Welcome to ULM Repository - ULM Repositoryeprints.ulm.ac.id/1194/1/Binder9.pdf · 2016-09-01 ·...

Prosiding

Seminar Nasional Industri Kimia dan

Sumber Daya Alam 2016

“PEMANFAATAN SUMBER DAYA ALAM

DENGAN TEKNOLOGI TERBARUKAN DAN

RAMAH LINGKUNGAN: TANTANGAN DAN

PELUANG DI MASA DEPAN”

Banjarbaru, 27 Agustus 2016

diselenggarakan oleh:

Program Studi Teknik Kimia

Fakultas Teknik

Universitas Lambung Mangkurat

Banjarbaru

Prosiding Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016

ISBN : 978-602-70195-1-5

Diterbitkan oleh : Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik


Alamat : Gedung Fakultas Teknik ULM

Jl. A. Yani Km. 36 Banjarbaru 70714 Kalimantan Selatan

Telepon : (0511) 6807214

Fax : (0511) 4773868

Email : [email protected]

Hak Cipta @2016 ada pada penulis.

Artikel pada prosiding ini dapat digunakan, dimodifikasi dan disebarkan secara bebas

untuk tujuan bukan komersil, dengan syarat tidak menghapus atau mengubah atribut

penulis. Tidak diperbolehkan melakukan penulisan ulang kecuali mendapatkan ijin

terlebih dahulu dari penulis.

mailto:[email protected]

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan

hidayahNya sehingga Seminar Nasional “INDUSTRI KIMIA DAN SUMBER DAYA

ALAM 2016” dapat terlaksana. Seminar ini merupakan seminar kedua yang diadakan

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat

Kalimantan Selatan. Seminar Nasional pada tahun 2016 ini mengangkat tema

“Pemanfaatan Sumber Daya Alam dengan Teknologi Terbarukan dan Ramah

Lingkungan: Tantangan dan Peluang di Masa Depan” yang dilaksanakan pada hari

Sabtu tanggal 27 Agustus 2016 bertempat di Hotel Montana Syariah, Banjarbaru

Kalimantan Selatan.

Seminar Nasional ini diharapkan sebagai forum diskusi hasil-hasil penelitian di bidang

energi, pemanfaatan sumber daya alam, pengolahan dan pengelolaan lingkungan serta

teknologi proses dan bioteknologi. Seminar ini diikuti oleh 7 (tujuh) perguruan tinggi

dari enam propinsi di Indonesia dengan 31 (tiga puluh satu) makalah. Pada seminar ini

makalah disajikan dalam bentuk presentasi oral.

Pada kesempatan ini, kami menyampaikan penghargaan dan terima kasih yang sebesar-

besarnya kepada semua pihak yang telah membantu terlaksananya acara ini,

diantaranya: pimpinan Universitas Lambung Mangkurat beserta jajarannya, tim

reviewer dari internal dan eksternal Universitas Lambung Mangkurat, para sponsor dari

lembaga pemerintahan dan industri serta segenap panitia pelaksana yang telah berusaha

maksimal dan bekerjasama dengan baik hingga terlaksananya seminar ini. Ucapan

terima kasih kami sampaikan pula kepada para pembicara: Bapak Prof. Dr. Ir. H. Gusti

Muhammad Hatta, MS dosen Fakultas Kehutanan Universitas Lambung Mangkurat

(Menristek RI periode 2011-2014) serta Bapak Dr. Eng Agus Haryono Kepala Pusat

Penelitian Kimia-LIPI yang telah meluangkan waktu untuk menjadi narasumber pada

seminar ini.

Panitia pelaksana mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan pelaksanaan

seminar ini di waktu yang akan datang. Akhir kata, semoga seminar ini dapat

memberikan manfaat bagi perkembangan serta kemajuan ilmu pengetahuan dan

teknologi.

Banjarbaru, Agustus 2016

Panitia Pelaksana

ii

SUSUNAN PANITIA SEMINAR NASIONAL

“INDUSTRI KIMIA DAN SUMBER DAYA ALAM 2016”

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

27 Agustus 2016

PANITIA PENGARAH

1. Prof. Wahyudi Budi Sediawan, Ph.D (UGM)

2. Prof. Renanto Handogo, Ph.D (ITS)

3. Prof. Tjandra Setiadi, Ph.D (ITB)

4. Prof. Dr. Misri Gozan (UI)

5. Prof. Dr. Yudi Firmanul Arifin (ULM)

6. Prof. Dr. Danang Wiyatmoko (ULM)

7. Dr. Siswo Sumardiono (UNDIP)

8. Dr. Sunu Herwi Pranolo (UNS)

9. Dr. Isna Syauqiah (ULM)

10. Dr. Abdullah (ULM)

11. Dr. Slamet (ULM)

PANITIA PELAKSANA

Pelindung : Dekan Fakultas Teknik

Dr. Ing. Yulian Firmana Arifin, S.T., M.T.

Pembina : Pembantu Dekan I Fakultas Teknik

Chairul Irawan, Ph. D

Penanggung Jawab : - Pembantu Dekan I

Chairul Irawan, Ph. D

- Ketua Program Studi Teknik Kimia

Meilana Dharma Putra, Ph. D

Ketua Pelaksana : Muthia Elma, Ph.D

Sekretaris I : Yuli Ristianingsih, M.Eng.

Sekretaris II : Desi Nurandini, M.Eng.

Bendahara : Iryanti Fatyasari Nata, Ph.D

Pendamping Pelaksana : Dr. Isna Syauqiah

Hesti Wijayanti, Ph.D

Lailan Ni’mah, M.Eng.

Rinny Jelita, M.Eng.

Rinna Juwita, S.T.

Noryati, A.Md.

Yayan Kamelia, A.Md.

Norhasanah Agustina, S.Sos.

Agus Suryani, S.T.

Co-Host : Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia ULM

iii

SUSUNAN ACARA SEMINAR NASIONAL

“INDUSTRI KIMIA DAN SUMBER DAYA ALAM 2016”

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

27 Agustus 2016

08.30-09.00 WITA Registrasi Peserta

09.00-09.40 WITA Penyambutan Tamu (Tari: Radap Rahayu)

Lagu: Indonesia Raya, Ampar-Ampar Pisang

09.40-10.00 WITA Sambutan:

1. Ketua Pelaksana:

Muthia Elma, Ph.D

2. Rektor Universitas Lambung Mangkurat:

Prof. Dr. H. Sutarto Hadi, M.Si., M.Sc

10.00-10.10 WITA Doa

10.10-10.40 WITA Coffee Break

10.40-11.25 WITA Pembicara 1:

Prof. Dr. Ir. H. Gusti Muhammad Hatta, MS.

(Dosen Fakultas Kehutanan ULM, Menteri KLH

RI Periode 2009-2011, MENRISTEK RI Periode

2011-2014)

11.25-12.10 WITA Pembicara 2:

Dr. Eng. Agus Haryono

(Kepala Pusat Penelitian Kimia-LIPI)

12.10-12.40 WITA Sesi Tanya Jawab dan Penyerahan Kenangan

12.40-13.40 WITA ISHOMA

13.40-16.10 WITA Seminar Paralel I, II, dan III

16.10-16.30 WITA Penutup

Pembagian sertifikat

iv

DAFTAR ISI

Kata Pengantar i

Susunan Panitia ii

Susunan Acara iii

Daftar Isi iv

SNIKSDA-2-0001 Produksi Hidrogen Dari Sumber Energi Terbarukan Untuk

Aplikasi Kawasan Terpencil: Sebuah Tinjauan

1

Sutarno, Agus Taufiq

SNIKSDA-2-0002 Potensi Biji Trembesi Sebagai Adsorben Pada Proses

Reduksi Logam Pb Total Limbah Industri Sasirangan

8

Bunga Pertiwi, Gusti Indah Hayati, Yuli Ristianingsih

SNIKSDA-2-0003 Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Off-Grade

Menggunakan Katalis CaO/ Serbuk Besi

13

Zuchra Helwani, Edy Saputra, Warman Fatra, Syamsu Herman

SNIKSDA-2-0004 Perancangan Alat Pengukuran Konstanta Disosiasi Asam 19

Sholeh Ma’mun, Kamariah, Eleonora Amelia, Vitro Rahmat,

Desi Kurniawan

SNIKSDA-2-0005 Konsumsi Energi Listrik Sebagai Parameter Dalam

Pengukuran Emisi Karbon Dioksida

24

Sukirman, Sholeh Ma’mun, Ariya Eka, Alel, Maulida Hasanah

SNIKSDA-2-0006 Studi Kinetika Adsorbsi Pb Menggunakan Arang Aktif Dari

Kulit Pisang

30

Riduan Situmorang, Ma’rufa Nur, Anisa, Ari Susandy Sanjaya

SNIKSDA-2-0007 Pengaruh Temperatur Terhadap BOD, TSS, dan VFA Pada

Pengolahan Lindi Dalam Bioreaktor Anaerobik

38

Abdul Kahar, Nonie Novelya, Budi Nining Windarti,

Muhammad Busyairi, Veryatti Octhavia

SNIKSDA-2-0008 Pengaruh Variasi Temperatur Pemanasan Larutan Pati

Terhadap Sifat Kekuatan Tarik dan Pemanjangan Pada Saat

Putus Bioplastik Pati Biji Durian (Durio zibehinus)

45

Muhammad Hendra S. Ginting, Rosdanelli Hasibuan, Yunella

Amelia

v

SNIKSDA-2-0009 Substitusi Bahan Bakar Genset 5 kW Dengan Gas Hasil

Gasifikasi Gamal Dan Kaliandra

50

M.F Hardiansyah, J. Firdha, A.M Navitri, D. Alfianto, W.A.

