RANCANG BANGUN SISTEM DAUR ULANG MINYAK …spmi.poltekba.ac.id/spmi/fileTA/150309277493_2018.pdf ·...

i

RANCANG BANGUN SISTEM DAUR ULANG MINYAK

JELANTAH MENJADI SUMBER ENERGI ALTERNATIF

BERBASIS ARDUINO MEGA 2560

TUGAS AKHIR

NUR SHELA OCTAVIA

NIM:150309277493

POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN

JURUSAN TEKNIK ELEKTRONIKA

BALIKPAPAN

2018

ii

RANCANG BANGUN SISTEM DAUR ULANG MINYAK

JELANTAH MENJADI SUMBER ENERGI ALTERNATIF

BERBASIS ARDUINO MEGA 2560

TUGAS AKHIR

KARYA TULIS INI DIAJUKAN SEBAGAI SALAH SATU

SYARAT UNTUK MEMPEROLEH GELAR AHLI MADYA

DARI POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN

NUR SHELA OCTAVIA

NIM:150309277493

POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN

JURUSAN TEKNIK ELEKTRONIKA

BALIKPAPAN

2018

v

LEMBAR PERSEMBAHAN

Karya ilmiah ini kupersembahkan kepada

Ayahanda dan Ibunda tercinta

Saudaraku yang kusayangi

M.Yusuf Syafrudi

Nur Hikma Octavia

Nur Hasanah Octavia

Nur Aini Octavia

Kaka Achmad Fadil

Kaka Bayu Setiawan

Sepupu dan keluargaku tercinta

Dosen pembimbing 1 dan 2 (Ibu Andi Sri Irtawaty,S.T.,M. Eng dan Maria

Ulfah.S.T..M.T.) yang membantu dan membimbing saya dalam pembuatan

TugasAkhir ini

Teman dan sahabatku yang aku sayangi

Teman Seperjuangan 3 TE 3 Angkatan 2015

Dan orang-orang yang telah cukup membantu saya selama ini

vii

ABSTRACT

Biodesel from used frying oil or commonly known as jelantah is increasing

rapidly with the prohibition of using jelantah oil for cattle feed mixture, due to its

carcinogenic nature. now biodiesel from cooking oil has been produced

everywhere in European, American and Japanese countries. Biodesel from

Austria's used cooking oil is known as AME (Altfett Methyl Ester), whereas in

Germany besides known as AME it also has the name Frittendiesel or Ecodiesel ,

while in japan with E-oil (Anata, 2002).

The aim of this research is to design a tool for recycling oil system into

biodiesel by applying arduino mega 2560 implementation, and setting up time of

settling of mixture of NaOH / caustic soda, methanol and cooking oil on ideal

arduino coding system (24 hours) using motor DC as a stirrer, selenoid as an

automatic faucet, a useful relay for the switch of each component in use and the

ultrasonic sensor as a measure of the distance between the container and the

input material.

With the design of Waste oil recycling system into biodiesel berbandis

arduino mega 2560 is an idea created by a survey in the field that in addition to

aiming to reduce waste cooking oil in the community also aims to produce

alternative energy sources that can move diesel engines such as diesel engines

(dompeng) and genset which is very useful for the community because of biodiesel

itself can be a substitute for diesel fuel.

(Keywords: Biodiesel, carcinogenic, Mega arduino, DC motor, ultrasonic

sensor)

viii

ABSTRAK

Biodesel dari minyak goreng bekas atau biasa disebut jelantah semakin

pesat dengan dilarangnya pemakaian minyak jelantah untuk campuran pakan

ternak,karena sifatnya yang karsinogenik. sekarang biodesel dari minyak jelantah

telah di produksi di mana-mana di negara Eropa,Amerika dan Jepang.Biodesel

dari minyak jelantah di Austria dikenal dengan nama AME(Altfett Methyl

Ester),sedangkan di Jerman selain dikenal dengan nama AME juga mendapat

nama Frittendiesel atau Ecodiesel,sedangkan di jepang dengan E-oil

(Anata,2002).

Penelitian ini bertujuan untuk perancangan alat sistem daur ulang minyak

jelantah menjadi biodiesel dengan menerapkan implementasi arduino mega

2560,serta menyeting waktu pengendapan campuran NaOH/soda api,methanol

dan minyak jelantah pada sistem pengkodingan arduino sesuai waktu yang ideal

(24 jam).dengan memakai motor DC sebagai pengaduk,selenoid sebagai kran

otomatis,relay yang berguna untuk saklar dari masing –masing komponen yang di

pakai dan sensor ultrasonik sebagai pengukur jarak antara wadah dengan bahan

masukan.

Dengan adanya rancang bangun Sistem daur ulang minyak jelantah

menjadi biodiesel berbassis arduino mega 2560 merupakan sebuah ide yang

tercipta berdasarkan survey di lapangan bahwa selain bertujuan untuk mengurangi

limbah minyak goreng di masyarakat juga bertujuan untuk menghasilkan sumber

energi alternatif yang dapat menggerakan mesin diesel misalnya pada mesin diesel

(dompeng) dan genset yang sangat bermanfaat bagi masyarakat karena dari

biodiesel sendiri dapat menjadi pengganti bahan bakar solar.

(Kata Kunci:Biodiesel, karsinogenik, arduino Mega, motor DC, sensor

ultrasonik)

ix

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, karena

atas rahmat serta hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan

judul “Rancang Bangun Sistem Daur Ulang Minyak Jelantah Menjadi Sumber

Energi Alternatif Berbasis Arduino Mega 2560.

Dengan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besanya

kepada :

1. Allah SWT, karena telah memberikan kelancaran,keberkahan,keselamatan

dan kemudahan selama pembuatan dan penyelesaian Tugas Akhir ini.

2. Bapak Ramli,S.E.,M.M. sebagai Direkur Politeknik Negeri Balikpapan

3. Bapak Drs.Armin, M.T, sebagai Ketua Jurusan Teknik Elektronika

4. Ibu Andi Sri Irtawaty,S.T.,M.T. sebagai Dosen Pembimbing 1 yang telah

membimbing dan memberikan pengarahan selama pengerjaan tugas akhir

ini.

5. Ibu Maria Ulfah S.T.,M.T. selaku Dosen Pembimbing 2 Tugas Akhir.

6. Seluruh staf dan karyawan jurusan Teknik Elektronika Politeknik Negeri

Balikpapan dan rekan-rekan atas diskusi dan konsultasi yang diberikan.

7. Ayahanda ,Bunda dan keluarga tercinta yang telah memerikandukungan

baik materil maupun spritual.

8. Seluruh teman dan keluarga Teknik Elektronika angkatan 2015, Seluruh

rekan dan saudara ukm Himpa yang telah banyak membantu selama

penyusunan tugas akhir ini hingga selesai.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini bukanlah karya yang sempurna,

dan masih banyak ditemui kekurangan dan kelemahan . Terlepas dari semua

itu,kami menyadari sepenuhnya bahwa masih ada kekurangan baik dari segi

susunan kalima t maupun tata bahasanya.Oleh karena itu, saran dan masukan dari

pembaca yang membangun sangat diharapkan agar kami dapat memperbaiki

makalah ilmiah ini,

Balikpapan, 16 juli 2018

Penulis

x

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL i

LEMBAR PENGESAHAN ii

SURAT PERNYATAAN iii

LEMBAR PERSEMBAHAN iv

SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI v

ABSTRACT vi

ABSTRAK vii

KATA PENGANTAR viii

DAFTAR ISI x

DAFTAR GAMBAR xiii

DAFTAR TABEL xv

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Batasan Masalah 3

1.4 Tujuan Penelitian 3

1.5 Manfaat Penelitian 3

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka 4

2.2 Arduino MEGA 4

2.3 Bahan-Bahan Dasar Olahan 5

2.3.1 Metanol (CH3-OH) 5

2.3.2 Natrium Hidroksida (NaOH) 7

2.3.3 Air 8

2.3.4 Minyak Jelantah 8

2.3.5 Cuka 10

xi

2.4 Alat-alat yang digunakan 12

2.4.1 Elemen Pemanas 12

2.4.2 Motor DC 14

2.4.3 Solenoid Valve 14

2.4.3.1 Solenoid Valve Lurus 14

2.4.3.2 Solenoid Valve Elbow/siku 15

2.4.3.3 Prinsip kerja solenoid valve 16

2.4.4 Relay 16

2.4.5 LCD 16X2 19

2.4.6 Power Supply(adaptor) 21

2.4.7 Sensor Ultrasonik 21

2.4.8 Selang benang ½ 23

2.5 Alat-alat yang digunakan secara manual 23

2.5.1 Wadah dari Bahan Stainless Steel (Panci) 23

2.5.2 Gelas Ukur 24

2.5.3 Wadah/Botol bekas 24

2.5.4 Corong 24

2.5.5 Saringan 25

2.5.6 Termometer 25

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian 27

3.2 Tempat dan Waktu Penelitian 27

3.3 Peralatan dan Bahan yang digunakan 27

3.4 Metode penelitian 28

3.4.1 Blok diagram 29

3.4.1.1 Prosedur Kerja 29

3.4.2 Flowchart/Diagram Alir 31

xii

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Proses Pembuatan Biodiesel secara manual 32

4.2 Proses Uji coba biodiesel secara manual 37

4.3 Perancangan alat 45

4.4 Prinsip kerja alat 47

4.5 Uji coba alat 49

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 51

5.2 Saran 52

DAFTAR PUSTAKA 53

LAMPIRAN 54

xiii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Arduino MEGA 5

Gambar 2.2 Metanol (CH3-OH) 6

Gambar 2.3 Natrium Hidroksida (NaOH) 7

Gambar 2.4 Air 8

Gamabr 2.5 Minyak Jelantah 10

Gambar 2.6 Cuka 10

Gambar 2.7 Cara Membuat Asam Asetat 12

Gambar 2.8 Elemen Pemanas 12

Gambar 2.9 Motor DC 14

Gambar 2.10 Solenoid Valve Lurus 15

Gambar 2.11 Solenoid Valve Elbow/siku 16

Gambar 2.12 Prinsip kerja solenoid valve 16

Gambar 2.13 Simbol Relay 24

Gambar 2.14 Struktur Sederhana Relay 25

Gambar 2.15 Relay 25

Gambar 2.16 Jenis relay 26

Gambar 2.17 Bentuk Fisik LCD 16 x 2 27

Gambar 2.18 Adaptor 29

Gambar 2.19 Sensor Ultrasonik 29

Gambar 2.20 Selang Benang 31

Gambar 2.21 Panci 31

Gambar 2.22 Gelas Ukur 31

Gambar 2.23 Botol bekas 32

Gambar 2.24 Corong 32

Gambar 2.25 Saringan 33

Gambar 2.26 Termometer 34

Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Perancangan Tugas Akhir 36

Gambar 3.2 Diagram blok sistem 37

Gambar 3.3 Flowchart sistem/cara kerja 39

Gambar 4.1 Alat dan bahan Pembuatan Biodiesel secara manual 40

xiv

Gambar 4.2 Proses pengukuran minyak jelantah pada gelas ukur 40

Gambar 4.3 Proses menuangkan minyak 41

Gambar 4.4 Proses pemanasan pada minyak jelantah 42

Gambar 4.5 Proses pencampuran minyak & larutan kimia 42

Gambar 4.6 Proses pengendapan 24 jam 43

Gambar 4.7 Hasil dari pengendapan yang gagal 44

Gambar 4.8 Proses 3 kali pencucian 44

Gambar 4.9 Hasil dari proses pemanasan kembali 45

Gambar 4.10 Pembuktian dari uji coba biodiesel secara menyeluruh 47

Gambar 4.11 Uji coba pada tisu 48

Gambar 4.12 Uji coba pada kertas 48

Gambar 4.13 Uji coba pada kayu kecil 48

Gambar 4.14 Uji coba pada tumpukan kayu kecil 49

Gambar 4.15 Uji coba pada sabuk kelapa 49

Gambar 4.16 Uji coba pada sumbu kompor 50

Gambar 4.17 Uji coba pada ublik 50

Gambar 4.18 Uji coba pada mesin diesel(dompeng) 50

Gambar 4.19 Proses menghidupkan mesin diesel(dompeng) 51

Gambar 4.20 Mesin diesel(dompeng) telah hidup 52

Gambar 4.21 Foto bersama mesin diesel(dompeng) 52

Gambar 4.22 Proses perancangan pada alat 53

Gambar 4.23 Prinsip kerja pada alat 55

Gambar 4.24 Proses uji coba alat 57

xv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Spesifikasi dari Arduino Mega ................................................12

Tabel 2.2 Sifat fisika dan kimia metanol ..................................................14

Tabel 2.3 Sifat fisika dan kimia NaOH ....................................................15

Tabel 2.4 Spesifikasi LCD ........................................................................27

Tabel 3.1 DaftarAlat .................................................................................35

Tabel 3.2 DaftarBahan ..............................................................................36

Tabel 4.1 Daftar tabel perbandingan uji coba dengan pencucian 3X .......46

Tabel 4.2 Daftar tabel perbandingan uji coba tanpa pencucian 3X ..........46

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan biodiesel dari minyak goreng bekas atau biasa disebut

jelantah semakin pesat dengan dilarangnya pemakaian minyak jelantah untuk

campuran pakan ternak,karena sifatnya yang karsinogenik.sekarang biodesel dari

minyak jelantah telah di produksi di mana-mana di negara Eropa,Amerika dan

Jepang.biodiesel dari minyak jelantah di Austria dikenal dengan nama

AME(Altfett Methyl Ester),sedangkan di Jerman selain dikenal dengan nama

AME juga mendapat nama Frittendiesel atau Ecodiesel,sedangkan di jepang

dengan E-oil (Anata,2002).

Indonesia dikenal dunia memiliki sumber daya alam (SDA) yang

melimpah, terutama minyak bumi dan gas alam. Hal ini yang menjadikan

Indonesia memanfaatkan sumber daya alam tersebut dalam jumlah yang besar

untuk kesejahteraan masyarakatnya. dewasa ini kita kerap kali mendengar tentang

istilah krisis energi, hal ini disebabkan karena semakin bertambahnya industri

yang memerlukan konsumsi bahan bakar minyak yang semakin banyak. Seperti

yang telah kita ketahui bahwa minyak bumi dan gas alam adalah salah

satu unrenewable resource, sehingga semakin lama persediaan minyak bumi dan

gas akan semakin menipis.

Dari permasalahan di atas menjadikan kita harus berpikir bagaimana

caranya untuk mengganti SDA tersebut dengan sumber daya yang lebih murah

dan tepat guna sebagai jawaban dari permasalahan tersebut adalah bioenergi.

Bioenergi sendiri merupakan sumber daya alternatif yang dapat digunakan

berulang-ulang, untuk mengganti sumber daya fosil yang banyak digunakan di

Indonesia saat ini. biodiesel dapat terbuat dari minyak nabati maupun minyak

hewani. Pemanfaatan bahan dari minyak nabati salah satunya adalah limbah

minyak goreng atau minyak jelantah merupakan bahan alternatif yang dapat

digunakan sebagai bahan bakar pengganti bahan bakar solar yang semakin

langkah.

Keuntungan lain dari pemanfaatan minyak goreng bekas ini adalah

meminimalisir pencemaran lingkungan akibat pembuangan minyak goreng bekas

yang dapat dijumpai di setiap rumah-rumah, penjual gorengan dan tempat-tempat

lain pengahasil minyak jelantah. Jika tidak ditangani dan tidak diupayakan

pencegahannya maka akan terjadi tumpukan-tumpukan limbah minyak goreng

bekas. Karena minyak jelantah bersifat karsinogenik yang tidak baik untuk

kesehatan, akan mengakibatkan keracunan dalam tubuh dan berbagai macam

penyakit, misalnya diarhea, pengendapan lemak dalam pembuluh darah, kanker

dan menurunkan nilai cerna lemak sehingga minyak jelantah lebih baik didaur

ulang menjadi sumber energi alternatif berupa biodiesel yang ramah lingkungan.

2

Berdasarkan alasan pada ulasan di atas maka penulis menguapkan judul

Tugas Akhir yaitu Rancang Bangun Sistem Daur Ulang Minyak Jelantah Menjadi

Sumber Energi Alternatif Berbassis Ardunio Mega 2560

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian tersebut maka penulis mendapatkan permasalahan

yang dapat dikaji lebih lanjut, yaitu :

1. Bagaimana proses daur ulang minyak jelantah menjadi biodiesel?

2. Bagaimana merancang sistem daur ulang minyak jelantah berbasis arduino

Mega 2560?.

3. Bagaimana mensinkronkan antara pengaturan waktu proses pengendapan

campuran NaOH,Metanol dan Minyak jelantah dengan berbasis arduino

Mega 2560?

1.3 Batasan Masalah

Pada Penelitian ini dibuat suatu batasan masalah agar pembahasan yang akan

dilakukan tidak menyimpang dari topik pembahasan. Pembatasan masalah

tersebut adalah :

1. Hanya merancang sistem daur ulang minyak goreng bekas/jelantah

menjadi sumber alternatif (Biodiesel).

2. Pengujian sampel hasil olahan daur ulang hanya diujikan pada kertas,tisu

kayu kecil,daun kering,sabuk kelapa,sumbu kompor,ublik dan mesin

diesel (dompeng)

1.4 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir Pembuatan Biodiesel dari Minyak

Jelantah ini adalah sebagai berikut :

1. Mendaur ulang minyak jelantah menjadi biodiesel campuran NaOH dan

Metanol.

2. Merancang sistem daur ulang minyak jelantah menjadi biodiesel dengan

menerapkan implementasi arduino Mega.

