i
TUGAS AKHIR
PENGARUH CAMPURAN BAHAN BAKAR SEKAM PADI
DENGAN BONGGOL JAGUNG TERHADAP KINERJA
TUNGKU GASIFIKASI TIPE DOWNDRAFT
Tugas Akhir Ini Disusun Untuk Memenuhi Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Strata Satu Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun Oleh:
TOMI HARDIANTO
D200100106
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2018
v
LEMBAR MOTTO
Sebaik-baik manusia adalah yang paling banyak manfaatnya bagi
orang lain.
vi
PENGARUH CAMPURAN BAHAN BAKAR SEKAM
PADI DENGAN BONGGOL JAGUNG TERHADAP
KINERJA TUNGKU GASIFIKASI TIPE DOWNDRAFT
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A Yani Tromol Pos 1 Pabelan Surakarta
e-mail : tomi.hartonoo @gmail.com
ABSTRAKSI
Gasifikasi adalah suatu proses perubahan bahan bakar padat secara termo
kimia menjadi gas, dimana udara yang diperlukan lebih rendah dari udara yang
digunakan untuk proses pembakaran. Tujuan penelitian ini adalah untuk
mengetahui pengaruh campuran bahan bakar bonggol jagung terhadap
temperatur pembakaran, waktu penyalaan awal dan waktu nyala efektif pada
tungku gasifikasi sekam padi tipe downdraft.
Penelitian dilakukan dengan memvariasikan campuran bahan bakar
bonggol jagung dan sekam padi, dengan variasi campuran 25% bonggol
jagung, 50% bonggol jagung, 75% bonggol jagung. kemudian mengambil data
meliputi temperatur pembakaran, waktu penyalaan awal dan waktu nyala efektif.
Hasil penelitian menunjukkan variasi campuran bahan bakar bonggol
jagung dan sekam padi berpengaruh terhadap temperatur pembakaran, waktu
penyalaan awal dan waktu nyala efektif yang dihasilkan. Temperatur tertinggi
terjadi pada bahan bakar sekam padi dengan temperature mencapai 605.34 o
C,
sekaligus waktu penyalaan tercepat hanya dalam waktu 6 menit. Campuran
bahan bakar dengan waktunyala efektif terlama didapat dengan campuran 75%
bonggol jagung dan 25% sekam padi selama 48 menit.
Kata kunci: SekamPadi, Bonggol Jagung, Gasifikasi, Kinerja Tungku
vii
INFLUENCE OF THE MIXTURE OF RICE HUSK WITH
CORN COB MIXTURE ON TO THE
PERFORMANCE OF GASIFICATION TYPE DOWNDRAFT
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A Yani Tromol Pos 1 Pabelan Surakarta
e-mail : tomi.hartonoo @gmail.com
ABSTRACTION
Gasification is a process of converting a thermochemically solid fuel into a
gas, in which the required air is lower than the air used for the combustion
process. The purpose of this research is to know the effect of a mixture of corncob
fuel to the combustion temperature, the initial ignition time and the effective flame
time in the rice husk gasification type downdraft.
The study was conducted by varying the mixture of corn and rice husk mixed
fruits, with a mixed variation 25% corn cob, 50% corn cob, 75% corn cob. then
retrieve data including combustion temperature, initial startup time and effective
flame time.
The results showed that the variation of the mixture of corn cob and rice
husk fruits influenced the combustion temperature, the initial ignition time and the
effective flame time produced. The highest temperature occurs rice husk with the
temperature reaching 605.34 ºC, as well as the fastest ignition time in just 6
minutes. The fuel mixture with the longest effective flame time was obtained with a
mixture of 75% corncob and 25% rice husk for 48 minutes.
Keywords: Rice Husk, Corn Cob, Gasification, Furnace Performance
viii
KATA PENGANTAR
Assalamualaikum. Wr. Wb.
Alhamdulillahirobbil’alamin, sungguh segala puji hanya teruntuk
hanya Alloh sang pencipta alam semesta. Dengan segala izinNya
sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat terselesaikan.
Tugas Akhir berjudul “Pengaruh Campuran Bahan Bakar Sekam
Padi Dengan Bonggol Jagung Terhadap Kinerja Tungku Gasifikasi Tipe
Downdraft ”dapat terselesaikan atas dukungan dari beberapa pihak. Untuk
itu pada kesempatan ini, penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan
hati ingin menyampaikan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-
besarnya kepada :
1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Subroto, Ir, MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknik dan sebagai Pembimbing Utama yang telah memberikan
arahan dan bimbingan.Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak, ibu, kakak dan adik tercinta sebagai orang terdekat, yang
senantiasa memberikan dukungan baik moral maupun spiritual dalam
keadaan apapun.
4. Semua Dosen Jurusan Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta yang tidak bisa disebut satu-persatu, yang
telah memberikan banyak pencerahan.
5. Nur Hadi Saputra dan Muhammad Roisul Koiri yang senantiasa
menasehati.
6. Sito Dwi Kurniawan, Eko Purwadi Hari Sujono, dan Ibrahim Aji Eko
Imam Satoso teman satu atap yang selalu menemani dan berbagi.
