1

ANALISIS HASIL UJI TERAP ALAT PENGHEMAT BBM ELECTRIC FUEL

TREATMENT PADA ENGINE DIESEL GENSET 35 KVA DENGAN BEBAN

STATIS

Hariyadi, Sugiono, Hanif Fakhrurroja, Edy Tanu

UPT Balai Pengembangan Instrumentasi LIPI Komplek LIPI, Gedung 30, Jl Sangkuriang, Bandung

Telp. (022) 2503053, Fax. (022)2504577, email: hari001@lipi.go.id,sugi022@lipi.go.id,hani002@lipi.go.id,edyt001@lipi.go.id

ABSTRAK

Makalah ini menguraikan mengenai analisis hasil uji terap alat penghemat BBM yang

dinamakan Electic Fuel Treatment (EFT) pada engine diesel genset kapasitas 35 KVA

dengan beban statis. Uji terap pada engine diesel genset ini dilakukan dengan

konfigurasi pemasangan EFT baik secara seri maupun paralel untuk mendapatkan hasil

efisiensi BBM yang terbaik. Metode analisa dilakukan dengan pendekatan uji teknis

operasional secara langsung dengan membandingkan hasil pengujian sebelum dilakukan

pemasangan EFT dan hasil pengujian setelah dilakukan pemasangan EFT. Hasil dari

pelaksanaan uji terap EFT adalah berupa konfigurasi pemasangan EFT yang ideal

untuk memperoleh efisiensi BBM rata-rata sebesar 6,58 % pada beban 60% dan

penurunan kadar emisi gas buang antara 20%-24%.

Kata Kunci: EFT, efisiensi, BBM, emisi gas buang

ABSTRACT

This paper describe field test results analysis for fuel saving tool called Electic Fuel

Treatment (EFT) on diesel engine generator set 35 KVA with static load. Field test on

diesel engine generator set was performed with a variety of configurations EFT in series

or parallel to get the best fuel efficiency. Methods of analysis done by the operational

technical tests by comparing the results of testing before and after installation of EFT.

Field test results are a form of EFT configurations that is ideal to obtain fuel efficiency

on average of 6.58% at 60% load and exhaust emission reduction levels between 20% -

24%.

Keywords: EFT, efficiency, fuel, exhaust gas emissions.

PENDAHULUAN

Pada tahun 2005, hampir seluruh lapisan masyarakat Indonesia dikagetkan

oleh kenaikkan harga Bahan Bakar Minyak (BBM) yang terjadi sebanyak dua kali,

yaitu pada bulan Maret 2005 sebesar 29% dan disusul kenaikan yang tidak wajar pada

bulan Oktober 2005 sebesar lebih dari 100%. Kenaikan harga minyak secara langsung

akan meningkatkan biaya produksi barang dan jasa, serta beban hidup masyarakat

yang pada akhirnya akan memperlemah pertumbuhan ekonomi nasional.[1] Salah satu

2

pemicu kenaikan harga minyak dunia adalah ketidakmampuan OPEC dalam

menstabilkan harga BBM sehingga pada tahun 2005 kenaikan harga minyak mencapai

60,63 US$/Barel (1 Barel = 159 Liter).[2] Oleh karena itu, perlu ada solusi agar BBM

dapat digunakan secara efisien, salah satunya dengan menggunakan alat penghemat

BBM yang dinamakan Electric Fuel Treatment (EFT).

Berdasarkan hasil pengujian di Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi

Minyak dan Gas Bumi "LEMIGAS” dengan menggunakan metoda ASTM D.2699

dan ASTM D.613, EFT dapat meningkatkan angka oktana pada bensin dan angka

setana pada solar. Selain itu, EFT juga dapat meningkatkan power dan torsi mesin,

serta mengurangi emisi gas buang.[3]

EFT mempunyai alat berupa tabung resonansi yang didalamnya dilengkapi

kumparan dan generator pulsa listrik untuk meresonansikan molekul-molekul BBM.

EFT dipasang pada saluran BBM suatu mesin atau kendaraan berbahan bakar minyak

sebelum sistem pengkabut bahan bakar minyak.

EFT bekerja dengan menggunakan prinsip electro-magnetic resonance (EMR)

dengan cara memberi perlakuan resonansi atom hidrogen secara fisika terhadap BBM.

