PROSIDING - repositori.unud.ac.id · SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2015 iv | Kuta, 29-30...

PROSIDING

SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2015

ii | Kuta, 29-30 Oktober 2015


Kuta, 29-30 Oktober 2015 | iii

UDAYANA UNIVERSITY PRESS2015

SEMINAR NASIONALDAN TEKNOLOGI

Kuta, 29 - 30 Oktober 2015

LEMBAGA PENELITIAN DAN PENGABDIANKEPADA MASYARAKAT

UNIVERSITAS UDAYANA


iv | Kuta, 29-30 Oktober 2015

Ni Made Ary Esta Dewi Wirastuti, S.T., MSc. PhDProf. Dr. Drs. IB Putra Yadnya, M.A.Prof. Dr. Ir. I Gede Mahardika, M.S.

Dr. Ni Ketut Supasti Dharmawan, SH., MHum., LLM.Prof. Dr. drh. I Nyoman Suarsana, M.Si

Prof. Dr. Ir. I Gede Rai Maya Temaja, M.P.Ir. Ida Ayu Astarini, M.Sc., Ph.D

Prof. Dr. Ir. Nyoman Gde Antara, M.EngDra. Ni Luh Watiniasih, MSc, Ph.D

Prof. Dr. drh. Ni Ketut Suwiti, M.Kes.Prof. Dr. Ir. I Made Alit Karyawan Salain, DEA.

Ir. I Nengah Sujaya, M.Agr.Sc., Ph.D.Ir. Ida Bagus Wayan Gunam, MP, Ph.D

dr. Ni Nengah Dwi Fatmawati, SpMK, Ph.DDr. Agoes Ganesha Rahyuda, S.E., M.T.

Putu Alit Suthanaya, S.T., M.Eng.Sc, Ph.D.I Putu Sudiarta, SP., M.Si., Ph.D.

Dr. Ir. Yohanes Setiyo, M.P.Dr. P. Andreas Noak, SH, M.Si

I Wayan Gede Astawa Karang, SSi, MSi, PhD.Dr. Drh. I Nyoman Suarta, M.Si

lUdayana University Press,

Lembaga Penelitian dan PengabdianKepada Masyarakat Universitas Udayana

2015, xli + 2191 hal, 21 x 29,7

SEMINAR NASIONAL SAINSDAN TEKNOLOGI 2015

Kuta, 29 - 30 Oktober 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 IKANDAN PENGEMBANGAN HUKUMFenty U. Puluhulawa, Nirwan Yunus ..........................................................................................................3

KEBIJAKAN LOKAL DAN ETNISITAS MENUJUINTEGRASI KELOMPOK ETNISDI KABUPATEN POHUWATOWantu Sastro ...............................................................................................................................................8

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMENGARUHI KEBERHASILAN IMPLEMENTASI EKONOMIHIJAU DALAM RESTORASI DAN KONSERVASI TERUMBU KARANG DI PEMUTERAN BALISEBAGAI DAYA TARIK EKOWISATAI Ketut Surya Diarta, I Gede Setiawan Adi Putra ....................................................................................13

KEMAMPUAN BAHASA BALI GENERASI MUDA BALI DI UBUD GIANYAR BALINi Luh Nyoman Seri Malini, Luh Putu Laksminy, I Ketut Ngurah Sulibra .............................................21

INTENSITAS KAPITAL INDUSTRI DAN DINAMISME KEUNGGULANKOMPARATIF PRODUK EKSPOR INDONESIANi Putu Wiwin Setyari ..............................................................................................................................29

MODEL ESTIMASI KINERJA KEUANGAN BERDASARKAN FAKTOR-FAKTOR INTERNAL UKM DI KABUPATEN BANDUNGRivan Sutrisno, Mardha Tri Meilani ..........................................................................................................38

KAMUS PRIMITIVA SEMANTIK BALI-INDONESIA-INGGRIS BIDANG ADAT DAN AGAMADr. 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-PRAKTIKBUDAYA RANAH AGAMA DAN ADATUNTUK MEMPERKOKOH JATI DIRI MASYARAKAT BALIDr. 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 BANKIUNTUK MIKRO HIDRO DI DAERAH TROPISLie Jasa, Ardyono Priyadi, Mauridhi Hery Purnomo ............................................................................1348