3. Menyeting waktu pengendapan campuran NaOH,Metanol dan Minyak

jelantah pada sistem pengcodingan arduino sesuai waktu yang ideal (24

jam)

3

1.5 Manfaat Penulisan

Adapun manfaat yang didapatkan oleh penulis dari Pembuatan Biodiesel dari

Minyak Jelantah ini, yaitu :

1. Meningkatkan wawasan dan ilmu pengetahuan dalam pengolahan limbah

minyak goreng menjadi sumber energi alternatif berupa biodiesel yang

ramah lingkungan.

2. Mengembangkan disiplin ilmu pengetahuan yang telah diperoleh selama

kuliah dalam mengimplementasikan sains terapan dalam bidang

elektronika dan telekomunikasi.

3. Sebagai salah satu syarat untuk kelulusan dari Politeknik Negeri

Balikpapan.

4

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

Biodiesel merupakan bahan bakar yang terdiri dari campuran mono-alkil

ester dari rantai panjang asam lemak, yang dipakai sebagai alternatif bagi bahan

bakar dari mesin diesel dan terbuat dari sumber terbaharui seperti minyak sayur

atau lemak hewan.

Sebuah proses dari transesterifikasi lipid digunakan untuk mengubah

minyak dasar menjadi ester yang diinginkan dan membuang asam lemak bebas.

Setelah melewati proses ini, tidak seperti minyak sayur langsung, biodiesel

memiliki sifat pembakaran yang mirip dengan diesel (solar) dari minyak bumi,

dan dapat menggantikannya dalam banyak kasus. Namun, biodiesel lebih sering

digunakan sebagai penambah untuk diesel petroleum, meningkatkan bahan bakar

diesel petrol murni ultra rendah belerang yang rendah pelumas.

Biodiesel merupakan kandidat yang paling dekat untuk menggantikan

bahan bakar fosil sebagai sumber energi transportasi utama dunia, karena ia

merupakan bahan bakar terbaharui yang dapat menggantikan diesel petrol di

mesin sekarang ini dan dapat diangkut dan dijual dengan menggunakan

infrastruktur sekarang ini.

Penggunaan dan produksi biodiesel meningkat dengan cepat, terutama di

Eropa, Amerika Serikat, dan Asia, meskipun dalam pasar masih sebagian kecil

saja dari penjualan bahan bakar. Pertumbuhan SPBU membuat semakin

banyaknya penyediaan biodiesel kepada konsumen dan juga pertumbuhan

kendaraan yang menggunakan biodiesel sebagai bahan bakar.

Biodiesel dikenal sebagai bahan bakar yang ramah lingkungan dan

menghasilkan emisi gas buang yang relatif lebih bersih dibandingkan bahan bakar

fosil. Biodiesel tidak beracun, bebas dari belerang, aplikasinya sederhana dan

berbau harum. Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif terbarukan yang

dihasilkan dari minyak nabati seperti minyak sawit, minyak jarak pagar, dan

minyak karet bahkan minyak goreng bekas (minyak jelantah).

Bahan-bahan pembuatan biodiesel adalah:

1. Trigliserida, yaitu komponen utama aneka lemak dan minyak-lemak

2. Asam-asam lemak, yaitu produk samping industri minyak-lemak.

Trigliserida adalah triester dari gliserol dengan asam-asam lemak, yaitu

asam asam karboksilat beratom karbon 6 sampai dengan 30. Trigliserida

merupakan komponen terbesar penyusun minyak nabati. Selain trigliserida,

terdapat juga monogliserida dan digliserida. Struktur molekul dari ketiga macam

gliserid tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.1.

5

Gambar 2.1 Struktur molekul monogliserida,digliserida dan trigliserida

Sumber:https://www.google.co.id/search?q=reaksi+kimia+dari+pencampu

ran+minyak+jelantah+dengan+methanol+dan+NaOH&oq= chrome&ie=UTF-8#

Beberapa peneliti menyatakan bahwa viskositas minyak nabati lebih tinggi

dibandingkan minyak solar, hal tersebut menyebabkan minyak nabati tidak cocok

bila digunakan langsung pada mesin diesel. Untuk itu agar viskositas minyak

nabati sama dengan viskositas minyak solar, maka harus dilakukan pengubahan

minyak nabati menjadi senyawa monoalkil ester melalui proses transesterifikasi.

Reaksi transesterifikasi tidak cocok digunakan untuk minyak yang

mengandung asam lemak bebas tinggi. Bahan baku yang digunakan untuk reaksi

transesterifikasi harus tidak boleh mengandung asam lemak bebas lebih dari 2 % .

Minyak goreng bekas (minyak jelantah) merupakan limbah yang berasal

dari rumah tangga, terutama dari restoran dan industri pangan. Minyak jelantah

mengandung beberapa senyawa yang berbahaya bagi kesehatan manusia yang

dihasilkan selama proses pemanasan (penggorengan) dalam jangka waktu tertentu

antara lain : polimer, aldehid, asam lemak bebas, dan senyawa aromatik. Selama

penggorengan minyak mengalami reaksi degradasi yang disebabkan oleh panas,

air dan udara, sehinnga terjadinya oksidasi, hidrolisis dan polimerisasi.

Gambar 2.2 Reaksi hidrolisis



Asam lemak bebas adalah asam lemak yang terpisahkan dari trigliserida,

digliserida, monogliserida, dan gliserin bebas. Hal ini dapat disebabkan oleh

pemanasan dan terdapatnya air sehingga terjadi proses hidrolisis. Oksidasi juga

dapat meningkatkan kadar asam lemak bebas dalam minyak nabati.

6

Gambar 2.3. Sruktur Molekul



Asam Lemak Bebas Asam lemak bebas dapat dikonversi menjadi ester

melalui proses esterifikasi. Esterifikasi mereaksikan minyak lemak dengan

alkohol. Asam sulfat, asam sulfonat organik atau resin penukar kation asam kuat

merupakan katalis-katalis yang biasa terpilih dalam praktek industrial.

Diharapkan dengan pretreatment ini dapat menurunkan kadar asam lemak

bebas yang terdapat dalam minyak goreng bekas sehingga kualitas biodiesel yang

dihasilkan akan lebih baik.

Untuk mendorong agar reaksi bisa berlangsung ke konversi yang

sempurna pada temperatur rendah (paling tinggi 1200 C), reaktan metanol harus

ditambahkan dalam jumlah yang sangat berlebih dan air produk yang ikut reaksi,

harus disingkirkan dari fasa reaksi, yaitu fasa minyak. Reaksi esterifikasi, yaitu:

Gambar 2.4 Reaksi esterifikasi



Esterifikasi merupakan reaksi antara asam lemak dengan alkohol dengan

bantuan katalis asam utuk menghasilkan ester. Esterifikasi dengan katalis asam

mengkonversi FFA menjadi ester alkil. Tahap esterifikasi biasa diikuti dengan

tahap transesterifikasi. Reaksi esterifikasi pada proses pembuatan biodiesel secara

dua tahap (esterifikasi dan transesetrifikasi) dapat meningkatkan produksi

biodiesel dan mempengaruhi karakteristik biodiesel.

Transesterifikasi merupakan reaksi organik dimana suatu senyawa ester

diubah menjadi senyawa ester lain melalui pertukaran gugus alkohol dari ester

dengan gugus alkil dari senyawa alkohol lain. Pada reaksi transesterifikasi

pereaksi yang digunakan bukan air melainkan alkohol. Metanol lebih umum

digunakan karena harganya yang lebih murah dibandingkan alkohol lain dan

7

reaktifitasnya paling tinggi (sehingga reaksi disebut metanolisis). Namun

penggunaan alkohol lain seperti etanol dapat menghasilkan hasil yang serupa.

Reaksi transesterifikasi adalah reaksi antara trigliserida dengan metanol

yang menghasilkan metil ester dan gliserol. Ester yang dihasilkan dari reaksi

transesterifikasi ini (metal ester) disebut biodiesel. Reaksinya adalah sebagai

berikut:

Gambar 2.5 Reaksi Transesterifikasi



Reaksi ini akan berjalan lebih cepat dengan penambahan katalis. Reaksi

menggunakan katalis basa banyak dipilih dibandingkan katalis asam dan enzim,

karena menghasilkan rendemen metil ester yang tinggi dan waktu yang lebih

cepat.

Transesterifikasi (biasa disebut dengan alkoholisis) adalah tahap konversi

dari trigliserida (minyak nabati) menjadi alkil ester, melalui reaksi dengan

alkohol, dan menghasilkan produk samping yaitu gliserol. Jadi, di sebagian besar

dunia ini, biodiesel praktis identik dengan ester metil asam-asam lemak (Fatty

Acids Metil Ester, (FAME)).

Produk yang diinginkan dari reaksi transesterifikasi adalah ester metil

asam-asam lemak. Terdapat beberapa cara agar kesetimbangan lebih ke arah

produk, yaitu :

a. Menambahkan metanol berlebih ke dalam reaksi;

b. Memisahkan gliserol;

c. Menurunkan temperatur reaksi (transesterifikasi merupakan reaksi

eksoterm).

Alkali katalis (katalis basa) akan mempercepat reaksi transesterifikasi bila

dibandingkan dengan katalis asam. Katalis basa yang paling populer untuk reaksi

transesterifikasi adalah Natrium Hidroksida (NaOH), Kalium Hidroksida (KOH),

Natrium Metoksida (NaOCH3), dan Kalium Metoksida (KOCH3). Reaksi

transesterifikasi akan menghasilkan konversi yang maksimum dengan jumlah

katalis 0,5-1,5% minyak nabati. Jumlah katalis yang efektif untuk reaksi adalah

0,5% minyak nabati untuk natrium metoksida dan 1% minyak nabati untuk

natrium hidroksida.

Biomassa sebagai sumber biofuel

Biomassa adalah material yang berasal dari organisma hidup yang meliputi

tumbuh-tumbuhan, hewan dan produk sampingnya seperti sampah kebun, hasil

8

panen dan sebagainya. Tidak seperti sumber-sumber alamiah lain seperti

petroleum, batubara dan bahan bakar nuklir, biomassa adalah sumber

energi terbarukan yang berbasis pada siklus karbon.Biomassa bisa digunakan

secara langsung maupun tidak langsung sebagai bahan bakar. Briket arang, briket

sekam padi, briket ranting dan daun kering adalah contoh bahan bakar biomassa

yang dapat digunakan secara langsung sebagai bahan bakar pemanas atau sumber

tenaga. Nilai kalor bakar biomassa bervariasi tergantung kepada sumbernya.

Pemakaian biomassa dapat memberi kontribusi yang signifikan kepada

managemen sampah, ketahanan bahan bakar dan perubahan iklim. Di pedesaan,

utamanya di negara-negara berkembang, biomassa dari kayu, daun, sekam padi

dan jerami merupakan bahan bakar utama untuk pemanasan dan memasak.

Catatan dari International Energy Agency menunjukkan bahwa energi biomassa

menyediakan 30% dari suplai energi utama di beberapa berkembang. Dewasa ini

lebih dari 2 juta penduduk dunia masih tergantung kepada bahan bakar biomassa

sebagai sumber energi primer. Pemakaian biomassa secara langsung dapat

menghemat bahan bakar fosil, akan tetapi disisi lain jika dipakai dalam ruang

tanpa ventilasi yang memadai bahan bakar biomassa yang digunakan secara

langsung dapat membahayakan kesehatan. Laporan International Energy

Agency dalam World energy Outlook 2006 menyebutkan bahwa 1.3 juta orang di

seluruh dunia meninggal karena pemakaian biomassa secara langsung. Selain

pennggunaan secara langsung sebagai bahan bakar padat, biomassa dapat diolah

menjadi berbagai jenis biofuel cair dan gas.

Biofuel

Biofuel adalah energi yang terbuat dari materi hidup, biasanya

tanaman. Bioetanol, biodiesel, dan biogas adalah jenis biofuel. Biofuels dianggap

energi terbarukan, mengurangi peran dari bahan bakar fosil, dan telah mendapat

perhatian dalam transisi ke ekonomi rendah karbon.Biofuel merupakan bahan

bakar terbarukan yang cukup menjanjikan. Biofuel dapat secara luas didefinisikan

sebagai padatan, cairan atau gas bakar yang mengandung atau diturunkan dari

biomassa. Definisi yang lebih sempit mendefinisikan biofuel sebagai cairan atau

gas yang berfungsi sebagai bahan bakar transportasi yang berasal dari biomasssa.

Biofuel dipandang sebagai bahan bakar alternatif yang penting karena dapat

mengurangi emisi gas dan meningkatkan ketahanan energi.

Penggunaan minyak nabati (BBN) sebagai bahan biofuel sebenaranya sudah

dimulai pada tahun 1895 saat Dr. Rudolf Christian Karl Diesel mengembangkan

mesin motor yang dijalankan dengan BBN. BBN saat itu adalah minyak yang

didapatkan langsung dari pemerasan biji sumber minyak, yang kemudian disaring

dan dikeringkan. Bahan bakar minyak nabati mentah yang digunakan pada mesin

diesel buatan Dr. Rudolf Christian Karl Diesel tersebut berasal dari minyak sayur.

Namun karena pada saat itu produksi minyak bumi berlimpah dan murah, maka

BBN untuk mesin diesel tersebut secara perlahan-lahan diganti dengan minyak

9

solar dari minyak bumi. Selain itu BBN yang didominasi oleh trigliserida

memiliki viskositas dinamik yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan solar.

Viskositas bahan bakar yang tinggi akan menyulitkan pengaliran bahan bakar ke

ruang bakar sehingga dapat menurunkan kualitas pembakaran dan daya mesin.

Oleh karena itu, untuk penggunaan BBN secara langsung mesin diesel harus

dimodifikasi terlebih dahulu, misalnya dengan penambahan pemanas BBN untuk

menurunkan viskositas. Pemanas dipasang sebelum sistem pompa dan injektor

bahan bakar.

Saat ini biofuel telah digunakan di berbagai negara, industri biofuel tersebar di

Eropa, Amerika dan Asia. India, misalnya mengembangkan biodiesel dari

tanaman jarak pagar (Jatropha). Kebanyakan biofuel dipakai untuk transportasi

otomotif. India mentargetkan penggunaan 5% bioetanol sebagai bahan bakar

transportasi, sementara cina sebagai prodesen utama etanol di Asia mentargetkan

15% bioetanol sebagai bahan bakar transportasinya pada tahun 2010. Biofuel

dapat diproduksi dari sumber-sumber karbon dan dapat diproduksi dengan cepat

dari biomassa. Sebagai Negara agraris Indonesia sangat potensial

mengembangkan industri biofuel nya sendiri. Pertama, bahan baku berupa

tanaman energi tersebar di seluruh wilayah Indonesia dari Sabang sampai

Merauke. Produksi tanaman energi dari tahun ke tahun juga cenderung meningkat

sehingga kita tidak perlu kawatir kekurangan sumber energi nabati ini. Sebagai

contoh luas perkebunan tebu dan ubi kayu dari tahu ketahun meningkat dengan

tajam. Kedua jenis tanaman tersebut merupakan bahan baku pembuatan bioetanol.

Bioetanol

Bioetanol saat ini merupakan biofuel yang paling banyak digunakan. Di USA

pada tahun 2004 produksi etanol (termasuk bioetanol) mencapai 3 sampai dengan

4 billion gallons dan terus meningkat dari tahun ke tahun. Bioetanol adalah bahan

bakar alternatif yang prospektif karena beberapa alasan seperti tidak member

kontribusi pada pemanasan global, dapat dicampur dengan gasoline sampai 10%

(E10) dapat dibuat dari bahan-bahan alami (biomassa) yang dapat diperbaharui

(renewable) seperti ubi kayu, jagung dan buah-buahan. Sebagai pengganti MTBE

(methyl tertiary butyl ether) yang potensial. MTBE adalah aditif bahan bakar (fuel

additive) yang bersifat toksik dan dewasa ini banyak digunakan di beberapa

negara.

Bioetanol pada prinsipnya adalah etanol yang diperoleh melalui proses

fermentasi sehingga dinamakan bioetanol. Bioetanol dihasilkan dari distilasi bir

hasil fermentasi. Bioetanol merupakan bahan bakar nabati yang relatif mudah dan

murah diproduksi sehingga industri rumahan sederhana pun mampu membuatnya.

Biasanya bioetanol dibuat dengan teknik fermentasi biomassa seperti umbi-

umbian, jagung atau tebu dan dilanjutkan dengan destilasi. Bioetanol dapat

digunakan secara langsung maupun tidak langsung sebagai bahan bakar. Untuk

bahan bakar kendaraan bermotor terlebih dahulu bioetanol harus dicampur dengan

10

premium dengan perbandingan tertentu. Hasil pencampuran ini kemudian disebut

dengan Gasohol (Gasoline Alcohol). Gasohol memiliki performa yang lebih baik

daripada premium karena angka oktan etanol lebih tinggi daripada premium.

Selain itu gasohol juga lebih ramah lingkungan daripada premium. Penguapan

bioetanol dari cair ke gas juga tidak secepat bensin. Karena itu pemakaian

bioetanol murni pada kendaraan dapat menimbulkan masalah. Tetapi masalah

dapat diatasi dengan mengubah desain mesin dan reformulasi bahan bakar.

Biodiesel

Biodiesel adalah minyak dari tumbuhan atau hewan yang telah digunakan

sebagai alternatif atau dicampur dengan minyak solar di mobil dan armada

industri dengan mesin diesel. Eksportir terkemuka biodiesel (kedelai ) adalah

Argentina yang pada Desember 2013 mengajukan keluhan ke Pertemuan WTO

Ketiga terhadap Uni Eropa untuk menempatkan pajak impor di biodiesel, tetapi

menanggapi permintaan tempat lain dengan meningkatkan ekspor ke Amerika

Serikat yang menciptakan biodiesel sendiri juga sebanyak 1.1 miliar galon pada

2012. Biodiesel juga telah mendapat dukungan dari pemerintah dan akan

terpengaruh oleh penurunan Renewable Fuel Standard (RTS), persyaratan untuk

diesel ditambahkan pada tahun 2007.

