konsep ta echo-tech

7/25/2019 Konsep TA Echo-Tech

1/21

PROPOSAL PENGAJUAN JUDUL TUGAS AKHIR

JUDUL

EICHO-TECH SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF BIOGAS BERBAHAN BAKU ECENG

GONDOK DENGAN MENGGUNAKAN TENAGA SOLAR CELL

Diusulkan oleh :

Nama : Rizky Pratama

NRP : 1103131013

Kelas : 3 D3 Teknik Elektronika A

POLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA

SURABAYA

2015


2/21

A. JUDUL

Eicho-Tech sebagai energy alternatif biogas berbahan baku eceng gondok dengan

menggunakan tenaga solar cell.

B. LATAR BELAKANG

Bahan bakar LPG merupakan kebutuhan fundamental di masyarakat. LPG berperan

penting dalam kelangsungan hidup masyarakat sebagai bahan bakar untuk memasak. Namun,

kini keberadaan LPG semakin langka. Penyebabnya adalah tingkat pertumbuhan penduduk

Indonesia yang semakin tinggi sehingga konsumsi akan bahan bakar LPG semakin banyak.

Kelangkaan tersebut membuat harga LPG semakin mahal. Oleh karena itu, dibutuhkan sumber

energi alternatif baru yang dapat diperbaharui (renewable), murah dan efisien. Misalnya dengan

menggunakan biogas.Eceng gondok (EG) atau Eichhornia crassipes adalah gulma (penggangu) bagi perairan,

biasanya pada waduk. Eceng gondok sangat cepat berkembang di lahan yang perairannya

terkena limbah karena EG dapat mengikat logam berat dalam air, seperti besi, seng, tembaga,

dan raksa. Perkembangan EG mencapai 1,9% per hari dengan tinggi antara 0.3-0.5 m. Bila

dibiarkan maka waduk atau perairan yang menjadi daerah tumbuhnya akan menjadi dangkal

karena sedimentasi. Keadaan inilah yang membuat eceng gondok dimusuhi oleh pengelola

perairan. Namun, ternyata eceng gondok juga memiliki banyak manfaat. Salah satu

manfaatannya yakni sebagai biogas.

Biogas dari eceng gondok merupakan energi alternatif pengganti LPG. Penggunaan

biogas dari eceng gondok dinilai lebih efektif dan efisien karena bahan baku melimpah, murah

dan ramah lingkungan. Namun, untuk bisa memaksimalkan produksi biogas dari eceng gondok,

maka perlu dilakukan pengolahan eceng gondok dengan teknik dan perlakuan yang tepat. Hal

ini bertujuan untuk menjaga efisiensi produksi .Oleh karena itu, kami menciptakan alat yang

mengonversi eceng gondok menjadi biogas dengan sistem kontrol yang terintegrasi. Alat ini

memiliki beberapa bagian utama seperti Mesin penggiling untuk menghancurkan eceng

gondok, pengatur suhu, sensor PH, dan regulator. Selain itu, kami tambahkan juga solar cell

sebagai energy utama kami selama proses penghasilan biogas sehingga dapat menghemat

pengeluaran masyarakat pengguna Eicho-Tech. Dari keseluruhan sistem tersebut kami rancang

secara otomatis sehingga diharapkan dapat mempermudah pengguna dalam proses

pengoperasian alat ini.


3/21

C. PERUMUSAN MASALAH

Berdasarkan sub bab yang akan dibahas, masalah yang diangkat disini meliputi:

1.

Bagaimana proses produksi biogas secara konvensional?

2. Bagaimana cara membuat biogas agar lebih efisien?

3. Bagaimana proses produksi biogas dari eceng gondok yang efisien?

D. TUJUAN DAN MANFAAT PROYEK AKHIR

Tujuan utama dari proyek akhir ini adalah untuk :

1.

Mengetahui proses pembuatan biogas secara konvensional.

2. Mengetahui factor-faktor yang mempengaruhi efesiensi biogas.

3. Membuat alat penghasil biogas berbahan eceng gondok yang efisien guna memenuhi

kebutuhan gas yang murah bagi masyarakat.

Manfaat dari proyek akhir ini yaitu:

1.

