Liquefied Petroleum Gas Performance on 6,5 HP Engine as an Alternative Fuel in Small Motorized Fishing Boat
KINERJA LIQUEFIED PETROLEUM GAS (LPG) PADA MOTOR
BAKAR 6.5 HP SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF
PERAHU PENANGKAP IKAN BERMOTOR KECIL
BAGUS BARUNO
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI TESIS
DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa informasi Kinerja Liquefied Petroleum
Gas (LPG) Pada Motor Bakar 6.5 HP Sebagai Bahan Bakar Alternatif Perahu
Penangkap Ikan Bermotor Kecil adalah karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Januari 2014
Bagus Baruno
C451110131
i
RINGKASAN
BAGUS BARUNO, Kinerja Liquefied Petroleum Gas (LPG) Pada Motor Bakar
6,5 HP Sebagai Bahan Bakar Alternatif Perahu Penangkap Ikan Bermotor Kecil.
Dibimbing oleh BUDHI HASCARYO ISKANDAR, MOHAMMAD IMRON dan
WAZIR MAWARDI.
Bahan Bakar Minyak (BBM) merupakan komoditi utama bagi nelayan yang
memiliki perahu bermotor untuk menjalankan usaha penangkapan ikan. BBM
bersubsidi saat ini menjadi permasalahan yang membebani biaya operasional
usaha penangkapan ikan karena sebagian besar dari total biaya yang harus
dibelanjakan adalah untuk belanja bahan bakar. Dampak dari semakin
bergantungnya nelayan terhadap BBM diikuti pula dengan melambungnya harga
BBM. Akibatnya, terjadi inefisiensi biaya operasional bagi nelayan tradisional
yang menggunakan perahu ikan bermotor dan di waktu yang bersamaan pula,
tekanan pada nelayan untuk tidak menaikkan harga ikan akan semakin
membebani biaya operasional penangkapan ikan.
Motorisasi kapal ikan dari yang sebelumnya menggunakan tenaga layar dan
dayung menjadi motor bakar sebagai tenaga penggerak utamanya membawa
dampak efisiensi terhadap waktu, tenaga dan jangkauan daerah penangkapan ikan.
Dengan semakin meningkatnya jumlah kapal ikan bermotor, ketergantungan
terhadap bahan bakar mutlak diperlukan oleh nelayan.
Upaya pemerintah untuk mengurangi penggunaan energi primer yaitu BBM
bersubsidi dituangkan dalam Peraturan Presiden Republik Indonesia nomor 5
tahun 2006 tentang kebijakan energi Nasional untuk mengembangkan sumber
energi alternatif sebagai pengganti bahan bakar minyak. Kebijakan tersebut
menekankan pada usaha pemberdayaan sumber-sumber energi yang ada secara
strategis dengan harapan pendapatan nelayan dapat ditingkatkan dengan
mengurangi biaya belanja bahan bakar atau beralih ke bahan bakar yang lebih
murah dari BBM bersubsidi. Salah satu upaya untuk mengurangi biaya belanja
bahan bakar nelayan adalah dengan mengaplikasikan liquefied petroleum gas
(LPG) pada motor penggerak kapal perikanan.
Bahan bakar LPG berpotensi untuk menggantikan atau mengurangi
penggunaan BBM sebagai bahan bakar motor penggerak kapal perikanan.
Beberapa studi tentang bahan bakar gas menyatakan bahwa LPG dapat digunakan
pada motor kendaraan menggunakan motor bakar bensin atau dieselbaik
kendaraan darat maupun air karena kandungan energi LPG yang setara BBM dan
memiliki angka oktan 120.
Penelitian mengenai aplikasi LPG untuk kapal penangkap ikan diperlukan
untuk mendukung Peraturan Presiden nomor 5 tahun 2006. Lingkup penelitian
meliputi telaahan dari segi teknis dan biaya. Telaahan dari segi teknis dilakukan
dengan membandingkan kinerja LPG dan bensin pada motor yang digunakan.
Perbandingan tersebut meliputi : suhu motor, suhu gas buang dan konsumsi bahan
bakar. Telaahan dari segi biaya meliputi perbandingan konsumsi biaya
operasional dan belanja Converter kit, hal ini diperlukan agar dapat menjadi
pertimbangan bagi para nelayan untuk menggunakan LPG sebagai bahan bakar
alternatif.
ii
Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah menentukan secara
teknis pengaruh LPG dibandingkan bensin premium pada motor bensin 6,5 HP.
menghitung penghematan (efisiensi) yang dapat dicapai dari penggunaan LPG
dibandingkan bensin premium dalam satu kali operasi penangkapan ikan dan
mengungkap keuntungan dari penggunaan LPG secara biaya dibandingkan
dengan bensin premium untuk kegiatan operasional penangkapan ikan.