Jelantah atau minyak dari memasak juga dapat dikonversi ke biodiesel dan

lebih berkelanjutan karena produk sampingan dari proses lain. Mesin diesel secara

otomatis dapat menjalankan off campuran dengan 20% atau kurang biodiesel. Di

atas 20% biodisel atau dari minyak nabati dari memasak membutuhkan

penyesuaian. Pusat daur ulang lokal dan regional telah membuat biodiesel lebih

mudah diakses, tetapi ada batas untuk pengolahan skala besar untuk biodiesel dari

minyak goreng dan juga bahan baku dasar karena berpengaruh pada harga pangan.

Gas alam dan bahan bakar alternatif kendaraan murah seperti hibrida dan mobil

listrik juga menggantikan permintaan untuk biodiesel .

Biodiesel atau alkil ester bersifat sama dengan solar, bahkan lebih baik

nilai cetanenya. Riset tentang biodiesel telah dilakukan di seluruh dunia

khususnya di Austria, Jerman, Perancis, dan Amerika Serikat. Bahan baku

utamanya antara lain minyak kedelai, minyak rapeseed, dan minyak bunga

matahari. Di Hawaii biodiesel dibuat dari minyak goreng bekas dan di Nagano,

Jepang bahan baku dari restoran-restoran cepat saji telah dipakai sebagai bahan

baku biodiesel. Saat ini biodiesel telah merebut 5% pangsa pasar ADO

(automotive diesel oil) di Eropa. Pada tahun 2010 Uni-Eropa mentargetkan

pencapaian sampai 12%. Malaysia telah mengembangkan pilot plant biodiesel

berbahan baku minyak sawit dengan kapasitas berkisar 3000 ton/hari yang telah

siap memenuhi kebutuhan solar transportasi. Secara keseluruhan Saat ini di dunia

telah terdapat lebih dari 85 pabrik biodiesel berkapasitas 500 – 120.000 ton/tahun

dan pada 7 tahun terakhir ini 28 negara telah menguji-coba biodiesel sebagai

pengganti BBM, 21 di antaranya kemudian memproduksi. Amerika dan beberapa

11

negara Eropa bahkan telah menetapkan Standar Biodiesel yang kemudian

diadopsi di beberpa Negara berkembang.

Di Indonesia biodiesel biasanya menggunakan bahan baku minyak sawit

mentah (Crude Palm Oil), minyak nyamplung, minyak jarak, minyak

kelapa, palm fatty acid distillate (PFAD) dan minyak ikan. Biodiesel dapat

digunakan pada mesin diesel tanpa modifikasi. Biodiesel dibuat dengan berbagai

metode. Transesterifikasi adalah salah satu teknik pembuatan biodiesel yang

paling popular dewasa ini karena aman, murah dan mudah dilakukan. Biodiesel

bersifat ramah lingkungan karena tidak memberi kontribusi kepada pemanasan

global, mudah didegradasi, mengandung sekitar 10% oksigen alamiah yang

bermanfaat dalam pembakaran dan dapat melumasi mesin. Keuntungan-

keuntungan lain pada penggunaan biodiesel adalah mudah dibuat sekalipun dalam

sekala rumah tangga (home industry) dan menghemat sumber energi yang tidak

terbarukan (bahan bakar fosil) serta dapat mengurang biaya biaya kesehatan

akibat pencemaran udara. Pemanfaatan sumber-sumber nabati seperti minyak

kelapa dan CPO (Crude Palm Oil) baik minyak segar maupun bekas (jelantah)

sebagai bahan baku produksi biodiesel juga merupakan keuntungan karena dapat

membuka peluang usaha bagi petani dan pelaku Usaha Mikro Kecil dan Menegah

(UMKM).

Biogas

Biogas adalah gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi

dari bahan-bahan organik termasuk diantaranya; kotoran manusia dan hewan,

limbah domestik, sampah atau limbah biodegradable dalam kondisi anaerobik.

Kandungan utama dalam biogas adalah metana dan karbon dioksida. Biogas dapat

digunakan sebagai bahan bakar kendaraan maupun untuk menghasilkan listrik.

Metana yang terkandung di dalam biogas, bila terbakar akan relatif lebih bersih

daripada batu bara, dan menghasilkan energi yang lebih besar dengan emisi

karbon dioksida yang lebih sedikit. Pemanfaatan biogas memegang peranan

penting dalam manajemen limbah karena metana merupakan gas rumah kaca yang

lebih berbahaya dalam pemanasan global bila dibandingkan dengan karbon

dioksida. Saat ini, banyak negara maju mulai meningkatkan penggunaan biogas

yang dihasilkan baik dari limbah cair, padat atau yang dihasilkan dari sistem

pengolahan limbah. Komposisi gas di dalam biogas yang dihasilkan bervariasi

tergantung dengan asal proses anaerobik yang terjadi. Rata-rata biogas memiliki

konsentrasi metana sekitar 50%, sedangkan sistem pengolahan limbah modern

dapat menghasilkan biogas dengan kadar metana berkisar dari 55-75%.

Biofuel dalam waktu dekat mungkin tidak dapat menggantikan sepenuhnya

energi fosil, Namun biofuel tetap akan menjadi sumber energi alternatif yang

sangat potensial untuk dikembangkan di Indonesia. Pengembangan biofuel

melalui penggunaan produk samping industri pertanian atau sampah menjadi

energi melalui pembakaran langsung atau dikonversi menjadi biofuel tidak saja

12

menyediakan energi alternatif terbarukan namun juga dapat membuka lapangan

kerja baru.

2.2 Arduino MEGA

Arduino Mega 2560 adalah papan pengembangan mikrokontroller yang

berbasis Arduino dengan menggunakan chip Atmega 2560. Board ini memiliki

pin I/O yang cukup banyak, sejumlah 54 buah digital I/O pin (15 pin diantaranya

adalah PWM), 16 pin analog input, 4 pin UART (serial port hardware). Arduino

Mega 2560 dilengkapi dengan sebuah oscillator 16 Mhz, sebuah port USB, power

jack DC, ICSP header, dan tombol reset. Board ini sudah sangat lengkap, sudah

memiliki segala sesuatu yang dibuthkan untuk sebuah mikrokontroller. Dengan

penggunaan yang cukup sederhana, anda tinggal menghubungkan power dari USB

ke PC anda atau melalui adaptor AC/DC ke jack DC.

Tabel 2.1 spesifikasi dari Arduino Mega

Chip mikrokontroller ATmega2560

Tegangan operasi 5V

Tegangan input (yang direkomendasikan,

via jack DC) /input voltage(recommended

7V - 12V

Tegangan input (limit, via jack DC) / input

voltage (limits)

6V - 20V

Digital I/O pin 54 buah, 6 diantaranya menyediakan

PWM output

Analog Input pin 16 buah

Arus DC per pin I/O 20 mA

Arus DC pin 3.3V 50 mA

Memori Flash/Flash Memory 256 KB, 8 KB telah digunakan untuk

bootloader

SRAM 8 KB

EEPROM 4 KB

Clock speed 16 Mhz

Dimensi 101.5 mm x 53.4 mm

Berat 37 g

Sumber:https://www.google.co.id/search?q=spesifikasi+arduino+mega&oq=spe&

aqs=chrome.0.35i39j69i57j35i39j0l3.4280j0j8&sourceid=chrome&ie=UTF-8

13

Gambar 2.6 Arduino MEGA

Sumber: http://ilearning.me/wp-content/uploads/2014/02/arduino.jpg

2.3 Bahan-Bahan Dasar Olahan

2.3.1 Metanol (CH3-OH)

Metanol disebut juga alkohol kayu atau spiritus kayu karena pada zaman

dahulu dibuat dengan penyulingan kering serbuk kayu (serbuk gergaji).

Sekarmetanol dibuat dari reaksi gas karbon monoksida (CO) dengan gas hidrogen

(H2) dengan katalis campuran ZnO dan Cr2O3 pada temperatur ± 450 °C dan

tekanan 200 atm.

Gambar 2.7 Metanol(CH3-OH)

Sumber: www.budhii.web.id/2015/05/pengertian-metanol-ch3-oh.html

(CO + 2 H2 CH3OH) Metanol merupakan zat cair bening yang mudah

menguap, mudah terbakar, dan mudah larut dalam air. Metanol berbau seperti

alkohol biasa tetapi sangat beracun. Jika menghirup uapnya cukup lama atau

terkena kulit dapat merusak retina mata sehingga mengakibatkan kebutaan dan

jika tertelan dapat mengakibatkan kematian.

Spiritus adalah campuran metanol dan etanol. Agar tidak diminum,

spiritus diberi zat warna biru. Kegunaan metanol yaitu sebagai pelarut, bahan

baku pembuatan aldehid. Di samping itu, metanol dapat juga digunakan sebagai

bahan bakar sehingga dapat dicampur dengan bensin.

Jika dibandingkan dengan bensin, yang biasanya ditambah zat antiketuk

untuk menambah nilai oktan. Salah satu zat antiketuk yang digunakan untuk

menambah nilai oktan bensin adalah TEL (Tetra Ethyl Lead). Lead = Timbal /

Pumblum (Pb) tidak bereaksi dengan oksigen sehingga emisi pembakaran

kendaraan yang menggunakan bensin ber-TEL adalah timbal (Pb), dan efek dari

14

timbal adalah kerusakan permanen pada otak bagi orang yang menghirupnya.

Sehingga sekarang TEL dilarang penggunaannya dan diganti dengan bensin super

TT (Tanpa Timbal). Pada bensin super TT MTBE (Methyl Tertiary Buthyl Ether).

Methanol dapat digunakan sebagai senyawanya sendiri atau direaksikan

dengan minyak seperti triolein (minyak zaitun) menjadi ester (metil oleat) dengan

katalis NaOH dan hasil samping gliserol. Sebagai senyawanya sendiri, metanol

pada suhu 15 oC dapat dicampurkan dengan BBM yang disebut dengan

bioalkohol. Bioalkohol mampu menghasilkan panas yang lebih besar daripada

BBM.

Tabel 2.2 Sifat fisika dan kimia metanol

Sifat Kimia Sifat Fisika

Massa molar : 32,04 g/mol Cairan

Densitas : 0.7918 g/ml

mudah menguap

Titik lebur : -97 oC tidak berwarna

Titik didih : 64,7 oC Beracun

Viskositas : 0,59 mPa Mudah terbakar

Sumber: SNI 06-2568-1992

2.3.2 Natrium Hidroksida (NaOH)/soda api

Natrium hidroksida (NaOH) adalah BASA KUAT, juga dikenal sebagai

soda kaustik atau sodium hidroksida, adalah sejenis basa logam kaustik. Natrium

Hidroksida terbentuk dari oksida basa Natrium Oksida dilarutkan dalam air.

Natrium hidroksida membentuk larutan alkalin yang kuat ketika dilarutkan ke

dalam air. Ia digunakan di berbagai macam bidang industri, kebanyakan

digunakan sebagai basa dalam proses produksi bubur kayu dan kertas, tekstil, air

minum, sabun dan deterjen. Natrium hidroksida adalah basa yang paling umum

digunakan dalam laboratorium kimia.

Gambar 2.8 Caustic Soda Cair (NAOH – 48%)

Sumber: www.perdanamuliajaya.com/katalog/caustic-soda-cair-naoh-48/

http://www.perdanamuliajaya.com/katalog/caustic-soda-cair-naoh-48/

15

Natrium hidroksida murni berbentuk putih padat dan tersedia dalam

bentuk pelet, serpihan, butiran ataupun larutan jenuh 50%. Ia bersifat lembab cair

dan secara spontan menyerap karbon dioksida dari udara bebas. Ia sangat larut

dalam air dan akan melepaskan panas ketika dilarutkan. Ia juga larut dalam etanol

dan metanol, walaupun kelarutan NaOH dalam kedua cairan ini lebih kecil

daripada kelarutan KOH. Ia tidak larut dalam dietil eter dan pelarut non-polar

lainnya. Larutan natrium hidroksida akan meninggalkan noda kuning pada kain

dan kertas.

Tabel 2.3 Sifat fisik7a dan kimia NaOH

Sifat fisika/Sifat kimia NaOH

Sifat rumus molekul NaOH

Massa molar 39,9971 gr/mol (zat padat putih)

Densitas 2,19 g/cm3,padat

Titik lebur 318oC (519 K)

Titik didih 1390oC (1663 K)

Kelarutan dalam air 1119/100 ml (20oC)

Kebasaan (pKb) -2,43

Sumber: SNI 06-2568-1992

2.3.3 Air

Air adalah salah satu unsur penting yang ada di bumi yang sangat

dibutuhkan untuk kehidupan dan semua jenis makhluk hidup. Oleh karena itu air

ini sendiri sering disebut sebagai sumber kehidupan yang dimana ada air maka

disitu pula terdapat kehidupan.

Gambar 2.9 Air

Sumber: https://www.mallardsgroups.com/air

2.3.4 Minyak Jelantah

Minyak jelantah (bahasa Inggris: waste cooking oil) adalah minyak limbah

yang bisa berasal dari jenis-jenis minyak goreng seperti halnya minyak jagung,

minyak sayur, minyak samin dan sebagainya, minyak ini merupakan minyak

bekas pemakaian kebutuhan rumah tangga umumnya. Minyak yang telah dipakai

http://id.wikipedia.org/wiki/Bahasa_Inggris

16

untuk menggoreng menjadi lebih kental, mempunyai asam lemak bebas yang

tinggi dan berwarna kecokelatan. Selama menggoreng makanan, terjadi perubahan

fisiko-kimia, baik pada makanan yang digoreng maupun minyak yang dipakai

sebagai media untuk menggoreng, dapat digunakan kembali untuk keperluaran

kuliner akan tetapi bila ditinjau dari komposisi kimianya, minyak jelantah

mengandung senyawa-senyawa yang bersifat karsinogenik, yang terjadi selama

proses penggorengan. Jadi jelas bahwa pemakaian minyak jelantah yang

berkelanjutan dapat merusak kesehatan manusia, menimbulkan penyakit kanker,

dan akibat selanjutnya dapat mengurangi kecerdasan generasi berikutnya.

Minyak jelantah juga dapat digunakan kembali sebagai minyak goreng yang

bersih tanpa kotoran, dengan cara minyak jelantah tersebut direndam bersama

dengan ampas tebu, maka nantinya warna coklat dan kotoran pada minyak

jelantah akan terserap oleh ampas tebu tersebut, sehingga minyak jelantah tersebut

akan kembali bersih dan dapat dipakai kembali.

Umumnya, minyak goreng digunakan untuk menggoreng dengan suhu

minyak mencapai 200-300 °C. Pada suhu ini, ikatan rangkap pada asam lemak

tidak jenuh rusak, sehingga tinggal asam lemak jenuh saja. Risiko terhadap

meningkatnya kolesterol darah tentu menjadi semakin tinggi. Selain itu, vitamin

yang larut di dalamnya, seperti vitamin A, D, E, dan K ikut rusak. Kerusakan

minyak goreng terjadi atau berlangsung selama proses penggorengan, dan itu

mengakibatkan penurunan nilai gizi terhadap makanan yang digoreng. Minyak

goreng yang rusak akan menyebabkan tekstur, penampilan, cita rasa dan bau yang

kurang enak pada makanan. Dengan pemanasan minyak yang tinggi dan berulang-

ulang, juga dapat terbentuk akrolein, di mana akrolein adalah sejenis aldehida

yang dapat menimbulkan rasa gatal pada tenggorokan, membuat batuk konsumen

dan yang tak kalah bahaya adalah dapat mengakibatkan pertumbuhan kanker

dalam hati dan pembengkakan organ, khususnya hati dan ginjal.

Minyak goreng yang telah dipakai secara berulang-ulang, akan mengalami

beberapa reaksi yang dapat menyebabkan menurunkan mutu minyak. Pada suhu

pemanasan sampai terbentuk akrolein. Minyak yang telah digunakan untuk

menggoreng akan mengalami peruraian molekul-molekul, sehingga titik asapnya

turun. Bila minyak digunakan berulang kali, semakin cepat terbentuk akrolein.

Yang membuat batuk orang yang memakan hasil gorengannya. Jelantah juga

mudah mengalami reaksi oksidasi sehingga jika disimpan cepat berbau tengik.

Bahan dasar minyak goreng bisa bermacam-macam seperti kelapa, sawit, kedelai,

jagung dan lain-lain. Meski beragam secara kimia isi kandungannya sebetulnya

tak jauh beda, yakni terdiri dari beraneka asam lemak jenuh (AL) dan asam lemak

tidak jenuh (ALT). Dalam jumlah kecil kemungkinan terdapat juga lesitin,

cephalin, fosfatida lain, sterol, asam lemak bebas, lilin, pigmen larut lemak, dan

hidrokarbon, termasuk karbohidrat dan protein. Hal yang kemungkinan berbeda

adalah komposisinya.

17

Selain itu, minyak jelantah juga disukai jamur aflatoksin sebagai tempat

berkembang biak. Jamur ini menghasilkan racun aflatoksin yang menyebabkan

berbagai penyakit, terutama hati/liver. Selanjutnya, proses dehidrasi (hilangnya air

dari minyak) akan meningkatkan kekentalan minyak dan pembentukan radikal

bebas (molekul yang mudah bereaksi dengan unsur lain). Proses ini menghasilkan

zat yang bersifat toksik (berefek racun) bagi manusia.

Jadi, penggunaan minyak jelantah secara berulang berbahaya bagi

kesehatan. Proses tersebut dapat membentuk radikal bebas dan senyawa toksik

yang bersifat racun. Pada minyak goreng merah, seperti minyak kelapa sawit,

kandungan karoten pada minyak tersebut menurun setelah penggorengan pertama.

