potensi energi biomassa dari sampah...
Post on 01-Sep-2018
224 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Potensi Energi Biomassa Dari Sampah Pasar Cepogo Boyolali
Oleh,
Parjana
NIM : 192006028
TUGAS AKHIR
Diajukan kepada Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas Sains dan Matematika
guna memenuhi sebagian dari persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana
Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika
Fakultas Sains dan Matematika
Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga
2013
i
ii
iii
iv
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang maha esa yang telah
memberikan rahmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas
akhir ini dengan baik.
Skripsi ini ditulis dan disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan untuk
memperoleh gelar Sarjana pendidikan (S.Pd) Fisika di Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga.
Dalam penyusunan skripsi ini, tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari
berbagai pihak. Atas segala bantuan dan dukungan tersebut, pada kesempatan ini
penulis mengucapkan terimakasih kepada
1. Tuhan yang maha esa yang selalu menyertai penulis.
2. Kedua orang tuaku tercinta, bapak dan Ibu terimakasih atas dukungan doa,
materiil, moril, semangat, dan perhatiannya selama ini sehingga penulis dapat
menyelesaikan studi. Mertuaku dan qodri tercinta yang telah memberi
perhatian dan serta motivasi sehingga penulis dapat menyelesaikan studi
3. Bapak Adndreas Setiawan, S. Si, M.T selaku Dosen pembimbing I dan ibu
Made Rai Suci Shanti, S.Si, M.Pd selaku dosen pembimbing II yang telah
bersedia meluangkan waktu, tenaga untuk membimbing, memberikan
motivasi, masukan, kepada peneliti selama penelitian hingga skripsi ini selesai.
4. Ibu Dra. Marmi Sudarmi, M.Si selaku wali studi 2006 yang telah memberi
pengarahan, dukungan, serta semangat selama kuliah sehingga penulis dapat
menyelesaikan studi
5. Seluruh Dosen pengajar FSM UKSW khususnya Dosen Fisika dan Pendidikan
Fisika : Pak Kris, Pak Ferdi, Pak Andre, Bu Santi, Bu Diane, Bu Debo, Pak Alfa,
Pak Aji, Pak Giner. Terimakasih atas bimbingan dan segala ilmu yang diberikan
kepada penulis selama kuliah.
6. Mas Tri, Mas Sigit dan Pak Tafip selaku Laboran Fisika dan Pendidikan Fisika
FSM UKSW, terima kasih atas segala bantuannya selama ini. Maaf selalu
merepotkan.
7. Teman-teman PHB : (Nopek, Kembar, gendut, Tyo, Rian, Joko, Fauzi, Cacing),
terimakasih atas segala bantuan, semangat, dan motivasi yang selalu kalian
berikan. Kalian adalah sahabat yang selalu dihati dan tak akan terganti.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan dan penyelesain
skripsi ini. Untuk itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun
bagi perbaikan penulis. Apabila dalam penyusunan skripsi ini ada kata-kata yang kurang
berkenan di hati pembaca, penulis mohon maaf yang sebesar besarnya, akhirnya penulis
berharap, kiranya melalui skripsi ini akan bermanfaat bagi pembaca khususnya bagi
pihak-pihak yang bekepentingan.
Salatiga, 11 September 2013
Penulis
vi
Motto
Setiap jalan orang adalah lurus menurut pandangannya sendiri tetapi allahlah yang menguji hati. Terkadang apa yang kamu inginkan , tidak selalu kamu dapatkan. Tetapi pada pencapaian terakhir yang kamu dapatkan itu lebih berharga daripada yang kamu inginkan
Pintu kebahagiaan terbesar adalah kedua orang tua. Berusahalah
mendapatkan doanya dengan berbakti kepadanya agar doa mereka
menjadi benteng yang
menjaga dari semua hal yang tidak kita sukai.
(Aidh Bin Abdulloh Al-Qorni)
vii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR...............................................................................................................................i
DAFTAR ISI ....................................................................................................................................... vii
A. PENDAHULUAN ............................................................................. Error! Bookmark not defined.
