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

dokumen-dokumen yang mirip
PENGARUH TEMPERATUR UDARA TERHADAP KINERJA TUNGKU GASIFIKASI TIPE DOWNDRAFT CONTINUE DENGAN PENGISIAN ULANG 2 KALI

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

PENGARUH DISTRIBUTOR UDARA PADA TUNGKU GASIFIKASI UPDRAFT

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

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

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

PENGARUH VARIASI DESAIN DISTRIBUTOR UDARA TERHADAP KINERJA TUNGKU GASIFIKASI TIPE DOWNDRAFT

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

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

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan sesuai dengan diagram alir dibawah ini;

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

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

OPTIMASI UNJUK KERJA FLUIDIZED BED GASIFIER DENGAN MEVARIASI TEMPERATURE UDARA AWAL

PENGARUH ISOLATOR TERHADAP KINERJA TUNGKU GASIFIKASI TIPE DOWNDRAFT

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

PENGARUH TEMPERATUR UDARA TERHADAP KINERJA TUNGKU TIPE DOWNDRAFT

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

TUGAS AKHIR PENGARUH PENGGUNAAN FILTER DENGAN MEDIA ARANG TEMPURUNG KELAPA, ZEOLIT DAN SILICA GEL TERHADAP GAS YANG DIHASILKAN DARI REAKTOR GASIFIKASI

PENGARUH VARIASI KECEPATAN UDARA TERHADAP TEMPERATUR PEMBAKARAN PADA TUNGKU GASIFIKASI SEKAM PADI

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

SKRIPSI PERFORMANSI CO-GASIFIKASI DOWNDRAFT DENGAN VARIASI KOMPOSISI BAHAN BAKAR TEMPURUNG KELAPA DAN BATU BARA

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

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

6/23/2011 GASIFIKASI

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

PENGARUH LUBANG SALURAN PEMBAKARAN PADA TUNGKU GASIFIKASI SEKAM PADI

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

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

SKRIPSI VARIASI KOMPOSISI CAMPURAN BAHAN BAKAR BATUBARA DAN JERAMI PADI PADA TEKNOLOGI CO-GASIFIKASI FLUIDIZED BED TERHADAP GAS HASIL GASIFIKASI

Bab 2 Tinjauan Pustaka

RANCANG BANGUN TUNGKU GASIFIKASI TIPE DOWNDRAFT CONTINUE BAHAN BAKAR SEKAM PADI

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

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

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

TUGAS AKHIR PENGARUH VARIASI BAHAN BAKAR PADA TUNGKU GASIFIKASI TERHADAP TEMPERATUR PEMBAKARAN

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

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

MAKALAH PENYEDIAAN ENERGI SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2014/2015 GASIFIKASI BATU BARA

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

PENGARUH KOMPOSISI BIOMASSA SERBUK KAYU DAN BATU BARA TERHADAP PERFORMA CO-GASIFIKASI REAKTOR BUBBLING FLUIDIZED BED GASIFIER

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

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

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

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

STUDI GASIFIKASI BERBAHAN BAKAR BRIKET BATUBARA TERHADAP TEMPERATUR PEMBAKARAN

PENGARUH PENAMBAHAN MATERIAL BUTIRAN BIOMASSA TERHADAP LAJU SIRKULASI PADAT PADA SISTEM COLD MODEL DUAL REACTOR FLUIDIZED BED

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

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

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

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

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

STUDI PENGUJIAN KARAKTERISTIK GASIFIKASI BERBAHAN LIMBAH GERAJEN GLUGU DENGAN VARIASI KECEPATAN UDARA

BAB I PENDAHULUAN. Tidak dapat dipungkiri bahwa minyak bumi merupakan salah satu. sumber energi utama di muka bumi salah. Konsumsi masyarakat akan

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

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

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

BAB 1 PENDAHULUAN ANALISA KARAKTERISTIK ALIRAN DINGIN (COLD FLOW) DI GAS BURNER SITEM GASIFIKASI DENGAN METODE COMPUTATIONAL FLUID DYNAMIC (CFD)