Dan hampir semuanya hilang pada penggorengan keempat. Minyak jelantah

sebaiknya tidak digunakan lagi bila warnanya berubah menjadi gelap, sangat

kental, berbau tengik, dan berbusa.

Untuk itu perlu penanganan yang tepat agar limbah minyak jelantah ini

dapat bermanfaat dan tidak menimbulkan kerugian dari aspek kesehatan manusia

dan lingkungan. Salah satu bentuk pemanfaatan minyak jelantah agar dapat

bermanfaat dari berbagai macam aspek ialah dengan mengubahnya secara proses

kimia menjadi biodiesel. Hal ini dapat dilakukan karena minyak jelantah juga

merupakan minyak nabati, turunan dari CPO (crude palm oil). Biodiesel dari

substrat minyak jelantah merupakan alternatif bahan bakar yang ramah

lingkungan sebagaimana biodiesel dari minyak nabati lainnya. Hasil uji gas buang

menunjukkan keunggulan FAME dibanding solar, terutama penurunan

partikulat/debu sebanyak 65%. Biodiesel dari minyak jelantah ini juga memenuhi

persyaratan SNI untuk Biodiesel.

Gambar 2.10 Minyak Jelantah

Sumber: http://www.banksampahmelatibersih.com/2015/09/cara-aman-

membuang-minyak-goreng-bekas.html

18

2.3.5 Cuka

Asam cuka atau asam astenoat ialah asam organik yang dikenal sebagai

pemberi rasa asam pada makanan atau minuman. Asam cuka mempunyai rumus

kimia C2H4O2, rumus ini sering di tulis CH3CO2H atau CH3COOH atau CH3-

COOH. Asam cuka glasial ialah cairan higroskopis yang tak memiliki warna dan

memiliki titik beku 16,7°C. Dalam asam cuka terkandung 3-9 % volume asam

cuka, karenanya maka asam cuka di jadikan bahan utama dalam cuka selain air.

Asam cuka berasa asam dan memiliki bau yang menyengat. Asam cuka di

produksi sebagai prekusor untuk polivinil asetat dan selulosa asetat, selain itu juga

di produksi untuk cuka konsumsi rumah tangga. Walau asam cuka termasuk asam

lemah akan tetapi asam asetat bisa menyerang kilut dan bersifat korosif.

Gambar 2.11 cuka

Sumber: http://www.masterpendidikan.com/2016/12/pengertian-asam-cuka-dan-

rumus-kimia-asam-cuka.html

Asam ini ialah salah satu asam kerboksilat yang paling sederhana setelah asam

format. Asam cuka jika dilarutkan dalam air akan menjadi sebuah asam lemah, itu

berarti ia hanya terdisosiasi sebagian menjadi ion H+ dan CH3COO–. Asam asetat

merupakan bahan baku industri terpenting dan pereaksi kimia. Asam cuka

digunakan dalam produksi polimer seperti polietilena tereftalat, polivinil asetat

dan selulosa asetat dan dalam bermacam – macam serat dan kain. E260 ialah kode

asam asetat dalam industri makanan yang digunakan sebagai pengatur keasaman.

Dalam kegiatan sehari – hari asam asetat sering di gunakan untuk pelunak air.

Sifat – Sifat Kimia

a.Keasaman Asam Cuka

H atau asam hidrogen pada gugus karboksil (-COOH) dalam asam

karboksilat seperti asam cuka bisa dilepaskan sebagai ion proton atau H+ melalui

proses ionisasi CH3Co2H –> CH3CO-2 + H. Oleh sebeb itu maka asam cuka

mempunyai sifat asam. Asam cuka merupakan asam lemah monoprotik dengan

nilai pKa=4,76. Nilai basa konjugasinya adalah asetat (CH3COO-). Nilai basa

konjugatnya adalah asetat (CH3COO-). Sebuah larutan 1.0 M asam cuka atau

kira-kira sama dengan konsentrasi pada cuka rumah tangga yang memiliki pH

sekitar 2,4 ini menandakan bahwa sekitar 0,4% molekul asam asetat bisa

terdisosiasi.

b.Struktur

19

Asam cuka padat ini menunjukkan bahwa molekul-molekul asam asetat

berpasangan dan membentuk dimer yang dihubungkan oleh ikatan hidrogen.

Dimer juga dapat dideteksi pada uap yang bersuhu 120 °C (248 derajad F). Dimer

juga terjadi pada larutan encer di dalam pelarut yang tidak berikatan dengan

hidrogen, dan terkadang pada cairan asam asetat murni. Dimer akan dirusak

dengan adanya pelarut berikatan hidrogen seperti air. Entalpi disosiasi pada dimer

tersebut diperkirakan 65,0–66,0 kJ/mol, entropi disosiasi sekitar 154–157 J mol-1

K-1. Sifat dimerisasi ini juga dimiliki oleh asam karboksilat sederhana lainnya.

c.Sifat Pelarut

Asam asetat cair merupakan pelarut polar atau protik hidrofilik, ini mirip

atau sama seperti air dan etanol. Asam cuka memiliki konstanta dielektrik yang

sedang yaitu 6,2 sehingga ia mampu melarutkan baik senyawa polar seperi garam

anorganik serta gula maupun senyawa non-polar seperti minyak dan unsur-unsur

seperti sulfur dan iodin. Asam cuka dapat bercampur dengan mudah dengan

pelarut polar atau nonpolar lainnya seperti air, kloroform dan heksana. Dengan

nilai alkana yang lebih tinggi (dimulai dari oktana), asam asetat tidak akan lagi

bercampur dengan sempurna, dan campurannya akan terus menurun berbanding

lurus dengan kenaikan rantai n-alkana. Sifat kelarutan dan kemudahan bercampur

dari asam asetat ini membuat asam cuka digunakan dengan luas dalam industri

kimia, contohnya di gunakan sebagai pelarut dalam produksi dimetil tereftalat.

d.Cara Membuat Asam Asetat

Gambar 2.12 Cara Membuat Asam Asetat

Sumber: http://www.masterpendidikan.com/2016/12/pengertian-asam-

cuka-dan-rumus-kimia-asam-cuka.html

2.4 Alat-alat yang digunakan

2.4.1 Elemen Pemanas

Pemanas listrik banyak dipakai dalam kehidupan sehari-hari,

baik didalam rumah tangga ataupun pada peralatan dan mesin industri.banyak

kita jumpai pada peralatan kita di rumah.seperti Magic com,Setrika,Pemanas air

20

lisrtik dan Solder semua itu memiliki komponen dasar yang sama yaitu

element.bentuk dan type dari Electrical Heating Element ini bermacam macam

disesuaikan dengan fungsi, tempat pemasangan dan media yang akan di

panaskan.oleh karena itu element pemanas listrik memiliki fungsi yang sangat

banyak dalam kehidupan kita.perlu kita tahu bahwa Panas yang dihasilkan

oleh elemen pemanas listrik ini bersumber dari kawat ataupun pita bertahanan

listrik tinggi (Resistance Wire) biasanya bahan yang digunakan adalah niklin

yang dialiri arus listrik pada kedua ujungnya dan dilapisi oleh isolator listrik

yang mampu meneruskan panas dengan baik hingga aman jika digunakan.

Gambar 2.13 Elemen Pemanas listrik bentuk dasar

Sumber : https://www.priceza.co.id/s/harga/elemen-

pemanas?merchant=Shopee+Indonesia

2.4.2 Motor DC

Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah

pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan

medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan

jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Motor arus searah, sebagaimana

namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/direct-unidirectional.

Motor DC memiliki 3 bagian atau komponen utama untuk dapat berputar sebagai

berikut.

Tiga Komponen Utama Motor DC

Motor DC merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah

energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk,

misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor,

mengangkat bahan, dll. Motor listrik digunakan juga di rumah seperti: mixer, bor

listrik, fan angin.

Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak

mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan

mengatur:

• Tegangan dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan

kecepatan

• Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.

Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang

tidak langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan

khusus dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang

http://elektronika-dasar.web.id/motor-dc/

http://elektronika-dasar.web.id/motor-listrik/

http://arifzakariya.blog.ugm.ac.id/2011/05/02/tiga-komponen-utama-motor-dc/

21

tetap untuk kisaran kecepatan yang luas. Gambar 3 memperlihatkan sebuah motor

DC yang memiliki tiga komponen utama,yaitu:

1. Kutub medan

Kutub medan digambarkan sebagai interaksi dua kutub magnet akan

menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang

stasioner dan dinamo yang menggerakan bearing pada ruang diantara kutub

medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub

selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub

dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat

satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya

dari luar sebagai penyedia struktur medan.

2. Dinamo

Bila arus masuk menuju dinamo, maka arus ini akan menjadi elektromagnet.

Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk

menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam

medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan

magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah

kutub-kutub utara dan selatan dinamo.

3. Komutator

Komutator terdapat terutama dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk

membalikan arah arus listrik dalam dinamo. Commutator juga membantu dalam

transmisi arus antara dinamo dan sumber daya. Selain itu komutator berfungsi

untuk menyearahkan tegangan yang dihasilkan rotor menjadi tegangan DC.

Gambar 2.14 Motor DC

Sumber:https://www.google.co.id/search?q=motor+DC+adalah&source=lnms&tb

m=isch&sa=X&ved=2ahUKEwii5eef2ovcAhXIb30KHXX3AEsQ_

2.4.3 Solenoid Valve

Solenoid valve merupakan katup yang dikendalikan dengan arus listrik

baik AC maupun DC melalui kumparan / selenoida. Solenoid valve ini merupakan

elemen kontrol yang paling sering digunakan dalam sistem fluida. Seperti pada

sistem pneumatik, sistem hidrolik ataupun pada sistem kontrol mesin yang

22

membutuhkan elemen kontrol otomatis. Contohnya pada sistem pneumatik,

solenoid valve bertugas untuk mengontrol saluran udara yang bertekanan menuju

aktuator pneumatik(cylinder). Atau pada sebuah tandon air yang membutuhkan

solenoid valve sebagai pengatur pengisian air, sehingga tandon tersebut tidak

sampai kosong. Dan berbagai contoh-contoh lainnya yang tidak mungkin saya

jelaskan satu persatu disini.

Banyak sekali jenis-jenis dari solenoid valve, karena solenoid valve ini di

desain sesuai dari kegunaannya. Mulai dari 2 saluran, 3 saluran, 4 saluran dan

sebagainya. Contohnya pada solenoid valve 2 saluran atau yang sering disebut

katup kontrol arah 2/2. Memiliki 2 jenis menurut cara kerjanya, yaitu NC dan NO.

Jadi fungsinya hanya menutup / membuka saluran karena hanya memiliki 1

lubang inlet dan 1 lubang outlet. Atau pada solenoid 3 saluran yang memiliki 1

lubang inlet , 1 lubang outlet ,dan 1 exhaust/pembuangan. Dimana lubang inlet

berfungsi sebagai masuknya fluida, lubang outlet berfungsi sebagai keluarnya

fluida dan exhaust berfungsi sebagai pembuangan fluida/cairan yang terjebak.

Dan selenoid 3 saluran ini biasanya digunakan atau diterapkan pada aktuator

pneumatik( cylinder kerja tunggal).

2.4.3.1 Solenoid Valve Lurus DC 12 V

solenoid Valve Plastik Lurus ukuran 1/2 "x 1/2" Voltase 12Volt AC / DC

Jenis Biasanya Ditutup (NO):

-VALVE tertutup jika tidak ada aliran listrik.

-VALVE terbuka saat ada aliran listrik.

Solenoid Valve Plastik ini memiliki fungsi untuk membuka atau menutup aliran

udara.Masukan yang ada filternya Tekanan 0,02-0,8Mpa (minimum 0,02 Mpa /

0,2 bar) Penggunaan: katup otomatis tandon air (PAM), penyiraman otomatis Dll.

Spesifikasi Solenoid:

- Catu daya: 12VDC

- Arus: 450mA

- Mode operasi: NC (valve terbuka ketika mendapatkan tegangan)

inlet ukuran diameter: sekitar 20mm diameter ukuran lubang: sekitar

10.5mmDipakai dalam sistem kontrol otomatis: udara secara otomatis Solar,

sensor infrared saniter, mandi, tombol saklar, akhir inlet dan port outlet menjadi

180 ° sudut, katakanlah httplurus atau linier.Parameter kinerja TeknisTegangan

DC12V Resistensi Coil 37Ω ± 0,25Ω (20 ℃ pm) Beralih Jenis DC Jenis kontinyu

Tekanan kerja 0,02Mpa-0.8Mpa tekanan Tekanan impor Suhu Medium 1 ℃ -85

℃ Waktu respons pada ≤0.15 detik off ≤0.3s Harus mampu menahan listrik

AC2500V tegangan antara konduktor dan non-konduktor, 1 menit permulaan dan

lengkung fenomena Resistansi isolasi isolasi antara konduktor dan non-konduktor

lebih besar dari 100MΩKarakteristik aliran 0,02Mpa≥3 L / menit 0,1Mpa≥12 L /

menit 0,8Mpa≥35 L / menit

23

Gambar 2.15 Solenoid Valve Lurus

Sumber: https://www.bukalapak.com/p/rumah-tangga/elektronik-1111/elektronik-

lainnya-220/9hatpw-jual-solenoid-valve-plastik-12v-0-5x0-5-inch-type-lurus

2.4.3.2 Solenoid Valve Elbow/siku AC 220 V

Spesifikasi Selenoid:

Jenis: Katup inlet yang biasanya tertutup

Koneksi Port: Inlet G1 / 2 “10- outlet G1 / 2” 10

Temperatur sedang: 0 ~ 100 Derajat C

Tekanan kerja: 0,02 ~ 0.8MPa

Gambar 2.16 Solenoid Valve Elbow/siku

Sumber: https://www.aliexpress.com/item/1-2-inch-port-AC220V-plastic-low-

pressure-water-solenoid-valves/1542953032.html

2.4.3.3 Prinsip kerja solenoid valve

Gambar 2.17 Prinsip kerja solenoid valve

Sumber:http://blog.unnes.ac.id/antosupri/pengertian-dan-prinsip-kerja-solenoid-

valve

24

Solenoid valve akan bekerja bila kumparan/coil mendapatkan tegangan

arus listrik yang sesuai dengan tegangan kerja(kebanyakan tegangan kerja

solenoid valve adalah 100/200VAC dan kebanyakan tegangan kerja pada

tegangan DC adalah 12/24VDC). Dan sebuah pin akan tertarik karena gaya

magnet yang dihasilkan dari kumparan selenoida tersebut. Dan saat pin tersebut

ditarik naik maka fluida akan mengalir dari ruang C menuju ke bagian D dengan

cepat. Sehingga tekanan di ruang C turun dan tekanan fluida yang masuk

mengangkat diafragma. Sehingga katup utama terbuka dan fluida mengalir

langsung dari A ke F. Untuk melihat penggunaan solenoid valve pada sistem

pneumatik.

2.4.4 Relay

Relay merupakan komponen elektronika berupa saklar atau switch elektrik

yang dioperasikan secara listrik dan terdiri dari 2 bagian utama yaitu

Elektromagnet (coil) dan mekanikal (seperangkat kontak Saklar/Switch).

Komponen elektronika ini menggunakan prinsip elektromagnetik untuk

menggerakan saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat

menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Berikut adalah simbol dari

komponen relay.

Gambar 2.18 Simbol Relay

Sumber: https://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/

Fungsi Relay

Seperti yang telah di jelaskan tadi bahwa relay memiliki fungsi sebagai saklar

elektrik, namun jika di aplikasikan ke dalam rangkaian elektronika, relay memiliki

beberapa fungsi yang cukup unik. Berikut beberapa fungsi saat di aplikasikan ke

dalam sebuah rangkaian elektronika.

1.Mengendalikan sirkuit tegangan tinggi dengan menggunakan bantuan signal

tegangan rendah.menjalankan logic function atau fungsi logika.

2.Memberikan time delay function atau fungsi penundaan waktu.

3.Melindungi motor atau komponen lainnya dari korsleting atau kelebihan

tegangan.

http://www.immersa-lab.com/wp-content/uploads/2018/03/Simbol-Relay_Featured-Image.jpg

25

Cara Kerja Relay

Setelah mengetahui pengertian serta fungsi dari relay, anda juga harus

mengetahui cara kerja atau prinsip kerja dari relay. Namun sebelumnya anda perlu

mengetahui bahwa pada sebuah relay terdapat 4 bagian penting yaitu

electromagnet (coil), Armature, Switch Contact Point (saklar) dan spring. Untuk

lebih jelasnya silahkan lihat gambar di bawah ini.

Gambar 2.19 Struktur sederhana Relay


Kontak point relay terdiri dari 2 jenis yaitu:

1.Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada

pada posisi close (tertutup).

2.Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berapa

pada posisi open (terbuka).

Berdasarkan gambar diatas, iron core(besi) yang dililitkan oleh kumparan

coil berfungsi untuk mengendalikan iron core tersebut. Ketika kumparan coil di

berikan arus listrik, maka akan timbul gaya elektromagnet sehingga akan menarik

Armature berpindah posisi yang awalnya NC(tertutup) ke posisi NO(terbuka)

sehingga menjadi saklar yang dapat menghantarkan arus listrik di posisi NO.

Posisi Armature yang tadinya dalam kondisi CLOSE akan menjadi OPEN atau

terhubung. Armature akan kembali keposisi CLOSE saat tidak dialiri listrik. Coil

yang digunakan untuk menarik Contact Point ke posisi CLOSE umunnya hanyak

membutuhkan arus llistrik yang relatif kecil.

