PENGARUH VARIASI KOMPOSISI, JENIS AIR, DAN KONDISI AKTIVASI DARI ADSORBEN FLY ASH BATU BARA TERHADAP PRESTASI MESIN DAN KANDUNGAN EMISI GAS BUANG SEPEDA MOTOR KARBURATOR 4-LANGKAH

ABSTRACT

THE EFFECT OF VARIATIONS IN COMPOSITION, TYPE OF WATER, AND ACTIVATION CONDITIONS OF COAL FLY ASH ADSORBENT

ON ENGINE PERFORMANCE AND EXHAUST GAS EMISSIONS OF 4-STROKE CARBURETOR ENGINE

by

DENFI EFENDRI

The development of technology has made human being to develop any kinds of machine while it is still using fossil fuels, on the other hand, the supply of fuel is decrease by year. So researcher do a research on the use of fly ash pellets with some variations for fuel economy and reduce exhaust emissions. This study is aimed to determine the effect of variations in composition, type of water, and activation conditions on engine performance and exhaust gas emissions of 4-stroke carburator engine.

This research was done with some tests. It was with and without the use of fly ash pellets. The Tests conducted were road test, acceleration, stationary and emission testing. Road Test conducted with a constant velocity of 50 km/h for 5.7 km and testing the acceleration test from 0 km/h until 80 km/h (with gearshift). Tests performed on stationary were in 1000, 3000 and 5000 rpm while the emissions test were done at 1000 and 3000 rpm. It used 10 mm diameter and 3 mm thick pellet. Fly Ash pellets packed in a frame and put on the air filter. So before the air into the vehicle, it wil be firsting contacted with the pelletized fly ash.

In this study, the best composition mixture is the A32 (32 ml of water, 4 grams of starch and 71 grams of Fly Ash) and the most efficient types of water used is H12Z20 and the best conditions was on the temperature 150oC and activation time of 1 hour with fuel savings in road test reached 12.69%, and fuel economy at a stationary test up to 22.65% and the reduction of travel time ( 0-80 km / h ) of 6.86%. Fly Ash pellets were able to reduce the levels of CO by 76,92 %, 19,57 % for HC levels and raise their levels of CO2 by 4,36 % .

Keywords : Rice husk fly ash, pelletized fly ash adsorbent, exhaust gas emissions, engine performance

ABSTRAK

PENGARUH VARIASI KOMPOSISI, JENIS AIR, DAN KONDISI AKTIVASI DARI ADSORBEN FLY ASH BATU BARA

TERHADAP PRESTASI MESIN DAN KANDUNGAN EMISI GAS BUANG SEPEDA MOTOR KARBURATOR 4-LANGKAH

Oleh

DENFI EFENDRI

Kemajuan teknologi telah membuat manusia melakukan pengembangan terhadap kemampuan dari sebuah mesin namun tetap menggunakan bahan bakar fosil, disisi lain cadangan minyak semakin berkurang dari tahun ke tahun. Sehingga dilakukan penelitian tentang pemanfaatan pelet Fly Ash dengan beberapa variasi untuk penghematan bahan bakar dan mereduksi emisi gas buang. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi komposisi, jenis air, dan kondisi aktivasi terhadap prestasi mesin dan emisi gas buang motor bensin karburator 4-langkah.

Penelitian dilakukan dengan beberapa pengujian yaitu tanpa dan dengan menggunakan pelet Fly Ash. Pengujian yang dilakukan yaitu road test,pengujian akselerasi, stasioner dan uji emisi. Road Test dilakukan dengan kecepatan konstan 50 km/jam pada jarak 5,7 km dan pengujian akselerasi dari keadaan diam sampai menempuh kecepatan 0-80 km/jam (dengan perpindahan gigi). Pengujian stasioner dilakukan pada putaran 1000, 3000 dan 5000 rpm sedangkan pengujian emisi dilakukan pada putaran 1000 dan 3000 rpm. Ukuran pelet yang digunakan berdiameter 10 mm dan tebal 3 mm.Pelet Fly Ash dikemas dalam suatu frame dan diletakkan pada filter udara sepeda motor. Sehingga sebelum udara masuk ke dalam filter kendaraan, terlebih dahulu terkontak dengan pelet Fly Ash.

Pada penelitian ini, komposisi campuran terbaik adalah A32 (32 ml air, 4 gram tapioka dan 71 gram Fly Ash) dan jenis air yang paling efisien digunakan adalah H12Z20 dan kondisi aktivasi terbaik yaitu pada temperatur 150oC dan waktu aktivasi 1 jam dengan penghematan bahan bakar pada pengujian berjalan mencapai 12,69% dan penghematan bahan bakar pada pengujian stasioner hingga 22,65% serta pengurangan waktu tempuh (0 - 80 km/jam) sebesar 6,86%. Pelet

Fly Ash tersebut mampu mereduksi kadar CO sebesar 96,15%, kadar HC sebesar 70,28% dan meningkakan kadar CO2 sebesar 14,28%.

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pada mulanya, mesin diciptakan dengan tujuan memberikan kemudahan bagi manusia dalam melakukan berbagai pekerjaan yang melebihi kemampuannya. Umumnya mesin merupakan suatu alat yang berfungsi untuk merubah satu bentuk energi menjadi bentuk energi lain. Kemajuan teknologi telah membuat manusia melakukan pengembangan terhadap kemampuan dari sebuah mesin, sehingga mesin yang diciptakan nantinya menjadi lebih efisien dari sebelumnya. Namun perkembangan mesin-mesin tersebut berdampak buruk terhadap kelestarian dari bahan bakar fosil terutama minyak bumi, karena tidak dapat dipungkiri bahan bakar minyak bumi masih menjadi bahan bakar atau sumber energi utama. Selain itu, polusi gas berbahaya akibat pembakaran dari mesin-mesin tesebut juga berdampak pada terjadinya pencemaran lingkungan.

Isu krisis energi dan polusi udara oleh mesin kalor (khususnya kendaraan bermotor dan mesin industri) merupakan permasalahan besar yang harus segera dicarikan solusinya. Dunia telah membuktikan bahwa cadangan minyak bumi

mulai berkurang sejak tahun 1998 yang dimulai di Rusia, Norwegia, dan China. Hal ini ditegaskan oleh BP Plc. Saat ini cadangan minyak berada di level 1,258 triliun barrel pada akhir tahun 2008, turun dibandingkan dengan 1,261 triliun barrel pada tahun sebelumnya. (Kompas Jum’at, 12 Juni 2009). _{Berbagai upaya} dilakukan manusia untuk mengatasi krisis energi, diantaranya mencarikan bahan bakar alternatif (energi baru dan terbarukan). Akan tetapi, upaya ini juga harus didukung dengan upaya lainnya yaitu operasi mesin yang memiliki efisiensi pembakaran yang tinggi dari bahan bakar tersebut.

Pemanfaatan dan peningkatan kualitas salah satu Limbah industri Pembangkit Listrik Tenaga Uap(PLTU) yaitu Fly ash (abu terbang) batubara yang tersedia dalam jumlah sangat banyak mampu menjawab kedua isu di atas, yaitu mampu untuk membantu mengatasi krisis energi dan polusi udara (meningkatkan efisiensi pembakaran), juga dapat mengatasi permasalahan besar yang sedang dihadapi industri-industri tersebut. Sebagai contoh, PLTU Tarahan yang memiliki 2 unit pembangkit berkapasitas 100 MW per unit menggunakan batu bara sebanyak 40 ton/jam per unit. Wardani SPR (2008) pada Pidato Pengukuhan Guru Besarnya menyampaikan bahwa dari pembakaran batu bara dihasilkan sekitar 5 % polutan padat berupa abu (fly ash dan bottom ash), dimana sekitar 10-20% adalah bottom ash dan 80-90% fly ash dari total abu yang dihasilkan. Dengan demikian, berdasarkan pernyataan di atas, setiap harinya PLTU Tarahan menghasilkan fly ash sebanyak 5% x 80 ton/jam x 24 jam/hari x 80% = 76,8 ton/hari. Artinya, semakin hari akan semakin besar lahan yang dibutuhkan

sebagai tempat penumpukan limbah fly ash tersebut. Hal ini berbanding terbalik dengan pertumbuhan manusia yang terus meningkat yang berarti kebutuhan akan tempat tinggal pun semakin tinggi. Selain itu, pencemaran lingkungan akibat limbah fly ash juga dapat menyebabkan berbagai penyakit gangguan saluran pernafasan seperti silikosis dan antrakosis (Dafi,2009). Jumlah limbah yang sangat banyak ini, tentu akan menyebabkan permasalahan besar seperti di atas, yang harus diselesaikan dan dicarikan solusinya oleh PLTU Tarahan Propinsi Lampung.

