ENERGI BARU DAN TERBARUKAN - repositori.unud.ac.id · pengaruh substitusi unsur gd pada struktur...

SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2015

Kuta, 29-30 Oktober 2015 | xiii

KATA PENGANTAR .............................................................................................................................. vii

SAMBUTAN KETUA PANITIA ............................................................................................................ ix

SAMBUTAN KETUA LPPM UNIVERSITAS UDAYANA ................................................................ xi

HUMANIORA

NILAI LOKAL DALAM PENGELOLAAN SUMBER DAYA IKAN

DAN PENGEMBANGAN HUKUM

Fenty U. Puluhulawa, Nirwan Yunus ..........................................................................................................3

KEBIJAKAN LOKAL DAN ETNISITAS MENUJU

INTEGRASI KELOMPOK ETNIS

DI KABUPATEN POHUWATO

Wantu Sastro ...............................................................................................................................................8

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMENGARUHI KEBERHASILAN IMPLEMENTASI EKONOMI

HIJAU DALAM RESTORASI DAN KONSERVASI TERUMBU KARANG DI PEMUTERAN BALI

SEBAGAI DAYA TARIK EKOWISATA

I Ketut Surya Diarta, I Gede Setiawan Adi Putra ....................................................................................13

KEMAMPUAN BAHASA BALI GENERASI MUDA BALI DI UBUD GIANYAR BALI

Ni Luh Nyoman Seri Malini, Luh Putu Laksminy, I Ketut Ngurah Sulibra .............................................21

INTENSITAS KAPITAL INDUSTRI DAN DINAMISME KEUNGGULAN

KOMPARATIF PRODUK EKSPOR INDONESIA

Ni Putu Wiwin Setyari ..............................................................................................................................29

MODEL ESTIMASI KINERJA KEUANGAN BERDASARKAN FAKTOR-FAKTOR

INTERNAL UKM DI KABUPATEN BANDUNG

Rivan Sutrisno, Mardha Tri Meilani ..........................................................................................................38

KAMUS PRIMITIVA SEMANTIK BALI-INDONESIA-INGGRIS BIDANG ADAT DAN AGAMA

Dr. I Made Netra, S.S., M.Hum, Drs. I Nyoman Udayana, M.Litt., Ph.D,

Dr. Drs. I wayan Suardiana, M.Hum, Drs. I Ketut Ngurah Sulibra, M.Hum.,

Dr. Drs. Frans I Made Brata, M.Hum .......................................................................................................46

MODEL KONFIGURASI MAKNA TEKS CERITA RAKYAT TENTANG PRAKTIK-PRAKTIK

BUDAYA RANAH AGAMA DAN ADAT

UNTUK MEMPERKOKOH JATI DIRI MASYARAKAT BALI

Dr. Dra. Ni Ketut Ratna Erawati, M.Hum, Dr. I Made Netra, S.S., M.Hum,

Dr. Frans I Made Brata, M.Hum, Prof. Dr. I Made Suastika, S.U ............................................................ 54

DAFTAR ISI


xxx | Kuta, 29-30 Oktober 2015

ENERGI BARU DAN TERBARUKAN

PRODUKSI BIODIESEL DARI BIJI MALAPARI (PONGAMIA PINNATA (L.) PIERRE)

Ni Luh Arpiwi ......................................................................................................................................1341

PENINGKATAN EFISIENSI TURBIN DENGAN PEMBAHARUAN DESAIN TURBIN BANKI

UNTUK MIKRO HIDRO DI DAERAH TROPIS

Lie Jasa, Ardyono Priyadi, Mauridhi Hery Purnomo ............................................................................1348

PEMANFAATAN PIKO HIDRO UNTUK MEMPERCEPAT PERTUMBUHAN

IKAN AIR DERAS DI DUSUN PAGI DESA SENGANAN KECAMATAN PENEBEL

KABUPATEN TABANAN

I Putu Ardana, Lie Jasa ....................................................................................................................... 1336

MODEL DAN SIMULASI KATUP TEKAN MODEL PLAT, BOLA,

DAN SETENGAH-BOLA PADA POMPA HYDRAM

Made Suarda, Anak Agung Adhi Suryawan, I Nengah Suweden ........................................................... 1363

PENGUJIAN KARAKTERISTIK PENGERING ANYAMAN ATA DENGAN MENGGUNAKAN

VARIAN BAHAN BAKAR BIOMASSA LIMBAH PERTANIAN SEBAGAGAI UPAYA

MENINGKATKAN PRODUKTIVITAS.

