Bahan Bakar Diesel KESMPULAN DAN SARAN

18 berkisar 90. Struktur dan komposisi kimianya menyebabkan minyak jarak pagar lebih disukai sebagai pengganti CPO pada aplikasi non pangan. Perbandingan kemampuan produksi minyak jarak pagar dengan minyak nabati lain, dapat di lihat pada Tabel 2.6 Tabel 2.6 Perbandingan Kandungan Minyak Beberapa Tanaman Nama Tanaman Kandungan minyak per hektar SetaraUS gallon acre Inggris Indonesia Kilogram Liter Corn Jagung 145 172 18 Oats Gandum 183 217 23 Cotton Kapas 273 325 35 Hemp Ganja 305 363 39 Soybean Kedelai 375 446 48 Coffe Kopi 386 459 49 Linseedflax Rami 402 178 51 Pumpkin Seed Biji labu 449 534 57 Coriander Ketumbar 450 536 57 Sesame Wijen 585 696 74 Cocoa Coklat 863 1026 110 Peanuts Kacang tanah 890 1059 113 Rapeseed Lobak 1000 1190 127 Olives Zaitun 1019 1212 129 Castor beans Jarak Kepyar 1188 1413 151 Pecans nuts Kemiri 1505 1791 191 Jatropha Jarak Pagar 1590 1892 202 Avocado Avokad 2217 2638 281 Coconut Kalapa 2260 2689 278 Palm oil Kelapa sawit 5000 8950 635 httpwww.libertyvegetableoil.comproducts.html

2.6 Bahan Bakar Diesel

Biodiesel b ahan bakar tersusun atas ratusan rantai hidrokarbon yang berbeda yaitu pada rentang 12 sampai 18 rantai karbon, didapat pada fraksi distilasi pada suhu antara 250 o C - 370 o C. Hidrokarbon yang terdapat dalam minyak diesel meliputi parafin, naftalena, olefin, dan aromatik mengandung 24 aromatik berupa benzena, toluena, xilena, dan lain-lain, dimana temperatur penyalaannya akan menjadi lebih tinggi dengan adanya hidrokarbon volatil yang lebih banyak. Tabel berikut menunjukkan standar sifat-sifat biodiesel yang sesuai dengan standar ASTM Universitas Sumatera Utara 19 Tabel 2.7 Standar ASTM Untuk Bahan Bakar Biodiesel Parameter Tes Metode Analisa ASTM Nilai Satuan Gravitasi Spesifik D1298 0,86 - 0,90 gcm 3 15 C Gross Heating Value D2382 17.65 min Btulb Cloud Point D2500 Report to customer F Pour Point D97 28 max F Flash Point D93 100 min C Viskositas Kinematik 40 C D445 1,9 – 6,0 cst Air dan endapan D2709 0,05 max vol Copper strip corrosion D130 No. 3 b max Deg. Of Corrosion Sulfur D2622 0,05 max mass Residu carbon D4530 0,05 max mass Cetane number D613 40 min Abu sulfat D482 0,02 max mass NeutralizationAcid number D664 0,80 max mgg Metanol GC 0,20 max mass Gliserol bebas GC 0,02 max mass Gliserol total GC 0,24 max mass Ester minyak GC 97,50 min mass Kep.Dirjend Migas No.004PDM1979 Sifat-sifat bahan bakar diesel yang penting antara lain meliputi : 1. Viskositas kekentalan Viskositas yang tepat suatu bahan bakar diperlukan untuk operasi yang tepat pula dari suatu mesin. Pelumasan, gesekan di antara bagian-bagian yang bergerak, serta keausan mesin bergantung pada sifat ini. Sifat ini penting bagi aliran minyak ketika melewati pipa saluran dan penyuntik alat pemercik. Viskositas yang terlalu rendah akan menimbulkan kebocoran pada pipa injeksi, menyulitkan penyebaran bahan bakar, sehingga minyak tidak akan segera terbakar, menghasilkan asap yang kotor karena kelambatan aliran dan akan sulit mengalami atomisasi Purwono.S.dkk, 2003. Proses atomisasi yang efektif dari suatu bahan bakar di dalam silinder memerlukan tingkat viskositas yang lebih rendah untuk menghindari tekanan pompa yang berlebihan. Universitas Sumatera Utara 20 Viskositas suatu fluida merupakan ukuran ketahanan suatu fluida terhadap deformasi atau perubahan bentuk. Tegangan geser dinyatakan dengan        dy du μ τ 2.1 Tegangan geser dinyatakan dengan satuan N m -2 Pa dan gradien kecepatan       dy du dalam ms m, karena itu satuan SI untuk viskositas dinamik adalah N s m -2 atau Pa s Sedangkan viskositas kinematik  menyatakan perbandingan antara viskositas dinamik absolute dengan densitas rapat massa fluida. ρ μ   2.2  = viskositas kinematik m 2 s satuan yang umum di pakai centi Stokes = viskositas dinamik Pa.s ,satuan yang umum dipakai Poise ρ = rapat massa kg m -3 Viskositas kinematik dapat diukur dengan Viscometer Oswald. Persamaan untuk menentukan viskositas kinematik dengan Viscometer Oswald: k.t   2.3 dengan,  = viskositas