B. DASAR TEORI ................................................................................. Error! Bookmark not defined.
Potensi Energi Biomassa Sampah Pasar ............................................. Error! Bookmark not defined.
......................................................................................................... Error! Bookmark not defined.
C. METODE PENELITIAN ..................................................................... Error! Bookmark not defined.
1. Persiapan .................................................................................. Error! Bookmark not defined.
2. Pelaksanaan .............................................................................. Error! Bookmark not defined.
D. ANALISA DATA ............................................................................... Error! Bookmark not defined.
1. Hasil data yang diperoleh dari penelitian ................................... Error! Bookmark not defined.
2. Analisa data ............................................................................... Error! Bookmark not defined.
E. Kesimpulan………………………………………………………………………………………………………………… 13
F. Daftar Pustaka……………………………………………………………………………………………………………. 13
1
POTENSI ENERGI BIOMASSA DARI SAMPAH PASAR
CEPOGOBOYOLALI
Parjana 1, Andreas Setiawan1,2*, Made Rai Suci Shanti 1,2,
1Program studi Pendidikan Fisika, Fakultas Sains dan Matematika
2Program Studi Fisika, Fakultas Sains dan Matematika
Universitas Kristen Satya Wacana
Jl. Diponegoro 52-60, Salatiga 50711, Jawa Tengah-Indonesia
*E-mail: andre_fsm@yahoo.com
Abstrak
Salah satu kebutuhan manusia adalah energi. Energi saat ini dihasilkan dari sumber
energi berbasis fosil (minyak, gas, batu bara) yang jumlahnya terbatas dan semakin
lama semakin menipis. Berbagai pengembangan energi alternatif telah dilakukan
diantaranya adalah pengembangan energi biomassa.Pengembangan energi biomassa
merupakan langkah yang sangat praktis karena selain didapatkan energi kalor dari
pembakarannya juga dapat mengurangi dampak pencemaran lingkungan.Penelitian ini
bertujuan untuk mengetahui potensi energi biomassa dari sampah pasar
CepogoBoyolali. Penelitian ini mengambil sampah dari pasar Cepogo diantaranya daun
brokoli, daun kobis dan tongkol jagung. Bahan biomassa dikeringkan dan dibakar dalam
suatu kompor untuk memanaskan air yang berada di beker glas. Dengan menentukan
nilai perubahan suhu (∆T) pada air maka akan dapat ditentukan besarnya kalor yang
dibutuhkan, dan dengan diketahuinya nilai kalor yang dibutuhkan maka dapat
ditentukan pula besarnya nilai kalor yang ada pada masing-masing bahan
biomassa.Dari hasil penelitian didapat bahwa pada masing-masing bahan bakar
biomassa mempunyai nilai kalor yang berbeda-beda, yaitu: daun brokoli dengan nilai
kalor 93 kal/gr, daun kobis dengan nilai kalor 65 kal/gr dan tongkol jagung dengan nilai
kalor 77 kal/gr. Nilai kalor yang paling tinggi diantara ketiga bahan biomassa adalah
daun brokoli.
Kata kunci: sampah, energi biomassa
2
I. PENDAHULUAN
Energi sangat dibutuhkan untuk keperluan berbagai bidang diantaranya adalah
bidang transportasi, industri dan rumah tangga. Berbicara masalah energi maka tidak
lepas dari pengamanan sumber-sumber energi berbasis fosil (minyak, gas, dan batu
bara) yang jumlahnya semakin menipis. Sekalipun terdeteksi adanya sumber baru,
biasanya terletak di daerah-daerah yang sulit dijangkau sehingga tidak mudah
dieksplorasi, dan kalaupun ditambang maka membutuhkan biaya yang besar sehingga
diragukan nilai ekonomisnya.Sumber daya alam merupakan sumber utama energi di
dunia saat ini.Pemakaian yang terus menerus mengakibatkan sumber ini semakin
menipis, maka perlu dikembangkan sumber-sumber energi yang baru.