Membantu menyelesaikan masalah kelangkaan LPG.

2. Membantu petani perairan dalam menyelesaikan gulma tanaman eceng gondok yang dapat

mengganggu pertumbuhan ikan di perairan.

E. METODE PROYEK AKHIR

Dalam merencanakan pembuatan alat ini maka diperlukan suatu langkah atau metode agar

alat yang diinginkan bisa terwujud. Metodologi Pengelolahan enceng gondok menjadi biogas yakniseperti berikut:

3.1

Studi Literatur

Studi literature yang kami lakukan pada tugas akhir ini mengenai konsep produksi biogas

secara konvensional. Konsep tersebutlah yang nantinya kami adopsi sebagai dasar mekanisme kerja

alat kami.

3.1.1

Eceng Gondok

Eceng gondok (Eichhornia crassipes) merupakan jenis gulma yang pertumbuhannya

sangat cepat. Pertumbuhan eceng gondok dapat mencapai 1,9% per hari dengan tinggi antara

0.3-0.5 m. Pada umumnya eceng gondok tumbuh secara vegetative yaitu dengan menggunakan

stolon. Kondisi maksimum pada perbanyakannya yaitu memerlukan waktu antara 11-18 hari.

Tumbuhan eceng gondok akan berpengaruh terhadap kadar CO2 di air.

Eceng gondok dapat dimanfaatkan sebagai biogas karena memiliki kandungan hemiselulosa

yang sangat besar dibandingkan organic tunggal lainnya. Hemiselulosa adalah polisakarida

kompleks dari campuran polimer yang jika dihidrolisis akan menghasilkan senyawa turunan

yang dapat diolah dengan metode Anaerobic digestion menghasilkan dua senyawa sederhana

yaitu metan dan karbon dioksida yang biasa disebut biogas. (Ghost et al, 1984).


4/21

Berikut merupakan tabel kandungan yang terdapat pada Eceng Gondok:

Sumber:http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/40972/1/Appendix.pdf

3.1.2Proses Produksi Biogas Konvensional

Proses produksi eceng gondok secara konvensional sangat sederhana sekali, hanya dibutuhkan

perlengkapan seperti tabung fermentasi yang tersambung ke tabung pengumpul gas dan

diteruskan ke kompor. Sebelum dimasukkan ke dalam tabung fermentasi, eceng gondok

terlebih dahulu harus dirajang atau ditumbuk halus. Setelah itu dicampur air bersih 1:1. Setelah

tercampur, masukkan ke dalam lubang pipa yang sudah disiapkan di ujung kiri tabung

fermentasi yang akan mengalirkan gas ke drum penampungan setelah beberapa hari. Eceng

gondok yang sudah ditumbuk sebanyak 20 kg dapat menghasilkan gas yang dapat dipakai

selama 7 hari, dan setiap harinya dapat dipakai selama 30 menit. Eceng gondok seberat 30 kg

yang telah dirajang tanpa ditumbuk dapat menghasilkan gas yang dapat dipakai selama 7 hari,

dan setiap harinya dapat dipakai selama 90 menit. Ketika menggunakan biogas untuk memasak,tabung fermentasi bisa kembali diisi dengan eceng gondok baru. Secara terus menerus eceng

gondok bisa terus dimasukkan ke dalam tabung fermentasi. Karena dalam tabung tersebut

sudah terpasang pipa untuk proses pengeluaran, ampas eceng gondok akan mengalir dengan

sendirinya bila eceng gondok baru masuk ke dalam tabung. Dalam proses pembuatan biogas

yang anaerob tersebut, maka akan dihasilkan gas metana(CH4), karbon dioksida(CO2),

nitrogen, karbon monoksida (CO), sulfide(H2S), dan oksigen(O2). Gas metana merupakan

komponen utama pembuatan biogas. Gas metana ini memiliki sifat tidak berbau, tidak

berwarna, dan tidak berasa. Jika dalam biogas terdapat bau, maka telah terjadi percampuran

oleh gas lain. Besarnya gas tergantung dari seberapa besar jumlah EG yang kita masukkan.