Data yang dikumpulkan untuk penelitian ini seperti data suhu motor, suhu
gas buang dan konsumsi bahan bakar dilakukan dua tahap, yaitu uji coba motor di
laboratorium motor bakar Balai Besar Penelitian Penangkapan Ikan (BBPPI)
Semarang dan experimental fishing trip yakni melakukan uji coba operasi motor
pada perahu ikan dari pelabuhan Tambaklorok Semarang ke daerah penangkapan
ikan menggunakan bensin premium dan LPG secara bergantian.
Hasilnya dari penelitian ini adalah, penggunaan LPG sebagai bahan bakar
alternatif terhadap bensin premium dapat menghemat konsumsi bahan bakar
dimana rata-rata hasil uji FC LPG adalah 8,54 cc/menit sedangkan FC bensin
premium adalah 10,79 cc/menit sehingga besar penghematan bahan bakar yang
bisa dicapai adalah 26,35%. Keuntungan dari penghematan ini adalah, nelayan
lebih memiiki waktu operasi penangkapan yang lebih panjang atau menjadikan
biaya belanja bahan bakar lebih murah.
Adapun keuntungan lain dari LPG adalah menjadikan biaya operasional
lebih efisien secara biaya karena dengan nilai FC LPG yang lebih rendah daripada
bensin akan menghasilkan konsumsi biaya bahan bakar atau spesific fuel
consumption (sfc) ekonomi yang rendah. Hal ini disebabkan oleh harga LPG yang
lebih murah dari bensin premium. Untuk satu kali trip penangkapan, sfc ekonomi
LPG adalah Rp 5.610, sedangkan sfc ekonomi bensin premium adalah Rp. 9.632.
Dengan selisih Rp. 4.022 maka secara ekonomi penggunaan gas LPG dapat
menghemat biaya sebanyak 41,76% dimana penghematan biaya belanja bahan
bakar dapat digunakan untuk mengembalikan biaya pembelian converter kit
selama 41,5 bulan atau 3,46 tahun.
iii
SUMMARY
BAGUS BARUNO, Liquefied Petroleum Gas Performance on 6,5 HP Engine as
an Alternative Fuel in Small Motorized Fishing Boat. Supervised by BUDHI
HASCARYO ISKANDAR, MOHAMMAD IMRON and WAZIR MAWARDI.
Fuel is the main commodity for fisherman who owns a motor boat to run the
fishing venture. Fuel expenditure at this time became traditional fishermen
problem that burden the operational cost of catching fish for the most part of the
total cost to be spent and high operational cost for fishing activity, is the reason
why fishermen are reluctant to sail. Therefore, reducing the fuel consumption by
using Liquefied Petroleum Gas (LPG) as an alternative fuel on small motor boat
can reduce daily operational cost.
Converting the fishing boat from using sail and paddle to engine as the
powertrain has benefited fishermen in time, effort and fishing ground scope. On
the other hand dependency on subsidized fuel is very fundamental for them.
Therefore, on the year 2006 the Indonesian government issued the President
Decree no. 5 as a policy to develop alternative fuel so that the fishermen can
reduce the subsidized fuel expenditure cost by switching to LPG which as a
cheaper price on their engine boat.
LPG is an unrenewable energy resource which derived from liquefied earth
oil and one of the fuel that has the potential to replace or reduce the use of
susidized fuel as it has been stated by some studies on LPG which can be used on
land vehicles such as motorcycles, cars and watercraft such as traditional fishing
boats that is using fuel and diesel motor. This can be done because the octane
number of LPG is 120, this octane number is equivalent to fuel.
The scope of this research was to analyze the technical and cost aspects. In
terms of technical aspect was comparing the performance of LPG and fuel in the
engine which was used as experiment object. The comparison was to found out
how the fuel consumption and the engine and exhaust temperature difference
when the engine run on LPG and fuel. Further analysis was about the cost of
covering the operational costs in order to be considered for fishermen to use LPG
as an alternative fuel.
The objectives of this work were to analyze the technical effect of LPG
compared to the fuel on 6,5 HP engine by measuring the engine and exhaust
temperature and to calculate the fuel saving for a single trip by measuring
measuring the specific fuel consumption, and to explicate the cost benefit from
the use of LPG compared to the gasoline for fishing activity. During the
experimental test, the engine speed was maintained at idling conditions of 1600,
2000, and 2500 rotation/minute throughout the experiment. In each rotation, time
required by the engine to consume 50 cc of fuel and 200 gr of LPG was noted in
three repetition. Similiarly for recording the engine and exhaust temperature.