Berbagai pengembangan energi alternatif telah banyak dikembangkan pada saat
ini, antara lain energi matahari, energi angin, energi panas bumi, energi panas laut dan
energi biomassa. Diantara sumber-sumber energi alternatif tersebut, energi biomassa
merupakan sumber energi alternatif yang perlu mendapat prioritas dalam
pengembangannya dibandingkan sumber energi yang lain karena Indonesia sebagai
negara agraris banyak menghasilkan limbah pertanian dan perkebunan yang kurang
termanfaatkan.
Pemanfaatan bahan bakar biomassa sebagai energi kalor merupakan upaya yang
cukup praktis.Selain memperoleh energi kalor dari pembakaranya, juga dapat digunakan
sebagai upaya untuk mengurangi pencemaran sekaligus mengantisipasi kelangkaan
sumber daya alam dunia. Dengan pemanfaatan bahan biomassa diharapkan1:
1. membantu masyarakat memanfaatkan sisa hasil pertanian untuk
mendapatkan energi alternatif.
2. energi alternatif yang dihasilkan sangat membantu masyarakat pedesaan
untuk tidak bergantung pada minyak tanah dan gas.
3. mengurangi pencemaran lingkungan.
Berdasakan penjelasan pemanfaatan bahan biomassa di atas, perlu dilakukan
penelitian terhadap nilai kadar kalor pada beberapa jenis bahan bakar biomassa dengan
judul “POTENSI ENERGI BIOMASSA DARI SAMPAH PASAR CEPOGOBOYOLALI”. Dalam
penelitian ini rencananya akan dicari nilai kalor yang dapat dimanfaatkan oleh bahan
bakar biomassa.
3
Tujuan dari penelitian ini menganalisa potensi energi biomassa dari sampah
biomassa pasar CepogoBoyolali sebagai sumber energi kalor alternatif dan melestarikan
lingkungan dari pencemaran.
II. DASAR TEORI
A. Bahan Bakar Biomassa
Biomassa merupakan sumber energi terbarukan yang berasal dari tanaman.
Sumber bahan bakar biomassa dapat dikategorikan ke dalam 5 kelompok2:
1. Berasal dari sisa-sisa pemukiman
2. Berasal dari sisa-sisa pabrik pengolahan kayu
3. Berasal dari sisa-sisa pengolahan hutan
4. Berasal dari sisa-sisa panen ladang persawahan seperti sekam padi.
5. Berasal dari tumbuhan-tumbuhan energi penghasil bioetanol seperti pohon
jarak, singkong, tebu da kelapa sawit.
Faktor-faktor keunggulan dan bahan bakar biomassa diantaranya1:
1. Terdapat disemua tempat
2. Mengurangi sampah-sampah perkotaan, pertanian maupun industri.
3. Bahan bakar selalu tersedia, bila dituai secara benar
4. Memanfaatkan lahan tidur dengan mananam tumbuhan energi
5. Pembakaran biomassa mengurangi secara signifikan emisi gas sulfur dan CO2.
Selain sisa-sisa kayu olahan (Demolition wood) yang bernilai kalori antara
24.00-3.000 kcal/kg, terdapat pula contoh lain yang memiliki kalori cukup besar.
Misalnya, ampas tebu bagas bernilai kalori sekitar 1.800 kcal/kg, sisa-sisa kelapa
sawit (palm waste) bernilai kalori 2.800 kcal/kg, sisa-sisa tanaman jagung bernilai
kalori 2.000 kcal/kg, dan sekam padi bernilai 3.000 kcal/kg. Menginggat jumlah sisa-
sisa pertanian maupun hasil pemotongan rumput-rumput ilalang cukup besar dan
dapat digunakan sebagai bahan bakar, sudah selayaknya bila kita mulai
memanfaatkannya sekalipun nilai kalorinya tidak setinggi nilai kalor batu bara1.