Sebagai gambaran eceng gongok seberat 200 kilo dapat menghasilkan biogas cukup untuk

seminggu, dengan pemakaian 1,5 jam per hari.

3.1.3 Faktor yang mempengaruhi efisiensi biogas

1. PH Substrat

Pertumbuhan mikroba dalam fermentasi sangat dipengaruhi oleh perubahan PH yang

terjadi. Menurut Gijzen (1987) PH yang baik untuk pertumbuhan mikroba yaituantara 5,87,0.

2. Suhu
http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/40972/1/Appendix.pdfhttp://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/40972/1/Appendix.pdfhttp://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/40972/1/Appendix.pdfhttp://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/40972/1/Appendix.pdf


5/21

Menurut Gijzen (1987), suhu optimal dalam fermentasi RUDAD yaitu 39oC karena

pada suhu tersebut bakteri rumen ruminansia berkembang dengan baik.

3. Kebutuhan Nutrisi

Nutrisi yang diperlukan mikroba yaitu fosfor, karbon, nitrogen, kalium, natrium,

magnesium, kalsium dan ammonium.

3.

InhibitorAmoniak pada konsentrasi >39/l, kalsium >39/l dan magnesium di >19/l dapat

menghambat proses fermentasi (Beba dan Ferhan, 1986)

4. Pengadukan (Agitasi)

Agitasi bertujuan untuk mencegah terjadinya endapan, menyeragamkan substrat,

meningkatkan laju dekomposisi dan meratakan kontak mikroba dengan substrat yang

akan didegradasi. Menurut Barnet et al (1978) waktu pengadukan hanya berkisar 2-3

menit yang dilakukan 2 kali sehari.

5. C/N Ratio

Kandungan yang termasuk Carbonyaitu karbohidrat, lemak, dan asam-asam organic.

Sedangkan kandungan yang merupakan Nitrogen yaitu protein, amoniak dan nitrat.

Menurut Buren (1979) proses akan lebih baik jika C/N berada pada range 18-30. Jika

C/N rendah berarti CH4rendah, CO2 tinggi, H2rendah dan N2tinggi. Jika C/N tinggi

maka CH4 rendah, CO2 tinggi, H2 tinggi dan N2 rendah. Sedangkan jika C/N

seimbang maka akan menghasilkan biogas dengan kandungan CH4 tinggi, CO2

rendah, H2rendah ,dan N2rendah.

3.1.4 Proses Pembentukan Biogas

1. Tahap Hidrolisis

Pada tahap ini terjadi proses penghancuran ukuran agar mudah larut. Untukmempercepat pemecahan dari polimer menjadi monomer maka dibantu oleh enzim-

enzim yang dikeluarkan seperti enzim selulotik, lipolitik, proteolitik.

2. Tahap Pembentukan Asam

Tahap ini merubah bahan organic yang larut dari tahap hidrolisis menajdi asam

lemak mudah menguap yang mengandung banyak asam asetat dan sedikit asam

butirat, format, propionate serta laktat. Pada tahap ini terbentuk sedikit alcohol, CO2,

hydrogen ,dan amoniak. Awalnya ketika tahap ini terjadi, PH menjadi turun akibat

terbentuknya asam asetat dan hydrogen. Jika bakteri terus aktif maka akan terjadi

penimbunan asam asetat dan hydrogen yang menyebabkan PH menjadi semakin

rendah sehingga menghambat pertumbuhan mikroba. Untuk mengatasi penurunan

PH maka ditambah ammonium hidroksida, larutan kapur, natrium karbonat dll

(Sathianathan, 1975).

3. Tahap Pembentukan Asetat

Pada tahap ini terjadi proses oksidasi.