Wibowo, S.H Pranolo

SNIKSDA-2-0010 Pengaruh Konsentrasi Asam Stearat Terhadap Drug

Loading Asam Salisilat Pada Pectin Edible Film

59

Lilis Kistriyani, Ayu Winda Ariestanty, Niken Satorasih

Candramaya

SNIKSDA-2-0011 Pengaruh Kompisisi Minyak Kelapa Dan Minyak Jelantah

Sebagai Bahan Baku Pembuatan Biodiesel

64

Shafira Ainun Adhi Utami, Wido Saputri, Muthia Elma

SNIKSDA-2-0012 Proses Pembuatan Biodiesel Dari Campuran Minyak Kelapa

dan Minyak Jelantah

70

Muthia Elma, Satria Anugerah Suhendra, Wahyuddin

SNIKSDA-2-0013 Pengaruh Ukuran Partikel dan Konsentrasi Perekat

Terhadap Karakteristik Biobriket Berbahan Baku Cangkang

Kelapa Sawit

79

Ahmad Qazawaini, M. Khairil Anwar, Isna Syauqiah

SNIKSDA-2-0014 Adsorbsi Logam Berat Fe2+

Dalam Larutan Menggunakan

Karbon Aktif Dari Enceng Gondok

87

Clara Rogate Gloria, Ray Rahmila, Isna Syauqiah

SNIKSDA-2-0015 Pektin Dari Kulit Pisang Kepok (Musa paradisiaca linn)