I.N. Suarnadwipa, I.W.B. Adnyana .......................................................................................................1371

PENERAPAN MOTEDE KONDENSASI PAKSA TIPE CROSSFLOW

PADA PROSES PRODUKSI BAHAN BAKAR ALTERNATIF ARAK

TERHADAP KUALITAS DAN KAPASITAS PRODUKSI

IGK Sukadana, IGN. Putu Tenaya, IKG. Wirawan ..............................................................................1378

EVALUASI POTENSI SUMBER DAYA BIOMASSA DI BALI

Made Sucipta, dan I Wayan Dana .........................................................................................................1391

CONTROLLING HARMFUL GAS HYDROGEN SULFIDE (H2S) BY DESULRUIZER

IN SEWAGE TREATMENT PLANT (STP).

CASE STUDY: PATRA JASA BALI RESORT &VILLAS INDONESIA

Tjokorda Gde Tirta Nindhia, I Wayan Surata, I Dewa Gde Putra Swastika .........................................1396

PENYEDIAAN AIR BERSIH BANJAR CEBLONG DESA MENYALI

DENGAN MENERAPKAN KINCIR AIR PENGGERAK POMPA AIR

M. Sucipta, I N. Suarnadwipa, dan I W. Dana ......................................................................................1400

ARAK SEBAGAI PEREAKSI RAMAH LINGKUNGAN

DALAM PEMBUATAN ENERGI BIODIESEL

I Wayan Bandem Adnyana, Ni Made Suaniti ..........................................................................................1405

PENGARUH SUBSTITUSI UNSUR GD PADA STRUKTUR KRISTAL

SUPERKONDUKTOR SISTEM BISMUTH FASE 2223 : BI2SR

2(GD

1-XCA

1+X)CU

3.05O

Z

Ida Bagus Alit Paramarta, I Gusti Agung Ayu Ratnawati ....................................................................1409

Sukadana

Highlight


1378 | Kuta, 29-30 Oktober 2015

PENERAPAN MOTEDE KONDENSASI PAKSA TIPE CROSSFLOW

PADA PROSES PRODUKSI BAHAN BAKAR ALTERNATIF ARAK

TERHADAP KUALITAS DAN KAPASITAS PRODUKSI

IGK Sukadana1), IGN. Putu Tenaya1), IKG. Wirawan1)

1)Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Udayana Bali.

[email protected], [email protected]

ABSTRACT

The development of research on the processing or manufacture of wine until it’s been a lot of progress, seen from the

results of research on alternative energy from the basic ingredients of beer. The progress made today is the quality of

the wine production has reached a concentration above 95%. But wine production capacity is still low around 1 liter

within 4 hours of production time. So not qualify as a fuel. The target of this research is the creation of a technology

that can produce a wine with a production capacity and better quality. The method used in order to achieve the

rate of condensation getting bigger so that the rate of production increases. But inversely proportional to the quality

increasing, decreasing torque and engine power.

PENDAHULUAN

Indonesia termasuk dalam organisasi penghasil minyak dunia, yaitu pada tahun 1989 menempati

urutan 10 besar sebagai penghasil minyak bumi. Tetapi seiring dengan perkembangan jaman dan teknologi

kebutuhan akan minyak setiap tahun terus mengalami peningkatan, maka perlu adanya penghematan dalam

penggunaan bahan bakar minyak tersebut. Penggunaan bahan bakar minyak khususnya bahan bakar fosil

disamping ketersediaannya semakin terbatas juga dapat merusak lingkungan yaitu menimbulkan polusi

udara.

Penggunaan bahan bakar cair secara terus menerus mengakibatkan suatu saat akan terjadi kelangkaan

bahan bakar. Pemerintah menganjurkan untuk menggunakan bahan bakar alternatif yang lebih ramah

lingkungan. Pemerintah Indonesia mengeluarkan suatu kebijakan dalam pengelolaan energi nasional,

khususnya tentang pemanfaatan etanol, biodisel dan gasohol sebagai energi alternative pada tahun 2022

mendatang. Pemanfaatan bahan bakar alternative juga bertujuan untuk melindungi lingkungan hidup dari

pencemaran, disamping sebagai usaha untuk lebih memanfaatkan sumber daya alam hayati khususnya

yang berasal dari hewan dan tumbuhan. Salah satu bahan bakar alternative tersebut khususnya di bali

adalah arak. Kualiatas arak lebih besar 90 % memiliki angka oktan di atas standar maksimal angka oktan

bensin, yaitu sekitar 108,6, sedangkan bensin memiliki angka oktan sebesar 88. Disamping itu sifat arak

tidak beracun dan ramah terhadap lingkungan. Jika arak dipadukan dengan bahan bakar bensin dengan

persentase tertentu, memungkinkan dapat meningkatkan angka oktan bahan bakar bensin tersebut. Dengan

peningkatan nilai oktan tentunya akan memperbaiki kualitas hasil pembakaran, sisa gas hasil pembakaran

akan lebih baik, dan berpengaruh terhadap performance dari mesin akan meningkat.