All collected data were collected in two phases. The engine and exhaust
temperature were collected in the laboratory of Fishing Technology Development
Center (BBPPI) Semarang. Fuel consumption test were performed in laboratory
iv
and experimental fishing trip from Tambaklorok fishing port to the fishing ground
where the fisherman usually catch fish.
Result showed the engine and exhaust temperature decrease when running
on LPG and from the two paired samples test correlation resulted 0,899 and
signification value (P
100 detik SU dan tekanan udara < 1 psi, maka butiran-butiran kabut minyak terlalu
besar hingga susah bercampur dengan udara sekunder. Akibatnya akan terbentuk
gumpalan karbon yang mengganggu ruang pembakaran. Bagi minyak-minyak
berat, pemanasan pendahuluan harus dilakukan sebelum pengabutan. Pemanasan
pendahuluan ini gunanya untuk menurunkan viskositas sampai dibawah 100 detik
SU (Supraptono, 2004). Viskositas yang terlalu tinggi menyebabkan bahan bakar
tidak terbakar seluruhnya dan proses pembakaran tidak terjadi dengan sempurna
sehingga mempengaruhi besar konsumsi bahan bakar.
Ignition Point atau Titik Bakar
Titik Bakar adalah suhu dimana bahan bakar yang dipanaskan pada keadaan
baku dapat terbakar selama waktu sekurang-kurangnya 5 detik. Nilai kalori bahan
bakar diperoleh dari besarnya panas dari pembakaran suatu bahan bakar tertentu di
dalam zat asam. Makin tinggi berat jenis minyak, maka nilai kalorinya makin
rendah. Standart nilai kalor pembakaran untuk bahan bakar bensin adalah > 45950
kj/mol (ASTM : 1991) (Mohlis, 2007).
Titik Tuang
Titik tuang merupakan bilangan yang menyatakan suhu terendah dari bahan
bakar minyak sehingga bahan bakar tersebut dapat mengalir dengan sendirinya
karena gravitasi. Titik tuang sangat penting karena berhubungan dengan mudah
atau sulitnya bahan bakar dipompa apabila suhunya telah di bawah titik tuangnya.
Titik tuang untuk bahan bakar solar adalah 65oC (Bahan Bakar Minyak, Elpiji dan
BBG Pertamina : 2003 dalam Mohlis, 2007).
12
Peralatan Konversi LPG
Peralatan konversi LPG adalah peralatan yang digunakan untuk menyalurkan
gas dari tabung LPG ke dalam saluran udara mesin. Menurut (DJPT, 2011)
peralatan konversi ini terdiri dari :
- Katup utama (Main Valve). Katup utama merupakan komponen yang
berfungsi untuk membuka dan menutup lubang kepala tabung LPG, pelepas
LPG akibat tekanan belebih.
- Penurun tekanan LPG (LPG Regulator). Penurun tekanan LPG adalah salah
satu komponen yang berfungsi untuk menurunkan tekanan dari sekitar 8 bar
menjadi sekitar 1 bar.
- Alat ukur tekanan LPG (High Pressure Gauge). Alat ukur tekanan LPG
adalah alat ukur yang digunakan untuk menunjukkan tekanan LPG dalam
tabung LPG.
- Selang LPG tekanan rendah (Low Pressure Hose). Selang LPG tekanan
rendah adalah salah satu komponen yang berfungsi untuk mengalirkan LPG
bertekanan rendah dari penurun tekanan ke pencampur udara dan gas.
- Katup pengatur aliran (Power Valve). Katup pengatur aliran LPG adalah
komponen yang berfungsi mengatur aliran LPG bertekanan rendah menuju
pencampur udara dan gas.
- Pencampur LPG dan udara (Gas-Air Mixer). Pencampur LPG dan udara
adalah komponen yang berfungsi mencampur udara dengan LPG di saluran
masuk udara (intake manifold) pada motor penggerak.
Pendekatan Efisiensi Pada Perikanan Tangkap Skala Kecil
Beberapa pendekatan yang mungkin untuk dilakukan di lingkungan perikanan
tangkap skala kecil menurut Gulbrandsen (1990) diantaranya adalah, dengan cara
mereduksi ukuran alat tangkap yang dibawa, memperbesar diameter propeller dan
nozzle untuk meningkatkan efisiensi, menggunakan alat tangkap pasif berupa
gillnet, longline dan pancing ulur. Namun beberapa metode tersebut tentunya telah
banyak dilakukan oleh kebanyakan nelayan skala kecil di Indonesia yang
menggunakan perahu bermotor berukuran kurang dari 5 GT dan menggunakan
mesin ketinting berkapasitas 5-9 HP.