Sebagai Edible Film And Coating

93

Mirna Isdayanti, Muhammad Irham Rasidi, Muthia Elma

SNIKSDA-2-0016 Detoksifikasi HCN dan Peningkatan Protein Pada Susu

Singkong Termodifikasi Dengan Penambahan Biji Pepaya

99

Sazila Karina Rahman, Muhammad Hasan Albanna, Rian

Nugraha Putra, Murhia Elma

SNIKSDA-2-0017 Pemodelan Geostatistik Nilai pH Pada Danau Bekas

Tambang Batubara

105

Hafidz Noor Fikri, Yuniar Siska Novianti

SNIKSDA-2-0018 Pemanfaatan Berbagai Jenis Kulit Pisang Sebagai Bahan

Baku Pembuatan Bioetanol Menggunakan Ragi Tape

111

Devina Jenery Putri, Isnaini Ritami, Meilana Dharma Putra

SNIKSDA-2-0019 Proses Degumming Dan Netralisasi Asam Lemak Bebas

Crude Palm Oil (CPO) Pada Pembuatan Biodiesel

117

Abdullah, Taufiqur Rohman, Ahdi Rosyadi Suryani

vi

SNIKSDA-2-0020 Pembuatan Gliserol dari Campuran Limbah Minyak Goreng

Bekas dan Minyak Kelapa

121

Heni Santoso, Gusti Akhmad Raqa Pujianor, Meilana Dharma

Putra

SNIKSDA-2-0021 Pemanfaatan Biomassa Serat Kelapa Sawit Dalam

Pembuatan Biokomposit Magnetik Nanopartikel Sebagai

Adsorben Pada Pengolahan Limbah Cair Sasirangan

128

Ahmad Gazaly, Ismi Nur Karima, Iryanti Fatyasari Nata

SNIKSDA-2-0022 Konversi Pati Ubi Nagara (Ipomoea batatas L) Khas

Kalimantan Selatan Sebagai Sumber Bahan Baku Gelatin

134

Dovan Tri Saputro, Roby Kurniawan, Iryanti Fatyasari Nata

SNIKSDA-2-0023 Pengaruh Konsentrasi Pati Kulit Ubi Nagara (Ipomoea

batatas L) Sebagai Substrate Pada Produksi Glukosa Cair

Dengan Proses Enzimatis

139

Dinda Dewi Yulimasita, Annisa Ayu Fitria, Iryanti Fatyasari

Nata

SNIKSDA-2-0024 Pengaruh Penambahan Kitosan Dari Kulit Udang Windu

(Penaeus monodon) Terhadap Pati Kulit Ubi Nagara

(Ipomoea batatas) Dalam Pembuatan Plastik Biodegradable

145

Roby Kurniawan, Dovan Tri Saputra, Iryanti Fatyasari Nata

SNIKSDA-2-0025 Pengaruh Daya Serap Air Pada Beton Ringan Berbahan

Kulit Kerang dan Cangkang Telur

Lailan Ni’mah, Fidelis Boy Manurung, Eka Pramita, Muhammad

Topan Darmawan, Aliah

150

SNIKSDA-2-0026 Potensi Limbah Tanda Kosong Kelapa Sawit dan Sekam

Padi Sebagai Bahan Alternatif Pembuatan Kertas

Menggunakan Proses Soda

154

Hero Islami, Muhammad Sarwani

SNIKSDA-2-0027 Studi Pengaruh Kalsinasi Tanah Lempung Gambut

Terhadap Aktivasi Pada Proses Desalinasi Air

160

Zahratunnisa, Nor Hidayah, Mita Riani Rezki, Dewi Puspitasari,

Norminawati Dewi, Muthia Elma

SNIKSDA-2-0028 Reduksi Logam Berat Cr Total dari Limbah Cair Sasirangan

Menggunakan Metode Adsorpsi dengan Ekstrak Pektin dari

Kulit Pisang

166

Fakhrizal, Rizqi Fauzi

vii

SNIKSDA-2-0029 Pembuatan Monoasilgliserol Dari Gliserol Hasil Samping

Industri Biodiesel

172

Erna Astuti, Zahrul Mufrodi

SNIKSDA-2-0030 Pembuatan Bioaditif Dengan Menggunakan Sistem

Pengadukan dan Membrane

177

Zahrul Mufrodi, Erna Astuti

SNIKSDA-2-0031 Interrelationship Indeks Jenis, Indek Penerimaan Sosial Dan

Indeks Kepentingan Budaya Agroforestri Tradisional Dukuh

Di Kabupaten Banjar Kalimantan Selatan

182

Hafizianor

Prosiding Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016

ISBN 978-602-70195-1-5

Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik


JADWAL PRESENTASI SEMINAR PARALEL I

Ruang: A

Moderator: Meilana Dharma Putra, M.Sc., Ph.D

Teknologi Proses dan Bioteknologi

No Waktu Kode Makalah/

Asal Universitas

Judul Makalah/Penulis

1 13.40-13.55 SNIKSDA-2-

0008/Universitas

Sumatra Utara,

Medan

Pengaruh Variasi Temperatur Pemanasan

Larutan Pati Terhadap Sifat Kekuatan Tarik

dan Pemanjangan Pada Saat Putus Bioplastik

Pati Biji Durian (Durio zibehinus)/Muhammad

Hendra S Ginting, Rosdanelli Hasibuan,

Yunella Amelia Siagian

2 13.55-14.10 SNIKSDA-2-

0007/Universitas

Mulawarman,

Samarinda

Pengaruh Temperatur Terhadap BOD, TSS,

dan VFA pada Pengolahan Lindi dalam

Bioreaktor Anaerobik/Abdul Kahar, Nonie

Novelya, Budi Nining Widarti, Muhammad

Busyairi, Veryatti Octhavia

3 14.10-14.25 SNIKSDA-2-

0010/Universitas

Islam Indonesia,

Yogyakarta

Pengaruh Konsentrasi Asam Stearat Terhadap

Drug Loading Asam Salisilat Pada Pectin

Edible Film/Lilis Kistriyani, Ayu Winda

Ariestanty, Niken Satorasih Candramaya

4 14.25-14.40 SNIKSDA-2-

0014/Universitas

Lambung

Mangkurat,

Banjarbaru

Adsorpsi Logam Berat Fe2+

dalam Larutan

menggunakan Karbon Aktif dari Eceng

Gondok/Clara Rogate Gloria, Ray Rahmila,

Isna Syauqiah

5 14.40-14.55 SNIKSDA-2-

0015/Universitas

Lambung

Mangkurat,

Banjarbaru

Pektin dari Kulit Pisang Kepok (Musa

paradisiaca linn) sebagai Edible Film and

Coating/Mirna Isdayanti, Muhammad Irham

Rasidi, Muthia Elma

6 14.55-15.10 SNIKSDA-2-

0020/Universitas

Lambung

Mangkurat,

Banjarbaru

Pembuatan Gliserol dari Campuran Limbah

Minyak Goreng Bekas dan Minyak

Kelapa/Heni Santoso, Gusti Akhmad Raqa P,

Meilana Dharma Putra

7 15.10-15.25 SNIKSDA-2-

0021/Universitas

Lambung

Mangkurat,

Banjarbaru

Pemanfaatan Biomassa Serat Kelapa Sawit

dalam Pembuatan Biokomposit Magnetik

Nanopartikel sebagai Adsorben pada

Pengolahan Limbah Cair Sasirangan/Ahmad

Gazaly, Ismi Nur Karima, Iryanti Fatyasari

Nata


ISBN 978-602-70195-1-5



8 15.25-15.40 SNIKSDA-2-

0024/Universitas

Lambung

Mangkurat,

Banjarbaru

Pengaruh Penambahan Kitosan dari Kulit

Udang Windu (Penaeus monodon) terhadap

Pati Kulit

Ubi Nagara (Ipomoea batatas) dalam

Pembuatan Plastik Biodegradable/Roby

Kurniawan, Dovan Tri Saputro, Iryanti

Fatyasari Nata

9 15.40-15.55 SNIKSDA-2-

0029/Universitas

Ahmad Dahlan,

Yogyakarta

Pembuatan Monoasilgliserol dari Gliserol

Hasil Samping Industri Biodiesel/Erna Astuti,

Zahrul Mufrodi

10 15.55-16.10 SNIKSDA-2-

0030/Universitas

Ahmad Dahlan,

Yogyakarta

Pembuatan Bioaditif Dengan Menggunakan

Sistem Pengadukan dan Membrane/ Zahrul

Mufrodi, Erna Astuti

11 16.10-16.25 SNIKSDA-2-

0028/Universitas

Lambung

Mangkurat,

Banjarbaru

Reduksi Logam Berat Cr Total dari Limbah

Cair Sasirangan Menggunakan Metode

Adsorpsi dengan Ekstrak Pektin dari Kulit

Pisang/Fakhrizal, Rizqi Fauzi

Catatan:

Alokasi waktu yang disediakan oleh panitia untuk seminar paralel adalah 15 menit dengan rincian 10

menit presentasi dan 5 menit diskusi yang dipandu oleh moderator.


ISBN 978-602-70195-1-5



JADWAL PRESENTASI SEMINAR PARALEL II

Ruang: B

Moderator: Hesti Wijayanti, Ph.D/Desi Nurandini, M.Eng

Energi


Asal Universitas


1 13.40-13.55 SNIKSDA-2-

0009/Universitas

Sebelas Maret,

Solo

Substitusi Bahan Bakar Genset 5 KW dengan

Gas Hasil Gasifikasi Gamal dan

Kaliandra/M.F. Hardiansyah, J. Firdha, A.M.

Navitri, D. Alfianto, W.A. Wibowo1, S.H.

Pranolo

2 13.55-14.10 SNIKSDA-2-

0003/Universitas

Riau, Pekanbaru

Pembuatan Biodiesel dari Minyak Sawit Off-

Grade Menggunakan Katalis CaO/Serbuk

Besi/Zuchra Helwani, Edy Saputra, Warman

Fatra, Syamsu Herman

3 14.10-14.25 SNIKSDA-2-

0001/Universitas

Islam Indonesia,

Yogyakarta

Produksi Hidrogen dari Sumber Energi

Terbarukan untuk Aplikasi Kawasan

Terpencil: Sebuah Tinjauan/Sutarno, Agus

Taufiq

4 14.25-14.40 SNIKSDA-2-

0011/Universitas

Lambung

Mangkurat,

Banjarbaru

Pengaruh Komposisi Minyak Kelapa dan

Minyak Jelantah Sebagai Bahan Baku

Pembuatan Biodiesel/Shafira Ainun Adhi

Utami, Wido Saputri, Muthia Elma

5 14.40-14.55 SNIKSDA-2-

0012/Universitas

Lambung

Mangkurat,

Banjarbaru

Proses Pembuatan Biodiesel dari Campuran

Minyak Kelapa & Minyak Jelantah/Muthia

Elma, Satria Anugerah Suhendra, Wahyuddin

6 14.55-15.10 SNIKSDA-2-

0013/Universitas

Lambung

Mangkurat,

Banjarbaru

Pengaruh Ukuran Partikel dan Konsentrasi

Perekat Terhadap Karakteristik Biobriket

Berbahan Baku Cangkang Kelapa

Sawit/Ahmad Qazawaini, M. Khairil Anwar,

Isna Syauqiah

7 15.10-15.25 SNIKSDA-2-

0005/Universitas

Islam Indonesia,

Yogyakarta

Konsumsi Energi Listrik Sebagai Parameter

dalam Pengukuran Emisi Karbon

Dioksida/Sukirman, Sholeh Ma’mun, Ariya

Eka Alel, Maulida Hasanah

8 15.25-15.40 SNIKSDA-2-

0018/Universitas

Lambung

Mangkurat,

Banjarbaru

Pemanfaatan Berbagai Jenis Kulit Pisang

Sebagai Bahan Baku Pembuatan Bioetanol

Menggunakan Ragi Tape/Devina Jenery Putri,

Isnaini Ritami, Meilana Dharma Putra


ISBN 978-602-70195-1-5



9 15.40-15.55 SNIKSDA-2-

0019/Universitas

Lambung

Mangkurat,

Banjarbaru

Proses Degumming dan Netralisasi Asam

Lemak Bebas Crude Palm Oil

(CPO)/Abdullah, Taufiqur Rohman, Ahdi

Rosyadi Suryani

10 15.55-16.10 SNIKSDA-2-

0023/ Universitas

Lambung

Mangkurat,

Banjarbaru

Pengaruh Konsentrasi Pati Kulit Ubi Nagara

(Ipomoea batatas L.) sebagai Substrate Pada

Produksi Glukosa Cair dengan

Proses Enzimatis/Dinda Dewi Yulimasita,

Annisa Ayu Fitria, Iryanti Fatyasari Nata

Catatan:




ISBN 978-602-70195-1-5



JADWAL PRESENTASI SEMINAR PARALEL III

Ruang: C

Moderator: Dr. Isna Syauqiah, MT/Lailan Ni’mah, M.Eng

Pengolahan dan Pengelolaan Lingkungan, Pemanfaatan SDA


Asal Universitas


1 13.40-13.55 SNIKSDA-2-

0002/Universitas

Lambung

Mangkurat,

Banjarbaru

Potensi Biji Trembesi Sebagai Adsorben Pada

Proses Reduksi Logam Pb Total Limbah

Industri Sasirangan/ Bunga Pertiwi, Gt Indah

Hayati

2 13.55-14.10 SNIKSDA-2-

0004/Universitas

Islam Indonesia,

Yogyakarta

Perancangan Alat Pengukuran Konstanta

Disosiasi Asam/Sholeh Ma’mun, Kamariah,

Eleonora Amelia, Vitro Rahmat, Desi

Kurniawan dan Deasy R. Alwani

3 14.10-14.25 SNIKSDA-2-

0017/Universitas

Lambung

Mangkurat,

Banjarbaru

Pemodelan Geostatistik nilai pH pada Danau

Bekas Tambang Batubara/Hafidz Noor Fikri,

Yuniar Siska Novianti

4 14.25-14.40 SNIKSDA-2-

0006/Universitas

Mulawarman,

Smarinda

Studi Kinetika Adsorpsi Pb Menggunakan

Arang Aktif Dari Kulit Pisang/Riduan

Situmorang, Ma’rufa Nur Anisa, Ari Susandy

Sanjaya

5 14.40-14.55 SNIKSDA-2-

0016/Universitas

Lambung

Mangkurat,

Banjarbaru

Detoksifikasi HCN dan Peningkatan Protein

Pada Susu Singkong Termodifikasi Dengan

Penambahan Biji Pepaya/Sazila K. Rahman,

Muhammad Hasan Albanna, Rian Nugraha

Putra, Muthia Elma

6 14.55-15.10 SNIKSDA-2-

0022/Universitas

Lambung

Mangkurat,

Banjarbaru

Konversi Pati Ubi Nagara (Ipomoea batatas L)