4. Tahap Pembentukan Gas Metana

Tahap ini merupakan tahap akhir proses pembentukan biogas. 70% dari produksi gas

methane diturunkan dari kelompok metil asetat. Dengan bantuan bakteri

Metanogenik mampu memproduksi gas metana dari hydrogen dan CO2. Proses

anaerobic akan dihasilkan gas metana (CH4) antara 54% sampai 70%, CO2 27%-

45%, N20,5%-3%, CO dan ) 0,1% serta sedikit H2S. Berat jenis gas methane 0.554,

kelarutan dalam air rendah, mempunyai suhu 20oC dan tekanan 1 atm. Setiap 1m3


6/21

gas methane (0,716kg) akan menghasilkan panan 8562-9500 kkal dan menaikkan

suhu sampai 1400oC. Menurut Buren (1979), 1m3 biogas dapat disetarakan dengan

60-100 watt energy listrik yang dioperasikan selama 6-7 jam. Jika dikonversikan

dalam energi gerak maka 1m3biogas akan setara dengan tenaga 1HP selama 2 jam

atau sebanding dengan 0,6-0,7 kg minyak tanah.

3.1.5 Deskripsi alat yang digunakan

1. Mikrokontroller AVR ATMega16

1.1.Gambaran Umum

Mikrokontroler tidak terlepas dari pengertian atau definisi tentang komputer karena

ada beberapa kesamaan antara mikrokontroler dengan komputer (mikrokomputer),

antara lain:

Memiliki unit pengolah pusat atau yang lebih dikenal dengan CPU (Central

Processing Uni t) dimana CPU tersebut menjalankan program dari suatu lokasi

atau tempat, biasanya dari ROM (Read Only Memory) atau RAM (Random

Access Memory).

Sama-sama memiliki RAM yang digunakan untuk menyimpan data-data

sementara atau yang lebih dikenal dengan variabel-variabel,


7/21

Sama-sama memiliki beberapa luaran dan masukan (I/O) yang digunakan untuk

melakukan komunikasi timbal-balik dengan dunia luar, melalui sensor (masukan)

dan aktuator (luaran).

Jadi mikrokontroller merupakan sebuh system mikroprosesor dimana di

dalamnya sedah terdapat CPU, ROM, RAM, I/O, clock dan peralatan internal

lainnya yang sudah saling terhubung dan terintegrasi dengan baik dan dikemas

dalam satu chip IC.

Salah satu mikrokontroller yang banyak digunakan saat ini adalah

mikrokontroller AVR. AVR adalah mikrokontroller RISC (Reduce Instrustion Set

Compute) 8 bit berdasarkan arsitektur Harvard yang dibuat oleh Atmel pada tahun

1996. Mikrokontroller AVR memiliki fitur yang lengkap (ADC internal,

EEPROM internal, Timer / Counter, Watchdog Timer, PWM, Port I/O,Komunikasi serial, Komparator, 12C, dll). Mikrokontroller AVR ATMega16

adalah mikrokontroller CMOS 8 bit daya rendah berbasis arsitektur RISC yang

ditingkatkan. ATMega16 menyediakan fitur-fitur sebagai berikut :

Mikrokontroler AVR 8-bit daya-rendah dengan unjuk-kerja tinggi.

Arsitektur RISC tingkat lanjut

131 Instruksi yang ampuhHampir semuanya dieksekusi dalam satu detak

(clock) saja

32 x 8 General Purpose Working Registers

Operasi statis penuh

Throughput hingga 16 MIPS pada 16 MHz

Pengali On-chip 2-cycle

High Endurance Non-volatile Memory segments

16K Bytes of In-System Self-programmable Flash program memory

512 Bytes EEPROM

1K Byte Internal SRAM

Write/Erase Cycles: 10,000 Flash/100,000 EEPROM

Data retention: 20 years at 85C/100 years at 25C

Optional Boot Code Section with Independent Lock Bits In-System Programming

by On-chip Boot Program True Read-While-Write Operation

Programming Lock for Software Security

Antarmuka JTAG (IEEE std. 1149.1 Compliant)

Boundary-scan Capabilities According to the JTAG Standard

Extensive On-chip Debug Support


8/21

Programming of Flash, EEPROM, Fuses, and Lock Bits through the JTAG

Interface

Fitur-fitur periferal

Dua Pewaktu/Pencacah 8-bit dengan Praskalar dan Mode Pembanding terpisah.

Sebuah Pewaktu/Pencacah 16-bit Timer/Counter Dengan Praskalar, ModePembanding dan Capture yang terpisah.

