presentase proposal johan susilo versi 2003

Click here to load reader

Download Presentase Proposal Johan Susilo Versi 2003

Post on 14-Jan-2016

15 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Bio etanol

TRANSCRIPT

  • RANCANG BANGUN ALAT DESTILASI BIOETANOL BERBAHAN BAKU NIRA AREN (Arenga Pinnata, Merr)SKALA INDUSTRI KECILPRESENTASE PROPOSALOleh : JOHAN SUSILOPROGRAM STUDI TEKNIK MESINPROGRAM MAGISTER DAN DOKTOR FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG2012

  • KETUA PROGRAM STUDI TEKNIK MESINKetua, AnggotaProf. Ir. Sudjito Soeparman, Ph.D. Dr. Ir. A. A. Sonief, MT.Nip.194703301980021001 Nip.195911281987101001Prof.Dr.Ir.Rudy Soenoko,M.Eng,ScNip.19490911 198403 1 001

    KOMISI PEMBIMBING

  • Bioetanol berbahan baku nira are merupakan alternatif dalam mengatasi semakin menipisnya ketersediaan bahan bakar yang tidak dapat diperbaharui, yang dapat memberikan dampak di segala sektor kehidupan terutama sektor transportasi. Selain nira aren dapat diperoleh setiap hari, proses destilasi juga mudah dilakukan, sehingga memiliki prospek yang cerah. Penelitian ini bertujuan untuk mendesain, membuat dan menguji alat destilasi bioetanol.Penelitian dilakukan di PT. Blue Indonesia, adapun parameter yang diamati adalah kapasitas efektif alat, efisiensi alat, kadar alkohol, analisis ekonomi, titik impas dan analisis kelayakan usaha. Diharapkan dengan hasil penelitian ini dapat menemukan alat yang efisien dan murah untuk dapat dipergunakan oleh masyarakat banyak dengan kwalitas baik dan kadar hasil bio etanol yang tinggi 95%. Yang tentunya dapat dijadikan sebagai alternatif penghasilan masyarakat pedesaan dan home industri.

  • BAB I PENDAHULUANPemanasanglobalyangterjadi15 tahun terakhir telah memicu pengembangan bahan bakar yang ramah lingkungan. Sebab, efek peningkatan suhu bumi yang disebabkan pemakaian bahan bakar minyak yang berlebihan yang mengakibatkan semakin mencairnya permukaan salju kutub utara dan es terapung di Laut Artik (Hartiningsih, 2007).Kelangkaan bahan bakar minyak yang terjadi belakangan ini telah memberikan dampak yang sangat luas di berbagai sektor kehidupan. Sektor yang paling cepat terkena dampaknya adalah sektor transportasi. Fluktuasi suplai dan harga minyak bumi seharusnya membuat kita sadar bahwa jumlah cadangan minyak yang ada di bumi semakin menipis. Karena minyak bumi adalah bahan bakar yang tidak bisa diperbaharui maka kita harus mulai memikirkan bahan penggantinya.Alasan penulis memakai nira aren sebagai bahan dasar pembuatan bioetanol sesuai dengan Rukmana (1997), ini karena bahan bakunya mudah dan murah didapatkan, kadar gula yang cukup tinggi serta lebih mudah diolah menjadi bioetanol.

  • Mendesain, membuat, dan menguji alat destilasi bioetanol yang terbuat dari stenlis steel sesuai dengan parameter yang diamati.Penelitian ini hanya membahas tentang alat destilasi untuk menghasilkan bioetanol berkadar 95% dengan menggunakan destilasi I tingkat dan alat jenis portable.Bagi penulis yaitu sebagai bahan untuk percobaan mendesign alat destilasi yang kecil dan dapat di mobilisasi untuk kebutuhan industri kerakyatan.Dengan di dapatnya peralatan yang kecil dan dapat dipindah-pindah diharapkan akan menjadi terobosan baru untuk kebutuhan industri masyarakat yang pada umumnya skala kecil.Bagi masyarakat, khususnya bagi pengusaha skala kecil untuk membantu memproduksi bioetanol sebagai bahan bakar alternatif, yang nantinya akan dapat meningkatkan perekonomian masyarakat pedesaan.

  • Energi fosil khususnya minyak bumi, merupakan sumber energi utama dan merupakan sumber devisa negara. Krisis BBM baru-baru ini menunjukkan cadangan energi fosil yang dimiliki Indonesia terbatas jumlahnya. Fakta menunjukkan konsumsi energi terus meningkat sejalan dengan laju pertumbuhan ekonomi dan pertambahan penduduk. Terbatasnya sumber energifosil menyebabkan perlunya pengembangan energi terbarukan dan konservasi energi yang disebut pengembangan energi hijau.Yang dimaksud dengan energi terbarukan di sini adalah energi non-fosil yang berasal dari alam dan dapat diperbaharui. Bila dikelola dengan baik, sumber daya itu tidak akan habis.

    Bioetanol merupakan alternatif penyedia energi yang merupakan senyawa alkohol dan dapat diperoleh melalui proses fermentasi biomassa dengan bantuan mikroorganisme. Bahan baku pembuatan bioetanol dapat berupa ubi kayu, jagung, ubi jalar, tebu, Nira Aren.