Khas Kalimantan Selatan Sebagai Sumber

Bahan Baku Gelatin/Dovan Tri Saputro, Roby

Kurniawan, Iryanti Fatyasari Nata

7 15.10-15.25 SNIKSDA-2-

0026/Universitas

Lambung

Mangkurat,

Banjarbaru

Potensi Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit

dan Sekam Padi Sebagai Bahan Alternatif

Pembuatan Kertas Menggunakan Proses

Soda/Hero Islami, Muhammad Sarwani

8 15.25-15.40 SNIKSDA-2-

0027/Universitas

Lambung

Mangkurat,

Banjarbaru

Studi Pengaruh Kalsinasi Tanah Lempung

Gambut Terhadap Aktivasi Pada Proses

Desalinasi Air/Zahratunnisa, Nor Hidayah,

Mita Riani Rezki, Dewi Puspita Sari,

Norminawati Dewi, Muthia Elma


ISBN 978-602-70195-1-5



9 15.40-15.55 SNIKSDA-2-

0031/Universitas

Lambung

Mangkurat,

Banjarbaru

Interrelationship Indeks Jenis, Indek

Penerimaan Sosial dan Indeks Kepentingan

Budaya Agroforestri Tradisional Dukuh di

Kabupaten Banjar Kalimantan

Selatan/Hafizianor

10 15.55-16.10 SNIKSDA-2-

0025/Universitas

Lambung

Mangkurat,

Banjarbaru

Pengaruh Daya Serap Air pada Beton Ringan

Berbahan Kulit Kerang dan Cangkang

Telur/Lailan Ni’mah, Fidelis Boy Manurung,

Eka Pramita, Muhammad Topan Darmawan,

Aliah

Catatan:




ISBN 978-602-70195-1-5



50

SUBSTITUSI BAHAN BAKAR GENSET 5 kW

DENGAN GAS HASIL GASIFIKASI GAMAL DAN KALIANDRA

M.F. Hardiansyah1)

, J. Firdha1)

, A.M. Navitri1)

, D. Alfianto1)

, W.A. Wibowo1)*

, S.H. Pranolo1)

1) Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret

Jl. Ir. Sutami No. 36A Surakarta, Jawa Tengah 57126

*Email: [email protected]

Abstrak - Gasifikasi biomassa merupakan proses pengubahan bahan bakar padat menjadi gas mempan

bakar (gas produser). Gas mempan bakar tersebut selanjutnya dapat digunakan untuk menggantikan

sebagian kebutuhan bahan bakar genset dengan sistem dual-fuel. Penelitian ini bertujuan untuk

menghitung penghematan konsumsi spesifik bahan bakar dan kesetaraan energi biomassa dengan bahan

bakar konvensional. Alat pengkonversi biomassa menjadi gas produser menggunakan jenis downdraft-

gasifier with throat dengan kapasitas 5 kg/jam. Mesin genset yang digunakan adalah genset berbahan-

bakar bensin dan LPG dengan kapasitas output daya listrik maksimum sebesar 5 kWe. Jenis biomassa

yang digunakan adalah kayu Kaliandra (Calliandra calothyrsus) dan kayu Gamal (Gliricidia sepium).

Pengamatan operasi genset dual-fuel dilakukan terhadap getaran mesin, konsumsi bensin dan LPG,

konsumsi biomassa pada berbagai variasi beban listrik. Penambahan gas produser ke dalam mesin

genset dibatasi melalui pengamatan getaran mesin secara visual. Berdasarkan hasil penelitian diperoleh

penghematan bahan bakar bensin sebesar 68,55% dan 44,29% (basis L/kVAh) berturut-turut untuk

Kaliandra dan Gamal. Sementara itu, untuk genset LPG diperoleh penghematan sebesar 50,70% dan

47,94% (basis kg/kVAh) berturut-turut untuk Kaliandra dan Gamal. Nilai kesetaraan kayu Kaliandra

terhadap bahan bakar konvensional adalah 0,89 kg/L bensin dan 2,44 kg/kg LPG. Sedangkan, nilai

kesetaraan kayu Gamal terhadap bahan bakar konvensional adalah 3,08 kg/L bensin dan 3,64 kg/kg

LPG.

Kata kunci: gasifikasi, Kaliandra, Gamal, mesin generator, produksi listrik

Abctract - Biomass gasification is a process that converts solid biomass into burnable gas. This gas could

then be used as fuel in internal combustion engine generator by dual-fuel system. Aims of this study were

to calculate specific fuel consumption savings and biomass energy equivalence to conventional fuels. In

this study, a downdraft gasifier with throat with capacity of 5 kg/h was used to convert biomass into gas.

Gasoline and LPG engine generator with each 5 kWe maximum power output were used to produce

electricity. Chipped Calliandra calothyrsus wood and Gliricidia sepium wood were used as feed of

gasifier. Observations of dual-fuel genset operation carried out on the engine vibration, gasoline and

LPG consumption, and biomass consumption at certain electricity loads. The injection of burnable gas

into the generator engine was restricted through visual observation of engine vibration. At highest

electricity load, gasoline savings (by L/kVAh) were 68.55% and 44.29% for Calliandra and Gliricidia,

respectively. Meanwhile, LPG savings were 50.70% and 47.94% respectively for Calliandra and

Gliricidia, respectively. The energy equivalence of Calliandra wood to conventional fuels were 0.89 kg/L

gasoline and 2.44 kg/kg LPG. Meanwhile, energy equivalence of Gliricidia wood to conventional fuels

were 3.08 kg/L gasoline and 3.64 kg/kg LPG.

Keywords: gasification, Calliandra, Gliricidia, engine generator, electricity production

PENDAHULUAN

Menurut BP Statistical Review of World

Energy pada tahun 2015, laju konsumsi energi

secara global cenderung mengalami peningkatan

setiap tahunnya yang ditunjukkan di Gambar 1.

Pada tahun 2014, konsumsi energi global

mencapai 12.928,4 juta ton minyak berasal dari

sumber energi yang didominasi oleh bahan bakar

fosil. Minyak, gas alam, dan batu-bara masing-

masing mensuplai 32,57%, 23,71%, dan 30,03%

dari total kebutuhan energi dunia. Sementara itu,

sektor sumber energi terbarukan yang meliputi

angin, geotermal, solar cell dan biomassa hanya

mampu mensuplai 2,45% dari total kebutuhan

energi dunia.

Menurut Kementerian ESDM tahun 2012,

ketergantungan terhadap bahan bakar fosil untuk

memenuhi kebutuhan energi perlu dikurangi,

mengingat ketersediaannya yang terbatas dan

proses produksi yang membutuhkan waktu jutaan

mailto:[email protected]

Seminar Nasional Industri Kimia dan Sumber Daya Alam 2016 SNIKSDA 2016

ISBN 978-602-70195-1-5 Banjarbaru, 27 Agustus 2016

Kalimantan Selatan

51

tahun. Biomassa merupakan bahan yang potensial

untuk menghasilkan produk sebagai bahan energi

(bahan bakar). Pemanfaatan biomassa akan

menghasilkan berbagai macam bahan bakar yang

dapat dijadikan penyeimbang energi fosil

diantaranya briket, biooil, dan biogas. Penggunaan

biomassa sebagai bahan bakar memiliki pengaruh

positif yaitu bersifat mendaur ulang CO2, sehingga

emisi CO2 ke atmosfer secara netto berjumlah nol.

Gambar 1. Konsumsi Energi Dunia Tahun 2004-2014

Berdasarkan hal tersebut, gasifikasi

biomassa merupakan solusi yang tepat sebagai

teknologi pemanfaat sumber energi terbarukan.

Gasifikasi biomassa adalah reaksi kimia pada suhu

tinggi dengan udara terbatas untuk produksi gas

mempan bakar (gas produser) yang dapat

dimanfaatkan sebagai bahan bakar (Pranolo,

2010).

Tanaman energi jenis Gamal dan Kaliandra

mudah diperoleh, mampu tumbuh cepat, dan

mampu hidup di berbagai kondisi tanah termasuk

tanah tandus. Produktivitas kayu Gamal mencapai

12 ton berat kering per hektar per tahun (Hanum

dan van der Maesen, 1997). Sedangkan, produktivitas

kayu Kaliandra per tahun berkisar 5-20 m3/ha dari

kebun yang berumur satu tahun dan meningkat

menjadi 30-65 m3/ha dari kebun yang berumur 20

tahun, dan keduanya memiliki nilai kalor tinggi

(Hendrati, 2014).

Gamal (Gliricidia sepium) adalah nama

sejenis perdu (suku Fabaceae alias Leguminosae).