Pengaruh Kecepatan Udara Terhadap Kerja Reaktor Bubble Fluidized Bed Gasifire

UNJUK KERJA TUNGKU GASIFIKASI DENGAN BAHAN BAKAR SEKAM PADI MELALUI PENGATURAN KECEPATAN UDARA PEMBAKARAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Bab 2 Tinjauan Pustaka

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

KINERJA TUNGKU GASIFIKASI DOWNDRAFT CONTINUE BAHAN BAKAR SEKAM PADI

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

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

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

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

PRODUKSI GAS BAHAN BAKAR DARI SABUT KELAPA DENGAN ALAT GASIFIKASI FIXED-BED TANPA TENGGOROKAN

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

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

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

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

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

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

PENGARUH UKURAN PARTIKEL BED TERHADAP SYNGAS YANG DIHASILKAN BUBBLING FLUIDIZED BED GASIFIER

BAB I PENDAHULUAN. kebutuhan rumah tangga sampai dengan kebutuhan di bidang industri. Di

KARAKTERISTIK PEMBAKARAN BIOBRIKET CAMPURAN AMPAS AREN, SEKAM PADI, DAN BATUBARA SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF

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

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

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

Genset dengan bahan bakar gasifikasi downdraft kulit kopi dan batubara

Pengaruh Ukuran Partikel Terhadap Kerja Reaktor Bubble Fluidized Bed Gasifire

BAB I PENDAHULUAN. Salah satu alat yang digunakan untuk meningkatkan efisiensi. dalam proses pembakaran limbah biomassa adalah dengan

Gasifikasi - Pirolisis Pembakaran

SKRIPSI PERFORMANSI CO-GASIFIKASI SIRKULASI FLUIDIZED BED BATU BARA DAN LIMBAH BAMBU DENGAN VARIASI LAJU ALIRAN BAHAN BAKAR

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

PENGARUH KOMPOSISI BIOMASSA DAN BATUBARA TERHADAP PERFORMANSI CO-GASIFIKASI SIRKULASI FLUIDIZED BED

BAB I PENDAHULUAN. jumlahnya melimpah dan dapat diolah sebagai bahan bakar padat atau

PENGARUH GAS COOLER DAN FILTER PADA PROSES GASIFIKASI BIOMASSA CANGKANG BIJI KARET MENGGUNAKAN DOWNDRAF GASIFER

PENGARUH VARIASI KOMPOSISI BIOBRIKET CAMPURAN ARANG KAYU DAN SEKAM PADI TERHADAP LAJU PEMBAKARAN, TEMPERATUR PEMBAKARAN DAN LAJU PENGURANGAN MASA

Transkripsi:

PENGARUH TEMPERATUR UDARA TERHADAP KINERJA TUNGKU GASIFIKASI TIPE DOWNDRAFT CONTINUE DENGAN PENGISIAN ULANG 2 KALI Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Oleh : MUHAMMAD ISMAIL AL RHOSHID D 200 120 124 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2016

i

ii

PERNYATAAN Dengan ini saya menyatakan bahwa publikasi ilmiah ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan disuatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak ada karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka. Apabila kelak terbukti ada ketidakbenaran dalam pernyataan saya diatas maka akan saya pertanggung jawabkan sepenuhnya. Surakarta, Kamis 27 Oktober 2016 Penulis MUHAMMAD ISMAIL AL RHOSHID D 200 120 124 iii