Pencacah Real Time dengan Osilator terpisah

Empat kanal PWM

8-kanal, 10-bit ADC

8 Single-ended Channels

7 Differential Channels in TQFP Package Only

2 Differential Channels with Programmable Gain at 1x, 10x, or 200x

Byte-oriented Two-wire Serial Interface

Programmable Serial USART

Master/Slave SPI Serial Interface

Pewaktu Watchdog yang bisa diprogram dengan Osilator On-chip yang terpisah

Komparator Analog On-chip

Fitur-fitur Mikrokontroler khusus

Reset saat Power-on dan Deteksi Brown-out yang bisa diprogram

Internal Calibrated RC Oscillator

Sumber interupsi Eksternal dan INternal

Enam Mode Sleep: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down,

Standby and Extended Standby

I/O and Packages

32 Programmable I/O Lines

40-pin PDIP, 44-lead TQFP, and 44-pad QFN/MLF

Tegangan kerja

2.7 - 5.5V untuk Atmega16L

4.5 - 5.5V untuk Atmega16

Kecepatan (frekuensi clock)

0 - 8 MHz untuk Atmega16L

0 - 16 MHz untuk Atmega16


9/21

1.2.Konfigurasi Pin ATMega16

PDIP

Gambar 2.1. konfigurasi pin ATMega16

Berikut penjelasan mengenai fungsi dari masing-masing pin pada Mikrokontroler AVR

ATMega16 :

Vcc Masukan tegangan catu daya.

GNDGround.

Port A(PA7..PA0) Port A berfungsi sebagai masukan analog

ke ADC internal pada mikrokontroler

ATMega16, selain itu juga berfungsi

sebagai port I/O dua-arah 8-bit, jika

ADC-nya tidak digunakan. Masing-

masing pin menyediakan resistor pull-up

internal yang bisa diaktifkan untuk

masing-masing bit.

Port B (PB7..PB0) Port B berfungsi sebagai sebagai port I/O

dua-arah 8-bit.Masing-masing pin

menyediakan resistor pull-up internal

yang bisa diaktifkan untuk masing-

masing bit. Port B juga memiliki berbagai

macam fungsi alternatif, sebagaimana

ditunjukkan pada Tabel 1.


10/21

Port C(PC7..PC0) Port C berfungsi sebagai sebagai port I/O




masing bit. Port C juga digunakansebagai antarmuka JTAG, sebagaimana

ditunjukkan pada Tabel 2

Port D(PD7..PD0) Port D berfungsi sebagai sebagai port I/O




masing bit. Port D juga memilikiberbagai macam fungsi alternatif,

sebagaimana ditunjukkan pada Tabel 3.

/RESET Masukan Reset. Level rendah pada pin

ini selama lebih dari lama waktu

minimum yang ditentukan akan

menyebabkan reset, walaupun clock tidak

dijalankan.

XTAL1 Masukan ke penguat osilator terbalik

(inverting) dan masukan ke rangkaian

clock internal.

XTAL2 Luaran dari penguat osilator terbalik

AVCC Merupakan masukan tegangan catu daya

untuk Port A sebagai ADC, biasanya

dihubungkan ke Vcc, walaupun ADC-nya

tidak digunakan. Jika ADC digunakan

sebaiknya dihubungkan ke Vcc melalui

low-pass filter.

AREF Merupakan tegangan referensi untuk

ADC.


11/21

1.3. Peta Memori AVR ATMega16

Memori Program (Flash)

ATMega16 memiliki 8kbflash memoridengan lebar 8 atau 16 bit. Kapasitas

memori iru sendiri terbagi menjadi dua bagian boot programdan bagian aplikasi

program. Flash memori memiliki kemampuan mencapai 10.000 write and erase.

Gambar 2.2. Peta memori flash

Memori Data (SRAM)

Memori data AVR ATMega16 terbagi menjadi 3 bagian, yaitu 32 buah register

umum, 64 buah register I/O, dan 1 Kbyte SRAM internal. General purpose register

menempatai alamat data terbawah, yaitu $00 sampai $1F. Sedangkan memori I/O

menempati 64 alamat berikutnya mulai dari $20 hingga $5F. Memori I/O

merupakan register yang khusus digunakan untuk mengatur fungsi terhadapa

berbagai peripheralmikrokontroller seperti control register, timer/counter, fungsi-

fungsi I/O, dan sebagainya. 1024 alamat memori berikutnya mulai alamat $60hingga $45F digunakan untuk SRAM internal.