Gambar 2.20 Relay

Sumber: https://www.progressiveautomations.com/lc-201Arti Pole dan Throw

pada Relay

http://www.immersa-lab.com/wp-content/uploads/2018/03/Struktur-Sederhana-Relay_Featured-Image.jpg

http://www.immersa-lab.com/wp-content/uploads/2018/03/Struktur-Sederhana-Relay_Featured-Image.jpg

26

Karena Relay merupakan salah satu jenis dari Saklar, maka istilah Pole

dan Throw yang dipakai dalam Saklar juga berlaku pada Relay. Berikut ini adalah

penjelasan singkat mengenai Istilah Pole and Throw :

- Pole : Banyaknya Kontak (Contact) yang dimiliki oleh sebuah relay

- Throw : Banyaknya kondisi yang dimiliki oleh sebuah Kontak (Contact)

Berdasarkan penggolongan jumlah Pole dan Throw-nya sebuah relay, maka

relay dapat digolongkan menjadi :

- Single Pole Single Throw (SPST) : Relay golongan ini memiliki 4

Terminal, 2 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.

- Single Pole Double Throw (SPDT) : Relay golongan ini memiliki 5

Terminal, 3 Terminal untuk Saklar dan 2 Terminalnya lagi untuk Coil.

- Double Pole Single Throw (DPST) : Relay golongan ini memiliki 6

Terminal, diantaranya 4 Terminal yang terdiri dari 2 Pasang Terminal

Saklar sedangkan 2 Terminal lainnya untuk Coil. Relay DPST dapat

dijadikan 2 Saklar yang dikendalikan oleh 1 Coil.

- Double Pole Double Throw (DPDT) : Relay golongan ini memiliki

Terminal sebanyak 8 Terminal, diantaranya 6 Terminal yang merupakan 2

pasang Relay SPDT yang dikendalikan oleh 1 (single) Coil. Sedangkan 2

Terminal lainnya untuk Coil.

Selain Golongan Relay diatas, terdapat juga Relay-relay yang Pole dan

Throw-nya melebihi dari 2 (dua). Misalnya 3PDT (Triple Pole Double Throw)

ataupun 4PDT (Four Pole Double Throw) dan lain sebagainya.Untuk lebih jelas

mengenai Penggolongan Relay berdasarkan Jumlah Pole dan Throw, silakan lihat

gambar dibawah ini :

Gambar 2.21 jenis relay


2.4.5 LCD 16X2

LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang

menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan

diberbagai bidang misalnya alal–alat elektronik seperti televisi, kalkulator, atau

pun layar komputer. Pada postingan aplikasi LCD yang dugunakan ialah LCD dot

27

matrik dengan jumlah karakter 2 x 16. LCD sangat berfungsi sebagai penampil

yang nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat.

Fitur LCD 16 x 2

Adapun fitur yang disajikan dalam LCD ini adalah :

a. Terdiri dari 16 karakter dan 2 baris.

b. Mempunyai 192 karakter tersimpan.

c. Terdapat karakter generator terprogram.

d. Dapat dialamati dengan mode 4-bit dan 8-bit.

e. Dilengkapi dengan back light.

Tabel 2.4 Spesifikasi LCD

Sumber: http://www.leselektronika.com/2012/06/liguid-crystal-display-lcd-16-x-

2.html

Gambar 2.22 Bentuk Fisik LCD 16 x 2

Sumber: http://www.leselektronika.com/2012/06/liguid-crystal-display-lcd-16-x-

2.html

Cara Kerja LCD Secara Umum

Pada aplikasi umumnya RW diberi logika rendah “0”. Bus data terdiri dari

4-bit atau 8-bit. Jika jalur data 4-bit maka yang digunakan ialah DB4 sampai

dengan DB7. Sebagaimana terlihat pada table diskripsi, interface LCD merupakan

sebuah parallel bus, dimana hal ini sangat memudahkan dan sangat cepat dalam

pembacaan dan penulisan data dari atau ke LCD. Kode ASCII yang ditampilkan

sepanjang 8-bit dikirim ke LCD secara 4-bit atau 8 bit pada satu waktu. Jika mode

Spesifikasi Kaki LCD 16 x 2

Pin Deskripsi

1 Ground

2 Vcc

3 Pengatur kontras

4 “RS” Instruction/Register Select

5 “R/W” Read/Write LCD Registers

6 “EN” Enable

7-14 Data I/O Pins

15 Vcc

16 Ground

http://www.leselektronika.com/2012/06/liguid-crystal-display-lcd-16-x-2.html

http://www.leselektronika.com/2012/06/liguid-crystal-display-lcd-16-x-2.html

28

4-bit yang digunakan, maka 2 nibble data dikirim untuk membuat sepenuhnya 8-

bit (pertama dikirim 4-bit MSB lalu 4-bit LSB dengan pulsa clock EN setiap

nibblenya). Jalur kontrol EN digunakan untuk memberitahu LCD bahwa

mikrokontroller mengirimkan data ke LCD. Untuk mengirim data ke LCD

program harus menset EN ke kondisi high “1” dan kemudian menset dua jalur

kontrol lainnya (RS dan R/W) atau juga mengirimkan data ke jalur data bus.

Saat jalur lainnya sudah siap, EN harus diset ke “0” dan tunggu beberapa

saat (tergantung pada datasheet LCD), dan set EN kembali ke high “1”. Ketika

jalur RS berada dalam kondisi low “0”, data yang dikirimkan ke LCD dianggap

sebagai sebuah perintah atau instruksi khusus (seperti bersihkan layar, posisi

kursor dll). Ketika RS dalam kondisi high atau “1”, data yang dikirimkan adalah

data ASCII yang akan ditampilkan dilayar. Misal, untuk menampilkan huruf “A”

pada layar maka RS harus diset ke “1”. Jalur kontrol R/W harus berada dalam

kondisi low (0) saat informasi pada data bus akan dituliskan ke LCD. Apabila

R/W berada dalam kondisi high “1”, maka program akan melakukan query

(pembacaan) data dari LCD. Instruksi pembacaan hanya satu, yaitu Get LCD

status (membaca status LCD), lainnya merupakan instruksi penulisan. Jadi hampir

setiap aplikasi yang menggunakan LCD, R/W selalu diset ke “0”. Jalur data dapat

terdiri 4 atau 8 jalur (tergantung mode yang dipilih pengguna), DB0, DB1, DB2,

DB3, DB4, DB5, DB6 dan DB7. Mengirim data secara parallel baik 4-bit atau 8-

bit merupakan 2 mode operasi primer. Untuk membuat sebuah aplikasi interface

LCD, menentukan mode operasi merupakan hal yang paling penting.

Mode 8-bit sangat baik digunakan ketika kecepatan menjadi keutamaan

dalam sebuah aplikasi dan setidaknya minimal tersedia 11 pin I/O (3 pin untuk

kontrol, 8 pin untuk data). Sedangkan mode 4 bit minimal hanya membutuhkan 7-

bit (3 pin untuk kontrol, 4 pin untuk data). Bit RS digunakan untuk memilih

apakah data atau instruksi yang akan ditransfer antara mikrokontroller dan LCD.

Jika bit ini di set (RS = 1), maka byte pada posisi kursor LCD saat itu dapat

dibaca atau ditulis. Jika bit ini di reset (RS = 0), merupakan instruksi yang dikirim

ke LCD atau status eksekusi dari instruksi terakhir yang dibaca.

2.4.6 Power Supply(adaptor)

Adaptor adalah sebuah perangkat berupa rangkaian elektronika untuk

mengubah tegangan listrik yang besar menjadi tegangan listrik lebih kecil, atau

rangkaian untuk mengubah arus bolak-balik (arus AC) menjadi arus searah (arus

DC)

Adaptor yang kita kenal kebanyakan yaitu mengubah dari listrik PLN 220

Volt (arus AC) menjadi tegangan listrik lebih kecil (arus DC) yaitu

menjadi 5 volt DC, 12 volt DC, 19 volt DC, 24 volt DC dan sebagainya

tergantung keperluan perangkat apa yang digunakan.

29

Ada juga adaptor yang mengubah dari listrik PLN 220 Volt AC menjadi

tegangan listrik lebih kecil namun arusnya tetap AC, misalnya menjadi 9

volt AC , atau 24 Volt AC

Adaptor disebut juga charger

Gambar 2.23 Adaptor

Sumber: http://www.sfe-electronics.com/adaptor/3312-adaptor-12v-1a.html

2.4.7 Sensor Ultrasonik

Sensor ultrasonik adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk mengubah

besaran fisis (bunyi) menjadi besaran listrik dan sebaliknya. Cara kerja sensor ini

didasarkan pada prinsip dari pantulan suatu gelombang suara sehingga dapat

dipakai untuk menafsirkan eksistensi (jarak) suatu benda dengan frekuensi

tertentu. Disebut sebagai sensor ultrasonik karena sensor ini menggunakan

gelombang ultrasonik (bunyi ultrasonik).

Gambar 2.24 Sensor Ultrasonik

Sumber: http://kelas-fisika.com/2017/03/28/sensor-ultrasonik-hc-sr04/

Gelombang ultrasonik adalah gelombang bunyi yang mempunyai

frekuensi sangat tinggi yaitu 20.000 Hz. Bunyi ultrasonik tidak dapat di dengar

oleh telinga manusia. Bunyi ultrasonik dapat didengar oleh anjing, kucing,

kelelawar, dan lumba-lumba. Bunyi ultrasonik nisa merambat melalui zat padat,

cair dan gas. Reflektivitas bunyi ultrasonik di permukaan zat padat hampir sama

dengan reflektivitas bunyi ultrasonik di permukaan zat cair. Akan tetapi,

gelombang bunyi ultrasonik akan diserap oleh tekstil dan busa.

Secara detail, cara kerja sensor ultrasonik adalah sebagai berikut:

Sinyal dipancarkan oleh pemancar ultrasonik dengan frekuensi tertentu dan

dengan durasi waktu tertentu. Sinyal tersebut berfrekuensi diatas 20kHz. Untuk

http://www.sfe-electronics.com/adaptor/3312-adaptor-12v-1a.html

http://kelas-fisika.com/2017/03/28/sensor-ultrasonik-hc-sr04/

30

mengukur jarak benda (sensor jarak), frekuensi yang umum digunakan adalah

40kHz.

Sinyal yang dipancarkan akan merambat sebagai gelombang bunyi dengan

kecepatan sekitar 340 m/s. Ketika menumbuk suatu benda, maka sinyal

tersebut akan dipantulkan oleh benda tersebut.

Setelah gelombang pantulan sampai di alat penerima, maka sinyal tersebut

akan diproses untuk menghitung jarak benda tersebut. Jarak benda dihitung

berdasarkan rumus : S = 340.t/2 dimana S merupakan jarak antara sensor

ultrasonik dengan benda (bidang pantul), dan t adalah selisih antara waktu

pemancaran gelombang oleh transmitter dan waktu ketika gelombang pantul

diterima receiver.

Aplikasi Sensor Ultrasonik

Dalam bidang kesehatan, gelombang ultrasonik bisa digunakan untuk

melihat organ-organ dalam tubuh manusia seperti untuk mendeteksi tumor, liver,

otak dan menghancurkan batu ginjal. Gelombang ultrasonik juga dimanfaatkan

pada alat USG (ultrasonografi) yang biasa digunakan oleh dokter kandungan.

Dalam bidang industri, gelombang ultrasonik digunakan untuk mendeteksi

keretakan pada logam, meratakan campuran besi dan timah, meratakan campuran

susu agar homogen, mensterilkan makanan yang diawetkan dalam kaleng, dan

membersihkan benda benda yang sangat halus. Gelombang ultrasonik juga bisa

digunakan untuk mendeteksi keberadaan mineral maupun minyak bumi yang

tersimpan di dalam perut bumi.

Dalam bidang pertahanan, gelombang ultrasonik digunakan sebagai radar

atau navigasi, di darat maupun di dalam air. Gelombang ultrasonik digunakan

oleh kapal pemburu untuk mengetahui keberadaan kapal selam, dipasang pada

kapal selam untuk mengetahui keberadaan kapal yang berada di atas permukaan

air, mengukur kedalaman palung laut, mendeteksi ranjau, dan menentukan puosisi

sekelompok ikan.

2.4.8 Selang benang ½

Selang air adalah tabung hampa yang fleksibel dan elastis yang dirancang

untuk membawa cairan dari satu lokasi ke lokasi lain.selang juga kadang – kadang

disebut pipa.bentuk selang biasanya silinder,terdapat berbagai ukuran dan bahan

selang seperti dari PVC dan HDPE.selang/pipa air kebanyakan terbuat dari karet

sintesis yang membawa air bersih dari satu tempat ke tempat lain.gambar pada

selang di bawah Pantas Untuk: Pertanian, Penanganan Material, Sistem

Semburan, Saluran Pabrik Mesin, Pekerjaan Konstruksi Umum, Aplikasi

Industri dan Penggunaan Umum yang Membutuhkan Kinerja Tekanan

Tinggi

31

Gambar 2.25 Selang benang

Sumber: http://www.radjaselang.com/

2.5 Alat-alat yang digunakan secara manual

2.5.1 Wadah dari Bahan Stainless Steel (Panci)

Panci adalah alat masak yang terbuat dari logam (stainles

steel,alumunium,baja, dll) dan berbentuk silinder atau mengecil pada bagian

bawahnya. Panci bisa memiliki gagang tunggal atau dua "telinga" pada kedua

sisinya dan biasanya digunakan untuk memasak air, sayur berkuah, dll. Ukuran

panci biasanya dinyatakan dengan volumenya (biasanya antara 1-8 liter).

Gambar 2.26 Panci

Sumber: https://id.wikipedia.org/wiki/Panci

2.5.2 Gelas Ukur

Gelas ukur adalah peralatan laboratorium umum yang digunakan untuk

mengukur volume cairan. Alat ini memiliki bentuk silinder dan setiap garis

penanda pada gelas ukur mewakili jumlah cairan yang telah terukur.

Gambar 2.27 Gelas Ukur

Sumber: https://www.jualo.com/rumah-tangga-dapur/iklan-owl-gelas-takar-gelas-

ukur-1-liter-free-buble-wrap

32

2.5.3 Wadah/Botol bekas

Botol adalah tempat penyimpanan dengan bagian leher yang lebih sempit

daripada badan dan "mulut"-nya.botol umumnya terbuat dari gelas,plastik

atau aluminium, dan digunakan untuk menyimpan cairan

seperti air,susu,minuman ringan,bir,anggur,obat,sabun cair,tinta,dll.botol dari

plastik biasanya dibuat secara ekstrusi.alat yang digunakan untuk menutup mulut

botol disebut tutup botol (eksternal) atau sumbat (internal).

Gambar 2.28 Botol bekas

Sumber: http://nasional.republika.co.id/berita/nasional/daerah/15/06/26/nqk7jj-

lampu-hias-berbahan-botol-bekas-diminati

2.5.4 Corong

Corong adalah alat yang digunakan untuk menolong pada saat memasukan

cairan ke dalam suatu wadah dengan mulut sempit,seperti :botol,labu ukur,buret

dan sebagainya.corong biasanya terbuat dari plastik atau gelas.selain itu corong

juga memiliki ukuran dari terkecil hingga terbesar sehingga praktikan dengan

mudah dapat menggunakan corong untuk memasukan cairan ke dalam wadah

yang digunakan untuk praktek.

Cara menggunakan corong sangatlah mudah hanya dengan mengambil

corong sesuai ukuran wadah yang digunakan agar air tidak melimpah.kemudian

tuangkan larutan dengan hati-hati kemudian angkat corong perlahan.kurang hati-

hati dalam menggunakan corong akan mengakibatkan corong pecah atau retak

yang dapat menyebabkan larutan melimpah sehingga corong harus diganti.

Gambar 2.29 Corong

Sumber: http://romansakimia.blogspot.com/2012/02/funnel-corong.html

2.5.5 Saringan

Ayakan atau saringan adalah alat yang digunakan untuk memisahkan

bagian yang tidak diinginkan berdasarkan ukurannya, dari dalam bahan

curahdan bubuk yang memiliki ukuran partikel kecil dan bahan adonan atau

campuran dari cairannya.Alat ini digunakan secara luas di dunia ilmu pengetahuan

dan teknologi (di dalam laboratorium pangan, laboratorium bahan

https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tempat_penyimpanan&action=edit&redlink=1

https://id.wikipedia.org/wiki/Gelas

https://id.wikipedia.org/wiki/Plastik

https://id.wikipedia.org/wiki/Aluminium

https://id.wikipedia.org/wiki/Air

https://id.wikipedia.org/wiki/Susu

https://id.wikipedia.org/wiki/Minuman_ringan

https://id.wikipedia.org/wiki/Bir

https://id.wikipedia.org/wiki/Anggur

https://id.wikipedia.org/wiki/Obat

https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sabun_cair&action=edit&redlink=1

https://id.wikipedia.org/wiki/Tinta

https://id.wikipedia.org/wiki/Ekstrusi

https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Tutup_botol&action=edit&redlink=1

https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Sumbat&action=edit&redlink=1

https://id.wikipedia.org/wiki/Bahan_curah

https://id.wikipedia.org/wiki/Bahan_curah

https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bubuk&action=edit&redlink=1

https://id.wikipedia.org/wiki/Teknik_pangan

https://id.wikipedia.org/wiki/Bahan_bangunan

33

bangunan, laboratorium tanah, di lapangan pengujian tanah, dan sebagainya) dan

di dunia kuliner. Selain untuk memisahkan bahan berbentuk bubuk atau curah,

saringan juga digunakan untuk memisahkan bahan adonan atau campuran dari

cairannya, misal ketika membuat santan secara tradisional. Ayakan dapat terbuat

dari logam, polimer, serat tanaman (benang katun, yute, dan sebagainya),

dan kayu.

