PENGARUH FORMASI LUBANG UDARA TERHADAP KINE TUNGKU GASIFIKASI BIOMASSA

ABSTRAK

PENGARUH FORMASI LUBANG UDARA TERHADAP KINERJA
TUNGKU GASIFIKASI BIOMASSA
Oleh
FADIL MURDA KUSUMA

Teknologi gasifikasi merupakan salah satu teknologi konversi energi biomassa
yang masih penting. Proses gasifikasi meliputi 4 tahap yaitu pengeringan,
pirolisis, oksidasi parsial, dan reduksi. Panas yang diperlukan secara kesluruhan
dalam teknologi gasifikasi dihasilkan oleh oksidasi parsial. Proses oksidasi
memerlukan suplai Oksigen secara memadai. Kinerja tungku dipengaruhi oleh
suplai Oksigen ke dalam ruang pembakaran. Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui pengaruh lubang udara terhadap kinerja tungku berbahan bakar
biomassa yang dirancang bekerja dengan sistem gasifikasi.
Penelitian ini menggunakan 4 formasi lubang udara yang berbeda. Tabung bakar
mempunyai tinggi 30 cm dan diameter 14 cm, lubang udara di alas berdiameter 1
cm, di sisi tabung berdiameter 0,3 cm, dan di sisi atas tabung 0,5 cm. Empat
formasi lubang udara yaitu: 1) lubang udara pada alas dan satu baris di sisi atas
tabung, (2) sama seperti tabung pertama ditambah lubang udara ¼ dari tabung
bakar, (3) sama seperti tabung pertama ditambah lubang udara ½ dari tabung
bakar, dan (4) lubang udara pada alas dan seluruh tabung bakar. Pengujian tungku
dilakukan berdasarkan uji standar dari Baldwin. Parameter yang akan dianalisa
meliputi kebutuhan bahan bakar, waktu mendidihkan, kebutuhan energi spesifik,
nyala api, dan efisien termal.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa formasi lubang udara berpengaruh pada
kinerja tungku. Formasi lubang udara tabung ketiga memberikan pengaruh yang
paling baik terhadap kinerja tungku gasifikasi. Hal ini ditunjukkan dari waktu
mendidihkan 5 liter air selama 16,33 menit, kebutuhan energi spesifik 2,27 MJ/kg
air, kebutuhan rata-rata bahan bakar 720 g, dan efisiensi sebesar 19,83 %. Secara
keseluruhan tungku gasifikasi pada penelitian ini memiliki kinerja lebih baik dari
tungku pot tradisional tanpa memperhatikan formasi lubang udaranya.

ABSTRACT

EFFECT ON PERFORMANCE AIR HOLE FORMATION
GASIFICATION BIOMASS STOVE
By
FADIL MURDA KUSUMA

Gasification technology is one of the biomass energy conversion technologies are
still important. Gasification process includes four stages, namely drying,
pyrolysis, partial oxidation, and reduction. Overall heat required in the
gasification technology produced by partial Oxidation. Oxidation processes
require adequate Oxygen supply. Furnace performance is influenced by the
supply of oxygen to the combustion chamber. This study aimed to determine the
effect of air holes on the performance of stoves burning biomass gasification
system designed to work with.
This study used four different air hole formation. Fuel tube had a height of 30 cm
and a diameter of 14 cm, the air holes in the base was 1 cm diameter, on the tube
body was 0,3 cm diameter, and on the top tube body was in diameter 0,5 cm.
Four air hole formation, included: 1) air holes on the bottom and a single line at
the top of the tube, (2) same as the first air holes plus of ¼ of the fuel tube, (3)
same as the first plus air holes of ½ of the fuel tube, and (4) the air holes on the
bottom and around the fuel tube. The test was based on standard test furnace
Baldwin. The all parameters to be analyzed included fuel consumption, boiling
time, from specific energy, flame, and thermally efficient.
Results showed that the formation of air holes affected furnace performance. The
third tube formation of air holes provided the best effect on the performance of
gasification furnace. It was shown from boiling time of 5 liters of water for 16,33
minutes, specific energy of 2.27 MJ/kg of water, average fuel consumtion of 720
g, and thermal efficiency of 19,83%. Generally gasification furnace in this study
has a better performance than the traditional pot furnace regardless of the air hole
formation.

PENGARUH FORMASI LUBANG UDARA TERHADAP
KINERJA TUNGKU GASIFIKASI BIOMASSA
(Skripsi)

Oleh
FADIL MURDA KUSUMA

JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2012

DAFTAR GAMBAR
Teks

Gambar
Halaman
1. Dapur tradisional konsumsi banyak kayu, ruangan luas, asap banyak ..................
.................................................................................................................................... Error
! Bookmark not defined.
2. Struktur kompor biomassa gasifikasi .....................................................................
Error! Bookmark not defined.
3. Tahapan proses gasifikasi ......................................................................................
Error! Bookmark not defined.
4. Up draft gasifikasi ..................................................................................................
Error! Bookmark not defined.
5. Down draft gasifikasi .............................................................................................
Error! Bookmark not defined.
6. Cross draft gasifikasi..............................................................................................
Error! Bookmark not defined.
7. Prinsip kerja kompor biomassa ..............................................................................
Error! Bookmark not defined.
8. Rancangan tabung perlakuan A, B, C, D ...............................................................
Error! Bookmark not defined.
9. Tungku gasifikasi Sederhana .................................................................................
Error! Bookmark not defined.

10. Tungku pot tradisional .........................................................................................
Error! Bookmark not defined.
11. Tabung perlakuan A, B, C, dan D ........................................................................
Error! Bookmark not defined.
12. Aliran udara kompor gasifikasi ............................................................................
Error! Bookmark not defined.
13. Pengaruh formasi lubang udara terhadap bahan bakar ........................................
Error! Bookmark not defined.
14. Pengaruh formasi lubang udara terhadap waktu mendidihkan ............................
Error! Bookmark not defined.
15. Pengaruh formasi lubang udara terhadap kebutuhan energi ................................
Error! Bookmark not defined.
16. Warna nyala api menggunakan tabung A ............................................................
Error! Bookmark not defined.
17. Warna nyala api menggunakan tabung B ............................................................
Error! Bookmark not defined.
18. Warna nyala api menggunakan tabung C ............................................................
Error! Bookmark not defined.
19. Warna nyala api menggunakan tabung D ...........................................................
Error! Bookmark not defined.
20. Pengaruh formasi lubang udara terhadap efisiensi termal ...................................
Error! Bookmark not defined.
21. Pengaruh formasi lubang udara terhadap daya output pada kompor ...................
Error! Bookmark not defined.
22. Bahan bakar kayu yang digunakan saat pengujian .............................................
Error! Bookmark not defined.

