BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah Dewasa ini transportasi tidak dapat dipisahkan dengan kehidupan manusia. Transportasi dapat diartikan sebagai kegiatan pengangkutan barang oleh berbagai jenis kendaraan. Jumlah penduduk yang meningkat dan kebutuhan manusia yang semakin beragam mengakibatkan peningkatan kegiatan transportasi. Kebutuhan manusia yang tidak berada dalam satu tempat menimbulkan pergerakan manusia menuju tempat pemenuhan kebutuhan. Kehadiran dari transportasi tentu sangat mempermudah kegiatan pemenuhan kebutuhan manusia. Salah satu jenis alat transportasi yang banyak digunakan oleh masyarakat Indonesia adalah sepeda motor. Sepeda motor merupakan alat transportasi yang mudah digunakan dan harga yang lebih terjangkau oleh masyarakat dibandingkan dengan mobil pribadi. Asosiasi Industri Sepeda Motor Indonesia (AISI) mencatat jumlah produksi sepeda motor untuk pasar domestik pada tahun 2014 mencapai 7.926.104 unit. Sementara itu, jumlah sepeda motor di Indonesia pada tahun 2013 menurut Badan Pusat Statistik (BPS) adalah sebesar 84.732.652. Jumlah tersebut jauh melampaui jumlah mobil penumpang yang hanya sebesar 19.386.317. Hal tersebut menunjukkan bahwa sepeda motor mendominasi alat transportasi di Indonesia Seiring dengan jumlah sepeda motor yang meningkat, maka timbul masalah yang turut menyertainya. Jumlah sepeda motor yang bertambah banyak menyebabkan konsumsi bahan bakar minyak juga turut meningkat. Bahan bakar minyak dari sumber fosil termasuk dalam energi tidak terbarukan yang kini semakin langka. Pengguna sepeda motor di Indonesia umumnya menggunakan bahan bakar jenis premium. Konsumsi bahan bakar minyak (BBM) jenis mogas (premium dengan kadar oktan 88) menurut Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) pada tahun 2014 mencapai 29.707.002 kilo liter. Sedangkan dari segi produksi dari tahun 2008 semakin menurun yaitu sebesar 1
2 357.501.000 barel dan hanya 287.902.000 barel pada tahun 2014. Hal ini membuktikan bahwa minyak bumi yang ada di Indonesia sebagai salah satu sumber energi fosil semakin langka dan tidak dapat diperbarui. Masyarakat dihadapkan pada ancaman krisis energi di masa depan akibat tingginya konsumsi bahan bakar minyak dari sumber fosil, masyarakat dituntut untuk mengurangi konsumsi bahan bakar akibat ancaman krisis energi di masa depan. Konsumsi bahan bakar pada sepeda motor dipengaruhi oleh beberapa hal antara lain campuran bahan bakar dan udara yang tidak ideal, tekanan kompresi yang tidak sesuai, nilai oktan bahan bakar yang digunakan rendah dan proses pembakaran yang tidak sempurna, proses pembakaran yang tidak sempurna mengakibatkan tenaga yang dihasilkan oleh ledakan dari pembakaran campuran udara dan bahan bakar menjadi kurang maksimal yang mengakibatkan konsumi bahan bakar yang diperlukan juga semakin meningkat. Peristiwa pembakaran normal, api menyebar ke seluruh bagian ruang bakar dengan kecepatan konstan dan busi berfungsi sebagai pusat penyebaran tetapi jika pada saat ini gas tadi terbakar dengan sendirinya, maka akan timbul ledakan (detonasi ) yang menghasilkan gelombang kejutan berupa suara ketukan ( knocking noise). Fluktuasi tekanan yang besar dan cepat ini terjadi pada akhir pembakaran. Sebagai akibatnya tenaga mesin akan berkurang dan konsumsi bahan