PEMANFAATAN PIKO HIDRO UNTUK MEMPERCEPAT PERTUMBUHANIKAN AIR DERAS DI DUSUN PAGI DESA SENGANAN KECAMATAN PENEBELKABUPATEN TABANANI Putu Ardana, Lie Jasa ....................................................................................................................... 1336

MODEL DAN SIMULASI KATUP TEKAN MODEL PLAT, BOLA,DAN SETENGAH-BOLA PADA POMPA HYDRAMMade Suarda, Anak Agung Adhi Suryawan, I Nengah Suweden ........................................................... 1363

PENGUJIAN KARAKTERISTIK PENGERING ANYAMAN ATA DENGAN MENGGUNAKANVARIAN BAHAN BAKAR BIOMASSA LIMBAH PERTANIAN SEBAGAGAI UPAYAMENINGKATKAN PRODUKTIVITAS.I.N. Suarnadwipa, I.W.B. Adnyana .......................................................................................................1371

PENERAPAN MOTEDE KONDENSASI PAKSA TIPE CROSSFLOWPADA PROSES PRODUKSI BAHAN BAKAR ALTERNATIF ARAKTERHADAP KUALITAS DAN KAPASITAS PRODUKSIIGK Sukadana, IGN. Putu Tenaya, IKG. Wirawan ..............................................................................1378

EVALUASI POTENSI SUMBER DAYA BIOMASSA DI BALIMade 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 INDONESIATjokorda Gde Tirta Nindhia, I Wayan Surata, I Dewa Gde Putra Swastika .........................................1396

PENYEDIAAN AIR BERSIH BANJAR CEBLONG DESA MENYALIDENGAN MENERAPKAN KINCIR AIR PENGGERAK POMPA AIRM. Sucipta, I N. Suarnadwipa, dan I W. Dana ......................................................................................1400

ARAK SEBAGAI PEREAKSI RAMAH LINGKUNGANDALAM PEMBUATAN ENERGI BIODIESELI Wayan Bandem Adnyana, Ni Made Suaniti ..........................................................................................1405

PENGARUH SUBSTITUSI UNSUR GD PADA STRUKTUR KRISTALSUPERKONDUKTOR SISTEM BISMUTH FASE 2223 : BI

2SR

2(GD

1-XCA

1+X)CU

3.05O

Z

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

WIRAWAN

Highlight


1378 | Kuta, 29-30 Oktober 2015

PENERAPAN MOTEDE KONDENSASI PAKSA TIPE CROSSFLOWPADA 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 [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 theresults of research on alternative energy from the basic ingredients of beer. The progress made today is the quality ofthe wine production has reached a concentration above 95%. But wine production capacity is still low around 1 literwithin 4 hours of production time. So not qualify as a fuel. The target of this research is the creation of a technologythat can produce a wine with a production capacity and better quality. The method used in order to achieve theobjectives of this study are: The rst method of designing is designing and making scienti c instruments forcedcondensation transverse ow type. Second the experimental method to carry out testing on a variety of operationalvariables such as the cooling uid ow rate variables that affect the rate of production. A third test on the performanceof the engine by using fuel arak bali. The greater the cooling uid ow rate results in greater cooling rate, affect therate of condensation getting bigger so that the rate of production increases. But inversely proportional to the qualityof production, the greater the cooling uid ow rate affects the quality of the lower production. Arak bali for testingas a fuel on the machine type carburator, increased concentration of arak bali affect the speci c fuel consumptionincreasing, decreasing torque and engine power.

Keywords: Forced condensation , cross ow , wine , capacity , quality , fuel , alternative.

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

urutan 10 besar sebagai penghasil minyak bumi. Tetapi seiring dengan perkembangan jaman dan teknologikebutuhan akan minyak setiap tahun terus mengalami peningkatan, maka perlu adanya penghematan dalampenggunaan bahan bakar minyak tersebut. Penggunaan bahan bakar minyak khususnya bahan bakar fosildisamping ketersediaannya semakin terbatas juga dapat merusak lingkungan yaitu menimbulkan polusiudara.