23. Pengukuran kayu menggunakan timbangan digital Tanita ..................................
Error! Bookmark not defined.
24. Pengukuran suhu air mendidih dengan menggunakan termokopel ......................
Error! Bookmark not defined.
25. Pada saat proses gasifikasi berlangsung...............................................................
Error! Bookmark not defined.

viii

DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI...............................................................................................................

iv

DAFTAR TABEL ......................................................................................................

vi

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................

vii

I. PENDAHULUAN ..................................................................................................
Error! Bookmark not defined.
1.1. Latar Belakang ...............................................................................................
Error! Bookmark not defined.
1.2. Tujuan Penelitian ...........................................................................................
Error! Bookmark not defined.
1.3. Manfaat Penelitian .........................................................................................
Error! Bookmark not defined.
II. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................................
Error! Bookmark not defined.
2.1. Biomassa ......................................................................................................
Error! Bookmark not defined.
2.2. Kompor Biomassa........................................................................................
Error! Bookmark not defined.
2.3. Bahan Bakar .................................................................................................
............................................................................................................................... Error
! Bookmark not defined.

2.4. Teknologi Gasifikasi ....................................................................................
............................................................................................................................... Error
! Bookmark not defined.
2.5. Kinerja Kompor Gasifikasi ..........................................................................
Error! Bookmark not defined.
2.5.1. Lama Memasak ................................................................................
Error! Bookmark not defined.
2.5.2. Kebutuhan Bahan Bakar .................................................................
Error! Bookmark not defined.
2.5.3. Kebutuhan Energi Spesifik ..............................................................
Error! Bookmark not defined.
2.5.4. Efesiensi Thermal ............................................................................
Error! Bookmark not defined.
2.5.5. Emisi Pembakaran ...........................................................................
Error! Bookmark not defined.
III. METODE PENELITIAN .....................................................................................
Error! Bookmark not defined.
3.1. Waktu dan Tempat .......................................................................................
............................................................................................................................... Error
! Bookmark not defined.
3.2. Alat dan Bahan .............................................................................................
Error! Bookmark not defined.
3.3. Prosedur Penelitian ......................................................................................
Error! Bookmark not defined.
3.4. Pengamatan ..................................................................................................
Error! Bookmark not defined.
3.5. Analisis Data .................................................................................................
............................................................................................................................... Error
! Bookmark not defined.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ...........................................................................
Error! Bookmark not defined.

4.1. Kebutuhan bahan bakar ...............................................................................
............................................................................................................................... Error
! Bookmark not defined.
4.2. Waktu Mendidihkan Air ..............................................................................
............................................................................................................................... Error
! Bookmark not defined.
4.3. Kebutuhan Energi Spesifik ..........................................................................
............................................................................................................................... Error
! Bookmark not defined.
4.4. Warna Nyala Api .........................................................................................
............................................................................................................................... Error
! Bookmark not defined.
4.5. Efesiensi Termal ..........................................................................................
............................................................................................................................... Error
! Bookmark not defined.
V. KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................................
Error! Bookmark not defined.
5.1. Kesimpulan ...................................................................................................
Error! Bookmark not defined.
5.2. Saran .............................................................................................................
Error! Bookmark not defined.
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................
Error! Bookmark not defined.
LAMPIRAN

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2008. Biomassa. http://www.wikipedia.org. Diakses 4 Oktober 2011.
Abdullah, K. 2003. Biomas Potensi dan Pemanfaatan di Indonesia. Departemen
Pertanian Teknik IPB. Bogor.
Baldwin, S., 1987. Biomass Stoves: Engineering Design, Development and
Dissemination.Volunteers in Technical Assistance. Arlington, VA, USA.

Belonio, A.T. 2005. Rice Husk Gas Stove Handbook. Departement of
Agricultural Engineering an Environtmental Management. Central
Philipipnes University. Iloilo. Philippines.
Bhattacharya S.C., and M.A. Leon. 2005. Prospects for Biomass Gasifiers for
Cooking Applications in Asia. World Renewable Energy Regional
Conference. 17-21 April 2005. Jakarta.
Bilad, R.M. 2010. Teknologi Gasifikasi Biomassa Alternatif Solusi Bahan Bakar
Oven Tembakau. Dikutip dari www.m.sasak.org tanggal 4 Oktober 2011.
Daryanto. 2007. Energi; Masalah dan pemanfaatannya Bagi Kehidupan
Manusia. Yogyakarta: Pustaka Widyatama.
Alvenher, E. 2012. Pengaruh Lebar Celah dan Selimut Panci Terhadap Kinerja
Tungku Rumahan. Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Harahap, J.N. 2009. Uji Kinerja Kompor Gas “Belonio” Menggunakan Sekam
Padi, Serutan Kayu, Tatal Kayu, dan Ampas Biji Jarak. Universitas
Lampung. Bandar Lampung.
Haryanto, A. dan R. Hartanto. 2007. Towards Revitalization of Biomass
Gasification Technology. Disampaikan dalam seminar Perteta 15 - 17
November 2007. Bandar Lampung.
Lanya, B. 2005. Energi Pertanian. Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Nurhuda, M. 2008. Kompor Biru Berbahan Bakar Sampah. Majalah Gatra 9 Juli
2008. Dikutip dari www.digilib-ampl.net tanggal 4 Oktober 2011.

Pambudi, N.A. 2008. Menyulap Biomassa Menjadi Energi. Dikutip dari
http://netsains.com tanggal 3 September 2009.
Rezaiyan, J. dan N.P. Cheremisinoff. 2005. Gasification Technologies: A Primer
for Engineers and Scientists. Taylor & Francis Group LCC. USA.
Suyitno. 2007. Pengolahan Sekam Padi Menjadi Bahan Bakar Alternatif Melalui
Proses Pirolisis Lambat. Dikutip dari www.balitbangda.go.id tanggal 3
September 2009.
Suyitno. 2008. Teknologi Gasifikasi Biomasa untuk Penyediaan Listrik dan
Panas Skala Kecil Menengah. Dalam Kumpulan Potret Hasil Karya
IPTEK. UNS. Surakarta.
Sodikin. 2011. Data–Data tentang Biomassa. Dikutip dari
www.blogspot.unsri.com tanggal 4 Oktober 2011.