PENGARUH TEMPERATUR UDARA TERHADAP KINERJA TUNGKU GASIFIKASI TIPE DOWNDRAFT CONTINUE DENGAN PENGISIAN ULANG 2 KALI Abstrak Biomassa merupakan salah satu energi alternatif pengganti bahan bakar fosil (minyak bumi) yang sifatnya dapat diperbaharui, contohnya adalah sekam padi. Namun dalam kehidupan sehari-hari sekam padi hanya digunakan sebagai bahan untuk membantu proses pembakaran batu bata atau hanya dibuang begitu saja tanpa dimanfaatkan secara lebih lanjut, oleh sebab itu sekam padi perlu diproses lagi agar lebih efisien. Salah satunya adalah dengan metode gasifikasi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh temperatur udara terhadap temperatur pembakaran, waktu penyalaan dan waktu nyala efektif tungku gasifikasi berbahan bakar sekam padi. Penelitian ini menggunakan tungku gasifikasi tipe downdraft yang berarti arah aliran udara dan gas hasil gasifikasi searah yaitu ke bawah. Penelitian dilakukan dengan memvariasikan temperatur udara yang masuk ke dalam tungku gasifikasi dengan variasi temperatur udara 40 C, 50 C dan 60 C kemudian mengambil data yang meliputi temperatur pembakaran, waktu penyalaan dan waktu nyala efektif. Hasil penelitian menunjukkan variasi temperatur udara berpengaruh terhadap temperatur pembakaran, waktu penyalaan dan waktu nyala efektif tungku yang dihasilkan. Pada temperatur udara 40 C rata-rata temperatur pembakaran tertinggi sebesar 547,1 C waktu penyalaan 7 menit dan waktu nyala efektif selama 53 menit. Temperatur udara 50 C rata-rata temperatur pembakaran tertinggi sebesar 553,6 C waktu penyalaan 6 menit dan waktu nyala efektif selama 50 menit. Sedangkan pada temperatur udara 60 C rata-rata temperatur pembakaran tertinggi sebesar 550,6 C waktu penyalaan 5 menit dan waktu nyala efektif selama 42 menit. Kata kunci: Downdraft Continue, Gasifikasi, Sekam Padi, Temperatur Udara Abstract Biomass is one of alternative energy to replace fossil fuels (petroleum) that are renewable, for example, is rice husk. But in everyday life only rice husks used as an ingredient to help the process of burning bricks or simply dumped without further utilized, therefore the further processing of rice husk to be more efficient. One of them is the method of gasification. The purpose of this study was to determine the effect of air temperature on the combustion temperature, ignition time and time effective flame-fired furnace gasification of rice husk. This study uses a type of downdraft gasification furnace which means the direction of air flow and the direction of gas gasification is down. The study was conducted by varying the temperature of the incoming air into the gasification furnace with variations in air temperature 40 C, 50 C and 60 C and then retrieve data that includes combustion temperatures, ignition timing and effective burning time. The 1

results showed variations in air temperature affect the combustion temperature, ignition time and time effective flame furnace produced. At an air temperature of 40 C on average the highest combustion temperature of 547,1 C Ignition time 7 minutes and time effective flame for 53 minutes. Air temperature 50 C on average the highest combustion temperature of 553,6 C Ignition time 6 minutes and time effective flame for 50 minutes. While the air temperature of 60 C average the highest combustion temperature of 550,6 C ignition timing 5 minutes and time effective flame for 42 minutes. Keywords: Downdraft Continue, Gasification, Rice Husk, Air Temperature 1. PENDAHULUAN Minyak bumi adalah sumber energi yang tidak dapat diperbaharui, dalam kehidupan sehari-hari bahan bakar minyak masih menjadi pilihan utama sehingga menyebabkan menipisnya cadangan minyak bumi, dengan kata lain minyak bumi akan habis pada waktu tertentu. Mengingat cadangan minyak bumi di Indonesia semakin terbatas, dalam rangka mengurangi ketergantungan terhadap minyak bumi maka perlu dilakukan penghematan sumber energi. Penghematan dapat dilakukan melalui pemanfaatan bahan bakar atau energi yang bersumber dari energi terbarukan misalnya biomassa. Biomassa adalah meterial yang berasal dari organisme hidup yang meliputi tumbuh-tumbuhan dan produk lainnya seperti sampah kebun, sampah hutan maupun hasil panen yang sudah tidak terpakai. Namun pemanfaatan limbah biomassa itu cenderung kurang efisien, dikarenakan masih memiliki kandungan kadar air yang tinggi, berat jenis rendah, kadar abu yang tinggi dan nilai kalor yang rendah, oleh sebab itu limbah biomassa perlu diproses lagi agar menghasilkan bahan bakar yang lebih efisien. Banyak cara atau metode yang bisa diterapkan untuk mengolah limbah biomassa tersebut, salah satunya adalah dengan metode gasifikasi. Gasifikasi adalah suatu proses perubahan bahan bakar padat secara termokimia menjadi gas, dimana udara yang diperlukan lebih rendah dari udara yang digunakan untuk proses pembakaran. Berdasarkan arah alirannya gasifikasi dibedakan menjadi tiga, yaitu : gasifikasi tipe downdraft, updraft dan crosdraft. Gasifikasi tipe downdraft adalah gasifikasi yang memiliki arah padatan dan aliran udara yang sama yaitu ke bawah menuju zona gasifikasi yang panas, hal ini 2