Arak adalah suatu zat yang diperoleh dari alam terutama dari tumbuhan yang mengandung zat

pati (carbohidrat) dengan bantuan bakteri saccharomyces cereviceae untuk permentasi dan dengan alat

evaporator dan kondensor untuk mendestilasi menjadi arak. Bahan-bahan yang mengandung karbohidrat

adalah nira kelapa, enau, lontar dan segala produk pertanian. Nira hasil petani sangat berlimpah, khusus

Sukadana

Highlight


Kuta, 29-30 Oktober 2015 | 1379

di kecamatan Abang, Kecamatan Kubu Kabupaten Karangasem yang sebagian besar masyarakat memiliki

kegiatan membuat nira. Hasil nira kemudian diproses secara tradisional menjadi arak dengan kualitas <

40 %. Dengan kebijakan pemerintah daerah Bali melarang peredaran arak akibat penyalahgunaan sebagai

minuman keras, maka akan dapat menyebabkan terancamnya mata pencaharian masyarakat petani produsen

nira.

TINJAUAN PUSTAKA

Penelitian Pendahuluan Yang Sudah Dilaksanakan.

Nanda, Sukadana, 2006, melakukan peneltian uji coba campuran bahan bakar alkohol dari salak

bensin. Dan dilanjutkan oleh Artayana, IM, 2007, melakukan peneltian penambahan alkohol salak pada

bahan bakar bensin untuk mengetahui kualitas gas buang yang diuji pada sepeda motor. Dari penelitiannya

dihasilkan bahwa : dengan semakin besar persentase penambahan alkohol menyebabkan gas buang yang

dihasilkan seperti kandungan hidrokarbon (HC) dan oksigen (O 2 ) semakin meningkat, sedangkan untuk

bahan bakar bensin gas buangnya cenderung lebih rendah. Semakin besar putaran mesin persentase volume

gas buang yang dihasilkan mengalami penurunan.

Artawan, Sukadana 2007, melakukan penelitian penggunaan arak api sebagai bahan bakar pengganti

sepeda motor terhadap akselerasi dan konsumsi bahan bakar. Hasil pengujian menunjukkan bahwa pada

rasio kompresi 9,3:1 dengan bahan bakar arak api dapat meningkatkan akselerasi dan dapat menghemat

konsumsi bahan bakar yaitu pada gigi 1 (kecepatan 0–20 km/jam) akselerasinya sebesar 2,835 m/dt2

dengan konsumsi bahan bakar sebesar 0,091 lt/km, pada gigi 2 (kecepatan 20–40 km/jam) akselerasinya

sebesar 1,190 m/dt2 dengan konsumsi bahan bakar sebesar 0,102 lt/km, pada gigi 3 (kecepatan 40–60 km/

jam) akselerasinya sebesar 0,518 m/dt2 dengan konsumsi bahan bakar sebesar 0,117 lt/km dan pada gigi 4

(kecepatan 60–70 km/jam) akselerasinya sebesar 0,146 m/dt2 dengan konsumsi bahan bakar sebesar 0,183

lt/km.

Ervan, sukadana 2007, Melakukan penelitian mengenai arak api sebagai bahan bakar pengganti

sepeda motor terhadap kandungan gas buang, didapat hasil penelitian Dengan memvariasikan konsentrasi

ethanol sebagai bahan bakar akan sangat berpengaruh terhadap kandungan gas buang. Dengan konsentrasi

yang semakin tinggi gas buang yang dihasilkan akan semakin baik, seperti kandungan karbon dioksida

(CO2) semakin besar. Untuk karbon monoksida (CO), semakin besar konsentrasi ethanol emisi CO yang

dihasilkan semakin menurun. Untuk Oksigen (O2), semakin besar konsentrasi ethanol emisi O

2yang

dihasilkan akan semakin menurun. Dan untuk kandungan hidrokarbon (HC), semakin besar konsentrasi

ethanol emisi HC yang dihasilkan akan semakin menurun.

Sukadana, Bandem 2009 dan 2010, melakukan kajian teknis unjuk kerja destilator kontinu dan

pemanfaatan arak sebagai bahan bakar pengganti bensin, dengan cara menguji pada mesin pembakaran

konvesional carburator, dengan beberapa variable pengujian seperti variable putaran, variable rasio

kompresi terhadap unjuk kerja mesin seperti emisi. Hasil penelitian yang didapat, semakin tinggi temperatur

penguapan semakin tinggi kapasitas produk arak tetapi berbanding terbalik dengan kualitas produk yang

semakin rendah. Umumnya dibandingkan bahan bakar bensin, bahan bakar arak menghasilkan gas CO2

lebih besar, CO lebih rendah, HC lebih tinggi dan O2 lebih tinggi. Meningkatnya rasio kompresi berpengaruh

terhadap peningkatan CO2, menurunnya CO, peningkatan emisi HC dan semakin kecil gas O

2.