bakar juga akan meningkat. Berbagai cara dilakukan masyarakat dalam rangka mengurangi konsumsi bahan bakar kendaraan bermotor. Upaya tersebut di antaranya adalah dengan penggunaan water injection, pencampuran bahan bakar dengan alkohol, pemanasan bahan bakar, dan penggunaan gas hasil elektroliser berupa brwon gas (Gas Hidrogen) dan lain sebagainya. Brown Gas merupakan gas hasil dari proses pemecahan air murni (H 2 O) dengan proses elektrolisis. Air murni adalah air suling, yakni air yang dijerang sampai mendidih, lalu uapnya didinginkan atau diembunkan sehingga kembali menjadi air. Air dari uap yang mengembun ini adalah air murni, tidak mengandung mineral, disebut aqua destilata (air hasil destilasi), kita biasa menggunakan aqua destilata untuk mengisi baterai (aki)
3 mobil atau sepeda motor. Gas yang dihasilkan dari proses elektrolisis air tersebut adalah gas Hidrogen dan Oksigen, dengan komposisi 2 Hidrogen dan 1 Oksigen (HHO). Elektrolisis adalah suatu proses penguraian molekul air (H 2 O) menjadi Hidrogen (H 2 ) dan Oksigen (O 2 ) dengan energi pemicu reaksi berupa energi listrik. Proses ini dapat berlangsung ketika dua buah elektroda ditempatkan dalam air yang dicampur dengan senyawa katalis yang kemudian arus searah dilewatkan diantara dua elektroda tersebut. Hidrogen terbentuk pada katoda, sementara Oksigen pada anoda. Senyawa katalis yang biasa digunakan pada elektroliser biasanya adalah senyawa asam/basa yang dapat membantu terjadinya reaksi penguraian molekul air menjadi Hidrogen (H 2 ) dan Oksigen (O 2 ). Penggunaan senyawa katalis yang sesuai akan memaksimalkan produksi brown gas yang nantinya akan di injeksikan ke ruang bakar untuk menyempurnakan proses pembakaran. Tipe atau jenis dari elektroliser juga sangat mempengaruhi hasil produksi brown gas pada elektroliser dimana elektroliser memiliki dua tipe yaitu tipe wet cell dan dry cell yang masing-masing dari tipe tersebut mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing. Tujuan utama penambahan brown gas adalah menyempurnakan proses pembakaran dengan cara meningkatkan nilai oktan dari bahan bakar yang digunakan sehingga mengurangi terjadinya detonasi pada mesin. Pembakaran yang tidak sempurna akibat detonasi pada mesin pembakaran dalam (internal combustion engine) mengakibatkan banyak kerugian di antaranya adalah menurunkan performa mesin, meningkatkan konsumsi bahan bakar dan meningkatkan emisi gas buang. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Bari dan Esmaeil (2010) menyimpulkan bahwa dengan penambahan 6,1% campuran H 2 /O 2 ke diesel, efisiensi termal rem meningkat dan konsumsi bahan bakar spesifik mesin berkurang. Emisi HC, CO 2 dan CO berkurang karena proses pembakaran yang lebih baik sementara, NOx meningkat karena suhu yang lebih tinggi dicapai selama pembakaran. Penelitian lanjutan dilakukan oleh Harman, Arif, dan Hasan (2013) menggunakan HHO tipe Wet Cell yang di ujikan pada motor bensin berbahan bakar pertamax menyimpulkan bahwa dengan penambahan gas HHO yang diperoleh dari hasil elektrolisis dapat meningkatkan