memungkinkan tar yang terdapat pada asap terbakar sehingga gas yang dihasilkan lebih bersih. Keuntungan gasifikasi tipe downdraft adalah dapat dioperasikan secara berkelanjutan dengan cara menambahkan bahan bakar melalui bagian atas reaktor. Tujuan Penelitian 1. Untuk mengetahui pengaruh temperatur udara terhadap temperatur pembakaran 2. Untuk mengetahui pengaruh temperatur udara terhadap waktu penyalaan 3. Untuk mengetahui pengaruh temperatur udara terhadap waktu nyala efektif Tinjauan Pustaka Hendra (2014), Kaji Eksperimental Karakteristik Dasar Gasifikasi Batubara Muda Aceh Penelitian ini dilakukan pada temperatur ruang gasifikasi dengan variasi 180 C, 200 C, 600 C, dan 800 C. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa semakin tinggi temperatur gasifikasi semakin besar persentase laju penurunan massa. Temperatur gasifikasi juga berpengaruh terhadap potensi kandungan senyawa gas CH 4 yang terbentuk selama proses berlangsung. Semakin tinggi temperatur gasifikasi semakin besar kandungan senyawa gas CH 4 yang terbentuk dalam gas yang dihasilkan. Karnowo (2011), Optimasi Unjuk Kerja Fluidized Bed Gasifier dengan Memvariasi Temperature Udara Awal Penelitian dilakukan dengan memvariasikan temperatur awal udara yaitu 30 C hingga 400 C. Hasil penelitian menunjukkan bahwa temperatur awal udara gasifikasi berpengaruh terhadap efisiensi gasifikasi. Efisiensi gasifikasi yang terbaik didapatkan pada temperatur awal udara 300 C yaitu sebesar 65,78%. Santosa (2015), melakukan pengujian gasifikasi menggunakan crossdraft gasifier dengan bahan bakar sekam padi. Hasil dari penelitian menunjukkan variasi temperatur awal udara sangat berpengaruh terhadap temperatur pembakaran, nyala efektif serta efisiensi thermal tungku yang dihasilkan. Semakin tinggi temperatur awal udara maka semakin tinggi pula temperatur pembakaran yang dihasilkan. Sebaliknya semakin tinggi temperatur awal udara maka akan 3