Fly ash yang biasanya menjadi limbah bagi berbagai Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) kini dapat digunakan dan dapat disetarakan dengan zeolit jika memiliki kandungan alumina-silika yang cukup tinggi dan kandungan karbon yang rendah (http://majarimagazine.com). Untuk itu dilakukan pengembangan untuk pembentukan fly ash pelet dengan menggunakan perekat. Modifikasi sifat fisik dapat meningkatkan kapasitas adsorpsi abu terbang. Peningkatan kapasitas adsorpsi dapat membuat adsorben dari abu terbang batubara kompetitif bila dibandingkan dengan karbon aktif dan zeolit (http://majarimagazine.com). Fly ash dapat digunakan sebagai bahan dasar sintesis zeolit, karena komponen utamanya adalah SiO2 dan Al2O3 yang secara kimia sesuai dengan komponen zeolit (Sukandarrumidi, 2006). Abu layang dapat juga digunakan sebagai membran filtrasi dengan biaya yang murah (Jedidi, 2009). Antara News (2008) juga melaporkan bahwa abu layang dapat mengurangi kadar air sehingga dapat menambah kekerasan beton. Pada penggunaannya, pelet fly ash diberikan perekat

yang diujikan pada motor bensin 4-langkah, diperkirakan hasil pengujian bisa menaikkan tenaga mesin, hemat bahan bakar, kemudian uji emisi yang diperoleh akan lebih ramah lingkungan.

Pada proses pembakaran komponen udara yang dibutuhkan hanya O2 (Oksigen). Namun pada kondisi aktual, Kandungan udara yang masuk ke ruang bakar yaitu O2, N2 dan H2O. Kandungan N2 dan H2O harus dihilangkan atau setidaknya diminimalisir untuk memperoleh pembakaran yang jauh lebih baik, karena N2 dan H2O merupakan komponen pengganggu dalam proses pembakaran. Jadi, sangat diperlukan suatu alat/ zat (adsorben) yang mampu menangkap komponen pengganggu tersebut. Fly ash memiliki kemampuan untuk menyerap kandungan uap air (Tyler, 2010), sehingga Fly Ash dapat digunakan sebagai adsorben untuk menyaring / menangkap kandungan uap air (H2O) yang ada dalam udara. Kemampuan fly ash dalam memperbaiki (meningkatkan) kualitas proses pembakaran telah dibuktikan oleh Purwanta (2012). Pada penelitian yang dilakukan oleh Purwanta (2012), menggunakan fly ash bentuk pelet pada sepeda motor 4-langkah, diperoleh penghematan konsumsi bahan bakar sebesar 22,34% pada road test dan 19,56% pada uji stasioner putaran 5000 rpm. Namun, pada penelitian tersebut belum dilakukan analisa terhadap pengaruh jenis air yang digunakan, komposisi campuran (fly ash, air, tapioka) dan kondisi aktivasi terhadap nilai optimumnya. Untuk itu, peneliti ingin mengamati pengaruh ketiga hal tersebut sehingga diperoleh hasil optimum dari fly ash sebagai adsorben udara pembakaran untuk meningkatkan prestasi mesin kendaraan bermotor.

B. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Memanfaatkan fly ash sebagai adsorben yang mampu menghemat konsumsi bahan bakar dan mereduksi emisi gas buang.

2. Mengetahui jenis air yang paling efisien digunakan sebagai komposisi dalam pembuatan pelet.

3. Mendapatkan temperatur dan waktu aktivasi yang terbaik. 4. Mendapatkan komposisi fly ash, tapioka dan air yang terbaik.

C. Batasan Masalah

Batasan masalah diberikan agar pembahasan dari hasil yang didapatkan lebih terarah. Adapun batasan masalah yang diberikan pada penelitian ini, yaitu :

1. Mesin yang digunakan dalam penelitian ini adalah sepeda motor bensin 4 langkah (110 cc) tahun 2010 kondisi mesin baik dan telah dilakukan tune-up / servis rutin sebelum pengujian dilakukan.

2. Fly ash yang digunakan adalah berasal dari PLTU Tarahan. 3. Fly ash berbentuk pelet yang telah diaktivasi fisik.

4. Alat yang digunakan untuk membuat pelet fly ash adalah alat yang masih sederhana yang masih menggunakan cetakan. Oleh sebab itu, besar tekanan pada saat pembuatan diabaikan.

5. Penilaian peningkatan prestasi mesin hanya berdasarkan konsumsi bahan bakar, akselerasi, dan emisi gas buang.

6. Nilai variasi komposisi campuran, jenis air dan kondisi aktivasi terbaik yang dipilih merupakan nilai terbaik dari variabel pengujian yang telah ditentukan

D. Sistematika Penulisan

Adapun sistematika penulisan dari penelitian ini adalah:

BAB I : PENDAHULUAN

Terdiri dari latar belakang, tujuan, batasan masalah, dan sistematika penulisan dari penelitian ini.

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

Berisikan tentang motor bensin 4-langkah, sistem karburator, teori pembakaran, parameter prestasi motor bakar, fly ash, sifat fly ash, aktivasi fly ash, dan kegunaan fly ash, Zeolit.

BAB III : METODE PENELITIAN

Berisi beberapa tahapan persiapan sebelum pengujian, prosedur pengujian, dan diagram alir pengujian.

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN

Yaitu berisikan pembahasan dari data-data yang diperoleh pada pengujian motor bensin 4-langkah 110 cc.

BAB V : SIMPULAN DAN SARAN

Berisikan hal-hal yang dapat disimpulkan dan saran-saran yang ingin disampaikan dari penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Motor Bakar

Motor bakar adalah salah satu bagian dari mesin kalor yang berfungsi untuk mengkonversi energi termal hasil pembakaran bahan bakar menjadi energi mekanis. Motor bakar pada umumnya dibedakan menjadi dua (Wardono, 2004) :

1. Motor bensin

Yang menjadi ciri utama dari motor bensin adalah proses pembakaran bahan bakar yang terjadi di dalam ruang silinder pada volume tetap. Proses pembakaran pada volume tetap ini disebabkan pada waktu terjadi kompresi, dimana campuran bahan bakar dan udara mengalami proses kompresi di dalam silinder, dengan adanya tekanan ini bahan bakar dan udara dalam keadaan siap terbakar dan busi meloncatkan bunga listrik sehingga terjadi pembakaran dalam waktu yang singkat sehingga campuran tersebut terbakar habis seketika dan menimbulkan kenaikan suhu dalam ruang bakar.

a. Pengertian Motor Bensin

Motor bakar bensin 4-langkah adalah salah satu jenis mesin pembakaran dalam (internal combustion engine) yang beroperasi menggunakan udara bercampur dengan bensin dan untuk menyelesaikan satu siklusnya diperlukan empat langkah piston, seperti ditunjukkan pada gambar 1.

Gambar 1. Siklus motor bakar bensin 4-langkah (Heywood, 1988 dalam Wardono, 2004)

Untuk lebih jelasnya proses-proses yang terjadi pada motor bakar bensin 4-langkah dapat dijelaskan melalui siklus ideal dari siklus udara volume konstan seperti ditunjukkan pada Gambar 2.

(a) Langkah hisap (b) Langkah kompresi _{(c) Langkah ekspansi (d) Langkah buang}

Katup keluar

Katup masuk busi

Kepala piston Batang piston

0 1

3

2

4

Volume spesifik, v

T

e

ka

n

an

, P

TMB TMA

Gambar 2. Diagram P-v dari siklus ideal motor bakar bensin 4-langkah (Wardono, 2004).

Keterangan mengenai proses-proses pada siklus udara volume konstan dapat dijelaskan sebagai berikut (Wardono, 2004):

 Proses 01 : Langkah hisap (Intake)

Pada langkah hisap campuran udara-bahan bakar dari karburator terhisap masuk ke dalam silinder dengan bergeraknya piston ke bawah, dari TMA menuju TMB. Katup hisap pada posisi terbuka, sedang katup buang pada posisi tertutup. Di akhir langkah hisap, katup hisap tertutup secara otomatis. Fluida kerja dianggap sebagai gas ideal dengan kalor spesifik konstan. Proses dianggap berlangsung pada tekanan konstan.

 Proses 12 : Langkah kompresi (Compression)

Pada langkah kompresi katup hisap dan katup buang dalam keadaan tertutup. Selanjutnya piston bergerak ke atas, dari TMB menuju TMA. Akibatnya campuran udara-bahan bakar terkompresi. Proses kompresi ini menyebabkan terjadinya kenaikan temperatur dan tekanan campuran tersebut, karena volumenya semakin kecil. Campuran udara-bahan bakar terkompresi ini menjadi campuran yang sangat mudah terbakar. Proses kompresi ini dianggap berlangsung secara isentropik.