4 torsi, daya efektif dan efisiensi termis mesin serta menurunkan konsumsi bahan bakar spesifik. Berdasarkan uraian di atas, ternyata belum diketahui secara pasti pemanfaatan gas HHO hasil dari elektroliser yaitu Hydrogen Eco Booster tipe Wet Cell dengan jenis larutan elektrolit yang digunakan terhadap konsumsi bahan bakar. Oleh karena itu, penting diadakannya penelitian dengan judul PENGARUH JENIS LARUTAN ELEKTROLIT PADA HYDROGEN ECO BOOSTER TIPE WET CELL TERHADAP KONSUMSI BAHAN BAKAR SEPEDA MOTOR B. Identifikasi Masalah Berdasarkan uraian latar belakang masalah di atas, maka identifikasi permasalahan yang timbul yakni: 1. Semakin sedikitnya suplai bahan bakar minyak akibat penggunaan yang semakin banyak tiap tahunnya. 2. Sepeda motor sebagai salah satu alat transportasi yang mengkonsumsi bahan bakar minyak paling banyak setiap tahunnya. 3. Masih sering terjadinya proses pembakaran yang tidak sempurna yang mengakibatkan meningkatnya konsumsi bahan bakar. 4. Masih sering terjadinya knocking/detonation akibat nilai oktan bahan bakar yang digunakan rendah yang mengakibatkan meningkatnya konsumsi bahan bakar. 5. Detonasi dapat menyebabkan penurunan performa mesin, peningkatan konsumsi bahan bakar dan peningkatan emisi gas buang. 6. Penggunaan Elektroliser tipe Wet Cell kawat tembaga belum optimal. 7. Jenis larutan elektrolit yang digunakan pada Hydrogen Eco Booster belum optimal untuk mengurangi konsumsi bahan bakar.
5 C. Pembatasan Masalah Penelitian ini dibatasi pada permasalahan yang berdasar pada identifikasi masalah. Pembatasan ini bertujuan agar penelitian tidak menyimpang dari permasalahan. Adapun masalah yang dibatasi yakni: 1. Penggunaan Hydrogen Eco Booster tipe Wet Cell pada sepeda motor. 2. Jenis larutan elektrolit yang digunakan pada rancang bangun Hydrogen Eco Booster tipe Wet Cell. 3. Penggunaan premium sebagai bahan bakar. 4. Pengukuran konsumsi bahan bakar pada sepeda motor. D. Perumusan Masalah Berdasarkan identifikasi masalah dan pembatasan masalah di atas, maka dibutuhkan suatu perumusan masalah agar penelitian ini dapat dilaksanakan secara terarah. Adapun perumusan masalah yang akan diteliti yakni: 1. Adakah pengaruh jenis larutan eketrolit yang digunakan pada Hydrogen Eco Booster tipe Wet Cell terhadap konsumsi bahan bakar pada sepeda motor? 2. Jenis larutan elektrolit manakah yang lebih berpengaruh terhadap konsumsi bahan bakar pada sepeda motor? E. Tujuan Penelitian Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah: 1. Menyelidiki adakah pengaruh jenis larutan elektrolit yang digunakan pada Hydrogen Eco Booster tipe Wet Cell terhadap konsumsi bahan bakar pada sepeda motor. 2. Menyelidiki jenis larutan elektrolit yang lebih berpengaruh terhadap konsumsi bahan bakar pada sepeda motor.
6 F. Manfaat Penelitian Hasil penelitian ini diharapkan mempunyai manfaat bagi peneliti serta khalayak umum. Adapun manfaat praktis dan teoritis yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah: 1. Manfaat Teoritis a. Menambah khasanah ilmu pengetahuan yang sesuai dengan penelitian ini khususnya dunia otomotif. b. Sebagai bahan pertimbangan dan perbandingan untuk penelitian sejenis pada masa yang akan datang. c. Sebagai bahan pustaka di lingkungan Universitas Sebelas Maret Surakarta khususnya Program Studi Pendidikan Teknik Mesin. 2. Manfaat Praktis a. Memberikan informasi dan bahan masukan kepada pengguna sepeda motor mengenai penggunaan Hydrogen Eco Booster b. Mengaplikasikan penggunaan Hydrogen Eco Booster pada kendaraan khususnya sepeda motor.