Sukadana 2011, melakukan kajian teknis distilator kolom bertingkat tipe kontinu terhadap kapasitas

dan kualitas produksi arak. Dari penelitian ini diapatkan hasil bahwa : kapasitas dan kualitas produksi arak

sangat dipengaruhi oleh banyak jumlah tingkat destilasi. Semakin banyak jumlah tingkat destilasi semakin

Sukadana 2011, melakukan kajian teknis pemanfaatan arak sebagai bahan bakar alternatif mesin

pembakaran tipe injeksi. Didapat hasil bahwa ; Torsi dan daya yang dihasilkan pada pembakaran dengan

bahan bakar arak api lebih kecil dibandingkan dengan bahan bakar bensin, sedangkan konsumsi bahan


1380 | Kuta, 29-30 Oktober 2015

bahan bakar bensin. Jadi untuk rasio kompresi mesin standar menggunakan bahan bakar arak memiliki

performa masih lebih rendah dari bahan bakar bensin.

Sukadana 2013, melakukan penelitian ” Peningkatan kualitas produksi arak bali sebagai bahan

bakar alternative dengan metode distilasi Kontinu bertingkat”. Pada penilitian ini dilakukan variabel

jumlah tingkat destilator dari satu tingkat, dua tinglkat dan tiga tingkat. Dengan masing masing variabel

memiliki seting temperatur yang berbeda-beda. Didapatkan hasil bahwa semakin banyak tingkat destilator

yang dipergunakan dapat dihasilkan kualitas produksi arak yang semakin tinggi tetapi kapasitas produksi

semakin rendah.

Dasar Teori

Alat produksi arak adalah suatu alat yang digunakan untuk pemisahan antara etanol dan air yang

terkandung dalam larutan nira dengan cara pemanasan (evaporastion) dan pendinginan (condensation).

Berdasarkan susunan komponen alat produksi arak terdiri dari dua komponen utama yaitu : ketel arak

(evaporator) yang digunakan untuk menguapkan nira dan kondensor sebagai alat untuk mengkondensasikan

uap nira menjadi arak.

Prinsip kerja dari alat produksi arak adalah nira yang terdapat pada ketel diuapkan dengan cara

pemanasan sehingga nira berubah menjadi uap, kemudian uap yang terbentuk bergerak dari ketel menuju

kondensor melalui saluran keluar ketel sebagai akibat dari meningkatnya temperatur dan tekanan pada

oleh spray dengan uap panas yang bergerak keatas akibat dari proses pemanasan dan perpindahan panas

secara konveksi pada beberapa bagian peralatan produksi arak. Uap panas yang keluar dari ketel kemudian

di dinginkan pada kondensor sehingga berubah menjadi cairan arak.

Konduksi (Difusi)

Perpindahan panas konduksi adalah perpindahan panas yang terjadi pada suatu media padat atau

yang lain pada media tersebut. Hal ini merupakan perpindahan energi dari partikel yang lebih energik

menuju partikel yang kurang energik. Pada gas, konduksi terjadi karena gerakan semu molekul-molekul,

sehingga kalor terdifusi dari bagian yang lebih panas kebagian yang lebih dingin. Laju aliran panas dengan

cara konduksi dirumuskan oleh ilmuan prancis J.B.J Fourier pada tahun 1882 yang menyatakan bahwa :

( )d

d.k-q

.

cond (1)

Konveksi (Convection)

Perpindahan panas konveksi adalah perpindahan panas yang terjadi dari suatu permukaan media

kecepatan aliran dan perbedaan temperatur. Laju perpidahan panas dengan cara konveksi dapat dihitung

dengan persamaan:

cconv (2)

Konveksi juga terdiri dari dua bagian yaitu konveksi alamiah dan konveksi paksa. Konveksi Alamiah

: terjadi akibat adanya gaya apung yang disebabkan oleh perbedaan densitas, dan perbedaan densitas ini

terjadi akibat adanya bantuan dari peranti mekanik seperti pompa, blower, kompresor, dll


Kuta, 29-30 Oktober 2015 | 1381

Radiasi (Radiation)

Radiasi ialah suatu istilah yang digunakan untuk perpindahan energi melalui ruang oleh gelombang-

gelombang elektromagnetik. Jika radisi berlangsung melalui ruang kosong, energi tidak ditransformasikan

menjadi kalor atau bentuk-bentuk energi yang lain, dan energi tidak pula akan terbelok dari lintasannya.

Sebaliknya bila terdapat zat pada lintasannya, radiasi itu akan mengalami diteruskan (transmision),

dipantulkan ( ) dan diserap (absorpsion). Laju perpidahan panas dengan cara radiasi dapat dihitung

dengan persamaan:

(3)

Perpindahan panas didih

Perpindahan panas didih merupakan perubahan fase dari cair ke uap. Bila suatu permukaan

bersentuhan dengan zat cair dan dipelihara pada suhu yang lebih tinggi dari suhu jenuh zat cair itu, akan

terjadi pendidihan. Bila suatu permukaan yang dipanaskan itu terbenam dibawah permukaan-bebas zat

cair, proses itu disebut didih kolam (pool boiling). Jika suhu zat cair berada dibawah suhu jenuh, proses ini

disebut didih dingin lanjut (subcooled boiling) dan jika zat cair itu terpelihara pada suhu jenuh, proses itu

disebut didih jenuh (saturated boiling).