Usaha untuk mereduksi biaya bahan bakar pada perikanan skala kecil harus
dilakukan dengan berbagai macam cara, diantaranya adalah mengurangi konsumsi
bahan bakar sehingga biaya operasional dalam sekali tripnya dapat ditekan. Fyson
(1985) mengusulkan lima cara untuk mengefisienkan biaya operasional, usulan ini
dapat diterapkan salah satu atau seluruhnya :
1)
Menggunakan motor yang efisien konsumsi bahan bakarnya atau
menggunakan perangkat lain yang dapat digunakan untuk mengefisiensi
kinerja motor.
2)
Menggunakan perahu yang disain lambungnya tidak menghasilkan tahanan
besar.
3)
Merubah pandangan metode penangkapan ikan dari yang sifatnya
memerlukan energi besar menjadi lebih efisien dalam penggunaan energi.
4)
Menggunakan motor berkapasitas kecil dan mengurangi kecepatan kapal saat
berlayar.
13
5)
Menggunakan bahan bakar alternatif atau tenaga penggerak alternatif seperti
tenaga angin.
Menurut Gulbrandsen (1990) ada beberapa usulan untuk mengefisienkan
penggunaan energi pada perahu perikanan skala kecil. Beberapa pendapat yang
dikemukakan adalah :
Tabel 2.2 Usaha efisiensi energi pada perahu ikan kecil
Usaha Efisiensi
Usulan Untuk
Bahan Bakar
Diimplementasikan
Mengurangi laju
Bisa dilakukan
kapal
Merubah desain
Bisa dilakukan
lambung
Memodifikasi rasio
mesin dan ukuran
Bisa dilakukan
propeller
Mengganti bahan
Bisa dilakukan
bakar (alternatif)
Menggunakan layar
Bisa dilakukan
Merawat lambung
Bisa dilakukan
dari kerusakan
Merawat mesin
Bisa dilakukan
sebaik mungkin
Memperlama waktu
Bisa dilakukan
penangkapan
Sumber : Gulbrandsen, 1990
Tingkat
Kesulitan
Pengeluaran
Ekstra
Mudah
Tidak ada
Sulit
Rendah
Mudah
Rendah
Mudah
Sedang
Sedang
Sedang
Mudah
Rendah
Mudah
Rendah
Sedang
Rendah ke
Tinggi
Dengan cara mengganti ke bahan bakar alternatif, hal ini tidak terlalu populer
di lingkungan nelayan skala kecil. Akan tetapi, penggunaan bahan bakar alternatif
yang efisien adalah usulan terbaik dimana nelayan seringkali dihadapi dengan biaya
bahan bakar yang semakin melambung sehingga mereka harus membeli bahan
bakar dengan jumlah yang terbatas dan harga yang mahal. Hal-hal fundamental
seperti ini diperparah dengan tingginya konsumsi bahan bakar sesuai dengan
kapasitas mesin yang digunakan. Di negara berkembang, sumber energi alternatif
seperti gas secara signifikan memiliki harga yang lebih murah dibandingkan BBM.
Bagaimanapun juga, dengan selisih harga yang lebih murah sebesar 30-50% energi
alternatif ini sifatnya hanya opsional (Wilson, 1999).
14
3
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Kegiatan penelitian ini dibagi dalam dua tahap, yaitu penelitian uji coba skala
laboratorium yang dilakukan pada bulan November 2012. Adapun uji coba lapang
dilaksanakan antara bulan Januari-Februari 2013 di Balai Besar Penelitian
Penangkapan Ikan (BBPPI) Semarang.
Peralatan Penelitian
1)
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
Motor bakar bensin stasioner 4 langkah yang digunakan sebagai alat utama
ujicoba. Motor ini akan diuji suhu gas buang, suhu permukaan motor,
konsumsi bahan bakar yang menggunakan bahan bakar bensin dan gas LPG.
Spesifikasi motor bakar yang digunakan adalah sebagai berikut :
Tabel 3.1 Spesifikasi mesin
Tipe mesin
Yamaha OHV empat langkah
Jumlah silinder
1
Daya maksimum
6.5 HP / 4.000 rpm
Daya rerata
5.5 HP / 2.000 rpm
Displacement
196 cc
2)
Engine frame atau rangka dudukan motor diperlukan sebagai penopang motor
saat menjalani uji eksperimental di laboratorium. Kegunaan engine frame ini
adalah menghubungkan mesin ke gearbox yang kemudian terhubung ke load
cell dynamometer untuk dilakukan uji coba pembebanan saat menggunakan
bensin premium dan LPG. Rangka yang digunakan dalam penelitian ini
terbuat dari besi yang terlebih dahulu dirancang dan difabrikasi di workshop
BBPPI seperti yang ditampilkan dalam Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Posisi motor di engine frame
15
3)
4)
5)
6)
7)
8)
Dynamometer
Alat ini digun
BAKAR 6.5 HP SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF
PERAHU PENANGKAP IKAN BERMOTOR KECIL
BAGUS BARUNO
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI TESIS
DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa informasi Kinerja Liquefied Petroleum
Gas (LPG) Pada Motor Bakar 6.5 HP Sebagai Bahan Bakar Alternatif Perahu
Penangkap Ikan Bermotor Kecil adalah karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Januari 2014
Bagus Baruno
C451110131
i
RINGKASAN
BAGUS BARUNO, Kinerja Liquefied Petroleum Gas (LPG) Pada Motor Bakar
6,5 HP Sebagai Bahan Bakar Alternatif Perahu Penangkap Ikan Bermotor Kecil.
