Post on 02-Feb-2022
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
PENGARUH REFUSE DERIVED FUEL (RDF) TIPE 1 DAN TIPE 5
BERBASIS LIMBAH PADAT AREN PADA PROSES GASIFIKASI TIPE
UP DRAFT TERHADAP KANDUNGAN SENYAWA DAN LHV SYNGAS
SKRIPSI
Oleh :
IMAM MUZZAKA
K2515040
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
JULI 2019
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
iii
PENGARUH REFUSE DERIVED FUEL (RDF) TIPE 1 DAN TIPE 5
BERBASIS LIMBAH PADAT AREN PADA PROSES GASIFIKASI TIPE
UP DRAFT TERHADAP KANDUNGAN SENYAWA DAN LHV SYNGAS
Oleh :
IMAM MUZZAKA
K2515040
Skripsi
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar Sarjana
Pendidikan pada Program Studi Pendidikan Teknik Mesin,
Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
JULI 2019
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
vi
ABSTRAK
Imam Muzzaka. “PENGARUH REFUSE DERIVED FUEL (RDF) TIPE 1
DAN TIPE 5 BERBASIS LIMBAH PADAT AREN PADA PROSES
GASIFIKASI TIPE UP DRAFT TERHADAP KANDUNGAN SENYAWA
DAN LHV SYNGAS”. Skripsi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Sebelas Maret Surakarta. Juli 2019.
Meningkatnya konsumsi energi dan semakin menipisnya cadangan energi
fosil membuat krisis energi. Energi berbahan bakar fosil sangat berbahaya bagi
manusia dan lingkungan. Permasalahan ini menekankan pembuatan energi
alternatif yang ramah lingkungan. Salah satu alternatifnya yaitu dengan
memanfaatkan limbah aren yang diproses menjadi Refuse Deriverd Fuel (RDF)
sebagai bahan bakar untuk gasifikasi. Gasifikasi yaitu proses dimana bahan bakar
padat diubah menjadi gas yang dapat di bakar. Proses pembakaran bahan bakar
padat terjadi dalam reaktor. Gas yang dihasilkan dari proses tersebut, kemudian
dijadikan sumber energi baru terbarukan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk
mengetahui pengaruh penggunaan RDF tipe 1 dan tipe 5 limbah aren terhadap
kandungan senyawa pada synthetic gas (syngas) untuk memperoleh hasil yang
optimal.
Metode yang dipakai dalam penelitian ini adalah metode eksperimen.
Sampel diambil secara acak kemudian diproses menjadi RDF tipe 1 dan tipe 5
campuran kanji dengan perbandingan 7:3. Pembuatan RDF dilakukan di lab
ECCL (Energy Convertion and Combution Laboratory) dan data diperoleh dari
pengujian gasifikasi yang dilakukan di laboratorium PUSLITBANG TEKMIRA
Bandung. Penelitian menggunakan gas chromatography untuk mengukur kadar
senyawa dan LHV gas. LHV merupakan nilai pembakaran bila didalam gas hasil
pembakaran terdapat H2O berbentuk gas.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa: (1) Tipe RDF berpengaruh terhadap
kualitas atau keoptimalan syngas yang dihasilkan dari proses gasifikasi. (2) LHV
yang paling optimal adalah RDF tipe 5 limbah aren yaitu 654 kcal/m3. (3)
Kandungan syngas yang paling optimal adalah RDF tipe 5 limbah aren karena
gas mampu bakarnya lebih besar daripada RDF tipe 1. Kandungannya berupa CO
15,30%, CH4 1,03%, dan H2 4,09% dan kandungan gas tak mampu bakar lebih
rendah yaitu CO2 9,25%, O2 0,72%, dan N2 69,61%. (4) kandungan LHV limbah
aren masih dibawah pelepah kelapa sawit dan pelet MSW. (5) implikasinya
digunakan untuk bahanbakar kompor dalam memasak mie soun.
Kata kunci : Gasifikasi, RDF, limbah aren, syngas
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
vii
ABSTRACT
Imam Muzzaka. "THE EFFECT OF TYPE 1 AND TYPE REFUSE
DERIVED FUEL (RDF) BASED ON AREN SOLID WASTE IN THE TYPE OF
UPDRAFT GASIFICATION PROCESS ON CONTENT OF COMPOUNDS AND
LHV SYNGAS". Thesis, Faculty of Teacher Training and Education, Sebelas
Maret University Surakarta. July 2019.
Increased energy consumption and the depletion of fossil energy reserves
create an energy crisis. Fossil fuel energy is hazardous for humans and the
environment. This problem emphasizes the making of alternative energy that is
environmentally friendly. One alternative is to utilize palm sugar waste, which is
processed into Refuse Derived Fuel (RDF) as fuel for gasification. Gasification is
the process by which solid fuels are converted into combustible gases. Solid fuel
combustion process occurs in the reactor. The gas produced from the process is
then turned into a new renewable energy source. The purpose of this study was to
determine the effect of using RDF type 1 and type 5 palm sugar waste on the
compound content in synthetic gas (syngas) to obtain optimal results.