12/21

Gambar 2.3. Peta memori SRAM

Memori Data EEPROM

ATMega16 terdiri dari 512 byte memori data EEPROM 8 bit, data dapat

ditulis/dibaca dari memori ini, ketika catu daya dimatikan, data terakhir yang ditulis

pada memori EEPROM masih tersimpan pada memori ini, atau dengan kata lain

memori EEPROM bersifat nonvolatile. Alamat EEPROM mulai dari $000 sampai

$1FF.

2. LCD 4x20

LCD adalah display yang menggunakan pemantulan cahaya dari luar sebagai

tampilannya. LCD (Liquid Crystal Display) Dot-Matrix HD44780 adalah salah satu jenis

LCD dot-matrik dengan 420 karakter dan dikendalikan oleh kontroler hitachi HD44780.

LCD (Liquid Crystal Display) Dot-Matrix HD44780 ini dapat menampilkan karakter

angka numeric, huruf alphabet, huruf jepang dan simbol. Kedua komponen tersebut

dikemas dalam suatu PCB sehingga membentuk satu modul yang dapat langsung

digunakan. Maka ini mempunyai delapan jalur data (DB0 s/d DB7) dan tiga jalur control

(RS, R/W, E). Modul ini menggunakan tegangan Vcc sebesar +5V.


13/21

Gambar 1.LCD 4x20

Konfigurasi Pin LCD Dot-Matrix HD44780 Pin 1 (Vss) sebagai jalur power supply

ground (GND) Pin 2 (Vcc) sebagai jalur power supply positif (+5V) Pin 3 (Vee)

merupakan kontrol kontras LCD Pin 4 (RS) jalur instruksi pemilihan data atau perintahPin 5 (R/W) merupakan jalur instruksi read / write pada LCD Pin 6 (E) jalur kontrol

enable LCD Pin7pin 14 (DB0DB7) adalah jalur data kontrol dan data karakter untuk

LCD Dari 14 pin yang dimiliki LCD (Liquid Crystal Display) Dot-Matrix HD44780, 8

pin diantaranya digunakan untuk menerima dan mengirimkan data dari dan ke LCD,

yaiitu pin DB0DB7. Sedangakan 3 pin lainya digunakan untuk kendali operasi. Pin RS,

digunakan oleh sistem prosesor HD44780 untuk meberi tahu LCD, apakan informasi

biner yang diberikan pada DB0 DB7 merupakan instruksi atau data. Jika RS = Low,

maka informasi biner pada DB0-DB7 adalah instruksi. Jika RS = High, maka informasi

biner pada DB0-DB7 adalah data. Pin R/W, digunakan oleh sistem prosesor HD44780

untuk memberitahu LCD, apakah mikrokontroler akan mengirim data atau membaca

data. Jika R/W = Low, maka mengirim data Jika R/W = High, maka membaca data Pin E,

digunakan oleh sistem prosesor HD44780 untuk memberitahu LCD agar mulai

memproses sinyal yang diberikan oleh prosesor, yan ditandai dengan peralihan logika pin

E dari Hogh ke Low. Khusus untuk pin DB7 selain sebagai data bus, pin ini juga dapat

digunakan untuk memberitahukan sistem mikrokontroler bahwa LCD masih sibuk dan

belum siap menerima data instruksi berikutnya.

3. Sensor Suhu (LM 35)

IC LM 35 sebagai sensor suhu yang teliti dan terkemas dalam bentuk Integrated

Circuit (IC), dimana output tegangan keluaran sangat linear berpadanan dengan perubahan

suhu. Sensor ini berfungsi sebagai pengubah dari besaran fisis suhu ke besaran tegangan

yang memiliki koefisien sebesar 10 mV /C yang berarti bahwa kenaikan suhu 1 C maka

akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV.