Dibimbing oleh BUDHI HASCARYO ISKANDAR, MOHAMMAD IMRON dan
WAZIR MAWARDI.
Bahan Bakar Minyak (BBM) merupakan komoditi utama bagi nelayan yang
memiliki perahu bermotor untuk menjalankan usaha penangkapan ikan. BBM
bersubsidi saat ini menjadi permasalahan yang membebani biaya operasional
usaha penangkapan ikan karena sebagian besar dari total biaya yang harus
dibelanjakan adalah untuk belanja bahan bakar. Dampak dari semakin
bergantungnya nelayan terhadap BBM diikuti pula dengan melambungnya harga
BBM. Akibatnya, terjadi inefisiensi biaya operasional bagi nelayan tradisional
yang menggunakan perahu ikan bermotor dan di waktu yang bersamaan pula,
tekanan pada nelayan untuk tidak menaikkan harga ikan akan semakin
membebani biaya operasional penangkapan ikan.
Motorisasi kapal ikan dari yang sebelumnya menggunakan tenaga layar dan
dayung menjadi motor bakar sebagai tenaga penggerak utamanya membawa
dampak efisiensi terhadap waktu, tenaga dan jangkauan daerah penangkapan ikan.
Dengan semakin meningkatnya jumlah kapal ikan bermotor, ketergantungan
terhadap bahan bakar mutlak diperlukan oleh nelayan.
Upaya pemerintah untuk mengurangi penggunaan energi primer yaitu BBM
bersubsidi dituangkan dalam Peraturan Presiden Republik Indonesia nomor 5
tahun 2006 tentang kebijakan energi Nasional untuk mengembangkan sumber
energi alternatif sebagai pengganti bahan bakar minyak. Kebijakan tersebut
menekankan pada usaha pemberdayaan sumber-sumber energi yang ada secara
strategis dengan harapan pendapatan nelayan dapat ditingkatkan dengan
mengurangi biaya belanja bahan bakar atau beralih ke bahan bakar yang lebih
murah dari BBM bersubsidi. Salah satu upaya untuk mengurangi biaya belanja
bahan bakar nelayan adalah dengan mengaplikasikan liquefied petroleum gas
(LPG) pada motor penggerak kapal perikanan.
Bahan bakar LPG berpotensi untuk menggantikan atau mengurangi
penggunaan BBM sebagai bahan bakar motor penggerak kapal perikanan.
Beberapa studi tentang bahan bakar gas menyatakan bahwa LPG dapat digunakan
pada motor kendaraan menggunakan motor bakar bensin atau dieselbaik
kendaraan darat maupun air karena kandungan energi LPG yang setara BBM dan
memiliki angka oktan 120.
Penelitian mengenai aplikasi LPG untuk kapal penangkap ikan diperlukan
untuk mendukung Peraturan Presiden nomor 5 tahun 2006. Lingkup penelitian
meliputi telaahan dari segi teknis dan biaya. Telaahan dari segi teknis dilakukan
dengan membandingkan kinerja LPG dan bensin pada motor yang digunakan.
Perbandingan tersebut meliputi : suhu motor, suhu gas buang dan konsumsi bahan
bakar. Telaahan dari segi biaya meliputi perbandingan konsumsi biaya
operasional dan belanja Converter kit, hal ini diperlukan agar dapat menjadi
pertimbangan bagi para nelayan untuk menggunakan LPG sebagai bahan bakar
alternatif.
ii
Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah menentukan secara
teknis pengaruh LPG dibandingkan bensin premium pada motor bensin 6,5 HP.
menghitung penghematan (efisiensi) yang dapat dicapai dari penggunaan LPG
dibandingkan bensin premium dalam satu kali operasi penangkapan ikan dan
mengungkap keuntungan dari penggunaan LPG secara biaya dibandingkan
dengan bensin premium untuk kegiatan operasional penangkapan ikan.