Gamal tersebar di Medan, Nusa Tenggara Timur,

Jawa Tengah (Wonogiri, Sukoharjo), Jawa Barat

(Ciamis, Garut), dan Yogyakarta. Gamal berfungsi

sebagai pencegah erosi, dan penyubur tanah. Kayu

Gamal dapat digunakan sebagai kayu bakar, bahan

baku arang atau sebagai bahan bangunan dan alat

pertanian. Manfaat lain yang lebih umum yaitu

digunakan sebagai tanaman pagar hidup, tanaman

pelindung, tanaman pupuk hijau pada pola tanam

tumpang sari, sebagai penahan tanah pada pola

tanam lorong dan terasering (Anonim, 1992).

Salah satu sebab kayu Gamal cepat populer

adalah resistensinya terhadap hama kutu loncat

(Heteropsylla cubana) lebih baik dari kayu

Lamtoro di berbagai belahan dunia tropis. Kayu

Gamal keras, awet dan kemampuannya bertunas

setelah dipangkas cocok untuk kayu bakar dan

tiang. Tanaman Gamal dapat diperbanyak melalui

stek batang dan dapat dipanen perdana pada usia di

bawah satu tahun. Sedangkan pada tanaman biji,

hasil biomassa baru dapat diperoleh pada usia

sekitar dua tahun. Panen trubusan Gamal

berikutnya dapat dilakukan setiap 3 – 4 bulan

sekali (Hanum dan van der Maesen, 1997).

Kaliandra (Calliandra calothyrsus)

merupakan tanaman leguminosa. Leguminosa

berupa pohon kecil atau perdu yang termasuk ke

dalam keluarga leguminosae. Kaliandra dapat

dimanfaatkan sebagai tanaman hijauan, pakan

ternak, kayu bakar, produksi lebah madu, dan

untuk konservasi lahan marjinal. Tanaman

Kaliandra yang banyak dibudidayakan di

Indonesia adalah jenis Calliandra calothyrsus

berbunga merah yang bisa tumbuh mencapai 4-6

meter. Tanaman Kaliadra dibudidayakan di

Madura sebagai bahan untuk membuat wood

pellet, dan dijadikan sebagai tanaman pagar di

Wonosobo maupun Majalengka. Kaliandra

disebut tanaman pionir karena kemampuannya

untuk hidup pada berbagai jenis tanah. Kaliandra

tumbuh di daerah dengan suhu minimum 18-22

°C dan tidak tahan terhadap pembekuan. Kaliandra

untuk produksi kayu energi sebaiknya ditanam di

areal terbuka dengan jarak tanam 1 x 1 m atau 1 x

2 m (Macqueen, 1993).

Tanaman Kaliandra dapat membentuk

trubus dengan cepat setelah dipangkas. Dengan

pemangkasan tiap tahun pada cabang diameter 3-5

cm, tanaman Kaliandra dapat bertahan hidup

sampai puluhan tahun. Hasil bahan kering yang

dapat diperoleh Kaliandra sekitar 5 ton/ha

(Hendrati, 2014). Tanaman Kaliandra tumbuh

dengan cepat dan dapat mencapai tinggi 2,5-3,5

meter pada umur tanam 6 bulan, dan mencapai 3-5

meter pada tahun pertama pada lahan yang

memadai. Di bawah tegakan pohon kelapa dengan

cahaya 60% Kaliandra juga bisa ditanam sebagai

tanaman pengisi (Herdiawan, 2008).

Berdasarkan sifat-sifat yang dimiliki

tanaman Kaliandra dan Gamal maka tanaman

tersebut sesuai untuk dijadikan sebagai tanaman

energi. Hasil uji proksimat dan ultimat, serta nilai

kalor terhadap kedua jenis kayu Kaliandra dan

Gamal (Tabel 1) menunjukkan bahwa kedua jenis

tanaman tersebut sesuai untuk digasifikasi menjadi

bahan bakar gas.

Gasifikasi

Gasifikasi biomassa merupakan proses

konversi secara termo-kimia bahan biomassa padat

menjadi bahan gas. Pada proses gasifikasi terjadi

reaksi yang bertingkat. Jika disederhanakan, reaksi

10000

10500

11000

11500

12000

12500

13000

Ko

nsu

msi

en

erg

i g

lob

al

per t

ah

un

(mil

lio

n t

on

nes

oil

eq

uiv

ale

nt)

Tahun

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

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



Kalimantan Selatan

52

gasifikasi dengan oksidator udara atau oksigen

dapat dituliskan dengan persamaan sebagai berikut

(Simpson, 2001).

C6H12O5 + O2 CxHz + CnHmOk + CO + H2 .(1)

Tabel 1. Hasil Uji Proximate dan Ultimate Kayu Gamal

dan Kayu Kaliandra

Kandungan Kimia Kayu

Gamal

Kayu

Kaliandra

PROXIMATE (% berat, air dried basis) :

Moisture 6,59 7,07

Fixed Carbon 19,29 19,53 Abu 2,92 3,61

Volatile Matter 71,20 69,79

ULTIMATE (% berat , ash free basis) :

Karbon 44,80 44,59 Hidrogen 6,41 6,20

Oksigen 44,79 44,27

Nitrogen 1,01 1,15

Total Sulphur 0,07 0,18 Nilai Kalor (cal/g) 4.273 4.273

TSG 1,70 1,45

Bulk Density (g/cm3) 0,361 0,314

Hasil yang diperoleh dari gasifikasi

biomassa merupakan campuran beberapa macam

gas. Komponen utama bahan bakar dalam gas

produser adalah H2 dan CO. Komponen CnHmOk

pada persamaan (1) berupa fraksi uap campuran

dari berbagai macam senyawa organik yang

disebut dengan nama umum tar. Gas hasil proses

gasifikasi dinamakan gas produser atau gas

biomassa sebagai pembeda dengan istilah biogas,

yaitu gas hasil fermentasi anaerob biomassa. Alat

atau ruang yang digunakan untuk gasifikasi

biomassa dinamakan gasifier atau reaktor

gasifikasi atau generator gas (Simpson, 2001).

Proses gasifikasi akan menghasilkan panas

dan gas produser yang mudah terbakar. Gas

produser yang dihasilkan dapat digunakan untuk

bahan bakar mesin pembakaran dalam, mesin

turbine, co-firing dan boiler. Panas yang

dihasilkan dapat dimanfaatkan sebagai media

pengering, Selain itu, proses gasifikasi juga dapat

meng-hasilkan bahan kimia lain termasuk bahan

bakar cair (Brigwater, 2002).

Jika gas dibakar untuk menghasilkan panas,

sistem gasifikasi memiliki kelebihan dibanding

pembakaran biomassa secara langsung. Karena

berbentuk gas, pembakaran gas jauh lebih mudah

dikontrol dibanding pembakaran biomassa secara

langsung, sehingga hal tersebut menguntungkan

dari segi konservasi energi serta penekanan polusi

udara. Keuntungan gasifikasi antara lain lebih

bersih, karena pembakaran dapat berlangsung lebih

sempurna sehingga emisi polutan lebih rendah.

Selain itu, pengaturan laju pembakaran juga dapat

dilakukan lebih mudah.

Gasifikasi terdiri dari empat tahapan proses,

yaitu pengeringan, pirolisis, oksidasi, dan reduksi.

Proses pengeringan, pirolisis, dan reduksi bersifat

menyerap panas (endotermik), sedangkan proses

oksidasi bersifat melepas panas (eksotermik).

Tahapan proses gasifikasi disajikan pada Gambar 2

(Pranolo, 2010).

Gambar 2 Tahapan Proses Gasifikasi

Tahap pengeringan terjadi akibat pengaruh

panas, biomassa mengalami pengeringan pada

temperatur sekitar 100 oC. Selanjutnya tahap

pirolisis terjadi bila temperatur mencapai 250 oC,

biomassa mulai mengalami proses perekahan

molekul besar menjadi molekul-molekul kecil

akibat pengaruh temperatur tinggi. Proses ini

berlangsung sampai temperatur 500 oC. Hasil

proses pirolisis ini adalah arang, uap air, uap tar,

dan gas-gas. Tahap oksidasi terjadi pada sebagian

kecil biomassa atau arang hasil pirolisis yang

bereaksi dengan udara sehingga menghasilkan

panas yang diperlukan oleh ketiga tahap

endotermik. Proses oksidasi ini dapat mencapai

temperatur 1.200oC, yang berguna untuk proses

perekahan tar lebih lanjut. Sebagian besar arang

yang tidak teroksidasi selanjutnya mengalami

tahap reduksi. Pada temperatur di atas 600 oC,

arang bereaksi dengan uap air dan karbondioksida

membentuk hidrogen dan karbon monoksida

sebagai komponen utama gas hasil.