Metode resonansi magnetik pada EFT bekerja dengan memanfaatkan perilaku proton

dan ikatan molekul yang terdapat pada cairan bahan bakar minyak. Perilaku proton

(termasuk yang terdapat pada bahan bakar minyak) akibat pengaruh medan magnet

statis tertentu (pada EFT memanfaatkan medan magnet bumi) yang apabila kemudian

diganggu dengan medan magnet lain yang mempunyai frekuensi tertentu, dimana arah

kedua medan magnet tersebut saling tegak lurus atau tidak saling sejajar, maka proton

dapat beresonansi (Larmor Precession) dengan frekuensi tertentu (Larmor

Frequency) dan durasi resonansinya juga spesifik. Pada bahan bakar minyak yang

tercampur material cair atau padat lain, maka material pencampur tersebut jika

memiliki proton juga akan beresonansi dengan frekuensi dan durasi resonansi tertentu

pula. Kejadian seperti ini dapat dijumpai pada teori yang berkaitan dengan Nuclear

Magnetic Resonance atau Proton Magnetic Resonance. Dengan perlakuan seperti ini

molekul-molekul yang terdapat pada bahan bakar minyak menjadi berkelompok-

kelompok, sehingga kelompok yang bersifat reaktif (bahan bakar minyak murni)

menjadi lebih besar dan tidak terhalang oleh material pencampur.[4][5][6]

3

Dengan adanya electro-magnetic resonance ini, ikatan molekul BBM yang

semula rapat berubah menjadi renggang sehingga oksigen dapat dengan mudah

bercampur dengan molekul hidrokarbon. Asumsi ini diperoleh berdasarkan beberapa

kali pengujian EFT pada kendaraan bermotor yang memerlukan lebih banyak oksigen

untuk mencapai efisiensi BBM. Sifat BBM setelah dipasang EFT menjadi lebih

mudah terbakar karena banyak mengandung oksigen. Molekul BBM yang kaya

oksigen tersebut ketika masuk ruang pembakaran, akan menghasilkan pembakaran

yang sempurna sehingga tenaga mesin menjadi meningkat dan dapat mengurangi

emisi gas buang. Sifat molekul BBM sebelum dan setelah dipasang EFT diasumsikan

pada Gambar 1.

Gambar 1. Sifat Molekul BBM sebelum dan setelah menggunakan EFT (Modifikasi dari http://www.green-plus-combustion-catalyst.com/greenplus_combustion.html)[7]

Untuk menguji sejauh mana EFT dapat melakukan penghematan BBM, maka

dilakukan uji terap EFT pada engine diesel genset. Untuk melakukan uji terap ini,

UPT BPI LIPI bekerja sama dengan PT TELKOM dalam rangka mendukung

TELKOM Go Green.

Uji terap EFT dilakukan pada engine diesel genset 35 KVA dilaksanakan di

Site Repeater GMD Lembang II pada genset Stamford kapasitas 35 KVA dengan

beban statis AC Dummy Load 25 kVA.

Adapun tujuan dari uji terap adalah mengananalisis kemampuan EFT dalam

menghemat konsumsi bahan bakar dan mengurangi emisi gas buang pada diesel

4

genset, serta menganalisis pengaruh EFT terhadap kualitas daya yang dihasilkan oleh

diesel genset.

METODOLOGI PENELITIAN

Metode analisa dilakukan dengan pendekatan uji teknis operasional secara

langsung dengan membandingkan hasil pengujian sebelum dilakukan pemasangan

EFT dan hasil pengujian setelah dilakukan pemasangan EFT.

Metode perbandingan sebelum dan sesudah pemakaian EFT yang meliputi

penurunan SFC (Specific Fuel Consumption), pemenuhan baku mutu emisi gas buang

(NOx, SO2, Opasitas) dan peningkatan daya mampu minimal tetap.

Specific Fuel Consumption atau konsumsi bahan bakar spesifik adalah jumlah

pemakaian bahan bakar yang dikonsumsi oleh motor yang menghasilkan daya satu HP

selama satu jam.[8] SFC dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

��� = ������ � ���.����������� .��� � (1)

Dimana Mb adalah masssa bahan bakar yang dikonsumsi (kg) selama t (detik), BHP

adalah daya yang dihasilkan motor (HP), dan t adalah waktu yang dibutuhkan oleh

motor untuk mengkonsumsi bahan bakar sebanyak Mb kg (detik).

Dalam uji terap ini, massa jenis BBM diasumsikan sama sehingga yang diukur

dalam uji terap ini adalah volume konsumsi BBM yang digunakan. Data konsumsi

BBM oleh Genset sebelum dan sesudah dipasang EFT diukur dengan menggunakan

flowmeter, kemudian data tersebut dicatat sebagai dasar perhitungan konsumsi BBM

dalam satuan liter. Prosentase penurunan konsumsi BBM dihitung berdasarkan

formula sebagai berikut.