kinematik k = konstanta viscometer Oswald t = waktu mengalir fluida didalam pipa viskometer detik 2. Kerapatan Densitas Kerapatandensitas adalah jumlah atau kwantitas suatu zat pada suatu unit volume Densitas dapat dinyatakan dalam tiga bentuk : a. Mass density  satuan dalam SI adalah kg.m -3 Massa jenis menunjukkan perbandingan massa persatuan volume, karakteristik ini berkaitan dengan nilai kalor dan daya yang dihasilkan oleh mesin diesel persatuan volume bahan bakar. Universitas Sumatera Utara 21 Kerapatan suatu fluida ρ dapat dirumuskan dengan : V m ρ  2.4 dengan ρ = densitas rapat massa satuan kg.m -3 m = massa zat kg V = volume zat m 3 b. Berat spesifik specific weight  =  g 2.5 Dalam SI satuannya adalah Nm 3 dimana g = gravitasi bumi m s -2 c. Spesifik gravity sg merupakan perbandingan antara density dengan berat spesifik suatu zat terhadap density atau berat spesifik suatu standard zat umumnya terhadap air. Jadi spesifik gravity tidak mempunyai satuan. 3 Titik tuang Pour Point Titik tuang adalah temperatur yang paling rendah di mana bahan bakar masih dapat mengalir. Titik tuang menunjukkan kemampuan bahan bakar untuk masih dapat mengalir pada temperatur tertentu. Hal ini sangat penting, khususnya pada daerah dengan temperatur yang rendah, sehingga bahan bakar tidak akan menggumpal dengan mudah. Titik tuang yang terlalu tinggi akan menghambat penyalaan bahan bakar Hardjono.A , 2000. Titik tuang digunakan sebagai syarat kualitas kontrol atau sebagai penunjuk penanganan suhu temperature rendah bagi penyimpanan bahan bakar dalam skala besar pada tangki-tangki dan pipa saluran kilang dan pangkalan minyak. 4 Titik Kabut Cloud Point Titik kabut adalah temperature saat bahan bakar mulai tampak berkeruh bagaikan kabut berawan = cloudy. Hal ini terjadi karena munculnya Kristal-kristal padatan didalam bahan bakar. Meski bahan bakar masih dapat mengalir pada suhu ini, keberadaan Kristal dalam bahan bakar dapat mempengaruhi kelancaran aliran bahan bakar di dalam filter, pompa dan injektor. Titik kabut dipengaruhi oleh bahan baku biodiesel. Universitas Sumatera Utara 22 5 Titik Nyala Flash Point Titik nyala adalah temperatur bahan bakar terendah, di mana campurannya dengan udara masih dapat menyala. Jika penyalaan terjadi dengan kontinu, maka temperaturnya disebut ‘titik api’. Sifat ini menunjukkan adanya materi materi yang volatil dan mudah terbakar. Titik nyala secara tidak langsung terkait dengan kerja mesin. Namun ini sangat berkaitan dengan keamanan, khususnya pada penanganan dan penyimpanan ASTM, 1958. Titik nyala yang tinggi akan memudahkan penyimpanan bahan bakar, karena minyak tidak akan mudah terbakar pada temperatur ruang. Namun titik nyala yang rendah akan berbahaya dalam hal penyimpanannya karena resiko penyalaan, dan ini akan menimbulkan terjadinya denotasi sebelum bahan bakar memasuki ruang perapian Hardjono.A, 2000. Titik nyala digunakan untuk menaksir keseluruhan materi yang mempunyai resiko mudah terbakar. 6 Bilangan Jodium Bilangan Jodium menunjukkan tingkat ketidakjenuhan atau banyak ikatan rangkap asam lemak penyusun biodiesel. Kandungan senyawa asam lemak tak jenuh meningkatkan performansi biodiesel pada temperature rendah karena senyawa ini memiliki titik leleh melting point yang lebih rendah Knote.G, 1997, sehingga berkorelasi terhadap cloud point dan pour point yang rendah. Namun disisi lain banyak senyawa lemak tak jenuh di dalam biodiesel memudahkan senyawa tersebut bereaksi dengan oksigen diatmosfer .Biodiesel dengan kandungan bilangan jodium yang tinggi akan mengakibatkan tendensi polimerisasi dan pembentukan deposit pada injector noozle dan cincin piston pada saat mulai pembakaran Panjaitan. F, 2008. Nilai maksimum harga bilangan jodium yang diperbolehkan untuk biodiesel yaitu 115 g I 2 100g berdasarkan standard biodiesel Indonesia. 