Penggunaan bahan bakar cair secara terus menerus mengakibatkan suatu saat akan terjadi kelangkaanbahan bakar. Pemerintah menganjurkan untuk menggunakan bahan bakar alternatif yang lebih ramahlingkungan. Pemerintah Indonesia mengeluarkan suatu kebijakan dalam pengelolaan energi nasional,khususnya tentang pemanfaatan etanol, biodisel dan gasohol sebagai energi alternative pada tahun 2022mendatang. Pemanfaatan bahan bakar alternative juga bertujuan untuk melindungi lingkungan hidup daripencemaran, disamping sebagai usaha untuk lebih memanfaatkan sumber daya alam hayati khususnyayang berasal dari hewan dan tumbuhan. Salah satu bahan bakar alternative tersebut khususnya di baliadalah arak. Kualiatas arak lebih besar 90 % memiliki angka oktan di atas standar maksimal angka oktanbensin, yaitu sekitar 108,6, sedangkan bensin memiliki angka oktan sebesar 88. Disamping itu sifat araktidak beracun dan ramah terhadap lingkungan. Jika arak dipadukan dengan bahan bakar bensin denganpersentase tertentu, memungkinkan dapat meningkatkan angka oktan bahan bakar bensin tersebut. Denganpeningkatan nilai oktan tentunya akan memperbaiki kualitas hasil pembakaran, sisa gas hasil pembakaranakan lebih baik, dan berpengaruh terhadap performance dari mesin akan meningkat.

Arak adalah suatu zat yang diperoleh dari alam terutama dari tumbuhan yang mengandung zatpati (carbohidrat) dengan bantuan bakteri saccharomyces cereviceae untuk permentasi dan dengan alatevaporator dan kondensor untuk mendestilasi menjadi arak. Bahan-bahan yang mengandung karbohidratadalah nira kelapa, enau, lontar dan segala produk pertanian. Nira hasil petani sangat berlimpah, khusus


Kuta, 29-30 Oktober 2015 | 1379

di kecamatan Abang, Kecamatan Kubu Kabupaten Karangasem yang sebagian besar masyarakat memilikikegiatan membuat nira. Hasil nira kemudian diproses secara tradisional menjadi arak dengan kualitas <40 %. Dengan kebijakan pemerintah daerah Bali melarang peredaran arak akibat penyalahgunaan sebagaiminuman keras, maka akan dapat menyebabkan terancamnya mata pencaharian masyarakat petani produsennira.

TINJAUAN PUSTAKAPenelitian Pendahuluan Yang Sudah Dilaksanakan.

Nanda, Sukadana, 2006, melakukan peneltian uji coba campuran bahan bakar alkohol dari salakBali dan bensin dengan memvariasikan fraksi campuran untuk mendapatkan sifat sik yang mendekatibensin. Dan dilanjutkan oleh Artayana, IM, 2007, melakukan peneltian penambahan alkohol salak padabahan bakar bensin untuk mengetahui kualitas gas buang yang diuji pada sepeda motor. Dari penelitiannyadihasilkan bahwa : dengan semakin besar persentase penambahan alkohol menyebabkan gas buang yangdihasilkan seperti kandungan hidrokarbon (HC) dan oksigen (O 2 ) semakin meningkat, sedangkan untukbahan bakar bensin gas buangnya cenderung lebih rendah. Semakin besar putaran mesin persentase volumegas buang yang dihasilkan mengalami penurunan.

Artawan, Sukadana 2007, melakukan penelitian penggunaan arak api sebagai bahan bakar penggantisepeda motor terhadap akselerasi dan konsumsi bahan bakar. Hasil pengujian menunjukkan bahwa padarasio kompresi 9,3:1 dengan bahan bakar arak api dapat meningkatkan akselerasi dan dapat menghematkonsumsi 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) akselerasinyasebesar 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 0,183lt/km.

Ervan, sukadana 2007, Melakukan penelitian mengenai arak api sebagai bahan bakar penggantisepeda motor terhadap kandungan gas buang, didapat hasil penelitian Dengan memvariasikan konsentrasiethanol sebagai bahan bakar akan sangat berpengaruh terhadap kandungan gas buang. Dengan konsentrasiyang semakin tinggi gas buang yang dihasilkan akan semakin baik, seperti kandungan karbon dioksida(CO

2) 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 konsentrasiethanol emisi HC yang dihasilkan akan semakin menurun.