Data yang dikumpulkan untuk penelitian ini seperti data suhu motor, suhu
gas buang dan konsumsi bahan bakar dilakukan dua tahap, yaitu uji coba motor di
laboratorium motor bakar Balai Besar Penelitian Penangkapan Ikan (BBPPI)
Semarang dan experimental fishing trip yakni melakukan uji coba operasi motor
pada perahu ikan dari pelabuhan Tambaklorok Semarang ke daerah penangkapan
ikan menggunakan bensin premium dan LPG secara bergantian.
Hasilnya dari penelitian ini adalah, penggunaan LPG sebagai bahan bakar
alternatif terhadap bensin premium dapat menghemat konsumsi bahan bakar
dimana rata-rata hasil uji FC LPG adalah 8,54 cc/menit sedangkan FC bensin
premium adalah 10,79 cc/menit sehingga besar penghematan bahan bakar yang
bisa dicapai adalah 26,35%. Keuntungan dari penghematan ini adalah, nelayan
lebih memiiki waktu operasi penangkapan yang lebih panjang atau menjadikan
biaya belanja bahan bakar lebih murah.
Adapun keuntungan lain dari LPG adalah menjadikan biaya operasional
lebih efisien secara biaya karena dengan nilai FC LPG yang lebih rendah daripada
bensin akan menghasilkan konsumsi biaya bahan bakar atau spesific fuel
consumption (sfc) ekonomi yang rendah. Hal ini disebabkan oleh harga LPG yang
lebih murah dari bensin premium. Untuk satu kali trip penangkapan, sfc ekonomi
LPG adalah Rp 5.610, sedangkan sfc ekonomi bensin premium adalah Rp. 9.632.
Dengan selisih Rp. 4.022 maka secara ekonomi penggunaan gas LPG dapat
menghemat biaya sebanyak 41,76% dimana penghematan biaya belanja bahan
bakar dapat digunakan untuk mengembalikan biaya pembelian converter kit
selama 41,5 bulan atau 3,46 tahun.
iii
SUMMARY
BAGUS BARUNO, Liquefied Petroleum Gas Performance on 6,5 HP Engine as
an Alternative Fuel in Small Motorized Fishing Boat. Supervised by BUDHI
HASCARYO ISKANDAR, MOHAMMAD IMRON and WAZIR MAWARDI.
Fuel is the main commodity for fisherman who owns a motor boat to run the
fishing venture. Fuel expenditure at this time became traditional fishermen
problem that burden the operational cost of catching fish for the most part of the
total cost to be spent and high operational cost for fishing activity, is the reason
why fishermen are reluctant to sail. Therefore, reducing the fuel consumption by
using Liquefied Petroleum Gas (LPG) as an alternative fuel on small motor boat
can reduce daily operational cost.
Converting the fishing boat from using sail and paddle to engine as the
powertrain has benefited fishermen in time, effort and fishing ground scope. On
the other hand dependency on subsidized fuel is very fundamental for them.
Therefore, on the year 2006 the Indonesian government issued the President
Decree no. 5 as a policy to develop alternative fuel so that the fishermen can
reduce the subsidized fuel expenditure cost by switching to LPG which as a
cheaper price on their engine boat.
LPG is an unrenewable energy resource which derived from liquefied earth
oil and one of the fuel that has the potential to replace or reduce the use of
susidized fuel as it has been stated by some studies on LPG which can be used on
land vehicles such as motorcycles, cars and watercraft such as traditional fishing
boats that is using fuel and diesel motor. This can be done because the octane
number of LPG is 120, this octane number is equivalent to fuel.
The scope of this research was to analyze the technical and cost aspects. In
terms of technical aspect was comparing the performance of LPG and fuel in the
engine which was used as experiment object. The comparison was to found out
how the fuel consumption and the engine and exhaust temperature difference
when the engine run on LPG and fuel. Further analysis was about the cost of
covering the operational costs in order to be considered for fishermen to use LPG
as an alternative fuel.
The objectives of this work were to analyze the technical effect of LPG
compared to the fuel on 6,5 HP engine by measuring the engine and exhaust
temperature and to calculate the fuel saving for a single trip by measuring
measuring the specific fuel consumption, and to explicate the cost benefit from
the use of LPG compared to the gasoline for fishing activity. During the
experimental test, the engine speed was maintained at idling conditions of 1600,
2000, and 2500 rotation/minute throughout the experiment. In each rotation, time
required by the engine to consume 50 cc of fuel and 200 gr of LPG was noted in
three repetition. Similiarly for recording the engine and exhaust temperature.
