FORMAT LAPORAN PRAKTIKUM PIROLISIS KU-1201

PENGANTAR REKAYASA & DESAIN II

KELOMPOK 13 16713080 Eros Fatta Zarkasyi Adha 16713164 Chandra Singgih Pitoyo

16713260 Muhammad Irfandi 16713356 Ryan Bagus Fitradi

ASISTEN : Rizkiandri Nursamsina

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2014

DAFTAR ISI

Latar Belakang 3

Perumusan Masalah 3

Analisis Kebutuhan Desain 3 Visi dan Misi Produksi 3 Strategi Produksi (Segmenting, targeting, positioning, SWOT) 3 Kriteria Alternatif Desain 4

Alternatif Desain dan Pemilihan Desain Final 4

Pendalaman Desain 5 Skema/ Gambar Desain 5 Cara Kerja Desain 5 Strategi Realisasai Desain 5 Perhitungan yang Relevan 5

Praktikum Realisasi Desain 6 Alat-alat yang digunakan pada praktikum 6 Prosedur Praktikum (Penjelasan dan Foto) 6 Hasil Pengamatan dalam Bentuk Tabel dan Grafik 7 Perhitungan-perhitungan 8

Kesimpulan dan Saran 9 Rangkuman Keunggulan Desain 9 Saran Pengembangan/ Koreksi Desain 9

Daftar Pustaka 9

Latar Belakang Semakin meningkatnya kebutuhan bakar, serta semakin berkurangnya cadangan sumber daya minyak bumi di alam, serta berkurangnya hutan sebagai penyedia kayu bakar menimbulkan keperluan untuk mencari energi alternatif pengganti bahan bakar minyak bumi dengan memanfaatkan sampah biomassa yang melimpah. Salah satu alternatif energi pengganti minyak bumi serta penyediaan energi berwawasan lingkungan adalah arang.

Perumusan Masalah

Jenis biomassa apa yang baik untuk dijadikan arang? Apakah bambu adalah bahan yang tepat sebagai bahan baku arang? Bagaimana desain reaktor pirolisis agar dapat menghasilkan arang yang

baik dan berkualitas? Bagaimana dengan kualitas arang yang dihasilkan serta hasil

sampingannya?

Analisis Kebutuhan Desain

Visi dan Misi Produksi Visi:

memproduksi arang yang berkualitas, serta bernilai jual tinggi Misi:

menentukan bahan baku biomassa yang tepat menentukan desain reaktor pirolisis yang efektif dan efisien merancang sistem produksi arang

Strategi Produksi (Segmenting, targeting, positioning, SWOT)

1. Segmentasi Pasar Strategi segmentasi produksi arang adalah dengan mempertimbangkan variabel psikografis, penghasilan, dan demografis.

2. Target Pasar Target pasar dalam produksi arang ini adalah mereka yang gemar memakan makanan bakaran (grilled food), kalangan berpenghasilan menengah keatas (dengan berbagai penghasilan), berusia antara rentang 17-50 tahun.

3. Positioning

Positioning dalam produksi arang adalah menjadi market leader dalam produk arang, khususnya arang bambu; dan memberikan citra produk arang yang hemat energi, murah, dan ramah lingkungan.

4. Analisis SWOT i. Strengths (kekuatan)

Tersedianya bahan baku bambu yang melimpah, mudah didapat, dan murah.

ii. Weaknesses (kelemahan) Sulitnya mendapat bahan baku yang benar-benar siap

produksi (harus ada proses praproduksi). iii. Opportunities (peluang).

Distribusi supply dan demand arang di dunia khususnya Indonesia pada setiap saat maupun momen tertentu.

Tren mengenai produk ramah lingkungan. iv. Threats (ancaman)

Adanya ancaman timbulnya penyakit kanker karena mengonsumsi produk bakaran (grilled food).

Kriteria Alternatif Desain 1. Menghasilkan arang yang rasio perbandingan antara massa bahan baku

dan massa arang yang besar 2. Menghasilkan arang bambu yang memiliki nilai kalor yang tinggi 3. Menghasilkan zat sisa dan sampingan yang lebih sedikit 4. Hemat energi dan prosesnya cepat

Alternatif Desain dan Pemilihan Desain Final

A. Alternatif bahan baku

Bambu Daun

Kering Sekam

Padi Kulit

Durian Bonggol Jagung

Batok Kelapa

Mudah Diperoleh

Berkualitas Tinggi

Harga Terjangkau

Produksi Massal

Bahan baku yang kami pilih adalah bambu. Selain karena hal diatas, bambu juga memiliki nilai kalor yang tinggi, yaitu sebesar 6602 cal/g.