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang
Energi dikategorikan ke dalam dua jenis berdasarkan ketersediaannya, yaitu
unrenewable energy (energi tidak terbarukan) dan renewable energy (energi
terbarukan). Sumber energi fosil seperti minyak bumi, batu bara, dan gas alam
termasuk ke dalam unrenewable energy. Enam puluh persen lebih penduduk
Indonesia menggunakan minyak tanah untuk kebutuhan hidup, sementara
konsumsi LPG masih terbatas untuk level menengah ke atas kurang dari 10 %
(Departemen ESDM Ditjen MIGAS, 2008). Data di atas menggambarkan
masyarakat Indonesia umumnya masih bergantung pada sumber energi fosil
dalam memenuhi kebutuhan energi sehari-hari.
Minyak tanah dan LPG (Liquified Petroleum Gas) merupakan bahan bakar yang
tidak dapat diperbaharui, persediaannya terbatas, dan semakin lama akan habis.
Peningkatan penggunaan minyak tanah dan LPG yang semakin meningkat setiap
tahunnya tidak diimbangi dengan ketersediaannya, sehingga menimbulkan
kelangkaan energi yang berakibat pada sulit dan mahalnya bahan bakar tersebut. .
Solusi untuk mengatasi masalah tersebut adalah dengan mencari energi alternatif
yang tepat guna untuk bisa dipakai oleh masyarakat
Sesungguhnya negara Indonesia mempunyai potensi yang luar biasa mengenai
sumber-sumber energi alternatif. Beberapa energi alternatif yang bisa
dikembangkan sebagai pengganti minyak bumi adalah gas bumi, batu bara tenaga

angin, tenaga air, tenaga surya, dan biomassa. Secara keseluruhan, Indonesia
sebenarnya memiliki potensi energi terbarukan sebesar 311,23 GW, namun
kurang lebih hanya 22% yang dimanfaatkan. Sumber energi alternatif yang besar
peluangnya untuk dikembangkan pemanfaatannya di Indonesia ialah energi
biomassa. Indonesia memiliki sumber biomas yang melimpah, sehingga potensi
untuk menjadikannya sebagai sumber energi (bahan bakar) sangatlah besar.

Potensi energi biomassa di Indonesia sebesar 50.000 MW, namun hanya 320 MW
yang sudah dimanfaatkan atau hanya 0,64% dari seluruh potensi yang ada.
Potensi biomassa di Indonesia bersumber dari produk samping sawit,
penggilingan padi, kayu, plywood, pabrik gula, kakao, dan limbah industri
pertanian lainnya (Mahajoeno, 2008). Biomassa yang digunakan di Indonesia
sebagai sumber energi terutama untuk bahan bakar masih lebih banyak pada
sektor tradisional, berupa penggunaan sebagai kayu bakar untuk keperluan rumah
tangga di pedesaan.

Penggunaan biomassa secara lebih efisien, memungkinkan penggunaan biomas
sebagai sumber energi pada sektor modern. Penggunaan biomassa di sektor
modern berarti dikaitkan dengan fasilitas modern misalnya sebagai penggerak
motor bakar serta mampu dimanfaatkan berujud energi mekanik atau listrik
dengan sumber yang tersentralisasi. Penggunaan biomassa secara modern sebagai
contoh dengan cara diubah ke wujud gas baik dengan cara anaerobic digestion
maupun melalui gasifikasi, masih sangat terbatas penerapannya.

Teknologi gasifikasi sebagai salah satu teknologi konversi energi biomassa saat
ini masih sangat terbatas perkembangannya di Indonesia. Penelitian mengenai

gasifikasi biomas juga masih sangat sedikit dilakukan. Teknologi gasifikasi bisa
menghasilkan bahan bakar gas yang sangat fleksibel penggunaannya, mulai dari
untuk memasak dengan nyala yang bersih sampai untuk menjalankan motor
penggerak (motor busi, motor diesel, maupun turbin). Teknologi gasifikasi
memungkinkan masyarakat pelosok yang tidak terjangkau dapat memperoleh
sumber energi, baik berupa energi panas, energi mekanik, maupun energi listrik
secara efisien dengan menggunakan bahan bakar lokal. Gasifikasi biomassa dapat
dilakukan dengan skala kecil sehingga sangat prospektif untuk dikembangkan di
pedesaan dan wilayah terpencil.

Pada proses teknologi gasifikasi melalui 4 tahapan yaitu pengeringan, pirolisis,
reaksi oksidasi, dan reaksi reduksi. Pada proses pembakaran terdapat pada reaksi
oksidasi. Pada proses oksidasi merupakan proses menghasilkan panas yang
diperlukan secara keseluruhan dalam teknologi gasifikasi. Proses oksidasi
dipengaruhi oleh distribusi oksigen pada area terjadinya oksidasi, karena dengan
adanya oksigen inilah reaksi eksoterm menghasilkan panas yang dibutuhkan pada
gasifikasi ini. Oksigen yang dipakai dalam pembakaran didapat dari udara,
karena udara mengandung 79 % N2 dan 21 % O2 . Aliran oksigen yang baik dan
merata pada tabung bakar akan menyempurnakan proses oksidasi, sehingga dapat
dihasilkan temperatur yang maksimal pada gasifikasi. Udara juga merupakan
salah faktor pembentukan api yang dihasilkan oleh gasifikasi. Hasil nyala api
pada gasifikasi cenderung memilki bentuk yang turbulen, karena produksi gas
dari hasil pembakaran yang tidak konstan membuat api yang terbentuk juga
mengalami hambatan dalam pertumbuhannya.

Berdasarkan gambaran dan penjelasan di atas terutama pada pendistribusian
oksigen atau udara pada proses pembakaran dan nyala api yang dihasilkan oleh
gasifikasi, diperlukan adanya lubang udara sekunder yang tepat pada suatu
rancangan kompor gasifikasi agar pendistribusian oksigen bisa merata ketika
proses oksidasi. Oleh karena itu, penelitian ini diharapkan bisa mengetahui
pengaruh lubang udara sekunder terhadap kinerja tungku gasifikasi biomassa dan
bisa menghasilkan kompor biomassa dengan kinerja yang lebih baik, sehingga
bisa digunakan oleh masyarakat sebagai energi alternatif.

1.2. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh formasi lubang udara
terhadap kinerja kompor biomassa dengan teknologi gasifikasi.

1.3. Manfaat Penelitian

Melalui penelitian ini diharapkan bisa menghasilkan kinerja kompor biomassa
teknologi gasifikasi secara optimal dan mengetahui pengaruh formasi lubang
udara terhadap kinerja kompor biomassa teknologi gasifikasi, sehingga
mendapatkan formasi lubang udara yang tepat untuk digunakan pada kompor
tersebut.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Biomassa
Salah satu sumber energi alternatif yang besar peluangnya untuk dikembangkan
pemanfaatannya di Indonesia ialah energi biomassa. Indonesia memiliki sumber
biomassa yang melimpah, sehingga potensi untuk menjadikannya sebagai sumber
energi (bahan bakar) sangatlah besar. Sebagai sumber energi, biomassa memiliki
beberapa keuntungan terutama dari sifat terbarukannya, dalam arti bahan tersebut
dapat diproduksi ulang. Selain itu, dari segi lingkungan, penggunaan biomassa
sebagai bahan bakar memiliki 2 segi positif yaitu 1) bersifat mendaur ulang CO2,
sehingga emisi CO2 ke atmosfir secara netto berjumlah nol, dan 2) sebagai sarana
mengatasi masalah limbah pertanian.