Sukadana, Bandem 2009 dan 2010, melakukan kajian teknis unjuk kerja destilator kontinu danpemanfaatan arak sebagai bahan bakar pengganti bensin, dengan cara menguji pada mesin pembakarankonvesional carburator, dengan beberapa variable pengujian seperti variable putaran, variable rasiokompresi terhadap unjuk kerja mesin seperti emisi. Hasil penelitian yang didapat, semakin tinggi temperaturpenguapan semakin tinggi kapasitas produk arak tetapi berbanding terbalik dengan kualitas produk yangsemakin rendah. Umumnya dibandingkan bahan bakar bensin, bahan bakar arak menghasilkan gas CO

2

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 kapasitasdan kualitas produksi arak. Dari penelitian ini diapatkan hasil bahwa : kapasitas dan kualitas produksi araksangat dipengaruhi oleh banyak jumlah tingkat destilasi. Semakin banyak jumlah tingkat destilasi semakinrendah kapasitas produksi, semakin tinggi kualitas produksi dan e siensi produksi juga semakin rendah.

Sukadana 2011, melakukan kajian teknis pemanfaatan arak sebagai bahan bakar alternatif mesinpembakaran tipe injeksi. Didapat hasil bahwa ; Torsi dan daya yang dihasilkan pada pembakaran denganbahan bakar arak api lebih kecil dibandingkan dengan bahan bakar bensin, sedangkan konsumsi bahanbakar dan konsumsi bahan bakar spesi k untuk bahan bakar arak api lebih tinggi dibandingkan dengan


1380 | Kuta, 29-30 Oktober 2015

bahan bakar bensin. Jadi untuk rasio kompresi mesin standar menggunakan bahan bakar arak memilikiperforma masih lebih rendah dari bahan bakar bensin.

Sukadana 2013, melakukan penelitian ” Peningkatan kualitas produksi arak bali sebagai bahanbakar alternative dengan metode distilasi Kontinu bertingkat”. Pada penilitian ini dilakukan variabeljumlah tingkat destilator dari satu tingkat, dua tinglkat dan tiga tingkat. Dengan masing masing variabelmemiliki seting temperatur yang berbeda-beda. Didapatkan hasil bahwa semakin banyak tingkat destilatoryang dipergunakan dapat dihasilkan kualitas produksi arak yang semakin tinggi tetapi kapasitas produksisemakin rendah.

Dasar TeoriAlat 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 mengkondensasikanuap nira menjadi arak.

Prinsip kerja dari alat produksi arak adalah nira yang terdapat pada ketel diuapkan dengan carapemanasan sehingga nira berubah menjadi uap, kemudian uap yang terbentuk bergerak dari ketel menujukondensor melalui saluran keluar ketel sebagai akibat dari meningkatnya temperatur dan tekanan padaketel. Perpindahan panas yang terjadi sebagian besar terjadi secara konveksi antara uida yang dipancarkanoleh spray dengan uap panas yang bergerak keatas akibat dari proses pemanasan dan perpindahan panassecara konveksi pada beberapa bagian peralatan produksi arak. Uap panas yang keluar dari ketel kemudiandi dinginkan pada kondensor sehingga berubah menjadi cairan arak.

Konduksi (Difusi)Perpindahan panas konduksi adalah perpindahan panas yang terjadi pada suatu media padat atau

media uida yang diam akibat adanya perbedaan temperatur antara permukaan yang satu dengan permukaanyang lain pada media tersebut. Hal ini merupakan perpindahan energi dari partikel yang lebih energikmenuju 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 dengancara konduksi dirumuskan oleh ilmuan prancis J.B.J Fourier pada tahun 1882 yang menyatakan bahwa :

dd

.k-q.

cond (1)

Konveksi (Convection)