semakin pendek nyala efektif yang didapatkan dan pemanasan awal udara tidak berpengaruh secara signifikan terhadap waktu penyalaan awal tungku. Gasifikasi Gasifikasi adalah suatu proses perubahan bahan bakar padat secara termokimia menjadi gas, dimana udara yang diperlukan lebih rendah dari udara yang digunakan untuk proses pembakaran. Produk yang dihasilkan dapat dikategorikan menjadi tiga bagian utama, yaitu: padatan, cairan dan gas permanen. Gas hasil dari sebuah proses gasifikasi terdiri dari gas-gas yang dapat dibakar yaitu CO, H 2 dan CH 4, serta gas-gas yang tidak dapat terbakar seperti CO 2 dan N 2. Komposisi gas tersebut sangat tergantung pada komposisi unsurnya, bentuk maupun ukuran partikel dari bahan bakar yang digunakan. Proses gasifikasi dilakukan dalam suatu reaktor yang dikenal dengan gasifier. Jenis gasifier yang ada saat ini dapat dikelompokkan berdasarkan mode fluidisasi, arah aliran dan jenis gas yang diperlukan untuk proses gasifikasi (gasifying agent). Berdasarkan mode fluidisasinya, gasifier dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu: mode gasifikasi unggun tetap (fixed bed gasification), mode gasifikasi unggun terfluidisasi (fluidized bed gasification), mode gasifikasi entrained flow. Sampai saat ini yang digunakan untuk skala proses gasifikasi skala kecil adalah mode gasifier unggun tetap. Berdasarkan arah aliran, fixed bed gasifier dapat dibedakan menjadi: reaktor aliran searah (downdraft gasifier), reaktor aliran berlawanan (updraft gasifier) dan reaktor aliran menyilang (crossdraft gasifier). Pada downdraft gasifier, arah aliran gas dan arah aliran padatan adalah sama - sama ke bawah. Pada updraft gasifier, arah aliran padatan ke bawah sedangkan arah aliran gas mengalir ke atas. Sedangkan gasifikasi crossdraft arah aliran gas dijaga mengalir mendatar dengan aliran padatan ke bawah. 4

Gambar 1. Tipe Gasifier Berdasarkan Arah Aliran Berdasarkan gasifying agent yang diperlukan, terdapat gasifikasi udara dan gasifikasi oksigen/uap. Gasifikasi udara adalah metode dimana gas yang digunakan untuk proses gasifikasi adalah udara. Sedangkan pada gasifikasi uap, gas yang digunakan pada proses yang terjadi adalah uap. Penelitian ini menggunakan downdraft gasifier, dengan pemanasan udara awal dan pengisian ulang. Berikut ini adalah kelebihan dan kekurangan yang dimiliki sistem gasifikasi dengan metode arah aliran searah : Kelebihan : Dapat di isi ulang dengan cara menambahkan bahan bakar melalui bagian atas reaktor. Kekurangan : Hanya dapat digunakan oleh bahan bakar (biomassa) tertentu karena sangat sensitif terhadap kelembaban biomassa, umumnya gasifier tipe ini dapat bekerja dengan efektif bila kandungan moisture biomassanya yang sangat rendah (<20%). Kadar karbon pada abu relatif lebih tinggi daripada sistem updraft. Faktor Yang Mempengaruhi Proses Gasifikasi Proses gasifikasi memiliki beberapa faktor yang dapat mempengaruhi proses dan kandungan syngas yang dihasilkannya, faktor-faktor tersebut adalah : 1. Properties Biomassa 2. Desain reaktor 3. Jenis Gasifying Agent 4. Rasio Bahan Bakar dan Udara 5. Temperatur Gasifikasi 5