 Proses 23 : Langkah pembakaran volume konstan

Pada saat piston hampir mencapai TMA, loncatan nyala api listrik diantara kedua elektroda busi diberikan ke campuran udara-bahan bakar terkompresi sehingga sesaat kemudian campuran udara-bahan bakar ini terbakar. Akibatnya terjadi kenaikan temperatur dan tekanan yang drastis. Kedua katup pada posisi tertutup. Proses ini dianggap sebagai proses pemasukan panas (kalor) pada volume konstan.

 Proses 34 : Langkah kerja/ekspansi (Expansion)

Kedua katup masih pada posisi tertutup. Gas pembakaran yang terjadi selanjutnya mampu mendorong piston untuk bergerak kembali dari TMA menuju TMB. Dengan bergeraknya piston menuju TMB, maka volume gas pembakaran di dalam silinder semakin bertambah,

akibatnya temperatur dan tekanannya turun. Proses ekspansi ini dianggap berlangsung secara isentropik.

 Proses 41 : Langkah buang volume konstan (Exhaust)

Saat piston telah mencapai TMB, katup buang telah terbuka secara otomatis sedangkan katup hisap masih pada posisi tertutup. Langkah ini dianggap sebagai langkah pelepasan kalor gas pembakaran yang terjadi pada volume konstan.

 Proses 10 : Langkah buang tekanan konstan

Selanjutnya piston bergerak kembali dari TMB menuju TMA. Gas pembakaran didesak keluar melalui katup buang (saluran buang) dikarenakan bergeraknya piston menuju TMA. Langkah ini dianggap sebagai langkah pembuangan gas pembakaran pada tekanan konstan.

2. Motor Diesel

Motor diesel memiliki ciri utama yaitu pembakaran bahan bakar di dalam silinder berlangsung pada tekanan konstan, dimana gas yang dihisap pada langkah hisap yang merupakan udara murni tersebut berada di dalam silinder pada waktu piston berada di titik mati atas . Bahan bakar yang masuk kedalam silinder oleh injector terbakar bersama dengan udara oleh suhu kompresi yang tinggi.

B. Proses Pembakaran

Pembakaran adalah reaksi kimia antara komponen-komponen bahan bakar (Karbon dan hidrogen) dengan komponen udara (Oksigen) yang berlangsung sangat cepat, yang membutuhkan panas awal untuk menghasilkan panas yang jauh lebih besar sehingga menaikkan suhu dan tekanan gas pembakaran. Elemen mampu bakar atau Combustible yang utama adalah hidrogen dan oksigen. Sementara itu, Nitrogen adalah gas lembam dan tidak berpartisipasi dalam proses pembakaran. Selama proses pembakaran, butiran minyak bahan bakar menjadi elemen komponennya, yaitu hidrogen dan karbon, akan bergabung dengan oksigen untuk membentuk air, dan karbon bergabung dengan oksigen menjadi karbon dioksida. Kalau tidak cukup tersedia oksigen, maka sebagian dari karbon, akan bergabung dengan oksigen menjadi karbon monoksida. Akibat terbentuknya karbon monoksida, maka jumlah panas yang dihasilkan hanya 30 persen dari panas yang ditimbulkan oleh pembentukan karbon monoksida sebagaimana ditunjukkan oleh reaksi kimia berikut (Wardono, 2004).

reaksi cukup oksigen: CO₂ CO₂393,5kJ, ... (1)

reaksi kurang oksigen: C ₂1O₂CO110,5 kJ

. ... (2)

Keadaan yang penting untuk pembakaran yang efisien adalah gerakan yang cukup antara bahan bakar dan udara, artinya distribusi bahan bakar dan bercampurnya dengan udara harus bergantung pada gerakan udara yang disebut

pusaran. Energi panas yang dilepaskan sebagai hasil proses pembakaran digunakan untuk menghasilkan daya motor bakar tersebut. Reaksi pembakaran dapat dilihat seperti di bawah ini

CxHy + (O2 + 3,773N2) CO2 + H2O + N2 + CO + NOx + HC ... (3)

Secara lebih detail dapat dijelaskan bahwa proses pembakaran adalah proses oksidasi (penggabungan) antara molekul-molekul oksigen („O‟) dengan molekul -molekul (partikel-partikel) bahan bakar yaitu karbon („C‟) dan hidrogen („H‟) untuk membentuk karbon dioksida (CO2) dan uap air (H2O) pada kondisi pembakaran sempurna. Disini proses pembentukan CO2 dan H2O hanya bisa terjadi apabila panas kompresi atau panas dari pemantik telah mampu memisah/memutuskan ikatan antar partikel oksigen (O-O) menjadi partikel „O‟ dan „O‟, dan juga mampu memutuskan ikatan antar partikel bahan bakar (C-H dan/atau C-C) menjadi partikel „C‟ dan „H‟ yang berdiri sendiri. Baru selanjutnya partikel „O‟ dapat beroksidasi dengan partikel „C‟ dan „H‟ untuk membentuk CO2 dan H2O. Jadi dapat disimpulkan bahwa proses oksidasi atau proses pembakaran antara udara dan bahan bakar tidak pernah akan terjadi apabila ikatan antar partikel oksigen dan ikatan antar partikel bahan bakar tidak diputus terlebih dahulu (Wardono, 2004).

Zat-zat pencemar udara dari hasil pembakaran dalam gas buang yaitu senyawa HC, CO, dan CO_2.

1. Karbon monoksida (CO)

Seperti telah dijelaskan sebelumnya bahwa karbon monoksida (CO) sebagai gas yang cukup banyak terdapat di udara, dimana gas ini terbentuk akibat adanya suatu pembakaran yang tidak sempurna. Gas karbon monoksida mempunyai ciri yang tidak berbau, tidak terasa, serta tidak berwarna. Kendaraan bermotor memberi andil yang besar dalam peningkatan kadar CO yang membahayakan. Di dalam semua polutan udara maka CO adalah pencemar yang paling utama. Percampuran yang baik antara udara dan bahan bakar terutama yang terjadi pada mesin-mesin yang menggunakan Turbocharger merupakan salah satu strategi untuk meminimalkan emisi CO. Semakin kecil kadar CO semakin sempurna proses pembakarannya dan bensin semakin irit, ini menunjukkan bagaimana bahan bakar dan udara tercampur dan terbakar. Semakin tinggi kadar CO semakin boros bensinnya, ini menunjukkan kurangnya udara dalam campuran.

Kendaraan bermotor 4 tak untuk tahun pembuatan 2010 ke bawah, standar kandungan CO harus dibawah 5,5 %. Sementara untuk motor 4-tak tahun pembuatan di atas 2010 harus memenuhi syarat kadar emisi gas buangnya CO dibawah 4,5 %.

2. Hidrokarbon (HC)

Bensin adalah senyawa hidrokarbon, jadi setiap HC yang didapat di gas buang kendaraan menunjukkan adanya bensin yang tidak terbakar dan terbuang bersama sisa pembakaran. Apabila suatu senyawa hidrokarbon terbakar sempurna (bereaksi dengan oksigen) maka hasil reaksi pembakaran tersebut adalah karbondioksida (CO₂) dan air (H₂O). Hidrokarbon (HC) merupakan gas yang tidak begitu merugikan manusia, akan tetapi merupakan penyebab terjadinya kabut campuran asap (smog). Pancaran hidrokarbon yang terdapat pada gas buang berbentuk gasoline yang tidak terbakar. Hidrokarbon terdapat pada proses penguapan bahan bakar pada tangki, karburator, serta kebocoran gas yang melalui celah antara silinder dan torak yang masuk ke dalam poros engkol yang biasa disebut blow by gases (gas lalu). Semakin kecil kadar HC pembakaran itu akan semakin sempurna, ini menunjukan sedikitnya bahan bakar yang terbuang. Semakin tinggi kadar HC semakin banyak sisa bahan bakar (gas yang tidak terbakar setelah gagal pengapian) yang terbuang pada proses pembakaran, dan banyak bahan bakar yang terbuang percuma.

Kendaraan bermotor 4 tak untuk tahun pembuatan 2010 ke bawah standar kandungan hidrocarbon (HC) maksimal 2.400 ppm. Sementara untuk motor 4-tak tahun pembuatan di atas 2010 harus memenuhi syarat kadar emisi gas buangnya hydrocarbon (HC) maksimal 2.000 ppm.