4
B. Macam-macam Sampah
Jenis sampah yang ada disekitar kita cukup beraneka ragam, ada yang berupa
sampah rumah tangga, sampah industri, sampah pasar, sampah perkebunan,
sampah pertanian, sampah peternakan, sampah institusi (kantor dan sekolah), dan
lain sebagainya. Berdasarkan asalnya, sampah dapat digolongkan menjadi dua,
yaitu:
1. Sampah Organik
Sampah organik adalah sampah yang dihasilkan dari bahan-bahan hayati
yang dapat didegradasi oleh mikroba. Sampah ini dengan mudah dapat
diuraikan melalui proses alami. Sebagian besar sampah rumah tangga
merupakan sampah organik, misalnya sampah dari dapur, sisa-sisa makanan,
pembungkus (selain kertas, karet dan plastik), tepung, sayuran, kulit buah, daun
dan ranting.
2. Sampah Anorganik
Sampah anorganik adalah sampah yang dihasilkan dari bahan-bahan hayati,
baik berupa produk sintetik maupun hasil proses teknologi pengolahan bahan
tambang. Sampah anorganik dibedakan atas sampah logam dan produk-produk
olahannya, sampah plastik, sampah kertas, sampah kaca dan keramik, dan
sampah detergen.Sebagian sampah anorganik tidak dapat diolah oleh
alam/mikroorganisme secara keseluruhan.Sementara sebagian lainnya dapat
diuraikan namun dalam jangka waktu yang lama. Sampah jenis ini pada tingkat
rumah tangga misalnya botol plastik, botol gelas, tas plastik dan kaleng.
C. Sumber Bahan Biomassa
Sumber energi biomassa adalah sumber energi yang berasal dari bahan nabati
termasuk limbah yang berasal dari manusia atau hewan. Dilihat dari sumbernya,
biomassa berasal dari hutan, perkebunan, lahan masyarakat (kebun, tegalan, sawah
dan pekarangan) dan limbah kota.
Semua bahan organik yang sudah berbentuk limbah beserta turunannya yang
masih memiliki sejumlah energi dapat diubah menjadi bahan bakar
biomassa.Berdasarkan definisi tersebut, banyak pilihan peluang bisa ditempuh. di
setiap tempat, dimana banyak dijumpai limbah organik sebagai hasil ikutan dari
5
kegiatan pertanian, misalnya, tongkol jagung , daun kobis, daun brokoli, jerami,
serbuk gergaji, eceng gondok, dedaunan, rerumputan, gambut, cocodust, serta
sampah rumah tangga merupakan bahan baku sangat potensial untuk produksi
bahan bakar biomassa.
1. Jagung ( Zea Mays )
Jagung merupakan salah satu komoditi unggulan nasional yang menjadi
pusat perhatian pemerintah dalam rangka meningkatkan ketahanan pangan
nasional.Hal tersebut menyebabkan terjadinya peningkatan produksi jagung dari
waktu ke waktu.Berdasarkan data dari Badan Pusat Statistik (2008),
ketersediaan jagung di Indonesia pada tahun 2006 adalah sebesar 3.482.839
ton, pada tahun 2007 sebesar 3.986.258 ton, dan pada tahun 2008 terdapat
sekitar 4.456.215 ton jagung. Peningkatan produksi jagung akan meningkatkan
biomassa jagung. Biomassa jagung adalah seluruh bagian tanaman jagung yang
tidak dipakai atau tidak diambil sebagai makanan pokok, seperti batang, daun,
kulit jagung, dan tongkol. Proporsi biomassa jagung dapat dilihat pada Tabel 1
Tabel 1. Proporsi biomassa jagung
Limbah
Jagung
Kadar air
(%)
Proporsi Limbah
(%BK)
Batang 70-75 50
Daun 20-25 20
Tongkol 50-55 20
Kulit (klobot) jagung 45-50 10
Di lain pihak, biomassa jagung tersebut merupakan bahan yang
berpotensi digunakan sebagai bahan baku energi melalui proses yang dapat
mengurai komponen biomassa yang dikenal sebagai pirolisis. Pirolisis adalah
suatu proses pemanasan dengan meminimalkan penggunaan oksigen pada
prosesnya. Pada proses pirolisis pada suhu yang sesuai, kandungan utama dari
biomassa jagung terutama adalah selulosa, hemiselulosa dan lignin dapat
terdegradasi dan menghasilkan berbagai bahan kimia.