Tahapan Proses Gasifikasi a. Drying atau pengeringan Proses drying dilakukan untuk mengurangi kadar air (moisture) yang terkandung di dalam biomassa bahkan sebisa mungkin kandungan air tersebut hilang. Temperatur pada zona ini berkisar antara 100 ºC sampai 300ºC. Kadar air pada biomassa dihilangkan melalui proses konveksi karena pada reaktor terjadi pemanasan dan udara yang bergerak memiliki humidity yang relatif rendah sehingga dapat mengeluarkan kandungan air biomassa. Semakin tinggi temperatur pemanasan akan mampu mempercepat proses difusi dari kadar air yang terkandung di dalam biomassa sehingga proses drying akan berlangsung lebih cepat. b. Pirolisis atau devolatilisasi Pirolisis terjadi ketika biomassa mulai mengalami kenaikan temperatur. Pada tahap ini volatil yang terkandung pada biomassa terlepas dan menghasilkan arang. Selain itu pirolisis atau devolatilisasi biasa disebut juga dengan gasifikasi parsial. Rangkaian proses fisik dan kimia pada proses pirolisis terjadi secara lambat pada suhu kurang dari 100 C, namun ketika sudah mencapai suhu 200 C akan terjadi secara cepat hingga suhu bahan bakar meningkat sekitar 230 C. Hasil dari proses pirolisis ada tiga jenis, yaitu gas (H 2, CO, CO 2, H 2 O dan CH 4 ), tar dan arang. c. Oksidasi atau proses pembakaran Oksidasi atau pembakaran merupakan reaksi yang penting yang terjadi dalam gasifier atau reaktor. Oksigen yang dipasok ke dalam reaktor akan bereaksi dengan bahan bakar yang mudah terbakar. Dari reaksi tersebut akan menghasilkan gas CO 2 dan H 2 O yang secara berurutan direduksi ketika saling kontak dengan arang yang dihasilkan dari proses pirolisis. d. Proses Reduksi Reduksi merupakan tahapan gasifikasi yag melibatkan suatu rangkaian reaksi endotermik yang didukung oleh panas, serta diproduksi dari reaksi pembakaran. Produk yang dihasilkan pada proses ini adalah gas bakar, seperti H 2, CO dan CH 4. 6

2. METODE PENELITIAN Instalasi Pengujian Gambar 2. Diagram Alir Penelitian Gambar 3. Instalasi Pengujian 7

Keterangan : 1. Anemometer 2. Saluran Udara 3. Reaktor 4. Thermocouple Reader (Hairdryer) 5. Saluran Ignition 6. Katup Pengatur Udara 7. Hairdryer 8. Ash Chamber 9. Ash Discharge 10. Throat 11. Sensor Clamp 12. Burner 13. Sensor Thermocouple 1, 2 dan 3 14. Thermocouple Reader 15. Storage 16. Tutup Alat a. Tungku Gasifikasi Tipe Downdraft Continue b. Thermocouple Reader c. Anemometer d. Hairdryer e. Timbangan f. Stopwatch g. Katub Pengatur Udara Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian atau pengujian ini adalah sekam padi sebagai bahan bakar utama dan arang kayu sebagai bahan untuk proses penyalaan awal didalam tungku gasifikasi downdraft continue. Tahapan Pengujian Tahapan penelitian pengaruh temperatur udara terhadap kinerja tungku gasifikasi tipe downdraft continue adalah sebagai berikut : a. Mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan dalam penelitian. b. Memasukkan sekam padi yang sudah diukur massanya sebesar 2,5 kg ke dalam reaktor tungku gasifikasi dan menutupnya. c. Mengukur kecepatan udara yang akan disuplai ke dalam tungku sebesar 6 m/s. d. Mengukur temperatur udara hairdryer sesuai dengan yang telah ditentukan. e. Membakar sebagian sekam padi dengan penyalaan awal menggunakan arang kayu dengan massa 9 gr. f. Menyalakan hairdryer sebagai pemasok udara panas dan mulai mengukur waktu dengan menyalakan stopwatch. g. Menunggu hingga keluar gas metana yang diinginkan keluar dari burner tungku dan menyalakannya. h. Mencatat waktu penyalaan, temperatur nyala api tiap menit dan waktu nyala efektif api hingga api padam dan tak dapat menghasilkan api lagi. 8

