sel elektrolit. Dengan menyerap uap air di atmosfer melalui media berpori, konduktivitas ionik sel-sel berubah dan jumlah kelembaban terdeteksi [21].
Berdasarkan perpindahan panas dan kondisi operasinya, absorben memiliki dampak yang paling signifikan untuk efisiensi perpindahan dan efisiensi entalpi yang sekitar
15,9 lebih tinggi dari adsorben. Kedua metode signifikan mempengaruhi efisiensi pertukaran kelembaban. Pembuatan absorben dapat mencapai 84,5 dari efisiensi
pertukaran kelembaban, yang 38,7 dan 28,1 lebih tinggi dibandingkan adsorben [22].
Dalam dekade terakhir, karena biaya energi meningkat, sistem suhu pengeringan rendah menggunakan desikan telah mendapat perhatian besar. Jenis-jenis desikan
adalah silika gel, alumina aktif, bauksit diaktifkan, microsieves, kalsium klorida, lithium klorida atau bromida, dan asam sulfat dapat digunakan untuk dehumidifikasi
udara. Regenerasi suhu yang diperlukan untuk mengeringkan disk penyerap silika gel, alumina aktif, bauksit diaktifkan, microsieves adalah sekitar 80
o
C, yang relatif tinggi. Desikan seperti kalsium klorida, lithium klorida atau bromida, dan asam
sulfat, lebih nyaman dan murah untuk bekerja dan memiliki suhu pengering regenerasi sekitar 60
o
C. Untuk sistem dehumidifikasi udara, tekanan uap dari desikan harus lebih rendah dari air. Suhu regenerasi, biaya, dan viskositas harus
rendah. Selain itu, juga harus non-toksik, kimiawi stabil, dan tidak akan mempengaruhi kulit. Beberapa bahan desikan, seperti lithium bromida, asam sulfat,
kalsium klorida, dan lithium klorida, telah mendapat perhatian. Lithium klorida adalah desikan yang paling stabil dapat mengurangi kelembaban relatif hingga 60
dan memiliki berbagai macam konsentrasi dehidrasi 30JK sampai 45, tetapi biaya adalah relatif tinggi. Kalsium klorida termurah dan paling mudah tersedia tetapi ada
satu kelemahan yaitu tidak selalu stabil. Hal ini tergantung pada kondisi udara inlet dan konsentrasi persentase desikan [8].
2.5 Kinetika Pengeringan
Pengeringan dicapai dengan terus melewatkan udara panas atau pemanas melalui dalam satu arah. Dari lapisan pertama udara pengeringan menguap kelembaban dan
berlanjut ke lapisan selanjutnya. Sebagai udara menyerap kelembaban menurunkan suhu dan kemampuan untuk mengambil air juga menurun. Tingkat pengeringan biji
kakao ditentukan oleh difusi uap air dari dalam ke lapisan permukaan, yang dapat diwakili oleh hukum kedua Fick tentang difusi untuk difusi unsteady-state. Dengan
Universitas Sumatera Utara
asumsi bahwa biji kakao dapat dianggap sama dengan bola, difusi dinyatakan sebagai :
= 2.2
dimana r adalah jari-jari m dan t adalah waktu s, De adalah difusivitas efektif m
2
s
-1
. Dengan asumsi kadar air awal seragam dan efektif difusivitas konstan di seluruh sampel, Crank 1999 memberikan solusi analitis persamaan untuk objek bola
sebagai berikut: MR=
∑
∞
exp − 2.3
di mana m-ms mo-ms adalah rasio kelembaban MR, r adalah jari-jari bola, t adalah waktu dan De adalah difusivitas efektif. Jika n = 1, untuk jangka waktu yang
panjang pengeringan Persamaan 2.2 dapat dibuat linear sebagai berikut: Ln MR = Ln
− 2.4
Difusivitas efektif didapat dari plot data Ln MR terhadap waktu s data dengan kemiringan K1, sebagai berikut :
K
1
= 2.5
Koefisien difusi menilai bahwa difusivitas efektif bervariasi dengan suhu sesuai dengan fungsi Arrhenius :
D
e
= D exp −
,
2.6 di mana D adalah koefisien difusivitas untuk suhu yang tak terbatas, E adalah energi
aktivasi untuk kelembaban difusi, R adalah konstanta gas R = 8,314 J mol-1 K-1 dan T adalah suhu pengeringan º C [12].
Data kadar air eksperimental biji kakao yang diperoleh dipasang ke 3 model pengeringan yang ditampilkan dalam Tabel 2.1 berikut ini :
Tabel 2.1 Model Kinetika Pengeringan yang Digunakan [13]
No Model Persamaan
Nama 1
MR = exp-kt Newton
2 MR = a exp -kt
Eksponensial 3
MR = exp -kt
n
Page 4
MR = a exp-kt+c Logarithmique
Tujuan dari pemasangan adalah untuk mengetahui model paling cocok untuk menggambarkan kurva pengeringan biji kakao. Koefisien determinasi R² adalah
Universitas Sumatera Utara
kriteria utama untuk memilih model terbaik untuk menggambarkan kurva pengeringan. Selain R², parameter statistik, seperti berkurangnya chi-square x²,
root mean square error RMSE, mean bias error MBE, dan t dihitung untuk mengevaluasi pemasangan sebuah model untuk data eksperimen. Nilai tertinggi R²
dan nilai terendah x², RMSE, MBE, nilai t yang digunakan untuk menentukan yang terbaik cocok [13].
di mana MR
exp,i
adalah i
th
rasio eksperimen yang diamati, MR
pred,i
adalah i
th
rasio kelembaban prediksi, N jumlah pengamatan dan n adalah jumlah konstanta [23].
2.6 Konsumsi Energi Spesifik