Perpindahan panas konveksi adalah perpindahan panas yang terjadi dari suatu permukaan mediapadat atau uida yang diam menuju uida yang mengalir atau sebaliknya akibat adanya perubahankecepatan aliran dan perbedaan temperatur. Laju perpidahan panas dengan cara konveksi dapat dihitungdengan 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 iniadalah akibat dari adanya gradient suhu di dalam massa uida. Konveksi Paksa : pergerakan arus konveksiterjadi 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 ditransformasikanmenjadi 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 (re ecsion) dan diserap (absorpsion). Laju perpidahan panas dengan cara radiasi dapat dihitungdengan persamaan:

(3)

Perpindahan panas didihPerpindahan 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, akanterjadi pendidihan. Bila suatu permukaan yang dipanaskan itu terbenam dibawah permukaan-bebas zatcair, proses itu disebut didih kolam (pool boiling). Jika suhu zat cair berada dibawah suhu jenuh, proses inidisebut didih dingin lanjut (subcooled boiling) dan jika zat cair itu terpelihara pada suhu jenuh, proses itudisebut didih jenuh (saturated boiling).

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

dari uap jenuh tersebut. Untuk menghitung perpindahan panas kondensasi, nusselt telah merumuskankoe sien untuk pipa horisontal dengan garis tengah D dengan persamaan:

d

sv

vx

TTD

Khfggh

1

1

311 ..

mrrr

(4)

DestilasiDestilasi 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 prosesdestilasi terdiri dari dua proses antara lain proses penguapan (evaporasion) dan proses pengembunan(condensation).

Perubahan variabel proses destilasiVariabel proses pemisahan dengan proses destilasi meliputi: Temperatur proses destilasi. Komposisi

umpan.Variabel-variabel INI adalah faktor penentu atas pengendalia proses destilasi. Produk destilasidapat dihasilkan dengan kualitas tertentu, pada kondisi operasi proses destilasi yang tertentu pula. Artinyaproduk destilasi dapat dibuat bervariasi dengan mengubah variabel proses destilasi.

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

kecepatan aliran kedua produk destilasi tersebut. Ketidak seimbangan akan menimbulkan gangguankualitas produk dan proses destilasi sendiri. Dibawah ini beberapa hal perubahan kecepatan aliran yangmempengaruhi proses destilasi: Perubahan kecepatan aliran umpan, pada proses destilasi akan menyebabkanjumlah fraksi ringan pada produk bawah (bottom product) akan bertambah dan akan menyebabkan fraksilebih 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 beratbertambah. Pengaruh perubahan kecepatan aliran produk atas, pada akhirnya akan mengubah kualitas ataukomposisi produk atas dari proses destilasi.


1382 | Kuta, 29-30 Oktober 2015

Kecepatan aliraan umpan overhead dan bottom produk dalam kesetimbangan massa tertentuuntuk menghasilkan kualitas tertentu atas produk tertentu. Masing-masing memiliki aliran tertentuuntuk menghasilkan kualitas produk destilasi tertentu. Dalam prakteknya, proses destilasi berlangsungberkesinambungan untuk kepentingan komersil artinya kecepatan aliran umpan, overhead dan bottomproduk dimasukan dan dikeluarkan secara berkesinambungan dalam kesetimbangan. Untuk kepentinganini 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 dasarnyamenyebabkan kecepatan penguapan yang dipisahkan bertambah. Keadaan ini menyebabkan komponenyang lebih berat akan menguap lebih banyak, yang pada akhirnya dapat mengubah kualitas produk atasdan produk bawah proses destilasi. Suhu dan tekanan operasi pada proses destilasi adalah dua varibelproses yang tidak disahkan. Artinya kenaikan suhu akan menyebabkan kenaikan tekanan pada destilasi.Kedua variabel proses ini tetap dalam kesetimbangan tertentu untuk menghasilkan produk destilasi dengankualitas yang baik. Dalam pengendalian penting mengetahui harga kesetimbangan: suhu proses destilasi,tekanan proses destilasi, kualitas produk destilasi.

Pengaruh penurunan suhu dan tekananSeperti halnya kenaikan suhu, penurunan suhu proses destilasi dapat terjadi oleh pengendalian yang

kurang baik atau disebabkan oleh kegagalan fungsi alat pengendali. Pengaruh penurunan suhu, terhadapkualitas produk destilasi adalah kebalikan pengaruh kenaikan suhu proses destilasi yaitu: Mengurangijumlah atau komposisi komponen yang lebih berat. Menambah jumlah atau komposisi komponen yanglebih ringan.