The method used in this study is the experimental method. Samples were
taken randomly and then processed into RDF type 1 and type 5 starch mixture in
a ratio of 7: 3. The making of RDF was carried out in the ECCL (Energy
Convertion and Combution Laboratory) lab, and the data was obtained from the
gasification test that was carried out in the PUSLITBANG TEKMIRA laboratory
Bandung. The research uses gas chromatography to measure compound levels
and LHV gas. LHV is the value of combustion when in the combustion gas, there
is H2O in the form of gas.
The results showed that: (1) RDF type influences the quality or
optimization of syngas produced from the gasification process. (2) The most
optimal LHV is RDF type 5 palm sugar waste that is 654 kcal / m3. (3) The most
optimal syngas content is RDF type 5 palm sugar waste because the gas can burn
more than RDF type 1. The content is in the form of CO 15.30%, CH4 1.03%, and
H2 4.09% and gas content is unable lower fuel, namely CO2 9.25%, O2 0.72%,
and N2 69.61%. (4) LHV content of palm sugar waste is still below the fronds of
palm oil and MSW pellets. (5) the implication is used for stove fuel in cooking
vermicelli noodles.
Keywords: Gasification, RDF, sugar palm waste, syngas
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
viii
MOTTO
“Setiap orang adalah jenius, tapi jika kamu menilai seekor ikan dari
kemampuannya memanjat pohon, maka seumur hidupnya dia akan mempercayai
kalau dia bodoh”
(Albert Einstein)
“ Ubah keadaanmu, jangan biarkan keadaan merubahmu”
(Jackie chan)
“Biarkan mereka meremehkanmu, karena balas dendam terbaik terletak pada
pembuktian diri mencapai sukses ketika diremehkan”
(Bill Gates)
“saat kamu bertemu dengan pintu kesempatan, jangan mengetuknya, tetapi
tendang pintunya, tersenyum dan perkenalkan dirimu”
(Dwayne Johnson)
“Jangan menjelaskan tentang dirimu kepada siapapun. Karena yang menyukaimu
tidak membutuhkan itu, dan yang membencimu tidak mempercayai itu”
(Ali bin Abi Thalib)
“jika kamu mencari satu orang yang akan merubah hidupmu selamanya, lihatlah
pada cermin”
@BUSSINESSBOOKSUMMARY
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
ix
PERSEMBAHAN
Puji syukur kepada Allah SWT yang memberikan rahmat, hidayah serta
inayah-Nya sehingga diberikan kesehatan untuk menyelesaikan skripsi ini. Di
halaman ini saya mempersembahkan skripsi ini untuk:
Ibu
“terimakasih untuk doa yang selalu dipanjatkan, terimakasih telah mendidik dan
selalu memperhatikanku, semoga kebaikanmu dibalas dengan surga firdaus”.
Ayah
“Terimakasih selalu mendoakan, selalu memberi semangat, motivasi, dan arahan.
semoga kebaikanmu dibalas dengan surga firdaus”.
Dosen PTM
“Terimakasih atas ilmu yang sangat berharga, semoga Allah membalas dengan
keberkahan dan rahmat yang melimpah”.
Tim Gasifikasi (saya sendiri, Garindo Onyong, Adi Cino, Gesti Romlah)
“Terimakasih atas suka dan duka selama proses skripsi berlangsung, terimakasih
saling mengingatkan dan memberimotivasi satu sama lain”.
Sahabat-sahabat CROC HRD dan ECCL
“Terimakasih telah menjadi sahabat yang baik, terimakasih atas doa dan
dukungan yang telah diberikan, semoga persaudaraan kita selalu terjalin”.
Teman PTM 2015
“ Terimakasih telah melengkapi perkuliahan selama 4 tahun di solo, sukses selalu,
dan terimakasih kawan”.
Keluarga Bantoro
“Terimakasih karena telah memberi tempat tinggal selama 3 tahun di solo,
semoga menjadi amal jariyah dan mendapatkan surga firdaus”
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
x
KATA PENGANTAR
Puji syukur senantiasa kita panjatkan atas ke hadirat Allah SWT yang telah
memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga peneliti dapat menyelesaikan
skripsi dengan judul “PENGARUH REFUSE DERIVED FUEL (RDF) TIPE 1
DAN TIPE 5 BERBASIS LIMBAH PADAT AREN PADA PROSES
GASIFIKASI TIPE UP DRAFT TERHADAP KANDUNGAN SENYAWA
DAN LHV SYNGAS”. Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan
untuk mendapatkan gelar Sarjana pada Program Studi Pendidikan Teknik Mesin,
Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Peneliti menyadari bahwa terselesaikannya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan,
bimbingan, dan pengarahan. Untuk itu, peneliti menyampaikan terima kasih
kepada:
1. Kepala Program Studi Pendidikan Teknik Mesin Fakultas Keguruan
dan Ilmu Pendidikan , Universitas Sebelas Maret Surakarta
2. Dr. Eng.Herman Saputro, M.Pd., MT., selaku Dosen Pembimbing I yang
selalu memberikan arahan dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
3. Ir. Husin Bugis, M.Si, selaku Dosen Pembimbing II yang selalu
memberikan arahan dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
4. Dr.Eng Nugroho Agung Pambudi, M.Eng selaku Dosen Pembimbing
Akademik yang selalu memberikan arahannya selama perkuliahan.