14/21

Gambar 2.Bentuk fisik LM 35

4. Analog PH meter

PH meter adalah sebuah alat elektronik yang digunakan untuk mengukur ph (kadar

keasaman) ataupun basa dari suatu larutan.

Gambar 3.Analog PH meter

5. Regulator

Regulator adalah alat pengatur tekanan yang berfungsi menyalurkan dan

menstabilkan tekanan gas.

Gambar 4.Bentuk fisik Regulator


15/21

6. Pisau Blender

Pisau ini terbuat dari bahan stainlestel. Bentuk pisau ini seperti baling-baling

dengan ujung tajam dan sisi yang bergerigi. Pisau ini digunakan untuk

menghancurkan enceng gondok yang telah dimasukkan agar proses fermentasi

anaerobic terjadi lebih cepat.

Gambar 6.Gambar fisik pisau blender

7. Motor shaded pole atau motor phasa

Motor shaded merupakan motor satu phasa daya kecil, dan banyak digunakan

untuk peralatan rumah tangga sebagai motor penggerak kipas angin, blender.

Konstruksinya sangat sederhana, pada kedua ujung stator ada dua kawat yang

terpasang dan dihubung singkatkan fungsinya sebagai pembelah fasa.

Gambar 7.Gambar fisik motor shaded pole

8. Sensor Gas Metana

Sensor gas TGS 2611 adalah sensor gas yang memiliki sensitifitas tinggi terhadap

adanya konsentrasi gas methane disekitar sensor tersebut. Sensor gas TGS 2611 ini akan

memberikan perubahan resistansi apabila mendeteksi adanya gas methane disekitar sensor.

Sensor gas TGS2611 memiliki konsumsi arus yang rendah sehinga dapat digunakan dalam

waktu yang lama. Konsumsi arus utama dari sensor gas TGS 2611 adalah pada bagianheater sensor yaitu 56 mA. Sensor gas TGS 2611 ini memiliki bentuk fisik yang kecil

sehingga dapat digunakan dalam perlatan detektor gas yang praktis. Sensor gas TGS 2611


16/21

ini membutuhkan sumber tegangan DC +5 volt yang digunakan untuk mengoperasikan

heater pada sensor gas dan memberikan output perubahan tegangan dari perubahan

resistansi pada sensor gas TGS2611 tersebut.

Gambar 8.Gambar fisik Modul TGS26119. Solar Cell

Solar panel, mengkonversikan tenaga matahari menjadi listrik. Sel silikon (disebut

juga solar cells) yang disinari matahari/ surya, membuat photon yang menghasilkan

arus listrik. Sebuah solar cells menghasilkan kurang lebih tegangan 0.5 Volt.

Gambar 9.Gambar fisik Panel Surya

10.Solar Charger Controller

Solar charger controller adalah sebuah alat untuk mengatur voltage yang

masuk dari panel surya atau solar panel. Perlu diketahui bahwa Voltage yang

dihasilkan oleh panel surya atau solar panel berkisar diatas 17 Volt sedangkan aki

atau battery hanya membutuhkan voltage kisaran 10-13,8Volt untuk melakukan

pengisiannya. Jika voltage yang masuk sebesar 17 volt maka aki atau battery akan

rusak atau soak sehingga dibutuhkan sebuah alat yang bernama solar charge

controller ini agar voltage yang dihasilkan oleh panel surya dapat distabilkan oleh

charge controller sehingga battery anda aman dari kerusakan. Selain itu, solar


17/21

charger controller juga memiliki fungsi yaitu untuk mengatur agar tidak terjadi

over charger atau kelebihan pengisian yang dilakukan panel surya atau solar panel

ke battery/accu/aki

Gambar 10.Gambar fisik Solar Charger Control

Gambar diatas memiliki keterangan sebagai berikut :

1. Kutub Plus yang dipasang kekutub positif yang ada di solar panel atau panel

surya

2. Kutub negatif yang dipasang ke kutub negatif yang ada di solar panel atau

panel surya

3. Kutub positif yang dipasang ke kutub positif yang ada di battery/ aki/

accumulator

4. Kutub negatif yang dipasang ke kutub negatif yang ada di battery/ aki/

accumulator

5. Kutub positif yang dipasang pada lampu DC

6. Kutub negatif yang dipasang pada lampu DC

11.Baterai

Baterai merupakan peralatan penting pada suatu Pembangkit Listrik Tenaga Surya.