B. Alternatif Desain Tungku a.

b.

Pendalaman Desain

Skema/ Gambar Desain

Cara Kerja Desain Desain yang kami buat mirip dengan reaktor standar, namun desain kami memodifikasi dengan menambahkan bara arang pada bagian dasar serta penyekat sehingga energi dan panas dari bara arang dapat membantu proses pirolisis tersebut.

Tungku Biasa (default) (+) Cepat (+) Murah (-) Resiko gagal lebih tinggi

Tungku Modifikasi (dengan bara arang dan sekat) (+) Cepat (+) Resiko gagal rendah (-) Lebih mahal

Bara Arang

Bahan Baku

Sekat Kasa

Cerobong

Strategi Realisasi Desain Kami menggunakan bara arang kayu biasa serta penyekat yang terbuat dari kasa besi kawat. Bara arang kayu biasa ini diharap akan mempercepat proses pirolisis dan memperkecil kegagalan. Penyekat juga didesain agar bara arang dan bahan baku tidak bersatu secara langsung.

Perhitungan yang Relevan Idealnya, hasil rendemen dari pirolisis arang adalah sekitar 30% dari massa bahan baku. Karena massa bahan baku yang digunakan adalah 1,8 kg, maka hasil yang diharapkan diperoleh adalah sebanyak 540 gram.

Praktikum Realisasi Desain

Alat-alat yang digunakan pada praktikum 1. Set reaktor pegarangan/pirolisis 2. Sarung tangan 3. Kasa kawat besi 4. Sarung tangan

Prosedur Praktikum (Penjelasan dan Foto)

1. Membuka tutup dari tungku dan memasukkan arang kedalamnya lalu tutup pake sekat

2. Menyalakan api untuk membakar arang, dan memasukan umpan

3. Memasukkan tumpukan bambu setelaharang terbakar sepenuhnya

4. Menutup tungku dan mendapatkan asap cair lalu tutup dan tinggalkan 1

hari 1malam

Hasil Pengamatan dalam Bentuk Tabel dan Grafik

Perhitungan-perhitungan

a. Presentasi massa arang yang dihasilkan Massa arang yang diperoleh adalah 138 gram, sehingga

%hasil = 138

1854 100% = 7.44%

b. Analisis break even point

Modal

Fixed cost: Kasa Rp. 5.000,- Arang jadi Rp. 2.000,- Variable cost: Bambu Rp. 5.000,-/kg

Harga jual Arang bambu kualitas sedang: Rp. 10.000,-/kg

Analisis

Asumsikan harga jual arang = f(x) = 10000x Modal (fixed & variable cost) = 7000 + 5000x

X dalam satuan kilogram Maka break event point terjadi saat: 10000x = 7000 + 5000x 5000x = 7000 X = 1,4

Dari persamaan tersebut didapat bahwa jika penjualan telah mencapai 1,4 kilogram, maka akan mulai didapat keuntungan dari penjualan.

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

22000

24000

26000

28000

30000

1 2 3 4 5 6

Modal (Rupiah)

Harga jual (Rupiah)

y = 5000x + 7000

y = 10000x

arang

BREAK EVENTPOINT

Kesimpulan dan Saran

Rangkuman Keunggulan Desain Keunggulan dari desain yang kami buat adalah memiliki resiko kegagalan yang kecil, yakni karena adanya cadangan energi panas yang berasal dari bara arang yang membantu proses pirolisis sehingga memiliki resiko kegagalan yang lebih kecil daripada desain standar.

Saran Pengembangan/ Koreksi Desain Gunakan kasa kawat yang memiliki celah yang besar agar panas dapat tersebar merata, selain itu gunakan kasa kawat selapis saja karena jika sekat semakin tebal maka panas tidak akan berpindah dari baa arang ke bahan baku. Ukuran bahan baku juga perlu diperhatikan agar proses pirolisis terjadi dengan sempurna. Proses pengeringan bambu juga diperlukan agar pirolisis dapat terjadi dengan baik.

Daftar Pustaka Kosky, Philip, et al. 2010. Exploring Engineering: An Introduction To Engineering And Design. Canada: Academic Press. (Page 347-434).