Perpindahan panas kondensasi

Perpidahan panas kondensasi bila uap jenuh bersentuhan dengan suatu permukaan yang lebih rendah

dari uap jenuh tersebut. Untuk menghitung perpindahan panas kondensasi, nusselt telah merumuskan

( )( )

d

sv

vx

TTD

Khfggh

1

1

3

11 ..

−

−=

−

m

rrr(4)

Destilasi

Destilasi adalah cara pemisahan suatu zat dari suatu larutan menjadi dua atau lebih zat hasil yang

memiliki massa jenis yang berbeda melalui proses pemanasan atau penguapan. Pada umumnya proses

destilasi terdiri dari dua proses antara lain proses penguapan (evaporasion) dan proses pengembunan

(condensation).

Perubahan variabel proses destilasi

Variabel proses pemisahan dengan proses destilasi meliputi: Temperatur proses destilasi. Komposisi

umpan.Variabel-variabel INI adalah faktor penentu atas pengendalia proses destilasi. Produk destilasi

dapat dihasilkan dengan kualitas tertentu, pada kondisi operasi proses destilasi yang tertentu pula. Artinya

produk destilasi dapat dibuat bervariasi dengan mengubah variabel proses destilasi.

Perubahan kecepatan aliran

Dalam proses destilasi, berlaku kesetimbangan massa, bahwa kecepatan umpan masuk sama dengan

kecepatan aliran kedua produk destilasi tersebut. Ketidak seimbangan akan menimbulkan gangguan

kualitas produk dan proses destilasi sendiri. Dibawah ini beberapa hal perubahan kecepatan aliran yang

mempengaruhi proses destilasi: Perubahan kecepatan aliran umpan, pada proses destilasi akan menyebabkan

jumlah fraksi ringan pada produk bawah (bottom product) akan bertambah dan akan menyebabkan fraksi

lebih berat akan berkurang pada produk atas (over head product). Perubahan kecepatan aliran produk atas

(over head product) akan menyebabkan: Kecepatan penguapan bertambah, jumlah fraksi lebih berat

bertambah. Pengaruh perubahan kecepatan aliran produk atas, pada akhirnya akan mengubah kualitas atau

komposisi produk atas dari proses destilasi.


1382 | Kuta, 29-30 Oktober 2015

Kecepatan aliraan umpan overhead dan bottom produk dalam kesetimbangan massa tertentu

untuk menghasilkan kualitas tertentu atas produk tertentu. Masing-masing memiliki aliran tertentu

untuk menghasilkan kualitas produk destilasi tertentu. Dalam prakteknya, proses destilasi berlangsung

berkesinambungan untuk kepentingan komersil artinya kecepatan aliran umpan, overhead dan bottom

produk dimasukan dan dikeluarkan secara berkesinambungan dalam kesetimbangan. Untuk kepentingan

ini suplay dan pemakaian energi pemanasan dan pendinginan berjalan secara terus menerus.

Pengaruh kenaikan suhu dan tekanan.

Kenaikan suhu dan tekanan dapat terjadi oleh pengendalian yang kurang tepat atau disebabkan

kegagalan fungsi alat pengendalian dan alat pembuat tekanan vakum. Kenaikan suhu pada dasarnya

menyebabkan kecepatan penguapan yang dipisahkan bertambah. Keadaan ini menyebabkan komponen

yang lebih berat akan menguap lebih banyak, yang pada akhirnya dapat mengubah kualitas produk atas

dan produk bawah proses destilasi. Suhu dan tekanan operasi pada proses destilasi adalah dua varibel

proses yang tidak disahkan. Artinya kenaikan suhu akan menyebabkan kenaikan tekanan pada destilasi.

Kedua variabel proses ini tetap dalam kesetimbangan tertentu untuk menghasilkan produk destilasi dengan

kualitas yang baik. Dalam pengendalian penting mengetahui harga kesetimbangan: suhu proses destilasi,

tekanan proses destilasi, kualitas produk destilasi.

Pengaruh penurunan suhu dan tekanan

Seperti halnya kenaikan suhu, penurunan suhu proses destilasi dapat terjadi oleh pengendalian yang

kurang baik atau disebabkan oleh kegagalan fungsi alat pengendali. Pengaruh penurunan suhu, terhadap

kualitas produk destilasi adalah kebalikan pengaruh kenaikan suhu proses destilasi yaitu: Mengurangi

jumlah atau komposisi komponen yang lebih berat. Menambah jumlah atau komposisi komponen yang

lebih ringan.

Pengaruh penurunan tekanan yang disebabkan oleh penurunan suhu dapat berakibat: umlah jatau

persentase komponen lebih berat bertambah. jumlah atau persentase komponen lebih ringan bertambah.