Gas Produser sebagai Umpan Motor Bakar

Menurut Aziz (2006), Dual-Fuel System

(DFS) merupakan teknologi yang memungkinkan

mesin bakar tidak hanya mengurangi biaya

operasional dan emisi tetapi juga tetap

mempertahankan kinerja. Proses ini bertujuan

untuk meminimalkan konsumsi bahan bakar

konvensional yang selama ini digunakan. Pada

mesin diesel, sedikit solar tetap diperlukan untuk

sarana pengapian. Dalam prakteknya, komposisi

DFS ini kira-kira 20% solar dan 80% gas. Daya



Kalimantan Selatan

53

maksimum yang dapat dihasilkan oleh mesin

bensin maupun mesin diesel dengan bahan bakar

gas turun sampai kira-kira 70% dari daya aslinya.

Pengaturan daya mesin dapat dilakukan dengan

pengaturan laju alir gas, sementara laju alir solar

diatur pada kebutuhan minimum untuk sarana

pengapian. Untuk sistem dual-fuel ini, gas

produser dialirkan ke dalam aliran udara masuk

mesin, dengan sambungan pipa silang atau sistem

injeksi. Sambungan silang sangat sederhana dan

murah, sesuai untuk kapasitas rendah. Sedangkan

sistem injektor agak rumit pembuatannya tetapi

dapat memberikan pencampuran gas-udara yang

lebih baik, dan sesuai untuk kapasitas tinggi.

Persyaratan yang hasrus dipenuhi gas

produser sebagai bahan bakar internal combustion

engine antara lain kandungan tar tidak lebih dari

100 mg/Nm3, kandungan partikel padat maksimum

50 mg/Nm3, dan suhu gas produser maksimal 10

oC

di atas suhu lingkungan (Bridgwater, 2006). Gas

produser keluaran proses gasifikasi umumnya

masih bersuhu tinggi dan mengandung impuritas

berupa tar dan partikel padat. Dengan demikian,

diperlukan sistem pembersihan dan pendinginan

gas produser sebelum diinjeksikan ke dalam

internal combustion engine. Sistem pembersihan

dan pendingian gas umumnya terdiri dari cyclone,

water scrubber dan filter (Susanto, 2009).

Parameter gasifikasi kayu Gamal dan kayu

Kaliandra untuk menghasilkan gas mempan bakar

perlu diketahui dijadikan acuan perancangan

peralatan proses. Sementara itu, potensi

pembangkiran listrik berbasis gasifikasi kayu

Gamal dan kayu Kaliandra perlu dihitung.

Penelitian ini bertujuan menentukan karakteristik

gasifikasi kayu Gamal dan kayu Kaliandra untuk

menghasilkan gas mempan bakar sebagai umpan

generator pembangkitan listrik pengganti bahan

bakar tak terbarukan. Penelitian ini juga bertujuan

untuk menghitung penghematan konsumsi spesifik

bahan bakar dan kesetaraan energi biomassa

dengan bahan bakar konvensional.

METODE PENELITIAN

Bahan baku biomassa yang digunakan

adalah kayu Gamal dan kayu Kaliandra sebagai

bahan baku utama umpan gasifier untuk diubah

menjadi gas produser. Pengeringan dan

pemotongan bahan baku diperlukan sebelum

diumpankan ke dalam gasifier. Pengeringan

dilakukan menggunakan oven kayu pada suhu 70 oC selama 2 hari. Ukuran panjang bahan baku rata-

rata pada rentang 2,8-4 cm berbentuk silinder yang

dibelah empat dengan jari-jari 0,5-1,1 cm.

Arang kayu digunakan sebagai bahan

pembentukan bara pada awal proses untuk

mencapai temperatur reaksi sebelum biomasssa

dimasukkan. Sementara itu, bensin (Premium

Class – RON 88) dan LPG tabung hijau produk

Pertamina digunakan sebagai bahan bakar utama

mesin generator.

Peralatan yang digunakan dan skema

rangkaian alat disajikan di Gambar 3. Rangkaian

alat terdiri dari tiga bagian utama yaitu unit

pengonversi biomassa menjadi gas produser, unit

pembersihan dan pendinginan gas, dan unit

pembangkit listrik. Pada penelitian ini, downdraft

gasifier bertenggorokan (with throat) digunakan

untuk mengonversi bahan baku biomassa menjadi

gas produser mempan bakar. Diameter

tenggorokan 12 cm dan sudut kerucut tenggorakan

sebesar 45o. Empat pipa berdiameter 0,5 inch

dipasang pada bagian tenggorokan sebagai tempat

masuk udara penggasifikasi. Kapasitas unit

gasifikasi yang digunakan sekitar 5 kg/jam.

Gasifier dilengkapi dengan termokopel Tipe-K

(T1) untuk memonitor suhu zona reduksi. Laju alir

udara masuk gasifier diatur dengan menggunakan

sebuah globe valve.

Selama proses gasifikasi berlangsung akan

dihasilkan gas produser panas yang memerlukan

pembersihan dan pendinginan. Water scrubber

jenis spray column digunakan untuk

mengontakkan air dengan gas produser panas

secara countercurrent. Sebagian besar partikel

padat dan condensable tars akan terembunkan dan

keluar bersama air yang juga membawa tar

terlarut. Suhu gas keluar dijaga sekitar 40 oC

(ditunjukkan oleh termometer payung T3) dengan

cara mengatur laju alir air dari pompa 125 watt

menggunakan kran dengan sistem bypass, dan laju

alir air diukur dengan menggunakan flowmeter

analog (F1). Pada kondisi tersebut diperoleh suhu

air keluar sebesar 45 oC (ditunjukkan oleh

termometer T4). Filter 1 dan 2 yang berisi arang

kayu dan kain perca berfungsi untuk memisahkan

sisa partikel padat dan condensable tars, serta

embunan uap air. Filter 3 tidak diisi bahan isian

untuk memisahkan embunan air yang

kemungkinan masih terikut aliran gas. Vortex

blower ½ hp digunakan untuk memasukkan udara

ke dalam gasifier melalui negative pressure action,

sekaligus mengalirkan gas produser ke dalam

mesin pembangkit.

Selain pengukuran suhu gas produser

keluaran water scrubber, kualitas gas produser

diuji dengan melakukan pembakaran melalui

burner. Warna dan stabilitas nyala api diamati

secara visual, serta diukur panjang lidah api yang

dihasilkan. Komposisi kimia gas produser diuji

dengan menggunakan peralatan Gas

Chromatography di Laboratorium Analisis dan

Instrumentasi UGM Yogyakarta.

Setelah nyala api terbentuk pada burner dan

stabil, selanjutnya gas produser akan dialirkan

menuju mesin generator untuk pembangkitan



Kalimantan Selatan

54

listrik pada berbagai variasi beban listrik yang digunakan.

Gambar 3. Skema Rangkaian Alat

Pada penelitian ini digunakan mesin

berbahan bakar bensin dan mesin berbahan bakar

LPG dengan kapasitas maksimum masing-masing

5 kWe yang digunakan secara bergantian. Laju alir

gas produser diatur dengan menggunakan globe

valve dan diukur menggunakan orificemeter

(F2/F3). Laju alir gas produser dan udara diatur

sedemikian sehingga getaran mesin tidak terlalu

besar dan mesin stabil. Laju alir bensin diatur

menggunaan kran yang sekaligus terpasang pada

alat ukur laju alir berupa buret gelas berskala.

Sementara itu, konsumsi LPG diukur secara

gravimetri dengan menggunakan timbangan skala

1 kg. Laju alir LPG diatur menggunakan regulator

gas. Beban listrik menggunakan beberapa

peralatan listrik seperti pemanas air dan setrika.

Voltase dan arus listrik yang

dihasilkan/dikonsumsi diukur menggunakan Volt-

amperemeter (VA).

Data-data penelitian yang diukur selama

operasi berlangsung antara lain: suhu zona reduksi

di dalam gasifier, suhu air masuk dan keluar water

scrubber, suhu gas keluar water srubber, laju

konsumsi biomassa, laju konsumsi bensin, laju

konsumsi LPG, voltase dan kuat arus listrik.