3. Karbondioksida (CO₂)

Konsentrasi CO₂ menunjukkan secara langsung status proses pembakaran di ruang bakar. Semakin tinggi maka semakin baik. Saat AFR berada di angka ideal, emisi CO₂ berkisar antara 12% sampai 15%. Apabila AFR terlalu kurus atau terlalu kaya, maka emisi CO₂ akan turun secara drastis. Apabila CO₂ berada dibawah 12%, maka dilihat emisi lainnya yang menunjukkan apakah AFR terlalu kaya atau terlalu kurus. Perlu diingat bahwa sumber dari CO₂ ini hanya ruang baka. Apabila CO₂ terlalu rendah tapi CO dan HC normal, menunjukkan adanya kebocoran exhaust pipe. Semakin tinggi kadar CO₂ semakin sempurna pembakarannya dan semakin bagus akselerasinya. Semakin rendah kadar CO₂ ini menandakan kerak diblok mesin sudah pekat dan harus di overhoul engine.

Kendaraan bermotor 4 tak untuk tahun pembuatan 2010 ke bawah, standar kandungan CO_{2 harus dibawah 5,5 %. Sementara untuk motor 4-tak tahun} pembuatan di atas 2010 harus memenuhi syarat kadar emisi gas buangnya CO₂ dibawah 4,5 % (KLH, 2006 dalam Purwanta 2012).

C Saringan Udara (Air Filter)

Air filter atau filter udara berfungsi untuk menyaring udara sebelum memasuki ruang bakar atau sebelum memasuki karburator (pada motor bensin). Filter udara

sangat diperlukan terlebih lagi dalam kondisi yang udaranya banyak mengandung debu dan pasir, misalnya di tempat pekerjaan batu dan pertambangan atau dijalan raya yang padat lalu lintas. Udara perlu disaring agar bebas dari debu, kotoran, atau uap air yang berlebihan. Apabila udara yang masuk ruang bakar masih kotor maka akan terjadi pembakaran yang tidak sempurna dan akibatnya suara mesin terdengar kasar, knalpot akan mengeluarkan asap tebal, dan tenaga kendaraan menjadi kurang maksimal. Selain itu, aliran udara yang memasuki ruang bakar akan mempengaruhi homogenitas pencampuran udara dan bahan bakar di dalam ruang bakar yang akan mempengaruhi kinerja pembakaran (Alfianto, 2006 dalam Purwanta, 2012). Dengan demikian saringan udara (filter) hanya berguna untuk menangkap partikel-partikel kasar seperti debu dan kotoran. Akan tetapi gas-gas yang terkandung di dalam udara seperti nitrogen, oksigen, uap air, dan gas-gas lainnya yang berukuran nanometer(109m)masih dapat lolos dari filter tersebut.

D. Parameter Prestasi Motor Bensin 4-Langkah

Prestasi mesin biasanya dinyatakan dengan efisiensi thermal, th. Karena pada motor bakar 4 langkah selalu berhubungan dengan pemanfaatan energi panas / kalor, maka efisiensi yang dikaji adalah efisiensi thermal. Efisiensi thermal adalah perbandingan energi (kerja / daya) yang berguna dengan energi yang diberikan. Prestasi mesin dapat juga dinyatakan dengan daya output dan pemakaian bahan bakar spesifik engkol yang dihasilkan mesin. Daya output

engkol menunjukkan daya output yang berguna untuk menggerakan sesuatu atau beban. Sedangkan pemakaian bahan bakar spesifik engkol menunjukkan seberapa efisien suatu mesin menggunakan bahan bakar yang disuplai untuk menghasilkan kerja. Prestasi mesin sangat erat hubungannya dengan parameter operasi, besar kecilnya harga parameter operasi akan menentukan tinggi rendahnya prestasi mesin yang dihasilkan (Wardono, 2004).

Untuk mengukur prestasi kendaraan bermotor bensin 4-langkah dalam aplikasinya diperlukan parameter sebagai berikut (Niwatana, 2010 dalam Purwanta 2012) :

1. Konsumsi bahan bakar, semakin sedikit konsumsi bahan bakar kendaraan bermotor bensin 4-langkah, maka semakin tinggi prestasinya.

2. Akselerasi, semakin tinggi tingkat akselerasi kendaraan bermotor bensin 4-langkah maka prestasinya semakin meningkat.

3. Waktu tempuh, semakin singkat waktu tempuh yang diperlukan pada kendaraan bermotor bensin 4-langkah untuk mencapai jarak tertentu, maka semakin tinggi prestasinya.

4. Putaran mesin, putaran mesin pada kondisi idle dapat menggambarkan normal atau tidaknya kondisi mesin. Perbedaan putaran mesin juga menggambarkan besarnya torsi yang dihasilkan.

5. Emisi gas buang, motor dalam kondisi statis bisa dilihat emisi gas buangnya pada rpm rendah dan tinggi.

E. Fly ash

Fly ash (abu terbang) adalah sisa pembakaran batubara. Fly ash merupakan salah satu limbah padat yang dihasilkan oleh industri yang menggunakan batubara sebagai bahan bakar untuk proses produksinya. Fly ash memiliki sifat sebagai pozzolan, yaitu suatu bahan yang mengandung silika atau alumina silika yang tidak mempunyai sifat perekat (sementasi) pada dirinya sendiri tetapi dengan butirannya yang sangat halus bisa bereaksi secara kimia dengan kapur dan air membentuk bahan perekat pada temperatur normal. Fly ash dapat digunakan sebagai bahan campuran untuk stabilisasi tanah ekspansif karena memiliki sifat sebagai pozzolan. Fly ash adalah bagian dari sisa pembakaran batubara yang berbentuk partikel halus amorf dan abu tersebut merupakan bahan anorganik

yang terbentuk dari perubahan bahan mineral (mineral matter) karena proses pembakaran (dafi017.blogspot.com).

1. Karakteristik Fly ash (Abu Terbang)

Secara fisik, Fly ash (abu terbang) adalah bagian dari abu bakar yang berupa bubuk halus dan ringan yang diambil dari campuran gas tungku pembakaran yang menggunakan bahan batubara. Abu terbang diambil secara mekanik dengan sistem pengendapan elektrostatik. (Hidayat,1986)

Sedangkan secara kimia abu terbang merupakan material oksida anorganik mengandung silika dan alumina aktif karena sudah melalui proses pembakaran pada suhu tinggi. Bersifat aktif yaitu dapat bereaksi dengan komponen lain dalam kompositnya untuk membentuk material baru (mulite) yang tahan suhu tinggi.

Fly ash memiliki ukuran butiran yang halus, berwarna keabu-abuan dan diperoleh dari hasil pembakaran batubara. Fly ash dan bottom ash adalah terminology umum untuk abu terbang yang ringan dan abu relatif berat yang timbul dari suatu proses pembakaran suatu bahan yang lazimnya menghasilkan abu. Fly ash dan bottom ash dalam konteks ini adalah abu yang dihasilkan dari pembakaran batubara.

Rumus empiris abu terbang batubara ialah:

Si1.0Al0.45Ca0.51Na0.047Fe0.039Mg0.020K0.013Ti0.011.

(http://majarimagazine.com)

Limbah padat hasil dari proses pembakaran di dalam furnace pada PLTU yang kemudian terbawa keluar oleh sisa-sisa pembakaran dan merupakan residu mineral dalam butir halus yang dihasilkan dari pembakaran batu bara yang dihaluskan pada suatu pusat pembangkit listrik kemudian disebut sebagai Fly Ash. Fly ash terdiri dari bahan anorganik yang terdapat di dalam batu bara yang telah mengalami fusi selama pembakarannya. Bahan ini memadat selama berada di dalam gas-gas buang. Karena partikel-partikel ini memadat selama tersuspensi di dalam gas gas buang, partikel-partikel fly ash umumnya berbentuk bulat. Fly ash/ bottom ash yang dihasilkan oleh fluidized bed system

berukuran 100-200 mesh ( 1 mesh = 1 lubang/ inch2) . Ukuran ini relatif kecil dan ringan, sedangkan bottom ash berukuran 20-50 mesh (dafi017.blogspot.com).

Jenis partikulat dari Fly Ash (abu terbang) dapat diklasifikasikan dalam debu. Hal ini karena biasanya Fly ash dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi. Abu terbang (fly ash) sebagai limbah PLTU berbahan bakar batu bara dikategorikan oleh Bapedal sebagai limbah berbahaya (B3). Sehubungan dengan meningkatnya jumlah pembangunan PLTU berbahan bakar batubara

di Indonesia, maka jumlah limbah abu terbang juga akan meningkat yaitu jumlah limbah PLTU pada tahun 2000 sebanyak 1,66 juta ton, sedangkan pada tahun 2006 diperkirakan akan mencapai sekitar 2 juta ton. Khusus untuk limbah abu dari PLTU, sejak tahun 2000 hingga tahun 2006, diperkirakan ada akumulasi jumlah abu sebanyak 219.000 ton/tahun. Jika limbah abu ini tidak dimanfaatkan akan menjadi masalah pencemaran lingkungan, yang mana dampak dari pencemaran akibat abu terbang (fly ash) sangat berbahaya baik bagi lingkungan maupun kesehatan.