Dan pengaruh kenaikan tekanan yang disebabkan oleh penurunan suhu, adalah kebalikan dari penurunan

suhu.

Evaporasi

Perpidahan kalor ke zat cair mendidih yang sering ditemukan sehingga sering di tangani sebagai

operasi tersendiri, operasi itu disebut evaporasi atau penguapan (evaporation). Tujuan evaporasi adalah

untuk menguapkan larutan yang terdiri dari zat terlarut yang tak mudah menguap dan larutan yang

mudah menguap. Dalam kebanyakan proses evaporasi, pelarutnya adalah air, evaporasi dilakukan dengan

menguapkan sebagian dari pelarut sehingga didapatkan larutan zat cair yang pekat yang memiliki konsentrasi

lebih tinggi. Biasanya dalam evaporasi, zat cair pekat itulah yang merupakan produk yang berharga dan

uapnya di kondensasikan dan dibuang. Tetapi, dalam situasi tertentu kebalikannya yang benar.

Operasi efek tunggal dan efek ganda

Kebanyakan evaporator dipanaskan dengan uap yang kondensasi diatas tabung-tabung logam. Bahan

yang akan di evaporasi biasanya mengalir didalam tabung. Uap yang digunakan biasanya uap bertekanan

rendah, di bawah 3 atm abs, zat cair yang mendidih biasanya berada dalam vakum sedang, yaitu sampai

kira-kira 0.05 atm abs.

Bila kita menggunakan satu evaporator saja, uap yang mendidih dikondensasikan dan dibuang.

Metode ini biasanya disebut evaporator efek tunggal (single-effect evaporation) walaupun sederhana,

namun proses ini tidak efektif dalam penggunaan uap. Untuk menguapkan 1 lb air dari larutan, diperlukan

1 sampe 1.3 lb uap. Jika uap dari evaporator dimasukkan kedalam rongga uap (steam chest) evaporator

kedua. Dan uap yang dari evaporator ke dua dimasukan ke kondensor, maka operasi itu akan menjadi efek

dua kali atau efek dua (double efek).


Kuta, 29-30 Oktober 2015 | 1383

Kondensor

Kondensor adalah peranti penukar kalor khusus yang digunakan untuk mencairkan uap dengan

mengambil kalor. Kalor laten diambil dengan menyerapnya ke dalam zat cair yang lebih dingin yang disebut

pendingin (coolant). Karena suhu pendingin di dalam kondensor itu meningkat karena itu, maka alat itu

dengan demikian juga bekerja sebagai pemanas. Namun sebagai fungsinya, kegiatan kondensasi itulah yang

terlebih penting , dan hal ini tercermin pada namanya. Kondensor dapat dibagi atas dua golongan yaitu:

dalam golongan pertama yang disebut kondensor jenis selongsong-dan-tabung (shell and tube condenser),

uap yang dikondensasi dipisahkan dari pendingin oleh permukaan perpindahan kalor berbentuk tabung.

Dalam golongan kedua yang disebut kondensor kontak (contact condenser) ,arus pendingin dan arus uap

arus tunggal.

Ada berapa tipe Kondensor dan dikelompokan berdasarkan beberapa kelompok antara lain.

Berdasarkan tipe aliran Kondensor dibedakan menjadi tiga type yaitu Aliran searah ( ), aliran

berlawanan arah ( ) dan aliran melintang ( )

)

Gambar 1. Tipe Kondensor


1384 | Kuta, 29-30 Oktober 2015

TUJUAN DAN MANFAAT

Mengembangkan teknologi produksi arak yang dapat meningkatkan kapasitas produksi dengan

mempertahankan kualitas lebih besar 95 % yang merupakan syarat sebagai bahan bakar pada mesin

kendaraan. Mendukung kebijakan pemerintah dalam usaha mencegah terjadinya kelangkaan energi bahan

bakar, meningkatkan pemanfaatan energi alternative pada tahun 2022 dan mencari sumber energi baru

dan terbarukan. Meningkatkan usaha perlindungan dan pelestarian fungsi lingkungan hidup dengan

pemanfatan energi ramah lingkungan.

METODE PENELITIAN

Penelitian dan hasil dari kegiatan penelitian yang telah dilaksanakan dengan indikator capaian

setiap kegiatan penelitian yaitu pemanfaatan arak sebagai bahan bakar alternative pada mesin kendaraan.