Menurut Daryanto (2007), Biomassa adalah keseluruhan makhluk hidup (hidup
atau mati), misalnya tumbuh-tumbuhan, binatang, mikroorganisme, dan bahan
organik (termasuk sampah organik). Unsur utama dari biomassa adalah
bermacam-macam zat kimia (molekul) yang sebagian mengandung atom karbon.
Bila kita membakar biomassa, karbon tersebut dilepaskan keudara dalam bentuk
karbon dioksida (CO2). Energi biomassa merupakan energi tertua yang telah
digunakan sejak peradaban manusia dimulai, sampai saat inipun energi biomassa
masih memegang peranan penting khususnya di daerah pedesaan.
Biomassa sangat beragam jenisnya yang pada dasarnya merupakan hasil produksi
dari makhluk hidup. Biomassa dapat berasal dari tanaman perkebunan atau

pertanian, hutan, peternakan atau bahkan sampah. Biomassa (bahan organik)
dapat digunakan untuk menyediakan panas, membuat bahan bakar, dan
membangkitkan listrik, hal ini disebut bioenergi. Bioenergi berada pada level
kedua setelah tenaga air dalam produksi energi primer terbarukan di Amerika
Serikat (Anonim, 2008).

Indonesia terdapat cukup banyak atau mempunyai potensi sumber energi alternatif
yang dapat dikembangkan, baik dengan penerapan teknologi tinggi maupun
teknologi sederhana. Indonesia memiliki potensi energi terbarukan sebesar
311,23 GW, namun kurang lebih hanya 22% yang dimanfaatkan. Sumber energi
terbarukan yang tersedia antara lain bersumber dari tenaga air (hydro), panas
bumi, energi surya, energi angin, dan biomassa. Potensi energi terbarukan di
Indonesia banyak belum dimanfaatkan karena harga BBM masih murah. Pada
Tabel 1 dijelaskan, Indonesia memiliki potensi energi biomassa sebesar 50.000
MW, tetapi hanya 320 MW yang dimanfaatkan atau hanya 0,64 % dari seluruh
potensi yang ada (Sodikin, 2011).

Tabel 1. Potensi energi terbarukan di Indonesia
Sumber
Large Hydro
Biomassa
Geotermal
Mini/mikro hydro
Energi Surya
Energi Angin
Total

Potensi (MW)
75.000
50.000
20.000
459
156.487
9.286
311.232

Energi Terpasang
(MW)
4.200,00
302,00
812,00
54,00
5,00
0,50
5373,50

Pemanfaatan (%)
5,600
0,604
4,060
11,764
3,19 × 10 -3
5,38 × 10 -3
22,0300

Sumber: Ditjen Listrik dan Pemanfaatan Energi, 2001.

Potensi biomassa yang besar di negara, hingga mencapai 49,81 GW tidak
sebanding dengan kapasitas terpasang sebesar 302,4 MW. Bila kita maksimalkan

potensi yang ada dengan menambah jumlah kapasitas terpasang, maka akan
membantu bahan bakar fosil yang selama ini menjadi tumpuan dari penggunaan
energi. Hal ini akan membantu perekonomian yang selama ini menjadi boros
akibat dari anggaran subsidi bahan bakar minyak yang jumlahnya melebihi
anggaran sektor lainnya.

Energi biomassa menjadi penting bila dibandingkan dengan energi terbaharukan
karena proses konversi menjadi energi listrik memiliki investasi yang lebih murah
bila dibandingkan dengan jenis sumber energi terbaharukan lainnya. Hal inilah
yang menjadi kelebihan biomassa dibandingkan dengan energi lainnya. Proses
energi biomassa sendiri memanfaatkan energi matahari untuk merubah energi
panas menjadi karbohidrat melalui proses fotosintesis yang selanjutnya diubah
kembali menjadi energi panas (Prambudi, 2008).

Biomassa sebagai sumber energi di Indonesia umumnya diperoleh dari :
- Areal hutan (limbah tebangan, patahan cabang, dan ranting)
- Pertanian (limbah pertanian)
- Perkebunan (limbah pasca panen dan limbah pengolahan)
- Areal pemukiman (pohon, tanaman kayu, tinja dan sampah)
- Peternakan (kotoran ternak)
- Limbah (dari beberapa jenis industri)

Indonesia juga memiliki sumber energi biomassa lainnya yang berupa limbah
padi, limbah industri gula, limbah perkebunan karet, limbah industri kelapa sawit,
limbah penebangan hutan, limbah industri perkayuan, limbah industri kayu lapis,

limbah perkebunan kelapa. Pada Tabel 2, dijelaskan tentang potensi limbah
biomassa di Indonesia.

Tabel 2. Potensi limbah di Indonesia
Sumber
Perkebunan karet
Limbah penebangan hutan
Limbah industri perkayuan
Limbah industri kayu lapis getah kayu (veneer)
Limbah kelapa sawit
Limbah industri gula
Limbah padi
Limbah perkebunan kelapa
TOTAL

Kuantitas
(106 ton)
41,0
4,5
1,3
1,5
8,2
23,4
65,5
1,1
213,5

Energi
(106 GJ)
120
11
13
16
67
78
150
7
470

Indonesia diperkirakan memproduksi biomassa sebesar 146,7 juta ton/tahun atau
setara dengan sekitar 470 juta GJ/tahun (Abdullah, 2003). Sementara nilai potensi
biomassa nasional secara keseluruhan termasuk biomassa yang masih belum
terjamah manusia yaitu sekitar 58 GW (Haryanto, 2007). Ada beberapa cara
untuk mengolah biomassa menjadi energi secara lebih bersih efisien, di antaranya
adalah gasifikasi. Gasifikasi merupakan suatu proses untuk mengkonversi
material karbon seperti batubara, minyak dan biomassa menjadi karbon
monoksida dan hidrogen dengan mereaksikan material pada temperatur tinggi
dengan mengontrol oksigen. Hasil campuran gas disebut gas sintesis (synthesis
gas) atau biasa disebut dengan syngas. Gasifikasi merupakan metode yang efisien
dalam mengkonversi material orgranik menjadi energi dan merupakan aplikasi
yang bersih. Gas sintesis memiliki dua keuntungan yaitu bisa dibakar langsung
menggunakan motor pembakaran dalam (internal combustion engine) ataupun
diproses lebih lanjut menjadi metanol dan hidrogen (Prambudi, 2008).