Faktor-faktor utama yang mempengaruhi dalam kandungan mineral fly ash (abu terbang) dari batu bara adalah:

a. Komposisi kimia batu bara

b. Proses pembakaran batu bara

c. Bahan tambahan yang digunakan termasuk bahan tambahan minyak untuk stabilisasi nyala api dan bahan tambahan untuk pengendalian korosi.

(dafi017.blogspot.com)

2. Proses Pembentukan Fly ash (Abu Terbang)

Sistem pembakaran batubara umumnya terbagi 2 yakni sistem unggun terfluidakan (fluidized bed system) dan unggun tetap (fixed bed system atau

grate system). Disamping itu terdapat system ke-3 yakni spouted bed system

atau yang dikenal dengan unggun pancar.

Pada fluidized bed system udara ditiup dari bawah menggunakan blower

sehingga benda padat di atasnya berkelakuan mirip fluida. Teknik fluidisasi dalam pembakaran batubara adalah teknik yang paling efisien dalam menghasilkan energi. Pasir atau corundum yang berlaku sebagai medium pemanas dipanaskan terlebih dahulu. Pemanasan biasanya dilakukan dengan minyak bakar. Setelah temperatur pasir mencapai temperatur bakar batubara (300oC) maka diumpankan batubara. Sistem ini menghasilkan abu terbang dan abu yang turun di bawah alat. Abu-abu tersebut disebut dengan fly ash

dan bottom ash. Teknologi fluidized bed biasanya digunakan di PLTU (Pembangkit Listruk Tenaga Uap). Komposisi fly ash dan bottom ash yang terbentuk dalam perbandingan berat adalah : (80-90%) berbanding (10-20%) (dafi017.blogspot.com).

Selanjutnya pada Fixed bedsystem (Grate system) pembakaran dilakukan saat batubara berada di atas conveyor yang berjalan atau grate. Sistem ini kurang efisien karena batubara yang terbakar kurang sempurna atau dengan perkataan lain masih ada karbon yang tersisa. Abu yang terbentuk terutama bottom ash

masih memiliki kandungan kalori sekitar 3000 kkal/kg. Di China, bottom ash

Fixed bed system banyak digunakan pada industri tekstil sebagai pembangkit uap (steam generator). Komposisi fly ash dan bottom ash yang terbentuk dalam perbandingan berat adalah : (15-25%) berbanding (75-25%) (Koesnadi, 2008).

3. Sifat-sifat fly ash

Abu terbang mempunyai sifat-sifat yang sangat menguntungkan di dalam menunjang pemanfaatannya yaitu (http://dafi017.blogspot.com) :

3.1 Sifat Fisik

Abu terbang merupakan material yang dihasilkan dari proses pembakaran batubara pada alat pembangkit listrik, sehingga semua sifat-sifatnya juga ditentukan oleh komposisi dan sifat-sifat mineral-mineral pengotor dalam batubara serta proses pembakarannya. Dalam proses pembakaran batubara ini titik leleh abu batu bara lebih tinggi dari temperatur pembakarannya. Dalam kondisi ini menghasilkan abu yang memiliki tekstur butiran yang sangat halus. Abu terbang batubara terdiri dari butiran halus yang umumnya berbentuk bola padat atau berongga. Adapun sifat-sifat fisiknya antara lain :

a) Warna : abu-abu keputihan

3.1 Sifat Kimia

Pada intinya fly ash mengandung unsur kimia, antara lain: silika (SIO2), alumina (Al2O3), fero oksida (Fe2O3) dan kalsium oksida (CaO), juga mengandung unsur tambahan lain yaitu magnesium oksida (MgO), Titanium oksida (TiO2), alkalin (Na2 dan K2O), sulfur trioksida (SO3), pospor oksida (P2O5)dan karbon (CO). (http://dafi017.blogspot.com)

Gambar 4. fly ash

Tabel 1. Komposisi Kimia Pada Limbah PLTU

Senyawa Abu dasar (%) Abu terbang (%)

Al2O3 24,0 30,8

CaO 2,7 4,0

Fe2O3 5,5 4,6

K2O 0,17 0,18

MgO 1,3 1,9

Sifat kimia dari abu terbang batubara dipengaruhi oleh jenis batubara yang dibakar dan teknik penyimpanan serta penanganannya. Pembakaran batubara lignit dan sub/bituminous menghasilkan abu terbang dengan kalsium dan magnesium oksida lebih banyak daripada bituminus. Namun, memiliki kandungan silika, alumina, dan karbon yang lebih sedikit daripada bituminous. Kandungan karbon dalam abu terbang diukur dengan menggunakan Loss Of Ignition Method (LOI), yaitu suatu keadaan hilangnya potensi nyala dari abu terbang batubara. Abu terbang batubara terdiri dari butiran halus yang umumnya berbentuk bola padat atau berongga. Ukuran partikel abu terbang hasil pembakaran batubara bituminous lebih kecil dari 0,075 mm. Kerapatan abu terbang berkisar antara 2100 sampai 3000 kg/m3 dan luas area spesifiknya (diukur berdasarkan metode permeabilitas udara

Blaine) antara 170 sampai 1000 m2/kg, sedangkan ukuran partikel rata-rata

P2O5 - -

SO3 0,18 0,23

SiO2 63,4 54,0

TiO2 - -

Fe + Si + Al 92,9 89,4

CaO bebas <0,06 <0,06

Kandungan Silika - 53,4

LOI 0,68 <0,5

D50 - 15,5 (µm)

abu terbang batubara jenis sub-bituminous 0,01mm – 0,015 mm, luas permukaannya 1-2 m2/g, massa jenis (specific gravity ) 2,2 – 2,4 dan bentuk partikel mostly spherical , yaitu sebagian besar berbentuk seperti bola, sehingga menghasilkan kinerja (workability ) yang lebih baik (Ardha, 2007).

Fly ash adalah produk sampingan dari pembakaran bubuk batubara di pembangkit listrik dan dikenal sebagai pozzolanik material. Salah satu masalah utama dari semua pembakaran batubara dalam pembangkit listrik adalah abu terbang yang tidak terpakai dan abu dasar karena mereka memiliki efek pada lingkungan seperti polusi udara dan air tanah akibat dari masalah kualitas logam dari abu terbang terutama yang tidak terpakai yang memiliki ukuran partikel yang sangat kecil. Fly ash memiliki pori-pori yang besar dari beberapa partikel dimana dapat menyerap air dan menghasilkan konsumsi air yang banyak pada beton (Bayat, 2002).

4. Pemanfaatan Fly ash (Abu Terbang)

Berbagai penelitian mengenai pemanfaatan abu terbang batubara sedang dilakukan untuk meningkatkan nilai ekonomisnya serta mengurangi dampak buruknya terhadap lingkungan. Saat ini umumnya abu terbang batubara digunakan dalam pabrik semen sebagai salah satu bahan campuran pembuat

beton. Selain itu, sebenarnya abu terbang batubara memiliki berbagai kegunaan yang amat beragam:

1. Penyusun beton untuk jalan dan bendungan 2. Penimbun lahan bekas pertambangan 3. Recovery magnetik, cenosphere dan karbon 4. Bahan baku keramik, gelas

5. Bahan baku batubata, dan refraktori 6. Bahan penggosok (polisher) 7. Filler aspal, plastik, dan kertas 8. Pengganti dan bahan baku semen

9. Aditif dalam pengolahan limbah (waste stabilization) 10. Konversi menjadi zeolit dan adsorben

Konversi abu terbang batubara menjadi zeolit dan adsorben merupakan contoh pemanfaatan efektif dari abu terbang batubara. Keuntungan adsorben berbahan baku abu terbang batubara adalah biayanya murah. Selain itu, adsorben ini dapat digunakan baik untuk pengolahan limbah gas maupun limbah cair. Adsorben ini dapat digunakan dalam penyisihan logam berat dan senyawa organik pada pengolahan limbah. Abu terbang batubara dapat dipakai secara langsung sebagai adsorben atau dapat juga melalui perlakuan kimia dan fisik tertentu sebelum menjadi adsorben. Zeolit yang disintesis dari abu terbang batubara dapat digunakan untuk keperluan pertanian. Zeolit banyak dikonsumsi dalam pemurnian air, pengolahan tanah, dll. Zeolit dibuat

dengan cara mengkonversi aluminosilikat yang terdapat pada abu terbang batubara menjadi kristal zeolit melalui reaksi hidrotermal (http://dafi017.blogspot.com).

