bahwa kayu yang baru dipotong memiliki kandungan air sebesar 50, dan untuk kayu yang sudah dikeringkan masih
menyisahkan air sekitar 15-20. Hal ini menunjukkan bahwa kandungan air biomassa berperan penting dalam proses
pembakaran.
Menurut Li dkk, 2016 menyimpulkan bahwa pembakaran biomassa melepaskan sebagian besar partikel ultrafine dengan
ukuran diameter sekitar 100 sampai 300. Partikel ultrafine dalam jumlah banyak dapat menimbulkan berbagai
permasalahan bagi kesehatan manusia Yamamoto, 2006, karena dapat mengendap di paru-paru hingga ujung alveolus
serta mengikuti aliran darah Oberdorster dkk, 2005. Lebih lanjut, partikel ultrafine yang tersimpan dalam sistem
pernapasan manusia dapat menimbulkan beberapa penyakit diantaranya seperti asma, brongkitis, kanker paru-paru, dan
faringtis kronis Chen, 2017.
Berbagai tekonologi telah dikembangkan untuk meminimalisir sifat higroskopis partikulat seperti yang
dilakukan oleh Li dkk, 2016 telah merancang sebuah sistem pemanas dengan ukuran 4,5 m
3
. Namun sistem tersebut belum terkendali. Untuk penelitian lainnya juga dilakukan oleh Chen,
2017 dengan merancang sistem pemanas dengan dimensi p x l x t = 0.8 m x 0.4 m x 0.4 m dengan inlet dan outlet berukuran
0.04 m x 0.04 m.
Berbagai kajian dari banyak literature yang mengacu dari penelitian sebelumnya muncul ide untuk merancang sistem
pemanas dengan dimensi yang tidak besar dan temperatur dari sistem dapat dikendalikan. Oleh karena itu sistem pemanas
partikulat ini dibuat untuk tugas akhir.
1.2. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dalam penelitian ini sebagai berikut.
1. Bagaimana desain sistem pemanas partikulat tekendali? 2. Bagaimanakah konsentrasi partikulat PM
0.1
setelah melewati sistem pemanas terhadap suhu dan laju udara?
2
1.3. Tujuan
Adapun tujuan dalam penelitian ini sebagai berikut. 1. Merancang sistem pemanas partikulat terkendali,
2. Mengkarakterisasi konsentrasi partikulat PM
0.1
setelah melewati sistem pemanas terhadap suhu dan laju udara.
1.4. Batasan Masalah
1. Alat yang dikarakterisasi hanya alat Sistem Pemanas Partikulat tidak menggunakan alat lain,
2. Hanya membahas RH dan konsentrasi partikel ultrafine tidak ada variable lain,
3. Hanya menggunakan Mikrokontroler Arduino Uno dan sensor SHT11,
4. Hanya menggunakan partikulat PM
0.1
yang ada di udara.
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat dilakukan penelitian ini adalah merancang sebuah piranti yang dapat meminimalisir sifat higroskopis dari
partikulat PM
0.1
. 1.6.
Tempat
Penelitian ini dilakukan di Laboraturium Air Quality and Astro Imaging Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Brawijaya.
3
Halaman ini sengaja dikosongkan
4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Udara
Udara merupakan suatu unsur dari berbagai campuran gas yang ada di permukaan bumi dengan komposisi yang tidak
selalu konstan. Menurut Iswantoro, 2013 udara ambien atau biasanya disebut udara bebas yang ada di lingkungan sekitar
memiliki mutu udara yang mudah berubah. Hal itu disebabkan oleh faktor cuaca dan suhu. Kandungan udara terdiri dari
berbagai komponen salah satunya H
2
O dalam bentuk uap dan partikulat yakni padatan solid atau likuid yang tersuspensi di
udara Wardoyo, 2016. Udara kering cenderung memiliki komposisi yang relatif tetap ketika molekul uap air dihilangkan.
Untuk total kandungan gas dan partikulat di udara, umumnya dinyatakan dalam persen atau ppm. Berikut kandungan gas
yang terdapat di udara dapat dilihat pada gambar 2.1 dan tabel 2.1.
Nitrogen; 78.00
Oksigen; 21.00
Gas Lain; 1.00
Udara
Gambar 2. 1. Kandungan udara di atmosfer dimodifikasi dari Sforza, 2016.
5
Tabel 2. 1. Komposisi udara kering dan bersih dimodifikasi
dari Wardoyo, 2016 Komponen
Formula Volume
Ppm Nitrogen
N
2
78,08 780,840
Oksigen O
2
21,95 209,460
Argon Ar
0,93 9,340
Karbondioksida CO
2
0,03 384
Neon Ne
0,008 18,18
Helium He
0,0005 5,24
Metana CH
4
0,0002 1,774
Kripton Kr
0,0001 1,14
2.2. Particulate Matter PM