2.2. Kompor Biomassa

Kompor biomassa merupakan kompor berbahan bakar biomassa padat. Bahan
biomass adalah semua yang berasal dari makluk hidup, seperti kayu, tumbuhtumbuhan, daun-daunan, rumput, limbah pertanian, limbah rumah tangga, sampah
dan lain-lainnya. Komponen terpenting biomassa yang digunakan untuk
pembakaran adalah selulosa dan lingno-selulosa. Sejauh ini biomassa padat
terutama kayu sudah dimanfaatkan secara tradisional untuk memasak di daerahdaerah pedesaan, baik melalui dapur tradisional maupun pembakaran langsung.
Namun, kualitas pembakaran yang jelek mengakibatkan efisiensi pembakaran
biomass sangat rendah. Disamping itu, asap pembakaran mengakibatkan polusi
udara yang berbahaya bagi kesehatan. Pada Gambar 1, dapat dilihat dapur
tradisional secara umum yang ada di masyarakat Indonesia.

Gambar 1. Dapur tradisional konsumsi banyak kayu, ruangan luas, asap banyak
(Nurhuda, 2008).
Berbeda dengan kompor briket arang, penggunaan bahan bakar pada kompor
biomassa tidak perlu mengubah biomassa menjadi arang. Secara kimia, asap
pembakaran tersusun atas gas-gas diantaranya adalah H2, CO, CH4, CO2B, SOx,
NOx dan uap air. Sebagian gas-gas tersebut, yaitu hydrogen (H2), karbon

monoksida (CO), dan metana (CH4) adalah gas-gas yang dapat terbakar, sehingga
dapat dimanfaatkan menjadi bahan bakar. Untuk meningkatkan efisiensi
penggunaan biomassa sebagai bahan bakar, maka asap yang dihasilkan pada
proses pengarangan harus dibakar lagi untuk kedua kali dan menghasilkan api
yang mempunyai nyala yang lebih bersih (Nurhuda, 2008). Pada Gambar 2,
dijelaskan struktur kompor biomassa gasifikasi.

Udara Sekunder
Tabung Luar

Kayu,
sekam padi,
serbuk kayu

Tabung Pembakaran

Pengaturan udara

Tabung dalam

Gambar 2. Struktur kompor biomassa gasifikasi (Nurhuda, 2008).

Komponen dan fungsi dari bagian-bagian kompor biomassa gasifikasi sebagai
berikut :
a. Reaktor
Bagian reaktor berfungsi sebagai tempat bahan bakar biomassa dan tempat
dimana proses gasifikasi dan combustion berlangsung. Bagian reaktor ini
terdiri dari dua lapis silinder seng yaitu tabung luar dan tabung dalam.
b. Lubang udara
Kompor biomassa gasifikasi terdapat 2 jenis lubang udara yaitu lubang udara
primer dan lubang udara sekunder. Lubang udara primer mempunyai fungsi
membantu proses pembakaran gasifikasi yang akan menghasilkan gas. Lubang
udara sekunder mempunyai fungsi pembentukan gas yang dihasilkan dari
proses gasifikasi biomassa.
c. Burner
Burner berfungsi sebagai tempat berlangsungnya pembakaran gas hasil
gasifikasi yang digunakan untuk memasak, burner juga merupakan tempat
masuknya udara sekunder untuk membantu pembakaran gas. Karena itu
burner juga merupakan tempat menaruh wajan atau panci.

Besarnya energi yang dihasilkan oleh pembakaran suatu bahan bakar bergantung
pada :
- jumlah karbon yang dikandung dan bentuk senyawanya.
- sempurna atau tidaknya pembakaran.
- terjadinya pembakaran habis.

1. Kandungan Karbon

Semakin besar kandungan karbon dalam suatu bahan, makin baik fungsi bahan
tersebut sebagai bahan bakar karena akan menghasilkan energi yang lebih besar.

2. Pembakaran Sempurna (complete combustion)

Pembakaran disebut sempurna bila seluruh unsur karbon yang bereaksi dengan
oksigen menghasilkan hanya CO2. Pembakaran yang tidak sempurna akan
menghasilkan zat arang (C), gas CO, CO2, atau O. Secara umum, pembakaran
biomassa dengan oksigen dapat dilukiskan sebagai berikut:
CHxOy + O2

CO2 + H2O

3. Pembakaran Habis

Pembakaran bahan bakar disebut pembakaran habis (habis terbakar) bila seluruh
karbon dalam bahan bakar bereaksi dengan oksigen.

2.3. Bahan Bakar
Bahan bakar yang digunakan adalah tatal kayu. Tatal adalah cungkilan, potongan
atau serpihan kayu yang terbuang. Menurut Janto (1979), secara umum kayu
dibagi atas dua golongan, yaitu kayu keras dan kayu lunak. Kayu yang berasal
dari pohon berdaun lebar umumnya keras, sedangkan kayu yang berasal dari
pohon berdaun jarum lebih lunak. Namun diantara pohon–pohon yang sejenis
didapati kekerasan yang berbeda pula, bahkan pada satu jenis pohon kekerasan
batang tidak tetap.

Menurut Arntzen (1994), sifat fisik kayu adalah karakteristik kuantitatif dan
kemampuan untuk tahan terhadap pengaruh dari luar. Sifat fisik ini sangat
penting untuk diketahui karena punya pengaruh besar terhadap kekuatan dan
tampilan kayu. Menurut Haygreen dan Bowyer (1989), sifat fisik kayu ditentukan
oleh 3 ciri, yaitu:
-

porositas atau ukuran volume rongga, yang dapat diperkirakan dengan
mengukur kerapatannya.

-

organisasi struktur sel, yang meliputi struktur mikro dinding sel, variasi dan
ukuran besarnya sel.

-

kandungan air.

Beberapa hal yang tergolong dalam sifat kayu adalah berat jenis, keawetan alami,
higroskopik, berat volume dan kekerasan. Kayu memiliki berat jenis yang
berbeda-beda, berkisar antara minimum 0,2 (kayu biasa) hingga 1,28 (kayu
nani/kayu lara). Tatal kayu yang digunakan pada pengujian kompor gas berbahan
bakar biomassa ini adalah kayu yang dipotong-potong kecil dengan bentuk tidak
beraturan. Nilai kalori yang terkandung pada tatal kayu ialah sekitar 19.674
kJ/kg. (Lanya. 2005). Pengisian sekam padi sebanyak 90% volume tabung
reaktor kompor belonio diperoleh berat rata-rata 0,673 kg.

Untuk penimbangan serutan kayu dan tatal kayu, didapatkan hasil bahwa serutan
kayu lebih ringan dibandingkan dengan tatal kayu walaupun sama-sama diisi
dengan perlakuan 90% volume tabung reaktor. Walaupun serutan kayu lebih
ringan, tetapi perbedaannya tidak berbeda jauh yaitu sebesar 0,227 kg jika
dihitung dari berat rata-ratanya (Harahap, 2009).