All collected data were collected in two phases. The engine and exhaust
temperature were collected in the laboratory of Fishing Technology Development
Center (BBPPI) Semarang. Fuel consumption test were performed in laboratory
iv
and experimental fishing trip from Tambaklorok fishing port to the fishing ground
where the fisherman usually catch fish.
Result showed the engine and exhaust temperature decrease when running
on LPG and from the two paired samples test correlation resulted 0,899 and
signification value (P
100 detik SU dan tekanan udara < 1 psi, maka butiran-butiran kabut minyak terlalu
besar hingga susah bercampur dengan udara sekunder. Akibatnya akan terbentuk
gumpalan karbon yang mengganggu ruang pembakaran. Bagi minyak-minyak
berat, pemanasan pendahuluan harus dilakukan sebelum pengabutan. Pemanasan
pendahuluan ini gunanya untuk menurunkan viskositas sampai dibawah 100 detik
SU (Supraptono, 2004). Viskositas yang terlalu tinggi menyebabkan bahan bakar
tidak terbakar seluruhnya dan proses pembakaran tidak terjadi dengan sempurna
sehingga mempengaruhi besar konsumsi bahan bakar.
Ignition Point atau Titik Bakar
Titik Bakar adalah suhu dimana bahan bakar yang dipanaskan pada keadaan
baku dapat terbakar selama waktu sekurang-kurangnya 5 detik. Nilai kalori bahan
bakar diperoleh dari besarnya panas dari pembakaran suatu bahan bakar tertentu di
dalam zat asam. Makin tinggi berat jenis minyak, maka nilai kalorinya makin
rendah. Standart nilai kalor pembakaran untuk bahan bakar bensin adalah > 45950
kj/mol (ASTM : 1991) (Mohlis, 2007).
Titik Tuang
Titik tuang merupakan bilangan yang menyatakan suhu terendah dari bahan
bakar minyak sehingga bahan bakar tersebut dapat mengalir dengan sendirinya
karena gravitasi. Titik tuang sangat penting karena berhubungan dengan mudah
atau sulitnya bahan bakar dipompa apabila suhunya telah di bawah titik tuangnya.
Titik tuang untuk bahan bakar solar adalah 65oC (Bahan Bakar Minyak, Elpiji dan
BBG Pertamina : 2003 dalam Mohlis, 2007).
12
Peralatan Konversi LPG
Peralatan konversi LPG adalah peralatan yang digunakan untuk menyalurkan
gas dari tabung LPG ke dalam saluran udara mesin. Menurut (DJPT, 2011)
peralatan konversi ini terdiri dari :
- Katup utama (Main Valve). Katup utama merupakan komponen yang
berfungsi untuk membuka dan menutup lubang kepala tabung LPG, pelepas
LPG akibat tekanan belebih.
- Penurun tekanan LPG (LPG Regulator). Penurun tekanan LPG adalah salah
satu komponen yang berfungsi untuk menurunkan tekanan dari sekitar 8 bar
menjadi sekitar 1 bar.
- Alat ukur tekanan LPG (High Pressure Gauge). Alat ukur tekanan LPG
adalah alat ukur yang digunakan untuk menunjukkan tekanan LPG dalam
tabung LPG.
- Selang LPG tekanan rendah (Low Pressure Hose). Selang LPG tekanan
rendah adalah salah satu komponen yang berfungsi untuk mengalirkan LPG
bertekanan rendah dari penurun tekanan ke pencampur udara dan gas.
- Katup pengatur aliran (Power Valve). Katup pengatur aliran LPG adalah
komponen yang berfungsi mengatur aliran LPG bertekanan rendah menuju
pencampur udara dan gas.
- Pencampur LPG dan udara (Gas-Air Mixer). Pencampur LPG dan udara
adalah komponen yang berfungsi mencampur udara dengan LPG di saluran
masuk udara (intake manifold) pada motor penggerak.
Pendekatan Efisiensi Pada Perikanan Tangkap Skala Kecil
Beberapa pendekatan yang mungkin untuk dilakukan di lingkungan perikanan
tangkap skala kecil menurut Gulbrandsen (1990) diantaranya adalah, dengan cara
mereduksi ukuran alat tangkap yang dibawa, memperbesar diameter propeller dan
nozzle untuk meningkatkan efisiensi, menggunakan alat tangkap pasif berupa
gillnet, longline dan pancing ulur. Namun beberapa metode tersebut tentunya telah
banyak dilakukan oleh kebanyakan nelayan skala kecil di Indonesia yang
menggunakan perahu bermotor berukuran kurang dari 5 GT dan menggunakan
mesin ketinting berkapasitas 5-9 HP.