Data-data yang diperoleh selanjutnya

digunakan untuk menghitung nilai Spesific

Gasification Rate (SGR) yang merupakan laju

konsumsi biomassa per satuan luas tenggorokan

(kg/m2.jam), konsumsi bensin spesifik (L/kVAh),

konsumsi LPG spesifik (kg/kVAh), persentase

penghematan bensin spesifik (% basis L/kVAh),

dan persetase penghematan LPG spesifik (% basis

kg/kVAh). Persentase penghematan spesifik

dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:

(2)

V1 adalah laju alir konsumsi bensin atau LPG saat

operasi single-fuel (hanya menggunakan bahan

bakar bensin atau LPG). Sedangkan, V2 adalah laju

alir konsumsi bensin atau LPG saat operasi dual-

fuel (menggunakan bahan bakar gas produser dan

bensin atau LPG). Pada penelitian ini juga dihitung

nilai kesetaraan energi kayu Kaliandra dan kayu

Gamal terhadap bensin dan LPG.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Penanganan Bahan Baku Biomassa

Sebagai hasil pengeringan bahan baku

biomassa, diperoleh kadar air rata-rata kayu Gamal

dan kayu Kaliandra berturut-turut sebesar 26,28%

dan 21,20% berat basah. Sementara itu, pada

ukuran biomassa yang digunakan diperoleh bulk

density kayu Gamal dan kayu Kaliandra berturut-

turut sebesar 0,2232 gram/cm3 dan 0,2043

gram/cm3. Bahan baku biomassa yang digunakan

sebagai umpan gasifier disajikan pada Gambar 4.

(a) (a) (b)

Gambar 4. Hasil potongan kayu (a) Gamal (b) Kaliandra

Produksi Gas

Proses konversi biomassa padat menjadi

gas mempan bakar dilakukan di dalam gasier.



Kalimantan Selatan

55

Jumlah biomassa yang digunakan dan sisa padatan

diukur selama waktu operasi tertentu, sehingga

diperoleh laju konsumsi biomassa seperti disajikan

pada Tabel 2.

Tabel 2. Data Operasi Gasifikasi

Dari data tersebut kemudian dihitung nilai

SGR dan diperoleh nilai sebesar 172-340

kg/m2.jam untuk kedua jenis kayu tersebut.

Sementara itu, suhu zona reduksi yang teramati

selama proses pada rentang 650-940 oC yang

sesuai dengan suhu tipikal zona reduksi gasifikasi

biomassa dengan udara sebagai media

penggasifikasi (Reed, 1988).

Gas produser yang terbentuk kemudian

dialirkan menuju water scrubber untuk proses

pembersihan dan pedinginan. Kontak langsung

antara gas produser dengan air menyebabkan

penurunan suhu gas produser dari 150oC menjadi

sekitar 40oC. Sebagian besar kandungan partikel

padat dan condensed tars terpisahkan pada tahap

ini, yang ditandai dengan kondisi air dalam water

seal yang semakin lama semakin kotor/keruh. Gas

produser output water scrubber dialirkan melewati

filter untuk penyaringan lebih lanjut terhadap sisa

pengotor yang masih terikut maupun air yang

terbawa dari water scrubber. Kandungan pengotor

dalam gas produser relatif rendah, hal ini

dibuktikan dengan kondisi filter yang relatif masih

bersih setelah digunakan.

Kualitas gas yang dihasilkan pada proses

gasifikasi diuji secara kualitatif dengan warna api

dan diuji secara kuantitatif dengan alat Gas

Chromatography (GC) untuk analisis komposisi

gas produser. Analisa kualitatif ini berdasarkan

warna dan stabilitas nyala yang digunakan sebagai

acuan layak atau tidaknya gas masuk genset serta

lidah api yang dihasilkan dari uji pembakaran gas

di burner panjang dan stabil (Gambar 5). Uji nyala

api pada burner menghasilkan lidah api relatif

stabil dengan panjang 8-14 cm dengan biomassa

kayu Gamal, dan lidah api sepanjang 15-30 cm

relatif stabil dengan menggunakan biomassa kayu

Kaliandra. Nyala api berwarna oranye dapat

disebabkan oleh kandungan hidrokarbon C2 ke atas

yang tidak terkondensasi dan tidak terdeteksi

peralatan GC.

(a) (a) (b)

Gambar 5. Pembakaran gas produser hasil gasifikasi (a) kayu Gamal , (b) kayu Kaliandra

Komposisi gas hasil uji GC dapat dilihat

pada Tabel 3. Total kadar gas mempan bakar (H2,

CO, CH4) untuk setiap percobaan belum sesuai

dengan komposisi tipikal gas produser hasil

gasifikasi biomassa dengan udara sebagai medium

penggasifikasi. Kandungan CO sudah

menunjukkan hasil yang sesuai, namun kandungan

H2 masih terlalu rendah. Kandungan CH4 tidak

terdeteksi GC disebabkan oleh konsentrasi yang

sangat rendah.

Tabel 3. Komposisi Gas Produser

N/A : kadar yang dimiliki terlalu kecil sehingga tidak terbaca

oleh alat gas analyzer

(Sumber : Laboraturium Analisis Instrumental (ANINS) UGM)

Berdasarkan percobaan yang telah

dilakukan, didapat suhu pada zona oksidasi dan

kondisi lidah api di burner selama uji pembakaran

gas produser, dapat disimpulkan bahwa proses

gasifikasi maupun gas produser yang dihasilkan

berkualitas cukup baik. Gas produser memiliki

kualitas pembakaran yang cukup baik dan layak

digunakan sebagai bahan bakar pada mesin diesel

genset.

Pembangkitan Listrik

Operasi Dual-Fuel Genset Bensin

Pengambilan data operasi genset bensin

dengan gas produser dilakukan dengan 5 buah

variasi beban listrik. Data operasi genset bensin

dengan gas produser dari biomassa kayu gamal

dan operasi genset bensin dengan gas produser

kayu Kaliandra ditampilkan pada Gambar 6.



Kalimantan Selatan

56

Gambar 6. Kurva Laju Konsumsi Bahan Bakar Bensin tiap daya output listrik genset (L/kVAh) single-fuel dan

dual-fuel

Setelah mengetahui hasil laju konsumsi

bahan bakar bensin pada genset bensin baik single-

fuel dan dual-fuel dengan gas produser hasil

gasifikasi kayu Gamal dan kayu Kaliandra, dapat

dihitung hasil penghematan yang diperoleh dari

operasi genset pada Gambar 7.

Gambar 7. Persentase penghematan konsumsi bensin spesifik pada berbagai variasi beban listrik

Persentase penghematan bensin pada

percobaan menggunakan kayu Gamal terbesar

adalah 44,29% (dalam L/kVAh) pada beban listrik

maksimum, dengan kecepatan alir gas produser

sebesar 20,82 m3/jam. Kesetaraan energi antara

kayu Gamal dengan bensin diperoleh sebesar 3,08

kg/L bensin. Sementara itu, persentase

penghematan bensin terbesar pada percobaan

menggunakan kayu Kaliandra adalah 68,55%

(dalam L/kVAh) pada beban listrik maksimum,

dengan kecepatan alir gas produser sebesar 21,11

m3/jam. Kesetaraan energi antara kayu Kaliandra

dengan bensin diperoleh sebesar 0,89 kg/L bensin.

Berdasarkan perbandingan nilai kalor masing-

masing jenis bahan bakar, diperoleh nilai

kesetaraan energi antara kedua jenis biomassa

dengan bensin sebesar 1,93 kg/L bensin.

Efisiensi panas secara keseluruhan (overall

system thermal efficiency) yang diperoleh pada

operasi genset bensin dengan sistem dual-fuel

sebesar 13% jika menggunakan kayu Gamal dan

20,4% menggunakan kayu Kaliandra.

Operasi Dual-Fuel Genset LPG

Pengambilan data operasi genset LPG

dengan gas produser juga dilakukan dengan 5 buah

variasi beban listrik. Sebelum pengambilan data

operasi genset LPG dengan penambahan gas

produser (dual-fuel), dilakukan pengambilan data

operasi genset tanpa penambahan gas produser

(single-fuel). Data operasi genset LPG dengan gas

produser dari biomassa kayu gamal dan operasi

genset LPG dengan gas produser kayu Kaliandra

ditampilkan pada Gambar 8.

Gambar 8. Kurva Laju Konsumsi Bahan Bakar LPG

(kg/kVAh) tiap daya output listrik genset single-fuel dan

dual-fuel

Setelah mengetahui hasil laju konsumsi

bahan bakar LPG pada genset LPG baik single-fuel

dan dual-fuel dengan gas produser hasil gasifikasi

kayu Gamal dan kayu Kaliandra, dapat dihitung

hasil penghematan yang diperoleh dari operasi

genset pada Gambar 9.