F. Tepung Tapioka

Tepung adalah partikel padat yang berbentuk butiran halus atau sangat halus (tergantung pemakaiannya). Biasanya digunakan untuk keperluan penelitian, rumah tangga, dan bahan baku industri. Tepung bisa berasal dari bahan nabati misalnya tepung terigu dari gandum, tapioka dari singkong, maizena dari jagung atau hewani misalnya tepung tulang dan tepung ikan (http://id.wikipedia.org/wiki/Tepung).

Salah satu jenis tanaman pangan yang sudah lama dikenal dan banyak dibudidayakan oleh petani di Indonesia adalah ubi kayu (Manihot Esculenta Crantz). Potensi nilai ekonomis dan sosial ubi kayu merupakan bahan pangan yang berdaya guna,bahan baku berbagai industri, dan pakan ternak.(Setyadi, 1987 dalam Purwanta 2012) dan mendefinisikan tepung tapioka sebagai hasil ekstraksi ubi kayu yang telah mengalami pencucian secara sempurna serta dilanjutkan dengan pengeringan dan penggilingan. Komponen utama tepung tapioka adalah pati, merupakan senyawa yang tidak mempunyai rasa dan bau (Malau, 2001).

Berbagai proses kimia yang dapat diterapkan pada modifikasi pati diantaranya oksidasi, hidrolisa, cross-linking atau cross bonding dan subtitusi. Maltodekstrin merupakan salah satu produk hasil hidrolisa pati dengan menggunakan asam maupun enzim, yang terdiri dari campuran glukosa, maltosa, oligosakarida, dan dekstrin. Lloyd dan Nelson, 1984 dan Kennedy et al, 1995 dalam ebookpangan menyatakan bahwa produk hasil hidrolisis enzimatis pati mempunyai karakteristik yaitu tidak higroskopis, meningkatkan viskositas produk, membentuk matrik hidrogel, mempunyai daya rekat, dan ada yang dapat larut dalam air seperti laktosa (undip.ac.id).

Mc Ready (1970) dalam menyatakan bahwa mekanisme gelatinisasi terjadi pada suhu 60 – 850 C yang mana pada temperatur inilah pati mengembang dan mengental dengan cepat dan pada saat itu tepung tapioka (pati) memiliki daya rekat yang cukup tinggi.

Pati merupakan butiran granula yang bewarna putih mengkilat, tidak berbau dan tidak mempunyai rasa. Berbagai macam pati tidak sama sifatnya tergantung dari panjang rantai C-nya. Pati terdiri dari dua fraksi yang dapat dipisahkan dengan air panas. Fraksi yang larut dalam air disebut amilopektin. Granula pati tapioca berbentuk oval, berukuran 5-35 μ, kandungan amilosa, 17% dan amilopektin

tidak tahan terhadap kelembaban. Hal ini disebabkan karena tapioka memilki sifat menyerap air dan udara (Bowyer, 2003 dalam Purwanta 2013).

G. Zeolit

Zeolit berasal dari kata “zeinlithos” yang berarti batuan berbuih. Zeolit merupakan kristal alumina silikat dengan rumus empiris Mx/n.(AlO2)x.(SiO2)y.xH2O. Terbentuk dari tetrahedral alumina dan silika dengan rongga-rongga didalam yang berisi ion-ion logam, biasanya golongan logam alkali, dan molekul air yang bergerak bebas. Zeolit merupakan suatu kelompok mineral yang dihasilkan dari proses hidrotermal pada batuan beku basa. Mineral ini biasanya dijumpai mengisi celah-celah ataupun rekahan dari batuan tersebut. Selain itu zeolit juga merupakan endapan dari aktivitas vulkanik yang banyak mengandung unsur silika. Pada saat ini penggunaan mineral zeolit semakin meningkat, dari penggunaan dalam industri kecil hingga dalam industri berskala besar. Di negara maju seperti Amerika Serikat, zeolit sudah benar-benar dimanfaatkan dalam industri (Sarno,H.1983).

Karena sifat-sifat yang dimiliki oleh zeolit, maka mineral ini dapat dimanfaatkan dalam berbagai bidang. Zeolit juga banyak digunakan untuk memurnikan air tanah karena Karena secara umum zeolit mampu menyerap, menukar ion dan

menjadi katalis sehingga dapat dikembangkan untuk keperluan alternatif pengolah air maupun limbah. Zeolit memiliki kemampuan untuk menyerap kandungan mineral seperti Fe dan Mn dalam air tanah.

Sebagai negara yang alamnya kaya mineral, air tanah di Indonesia sering mengandung besi dan mangan cukup tinggi. Di dalam air kedua logam ini selalu ada bersamasama. Bagi manusia kedua logam adalah esensial tetapi juga toksik. Keberadaannya dalam air tidak saja dapat diditeksi secara laboratoris tetapi juga dapat dikenali secara organoleptik. Dengan konsentrasi Fe atau Mn sedikitnya 1 mg/L, air terasa pahit-asam, berbau tidak enak dan berwarna kuning kecoklatan.

Pada skala industri, Fe dan Mn dalam air biasanya diturunkan dengan mengaerasi air pada pH>7 sehingga kedua logam ini mengendap sebagai oksidanya. Proses lain adalah mengikat Fe dan Mn dengan suatu cation exchanger. Kedua cara ini tidak dapat dilakukan oleh masyarakat umum karena memerlukan sarana, peralatan dan bahan yang mahal, sedangkan penyaringan konvensional menggunakan pasir dan ijuk hanya dapat memperbaiki kualitas fisik air seperti kekeruhan. Zeolit adalah salah satu penukar ion alami dan pemurni air yang banyak tersedia. Oleh karena itu pada penelitian ini digunakanlah zeolit sebagai pemurni air. Karena pada dasarnya adsorben yang memiliki tingkat kemurnian tinggi maka daya adsorbsinya lebih baik. (Imami, 2008).

III. METODOLOGI PENELITIAN

A. Alat dan Bahan Penelitian

1. Alat penelitian a. Sepeda motor.

Dalam penelitian ini, mesin yang digunakan untuk pengujian adalah motor bensin 4-langkah 110 cc. Adapun spesifikasi mesin uji yang digunakan adalah sebagai berikut :

Merek : Honda Absolute Revo

Tipe mesin : 4 langkah, SOHC

Sistem pendingin : Pendingin udara

Jumlah silinder : 1 (satu)

Diameter silinder : 50 mm

Langkah piston : 55,6 mm

Kapasitas silinder : 110 cc

Perbandingan kompresi : 9,0 : 1

Daya maksimum : 8,46 PS / 7500 rpm

Gigi transmisi : 4 kecepatan /bertautan tetap Kapasitas tangki bahan bakar : 3,7 liter

Tahun Pembuatan : 2010

Gambar 5. Sepeda Motor yang Digunakan

b. Stopwatch

Stopwatch digunakan untuk mengukur waktu pada saat pengujian.

Gambar 6. Stopwatch

c. Gelas ukur 100 ml

Gelas ukur 100 ml digunakan untuk mengukur volume air yang akan digunakan sebagai campuran komposisi pembuatan pelet Fly Ash.

Gambar 7. Gelas ukur 100 ml d. Tachometer

Tachometer yang dipakai dalam penelitian ini digunakan untuk mengetahui putaran mesin (rpm).

Gambar 8. Tachometer

e. Termometer air raksa

Termometer air raksa ini digunakan untuk mengetahui temperatur lingkungan saat pengujian.

f. Cetakan

Gambar 10. Cetakan

Cetakan digunakan sebagai alat untuk mencetak hasil campuran fly ash, aquades dan tapioka yang sebelumnya diaduk.

g. Perangkat analog

Dalam penelitian ini, Speedometer, odometer, sudah berada dalam satu unit panel analog motor pada dashboard. Speedometer dengan ketelitian 10 km / jam, odometer dengan ketelitian 100 m.

Gambar 11. Perangkat analog

h. Tangki bahan bakar buatan 250 ml

Gambar 12. Tangki bahan bakar buatan 250 ml

Digunakan sebagai wadah bahan bakar ketika proses pengambilan data. Sehingga tidak menggunakan tangki bahan bakar motor agar lebih mudah dalam proses pengukuran konsumsi bahan bakar.

i. Oven

Gambar 13. Oven

Digunakan untuk mengeringkan fly ash yang telah dibentuk pelet dan digunakan untuk aktivasi fisik.

j. Timbangan digital

Timbangan digital digunakan untuk mengukur berat fly ash

sebelum dilakukan pencampuran dalam pembuatan fly ash pelet.

Gambar 14. Timbangan Digital k. Kompor

Digunakan untuk memasak atau memanaskan campuran tepung tapioka dan aquades.

Gambar 15. Kompor

l. Kemasan fly ash

Fly ash pelet dikemas dengan menggunakan kawat yang besarnya disesuaikan dengan ruangan pada rumah saringan udara.