Ayakan kayu banyak dibuat sebelum Revolusi Industri dan kini masih

dibuat oleh masyarakat tradisional. Pada ayakan yang terbuat dari kayu, umumnya

berupa bilah-bilah kayu yang dianyam.Ayakan kayu juga digunakan di berbagai

percobaan dan eksperimen ilmiah ketika ayakan logam dan polimer tidak bisa

digunakan terhadap bahan yang diayak karena mampu mengkontaminasi bahan.

Pengayakan dilakukan dengan menaruh bahan curah di atas ayakan sambil

menggoyang-goyangkan ayakan. Partikel yang berukuran lebih kecil dari

nomor mesh akan jatuh, sedangkan yang berukuran lebih besar akan tetap berada

di atas ayakan. Tergantung tujuannya, partikel yang berukuran besar dapat digerus

kembali agar lebih kecil atau dibuang karena tidak dibutuhkan.

Gambar 2.30 Saringan

Sumber: http://www.elevenia.co.id/prd-saringan-minyak-diameter-14-cm-

22002554

2.5.6 Termometer

TERMOMETER adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu

(temperatur), ataupun perubahan suhu. Istilah termometer berasal dari bahasa

latin thermo yang berarti panas dan meter yang berarti untuk mengukur. Prinsip

kerja termometer ada bermacam-macam, yang paling umum digunakan adalah

termometer air raksa.

Secara kualitatif, kita dapat mengetahui bahwa suhu adalah sensasi dingin

atau hangatnya sebuah benda yang dirasakan ketika menyentuhnya. Secara

kuantitatif, kita dapat mengetahuinya dengan menggunakan termometer. Suhu

dapat diukur dengan menggunakan termometer yang berisi air raksa atau alkohol.

Kata termometer ini diambil dari dua kata yaitu thermo yang artinya panas dan

meter yang artinya mengukur (to measure).

Pada awal penemuannya, alat ini terdiri dari pipa kapiler yang

menggunakan material kaca dengan kandungan Merkuri di ujung bawah. Untuk

tujuan pengukuran, pipa ini dibuat sedemikian rupa sehingga hampa udara. Jika

temperatur meningkat, Merkuri akan mengembang naik ke arah atas pipa dan

memberikan petunjuk tentang suhu di sekitar alat ukur sesuai dengan skala yang

https://id.wikipedia.org/wiki/Bahan_bangunan

https://id.wikipedia.org/wiki/Ilmu_tanah

https://id.wikipedia.org/wiki/Santan

https://id.wikipedia.org/wiki/Logam

https://id.wikipedia.org/wiki/Polimer

https://id.wikipedia.org/wiki/Serat

https://id.wikipedia.org/wiki/Katun

https://id.wikipedia.org/wiki/Yute

https://id.wikipedia.org/wiki/Kayu

https://id.wikipedia.org/wiki/Revolusi_Industri

https://id.wikipedia.org/wiki/Kayu

34

telah ditentukan. Skala suhu yang paling banyak dipakai di seluruh dunia adalah

Skala Celcius dengan nilai 0 untuk titik beku dan poin 100 untuk titik didih.

Gambar 2.31 Termometer

Sumber: http://malahayati.ac.id/?p=18531

http://malahayati.ac.id/?p=18531

35

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Jenis Penelitian

Jenis penelitian adalah perancangan, pembuatan dan implementasi sistem

daur ulang minyak jelantah atau minyak goreng bekas menjadi Biodiesel

berbassis mikrikontroller arduino.perancangan memanfaatkan kembali minyak

jelantah atau minyak goreng bekas untuk bahan utamanya di karenakan semakin

majunya tekhnologi dan kurangnya pengetahuan masyarakat tentang bahan bakar

dari Biodiesel dengan menggunakan mikrokontroler Arduino.

3.2 Waktu dan Tempat

Tempat penelitian dilaksanakandi Politeknik Negeri Balikpapan, jalan

soekarno – hattta km 8 Balikpapan – Kalimantan Timur dan di jalan soekarno –

hatta km 26 Samboja – Kalimantan Timur.peraancangan tugas akhir mulai april

2018 sampai juli 2018.

3.3 Peralatan dan bahan yang digunakan RAB (Rencana Anggaran Biaya)

Tabel 3.1 Daftar Alat

NO Nama Alat Spesifikasi Jumlah Harga

1 Elemen Pemanas Heating 2 buah Rp 35.000

2 Wadah dari Stainless

Steel

- 1 buah Rp 1.200.000

3 Gelas ukur 1000 ml 1 buah Rp 7.000

4 Wadah/botol bekas Plastik 9 buah -

5 Corong - 1 buah Rp 10.000

6 Saringan - 1 buah Rp 5.000

7 Termometer Raksa 100⁰C 1 buah Rp 50.000

8 Batang pengaduk 30 cm 1 buah Rp 5.000

9 Motor DC 300 rpm - 1 buah Rp 120.000

10 Selenoid Valve Lurus

DC 12 V - 2 buah Rp 97.595

11 Selenoid Valve Elbow

AC 220 V - 5 buah Rp 69.000

12 LCD 16X2 Rp 35.000

13 Arduino Mega Arduino Mega 2560 1 buah Rp 250.000

14 12 C Serial Interface - Rp 13.000

15 Relay 8 buah Rp 120.000

16 Selang ½ - Rp 9.000

17 Sensor ultrasonik - 1 buah RP 20.000

18 Pc/Laptop toshiba 64-bit operating

system,AMD E1-601APU

1,35 GHz

1 buah -

Jumlah Rp 2.075.595

36

Tabel 3.2 Daftar Bahan

NO Nama Alat Spesifikasi Jumlah Harga

1 Metanol (CH3-OH) 100 ml 5 liter Rp 267.500

2 Natrium Hidroksida (NaOH) 2.5 gr 5,5 KG Rp 348.916

3 Air - 5 liter -

4 Minyak Jelantah 500 ml 5 liter Rp 25.000

Jumlah Rp 641.416

3.4 Metode penelitian

Pada metodeologi tugas akhir ini menjelaskan tentang bagaimana cara kerja

pengerjaan tugas akhir yang akan dijelaskan dengan diagram alir tugas

akhir.Diagram alir tugas akhir ini di sesuaikan dengan tahapan - tahapan yang

dilakukan selama pengerjaan tugas akhir.di dalam metodologi penelitian ini juga

memuat blok diagram dan diagram alir.

Tdk

YA

Ya

Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Perancangan Tugas Akhir

3.4.1 Blok diagram

Diagram blok penelitian pembuatan biodiesel berfungsi untuk mengetahui bahan

Mulai

Pengujian alat

berhasil?

Selesai

Membuat Skema Rangkaian

Penulisan Laporan Tugas akhir

Studi pustaka

Persiapan Software dan

Hardware

37

– bahan yang akan digunakan dalam proses pemanasan. diagram blok juga dapat

berfungsi sebagai gambaran alur kinerja dari suatu sistem secara sederhana.Hal ini

dapat membantu suatu perencanaan sistem karena proses perancangan dapat

dengan mudah membaca alur dari sistem yang digunakan.

Diagram blok yang digunakan dalam pembuatan Biodiesel dari minyak

jelantah/minyak goreng bekas dapat dilihat pada gambar di bawah ini.Blok

diagram pembuatan biodiesel disajikan pada skema berikut:

Gambar 3.2 Diagram blok sistem

Berdasarkan diagram skematik pada 3.2 ini secara umum pembuatan alat

ini yaitu untuk mendaur ulang minyak jelantah menjadi biodiesel agar menjadi

sumber energi alternatif bahan bakar pengganti solar yang bermanfaat bagi

masyarakat umum.

3.4.1.1 Prosedur Kerja

Pembuatan Biodiesel dari Minyak Jelantah

1. Mengukur volume minyak jelantah yang telah disaring terlebih dahulu untuk

memisahkan minyak dengan kotoran dengan memakai gelas ukur sebanyak

500ml yang akan dimasukan kedalam wadah dari bahan alumunium.

2. Mengukur volume metanol dengan memakai gelas ukur sebanyak 100 ml

3. Menimbang NaOH sebanyak 1,8 gram

4. Melarutan NaOH dalam metanol sampai homogen/menyatu hngga menjadi

(Larutan 1)

5. Mencampurkan minyak jelantah setelah di panaskan terlebih dahulu selama 5

menit dengan suhu (50 – 80 ) dengan larutan 1 sedikit demi sedikit.

6. Memanaskan campuran sampai suhu (50 – 80 ) selama 5 menit sambil diaduk

hingga merata minyak dan (larutan 1)

penyaringan

NaOH+CH3OH

pemisahan

pencucian

penyaringan

Transesterifikasi

Biodiesel

Gliserin Minyak jelantah

38

7. Mendinginkan campuran di dalam wadah botol sampai campuran tersebut

terlihat terpisah antara biodisel dengan gliserolnya.

8. Memasukkan campuran ke dalam wadah corong pisah dan di diamkan/di

endapkan di dalam wadah/botol bekas kurang lebih 24 jam (waktu yang ideal)

agar hasil bisa maksimal.

9. Memisahkan antara biodisel dengan gliserolnya menggunakan corong pisah.

10. Mencuci biodisel dengan air seperlunya.

11. Memanaskan kembali biodiesel selama 5 – 10 menit lebih kurang dengan

suhu 100 .

12. Melakukan penyaringan lagi dengan saringan atau kain untuk lebih mudah

memisahkan biosiesel murni.

13. Mengukur volume biodisel yang dihasilkan.

Pengaturan suhu sangatlah penting karena mempengaruhi dalam

pembuatan biodiesel. Suhu yang terlalu tinggi akan lebih cenderung menghasilkan

lebih banyak sabun dan gliserol akibatnya tidak ada biodiesel yang di hasilkan.

Biodiesel yang dihasilkan berwarna kuning jernih.

39

Inisialisasi Input:

Warna minyak goreng

Mengidentifikasi warna minyak

goreng coklat kehitaman

Mendaur Ulang Minyak Jelantah

menjadi biodisel

Penambahan methanol dan NaOH

pada minyak jelantah

Pemanasan 800C dan pengadukan 5

menit

Mulai

3.4.2 Flowchart/Diagram Alir

TDK

YA

Gambar 3.3 Flowchart Sistem

Pengendapan

Apakah

pengendapan

berlangsung 24

jam?

Pengendapan

12 jam

Penyaringan

(memisahkan biodiesel

dari gliserol

Pencucian biodisel

untuk x= 1 kali sampai x = 3

kali

Tampilan warna

biodisel

Selesai

xn = x - 1

40

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam menganalisa rancangan Rancang Bangun Sistem Daur Ulang

MinyakJelantah Menjadi Sumber Energi Alternatif Berbasis Arduino Mega

dilakukan dengan menguji dari rangkaian yang telah dibuat untuk mendapatkan

hasil apakah alat yang telah dirancang sesuai dengan yang diharapkan.proses

pengujian alat dilakukan untuk memastikan bahwa alat yang telah dibuat dapat

digunakan dan berfungsi dengan baik.

4.1 Proses Pembuatan Biodiesel secara manual

Gambar 4.1 Alat dan bahan Pembuatan Biodiesel secara manual

gambar diatas dapat dilihat bahwa proses Pembuatan Biodiesel secara

manual serta alat dan bahan yang digunakan adalah sebagai berikut: minyak

jelantah,methanol,NaOH/Soda api,air,termometer air raksa,cuka,wadah dari

bahanalumunium (panci)/stainlesss steel,gelas ukur,botol bekas,corong,saringan,

kompor,timbangan digital dengan satuan(gram) dan pengaduk dari kayu.

Gambar 4.2 Proses pengukuran minyak jelantah pada gelas ukur

41

Setelah penulis siapkan alat dan bahan yang digunakan dalam Pembuatan

Biodiesel secara manual,saya lanjutkan dengan proses berikutnya yaitu mengukur

minyak jelantah sebanyak 500 ml kedalam gelas ukur dan jangan lupa di saring

agar kotoran dari pemakaian minyak jelantah sebelumnya tidak ikut dalam gelas

ukur tadi dan minyak terlihat bersih .untuk minyak jelantah sendiri takaran atau

ukuran terserah saja mau pakai yang berapa ml,bisa 500,1000,1500 dan

seterusnya tergantung pemakaian tap harus sesuai dengan ukuran bahan kimia

yang dipakai tidak boleh berlebihan di karenakan takut mubazzir pada minyak dan

bahan kimia.

Gambar 4.3 Proses menuangkan minyak kedalam panci & mengukur bahan kimia

Lalu masukan minyak jelantah yang telah diukur tadi ke dalam panci

(alumunium) dengan secara perlahan - lahan sampai habis.setelah itu di lanjutkan

dengan pengukuran bahan kimia methanol dan NaOH/soda api , ukuran masing –

masing harus sesuai dengan minyyak jelantah yang dibutuhkan/di pakai jika saya

pakai minyak jelantah sebanyak 500 ml maka methanolnya 100 ml dan

NaOH/soda api sebanyak 1,8 gram saja. karena disini saya pakai NaOH/soda api

yang berbentuk padat/kristal jadi saya harus melarutkan terlebih dahulu bahan

kimia methanol dan NaOH/soda api tadi agar bisa menjadi larutan dan bercampur

untuk mempermudah ketika proses pemanasan.

42

Gambar 4.4 Proses pemanasan pada minyak jelantah

Panaskan minyak yang telah di masukan kedalam panci tadi dengan

menggunakan kompor,sambil menunggu minyak jelantah yang mulai proses

pemanasan saya larutkan terlebih dahulu bahan kimia methanol dan NaOH/soda

api agar mudah ketika proses pemanasan nanti ketika di campur dengan minyak

jelantah dan sebelum minyak jelantah di campur dengan bahan kimia methanol

dan NaOH/soda api maka di masukan terlebih dahulu termometer air raksa ke

dalam panci untuk mengatur suhu pada minyak, suhu yang paling baik berkisar

50⁰c - 80⁰c untuk waktunya hanya 5 menit takutnya kalau melebihi waktu 5

menit akan merusak minyak yang telah di campur dengan bahan kimia methanol

dan NaOH/soda api dan jika pemanasan terlalu lama akan memperbanyak gliserin

pada biodiesel akibatnya tidak ada minyak yang dihasilkan biodiesel pun

rusak/gagal. pakai api kecil saja karena pengaturan api pada kompor sangat

berpengaruh pada kualitas minyak yang akan di campur dengan bahan kimia

methanol dan NaOH/soda api yang telah dilarutkan tadi. minyak jelantah

dipanaskan dengan api yang tidak terlalu besar/sedang sambil diaduk dengan

pengaduk kayu agar selalu tercampur dan jangan lupa untuk memakai kaos tangan

agar tangan selalu terlindungi dari bahaya reaksi bahan kimia methanol dan

NaOH/soda api ketika proses pencampuran menjadi sebuah larutan dan terhindar

dari percikan minyak ketika di campur dengan larutan kimia tadi.

43

Gambar 4.5 Proses pencampuran minyak & larutan kimia kedalam panci

Setelah minyak jelantah yang diapanaskan mencapai suhu 50⁰c - 80⁰c lalu

masukan larutan bahan kimia methanol dan NaOH/soda api secara perlahan ke

dalam panci dan tunggu selama 5 menit sambil di aduk agar minyak jelantah tadi

bercampur secara merata dengan larutan bahan kimia methanol dan NaOH/soda

api sampai menjadi biodiesel, di diamkan sampai biodiesel terasa hangat lalu di

lanjutkan untuk memasukan biodiesel ke dalam wadah botol kaca/plastik untuk

proses pengendapan 24 jam.

Gambar 4.6 Proses pengendapan 24 jam

a.campuran minyak jelantah,methanol dan NaOH

b.proses pengendapan 24 jam

c.produk akhir (biodiesel)

Gambar diatas menerangkan bahwa proses pengendapan selama 24 jam

untuk proses pemisahan antara biodiesel dan gliserol/gliserin yang terjadi dalam

wadah botol kaca/plastik.biodiesel yang telah di pisahkan dengan gliserol/gliserin

tadi akan melalui proses pencucian untuk menghilangkan kotoran – kotoran yang

masih ada pada biodiesel.pada proses pencucian pertama – tama kita panaskan air

secukupnya sampai mendidih lalu di angkat dan campurkan dengan sedikit cuka

agar mempercepat hilangnya kotoran – kotoran pada biodiesel tersebut.setelah itu

diamkan air panas tersebut hingga terlalu panas untuk pencucian agar dapat

menghasilkan warna biodiesel yang bagus, penggunaan air panas secara langsung

pada biodiesel akan mempengaruhi warna pada hasil biodiesel yang kita buat.

44

Gambar 4.7 Hasil dari pengendapan yang gagal

Ini adalah hasil pengendapan biodiesel yang gagal karena gliserol/gliserin

yang mendominasi dari pada biodieselnya ini dikarenakan takaran pada

NaOH/soda api yang terlalu banyak dan waktu pemanasan yang terlalu lama,

untuk waktu pemanasan yang ideal hanya 5 menit dan suhu berkisar 50⁰c - 80⁰c

.sedangkan yang dibutuhkan dalam pembuatan biodiesel adalah biodieselnya

karena akan di lanjutkan dengan proses pencucian jika gliserol/gliserin yang

mendominasi maka secara otomatis biodiesel tersebut tidak bisa di pakai dan

harus melakukan proses pembuatan biodiesel dengan mengulang kembali sampai

biodiesel yang mendominasi bukan gliserol/gliserin.