5. Seluruh teman-teman Pendidikan Teknik Mesin angkatan 2015 yang
selalu memberikan dukungan.
Peneliti menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna dan hal ini
antara lain karena keterbatasan peneliti. Meskipun demikian, peneliti berharap
semoga skripsi ini bermanfaat bagi pembaca dan pengembangan ilmu.
Surakarta, Juli 2019
Penyusun
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL…………......……………………………………………………………..i
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN ........................................ ii
HALAMAN PENGAJUAN…………………………………………………………….....................................iii
HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................ iv
HALAMAN PENGESAHAN SKRIPSI ............................................................... v
HALAMAN ABSTRAK ..................................................................................... vi
HALAMAN MOTTO ....................................................................................... viii
HALAMAN PERSEMBAHAN .......................................................................... ix
KATA PENGANTAR ......................................................................................... x
DAFTAR ISI ...................................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xiii
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiv
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah ......................................................................... 1
B. Identifikasi Masalah ............................................................................... 4
C. Batasan Penelitian .................................................................................. 4
D. Rumusan Masalah .................................................................................. 4
E. Tujuan Penelitian ................................................................................... 5
F. Manfaat Penelitian ................................................................................. 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA, KERANGKA BERPIKIR DAN HIPOTESIS
A. Kajian Pustaka ....................................................................................... 6
B. Kerangka Berpikir .................................................................................. 9
C. Hipotesis .............................................................................................. 11
BAB III METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................... 12
B. Desain Penelitian .................................................................................. 13
C. Teknik Pengumpulan Data ................................................................... 13
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian .................................................................................... 22
B. Pembahasan ......................................................................................... 24
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xii
BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN
A. Simpulan .............................................................................................. 30
B. Implikasi .............................................................................................. 30
C. Saran .................................................................................................... 31
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 32
LAMPIRAN ...................................................................................................... 35
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Skema Gasifier ................................................................................ 9
Gambar 2.2 Kerangka Berpikir .......................................................................... 10
Gambar 3.1 Alat Pencetak RDF ......................................................................... 15
Gambar 3.2 Timbangan Digital .......................................................................... 15
Gambar 3.3 Kompor Portabel............................................................................. 16
Gambar 3.4 Gelas Ukur ..................................................................................... 16
Gambar 3.5 Gas Chromatography ..................................................................... 16
Gambar 3.6 Gasifier........................................................................................... 17
Gambar 3.7 Kompresor ...................................................................................... 18
Gambar 3.8 Diagram Alir Penelitian .................................................................. 19
Gambar 4.1 Perbandingan Kadar Hidrogen, Sulfur dan abu dalam Biomassa
Variasi RDF tipe 1 dan RDF tipe 5 Limbah Aren ............................................... 25
Gambar 4.2 Perbandingan Kadar CO,CH4 dan H2 pada Syngas dari Biomassa
Variasi RDF tipe 1 dan RDF tipe 5 Limbah Aren ............................................... 26
Gambar 4.3 Perbandingan Kadar CO2,O2 dan N2 pada Syngas dari Biomassa
Variasi RDF tipe 1 dan RDF tipe 5 Limbah Aren ............................................... 27
Gambar 4.4 Perbandingan LHV pada Syngas dari Biomassa Variasi RDF tipe 1
dan RDF tipe 5 Limbah Aren ............................................................................. 27
Gambar 4.5. Perbandingan LHV syngas Limbah aren , pelepah kelapa sawit, dan pelet
MSW ............................................................................................................................ 28
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Pengumpulan Data ............................................................................. 14
Tabel 4.1 Analisa Proximate dan Ultimate RDF tipe 1 ....................................... 22
Tabel 4.2 Analisa Proximate dan Ultimate RDF tipe 5 ....................................... 23
Tabel 4.3 Kadar Senyawa dan LHV Syngas pada RDF tipe 1 ............................. 23
Tabel 4.4 Kadar Senyawa dan LHV Syngas pada RDF tipe 5. ........................... 24
Tabel 4.5 lama waktu proses gasifikasi .............................................................. 29
library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Tipe RDF ....................................................................................... 35
Lampiran 2. Hasil Pengujian Senyawa dan LHV ................................................ 36
Lampiran 3. Hasil Pembakaran RDF .................................................................. 37
Lampiran 4. Proses Pemasukan RDF ke dalam Hopper ...................................... 38
Lampiran 5. Surat Permohonan Izin Penyusunan Skripsi. .................................. 39
Lampiran 6. Surat Keputusan Dekan FKIP tentang Izin Penyusunan Skripsi ...... 40