Gambar 16. Kemasan Fly ash

2. Bahan penelitian  Fly ash

Fly ash yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari PLTU Tarahan yang mengandung komposisi kimia SiO2, Al2O3,MgO, CaO dan Fe2O3.

 Air

Air ini dipakai untuk mencampur fly ash agar mudah dibentuk menjadi

fly ash pelet. Pada penelitian ini menggunakan 2 jenis air, yaitu air biasa dengan penyaringanzeolit, air aquades.

 Tepung Tapioka

Tepung tapioka yang digunakan adalah tepung tapioka yang dijual di pasaran Bandar Lampung yang berfungsi sebagai bahan perekat.

B. Persiapan Fly ash

Fly ash diayak dengan ukuran 100 mesh untuk mendapatkan ukuran partikel yang seragam. Proses pengayakan dilakukan dengan menggunakan ayakan dengan ukuran 100 mesh yang bertujuan untuk menyaring partikel yang lebih besar agar tidak tercampur dengan yang lebih kecil dan menghasilkan ukuran partikel yang semakin halus. Semakin kecil ukuran partikel fly ash maka akan semakin kuat daya rekatnya (Rilham, 2012). Pada penelitian ini menggunakan rangkaian pelet fly ash seberat 40 gram.

C. Pencetakan fly ash Menjadi Pelet

Pertama-tama campuran aquades dengan tapioka dimasak kurang lebih 5 menit hingga campuran tersebut berbentuk seperti lem. Kemudian campuran tersebut diaduk dengan fly ash hingga merata dengan cara memasukkan fly ash sedikit demi sedikit kedalam campuran tersebut. Pencampuran tersebut dilakukan sampai terjadi sebuah campuran yang kalis. Kemudian campuran tersebut diratakan dengan menggunakan ampia hingga mendapatkan permukaan campuran yang sama rata. Setelah merata bisa dilakukan pencetakan fly ash pelet dengan ukuran diameter lebar 10 mm dan tebal 3 mm. Proses pencetakan dilakukan secara manual dengan ukuran yang sama namun tekanan yang diberikan diabaikan. Hasil cetakan fly ash pelet tersebut didiamkan pada pada temperatur ruangan (secara alami) hingga fly ash kering selama 24 jam setelah itu baru dilakukan aktivasi fisik dengan oven pada

temperatur 150oC selama 1 jam. Proses aktivasi fisik ini berfungsi untuk mengurangi kadar air yang terdapat pada fly ash pelet. Setelah diaktivasi fisik

fly ash pelet tersebut kemudian diletakkan di dalam saringan udara kendaraan bermotor dengan alat tambahan berupa kawat strimin untuk mengemas fly ash

tersebut supaya letak fly ash pelet merata pada saringan udara air yang digunakan divariasi (aquades, air mineral, dan air sumur). Selanjutnya melakukan pengujian konsumsi bahan bakar dengan menggunakan pelet fly ash tersebut pada saringan udara.

Setelah diperoleh data pengujian, dengan menggunakan pelet fly ash dengan kondisi aktivasi 150oC dalam waktu aktivasi 1 jam dan variasi jenis air terbaik, maka berikutnya adalah membuat cetakan pelet fly ash dengan menggunakan jenis air terbaik tersebut dan memberikan variasi kondisi aktivasi (temperatur dan waktu aktivasi). Adapun variasi temperatur yang digunakan yaitu 150oC ,175oC, 200oC dan 225oC sedangkan variasi waktu aktivasi yang digunakan yaitu 1 dan 2 jam.

D. Prosedur Pengujian

1. Menentukan komposisi terbaik

Untuk mendapatkan komposisi terbaik pada campuran pelet fly ash maka diberikan 3 variasi komposisi campuran, yaitu :

 80 gram fly ash, 16 ml air, 4 gram tapioka (A16)  72 gram fly ash, 24 ml air, 4 gram tapioka (A24)  64 gram fly ash, 32 ml air, 4 gram tapioka (A32)

Air yang digunakan untuk menentukan komposisi campuran terbaik adalah aquades. Temperatur aktivasi yang digunakan adalah 150oC dan waktu aktivasi 1 jam (Rilham, 2012).

Sedangkan untuk menentukan komposisi terbaik dari campuran dapat dilihat dari hasil pengujian prestasi mesin yang dilakukan. Adapun pengujian prestasi mesin yang dilakukan yaitu :

a. Pengujian berjalan

a.1 Uji konsumsi bahan bakar pada kecepatan rata-rata selama perjalanan (50 km/jam) dengan jarak 5,7 km.

Persiapan yang perlu dilakukan adalah botol berkapasitas 250 ml. Kemudian botol tampung disambungkan dengan rapat bersama selang bensin dan diikat ke sisi samping sepeda motor, setelah itu botol tersebut diisi dengan bensin sebanyak 250 ml. Kemudian dilakukan pengujian dengan kondisi motor dengan

digunakan yaitu pelet yang telah teraktivasi fisik pada temperatur 150o C dan waktu aktivasi 1 jam (Rilham, 2012). Jarak tempuh dapat diukur pada odometer. Setelah mencapai jarak 5,7 km, kemudian bensin yang tersisa diukur dengan cara melihat garis ukur pada tangki buatan, selanjutnya jumlah bensin awal dikurangkan dengan jumlah bensin yang tersisa, maka didapatkan jumlah bensin yang terpakai pada kondisi normal. Selanjutnya melakukan pengujian pada kondisi motor dengan filter udara yang menggunakan pelet fly ash. Format pencatatan data mengenai konsumsi bahan bakar dapat dilihat pada tabel 2.

Tabel 2. Data konsumsi bahan bakar

No. Komposisi (%) Pengujian ke- Konsumsi Bahan Bakar (ml)

1 Tanpa

1

2

3

2 A20

1

2

3

3 A30

1

2

3

4 A40

1

2

a.2 Uji Akselerasi (0-80 km/jam)

Pengujian akselerasi menggunakan kondisi filter tanpa pelet fly ash dan menggunakan pelet fly ash. Setelah semua persiapan dilakukan, motor yang telah dinyalakan harus dalam keadaan berhenti (0 km/jam). Ketika gas mulai ditekan, stopwatch mulai diaktifkan. Setelah sampai pada kecepatan yang diinginkan (80 km/jam), stopwatch dinon-aktifkan kemudian dicatat waktu tempuhnya. Untuk mencapai kecepatan yang diinginkan (80 km/jm), pengendara melakukan perpindahan gigi yang teratur dan sesuai setiap pengujian. Format pencatatan data mengenai konsumsi bahan bakar dapat dilihat pada tabel 3.

Tabel 3. Data akselerasi 0-80 km/jam

Pengujian ke-

Waktu Tempuh (s)

Tanpa A20 A30 A40

1

2

3

b. Pengujian stasioner

 Uji Konsumsi bahan bakar pada putaran mesin 1000 rpm, 3000 rpm, dan 5000 rpm

Pengujian ini dilakukan untuk melihat konsumsi bahan bakar yang digunakan pada kondisi diam (putaran stasioner) dan

membandingkan karakteristik kendaraan bermotor tanpa pelet

fly ash dan dengan pelet fly ash yang dibuat dengan tiga variasi jenis air. Persiapan pertama yang dilakukan adalah memanaskan mesin agar kondisi mesin di saat pengujian sudah optimal. Kemudian putar setelan gas di bagian karburator untuk menentukan putaran mesin yang dipakai dalam pengujian. Putaran mesin yang dipakai pada pengujian ini yaitu 1000, 3000, dan 5000 rpm.

Pengujian dimulai dengan mengisi bahan bakar pada tangki buatan sebanyak 250 ml. Kemudian melakukan pengujian tanpa menggunakan pelet fly ash dan kemudian dicatat pada tabel. Selanjutnya pelet fly ash diletakkan pada saringan udara, setelah itu mesin dihidupkan dengan menghitung waktu pengujian menggunakan stopwatch (10 menit). Setelah waktu pengujian selesai, mesin dimatikan serta stopwatch dinon-aktifkan. kemudian bensin yang tersisa diukur dengan cara melihat garis ukur pada tangki buatan, selanjutnya jumlah bensin awal dikurangkan dengan jumlah bensin yang tersisa. Format pencatatan data mengenai konsumsi bahan bakar dapat dilihat pada tabel 4.