6
2. Dedaunan
Setiap hari guguran daun-daun kering dari pohon-pohon di hutan
belantara maupun hutan tanaman industri selalu berjatuhan ke tanah.Apabila
daun-daun kering tersebut dikumpulkan, bisa dibayangkan dalam sekejap
diperoleh timbunan yang sangat besar. Sebagai gambaran, untuk hutan seluas
10.000 m2 dalam waktu 3 hari diperoleh daun sebanyak 1 ton, sebulan mencapai
10 ton, dan setahun akan tertimbun 120 ton. Semua daun kering dapat dijadikan
bahan baku potensial untuk produksi superkarbon. Hasil eksperimen
menunjukkan bahwa rendemen karbon yang dicapai pada saat penggarangan
sebesar 40% dari berat kasar.Tentu saja hal ini merupakan potensi yang sangat
menjanjikan karena selama ini dedaunan yang gugur dibiarkan begitu saja atau
dibakar menjadi abu.
D. Water Boilling Test (WBT)
Nilai kalori biomassa juga terpengaruh oleh kandungan kelembaban di
dalamnya. Kelembaban bahan bakar biomassa didefinisikan jumlah air di dalamnya/
kadar air (quantity of water in the material). Bila kandungan kelembaban suatu
biomassa tercatat 87% (acuan basah/ wet basis), nilai kalori netto-nya (low heating
value) akan menjadi NOL, dan biasanya nilai kandungan kelembaban di dalam
biomassa tidak boleh melebihi 55% (acuan basah) agar dapat dibakar sehingga
muatan energinya dapat diambil1.
Water boiling test (WBT) adalah salah satu metode untuk mengetahui
kelembaban/kadar air suatu tanaman, yaitu dengan cara menghitung persentase
berat bahan di dalam kondisi basah (wet basis dan kering (dry basis).Pada tanaman,
berat basah adalah berat mula-mula sedangkan berat kering adalah berat bahan
setelah dilakukan pengeringan. Dalam penelitian ini pengeringan dilakukan dengan
caramengoven bahan sehingga seluruh airnya menguap. Saat air menguap, otomatis
berat bahan akan berkurang. Jumlah pengurangan ini dianggap sebagai selisih antar
berat basah dan berat kering. Perbandingan dari pengurangan berat dan berat awal
inilah yang kemudian diubah menjadi persen dan kadar air ditemukan1.
7
III. METODE PENELITIAN
A. Perancangan dan Pembuatan Alat
1. Spesifikasi Alat
Dalam penelitian kali ini beberapa jenis bahan bakar biomassa digunakan
sebagai bahan yang akan diteliti, air sebagai media dalam pengambilan data,
thermometer berfungsi sebagai alat pengukur perubahan suhu yang terjadi akibat
pembakaran, spiritus digunakan untuk menyulut nyala api serta mengurangi
pengaruh kehilangan kalor terhadap temperatur lingkungan, neraca digital
digunakan untuk mengetahui besarnya nilai massa bahan.
2. Perancangan Alat Penelitian
Alat instrumentasi yang dibutuhkan dalam penelitian ini terdiri dari
beberapa bagian penting diantaranya: termometer, kompor biomassa, beker glas,
dan bahan instrument yaitu biomassa. Kompor biomassa yang digunakan pada
penelitian ini adalah kompor biomassa rancangan sendiri. Termometer yang
digunakan pada penelitian ini adalah termometer laboratorium.Perancangan alat
yang kami buat, terlihat seperti pada gambar.