Gambar 9. Kurva hasil penghematan kayu Gamal dan

Kaliandra

Persentase penghematan LPG terbesar pada

percobaan menggunakan kayu Gamal yaitu

47,94% (dalam kg/kVAh) pada beban listrik

maksimum, dengan laju alir gas produser sebesar

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

Laj

u K

onsu

msi

Ben

sin (

L/k

VA

h)

Daya Output Genset (kVA)

Single Fuel

Dual Fuel Bensin + Gamal

Dual Fuel Bensin + Kaliandra

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

80,00

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

Pen

ghem

atan

(%

kg/k

VA

h)


Kayu Gamal

Kayu Kaliandra

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5Laj

u K

onsu

msi

LP

G (

kg L

PG

/ kV

Ah)


Single Fuel

Dual Fuel LPG + Gamal

Dual Fuel LPG + Kaliandra

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5


Kayu Gamal

Kayu Kaliandra



Kalimantan Selatan

57

19,15 m3/jam. Kesetaraan energi antara kayu

Gamal dengan LPG sebesar 3,08 kg/kg LPG.

Sementara itu, persentase penghematan LPG

terbesar pada percobaan menggunakan kayu

Kaliandra yaitu 50,70% (dalam kg/kVAh) pada

beban listrik maksimum, dengan laju alir gas

produser sebesar 19,99 m3/jam. Kesetaraan energi

antara kayu Kaliandra dengan LPG sebesar 2,44

kg/kg LPG. Berdasarkan perbandingan nilai kalor

masing-masing jenis bahan bakar, diperoleh nilai

kesetaraan energi antara kedua jenis biomassa

dengan LPG sebesar 2,65 kg/kg LPG.

Nilai efisiensi panas secara keseluruhan

yang diperoleh pada operasi genset LPG dengan

sistem dual-fuel sebesar 16,6% jika menggunakan

kayu Gamal dan 19,8% menggunakan kayu

Kaliandra.

Kenaikan beban listrik pada operasi genset

menyebabkan kenaikan suhu ruang bakar. Suhu

yang tinggi di ruang bakar mampu meningkatkan

penguapan bahan bakar sehingga proses

pencampuran bahan bakar dan udara menjadi

semakin baik. Fenomena ini menyebabkan proses

pembakaran semakin efektif sehingga laju

konsumsi bensin semakin kecil baik untuk operasi

genset tanpa gas produser maupun dengan gas

produser.

KESIMPULAN

Proses gasifikasi kayu Gamal dan kayu

Kaliandra untuk menghasilkan gas sudah berjalan

dengan baik. Hal tersebut dibuktikan dengan suhu

zona reduksi didalam gasifier mencapai 650-

940oC dengan nilai SGR pada rentang 172-340

kg/m2.jam. Sistem pembersihan dan pendinginan

gas beroperasi dengan baik yang ditunjukkan

dengan kondisi filter relatif bersih setelah

pemakaian dan suhu akhir gas produser sekitar

40oC. Komposisi gas produser yang dihasilkan

belum sesuai dengan komposisi tipikal gas

produser, namun gas yang terbentuk dapat terbakar

dengan warna orange keungunan dan stabil.

Konsumsi bensin dan LPG semakin rendah

dengan naiknya beban listrik. Pada operasi dual-

fuel, persentase penghematan konsumsi bensin dan

LPG semakin besar dengan naiknya beban listrik.

Walaupun demikian, nilai efisiensi panas secara

keseluruhan lebih rendah jika dibandingkan

dengan opersari single-fuel.

Pada beban listrik maksimum antara 4,2-4,6

kVA persentase penghematan konsumsi bensin (%

basis L/kVAh) diperoleh sebesar 44,29% dan

68,55% berturut-turut untuk penggunaan kayu

Gamal dan kayu Kaliandra. Sementara itu,

persentase penghematan konsumsi LPG (% basis

kg/kVAh) diperoleh sebesar 47,94% dan 50,70%

berturut-turut untuk penggunaan kayu Gamal dan

kayu Kaliandra.

Nilai kesetaraan energi antara kayu Gamal

dan Kaliandra terhadap bensin berturut-turut 3,08

kg/L bensin dan 0,89 kg/L bensin. Sementara itu,

nilai kesetaraan energi antara kayu Gamal dan

Kaliandra terhadap LPG berturut-turut sebesar

3,64 kg/kg LPG dan 2,44 kg/kg LPG.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepada

Kemenristekdikti atas dana PKMP 2016 yang telah

diberikan untuk penyelesaian penelitian hingga

penyusunan laporan.

DAFTAR PUSTAKA

All Power Labs. 2015. “The Five Processes of

Gasification”.http://www.allpowerlabs.com

/gasification-explained. diakses pada 22

Februari 2016.

Anonim, 1992, ”Gamal Sebagai Pakan Ternak”.

Lembar Informasi Pertanian BIP

Irian Jaya No. 110/92. Diterbitkan oleh

Informasi Pertanian Irian Jaya.

Aziz, A. A., Said M. F., dan Awang, M. A.2006.

“Performance of Palm Oil-Based Bio

Diesel Fuels in a Single Cylinder Direct

Injection Engine, Palm Oil Development.”

BP. 2015. BP Statistical Review of World Energy

2015.http://www.bp.com/content/dam/bp/

pdf/Energyeconomics/statistical-review-

2015/bp-statistical-review-of-world-energy-

2015-full-report.pdf, diakses pada 20

Desember 2015.

Bridgwater, T. 2006. “Review Biomass for

energy”. Journal of the Science of Food

and Agriculture, vol. 86 pp.1755–1768.

Bio-Energy Research Group, Aston

University, Birmingham.

Hanum ,F. and Van de Maesen, L.J.G (eds), 1997.

PROSEA: Plant Resources of South East

Asia 11, Auxiliary Plants. Prosea

foundation, Bogor. Indonesia.

Hendrati. Rina Laksmi, dkk, 2014, “Budidaya

Kaliandra (Calliandra calothyrsus) untuk

Bahan Baku Sumber Energi”. Bogor.

Herdiawan, I.,2008,” Karakteristik dan

Pemanfaatan Kaliandra, Balai Penelitian

Ternak” :Bogor.

Irawati, Denny , dkk, 2013, “Pengaruh Jenis Kayu

Terhadap Pertumbuhan Dua Jenis Jamur

Sebagai Praperlakuan pada Pemanfaatannya

Untuk Energi”, Yogyakarta.

Kementerian ESDM, 2012,” Biomassa Bahan

Organik Sarat Kegunaan.” ESDMMAG

edisi 03 tahun 2012

Macqueen, D.J. 1993. Calliandra calothyrsus

Complication of plant taxonomy, ecology,

biology for seed coolection.

Commonwealth Forestry Review.

http://www.allpowerlabs.com/gasification-explained

http://www.allpowerlabs.com/gasification-explained

http://www.bp.com/content/dam/bp/%20pdf/Energyeconomics/statistical-review-2015/bp-statistical-review-of-world-energy-2015-full-report.pdf






Kalimantan Selatan

58

Manglayang Farm Online. 2006. Analisa

Penanaman Tanaman Gamal. Diakses di

www.manglayang.com, pada 10 Januari

2016.

National Academy of Sciences (NAS), 1983.

Firewood crops: shrub and tree

species for energ y production, Vol. 2,

National Academy of Sciences,

Washington DC.

Nugraha, S.A., dkk, 2015.” Pembuatan Unit

Pembangkit Fas Produser Portable Berbasis

Gasifikasi Tempurung Kelapa dengan

Kapasitas Umpan 24 kg/jam”, UNS,

Surakarta.

Pranolo, S. H. 2010. “Potensi Penerapan

Teknologi Gasifikasi Tongkol Jagung

sebagai Sumber Alternatif di Pedesaan”,

Purwokerto.

Ratmana, I. F., dkk, 2015.” Kinerja Listrik Dual-

Fuel Kapasitas 5 kW Berbasis Gasifikasi

Sekam Padi Berunggun Tetap”, UNS,

Surakarta.

Reed, T., 1988, “Handbook of Biomass Downdraft

Gasifier Engine Systems”, Solar Energy

Research Institute, Colorado.

Simpson, D.H. 2001.”Biomass Gasification for

Sustainable Development”.www.safariseed.

com/botanical/biodigestion.htm, diakses

pada 5 Januari 2016.

Susanto, H., 2009, “Pengembangan Proses

Pemanfaatan Limbah Pertanian dan

Perkebunan sebagai Sumber Energi dan

Bahan Kimia”. Prosiding di Seminar

Nasional Teknik Kimia Kejuangan 2009,

UPN Yogyakarta.

http://www.manglayang.com/

http://www.safariseed.com/botanical/%20biodigestion.htm

http://www.safariseed.com/botanical/%20biodigestion.htm

Welcome to ULM Repository - ULM Repositoryeprints.ulm.ac.id/1194/1/Binder9.pdf · 2016-09-01 ·...

Documents

Transcript of Welcome to ULM Repository - ULM Repositoryeprints.ulm.ac.id/1194/1/Binder9.pdf · 2016-09-01 ·...