∆��� !" #$$%(%) = )*�+,�+-��./�/0,�1)*�+,�+-��./+,2��)*�+,�+-��./�/0,� 3100% (2)

Data emisi gas buang (opasitas) hasil pembakaran BBM oleh Genset diukur

dengan menggunakan opacimeter (smoke tester) sebelum dan sesudah dipasang EFT.

Opasitas adalah emisi gas buang yang dikeluarkan mesin diesel dalam ketebalan asap.

Nilai dari opasitas diterjemahkan dalam satuan %.

Peralatan yang dipakai dalam uji terap ini adalah EFT 110 LHD, EFT (B),

genset 35 KVA, flowmeter, pompa, dan dummy load.

Skema uji terap EFT pada engine diesel genset 35 KVA degan beban statis

menggunakan dummy load adalah sebagai berikut.

5

Gambar 2. Skema uji terap EFT pada Genset 35 KVA

HASIL DAN PEMBAHASAN

Uji terap EFT di Stasiun Repeater Lembang II dilakukan pada satu unit genset

Stamford kapasitas 35 KVA dengan beban statis AC Dummy Load 25 KVA.

Konfigurasi I uji terap EFT diperlihatkan pada Gambar 3.

Start

Warming up

Uji Terap sebelum menggunakan EFT pada Genset dengan Beban 0%, 20%, 40%, 60%, dan waktu pengamatan pada 30 menit, 60 menit, dan 90 menit

Uji Konsumsi BBM sebelum dipasang

EFT

Uji emisi gas buang (opasitas) sebelum

dipasang EFT

Engine Genset Off

selama 24 jam

Uji Konsumsi BBM sesudah dipasang

EFT

Uji emisi gas buang (opasitas) sesudah

dipasang EFT

Evaluasi

Selesai

Uji Terap sesudah

menggunakan EFT pada Genset dengan Beban 0%, 20%, 40%, 60%, dan waktu pengamatan pada 30 menit, 60 menit, dan 90 menit

Engine Genset start

6

Output

Genset

Dummy Load

Tabung Penampung

Pompa Flow Meter

EFT

Input return Tangki harian

Gambar 3. Konfigurasi I uji terap EFT

Hasil uji terap EFT dengan menggunakan konfigurasi I (Gambar 3) dan

menggunakan satu unit EFT (B) yang dihubungkan secara seri dengan tiga unit EFT

110 LHD (Gambar 4) diperlihatkan pada Gambar 5.

Gambar 4. Satu unit EFT (B) yang dihubungkan secara seri dengan tiga unit EFT 110 LHD

7

Gambar 5. Grafik efisiensi 1 unit EFT (B) diserikan dengan 3 EFT 110 LHD

Grafik hasil pengujian konfigurasi I dengan 1 unit EFT (B) yang diserikan

dengan 3 unit EFT 110 LHD memperlihatkan efisiensi BBM lebih dari 5% pada

beban genset hingga 20%. Setelah beban lebih dari 30%, efisiensi BBM turun menjadi

0,33% sampai dengan 3 %. Hal ini terjadi karena laju BBM semakin cepat pada beban

tinggi, sehingga kesempatan molekul BBM untuk diresonansi oleh EFT semakin

sedikit.

Pengukuran emisi gas buang (opasitas) pada konfigurasi I dengan 1 unit EFT

(B) yang diserikan dengan 3 unit EFT 110 LHD diperoleh pencapaian emisi gas

buang pada genset sebesar 24% lebih kecil dari standar yang ditetapkan oleh

Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 5 Tahun 2006 tentang Ambang

Batas Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor Lama. Standar opasitas yang diijinkan

adalah maksimun sebesar 70% untuk mesin yang diproduksi sebelum tahun 2010 dan

40% untuk mesin yang diproduksi setelah tahun 2010. Hasil pengukuran opasitas

secara lengkap ditunjukkan pada Tabel 1.

Tabel 1. Hasil Pengukuran Emisi Gas Buang (Opasitas) Lama

Pengamatan

Beban listrik

( Ampere)

Opasitas Keterangan

HSU (%) Smoke T ( o C)

0 – 30 menit 20 % ( 13 A) 4,6 56 Dibawah ambang batas emisi gas buang untuk kendaraan bermotor lama mengacu ke Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor : 05 Tahun 2006 Tanggal : 1 Agustus 2006