7. Rekan-rekan Teknik Mesin UMS angkatan 2010 khususnya serta
semua rekan Teknik Mesin dari berbagai angkatan yang tidak bisa
disebut satu-persatu yang telah membantu.
ix
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih belum sempurna, oleh
karena itu kritik dan saran yang membangun dari pembaca akan penulis
terima dengan senang hati.
Wassalamualaikum. Wr. Wb.
Surakarta, Desember 2018
Penyusun
x
DAFTAR ISI
Halaman Judul ...........................................................................................i
Halaman Keaslian Skripsi ......................................................................... ii
Halaman Persetujuan .............................................................................. iii
Halaman Pengesahan ............................................................................. iv
Lembar Motto ............................................................................................v
Abstraksi .................................................................................................. vi
Kata Pengantar ...................................................................................... viii
Daftar Isi ...................................................................................................x
Daftar Gambar ....................................................................................... xiii
Daftar Tabel ............................................................................................ xv
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ......................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah .................................................................... 3
1.3. Pembatasan Masalah…………………………………… ............. 3
1.4 Tujuan Penelitian ...................................................................... 4
1.5. Manfaat Penelitian .................................................................... 4
1.6. Sistematika Penulisan .............................................................. 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1.Tinjaun Pustaka ......................................................................... 7
2.2.Dasar Teori ................................................................................ 8
2.2.1. Biomassa ................................................................. 8
2.2.2. Gasifikasi .................................................................. 9
xi
2.2.3. Sekam Padi ............................................................ 13
2.2.4 Bonggol Jagung ....................................................... 14
2.2.5 Pembakaran ............................................................ 15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Diagram Alir Penelitian .......................................................... 19
3.2. Instalasi Pengujian ................................................................ 20
3.3. Alat dan Bahan Penelitian ..................................................... 21
3.3.1.Alat Penelitian ........................................................ 21
3.3.2.Bahan Penelitian .................................................... 24
3.4.Tahapan Pengujian ................................................................. 26
BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian ..................................................................... 28
4.1.1 Bahan Sekam Padi ................................................ 28
4.1.2 Campurn Bahan Bakar 25% Bonggol Jagung
dengan 75% Sekam Padi ....................................... 29
4.1.3 Campurn Bahan Bakar 50% Bonggol Jagung
dengan 50% Sekam Padi ..................................... 30
4.1.4 Campurn Bahan Bakar 75% Bonggol Jagung
dengan 25% Sekam Padi ....................................... 31
4.2 Pembahasan .......................................................................... 32
4.2.1 Perbandingan Temperature Rata-rata
Pembakaran ........................................................... 32
4.2.2 Perbandingan Nyala Awal...................................... 33
xii
4.2.3 Perbandingan Nyala Efektif ................................... 34
BAB V PENUTUP
5.1.Kesimpulan .............................................................................. 36
5.2.Saran ....................................................................................... 37
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Gasifikasi Downdraft ………………………………………..….11
Gambar 2.2 Gasifikasi Updraft ……………………………………………....11
Gambar 2.3 Gasifikasi Crosdraft ………………………………………….....12
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian …………………………….. …………19
Gambar 3.2 Instalasi Pengujian ……………………………………………. 20
Gambar 3.3. Tungku gasifikasi tipe downdraft ………………………….... 21
Gambar 3.4. Blower ……………………………………………………….… 22
Gambar 3.5 Thermocouple ……………………………………………….… 23
Gambar 3.6. Anemometer…………………………………………………... 23
Gambar 3.7 Timbangan Gantung Kapasitas 20 kg……………………….. 24
Gambar 3.8 Stopwatch Digital ……………………………………………... 24
Gambar 3.9 Sekam padi ……………………………………………………. 25
Gambar 3.10 Bonggol Jagung…………………………………………….... 25
Gambar 4.1 Grafik Hubungan antara temperatur rata-rata pembakaran
dengan bahan bakar sekam padi…………………………… 28
Gambar 4.2 Grafik Hubungan antara temperatur rata-rata pembakaran
dengan waktu pada Campuran bahan bakar 25% bonggol
jagung dengan 75% sekam padi……………………………. 29
Gambar 4.3 Grafik Hubungan antara temperatur rata-rata pembakaran
dengan waktu pada Campuran bahan bakar 50% bonggol
jagung dengan 50% sekam padi……………………………. 30
xiv
Gambar 4.4 Grafik Hubungan antara temperatur rata-rata pembakaran
dengan waktu pada Campuran bahan bakar 25% bonggol
jagung dengan 75% sekam padi…………….……………… 31
Gambar 4.5 Grafik Perbandingan Temperatur Rata-rata Pembakaran….32
Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Lama Waktu Penyalaan Awal……….. 33
Gambar 4.7 Grafik Perbandingan Perbandingan Nyala Efektif………….. 34
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Jenis tanaman beserta limbah biomassa…………................. 9
Tabel 2.2 Energi gas hasil pembakaran sekam padi……………………. 14
Tabel 2.3 Komposisi Kimia Bonggol Jagung …………………………….. 15
Tabel 2.4. Unsur kimia ……………………………………………………… 16