Gambar 1. Perancangan Alat Penelitian
Dalam penelitian ini dilakukan beberapa pengukuran, diantaranya; massa air,
suhu air sebagai media pengambilan data dan massa masing-masing bahan bakar
biomassa yang digunakan. Massa air diukur dengan menggunakan gelas ukur, dimana
massa air yang digunakan sebesar 100 mL. sedangkan suhu air diukur menggunakan
thermometer laboratorium. Pengukuran suhu air dilakukan saat sebelum air dipanaskan
dan setelah air dipanaskan dengan bahan bakar biomassa.
Beker
glass
Thermometer
Bahan
biomassa
Air
Kompor
8
Pengukuran bahan bakar biomassa dilakukan dengan menggunakan neraca
digital, sehingga diperolah massa yang sama untuk tiap-tiap percobaan yaitu 20 gram.
Dalam penelitian ini untuk menghitung banyaknya energi yang digunakan untuk
menaikan suhu air digunakan persamaan3:
……………………………………………………………………………….................................................… ( 1)
Dengan: Q : Kalor (kal )
m : Massa (gr)
c : Kalor jenis (kal/gr)
∆T : Perubahan suhu (0C)
Dengan diketahui banyaknya energi untuk menaikan suhu air maka dapat pula
ditentukan nilai kalor untuk masing-masing bahan bakar biomassa yaitu dengan
persamaan3:
……………………………………………………………………………(2)
Dengan: k : nilai kalor (kal/gr)
Qair : kalor (kal)
m : massa (gr)
Dari persamaan 2 di atas maka di dapatkan nilai kalor untuk masing-masing bahan bakar
biomassa.
3. Perencanaan Pengujian alat Instrument
Perencanaan pengujian alat instrumentasi dilakukan dengan cara mencari
besarnya perubahan suhu (T2-T1) dengan menggunakan termometer, dimana T1 adalah
suhu air dalam keadaan normal (sebelum dipanaskan) dan T2 adalah suhu air sesudah
dipanaskan. Dengan merancang alat dan bahan biomassa yang ada di dalam tungku
yang telah tersedia, selanjutnya alat instrument dirangkai sedemikian rupa seperti
tampak pada gambar 1. Kemudian dilakukan langkah – langkah sebagai berikut:
1. Menyiapkan 3 bahan biomassa yang telah dipotong kecil-kecil, kemudian
dikeringkan dalam oven.
2. Massa bahan ditimbang.
Q = m.c.∆T
𝑘 = 𝑄𝑎𝑖𝑟
𝑚𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛𝑏𝑎𝑘𝑎𝑟𝑏𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎
9
3. Mengukur besarnya suhu air dalam beker glas ketika dalam keadaan normal T1.
4. Bahan biomassa dibakar di dalam tungku hingga api pada bahan biomassa
tersebut menyala.
5. Air yang sudah dimasukkan dalam beker glas, diletakkan di atas tungku dengan
menganalisis perubahan temperatur suhu pada tiap percobaan.
6. Dengan menggunakan persamaan 1 di atas,maka akan diketahui besarnya nilai
kalor yang dibutuhkan oleh air, sehingga besarnya nilai kalor pada bahan
biomassa dapat diketahui dengan menggunakan persamaan 2.
7. Untuk mendapatkan hasil kerja yang lebih presisi, maka dilakukan 5 kali
perulangan pada masing-masing bahan.
8. Dengan langkah serta massa biomassa yang sama akan tetapi jenis bahan yang
berbeda dihitung besarnya nilai kadar kalor pada 3 bahan biomassa yang
berbeda.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pembahasan Nilai Kalor Bahan Biomassa
Dalam penelitian ini menggunakan 3 sampel bahan biomassa yang didapatkan
dari lokasi penelitian yaitu di pasar CepogoBoyolali.Bahan-bahan yang digunakan yaitu
tongkol jagung, daun brokoli dan daun kobis. Proses pengeringan untuk tiap bahan
biomassa berbeda-beda baik dari mulai suhu maupun lama waktu pengeringan. Semua
bahan biomassa yang didapatkan dijemur terlebih dahulu agar berkurang kadar airnya.