  • Aren adalah tanaman yang besar dan tinggi, dapat mencapai 25 m. Berdiameter hingga 65 cm, batang pokoknya kukuh dan pada bagian atas diselimuti oleh serabut berwarna hitam yang dikenal sebagai ijuk, injuk, juk atau duk. Ijuk sebenarnya adalah bagian dari pelepah daun yang menyelubungi batang. Daunnya majemuk menyirip, seperti daun kelapa, panjang hingga 5 m dengan tangkai daun hingga 1,5 m. Anak daun seperti pita bergelombang, hingga 7 x 145 cm, berwarna hijau gelap di atas dan keputih-putihan oleh karena lapisan lilin di sisi bawahnya.Aren adalah tanaman jenis palma dengan klasifikasi sebagai berikut :Kingdom: Plantae (Tumbuhan)Subkingdom: Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh) Super Divisi: Spermatophyta (Menghasilkan biji) Divisi: Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga) Kelas: Liliopsida (berkeping satu / monokotil) Sub Kelas: Arecidae Ordo: Arecales Famili: Arecaceae (suku pinang-pinangan) Genus: Arenga Spesies: Arenga pinnata MerrTanaman aren dapat tumbuh hingga daerah dengan ketinggian 1400m dpl, pada suhu 20 25 oC tanaman aren akan tumbuh dengan bagus dan curah hujan antara 1.200 3.500 mm/tahun akan sangat membantu pembentukan mahkota pada tanaman aren (Polnaja, 2000)

  • Bioetanol berasal dari dua kata yaitu bio dan etanol yang berarti sejenis alkohol yang merupakan bahan kimia yang terbuat dari bahan baku tanaman yang mengandung pati, misalnya ubi kayu, ubi jalar, jagung dan sagu. Etanol merupakan senyawa alkohol yang mempunyai dua atom karbon (C2H5OH).

    Bioetanol adalah etanol yang berasal dari sumber hayati. Bioetanol bersumber dari gula sederhana, pati dan selulosa. Setelah melalui proses fermentasi dihasilkan etanol. Etanol adalah senyawa organik yang terdiri dari karbon, hydrogen dan oksigen, sehingga dapat dilihat sebagai turunan senyawa hidrokarbon yang mempunyai gugus hidroksil dengan rumus C2H5OH. Etanol merupakan zat cair, tidak berwarna, berbau spesifik, mudah terbakar dan menguap, dapat bercampur dalam air dengan segala perbandingan. Secara garis besar penggunaan etanol adalah : sebagai pelarut untuk zat organik maupun anorganik, bahan dasar industri asam cuka, ester, spirtus, asetaldehid, antiseptik dan sebagai bahan baku pembuatan eter dan etil ester, Etanol juga untuk campuran minuman dan dapat digunakan sebagai bahan bakar (gasohol)

  • Proses pembuatan bioetanol secara garis besar meliputi persiapan bahan, fermentasi, dan pemurnian (destilasi). Awalnya dipersiapkan bahan baku berupa kontrol kadar gula sekitar 11-18 %. Setelah itu, larutan tersebut di campur dengan ragi. Setelah dicampurkan dengan ragi, bahan tersebut dibiarkan selama 4 hari agar alkohol dari larutan tersebut muncul. Setelah 4 hari didiamkan, maka larutan tersebut disaring agar dapat didestilasikan cairannya, sementara endapannya dibuang. Kenapa hanya beer bioetanol saja yang dimasak pada drum pemasakan, sedangkan endapannya di buang, karena apabila pada drum masakan, endapan juga ikut di masak, maka akan membuat destilasi tidak sempurna dan menimbulkan kerak serta kegosongan pada bagian bawah didalam drum masakan. Sehingga setelah disaring,larutan tersebut sudah menjadi beer bioetanol dengan kadar 7-9 % dan siap untuk didestilasikan selama 4 jam dengan suhu 85-95C, yang pada akhirnya akan menghasilkan bioetanol dengan kadar 40%. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

  • Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan. Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu. Metode ini merupakan termasuk unit operasi kimia jenis perpindahan massa. Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya. Bahan yang akan didestilasikan pada drum pemasakan tidak boleh penuh, melainkan harus menyediakan sedikitnya 10% ruang kosong dari kapasitas penuh drum pemasakan pada drum pemasakan.

  • Bagian system destilasiPanel KontrolSystem Destilasi

  • Skema Bio-Ethanol sebagai Energy AlternatifArenDistilasiBioetanol(Pengganti minyak Tanah)Kompor MasakFermentasiDestilasiAplikasi Kompor Masak

  • BahanAir, Nira Aren, gula, ragi, drum 210 liter sebagai tempat bahan yang akan didestilasi, drum 210 liter sebagai tempat evaporator, pipa tembaga, hydrometer alkohol, gelas ukur, kompor gas, penutup/pembuka laju aliran air (kran) dan termometer.AlatAlat patri, palu, gergaji besi, bor listrik, gerinda, meteran, parutan, pisau, kamera, blender, timbangan, dandang, tabung gas 3 Kg, kalkulator, komputer dan dan peralatan workshop lainnya dalam menyelesaikan penelitian ini.Penelitian ini dilaksanakan pada bulan November hingga selesai di Workshop PT. Banyu Lancar Unggul Engineering, Jl. Soekarno Hatta Km. 15, Balikpapan Kalimantan Timur

    Pada penelitian ini, metode yang digunakan adalah studi literatur (kepustakaan) dan melakukan eksperimen dengan alat destilasi ini. Selanjutnya dilakukan perancangan dan pembuatan bentuk alat destilasi yang baik, kemudian dilakukan pengujian alat dengan pengamatan parameter

  • Kapasitas efektif alatKapasitas efektif alat diperoleh dengan menghitung banyaknya bioetanol yang dihasilkan (liter) tiap satuan waktu yang dibutuhkan selama proses penyulingan (jam)

    Efisiensi alatEfisiensi alat dapat diketahui dengan m