2.4. Teknologi Gasifikasi

Teknologi gasifikasi biomassa merupakan teknologi yang relatif sederhana dan
mudah pengoperasiannya serta secara teknik maupun ekonomi adalah layak untuk
dikembangkan. Teknologi gasifikasi biomassa sangat potensial menjadi teknologi
yang sepadan untuk diterapkan di berbagai tempat di Indonesia. Menurut Suyitno
(2007), 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. Selama proses gasifikasi reaksi kimia
utama yang terjadi adalah endotermis (diperlukan panas dari luar selama proses
berlangsung). Media yang paling umum digunakan pada proses gasifikasi ialah
udara dan uap. Produk yang dihasilkan dapat dikategorikan menjadi tiga bagian
utama, yaitu padatan, cairan (termasuk gas yang dapat dikondensasikan) dan gas
permanen. Gas yang dihasilkan dari gasifikasi dengan menggunakan udara
mempunyai nilai kalor yang lebih rendah tetapi disisi lain proses operasi menjadi
lebih sederhana.

Menurut Bilad (2010), Gasifikasi terdiri dari empat tahapan terpisah: pengeringan,
pirolisis, oksidasi/pembakaran dan reduksi. Keempat tahapan ini terjadi secara
alamiah dalam proses pembakaran. Gasifikasi keempat tahapan ini dilalui secara
terpisah sedemikian hingga dapat menginterupsi api dan mempertahankan gas
mudah terbakar tersebut dalam bentuk gas serta mengalirkan produk gasnya ke
tempat lain. Salah satu cara untuk mengetahui proses yang berlangsung pada
gasifier jenis ini adalah dengan mengetahui rentang temperatur masing-masing
proses, yaitu:



Pengeringan: T > 150 °C



Pirolisis/Devolatilisasi: 150 < T < 700 °C



Oksidasi/pembakaran: 700 < T < 1500 °C



Reduksi: 800 < T < 1000 °C

Gambar 3. Tahapan proses gasifikasi (bilad, 2010).

Proses pengeringan, pirolisis, dan reduksi bersifat menyerap panas (endotermik),
sedangkan proses oksidasi bersifat melepas panas (eksotermik). Teknologi
gasifikasi memiliki perbedaan dengan pembakaran langsung misalnya proses
teknologi gasifikasi menggunakan sedikit oksigen, sedangkan pembakaran
langsung memerlukan udara yang berlebih (oksigen). Komposisi gas bersih pada
teknologi gasifikasi menghasilkan H2 dan CO, sedangkan pada pembakaran
langsung menghasilkan CO2 dan H2O. Pada Tabel 3 dapat dilihat perbedaan
antara teknologi gasifikasi dan pembakaran langsung.

Tabel 3. Perbedaan antara teknologi gasifikasi dan pembakaran langsung
Perbedaan
Tujuan

Gasifikasi
Meningkatkan nilai tambah
dan kegunaan dari sampah
atau material dengan nilai
rendah

Jenis Proses

Konversi kimia dan termal
menggunakan sedikit oksigen
atau tanpa oksigen

Komposisi gas bersih

Pembakaran
Membangkitkan panas
atau mendestruksi sampah
Pembakaran sempurna
menggunakan udara
berlebih (oksigen)

H2 dan CO

CO2 dan H2O

Produk padatan

Arang atau kerak

Abu

Temperatur(oC)

700 - 1500

800 - 1000

Lebih dari 1 atm

1 atm

Tekanan

Sumber: Rezaian, 2005

Gasifier unggun tetap (fixed bed gasifier) menggunakan sejumlah bahan padat
dimana udara dan gas dapat lewat baik ke atas maupun ke bawah. Jenis ini
merupakan tipe yang paling sederhana dan hanya digunakan untuk aplikasi dalam
skala kecil yaitu jenis up, down dan cross draft gasifier (Suyitno, 2008). Tipe
jenis ini dapat dijelaskan lebih rinci mengenai gasifier unggun tetap (cross draft,
up draft, dan down draft).

1. Up Draft Gasifikasi
Tipe yang paling sederhana dari gasifikasi adalah up draft, biomassa dimasukkan
dari bagian atas reaktor dan bergerak ke bawah menghasilkan gas dan arang,
pemasukan udara untuk pembakaran dari bawah dan produser gas keluar dari atas,
biomass sebagai bahan bakar bergerak berlawanan arah dengan dengan aliran
produser gas (counter current flow) melewati zona pengeringan, zona distilasi,

zona reduksi dan zona oksidasi/pembakaran. Pada Gambar 4, dijelaskan proses
teknologi gasifikasi tipe up draft gasifikasi.

Gas
Rice Husk

Combustion
Char

Gambar 4. Up draft gasifikasi

2. Down Draft Gasifikasi

Pada tipe down draft biomassa dimasukkan dari atas begitu pula udara untuk
pembakaran. Produser gas akan mengalir dari bawah reaktor, jadi aliran biomas
dan udara searah (co current flow), sedangkan zona pengeringan, zona pirolisis,
dan zona reduksi seperti up draft di atas. Kelebihan utama dari tipe down draft
adalah menghasilkan produser gas dengan kandungan tar rendah. Pada Gambar 5,
dijelaskan proses gasifikasi tipe down draft.
Kelebihan pada gasifikasi tipe down draft:
• Gas yang dihasilkan lebih panas dibandingkan pada sistem updraft.
• Lebih mudah untuk dilanjutkan ke proses pembakaran.
• Teknik pembersihan gas lebih sederhana karena tar yang relatif rendah.

Rice Husk
Pyrolysis
Air

Air

Combustion
Gas

Gambar 5. Down draft gasifikasi

3. Cross Darft Gasifikasi

Pada tipe ini, udara masuk pada kecepatan tinggi melalui nozzle tunggal,
termasuk beberapa aliran sirkulasi, dan mengalir sepanjang unggun dari bahan
baku dan kokas (char). Tipe ini menghasilkan temperature yang sangat tinggi
pada volume yang sangat kecil sehingga menghasilkan gas tar yang rendah.
Bahan bakar beserta abu berguna sebagai isolator sepanjang dinding konstruksi
gasifier, sehingga mild-steel dapat digunakan sebagai material konstruksi kecuali
nozel dan grate-nya. Gasifier tipe cross draft hanya digunakan untuk kandungan
bahan bakar dengan kandungan tar rendah. Beberapa yang berhasil menemukan
adanya biomassa yang tidak terpiralisa, dan memerlukan pengaturan jarak antara
nozzle dan grate. Bahan baku yang tidak tersortir dengan baik cenderung
menyebabkan bridging, dan chanelling sehingga menyumbat inti ruang
pembakaran yang memicu produksi tar yang tinggi. Ukuran bahan baku juga

sangat penting untuk pengoperasian yang baik. Pada Gambar 6, dijelaskan proses
gasifikasi tipe cross draft gasifikasi.

