Perhitungan Rasio Energi Perhitungan Energi dan Eksergi

Perhitungan rasio energi dengan definisi RE 2 pada persamaan 27 dimaksudkan untuk membandingkan dengan penelitian Sigalingging 2008. Hasilnya didapatkan nilai sebesar 1.05, 1.03, dan 1.02 untuk laju alir metanol 1.5, 3.0, dan 4.5 mL menit -1 . Rasio energi yang didapatkan pada setiap laju alir metanol mencapai nilai 1 artinya energi yang dikandung produk biodiesel sama dengan energi yang digunakan untuk menghasilkan biodiesel. Hasil perhitungan rasio energi dengan metode dan persamaan yang sama RE 2 yang digunakan oleh Sigalingging 2008 yaitu pada laju alir metanol 3.0 mL menit -1 didapatkan nilai 1.02, berarti menunjukan nilai yang lebih besar dibandingkan rasio energi yang didapat oleh Sigalingging 2008 yaitu 0.84. Hal ini berarti daur ulang panas yang diterapkan dalam sistem mampu meningkatkan efisiensi energi proses. Secara keseluruhan perbandingan rasio energi antara hasil penelitian penulis dengan Sigalingging 2008 ditampilkan pada Gambar 17. Diagram batang dalam garis kotak putus-putus merupakan hasil penelitian ini. Gambar 17 Perbandingan rasio energi hasil penelitian penulis dan Sigalingging 2008 berdasarkan definisi RE 2 pada persamaan 27. Beberapa peneliti mendefinisikan rasio energi berbeda, Yadav et al. 2010 menyatakan rasio energi merupakan perbandingan antara energi yang dikandung oleh produk output dengan energi yang digunakan dalam proses produksi dituliskan dalam RE 4 pada persamaan 29. Oleh sebab itu, rasio energi yang didapatkan oleh Pleanjai dan Gheewala 2009, Pradhan et al. 2008, dan Yadav et 1.05 1.03 1.02 0.84 0.98 0.0 0.5 1.0 1.5 1.5 3.0 4.5 a b R a si o E n e rgi 1.5, 3.0, 4.5 merupakan hasil penelitian, a Minyak sawit metode non- katalitik, b Minyak sawit metode katalitik Sigalingging 2008 al. 2010 lebih besar karena tidak memperhitungkan energi awal yang dikandung oleh bahan baku. Beberapa rasio energi hasil penelitian dengan menggunakan definisi RE 4 ditampilkan pada Gambar 18. Sedangkan menurut Sigalingging 2008 rasio energi adalah perbandingan energi yang dikandung produk biodiesel output dengan energi awal yang dikandung bahan baku ditambah energi proses produksi RE 2 pada persamaan 27. Pimentel dan Patzek 2005 mendefinisikan rasio energi dengan cara menghitung jumlah kandungan energi biodiesel dibagi dengan jumlah total energi proses dikurangi dengan kandungan energi produk samping, ditampilkan dalam RE 3 pada persamaan 28. Perbandingan rasio energi beberapa produksi biodiesel ditampilkan dalam Gambar 18. Diagram batang dengan batas garis putus-putus merupakan hasil perhitungan dengan definisi RE 2 pada persamaan 27, diagram batang dengan batas garis putus titik adalah hasil perhitungan dengan definisi RE 4 pada persamaan 29, dan diagram batang f dengan batas garis titik-titik adalah hasil perhitungan dengan definisi RE 3 pada persamaan 28 dan merupakan penelitian Pimentel dan Patzek 2005, mereka melaporkan bahwa energi yang dikandung biodiesel lebih rendah dari energi fosil yang dibutuhkan untuk memproduksinya. Perhitungan rasio energi pada penelitian ini menggunakan persamaan RE 2 , seperti yang digunakan oleh Sigalingging 2008 sehingga dapat langsung membandingkan efektifitas daur ulang panas dalam sistem setelah dilakukan modifikasi pada alat. Penggunaan persamaan RE 1 berdasarkan pertimbangan bahwa bahan baku yang dijadikan biodiesel sudah berupa fase liquid minyak yang sudah memiliki kandungan energi dan dapat digunakan secara langsung. Oleh karena itu, memperhitungkan kandungan energi bahan baku merupakan salah satu metode untuk dapat menentukan rasio energi bersih dalam produksi biodiesel. Gambar 18 Perbandingan rasio energi dengan pengertian yang berbeda pada beberapa produksi biodiesel. Hill et al. 2006 menyimpulkan bahwa biodiesel akan memiliki keuntungan lebih besar ketika proses produksi bahan baku mengkonsumsi energi yang rendah dan energi yang dibutuhkan untuk mengubahnya menjadi biodiesel pun rendah sehingga didapatkan nilai rasio energi yang besar, karena secara umum nilai rasio energi yang semakin besar mengindikasikan suatu proses produksi semakin baik. Dalam arti lain energi yang dihasilkan lebih besar daripada energi yang dibutuhkan untuk memproduksinya. Nilai rasio energi 1.05, 1.03, dan 1.02 hasil penelitian menunjukan nilai rasio energi positif dan mampu ditingkatkan ketika sistem produksi dapat lebih dioptimalkan dengan mengetahui ketersediaan energi yang dapat diubah menjadi kerja atau kualitas energi yang berada dalam sistem tersebut, hal itu dapat dilakukan dengan melakukan analisis eksergi.

4.3 Analisis Eksergi

Eksergi merupakan ukuran kualitas energi atau ukuran ketersediaan energi untuk melakukan kerja, karena dalam perhitungannya menggunakan parameter lingkungan sebagai acuan. Sehingga dapat mengindikasikan jumlah atau besaran kerja yang mampu dilakukan oleh suatu sumber daya dalam lingkungan tertentu. Analisis eksergi dilakukan pada setiap laju alir metanol. 0.84 0.98 2.42 2.55 1.64 0.79 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 a b c d e f R as io E n er g i a Minyak sawit metode non katalitik Sigalingging 2008, b Minyak sawit metode katalitik Sigalingging 2008, c Minyak sawit Pleanjai 2009, d Kedelai Pradhan 2008, e Karajan Yadav 2010, f Kedelai PimentelPatzek 2005