Gambar 2. Roadmap penelitian

Gambar 3. Diagram peralatan destilator kontinu bertingkat

Proses kerja Destilator bertingkat

Bak penampung (1) sebagai tempat penampung nira atau bahan baku dengan volume 20 liter, dengan

ukuran 50 cm x 50 cm x 50 cm. Pompa (2) sebagai alat untuk memompakan nira dari bak penampung menuju

spreyer (5) melewati pipa saluran suply (4) sehingga terjadi pengabutan pada bagian atas kolom/ketel (6),

akibat berat jenis lebih besar maka nira pada kolom (6) akan mengalir kebawah, bersamaan dengan itu juga

ada aliran uap nira dari bagian bawah kolom (6) akibat pemanasan oleh pemanas (8), sehingga terjadilah

kontak lawan arah antara uap nira dari bagian bawah kolom dengan nira dari bagian atas kolom secara


Kuta, 29-30 Oktober 2015 | 1385

konveksi. Pemanas (8) berdaya 1000 Watt dan bekerja sesuai dengan temperatur seting (7) yang diseting

dengan thermoseting (9). Akibat adanya pergerakan uap kebagian atas kolom dengan nira kebagian bawah

kolom akan terjadi proses penguapan untuk partikel yang mudah menguap dan terkondensasi untuk partikel

yang susah menguap secara konveksi. Cairan yang tidak menguap akan tertampung pada bagian bawah

kolom, dan bila jumlahnya berlebihan akan dikembalikan ke bak (1) melalui saluran pelimpah (3). Uap

yang sampai pada bagian atas kolom selanjutnya mengalir menuju kondensor (12). Dengan bantuan aliran

paksa air pendingin oleh pompa (16) dari bak air (17) melewati kondensor, maka uap yang mengalir dalam

kondensor akan terkondensasi menjadi kondensat yang selanjutnya ditampung pada botol (15). Proses

tersebut berulang secara terus menerus (kontinu).

HASIL YANG DICAPAI

Data Pengujian kecepatan aliran

Tabel 1. Data Rekapan Hasil Pengujian Laju Aliran

membuktikan bahwa laju pendinginan semakin besar sehingga mempengaruhi pada laju kondensasi uap

menjadi arak bali semakin tinggi. Rata –rata penurunan temperatur uap keluar kondensor sebesar 1,23.

Temperatur air keluar kondensor juga mengalami penurunan akibat dari laju aliran air pendingi semakin

kondensasi juga semakin tinggi. Pemaknaan dari analisa diatas bahwa laju aliran sangat berpengaruh


1386 | Kuta, 29-30 Oktober 2015

mengarah ke pada tipe aliran menjadi lebih turbulen, sehingga laju perpindahan panas semakin besar.

pendinginan semakin besar, berpengaruh terhadap laju kondensasi semakin besar sehingga laju produksi

kualitas produksi semakin rendah. Hal ini terjadi karena kecepatan kondensasi mengakibatkan kandungan

air dalam uap semakin banyak terkondensasi.

Data Pengujian Unjuk Kerja Mesin

Tabel 5. Data Pengujian Bahan Bakar Bensin. Tabel 6. Data Pengujian Arak 81,2 %

Tabel 7. Data Pengujian Arak 88,7 %. Tabel 8. Data Pengujian Arak 93,4 %


Kuta, 29-30 Oktober 2015 | 1387

Tabel 5.6. Data Pengujian Arak 93,4 %

Presentasi Performansi Mesin 4 Langkah Nenggunakan Bahan Bakar Arak

Analisa pengaruh variasi putaran terhadap torsi mesin

menunjukan pengaruh variasi putaran mesin terhadap torsi, hubungan antara putaran mesin terhadap torsi

menggunakan bahan bakar bensin dan masing-masing konsentrasi bahan bakar arak bali, terlihat bahwa

dengan semakin tinggi putaran mesin torsi yang dihasilkan semakin kecil. Torsi yang paling besar dihasilkan

oleh bahan bakar arak bali konsentrasi 88,7%, pada putaran mesin 1000 rpm torsi yang dihasilkan sebesar

1,012619 Nm. Untuk bahan bakar arak bali dengan konsentrasi 95,6% mengalami penurunan torsi sangat

drastis, penurunan torsi yang dihasilkan mencapai 0,175 Nm.

Analisa pengaruh variasi putaran mesin terhadap daya

Gambar 4 menunjukan variasi putaran mesin terhadap daya dengan bahan bakar yang berbeda-

beda, semakin tinggi putaran mesin terjadi peningkatan terhadap daya yang dihasilkan, dan terlihat pada

penggunaan bahan bakar ethanol 95,6% dengan putaran mesin 3000 rpm mengalami peningkatan daya

sebesar 0,07389352 Hp. Pada arak bali 93,4% pada putaran 3000 rpm menghasilkan peningkatan daya

sebesar 0,10439007 Hp. Untuk arak bali 88,7% mengalami peningkatan daya sebesar 0,22414858 Hp pada

putaran mesin 3000 rpm.


1388 | Kuta, 29-30 Oktober 2015

5.3.3. Analisa p

dibutuhkan terjadi peningkatan yang hampir sama dengan bahan bakar bensin.