Pengaruh penurunan tekanan yang disebabkan oleh penurunan suhu dapat berakibat: umlah jataupersentase komponen lebih berat bertambah. jumlah atau persentase komponen lebih ringan bertambah.Dan pengaruh kenaikan tekanan yang disebabkan oleh penurunan suhu, adalah kebalikan dari penurunansuhu.

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

operasi tersendiri, operasi itu disebut evaporasi atau penguapan (evaporation). Tujuan evaporasi adalahuntuk menguapkan larutan yang terdiri dari zat terlarut yang tak mudah menguap dan larutan yangmudah menguap. Dalam kebanyakan proses evaporasi, pelarutnya adalah air, evaporasi dilakukan denganmenguapkan sebagian dari pelarut sehingga didapatkan larutan zat cair yang pekat yang memiliki konsentrasilebih tinggi. Biasanya dalam evaporasi, zat cair pekat itulah yang merupakan produk yang berharga danuapnya di kondensasikan dan dibuang. Tetapi, dalam situasi tertentu kebalikannya yang benar.

Operasi efek tunggal dan efek gandaKebanyakan evaporator dipanaskan dengan uap yang kondensasi diatas tabung-tabung logam. Bahan

yang akan di evaporasi biasanya mengalir didalam tabung. Uap yang digunakan biasanya uap bertekananrendah, di bawah 3 atm abs, zat cair yang mendidih biasanya berada dalam vakum sedang, yaitu sampaikira-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, diperlukan1 sampe 1.3 lb uap. Jika uap dari evaporator dimasukkan kedalam rongga uap (steam chest) evaporatorkedua. Dan uap yang dari evaporator ke dua dimasukan ke kondensor, maka operasi itu akan menjadi efekdua kali atau efek dua (double efek).


Kuta, 29-30 Oktober 2015 | 1383

KondensorKondensor 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 disebutpendingin (coolant). Karena suhu pendingin di dalam kondensor itu meningkat karena itu, maka alat itudengan demikian juga bekerja sebagai pemanas. Namun sebagai fungsinya, kegiatan kondensasi itulah yangterlebih 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 uapyang keduanya biasanya adalah air, bercampur secara sik , dan meninggalkan kondensor sebagai satuarus tunggal.

Ada berapa tipe Kondensor dan dikelompokan berdasarkan beberapa kelompok antara lain.Berdasarkan tipe aliran Kondensor dibedakan menjadi tiga type yaitu Aliran searah (pararel ow), aliranberlawanan arah (counter ow) dan aliran melintang (cross ow)

a. Tipe aliran searah (pararel ow) b. Tipe aliran berlawanan arah (counter ow)

c. tipe aliran melintang (cross ow)Gambar 1. Tipe Kondensor


1384 | Kuta, 29-30 Oktober 2015

TUJUAN DAN MANFAATMengembangkan teknologi produksi arak yang dapat meningkatkan kapasitas produksi dengan

mempertahankan kualitas lebih besar 95 % yang merupakan syarat sebagai bahan bakar pada mesinkendaraan. Mendukung kebijakan pemerintah dalam usaha mencegah terjadinya kelangkaan energi bahanbakar, meningkatkan pemanfaatan energi alternative pada tahun 2022 dan mencari sumber energi barudan terbarukan. Meningkatkan usaha perlindungan dan pelestarian fungsi lingkungan hidup denganpemanfatan 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

Gambaran umum peralatan destilaor dilengkapi kondensor aliran uida paksa aliran melintang