Setelah dijemur bahan biomasa dioven pada suhu 800 C dalam waktu kurang lebih 120
menit/ 2 jam. Setelah dioven bahan biomasa dibakar dalam suatu kompor untuk diambil
nilai kalornya.
Pada penelitian ini menggunakan kompor biomassa untuk mengetahui nilai
kalor dari bahan biomassa dan air yang digunakan adalah 100 mL, sedangkan massa
bahan bakar biomassa yang digunakan adalah 20 gram dan pengukuran suhu air sebagai
media pengambilan data dilakukan sampai bahan bakar biomassa habis.
10
Daun Brokoli
Tabel. Kenaikan suhu dan massa abu pembakaran daun brokoli
Percobaan Massa daun
(gr)
Tawal air
(0 C)
Takhir air
(0 C)
∆T
(0 C)
Massa abu
(gr)
1 20.00 27 42 15 5.74
2 20.00 27 44 17 4.74
3 20.00 27 45 18 4.8
4 20.00 27 47 20 4.52
5 20.00 27 50 23 4.95
Rata-rata 20.00 27±0.5 45±0.5 18±0.5 4.95
Dengan menentukan nilai perubahan suhu (∆T) pada air maka akan dapat
ditentukan besarnya kalor yang dibutuhkan yaitu dengan menggunakan persamaan (1).
Dengan diketahuinya nilai kalor yang dibutuhkan maka dapat pula ditentukan nilai kalor
untuk masing-masing bahan biomassa, yaitu dengan menggunakan persamaan (2).
Kenaikan suhu air adalah (45–27)±0.5 0C = (18±0.5) 0C. Besarnya kalor yang
digunakan untuk menaikkan suhu air sebesar
Q = m.c.∆T
= 100 gr. 1 kal/0C.gr. (18)
= 1800 kal
Dari perhitungan di atas diketahui bahwa besarnya kalor yang dibutuhkan air
pada percobaan daun brokoli adalah 1860 kalori. Sehingga didapatkan nilai kalor dari
daun brokoli adalah:
𝑘 = 𝑄𝑎𝑖𝑟
𝑚𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛𝑏𝑎𝑘𝑎𝑟 𝑏𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎
𝑘 = 1860
20= 93 kal/gr
11
Daun Kobis
Tabel. Kenaikan suhu dan massa abu pembakaran daun kobis
Percobaan Massa
daun(gr)
Tawal air
(0 C)
Takhir air
(0 C)
∆T
(0 C)
Massa abu
(gr)
1 20.00 27 40 13 4.89
2 20.00 27 40 13 5.75
3 20.00 27 40 13 4.98
4 20.00 27 40 13 4.98
5 20.00 27 40 13 4.64
Rata-rata 20.00 27 40 13 4.96
Kenaikan suhu air adalah 400C–270C = 130C. Besarnya kalor yang digunakan
untuk menaikkan suhu air sebesar
Q = m.c.∆T
= 100 gr. 1 kal/0C.gr. (13)
= 1300 kal
Dari perhitungan di atas diketahui bahwa besarnya kalor yang dibutuhkan air
pada percobaan daun Kobis adalah 1300 kalori. Sehingga didapatkan nilai kalor dari
daun Kobis adalah:
𝑘 = 𝑄𝑎𝑖𝑟
𝑚𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛𝑏𝑎𝑘𝑎𝑟𝑏𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎
𝑘 = 1300
20= 65 kal/gr
Tongkol Jagung
Tabel. Kenaikan suhu dan massa abu pembakaran Tongkol Jagung
Percobaan Massa
daun(gr)
Tawal air
(0 C)
Takhir air
(0 C)
∆T
(0 C)
Massa abu
(gr)
1 20.00 27 43 16 4.89
2 20.00 27 44 17 5.75
3 20.00 27 43 16 4.98
4 20.00 27 40 13 4.98
12
5 20.00 27 42 15 4.64
Rata-rata 20.00 27 42 15 4.96