30 - 60 menit 20 % ( 13 A) 3,7 46

60 – 90 menit 20 % ( 13 A) 3,3 42

0 – 30 menit 40 % (26 A) 4,6 56

30 - 60 menit 40 % (26 A) 8,2 70

60 – 90 menit 40 % (26 A) 7,4 47

0 – 30 menit 60 % (31 A) 23,7 63

30 - 60 menit 60 % (31 A) 22,4 41

60 – 90 menit 60 % (31 A) 21 48

7,14

6,90

2,330,66

7,83

5,20

1,170,33

13,68

5,26

2,71

1,62

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

0 10 20 30 40 50 60 70

Efi

sie

nsi

(%)

Beban (%)30 Menit 60 Menit 90 Menit

8

Untuk mendapatkan hasil efisiensi yang lebih baik, maka diperlukan EFT yang

lebih panjang agar kesempatan untuk meresonansi molekul BBM semakin lama. Oleh

karena itu dibuat konfigurasi EFT yang terdiri dari dua unit EFT (B) yang

dihubungkan secara paralel dengan tiga unit EFT 110 LHD yang disusun seri, seperti

terlihat pada Gambar 6. Hasil uji terap EFT dengan menggunakan konfigurasi tersebut

diperlihatkan pada Gambar 7.

Gambar 6. Dua unit EFT (B) yang dsihubungkan secara paralel dengan tiga unit EFT 110 LHD

Gambar 7. Grafik efisiensi dua unit EFT (B) paralel dengan tiga unit EFT 110 LHD

17,86

4,02

1,95 0,00

28,70

1,73 0,39 0,66

22,22

2,34 0,39 0,32

-5,00

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

0 10 20 30 40 50 60 70

Efi

sie

nsi

(%)

Beban (%)

30 Menit 60 Menit 90 Menit

9

Grafik hasil pengujian dua unit EFT (B) yang diparalelkan dengan tiga unit

EFT 110 LHD yang disusun seri memperlihatkan efisiensi BBM berkisar 4% sampai

dengan 28% pada beban genset hingga 20%. Setelah beban lebih dari 20%, efisiensi

BBM turun menjadi di bawah 4%. Hal ini terjadi karena laju BBM semakin cepat

pada beban tinggi, sehingga kesempatan molekul BBM untuk diresonansi oleh EFT

semakin sedikit

Setelah melihat hasil uji terap pada konfigurasi I yang kurang memuaskan,

maka dilakukan reengineering EFT dengan membuat enam unit EFT (B) yang

disusun secara paralel. Hal ini dilakukan agar ada ruang dan kesempatan yang lebih

lama bagi EFT untuk meresonansi molekul BBM sehingga diharapkan dapat

meningkatkan efisiensi BBM. Hasil reengineering EFT juga dilengkapi dengan pipa

distribusi input dan output sebagai pengganti tabung penampung untuk menghindari

gelembung udara, seperti terlihat pada Gambar 8.

Gambar 8. Hasil reengineering enam unit EFT (B) yang dilengkapi pipa distribusi input dan output

Uji terap dilakukan dengan melakukan perbandingan konsumsi BBM genset

35 KVA sebelum dan setelah dipasang EFT pada beban 60 % (32 A). Sebelum

dimulai pengamatan, dilakukan proses flushing selama 1 jam pada beban 60 %,

dengan EFT dalam keadaan ON agar proses resonansi molekul hidrokarbon bekerja

lebih efektif. Pengamatan dilakukan selama 6 jam perhari dengan menggunakan

konfigurasi II, seperti yang terlihat pada Gambar 9.

10

Gambar 9. Konfigurasi II Uji Terap EFT

Hasil uji terap EFT dengan menggunakan konfigurasi II (Gambar 9) dan enam

unit EFT (B) hasil reengineering pada beban tetap 60% diperlihatkan pada Gambar

10.

Gambar 10. Grafik efisiensi EFT (B) hasil reengineering.

6,15 6,15 6,15 6,15 6,15 6,15 6,15 6,15 6,15 6,15 6,15

5,79 5,80 5,80 5,86 5,83 5,72 5,70 5,59 5,68 5,74 5,735,95

5,72 5,78

4,81

5,20

7,08

7,44

9,23

7,73

6,666,86

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

10,00

0 50 100 150 200 250 300 350

Efi

sie

nsi

(%)

Waktu Pengamatan (menit)

Tanpa EFT Dengan EFT Efisiensi

Return

Output BBM

Genset 35 kVA

Pompa

Summersible

Filter

Flow Meter

Pipa Distribusi Output

Pipa Distribusi Input

Dummy Load

DC Power Supply

11

Grafik pengujian hasil reengineering enam unit EFT (B) pada konfigurasi II

memperlihatkan pencapaian efisiensi BBM berkisar antara 4.81% sampai dengan

9.23% dalam kurun waktu 6 jam. Efisiensi rata-rata BBM diperoleh sekitar 6,58%.