i. Mengeluarkan sedikit sisa sekam padi yang telah terbakar dengan mendorongnya keluar melalui atas tungku dan melakukan pengisian ulang sekam padi sebesar 1 kg yang dilakukan secara bertahap sebanyak 2 kali. j. Melakukan percobaan yang sama dengan menggunakan variasi temperatur udara yang berikutnya. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Perbandingan temperatur pembakaran pada variasi temperatur udara dengan pengisian ulang 2 kali Gambar 4. Hubungan antara waktu dengan temperatur pembakaran pada variasi temperatur udara dengan pengisian ulang 2 kali Dari Gambar 4. diatas mempertihatkan panjang nyala api yang berbedabeda, hal ini disebabkan karena semakin tinggi temperatur udara yang digunakan semakin cepat pula laju penurunan massa sehingga nyala efektipf yang dihasilkan akan semakin pendek. Pada gambar diatas juga memperlihatkan bahwa temperatur pembakaran yang tidak stabil, salah satu penyebabnya adalah bahan bakar yang berada didalam tungku tidak bisa turun sendiri maka harus mendorong bahan bakar yang tersisa melalui bagian atas reaktor. Dari ketiga variabel temperatur udara yang digunakan, didapatkan rata-rata temperatur pembakaran tertinggi pada temperatur udara 50 C, yaitu sebesar 553,6 C. Sedangkan pada temperatur udara 40 C dan 60 C adalah sebesar 547,1 C dan 549,1 C. 9

Perbandingan waktu penyalaan dan nyala efektif tungku Gambar 5. Perbandingan hubungan antara temperatur dengan waktu penyalaan dan nyala efektif tungku pada variasi temperatur udara dengan pengisian ulang 2 kali Dari Gambar 5. diatas menunjukkan bahwa waktu yang paling cepat untuk menghasilkan gas yang dapat dibakar adalah pada temperatur udara 60 C, yaitu selama 5 menit namun nyala efektif yang dihasilkan hanya 42 menit. Pada temperatur udara 50 C waktu penyalaannya selama 6 menit dengan nyala efektif selama 50 menit. Sedangkan pada temperatur udara 40 C membutuhkan waktu selama 7 menit untuk penyalaannya namun nyala efektif yang dihasilkan adalah yang paling panjang, yaitu selama 53 menit. 4. PENUTUP Kesimpulan Setelah melakukan pengujian, analisa dan pembahasan pada kinerja tungku gasifikasi downdraft continue pada temperatur udara 40 C, 50 C dan 60 C dengan pengisian ulang 2 kali diperoleh kesimpulan sebagai berikut : 1. Temperatur udara berpengaruh terhadap temperatur pembakaran gas hasil gasifikasi, rata-rata temperatur pembakaran tertinggi berada pada temperatur udara 50 C sebesar 553,6 C, temperatur udara 60 C sebesar 549,1 C dan pada temperatur udara 40 C sebesar 547,1 C. 2. Temperatur udara berpengaruh terhadap lama waktu penyalaan, namun pengaruhnya cukup sedikit, hanya berselisih 1 menit pada tiap variabel. Pada 10