Kenaikan suhu air adalah 420C–270C = 150C. Besarnya kalor yang digunakan
untuk menaikan suhu air sebesar
Q = m.c.∆T
= 100 gr. 1 kal/0C.gr. (15)
= 1500 kal
Dari perhitungan di atas diketahui bahwa besarnya kalor yang dibutuhkan air
pada percobaan tongkol jagung adalah 1540 kalori. Sehingga didapatkan nilai kalor dari
tongkol jagung adalah:
𝑘 = 𝑄𝑎𝑖𝑟
𝑚𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛𝑏𝑎𝑘𝑎𝑟𝑏𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎
𝑘 = 1540
20= 77 kal/gr
Nilai kalor merupakan suatu sifat bahan bakar yang menyatakan kandungan
energi pada bahan bakar tersebut.Berdasarkan data dan perhitungan di atas diperoleh
nilai kalor yang dapat dimanfaatkan oleh masing-masing bahan bakar biomassa. Dari
hasil diatas diperolah nilai kalor untuk masing-masing bahan bakar biomassa seperti
ditunjukkan pada tabel di bawah ini:
Tabel. Nilai kalor bahan bakar biomassa
No Bahan bakar
Biomassa
Nilai Kalor
(kal/gr)
1 Daun Brokoli 93
2 Daun Kobis 65
3 Tongkol Jagung 77
Berdasarkan table di atas dapat diketahui bahwa masing-masing bahan bakar
biomassa mempunyai nilai kalor yang berbeda-beda.Bahan bakar biomassa yang
memiliki nilai kalor paling tinggi adalah daun brokoli, sedangkan bahan bakar biomassa
yang nilai kalornya paling kecil adalah daun kobis.
13
V. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian di atas mengenai analis nilai kalor bahan bakar
biomassa yang terdapat di pasar CepogoBoyolali, maka didapatkan kesimpulan bahwa
pada masing-masing bahan bakar biomassa mempunyai nilai kalor yang berbeda-beda,
yaitu: daun brokoli dengan nilai kalor 93 kal/gr, daun kobis dengan nilai kalor 65 kal/gr
dan tongkol jagung dengan nilai kalor 77 kal/gr. Nilai kalor yang paling tinggi diantara
ketiga bahan biomassa adalah daun brokoli.
DAFTAR PUSTAKA
[1]. Kong, G. T. 2010. Peran Biomassa bagi energi terbarukan. Jakarta: Gramedia.
[2]. Resnick, Halliday dan Resnick, Robert, 1985, Fisika Jilid 1, Gelora Aksara,
Bandung: Pratama.
[3]. Setyawan, Lilik Hidayat. 2004. Kamus Fisika Bergambar. Bandung: Pakar Raya
[4]. Nissa, Nasirotun. 2010. Analisis nilai kalor bahan bakar biomassa yang dapat
dimanfaatkan dengan kompor biomassa. UIN Malang.
[5]. Blogowner. 2009. Paper Rusli Aka Iyuzzz. Http://BLogowner.
[6]. Blogspot.Com/2009/06/paper-rusli-aka-iyuzzz.Html. diaksespada 14 april 2010
[7]. Basriyanta. 2007. Memanen Sampah. Kanisus: Yogyakarta.
[8]. Daryanto. 2007. Energi; Masalah dan Pemanfaatannya Bagi Kehidupan
[9]. Manusia. Yogyakarta: Pustaka Widyatama Giancoli. 1998. Fisika. Jakarta:
Erlangga.
[10]. Sutrisno, Tan Ik Gie. 1979. Fisika Dasar. Bandung: ITB.
[11]. Ahisiewicz, Marek. 2003. Energi Alternatif. Jakarta: Erlangga.
top related