Gambar 4.8 Proses 3 kali pencucian

Pada proses pencucian untuk biodiesel yang saya buat dengan 3 sampel

pengujian adalah 3 kali pencucian.dari masing – masing sampel sudah bisa kita

lihat bahwa pencucian pada sampel pertama (8 jam) masih berwarna kuning susu

tapi sudah bisa membakar kertas,tisu,kayu kecil dan daun kering kalau menurut

saya warna yang paling bagus pada sampel pertama adalah orange tua, jika

biodiesel tersebut berwarna kuning susu di karenakan ketika pencucian pertama

air panas yang telah di panaskan dan di campur cuka tadi langsung di campur/di

45

kocok pada biodiesel yang saya buat akibatnya warna pada biodiesel akan

menjadi kuning susu setelah proses pencucian, wadah di biarkan terbalik agar

mempermudah mengeluarkan air pada wadah tersebut dan di diamkan kembali

sekitar 1 jam sampai biodiesel dan air pencucian terpisah secara merata lalu

keluarkan airnya . untuk sampel kedua (16 jam) dan sampel ketiga (24 jam) proses

cara pencucian sama dengan sampel pertama yang membedakan hanya dua kali

dan tiga kali proses cuci pada biodiesel.

Gambar 4.9 Hasil dari proses pemanasan kembali

Setelah proses pencucian akan di lanjutkan dengan proses pemanasan

dimana biodiesel yang telah telah dicuci dan dipisahkan dengan air pencucian

akan dilakukkan pemanasan kembali dengan suhu 100⁰c untuk menghilangkan

kadar air yang masih ada pada biodiesel tersebut. gambar di atas adalah hasil dari

pembuatan biodiesel yang di lakukan dengan berbagai proses/step yang saya

lakukan untuk mendapatkan hasil yang maksimal,biodiesel di atas saya memakai

sampel kedua (16 jam) dengan 3 kali pencucian sebagai contoh.dari gambar di

atas dapat kita lihat bahwa pada hasil pencucian pertama di sebelah kiri warna

dari biodiesel adalah orange tua,kedua yang ada di tengah warna dari biodiesel

adalah orange muda dan ketiga di sebelah kanan warna dari biodiesel adalah

kuning berarti kita dapat melihat bahwa proses pencucian 3 kali lah kalau mau

menghasilkan warna yang lebih bagus pada pembuatan biodiesel dan ini adalah

hasil akhir dari pembuatan biodiesel yang akan kita uji coba ke kertas,tisu,kayu

kecil,daun kering,sabuk kelapa,sumbu kompor,ublik dan mesin diesel dan

berhasil.

4.2 Proses Uji Coba Biodiesel secara manual

Tabel 4.1 Daftar tabel perbandingan uji coba dengan pencucian 3X sampel 1,2

dan 3

46

No Lama

Pengen

dapan

Waktu

pencucian

Bentuk

& warna

biodiesel

Material yang dapat terbakar

Tisu Kertas Kay

u

kecil

Daun

kering

Sabuk

kelapa

Sumbu

kompor

Ubli

k

Mesin

Diesel

1

8 jam

1 x

√ √ √ √ - - - --

2 x

√ √ √ √ √ √ √ √

3 x

√ √ √ √ √ √ √ √

2

16 jam

1 x

√ √ √ √ √ √ √ √

2 x

√ √ √ √ √ √ √ √

3 x

√ √ √ √ √ √ √ √

3

24 jam

1 x

√ √ √ √ √ √ √ √

2 x

√ √ √ √ √ √ √ √

3 x

√ √ √ √ √ √ √ √

Tabel 4.2 Daftar tabel perbandingan uji coba tanpa pencucian 3X sampel 1,2 dan

3

No Lama

Pengen

dapan

Bentuk

& warna

biodiesel

Material yang dapat terbakar

Tisu Kertas Kay

u

kecil

Daun

kering

Sabuk

kelapa

Sumbu

kompor

Ublik Mesin

Diesel

1

8 jam

√ √ √ √ - - - --

2

16 jam

√ √ √ √ √ √ √ √

3

24 jam

√ √ √ √ √ √ √ √

Dari tabel perbandingan uji coba dengan pencucian dan tanpa pencucian

dapat kita lihat bahwa ketika di uji coba ke ke kertas,tisu,kayu kecil,daun

kering,sabuk kelapa,sumbu kompor,ublik dan mesin diesel ternyata sama – sama

bisa membakar pada bahan uji coba tersebut dan bisa menjadi bahan bakar

pengganti solar yang membedakan hanya biodiesel dicuci dan tidak

dicuci.biodiesel yang melalui proses pencucian akan terlihat lebih bersih dari

47

kotoran – kotoran dari minyak jelantah dan warnanya pun berubah menjadi lebih

muda dari sebelum pencucian sedangkan biodiesel yang tidak melalui proses

pencucian masih mengandung larutan kimia dari sisa gliserol/gliserin waktu

pengendapan dan masih belum bersih dari kotoran – kotoran dari minyak

jelantah.biodiesel masih terlihat berwarna orange tua seperti warna pada solar.

Gambar 4.10 Pembuktian dari uji coba biodiesel secara menyeluruh

Dari gambar di atas di jelaskan bahwa pembuktian dari uji coba biodiesel

yang telah jadi melalui proses pencampuran minyak jelantah dengan bahan larutan

kimia Methanol & NaOH/soda api,proses pemanasan minyak jelantah + bahan

larutan kimia Methanol & NaOH/soda api, proses pengendapan 24 jam,proses

pencucian 3 kali dan proses pemanasan kembali untuk menghilangkan kadar air

pada proses pencucian tadi dan akhirnya menghasilkan biodiesel murni yang akan

di uji coba ke kertas,tisu,kayu kecil,daun kering,sabuk kelapa,sumbu

kompor,ublik dan mesin diesel.untuk pengembangan berikutnya saya akan uji

coba ke mobil truck dan bus yang memakai bahan bakar solar dikarenakan

biodiesel ini bisa menjadi pengganti bahan bakar solar.

4.2.1 hasil pembuktian dari uji coba biodiesel secara terpisah

48

Gambar 4.11 Uji coba pada tisu

Dari gambar di atas yang di jelaskan adalah hasil pembuktian dari uji coba

biodiesel yang pertama yang di aplikasikan pada tisu,ketika penulis membakar

tisu dengan menggunakan biodiesel murni maka yang terjadi pada tisu adalah tisu

cepat terbakar sedangkan tisu yang tidak memakai biodiesel akan lebih lambat

dan cepat mati ketika terbakar.

Gambar 4.12 Uji coba pada kertas

Untuk pembuktian dari uji coba biodiesel yang kedua pada kertas sama

saja hasilnya ketika di uji coba pada tisu sama – sama bisa membakar, ketika

kertas memakai biodiesel murni maka yang akan terjadi pada kertas saat di bakar

dengan cepat terbakar sedangkan kertas yang tidak memakai biodiesel sama sekali

akan lebih lambat dan cepat mati ketika terbakar akibatnya kertas harus di bakar

secara berulang – ulang hingga kertas menyala.

Gambar 4.13 Uji coba pada kayu kecil

Pada pembuktian dari uji coba biodiesel yang ketiga yang akan di

aplikasikan pada kayu kecil, kayu kecil tersebut penulis celupkan pada wadah

kecil yang telah berisi biodiesel lalu kayu kecil tersebut penulis bakar dengan

menggunakan korek api yang terjadi pada kayu kecil tersebut adalah belum bisa

49

membakar tetapi ketika penulis melakukan pembakaran dengan korek api pada

kayu kecil yang telah di celupkan pada biodiesel terlebih dahulu tersebut untuk

kedua kalinya bisa membakar dengan sempurna. Ternyata pembakaran pada kayu

kecil harus di lakukan secara dua kali celupan agar kayu tersebut bisa membakar.

Gambar 4.14 Uji coba pada tumpukan kayu kecil

Ketika penulis mencoba pengujian pada pembuktian dari uji coba

biodiesel yang ke empat di sini penulis memakai kayu kecil yang telah di tumpuk

di dalam wadah wajan yang telah tidak terpakai lalu penulis mencoba

menuangkan sedikit biodiesel yang ada dalam wadah plastik tersebut untuk

mempermudah pembakaran pada kayu kecil yang telah di tumpuk tadi dan

mencoba membakarnya dengan korek api,lalu reaksi pada tumpukan kayu tadi

membakar dengan cepat sama halnya dengan menggunakan bahan bakar solar

sama – sama bisa membakar kayu tersebut.

Gambar 4.15 Uji coba pada sabuk kelapa

Percobaan pembuktian dari uji coba biodiesel yang ke lima di sini penulis

mengaplikasikan pada sabuk kelapa untuk bahan pembuktinnya.ketika penulis

mencoba menaroh sedikit demi sedikit biodiesel yang ada dalam wadah plastik itu

ke sabuk kelapa lalu mencoba membakarnya dengan korek api maka yang terjadi

adalah sabuk kelapa tersebut langsung terbakar dengan cepat dan ketika penulis

mencoba untuk membakar sabuk kelapa dengan tidak menggunakan biodiesel

maka yang penulis lihat sabuk kelapa tadi tidak mau membakar dan lumayan lama

kalau di coba secara terus – menerus tanpa menggunakan biodiesel.maka dari itu

fungsi biodiesel di sini adalah untuk mempermudah pada proses pembakaran

sekaligus bisa menjadi pengganti bahan bakar solar

50

Gambar 4.16 Uji coba pada sumbu kompor

Percobaan pembuktian dari uji coba biodiesel yang ke enam di sini

penulis mengaplikasikan pada sumbu kompor untuk bahan pembuktinnya.pada

saat penulis mencoba untuk membakar sumbu kompor yang telah di berikan

biodiesel terlebih dahulu dengan korek api maka yang terjadi sumbu kompor

tersebut langsung menyala dengan sempurna bisa juga coba di aplikasikan pada

kompor yang memakai sumbu karena sekarang bahan bakar minyak tanah sangat

langkah maka dari itu bisa di alihkan dengan memakai biodiesel.

Gambar 4.17 Uji coba pada ublik

Percobaan pembuktian dari uji coba biodiesel yang ke tujuh di sini

penulis mengaplikasikan pada sebuah ublik.untuk sebuah ublik sendiri adalah

botol kaca yang di isi dengan biodiesel tadi lalu di berikan sumbu kompor pada

penutup botol kaca tersebut.cara kerja ublik sama saja ketika memakai bahan uji

coba sumbu kompor tadi, penulis telah mencoba membakar ublik dengan korek

api ublik tersebut langsung menyala sangat bagus dan menurut penuliis bisa di

aplikasikan juga pada lampu lentera untuk penerangan.

Gambar 4.18 Uji coba pada mesin diesel (dompeng)

51

Percobaan pembuktian dari uji coba biodiesel yang ke delapan di sini

penulis mengaplikasikan pada mesin diesel (dompeng). mesin diesel (dompeng)

adalah mesin penyedot air yang digunakan oleh masyarakat setempat yang bekerja

sebagai petani, ketika musim kemarau tiba mesin diesel (dompeng) tersebut

sangat bermanfaat bagi petani untuk menyiram tanaman agar tetap tumbuh dan

berkembang, untuk sumber air yang akan di sedot ke mesin diesel (dompeng)

biasa pakai air sumur dan air kolam yang telah mereka buat sendiri. di sini penulis

telah menyiapkan bahan bakar yang akan di pakai saat menylakan mesin diesel

(dompeng) tersebut,untuk mesin diesel (dompeng) sebenernya memakai bahan

bakar solar karena bahan bakar solar cocok untuk mengaplikasikan pada semua

mesin diesel(dompeng penyedot air,dompeng penggali tanah,genset,mobil

truck,bus,mobil diesel,alat berat seperti eksapator dan seterusnya).di sini penulis

mencoba memakai bahan bakar biodiesel yang telah penulis buat secara manual

menjadi bahan bakar pengganti solar untuk percobaan ke mesin diesel (dompeng)

tersebut .

Gambar 4.19 Proses menghidupkan mesin diesel(dompeng)

Untuk langkah selanjutnya adalah penulis mencoba mengganti bahan

bakar solar ke bahan bakar biodiesel untuk bahan uji coba ke mesin diesel

(dompeng) tersebut,lalu mencoba menghidupkan mesin diesel (dompeng) yang

telah di ganti bahan bakarnya menjadi bahan bakar biodiesel tadi. Untuk

menghidupkan mesin tersebut harus membutukhan tenaga yang luar biasa juga

karena harus di lakukan dengan berkali – kali untuk menghidupkannya di

karenakan mesin tersebut kemasukan air pada bagian mesin dan pada akhirnya

mesin diesel (dompeng) tersebut hidup.

52

Gambar 4.20 Mesin diesel(dompeng) telah hidup

Setelah mesin diesel (dompeng) tersebut hidup terrnyata ketika memakai

bahan bakar biodiesel tadi irit juga karena penulis telah telusuri bahwa ketika

mesin diesel (dompeng) hidup selama 10 menit bahan bakar biodiesel hanya

menghabiskan kurang lebih 200 ml bahan bakar biodiesel tersebut.dengan

menggunakan biodiesel sebagai bahan bakar pada mesin diesel (dompeng)

maupun mesin diesel yang lain akan lebih menguntungkan untuk penggunanya

dengan bau asap yang keluar dari mesin diesel (dompeng) masih alami dari

minyak dan tidak menimbulkan bau asap yang sangat menyengat.pada bahan

bakar biodiesel pun bisa di buat sendiri secara manual dengan sederhana melalui

tahap – tahap pembuatan yang tidak terlalu rumit,lebih irit dan menguntungkan

tidak perlu beli bahan bakar solar lagi karena bahan bakar biodiesel ini bisa

menjadi pengganti bakan bakar solar.

Gambar 4.21 Foto bersama mesin diesel (dompeng)

Setelah melakukan pengujian pada semua bahan uji coba dan berhasil

penulis melakukan sesi berfoto bersama dosen pembimbing agar pembuatan pada

bahan bakar biodiesel tersebut dapat di pertanggung jawabkan oleh si penulis

sekaligus pembuat bahan bakar biodiesel tersebut yang akan di aplikasikan pada

masyarakat yang membutuhkan bakan bakar biodiesel tersebut pada mesin diesel

yang lain selain mesin diesel (dompeng) seperti yang telah di lihat pada gambar di

atas.

53

4.3 Perancangan Alat

Gambar 4.22 Proses perancangan pada alat

Pada gambar di atas menjelaskan tentang proses perancangan alat yang

memilih bahan dasar stainless steel dan baja sebagai penampang berfungsi untuk

menahan masing – masing dari wadah penampungan yang akan di pakai dalam

dua alur percobaan yang akan di jadikan satu tetapi dalam proses yang

berbeda.untuk alur 1 yang sebelah kiri adalah alat untuk penjernihan minyak

yang akan di lakukan oleh teman si penulis.alat untuk pada alur 1 memakai 3

wadah penampungan dari bahan stainless(1 berbentuk kotak & 2 berbentuk

tabung berdiameter 14 cm) dan baja sebagai penampangnya untuk menaruh

wadah penampungan tersebut di atas baja yang telah melalui proses las terlebih

dahulu lalu memakai selenoid valve(lurus 1 & elbow/siku 1), 1 motor DC ,2

sambungan selang untuk menyambungkan dari selenoid menuju wadah

penampungan. untuk alur 2 yang sebelah kanan adalah alat untuk pembuatan

biodiesel yang akan di lakukan oleh penulis sendiri.alat yang di pakai pada alur 2

memakai 5 wadah penampungan dari bahan stainless(1 berbentuk kotak & 4

berbentuk tabung berdiameter 14 cm) dan baja sebagai penampangnya untuk

menaruh wadah penampungan tersebut di atas baja yang telah melalui proses las

terlebih dahulu lalu memakai selenoid valve(lurus 1 & elbow/siku 4), 1 motor DC

,5 sambungan selang untuk menyambungkan dari selenoid menuju wadah

penampungan.pada wadah penampungan 1 di buat berbentuk kotak agar bisa

membedakan dengan wadah penampungan yang lain karena pada wadah

penampungan 1 khusus untuk menaruh bahan dasar dari pembuatan biodiesel

yaitu minyak jelantah yang akan di masukan dalam wadah penampungan 1

tersebut.lalu di pasangkan selenoid valve (lurus) dan potongan selang untuk

menuju wadah penampungan 2 yang telah di beri lubang sebelum proses

pemasangan tersebut.di atas pentup pada wadah penampungan l terdapat arduino

54

mega yang berfungsi sebagai pengontrol semua aktifitas dalam system control

yang telah di desain / dibuat. baik pembacaan sensor, input - output, komunikasi

data antar arduino dengan perangkat lain, mengendalikan motor, stepper, servo

dan lain lain.selanjutnya di pasang LCD 16X2 berfungsi sebagai penampil yang

nantinya akan digunakan untuk menampilkan status kerja alat. Akan ada relay

juga yang memiliki fungsi sebagai saklar elektrik, namun jika di aplikasikan ke

dalam rangkaian elektronika, relay memiliki beberapa fungsi yang cukup unik.

Berikut beberapa fungsi saat di aplikasikan ke dalam sebuah rangkaian

elektronika: Mengendalikan sirkuit tegangan tinggi dengan menggunakan bantuan

signal tegangan rendah.menjalankan logic function atau fungsi logika,

memberikan time delay function atau fungsi penundaan waktu,melindungi motor

atau komponen lainnya dari korsleting atau kelebihan tegangan.

Selanjutnya setelah di pasang selenoid valve(elbow / siku) & selang pada

wadah penampungan 2 akan di lanjutkan dengan pemasangan motor DC di atas

penutup wadah penampungan 2 untuk mempermudah proses pengadukan.lalu

pada bagian penutup juga di buatkan lubang sebagai tempat elemen pemanas

untuk proses pemanasan.sebenarnya elemen pemanas di taruh di bagin bawah

wadah penampungan 2 agar mudah dalam proses pemanasan tetapi karena tidak

ada tempat untuk pemasangan elemen pemanas tersebut maka di letakkan di

bagian penutup wadah penampungan saja.

