang Diameter Massa (gram) Biopelet (cm) (cm) 1 1 : 1 12 4,12 2 cm 0,5 cm 2 1 : 2 12 3,36 2 cm 0,5 cm 3 1 :3 12 3,14 2 cm 0,5 cm 4 1 : 0 12 2,18 2 cm 0,5 cm Sumber : Hasil Pengamatan 2012
18 Tabel 3. Perbandingan Massa dan Ukuran Biopelet Setelah Dikeringkan No Suhu (oven listrik) 1 60 Perbandingan Massa (gram) Waktu Panjang Ampas Pemanasan Biopelet 1:1 1:2 1:3 Kelapa (menit) (cm) Murni o C 2 0,36 0,36 0,25 60 2 0,5 Diameter (cm) 2 100 o C 0,4 0,15 0,26 0,13 60 2 0,5 3 150 o C 0,3 0,13 0,13 0,11 60 2 0,5 4 200 o C 0,13 0,067 0,11 0,083 60 2 0,5 Sumber : Hasil Pengamatan 2012 Tabel 4. Pengujian Menggunakan Metode Water Boiling Test (WBT) Formulasi t (Jam) Q (kkal) HVF (kkal/kg) 1:1 0.17 1077.00 4380 1:2 0.17 1724.31 6207.50 1:3 0.17 1306.81 4704.50 1:0 0.17 1252.00 4630 Sumber : Hasil Pengamatan 2012 (Water Boiling Test) 4.1.2 Perhitungan Efisiensi Pembakaran dan Laju Konsumsi Bahan Bakar 4.1.2.1 Perhitungan Efisiensi Pembakaran Untuk menghitung efisiensi pembakaran dapat menggunakan rumus sebagai berikut : Keterangan: Q g x100% t x FCR x HVF g = Efisiensi Pembakaran (%) Q t FCR HVF = Jumlah Kalor yang Dibutuhkan (kkal) = Waktu Pemasakan (jam) = Bahan Bakar yang Dibutuhkan (kg/jam) = Nilai Kalori Bahan Bakar (kkal/kg) (Liliana, W. 2010)
19 Perbandingan 1 : 1 1077 kkal g x100% 0.17 jam x 2.10 kg / jam x 4308kkal / kg 1077 g x100% 1563.66 g 68.87% Perbandingan 1 : 2 1724.31kkal g x100% 0.17 jam x 2.01kg / jam x 6207.5kkal / kg 1724.31 g x100% 2121.103 g 81.29% Perbandingan 1 : 3 1306.81kkal g x100% 0.17 jam x 2.3kg / jam x 4702.5kkal / kg 1306.81 g x100% 1839.46 g 71.043% Perbandingan 1 : 0 1252 kkal g x100% 0.17 jam x 3.35kg / jam x 4630kkal / kg 1252 g x100% 2636.785 g 47.482% Dari pengolahan data di atas maka, nilai efisiensi pembakaran dapat dilihat pada Tabel 5 berikut ini:
20 Tabel 5. Data Olahan untuk Efisiensi Pembakaran Formulasi t (Jam) Efisiensi Pembakaran (%) 1:1 0.17 68,87 1:2 0.17 81,29 1:3 0.17 71,043 1:0 0.17 47,482 Sumber : Data Olahan. 2013 Grafik 1. Data Olahan untuk Efisiensi Pembakaran Efisiensi Pembakaran (%) 90 81,29 80 70 68,87 71,04 60 50 47,48 40 30 20 10 0 (1:1) (1:2) (1:3) (1:0) Formulasi Biopelet Sumber : Data Olahan. 2013 4.1.2.2 Perhitungan Laju Konsumsi Bahan Bakar Untuk menentukan Laju konsumsi Bahan dapat di tentukan dengan rumus (Mislaini R.S dan Anugrah S.P. 2010) : Dimana: v m t v m t : Laju aliran massa bahan bakar (kg/jam) : Massa bahan bakar (gr) : Lama pembakaranm (s)
21 Perbandingan 1:1` 450 gr 0,45kg 2,647 Kg / jam Perbandingan 1:2 350 gr 0,35kg 2,058 Kg / jam Perbandingan 1:3 375 gr 0,375kg 2,205 Kg / jam Perbandingan 1:0 500 gr 0,5kg 2,941Kg / jam Hasil pengamatan diatas dapat dibuat dalam bentuk Tabel 6 dan Grafik 2 seperti berikut:
22 Tabel 6. Data Olahan untuk Laju Konsumsi Bahan Bakar No Formulasi Laju Konsumsi Bahan Bakar (Kg/Jam) 1 1 : 1 2,647 2 1 : 2 2,058 3 1 : 3 2,205 4 1 : 0 2,941 Sumber: Data Olahan. 2013 Grafik 2. Data Olahan untuk Laju Konsumsi Bahan Bakar Laju Konsumsi Bahan Bakar (Kg/Jam) 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 2,941 2,647 2,058 2,205 (1:1) (1:2) (1:3) (1:0) FORMULASI Sumber : Data Olahan. 2013 4.2 Pembahasan Biopelet ini terbuat dari ampas kelapa dan sebagai perekat adalah tepung kanji. Dimana ampas kelapa tersebut dipisahkan menjadi 2 bagian yaitu ampas kelapa murni dan ampas kelapa yang telah disangrai (berbentuk arang). Pada Tabel 1 menjelaskan bentuk dan perbandingan berat antara biopelet setelah melalui proses pembuatan sampai siap digunakan. Dalam penentuan karakteristik fisik biopelet yang diukur adalah nilai kalori yang dihasilkan. Sedangkan untuk mengukur karakteristik pembakaran biopelet dilakukan dengan metode Water Boiling Test (WBT). Cara kerja metode ini yaitu dengan cara mendidihkan air. Metode ini dapat digunakan untuk mengetahui
23 seberapa besar energi kalor yang dihasilkan oleh biopelet. Dalam hal ini yang diukur adalah nilai kalori, laju konsumsi bahan bakar, serta efisiensi pembakaran. Bahan perbandingan dalam penelitian ini yaitu minyak tanah dilihat dari energi kalor yang dihasilkan. Nilai kalor yang dihasilkan oleh minyak tanah yaitu sebesar 10.478,95 Kkal/Kg 4.2.1 Efisiensi Pembakaran. Nila rata-rata untuk efisiensi pembakaran pada biopelet dapat dilihat pada Grafik 1. Efisiensi pembakaran biopelet dengan berbagai komposisi dilakukan untuk melihat nilai kalor dan laju konsumsi bahan bakar. Waktu yang diperlukan untuk melakukan pengujian ini sebesar. Sedangkan pengujiannya menggunakan air sebanyak 3 liter, maksudnya adalah untuk mengukur nilai kalor yang dihasilkan oleh biopelet untuk mendidihkan air tersebut. Pada penelitian ini, biopelet di buat menjadi empat formlasi yaitu 1:1, 1:2, 1:3 dan 1:0. Dari hasil pengujian didapatkan nilai kalor yang rendah yaitu formulasi 1:1 dengan nilai kalor 4380 kkal/kg dan nilai kalor yang tinggi yaitu formulasi 1:2. 4.2.2 Nilai Kalor Nilai kalor yang dihasilkan oleh biopelet sangat berbeda. Hal ini dipengaruhi dengan adanya campuran arang sebagai karbon padat yang berfungsi meningkatkan niali kalor dan mempercepat trasportasi eneri, sehingga kadar abu bisa diminimalisir secara efisien. Selanjutnya jelasnya dapat dilihat pada Grafik 3 di bawah ini.