Usaha untuk mereduksi biaya bahan bakar pada perikanan skala kecil harus
dilakukan dengan berbagai macam cara, diantaranya adalah mengurangi konsumsi
bahan bakar sehingga biaya operasional dalam sekali tripnya dapat ditekan. Fyson
(1985) mengusulkan lima cara untuk mengefisienkan biaya operasional, usulan ini
dapat diterapkan salah satu atau seluruhnya :
1)
Menggunakan motor yang efisien konsumsi bahan bakarnya atau
menggunakan perangkat lain yang dapat digunakan untuk mengefisiensi
kinerja motor.
2)
Menggunakan perahu yang disain lambungnya tidak menghasilkan tahanan
besar.
3)
Merubah pandangan metode penangkapan ikan dari yang sifatnya
memerlukan energi besar menjadi lebih efisien dalam penggunaan energi.
4)
Menggunakan motor berkapasitas kecil dan mengurangi kecepatan kapal saat
berlayar.
13
5)
Menggunakan bahan bakar alternatif atau tenaga penggerak alternatif seperti
tenaga angin.
Menurut Gulbrandsen (1990) ada beberapa usulan untuk mengefisienkan
penggunaan energi pada perahu perikanan skala kecil. Beberapa pendapat yang
dikemukakan adalah :
Tabel 2.2 Usaha efisiensi energi pada perahu ikan kecil
Usaha Efisiensi
Usulan Untuk
Bahan Bakar
Diimplementasikan
Mengurangi laju
Bisa dilakukan
kapal
Merubah desain
Bisa dilakukan
lambung
Memodifikasi rasio
mesin dan ukuran
Bisa dilakukan
propeller
Mengganti bahan
Bisa dilakukan
bakar (alternatif)
Menggunakan layar
Bisa dilakukan
Merawat lambung
Bisa dilakukan
dari kerusakan
Merawat mesin
Bisa dilakukan
sebaik mungkin
Memperlama waktu
Bisa dilakukan
penangkapan
Sumber : Gulbrandsen, 1990
Tingkat
Kesulitan
Pengeluaran
Ekstra
Mudah
Tidak ada
Sulit
Rendah
Mudah
Rendah
Mudah
Sedang
Sedang
Sedang
Mudah
Rendah
Mudah
Rendah
Sedang
Rendah ke
Tinggi
Dengan cara mengganti ke bahan bakar alternatif, hal ini tidak terlalu populer
di lingkungan nelayan skala kecil. Akan tetapi, penggunaan bahan bakar alternatif
yang efisien adalah usulan terbaik dimana nelayan seringkali dihadapi dengan biaya
bahan bakar yang semakin melambung sehingga mereka harus membeli bahan
bakar dengan jumlah yang terbatas dan harga yang mahal. Hal-hal fundamental
seperti ini diperparah dengan tingginya konsumsi bahan bakar sesuai dengan
kapasitas mesin yang digunakan. Di negara berkembang, sumber energi alternatif
seperti gas secara signifikan memiliki harga yang lebih murah dibandingkan BBM.
Bagaimanapun juga, dengan selisih harga yang lebih murah sebesar 30-50% energi
alternatif ini sifatnya hanya opsional (Wilson, 1999).
14
3
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Kegiatan penelitian ini dibagi dalam dua tahap, yaitu penelitian uji coba skala
laboratorium yang dilakukan pada bulan November 2012. Adapun uji coba lapang
dilaksanakan antara bulan Januari-Februari 2013 di Balai Besar Penelitian
Penangkapan Ikan (BBPPI) Semarang.
Peralatan Penelitian
1)
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
Motor bakar bensin stasioner 4 langkah yang digunakan sebagai alat utama
ujicoba. Motor ini akan diuji suhu gas buang, suhu permukaan motor,
konsumsi bahan bakar yang menggunakan bahan bakar bensin dan gas LPG.
Spesifikasi motor bakar yang digunakan adalah sebagai berikut :
Tabel 3.1 Spesifikasi mesin
Tipe mesin
Yamaha OHV empat langkah
Jumlah silinder
1
Daya maksimum
6.5 HP / 4.000 rpm
Daya rerata
5.5 HP / 2.000 rpm
Displacement
196 cc
2)
Engine frame atau rangka dudukan motor diperlukan sebagai penopang motor
saat menjalani uji eksperimental di laboratorium. Kegunaan engine frame ini
adalah menghubungkan mesin ke gearbox yang kemudian terhubung ke load
cell dynamometer untuk dilakukan uji coba pembebanan saat menggunakan
bensin premium dan LPG. Rangka yang digunakan dalam penelitian ini
terbuat dari besi yang terlebih dahulu dirancang dan difabrikasi di workshop
BBPPI seperti yang ditampilkan dalam Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Posisi motor di engine frame
15
3)
4)
5)
6)
7)
8)
Dynamometer
Alat ini digun