Baterai menyimpan energi listrik yang diterimanya pada siang hari dan akan

dikeluarkan pada malam hari untuk melayani beban (terutama untuk penerangan).

Disamping itu baterai juga berfungsi meyediakan daya kepada beban waktu tidak

ada cahaya matahari dan harus pula meratakan perubahan perubahan yang terjadi

pada beban.


18/21

Gambar 11.Gambar fisik Batterai

12.Lampu Neon

Lampu neon ini digunakan untuk memberikan temperature ruangan dalam proses

penghasilan biogas. Dibutuhkan beberapa lampu neon untuk menghasilkan suhu

dengan range 30oC -40oC.

Gambar 12.Gambar fisik lampu neon

13.Inverter

Inverter, adalah perangkat elektrik yang mengkonversikan tegangan searah (DC -

direct current) menjadi tegangan bolak balik (AC - alternating current).

Gambar 13.Gambar fisik Inverter


19/21

F. Perencanaan Sistem

1. Diagram Sistem

Alat ini terdiri dari 2 tabung yaitu tabung penghasil biogas dan tabung penampung

biogas. Tabung penghasil biogas terdiri dari 3 bagian utama yaitu mesin pencacah, controller ,

dan solar cell. Mesin pencacah berfungsi untuk mencacah eceng gondok menjadi lebih keciluntuk mempermudah proses anaerobic.Solar cell berfungsi untuk mengkonversi dari tenaga

matahari menjadi tenaga listrik. Dari solar cell, tenaga listrik akan masuk ke Solar charge

controller yang akan menstabilkan tegangan dari solar cell. Tegangan yang telah stabil nanti

akan disimpan dalam 2 buah batrai/Aki dalam bentuk tegangan DC. Aki 1 berfungsi untuk

mensuplai tegangan DC ke bagian controller. Bagian controller ini berfungsi sebagai pembuat

lingkungan buatan agar proses penghasilan biogas lebih efektif dan efisien yaitu dengan cara

mengatur temperature sekitar 39

o

C dan mengatur PH sekitar 7. Kontroller ini terdiri dariATMEGA 16 sebagai pengontrol dan beberapa sensor serta actuator. Sensor yang digunakan

yaitu PH meter sebagai sensor PH, Modul TGS2611 sebagai sensor gas metana, LM 35

sebagai sensor suhu. Sedangkan aktuatorya terdiri dari lampu neon sebagai penghasil energy

panas sekitar 37oC dan 2 tabung penyemprot yang berisi HCL dan NaOH sebagai pengkondisi

PH agar tercapai 7. Sedangkan, Aki 2 berfungsi untuk mensuplai energy ke bagian mesin

pencacah. Namun sebelum masuk ke mesin pencacah maka dari aki 2 terlebih dahulu

dimasukkan ke inverter untuk diubah menjadi tegangan AC. Setelah biogas terbentuk maka

akan didistribusikan ke tabung penampung gas yang terdapat regulator sebagai penstabil gas.

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat diagram sistem dibawah ini:

SolarCharger

Controller

Solar

Cell

AKI 2 Inverter

Kontroller

ATMEGA 16,LM 35, tabung HCL

dan NaOH, LampuNeon, MethaneSensor dan PH

Meter

Mesin Pencacah

AKI 1

TabungPenampung

Gas


20/21

2. Flow Chart Mekanisme Kerja Sistem

Start

Ecen Gondok

Proses Penggilingan

Air

Set Suhu dan PH

Pembacaan sensor

Suhu

dan PHsesuai?

Gas

Stop

Y

T


21/21

3. Desain Teknologi yang akan diterapkan

Solar Cell

Tabung penampung

Gas

Tempat Masuknya

Eceng Gondok

Tempat Masuknya

Air

Regulator

Mesin Pencacah

Pengkondisi PHKran keluaran

Limbah

Lampu Neon

Surabaya,

Tanda Tangan

Persetujuan Dosen Pembimbing

konsep ta echo-tech

Documents