temperatur udara 40 C selama 7 menit, temperatur udara 50 C selama 6 menit dan pada temperatur udara 60 C selama 5 menit. 3. Temperatur udara berpengaruh terhadap waktu nyala efektif yang dihasilkan, nyala efektif terpanjang yaitu pada temperatur udara 40 C selama 53 menit, temperatur udara 50 C selama 50 menit dan pada temperatur udara 60 C selama 42 menit. Semakin besar temperatur udara yang digunakan maka semakin pendek nyala efektif tungku yang akan dihasilkan. Saran Setelah melakukan pengujian pada kinerja tungku gasifikasi downdraft continue pada temperatur udara 40 C, 50 C dan 60 C dengan pengisian ulang 2 kali, didapatkan saran sebagai berikut : 1. Memperhatikan langkah percobaan atau penelitian secara teliti agar tidak terjadi perbedaan pada penetapan variabel tetapnya. Seperti kondisi sekam padi, kondisi tungku dan waktu pelaksanaan tahap penelitian. 2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan menggunakan bahan bakar biomassa selain sekam padi untuk menghasilkan performa tungku yang lebih maksimal. 3. Pengujian sebaiknya dilakukan diruangan yang memiliki ventilasi yang baik atau memiliki saluran penghisap asap, dikarenakan proses gasifikasi ini menghasilkan asap yang cukup banyak. 4. Menggunakan masker, kaos tangan dan kacamata pelindung saat melakukan pengujian untuk meminimalisasi adanya cidera saat pengujian. PERSANTUNAN Puji syukur alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas bekah, rahmat, dan hidanya-nya sehingga penyusunan laporan penelitian tugas akhir dapat terselesaikan : Tugas Akhir berjudul PENGARUH TEMPERATUR UDARA TERHADAP KINERJA TNGKU GASIFIKASI TIPE DOWNDRAFT CONTINUE DENGAN PENGISIAN ULANG 2 KALI dapat diselesaikanvatas dukungan dari beberapa pihak. Untuk itu pada kesempatan ini, penulis menyampaikan rasa terimakasih sebesar-besarnya kepada : 1. Allah SWT, atas segala limpahan rahmatnya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini. 2. Kedua orang tua tersayang, yang senantiasa mendoakan yang terbaik untuk kami putra-putranya, sehingga kami bisa sampai saat ini. 11

3. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 4. Bapak Tri Widodo BR, ST., MSc., Ph.D selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta. 5. Ir. Subroto, MT selaku dosen pembimbing utama yang senantiasa memberikan arahan dan masukan-masukan yang sangat bermanfaat bagi terselesaikannya tugas ini. 6. Ir. Sartono Purtro, MT selaku dosen pembimbing pendamping dan dosen pembimbing akademik telah memberikan pengarahan dan bimbingan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini serta yang senantiasa memotifasi kuliah saya selama 4 tahun. 7. Rekan-rekan Teknik Mesin khususnya angkatan 2012 yang telah berjuang bersama selama 4 tahun baik suka maupun duka. DAFTAR PUSTAKA Dutta, P.P., Pandey, V., Das, A.R., Sen, S., Baruah, D.C., (2014). Down Draft Gasification Modelling and Experimentation of Some Indigenous Biomass for Thermal Applications, Journal of Energy Procedia, Vol. 54 (2014) p. 21 34. Gatut Sasmita Ferri Laksono, (2014). Analisa Emisi Gas Buang Mesin Dua Langkah Dual Fuel (Bensin Syngas) Gasifikasi Sekam Padi dengan Variasi Temperatur Reaktor Gasifikasi. Skripsi. Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Jember, Jember. Hendra Andika, (2014). Kaji Eksperimental Karakteristik Dasar Gasifikasi Batubara Muda Aceh. Skripsi. Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala Darussalam, Banda Aceh. Himawanto, D. A. (2005), Pengaruh Temperatur Karbonasi terhadap Karakteristik Pembakaran Briket. Jurnal Media Mesin, Volume 6 No. 2, (Juli 2005), hal 84-91. Surakarta I Nyoman Suprapta Winaya, Made Sucipta, I Dewa Made Susila, (2011). Pengaruh Temperatur Operasi dan Kecepatan Superfisial Terhadap Komposisi Gas Produser pada Gasifikasi Fluidized Bed Berbahan Bakar Sampah Terapung. Jurnal Ilmiah Teknik Mesin, Cakram Vol. 5 No. 1 (April 2011) hal. 85-90. 12

Karnowo, S.Anis, Wahyudi, W.D.Rengga, (2011). Optimasi Unjuk Kerja Fluidized Bed Gasifier dengan Memvariasi Temperature Udara Awal, Jurnal Sain dan Teknologi Sainteknol Vol. 9 No. 1 (Juli 2011), hal. 33-38. Santosa Giri, (2015). Pengaruh Pemanasan Awal Udara terhadap Performa Crossdraft Gasifier dengan Bahan Bakar Sekam Padi. Skripsi. Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta, Surakarta. 13