Gambar 3. Diagram peralatan destilator kontinu bertingkat

Proses kerja Destilator bertingkatBak 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 menujuspreyer (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 jugaada aliran uap nira dari bagian bawah kolom (6) akibat pemanasan oleh pemanas (8), sehingga terjadilahkontak 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 disetingdengan thermoseting (9). Akibat adanya pergerakan uap kebagian atas kolom dengan nira kebagian bawahkolom akan terjadi proses penguapan untuk partikel yang mudah menguap dan terkondensasi untuk partikelyang susah menguap secara konveksi. Cairan yang tidak menguap akan tertampung pada bagian bawahkolom, dan bila jumlahnya berlebihan akan dikembalikan ke bak (1) melalui saluran pelimpah (3). Uapyang sampai pada bagian atas kolom selanjutnya mengalir menuju kondensor (12). Dengan bantuan aliranpaksa air pendingin oleh pompa (16) dari bak air (17) melewati kondensor, maka uap yang mengalir dalamkondensor akan terkondensasi menjadi kondensat yang selanjutnya ditampung pada botol (15). Prosestersebut berulang secara terus menerus (kontinu).

HASIL YANG DICAPAIData Pengujian kecepatan aliran

Tabel 1. Data Rekapan Hasil Pengujian Laju Aliran

Presentasi Gra k Performansi Destilator

Gambar 4. Gra k pengaruh bilangan Reynold terhadap unjuk kerja kondensor

Semakin besar laju aliran uida pendingin, temperatur uap keluar semakin rendah. Hal inimembuktikan bahwa laju pendinginan semakin besar sehingga mempengaruhi pada laju kondensasi uapmenjadi 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 semakinbesar. Penurunan temperatur air pendingin sebesar 14%. Dengan gambaran penurunan temperatur uidapendingin dan uida panas tersebut memperlihatkan bahwa laju pendinginan semakin tinggi dan lajukondensasi juga semakin tinggi. Pemaknaan dari analisa diatas bahwa laju aliran sangat berpengaruhterhadap bilangan Reynold, bilangan Reynold semakin besar berpengaruh terhadap tipe aliran uida


1386 | Kuta, 29-30 Oktober 2015

mengarah ke pada tipe aliran menjadi lebih turbulen, sehingga laju perpindahan panas semakin besar.Semakin besar laju aliran bersrti semakin banyaknya partikel uida yang melewati bidang perpindahanpanas sehingga semakin besar energi panas yang dapat ditransfer dari uida panas ke uida dingin.

Gambar 5. Gra k pengaruh bilangan Reynold terhadap kapasitas dan kualitas produksi

Terlihat dari gambar 5.4 bahwa semakin besar laju aliran uida pendingin mengakibatkan lajupendinginan semakin besar, berpengaruh terhadap laju kondensasi semakin besar sehingga laju produksisemakin besar. Semakin besar laju aliran uida mengakibatkan laju produksi meningkat sebesar 87%. Tetapiberbanding terbalik dengan kualitas produksi, semakin besar laju aliran uida pendingin mempengaruhikualitas produksi semakin rendah. Hal ini terjadi karena kecepatan kondensasi mengakibatkan kandunganair 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 ArakAnalisa pengaruh variasi putaran terhadap torsi mesin

Gra k pengaruh variasi putaran mesin dan konsentrasi arak bali terhadap torsi, daya dan Konsumsibahan bakar spesi k pada mesin empat langkah yang ditunjukkan seperti gambar dibawah ini. Gambar 5.5menunjukan pengaruh variasi putaran mesin terhadap torsi, hubungan antara putaran mesin terhadap torsimenggunakan bahan bakar bensin dan masing-masing konsentrasi bahan bakar arak bali, terlihat bahwadengan semakin tinggi putaran mesin torsi yang dihasilkan semakin kecil. Torsi yang paling besar dihasilkanoleh bahan bakar arak bali konsentrasi 88,7%, pada putaran mesin 1000 rpm torsi yang dihasilkan sebesar1,012619 Nm. Untuk bahan bakar arak bali dengan konsentrasi 95,6% mengalami penurunan torsi sangatdrastis, penurunan torsi yang dihasilkan mencapai 0,175 Nm.

Gambar 6. Gra k pengaruh variasi putaran mesin terhadap torsi.

Analisa pengaruh variasi putaran mesin terhadap dayaGambar 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 padapenggunaan bahan bakar ethanol 95,6% dengan putaran mesin 3000 rpm mengalami peningkatan dayasebesar 0,07389352 Hp. Pada arak bali 93,4% pada putaran 3000 rpm menghasilkan peningkatan dayasebesar 0,10439007 Hp. Untuk arak bali 88,7% mengalami peningkatan daya sebesar 0,22414858 Hp padaputaran mesin 3000 rpm.