Pada wadah penampungan 3 akan di pasang 2 selenoid valve(elbow / siku) &

3 potong selang pada wadah penampungan di mana masing – masing potongan

selang tersebut dari wadah penampungan 4, wadah penampungan 5 dan padah

kaca untuk menaruh hasil akhir dari biodiesel murni.seperti pada wadah

penampungan 2, di wadah penampungan 3 pada bagian penutup juga di buatkan

lubang sebagai tempat elemen pemanas untuk proses pemanasan kembali

setelah proses pencucian.potongan selang tersebut dari wadah penampungan 2

untuk menyalurkan minyak jelantah yang telah di campur dan di aduk dengan

larutan kimia,untuk potongan selang dan selenoid valve (elbow / siku) dari

wadah penampungan 4 hanya berfungsi untuk menyalurkan sumber air ke wadah

penampungan 3 yang akan memudahkan ketika melakukan proses pencucian

biodiesel.

Pada wadah penampungan 5 hanya terpasang 1 potongan selang pada wadah

penampungan tersebut yang mengalir dan 1 selenoid valve (elbow / siku) dari

wadah penampungan 3. Pada wadah penampungan 5 ini hanya di fungsikan

sebagai tempat pembuanagn air pada proses pencucian 3 kali dari wadah

penampungan 3 agar tidak tumpah pada saat alat sedang beraktifitas.untuk

menampung hasil akhir yang berupa biodiesel murni dari wadah penampungan 3

akan di taruh wadah kaca yang di letakkan di samping wadah penampungan 5.

wadah kaca di pakai agar mempermudah melihat hasil akhir dari pembuatan

biodiesel.

55

4.4 Prinsip Kerja Alat

Gambar 4.23 Prinsip kerja pada alat

Di dalam wadah penampungan 1 akan terdapat dua jenis minyak sebagai

bahan inputan dari sebuah alat.wadah tersebut terbuat dari bahan alumunium

dengan memakai penyangga berbahan baja.dari proses inputan ini akan di

masukan minyak goreng bekas dan minyak jelantah, jika yang di masukan adalah

minyak goreng bekas yang masih berwarna kuning kecoklatan maka akan masuk

ke dalam proses penjernihan minyak dan jika yang dimasukan adalah minyak

jelantah yang berwarna coklat kehitaman yang benar – benar sudah tidak layak

pakai maka akan masuk ke dalam proses pembuatan biodiesel.penulis memakai

ukuran minyak jelantah yang akan di masukan ke dalam wadah tersebut sebanyak

500 ml agar tidak memakan waktu terlalu banyak ketika alat sedang di uji coba

karena selenoid valve pada alat ketika di coba ternyata minyak yang keluar terlalu

kecil dari selenoid akibatnya akan memakan waktu terlalu lama jika mencoba

dengan minyak berkapasitas banyak.

Setelah minyak masuk ke dalam wadah penampungan 2 melalui alat yang

telah di pasang dengan selenoid valve akan di lanjutkan dengan proses pemanasan

minyak dengan suhu 50⁰c - 80⁰c setelah suhu pada minyak telah mencapai suhu

50⁰c - 80⁰c maka akan di lanjutkan dengan pencampuran larutan bahan kimia

yaitu methanol dan NaOH / soda api, karena NaOH / soda api masih berbentuk

kristal maka NaOH / soda api ini dilarutkan dengan methanol agar menjadi cairan

larutan bahan kimia untuk mempermudah proses pencampuran dengan minyak

jelantah.sambil di aduk dengan menggunakan motor dc selama 5 menit lalu di

diamkan untuk melalui proses pengendapan dengan percobaan 3 sampel,sampel

yang pertama (8 jam), sampel yang kedua (16 jam) dan sampel yang ketiga (24

56

jam) tapi untuk percobaan alat ini penulis melakukan pengendapan yang 24 jam

(waktu yang ideal). pengaturan suhu dan waktu sangat berpengaruh pada kualitas

biodiesel yang akan di hasilkan, jika suhu yang terlalu tinggi dan waktu yang

terlalu lama serta pengukuran bahan kimia yang terlalu banyak biodiesel yang

akan di hasilkan menjadi tidak baik atau tidak dapat digunakan dikarenakan

menghasilkan gliserin yang terlalu banyak sedangkan biodiesel yang akan di

hasilkan tidak ada.

Di lanjutkan proses pencucian dan pemanasan kembali,sebelum di lakukan

proses pencucian penulis melakukan proses pemisahan anatra biodiesel dengan

gliserin/gliserol terlebih dahulu untuk mempermudah proses pencucian pada

biodiesel. proses pencucian pada biodiesel di lakukan dengan cara membuka

secara otomatis pada selenoid valve untuk memindahkan antara biodiesel dengan

gliserin/gliserol di dalam wadah penampungan 3 gliserin/gliserol yang telah di

pisahkan akan di buang pada wadah pembuangan.setelah biodiesel telah di

pisahkan lalu di lanjutkan proses pencucian dengan mengisi air dari sumber air

terlebih dahulu dan jangan lupa di tambah kan cuka pada wadah penampungan 4

fungsi dari cuka disini untuk mempermudah proses pencucian , memisahkan dan

menghilangklan kotoran - kotoran antara biodiesel murni dengan sisa

gliserin/gliserol . lalu secara otomatis pada selenoid valve akan membuka menuju

pada wadah penampungan 3 dan mulailah untuk proses pencucian dengan

minimal 1 kali dan maksimal 3 kali pencucian, sisa air pembuangan pada proses

pencucian tadi akan menuju wadah penampungan 5 agar tidak di buang

sembarangan. setelah proses pencucian pada wadah penampungan 3 tersebut telah

selesai maka akan di lanjutkan dengan proses pemanasan kembali pada wadah

penampungan 3 yang telah di pasang elemen pemanas untuk memanaskan

biodiesel yang telah melalui proses pencucian tadi. proses pemanasan disini

adalah biodiesel tadi di panaskan dengan suhu kurang lebih 100⁰c selama 5 menit

untuk menghilangkan kadar air yang masih ada pada biodiesel tersebut.lalu

siapkan wadah botol kaca untuk menampung biodiesel murni yang telah dibuat

tadi dan produk akhir dari biodiesel tadi siap untuk di gunakan lalu di uji coba ke

kertas,tisu,kayu kecil,daun kering,sabuk kelapa,sumbu kompor,ublik dan mesin

diesel.

57

4.5 Uji Coba Alat

Gambar 4.24 proses uji coba alat

Pada gambar di atas menjelaskan proses uji coba alat yang akan di coba

untuk bahan dasar air terlebih dahulu agar kompenen – komponen pada alat tidak

dapat rusak sebelum di gunakan. bahan dasar pengujian sebenarnya dari alat yang

ada pada gambar di atas adalah minyak, karena bahan dasar dari minyak ini

bersifat lengket dan termasuk sulit untuk membersihkannya jika sudah terlanjur

masuk dalam wadah penampungan dari stainless stell dan takutnya pada

komponen lainnya ada kerusakan akibat terkena minyak tersebut maka dari itu

untuk pengujian pada alat memakai air sebagai bahan dasar.

Pada wadah penampungan 1 di taruh LCD 16X2 sebagai penampil proses

pada alat karena pada gambar diatas terdapat 2 proses pengujian alat yaitu proses

penjernihan minyak yang di sebelah kiri lalu yang di sebelah kanan adalah proses

pembuatan biodiesel dari minyak jelantah.selain LCD 16X2 ada juga komponen

arduino mega sebagai mikrokontrolller/pengontrol program pada alat tersebut

untuk mempermudah proses jalannya alat ketika di beri coding/program. Pada

wadah penampungan 1 juga dipasang solenoid valve lurus sebagai kran otomatis

untuk menghubungkan ke wadah penampungan 2 karena proses uji coba memakai

air untuk bahan percobaan tetapi proses yang sebenarnya memakai minyak

jelantah.ketika di uji coba keluaran dari solenoid valve sangat kecil dikarenakan

58

tegangan yang di berikan pada solenoid valve hanya 12 V AC/DC pada umumnya

tegangan pada solenoid valve adalah 100-220 V.

Untuk wadah penampungan 2 telah tersambung dengan selang dari

selenoid valve pada wadah penampungan 1 yang akan secara otomatis terbuka

karena telah di atur dalam program. Lalu penulis juga menaruh motor dc pada

bagian atas wadah penampungan berguna untuk proses pengadukan bahan dasar

minyak jelantah dengan bahan larutan kimia di taruh pada bagian atas agar

terkena campuran minyak dan bahan larutan kimia tetapi di bagain dalam wadah

penampungan di buatkan baling – baling dari stainlesss juga agar mempermudah

proses pengadukan yang telah di atur dalam program pada arduino mega selama 5

menit,penulis juga menaruh elemen pemanas di dalam wadah penampungan untuk

melakukan proses pemanasan selama 5 menit yang bersamaan dengan proses

pengadukan tadi. setelah proses pemanasan dan pengadukan selesai maka akan di

lanjutkan maka akan di lanjutkan dengan proses pengendapan di wadah

penampungan 2, pada proses pengendapan jika ingin menghasilkan biodiesel yang

lebih bagus maka di atur waktu pengendapan selama 24 jam tetapi karena

keterbatasan waktu maka di atur dalam program selama 5 menit.

Di wadah penampungan 3 yang telah dipasang selang dari selenoid valve

elbow pada wadah penampungan 2 untuk mengalirkan biodiesel secara otomatis

yang telah jadi agar di lanjutkan dengan proses pencucian.pada proses pencucian

ini akan di aliri air dari wadah penampungan 4 yang memakai selenoid valve

elbow yang telah di pasangkan selang menuju wadah penampungan 3. proses

pencucian yang bagus di lakukan secara 3 kali tetapi untuk uji coba pada alat ini

hanya di lakukan secara 1 kali untuk mempersingkat waktu,setelah di lakukan

proses pencucian maka air bekas untuk proses pencucian tadi di buang melalui

selenoid valve elbow yang telah terhubung dengan wadah penampungan 5 lalu

hasil akhir dari pembuatan biodiesel ini akan di berikan wadah kaca untuk proses

akhirnya.

59

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Berdasarkan dari pembahasan dan pengujian alat dari bab sebelumnya, dapat

diambil kesimpulan sebagai berikut:

1.Sistem daur ulang minyak jelantah menjadi biodiesel berbassis arduino mega

2560 merupakan sebuah ide yang tercipta berdasarkan survey di lapangan bahwa

selain bertujuan untuk mengurangi limbah minyak goreng di masyarakat juga

bertujuan untuk menghasilkan sumber energi alternatif yang dapat menggerakan

mesin diesel misalnya pada mesin diesel (dompeng) dan genset.

2.Kualitas biodiesel yang di anggap telah berhasil pada masa pengendapan 12

jam dan 24 jam namun kualitas terbaik di peroleh saat 24 jam karena biodiesel

memiliki sifat yang sama dengan solar yaitu dapat menggerakan mesin – mesin

diesel

3.Tujuan proses pencucian pada biodiesel di maksudkan untuk menghilangkan

kotoran - kotoran pada biodiesel, sehingga biodiesel tersebut aman digunakan

pada kendaraan bermesin diesel.

5.2 SARAN

1.Saran untuk pengembangan dari alat ini dapat di tambahkan dengan

pengontrolan jarak jauh dengan via sms.

2.Dapat di manfaatkan dan memaksimalkan kembali untuk pengganti bahan bakar

dari solar penggunaan minyak jelantah sebagai penggantinya dan bahan bakar

biodiesel.

2.Karena adanya alternatif ini kita menjadi tidak terlalu tergantung pada solar dan

lebih menguntungkan lagi jika biodiesel tersebut dapat di buat sendiri.

3.Membuang limbah minyak goreng atau minyak jelantah yang dapat

menyebabkan pencemaran lingkungan yang bertentangan dengan prinsip green

chemistry/kimia hijau, dan mengakibatkan penyakit apabila dipakai kembali,

sebaiknya kita dapat mendaur ulangnya seperti menjadi bahan bakar biodiesel.

60

4.Semoga alat untuk pembuatan biodiesel ini dapat di manfaatkan oleh orang

banyak agar mempermudah aktifitas sehari – hari tanpa harus ketergantungan

dengan bahan bakar solar.

DAFTAR PUSTAKA

Andrianto, Heri dan Darmawan, Aan. 2016. ARDUINO,BELAJAR CEPAT DAN

PEMOGRAMAN . Bandung :INFORMATIKA

Anonim. 2003. national biodiesel board .http://www.biodiesel.org [Online].

Available (Diakses pada 2 maret 2018 21:30 WITA)

Anonim. 2017. Minyak jelantah dan fungsinya [Online]. Available :

http://www.muslimpedia.xyz/2017/10/jangan-langsung-buang-minyak-

goreng.html (Diakses pada 6 maret 2018 08:20 WITA)

Ayuk, N. 2012.Pembuatan NaOH.[Online]. Available :

http://www.scribd.com/doc/ 94162209/PEMBUATAN-NaOH (Diakses

pada 1 maret 2018 21:30 WITA)

Chairani, N. 2013. Minyak jelantah. [Online]. Available :

http://www.minyakjelantah.com (Diakses pada 1 maret 2018 20:10

WITA)

Perdana M.Jaya.2014.Caustic Soda Cair (NAOH – 48%).Jakarta:PT.Perdana

Mulia Jaya.

Service,Servo.2014. Pengertian dan fungsi dari Motor Servo.[Online].Available :

http://trikueni-desain-sistem.blogspot.co.id/2014/03/Pengertian-Motor-

Servo.html (Diakses pada 7 maret 2018 09:20 WITA)

Sinau Arduino. 2016 . Mengenal Arduino Software (IDE). [Online]. Available :

www.sinauarduin.com/artikel/mengenal-arduino-software-ide/. (Diakses

pada 2 maret 2018 19:40 WITA)

Suprianto. 2015.Pengertian dan prinsip kerja solenoid valve .[Online].Available :

http://blog.unnes.ac.id/antosupri/pengertian-dan-prinsip-kerja-solenoid-

valve/ (Diakses pada 7 maret 2018 10:30 WITA)

http://www.biodiesel.org/

http://www.muslimpedia.xyz/2017/10/jangan-langsung-buang-minyak-%20goreng.html

http://www.muslimpedia.xyz/2017/10/jangan-langsung-buang-minyak-%20goreng.html

http://www.scribd.com/doc/

http://www.minyakjelantah.com/

http://trikueni-desain-sistem.blogspot.co.id/2014/03/Pengertian-Motor-Servo.html

http://trikueni-desain-sistem.blogspot.co.id/2014/03/Pengertian-Motor-Servo.html

http://www.sinauarduin.com/artikel/mengenal-arduino-software-ide/

ttp://blog.unnes.ac.id/antosupri/pengertian-dan-prinsip-kerja-solenoid-v

ttp://blog.unnes.ac.id/antosupri/pengertian-dan-prinsip-kerja-solenoid-v

61

LAMPIRAN

#include <LCD.h>

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

int Relay1 = 2;

int Relay2 = 3;

int Relay3 = 4;

int Relay4 = 5;

int Relay5 = 6;

int Relay6 = 7;

int Relay7 = 8;

int Relay8 = 9;

int Relay9 = 10;

int Relay10 = 11;

int Relay11 = 12;

int Relay12 = 13;

const int trigPin = 23;

const int echoPin = 22;

long duration;

int jarak;

LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F,2,1,0,4,5,6,7);

void setup() {

62

Serial.begin(9600);

Serial.println("Masukkan Perintah Kerja Sistem");

delay(1000);

Serial.println("Ketik Angka 1 sampai 7, secara berurutan");

lcd.setBacklightPin(3,POSITIVE);

lcd.setBacklight(HIGH);

lcd.begin(16, 2);

lcd.clear();

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("Proses BioDiesel");

lcd.setCursor(4,1);

lcd.print("POLTEKBA");

delay(2000);

pinMode(trigPin, OUTPUT);

pinMode(echoPin, INPUT);

pinMode(Relay1, OUTPUT);







63






digitalWrite(Relay1, HIGH);












delay(2000);

}

void loop() {

int duration, jarak, posisi=0,i;

digitalWrite(trigPin, LOW);

64

delayMicroseconds (2);

digitalWrite(trigPin, HIGH);

delayMicroseconds (10);

digitalWrite(trigPin, LOW);

duration = pulseIn(echoPin, HIGH);

jarak = 14 - (duration*0.034/2);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("Level Air : ");

lcd.setCursor(12,1);

lcd.print(jarak);

lcd.setCursor(14,1);

lcd.print("cm");

delay(300);

if(jarak >= 10){



delay(1500);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("Pemanasan Minyak");

digitalWrite(Relay3,LOW);

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(" ");

delay(3000);

//------------------------------driver motor

65


lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(" Mixing Minyak ");

delay(10000);

digitalWrite(Relay3,HIGH);

delay(1500);


lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(" Pengendapan ");

delay(10000);



lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("Biodiesel Turun ");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(" ");

}

if (Serial.available()>0)

switch(Serial.read())

{

case '1':



lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("Biodiesel Start ");

66

break;

case '2':





lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(" Air Masuk ");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(" ");

break;

case '3':





lcd.setCursor(0,0);

lcd.print(" Air Keluar ");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(" ");

break;

67

case '4':




lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("Pemanasan Ulang ");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(" ");

break;

case '5':



lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("Produk Biodiesel");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(" ");

break;

}

}

RANCANG BANGUN SISTEM DAUR ULANG MINYAK …spmi.poltekba.ac.id/spmi/fileTA/150309277493_2018.pdf ·...

Documents

Transcript of RANCANG BANGUN SISTEM DAUR ULANG MINYAK …spmi.poltekba.ac.id/spmi/fileTA/150309277493_2018.pdf ·...