Dengan semakin adanya ruang dan kesempatan bagi EFT untuk meresonansi molekul

BBM, maka diperoleh efisiensi rata-rata BBM yang lebih baik dibandingkan

konfigurasi EFT sebelumnya.

Pada uji terap EFT di Genset 35 KVA ini dilakukan pula pengujian kualitas

energi listrik tegangan, arus, harmonik, faktor daya, dan total harmonik distorsi arus

dan tegangan. Hasil pengujian tersebut diperlihatkan pada Gambar 11 sampai dengan

Gambar 15.

Gambar 11. Grafik frekuensi energi listrik sebelum dan setelah dipasang EFT

Grafik pada Gambar 11 memperlihatkan bahwa frekuensi energi listrik yang

dihasilkan genset sebelum dan setelah dipasang EFT tidak mengalami perubahan yang

berarti. Hal ini menjelaskan bahwa resonansi magnetik yang dihasilkan EFT tidak

berpengaruh secara signifikan pada frekuensi energi listrik yang dihasilkan genset.

12

Gambar 12. Grafik Pengujian Stabilitas tegangan AC sebelum dan setelah dipasang EFT

Gambar 13. Grafik Total Harmonic Distortion (THD) Current sebelum dan setelah dipasang EFT

13

Gambar 14. Grafik Total Harmonic Voltage sebelum dan setelah dipasang EFT

Grafik pada Gambar 12, Gambar 13, dan Gambar 14 memperlihatkan bahwa

kualitas energi listrik tegangan, arus, harmonik, faktor daya, dan total harmonik

distorsi arus dan tegangan tidak mengalami perubahan yang signifikan antara sebelum

dipasang EFT dan setelah dipasang EFT.

KESIMPULAN

Pencapaian efisiensi BBM sebesar 6,58% diperoleh setelah dilakukan

reengineering dari 3 unit EFT 110 LHD hingga 6 unit EFT (B). Penurunan opasitas

(emisi gas buang) setelah menggunakan EFT telah memenuhi standar Kementrian

Lingkungan Hidup (KLH) No. 05 tahun 2006 tentang Ambang Batas Emisi Gas

Buang Kendaraan Bermotor Lama, yaitu emisi gas buang maksimum 70% untuk

mesin produksi sebelum tahun 2010 dan maksimum 40% untuk mesin produksi

setelah tahun 2010.

Power quality frequency, tegangan keluaran AC, Total Harmonic Distortion

arus dan tegangan tidak ada perubahan yang signifikan antara menggunakan EFT

maupun non EFT pada diesel genset.

14

UCAPAN TERIMAKASIH

Ucapan terima kasih disampaikan kepada rekan-rekan di bagian Research

Development Center (RDC) dan Infrastruktur Telekomunikasi (Infratel) PT

TELKOM dan rekan-rekan di UPT Balai Pengembangan Instrumentasi yang telah

membantu pelaksanaan uji terap EFT pada engine diesel genset 35 KVA.

DAFTAR PUSTAKA

[1]. Fakhrurroja, Hanif. 2007. Pengaruh Alat Penghemat BBM Bagi Masyarakat.

Bandung : UPT BPI LIPI.

[2]. OPEC. Annual Statistic Bulletin. 2004.

[3]. Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Minyak dan Gas Bumi

"LEMIGAS". 2008. Pengujian Alat Electric Fuel Treatment (EFT) Terhadap

Sifat-sifat Fisika/Kimia dan Kinerja Bensin dan Minyak Solar. Jakarta.

[4]. Hartmann, Francis. Resonance Magnetometers. IEEE Transactions on

Magnetics, vol MAG-8, No. 1, Maret 1972.

[5]. Hariyadi. 2004. Metode dan Alat untuk Meningkatkan Kinerja Bahan Bakar

Minyak. No Paten ID P 0022630 Indonesia. 1 September 2004.

[6]. Young, David. Introduction to Magnetochemistry. http://www.ccl.net/cca/

documents/dyoung/topics-orig/magnet.html. Diakses tanggal 22 Juli 2011.

[7]. NN. Green Plus Combustion, http://www.green-plus-combustion-

catalyst.com/greenplus_combustion.html. Diakses tanggal 22 Juli 2011.

[8]. Philip Kristanto, Willyanto, Djoko Wahyudi. 2001. Pengaruh Perubahan

Pemajuan Waktu Penyalaan Terhadap Motor Dual Fuel (Bensin-BBG). Jurnal

Teknik Mesin. Fakultas Teknologi Industri, Universitas Kristen Petra, 2001, Vol.

Vol. 3, No. 1, April 2001.