1388 | Kuta, 29-30 Oktober 2015

Gambar 7. Gra k pengaruh variasi putaran mesin terhadap daya

5.3.3. Analisa pengaruh putaran mesin terhadap konsumsi bahan bakar spesi kDari gambar 5 pengaruh putaran mesin terhadap konsumsi bahan bakar spesi k, menunjukkan makin

tinggi putaran mesin laju konsumsi bahan bakar spesi k semakin tinggi. Pada putaran mesin 1000 sampai3000 rpm untuk bahan bakar ethanol 88,7% kebutuhan bahan bakar spesi k yang diperlukan mengalamipeningkatan masing-masing sebesar 2,0128354 kg/hp.jam sampai 3,6872970 kg/hp.jam. Pada gra k jugaterlihat pada bahan bakar ethanol 81,2% dan bahan bakar bensin kebutuhan bahan bakar spesi k yangdibutuhkan terjadi peningkatan yang hampir sama dengan bahan bakar bensin.

Gambar 8. Gra k pengaruh variasi putaran mesin terhadap konsumsi bahan bakar spesi k

Analisa pengaruh konsentrasi arak bali terhadap torsi, daya dan konsumsi bahan bakar spesi k.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 konsentrasi88,7%. Karena penggunaan bahan bakar arak bali 88,7% sangat sesuai dengan rasio kompresi mesin 7,8untuk mencapai kinerja mesin yang optimal. Daya yang paling besar dihasilkan pada penggunaan bahanbakar ethanol 88,7%, akan tetapi penurunan daya terjadi pada peningkatan konsentrasi ethanol. Sedangkanpada penggunaan bahan bakar premium pada putaran mesin yang sama, daya yang dihasilkan lebih kecildibandingkan dengan arak bali 88,7%. Dimana bahan bakar arak bali dengan konsentrasi semakin besarmemiliki nilai oktan yang lebih tinggi pula, akan tetapi penggunaan bahan bakar dengan nilai oktan yangsemakin 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 menimbulkansuara gemelitik yang menyebabkan daya yang dihasilkan lebih kecil dibandingkan dengan bensin. Darikeseluruhan pembahasan diatas sangat terlihat bahwa dari hasil pengujian yang telah dilakukan menunjukkanethanol 88,7% menghasilkan performance yang paling efektif pada rasio kompresi yang sama.

Gambar 5.8. Gra k perbandingan jenis bahanbakar terhadap konsumsi bahan bakar spesi k

SIMPULANSemakin besar laju aliran uida pendingin mengakibatkan laju pendinginan semakin besar,

berpengaruh terhadap laju kondensasi semakin besar sehingga laju produksi semakin besar. Tetapiberbanding terbalik dengan kualitas produksi, semakin besar laju aliran uida pendingin mempengaruhikualitas produksi semakin rendah. Untuk pengujian arak bali sebagai bahan bakar pada mesin tipecarburator, peningkatan konsentrasi arak bali berpengaruh terhadap konsumsi bahan bakar spesi k yangsemakin besar, penurunan torsi, dan daya mesin

UCAPAN TERIMA KASIHTerima kasih yang besar kami sampaikan kepada: Direktorat Penelitian dan Pengabdian kepada

Masyarakat, Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan RepublikIndonesia yang telah mendanai kegiatan pengabdian ini, Rektor Universitas Udayana, Ketua LembagaPenelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat yang telah memberikan fasilitas sehingga pengabdian inidapat terlaksana. Pihak Rotary Bali Taman dan Rotary Internasional yang juga membantu masyarakat desaKesimpar dalam pendistribusian material. Dan seluruh masyarakat Kesimpar yang telah bekerja kerasbergotong royong melaksanakan kegiatan ini.

DAFTAR PUSTAKAA.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 , JakartaSukadana, 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.

PROSIDING - repositori.unud.ac.id · SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2015 iv | Kuta, 29-30...

Documents

Transcript of PROSIDING - repositori.unud.ac.id · SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2015 iv | Kuta, 29-30...