24 Grafik 3. Data Olahan untuk Nilai Kalor Nilai Kalor (kkal/kg) 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 6207,5 4380 4704,5 4630 (1:1) (1:2) (1:3) (1:0) Formulasi Biopelet Sumber : Hasil Penelitian. 2012 Grafik di atas menjelaskan bahwan nilai kalor yang dimiliki oleh biopelet tiap formulasi berbeda-beda. Nilai kalor tertinggi yaitu pada formulasi 1 : 2 dengan nilai kalor 6207,5 kkal/kg. Yang menjadi perbandingasn pada penelitian ini adalah minyak tanah. Energi yang didapat dari biomassa ampas kelapa yang dibuat menjadi biopelet dapat menggantikan minyak tanah sebagai bahan bakar yang memiliki nilai kalor sebesar 6207,5 kkal/kg dibandingkan dengan minyak tanah yang memiliki nilai kalor sebesar 10.478,95 kkal/kg. Menurut (Giwangkara S. 2007) tingginya nilai kalor minyak tanah karena didalam minyak tanah terdapat kandungan Karbon sebesar 83,0-87,0 %, Hidrogen : 10,0-14,0 %, Nitrogen : 0,1-2,0 %, Oksigen : 0,05-1,5 %, dan Sulfur : 0,05-6,0 % yang menyebabkan nilai kalornya besar. Sedangkan pada biopelet berbahan bioomassa ampas kelapa hanya memiliki kandungan minyak dan lemak yang dapat di konversi menjadi energi.
25 Bahan pembanding lainnya yaitu berupa energi biomassa dari tongkol jagung. Nilai kalor maksimum yang dimilik oleh tongkol jagung adalah 7,345 kkal/kg (Iskandar.T 2012). 4.2.3 Laju Konsumsi Bahan Bakar Kecepatan pemakaian bahan bakar dipengaruhi oleh nilai karbon dan besar energi kalor yang dihasilkan. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Grafik 2 diatas. Pada grafik diatas menjelaskan bahwa laju konsumsi bahan bakar selama yang paling sedikit menggunakan bahan bakar terdapat pada formulasi 1:2 2,058 kg/jam. Sedangkan untuk yang menggunakan bahan bakar terbanyak terdapat pada formulasi 1:0 dengan banyak biopelet yang digunakan 2,941 kg/jam. Hal ini dipengaruhi oleh karbon yang ada pada biopelet tersebut. Perbandingan 1:0 merupakan ampas kelapa murni tanpa campuran karbon berupa arang, sehingga transformasi energi tidak meningkat. Ini yang menyebabkan nilai kalor pada formulasi 1:0 tidak besar. 4.2.4 Hubungan Efisiensi Pembakaran dengan Laju Konsumsi Bahan Bakar Pada pembahasan di atas telah di jelaskan mengenai efisiensi bahan bakar dan laju konsumsi bahan bakar terbesar dan terkecil pada biopelet berbahan biomassa ampas kelapa. Selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 7 dan Grafik 4 di bawah ini :
26 Tabel 7. Hubungan Efisiensi Pembakaran dengan Laju Konsumsi Bahan Bakar Formulasi Laju Konsumsi Bahan Efisiensi Pembakaran (%) Bakar (Kg/Jam) 1:1 0.25 68,87 1:2 0.28 81,29 1:3 0.28 71,043 1:0 0.27 47,482 Sumber : Data Olahan. 2013 Grafik 4. Hubungan Efisiensi Pembakaran dengan Laju Konsumsi Bahan Bakar Efisiensi Pembakaran (%) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 68,87 2,647 81,29 2,058 71,04 2,205 (1:1) (1:2) (1:3) (1:0) Formulasi 2,941 47,48 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Laju komsumsi bahan bakar kg/jam Efisiensi Pembakaran (%) Laju Konsumsi Bahan Bakar (Kg/Jam) Sumber : Hasil Data Olahan. 2013 Dari tabel dan grafik di atas dapat dilihat hubungan antara efisiensi pembakaran dengan laju konsumsi bahan bakar. Pada formulasi 1:2 dapat dilihat bahwa nilai efisiensi pembakarannya sangat tinggi sedangkan laju konsumsi bahan bakarnya yang paling rendah. Hal ini disebabkan karena nilai kalor yang dihasilkan pada formulasi ini sangatlah tinggi, sehingga tidak perlu menggunakan biopelet yang banyak untuk menghasilkan kalor yang besar. Berbeda dengan formulasi 1:0. Pada formulasi ini berbandng terbalik dengan formulasi 1:2. Ini disebabkan karena pada formulasi 1:2 telah dicampurkan karbon
27 sedangkan formulasi 1:0 tidak dicampurkan dengan karbon yang terbuat dari ampas kelapa, dimana karbon tersebut berfungsi untuk meningkatkan transformasi energi pada biopelet.