Gambar 6. Cross draft gasifikasi

2.5. Kinerja Kompor Gasifikasi
Kompor biomassa dengan menggunakan prinsip gasifikasi sangat berpotensi
untuk memperbaiki kinerja tungku biomassa tradisional. Pada kompor gasifikasi
mempunyai komponen utama yang terdiri dari reaktor atau tabung bakar dengan
supply udara yang terbatas. Panas pada proses gasifikasi dihasilkan melalui
pembakaran parsial dari material umpan. Nilai panas yang dihasilkan dari gas ini
berkisar 4 – 6 MJ/Nm3. komposisi gas actual bervariasi tergantung dari jenis
bahan bakar dan desain gasifier (Bhattacharya and Leon, 2005). Pada Gambar 7,
dapat dilihat prinsip kerja gasifikasi yang bisa menghasilkan gas.

Gambar 7. Prinsip Kerja Kompor Biomassa

2.5.1. Lama Memasak
Lama memasak pada kompor gasifikasi ini dapat dihitung berapa lama waktu
untuk mendidihkan air dengan stopwacth. Parameter yang digunakan adalah 5
liter air. Lama memasak pada kompor ini tergantung pada temperatur yang
dihasikan pada proses oksidasi, semakin tinggi suhu atau temperatur maka
semakin cepat air akan mendidih.

2.5.2. Kebutuhan Bahan Bakar

Kebutuhan bahan bakar berdasarkan total penggunaan bahan bakar dari setiap
jenis tabung bakar tersebut (kg) selama proses pembakaran bahan bakar habis

terpakai semua. Banyaknya energi pemakaian bahan bakar utama dapat
digunakan dengan rumus:
……………………………………………………………….(1)
Dimana

E1 = jumlah energi bahan bakar yang terpakai (kJ)
Nb = nilai kalori bahan bakar (kJ/kg)
Bb = banyaknya bahan bakar yang terpakai (kg)

2.5.3. Kebutuhan Energi Spesifik

Energi spesifik dalam kompor gasifikasi dapat dihtung dengan jumlah energi
konsumsi yang pakai per massa air yang didihkan ketila memasak. Dapat
menggunakan persamaan sebagai berikut :

…………………………………………………………….....(2)

Espesifik =
Dimana :

ESpesifik = jumlah energi per massa air (MJ/kg)
Etot
m

= konsumsi energi (MJ)
= massa air yang didihkan (kg)

2.5.4. Efisiensi Thermal

Nilai efisiensi energi kompor berbahan bakar biomassa adalah berapa nilai panas
sensibel dan panas latennya dibagi dengan nilai energi bahan bakar biomassa yang
terpakai (Belonio, 2005).
Persamaan matematis efesiensi energi kompor biomassa adalah sebagai berikut:
.................................................................................(3)

Dimana:

Ql = panas laten (kJ)
Qs = panas sensibel (kJ)
Ef = effisiensi kompor biomassa (%)
E1= energi dari bahan bakar utama (kJ)
E2= energi untuk penyalaan awal (minyak tanah) (kJ)
E3= energi bahan bakar sisa (kJ)

Panas sensibel ialah jumlah energi panas yang digunakan untuk menaikkan
temperatur air, sedangkan panas laten yaitu jumlah energi panas yang digunakan
untuk menguapkan air.

2.5.5. Emisi Pembakaran

Emisi yang dihasilkan dari pembakaran biomassa adalah CO2, CO, NOx, SOx,
dan partikulat. Pada campuran serbuk batubara dan sekam padi untuk berbagai
komposisi dan udara lebih (excess air). Hasilnya menunjukkan bahwa terjadi
penurunan emisi CO lebih dari 40% untuk campuran sekam padi 50%. Hal ini
menunjukkan sekam padi dapat menyempurnakan proses pembakaran. Emisi
yang dihasilkan dari pembakaran kayu dan arang kayu pada berbagai macam
tungku. Hasilnya menunjukkan bahwa faktor emisi CO berkisar antara 19 - 136
g/kg.

III. METODE PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan November 2011 sampai dengan bulan
Januari 2012 di bengkel Mekanisasi Pertanian Jurusan Teknik Pertanian Fakultas
Pertanian Universitas Lampung.

3.2. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam perancangan kompor biomassa ini yaitu panci, bor
listrik, mesin pelipat, gergaji besi, gerinda, stop watch, timbangan, termokopel,
alat ukur, penjepit bahan bakar, dan alat tulis. Bahan yang digunakan dalam
perancangan kompor biomassa dengan prinsip gasifikasi ini adalah kayu kering,
air, besi batangan, seng 0,5 cm, tiner dan cat.

3.3. Prosedur Penelitian
Penelitian ini dirancang menggunakan 4 perlakuan tabung bakar dengan letak
lubang yang berbeda dengan 6 pengulangan yaitu:
1) Lubang berada di bawah dan di sisi atas.
2) Tabung bakar dengan lubang di bawah, di sisi tabung dengan tinggi ¼ dari
tabung bakar, dan di sisi atas.

3) Lubang berada di bawah, di sisi tabung dengan tinggi ¼ dari tabung bakar,
dan di sisi atas.
4) Lubang berada di seluruh bagian tabung.
 Rancangan Tungku Sederhana

Reaktor ini berfungsi sebagai tempat meletakkan dan membakar bahan bakar yang
akan digunakan untuk memasak. Reaktor terdiri dari tabung luar dan tabung
dalam. Tabung luar dibuat dari seng 0,5 mm yang dibentuk melingkar
berdiameter 28 cm dan memiliki tinggi 40 cm, sedangkan tabung dalam atau
tabung bakar berdiameter 14 cm dan memiliki tinggi 30 cm. Tabung luar
terdapat satu buah pemasukkan bahan bakar yang berfungsi untuk memudahkan
mengisi ulang bahan bakar yang mempunyai ukuran panjang 6 cm, dan lebar 4
cm. Tabung luar juga terdapat pengaturan udara dan tempat pengambilan abu
yang berbentuk persegi panjang dengan ukuran panjang 10 cm, lebar 6 cm.

Pada tabung dalam atau tabung bakar alas tabung terdapat lubang udara yang
berdiameter 1 cm yang berfungsi sebagai aliran udara primer dan juga berfungsi
sebagai tempat keluarnya abu dari hasil pembakaran. Tabung bakar pada bagian
samping terdapat lubang udara berdiameter 0,3 mm yang berfungsi sebagai aliran
udara sekunder. Tabung bakar pada penelitian ini terdapat 4 jenis tabung bakar
yang mempunyai letak lubang yang berbeda. Penjelasan 4 jenis tabung bakar
dapat dilihat pada Gambar 8 dan diuji dengan 6 kali ulangan:

7,5 cm

30 cm

14 cm

Ø 1 cm

(A)

(B)
Ø 5 mm

15 cm

Ø 3 mm

(C)

(D)

Gambar 1. Rancangan tabung perlakuan A, B, C, D

 Tabung bakar yang pertama, lubang udara hanya berada di alas tabung dan
bagian tepi atas tabung. Lubang pada alas berdiameter 1 cm dengan jumlah 20
lubang udara yang berfungsi sebagai aliran udara primer dan pada sisi atas
lubang berdiameter 5 mm dengan jumlah 30 lubang udara yang berfungsi
sebagai aliran udara sekunder.
 Tabung bakar yang kedua lubang udara berada di alas tabung, di sisi tabung
dengan ketinggian ¼ dari tabung bakar atau 7,5 cm dari alas tabung, dan sisi
atas tabung. Lubang di sisi berdiameter 3 mm dengan jumlah 224 lubang.