7 Conradson Carbon Residue Residu karbon berhubungan dengan jumlah deposit karbon pada ruang pembakaran. Residu karbon yang tinggi menyebabkan silinder mengalami kerusakan dengan cepat, membuat endapan kokas dan bahan elastis pada piston dan silinder. Ini akan menyebabkan lekatnya ring piston dan sistem Universitas Sumatera Utara 23 valve Maleev.L, 1954. Deposit karbon akan menghambat saluran bahan bakar. Ini juga akan menghambat pengoperasian mesin, dan semua bagian pada pipa injeksi bahan bakar akan rusak dengan cepat. Jadi, semakin rendah residu karbon, efisiensi mesin juga akan semakin baik Azis.I, 2005. 8 Nilai Kalor Nilai kalor adalah ukuran energi yang tersedia di dalam suatu bahan bakar, dan menentukan tingkat konsumsi bahan bakar tiap satuan waktu. Semakin tinggi nilai kalor, maka semakin ekonomis bahan bakar tersebut Setyawardhani.A.S, 2003. Namun sampai saat ini belum ada standar khusus untuk menentukan nilai kalor yang harus dimiliki oleh bahan bakar diesel. Tabel 2.8 Masalah Kinerja dan Kemungkinan Penyebabnya Masalah Kinerja Mesin Kemungkinan Penyebab Berhubungan dengan Bahan Bakar Pembakaran yang buruk,asap Angka setana yang kurang Kontaminasi air Titik tuang yang tidak tepat Lebih banyak kontaminasi bahan bakar Keausan silinder Terlalu cairnya bahan bakar Kandungan sulfur yang tinggi Kontaminasi silikon Penyumbatan mulut pipa penyuntik Kontaminasi logam yang dapat larut Pengotor yang berlebihan Pembentukan kembali getah pengotor Buruknya Pompa Penyuntik Tingginya kandungan sulfur dan hetero atom Pengotor berlebihan Viskositas rendah Penyumbatan Saringan Kontaminasi air Pengotor bahan bakar Titik tuang yang tidak tepat Deposit Mesin yang Berlebihan Terlalu banyak pengotor Angka setana rendah Kandungan sulfurhetero atom yang lebih tinggi Srivasta.A ,1998 Universitas Sumatera Utara 24 9 Kadar Air Kadar air dalam minyak merupakan salah satu tolak ukur mutu minyak. Makin kecil kadar air dalam minyak maka mutunya makin baik, hal ini dapat memperkecil kemungkinan terjadinya reaksi hidrolisis yang dapat menyebabkan kenaikan kadar asam lemak bebas. Kandungan air dalam bahan bakar dapat juga menyebabkan turunnya panas pembakaran, berbusa dan bersifat korosif jika bereaksi dengan sulfur karena membentuk asam. Tabel 2.9 Sifat-sifat Fisis Minyak Diesel dan pengaruhnya pada Mesin Sifat Bahan Bakar Pengaruhnya Pada Mesin Angka setana Ukuran kualitas penyalaan mesin diesel Angka setana yang tinggi menunjukkan pendeknya kelambatan penyalaan dan kemungkinan menimbulkan ketukan Alkana dengan berat molekul yang lebih tinggi mempunyai angka setana yang tinggi pula Mempengaruhi emisi partikel dan gas Spesifik Gravitasi Diperlukan pada pengukuran index setana Pengotor airendapan Menyebabkan korosi pada peralatan Menyebabkan masalah pada kinerja mesin Korosi kepingan tembaga Ukuran untuk menilai tingkat korosi pada peralatan Mengindikasi adanya komponen sulfur Zat partikulat Mengindikasi kemungkinan adanya emisi zat-zat partikulat Mengandung terutama partikel karbon Partikel arang partikel karbon yang terbentuk dari proses fase gas menyerap dan membawa materi-materi karsinogenik kelingkungan sebagai bahan buangan dan dapat menyebabkan penyakit pada manusia. Partikel arang yang berlebihan memungkinkan penyumbatan pada katup knalpot Abu Dihasilkan dari minyak, komponen logam yang larut air atau padatan asing, seperti kotoran dan karat Sulfur Diatur untuk memperkecil kemungkinan terjadinya korosi pada mesin Menyebabkan masalah lingkungan dari hasil pembakaran produknya Bersifat korosif dan menyebabkan masalah fisik terhadap bagian-bagian mesin Srivasta. A , 1998 Universitas Sumatera Utara 25 10 Bilangan Cetana Bilangan cetana menunjukkan seberapa cepat bahan bakar diesel yang dapat di injeksikan keruang bahan bakar agar terbakar sempurna secara spontan. Bilangan cetana di pengaruhi oleh struktur hidrokarbon dari penyusun biodiesel. 11 Warna Warna dari suatu bahan bakar tidak secara langsung terkait dengan kerja mesin diesel. Namun jika warnanya terlalu terang, terdapat kemungkinan untuk menambahkannya dengan beberapa warna lain, sehingga standar warna dapat terpenuhi. Penggunaan zat warna yang mengandung material korosif akan mempengaruhi performance mesin.

2.7 Biodiesel