Variasi bahan bakar sangat berpengaruh terhadap torsi yang dihasilkan. Torsi yang paling besar

terjadi pada putaran mesin dari 1000 rpm sampai 3000 rpm menggunakan bahan bakar arak bali konsentrasi

88,7%. Karena penggunaan bahan bakar arak bali 88,7% sangat sesuai dengan rasio kompresi mesin 7,8

untuk mencapai kinerja mesin yang optimal. Daya yang paling besar dihasilkan pada penggunaan bahan

bakar ethanol 88,7%, akan tetapi penurunan daya terjadi pada peningkatan konsentrasi ethanol. Sedangkan

pada penggunaan bahan bakar premium pada putaran mesin yang sama, daya yang dihasilkan lebih kecil

dibandingkan dengan arak bali 88,7%. Dimana bahan bakar arak bali dengan konsentrasi semakin besar

memiliki nilai oktan yang lebih tinggi pula, akan tetapi penggunaan bahan bakar dengan nilai oktan yang

semakin tinggi diperlukan rasio kompresi yang besar. Sedangkan pada ethanol 81,2%, 93,4% dan 95,6%


Kuta, 29-30 Oktober 2015 | 1389

mengalami penurunan daya karena terjadi peristiwa detonasi di dalam ruang silinder yang menimbulkan

suara gemelitik yang menyebabkan daya yang dihasilkan lebih kecil dibandingkan dengan bensin. Dari

keseluruhan pembahasan diatas sangat terlihat bahwa dari hasil pengujian yang telah dilakukan menunjukkan

ethanol 88,7% menghasilkan performance yang paling efektif pada rasio kompresi yang sama.

SIMPULAN

berpengaruh terhadap laju kondensasi semakin besar sehingga laju produksi semakin besar. Tetapi

kualitas produksi semakin rendah. Untuk pengujian arak bali sebagai bahan bakar pada mesin tipe

semakin besar, penurunan torsi, dan daya mesin

UCAPAN TERIMA KASIH

Terima kasih yang besar kami sampaikan kepada: Direktorat Penelitian dan Pengabdian kepada

Masyarakat, Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Republik

Indonesia yang telah mendanai kegiatan pengabdian ini, Rektor Universitas Udayana, Ketua Lembaga

Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat yang telah memberikan fasilitas sehingga pengabdian ini

dapat terlaksana. Pihak Rotary Bali Taman dan Rotary Internasional yang juga membantu masyarakat desa

Kesimpar dalam pendistribusian material. Dan seluruh masyarakat Kesimpar yang telah bekerja keras

bergotong royong melaksanakan kegiatan ini.

DAFTAR PUSTAKA

A.K. Shaha. 1974. “ Combustion Engineering and Fuel Technology”. Oxford & IBH, Publishing Co.,New

Delhi.

Arismunandar, W. 1988. Motor Bakar Torak. ITB Bandung.

Edward, F.,1973, Internal Combustion Engine and Air Pollution. Third Edition. Harper & Row.

Publisher. New York. Hager Stownson Francisco.

Julian, C., 1990, Operasi Teknik Kimia. Edisi ke empat. Jilid 2. Erlangga.

Keenan. Kleinfelter.Dkk.1984.” Kimia Untuk Universitas”.Edisi ke enam. Erlangga , Jakarta

Sukadana, 2007, ” Pengaruh variasi rasio kompresi terhadap emisi dengan arak bali sebagai bahan


1390 | Kuta, 29-30 Oktober 2015

bakar sepeda motor empat langkah”, Laporan Penelitian, Universitas Udayana.

Sukadana, 2008, ” Pemanfaatan arak bali sebagai bahan bakar mesin 4 langkah dengan variasi rasio

kompresi”, Laporan Penelitian, Universitas Udayana.

Sukadana, 2009, 2010, ” Kajian teknis destilator tipe continu penghasil bahan bakar alternatif

berbahan dasar arak bali”, Laporan Penelitian, Universitas Udayana.

Sukadana, 2011, ” Kajian teknis pemanfaatan arak bali sebagai bahan bakar alternatif mesin

pembakaran tipe injeksi”, Laporan Penelitian, Universitas Udayana.

Sukadana, 2011, ” Kajian teknis distilator kolom bertingkat tipe kontinu terhadap kapasitas dan

kualitas produksi arak bali”, Laporan Penelitian, Universitas Udayana.

Sukadana, 2013, ” Peningkatan kualitas produksi arak bali sebagai bahan bakar alternative dengan

metode distilasi Kontinyu bertingkat”, Laporan Penelitian, Universitas Udayana.

Yuli Setyo Indartono. 2005 Bioethanol, Alternatif Energi Terbarukan : Kajian Prestasi

Mesin dan Implementasi di Lapangan.

ENERGI BARU DAN TERBARUKAN - repositori.unud.ac.id · pengaruh substitusi unsur gd pada struktur...

Documents

Transcript of ENERGI BARU DAN TERBARUKAN - repositori.unud.ac.id · pengaruh substitusi unsur gd pada struktur...