Lubang di alas tabung dan sisi atas mempunyai ukuran yang sama dengan
tabung bakar pertama dengan jumlah 16 lubang udara
 Tabung bakar yang ketiga lubang udara berada di alas tabung, di sisi tabung
dengan ketinggian ½ dari tabung bakar atau 15 cm dari alas tabung, dan sisi
atas tabung. Lubang disamping berdiameter 3 mm dengan jumlah 448 lubang
udara sekunder. Lubang di alas tabung dan sisi atas mempunyai ukuran yang
sama dengan tabung bakar pertama dengan jumlah 16.
 Tabung bakar yang keempat lubang udara terdapat pada seluruh bagian tabung.
lubang pada alas berdiameter 1 cm berjumlah 40 lubang udara primer. Lubang
disamping berdiameter 3 mm dengan jumlah 896 lubang udara.

Pada pengaturan udara berfungsi sebagai pengatura masuknya udara pada saat
penyulutan, proses gasifikasi berlangsung, dan pada saat mematikan kompor
gasifikasi ini, sedangkan mematikannya pengaturan udara ditutup secara penuh. .
Pada Gambar 9, dijelaskan gambar rancangan tungku sederhana yang digunakan
dalam penelitian ini.

Dudukan Panci

Tabung Bakar
Lubang Udara
Tabung luar
Pengaturan
Udara
Kaki

Gambar 2. Tungku Gasifikasi Sederhana

Pengujian kompor berbahan bakar biomassa ini dilakukan dengan cara merebus
air dengan beberapa perlakuan. Perlakuan yang diuji adalah jumlah air yang
direbus dan pengaruh luas lubang udara sekunder. Jumlah air yang direbus yaitu
5 liter. Jumlah bahan bakar digunakan dengan tinggi 75 % dari tinggi tabung
bakar. Tidak penuhnya isi bahan bakar dimaksudkan agar ada ruang untuk starter
awal atau penyulut api. Setelah melakukan pengujian, hasil dari pengujian akan
dibandingkan dengan tungku pot tradisional seperti pada Gambar 10 untuk
membandingkan kinerja dari kedua tungku tersebut.

Gambar 3. Tungku pot tradisional
Langkah-langkah melakukan pengujian kompor dengan menggunakan tiap-tiap
jenis bahan bakar biomassa:
1) Masukkan bahan bakar ke reaktor dengan 4 perlakuan yaitu
a) Tabung bakar dengan lubang di bawah dan di sisi atas.
b) Tabung bakar dengan lubang di bawah, di sisi tabung dengan tinggi ¼
dari tabung bakar, dan di sisi atas.
c) Tabung bakar dengan lubang di bawah, di sisi tabung dengan tinggi ½
dari tabung bakar, dan di sisi atas.

d) Tabung bakar dengan lubang di seluruh bagian tabung bakar.
2) Mengisi tabung bakar dengan bahan bakar yaitu kayu kering dengan tinggi 75
% dari tabung bakar. Dari masing-masing perlakuan akan dilakukan 6 kali
pengulangan.
3) Bahan bakar yang akan digunakan ditimbang dahulu sebelum dimasukkan ke
reaktor.
4) Setelah tabung reaktor terisi bahan bakar, kemudian dinyalakan dengan
menggunakan minyak tanah sebagai pancingan. Lubang volume api dibuka.
5) Lalu masak air dalam panci sebanyak 5 liter hingga mendidih. Suhu air diukur
sebelum dimasak dan setelah air mendidih dengan termometer. Lamanya
waktu yang dibutuhkan untuk mendidihkan akan dihitung juga dengan
stopwatch.
6) Warna nyala api akan diamati secara visual.
7) Setelah air mendidih, dihitung waktu mendidihnya. Kompor dibiarkan
menyala hingga bahan bakar habis terbakar semua dan dicatat waktunya.
8) Berat air ditimbang dan buka saringan dibawah kompor untuk mengeluarkan
bahan bakar yang habis terpakai, lalu ditimbang juga.
Langkah-langkah penyulutan api :
1) Isi tabung bakar dengan bahan bakar dengan tinggi 75 % dari tabung bakar.
2) Jika bahan bakar memiliki kepadatan tumpukan yang besar, maka hendaknya
disiram minyak tanah lebih dari satu kali (+ 10 ml).
3) Nyalakan api dengan korek api.
4) Apabila api kira-kira sudah mulai stabil kurangi volume api dengan cara
menggeser pada bagian volume api.

Pengujian dan perhitungannya adalah sebagai berikut:

1) Untuk mengetahui kapasitas bahan bakar yang mampu ditampung oleh sebuah
kompor dilakukan pengujian dengan cara menghitung volume tabung reaktor
menggunakan rumus:
V = π r2 t

.......................................................................................................(4)

Dimana:

V = Volume reaktor (m3)
r = Jari-jari silinder dalam (m)
t = Tinggi silinder dalam (m)

Cara lainnya mengetahui kapasitas bahan bakar yang mampu ditampung
kompor adalah dengan cara memasukan bahan bakar hingga penuh setelah itu
mengeluarkannya dan menimbangnya.
2) Mengetahui berapa waktu yang dibutuhkan kompor memanaskan air hingga
mencapai titik didih dilakukan pengujian dengan perlakuan merebus 5 liter air.
Waktu dicatat dari mulai kompor dinyalakan hingga suhu air mencapai 100o C.
3) Mengukur jumlah panas laten yang terjadi, dilakukan perhitungan dengan
menggunakan rumus:
.............................................................................................(5)
Dimana

: Ql

= panas laten (kJ)

Mam = berat rata-rata air yang menguap (kg)
Pl

= panas laten air (2260 kJ/kg)

4) Untuk mengukur panas sensibel, digunakan rumus :
…………………….........................................................................(6)

Dimana

: Qs
Ma

= panas sensibel (kJ)
= berat rata-rata air (kg)

Ps

= panas sp

Dokumen baru

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

97 2756 16

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

36 712 43

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

32 601 23

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

15 396 24

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

23 536 23

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

45 911 14

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

44 819 50

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

13 502 17

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

19 745 30

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

30 896 23