Tabel 4. Data Konsumsi Bahan Bakar Pada Pengujian Stasioner

No Komposisi (%)

Pengujian ke-

Konsumsi bahan bakar 1000 rpm 3000 rpm 5000 rpm 1 Tanpa

1

2

3

2 A20

1

2

3

3 A30

1

2

3

4 A40

1

2

3

2. Menentukan air hasil perlakuan perendaman zeolit yang terbaik Air yang digunakan adalah air sumur yang diberikan perlakuan perendaman zeolit dengan variasi massa zeolit dan waktu perendaman zeolit.

a. Menentukan massa zeolit

Variasi massa zeolit yang dipakai untuk perendaman yaitu 10%, 20% dan 30% dari volume total air dan waktu perendaman awal yang digunakan yaitu 12 jam.

Untuk menentukan massa zeolit terbaik dapat dilihat dari hasil pengujian prestasi mesin yang dilakukan. Adapun pengujian prestasi mesin yang akan dilakukan yaitu pengujian berjalan dan stasioner

seperti pengujian sebelumnya. Sedangkan komposisi campuran pelet

fly ash yang digunakan untuk menentukan massa perendaman zeolit terbaik adalah komposisi terbaik yang diperoleh dari hasil pengujian sebelumnya. Berikut ini adalah tabel data pengujian massa zeolit.

Tabel 5. Data Konsumsi Bahan Bakar (Berjalan) Pada Pengujian Massa Zeolit

No. Massa Zeolit (%)

Pengujian ke-

Konsumsi Bahan Bakar

(ml)

1 Tanpa

1

2

3

2 Z10

1

2

3

3 Z20

1

2

3

4 Z30

1

2

Tabel 6. Data Hasil Pengujian Akselerasi Pada Pengujian Massa Zeolit

Pengujian ke-

Waktu Tempuh (s)

Tanpa Z10 Z20 Z30

1

2

3

Tabel 7. Data Konsumsi Bahan Bakar (Stasioner) Pada Pengujian Massa Zeolit No Massa Zeolit (%) Pengujian ke-

Konsumsi bahan bakar 1000 rpm 3000 rpm 5000 rpm

1 Tanpa

1

2

3

2 Z10

1

2

3

3 Z20

1

2

3

4 Z30

1

2

3

b. Menentukan waktu perendaman zeolit

Setelah mendapatkan massa perendaman zeolit terbaik terhadap air sumur, maka selanjutnya adalah menentukan waktu perendaman zeolit terhadap air sumur. Variasi waktu perendaman yang

digunakan adalah selama 12, 24, dan 36 jam. Namun setelah dilakukan perendaman selama 12, 24 dan 36 jam tidak terjadi perbedaan kadar pH dari air yaitu sebesar 6,8. Hal ini menunjukkan bahwa zeolit telah mencapai titik jenuh pada waktu di atas 12 jam sehingga peneliti mengubah variasi waktu untuk perendaman zeolit menjadi 6 jam (H6) dan 12 jam (H12)

Dalam mencari waktu perendaman zeolit terbaik dapat dilihat dari hasil pengujian prestasi mesin yang dilakukan. Adapun pengujian prestasi mesin yang akan dilakukan yaitu pengujian berjalan dan stasioner seperti pengujian sebelumnya. Komposisi campuran pelet

fly ash yang digunakan adalah komposisi terbaik yang diperoleh dari hasil pengujian sebelumnya. Dalam pencampuran bahan, air sumur yang digunakan adalah air perendaman dengan massa zeolit terbaik. Berikut ini adalah tabel data pengujian waktu perendaman zeolit.

Tabel 8. Data Konsumsi Bahan Bakar (Berjalan) Pada Pengujian Waktu Perendaman Zeolit

No. Waktu Perendaman Zeolit Pengujian ke- Konsumsi Bahan Bakar (ml)

1 Tanpa

1

2

3

2 H6

1

2

3

3 H16

1

2

Tabel 9. Data Hasil Pengujian Akselerasi pada Pengujian Waktu Perendaman Zeolit

Pengujian ke-

Tanpa h12 h24

Waktu Tempuh (s)

1

2

3

Tabel 10. Data Konsumsi Bahan Bakar (Stasioner) Pada Pengujian Waktu Perendaman Zeolit

No Waktu Perendaman Zeolit Pengujian ke-

Konsumsi bahan bakar 1000 rpm 3000 rpm 5000 rpm

1 Tanpa

1

2

2 h12

1

2

3 h24

1

2

4 h36

1

2

3. Menentukan Jenis Air Terbaik

Komposisi campuran yang dipakai dalam pembuatan pelet fly ash adalah komposisi campuran terbaik yang didapat pada pengujian sebelumnya. Kondisi aktivasi yang diberikan terhadap pelet fly ash yaitu temperatur aktivasi sebesar 1500C dan waktu aktivasi selam 1 jam. Air yang dibandingkan adalah air aquades dengan air sumur hasil perlakuan

perendaman zeolit terbaik (perendaman pada massa zeolit dan waktu perendaman terbaik).

Tabel 11.Data Hasil Pengujian Berjalan dan Stasioner Untuk Menentukan Jenis Air Terbaik

No. Jenis Air Pengujian ke-

Pengujian Berjalan Pengujian Stasioner Konsumsi Bahan Bakar (ml) Konsumsi Bahan Bakar (ml) Waktu Tempuh Akselerasi (s) 1000 rpm 3000 rpm 5000 rpm

1 Aquades

1 2 3 2 Air Hasil Perendaman Zeolit Terbaik 1 2 3

4. Menentukan kondisi aktivasi terbaik

Setelah mendapatkan komposisi campuran dan air terbaik yang akan digunakan dalam pembuatan campuran pelet fly ash maka pelet fly ash

dibuat dengan ukuran diameter 10 mm dan tebal 3 mm. Setelah pelet terbentuk, maka pelet fly ash harus diaktivasi terlebih dahulu. Pada pengujian ini kondisi aktivasi diberi variasi. Kondisi aktivasi yang divariasikan adalah Temperatur dan waktu Aktivasi

a. Menentukan temperatur aktivasi terbaik

Setelah pelet fly ash terbentuk maka langkah selanjutnya yaitu pelet dipanaskan di dalam oven agar dapat teraktivasi secara fisik.

Temperatur pemanasan divariasikan yaitu 1500C, 1750C,2000C, dan 2250C dengan waktu selama 1 jam.

Pengujian yang dilakukan untuk menentukan temperatur aktivasi Terbaik adalah pengujian berjalan dan stasioner seperti yang dilakukan pada pengujian sebelumnya. Data hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 12.

Tabel 12. Data Konsumsi Bahan Bakar dengan Variasi Temperatur dan Waktu Aktivasi 1 jam pada pengujian berjalan

No. Temperatur (oC)

Pengujian ke-

Konsumsi Bahan Bakar

(ml)

1 150

1

2

3

2 175

1

2

3

3 200

1

2

3

4 225

1

2

Tabel 13. Data Akselerasi 0-80 km/jam dengan Variasi Temperatur dan Waktu Aktivasi 1 jam

Pengujian ke-

150°C 175°C 200°C 225°C

Waktu Tempuh (s)

1

2

3

Tabel 14. Data Konsumsi Bahan Bakar dengan Variasi Temperatur dan Waktu Aktivasi 1 jam Pada Pengujian Stasioner

No. Temperatur (oC)

Pengujian ke-

Konsumsi Bahan Bakar 1000 rpm 3000 rpm 5000 rpm

1 150

1

2

3

2 175

1

2

3

3 200

1

2

3

4 225

1

2

3

b. Menentukan waktu aktivasi terbaik

Setelah mendapatkan temperatur aktivasi terbaik, maka dilakukan pembuatan campuran dengan komposisi, jenis air dan temperatur aktivasi terbaik yang telah didapat dari pengujian sebelumnya. Setelah

pelet fly ash terbentuk maka pelet fly ash diaktivasi fisik dengan temperatur aktivasi terbaik yang didapat dari pengujian sebelumnya. Variasi waktu yang digunakan dalam pengujian ini adalah 1 dan 2 jam. Data hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 15.

Tabel 15. Data Konsumsi Bahan Bakar dengan Temperatur (terbaik) dan Waktu Aktivasi 2 jam pada Pengujian Berjalan

No. Waktu Aktivasi Pengujian ke-

Konsumsi Bahan Bakar

(ml)

1 1 jam

1

2

3

2 2 jam

1

2

3

Tabel 16. Data Akselerasi 0-80 km/jam dengan Temperatur (terbaik) dan Waktu Aktivasi 2 jam

Pengujian ke- 1 jam 2 jam

Waktu Tempuh (s)

1

2

Tabel 17. Konsumsi Bahan Bakar dengan Temperatur (terbaik) dan Waktu Aktivasi 2 jam Pada Pengujian Stasioner

No. Waktu Aktivasi

Pengujian ke-

Konsumsi Bahan Bakar 1000 rpm 3000 rpm 5000 rpm

1 1 jam

1

2

3

2 2 jam

1

2

3

5. Uji Emisi Gas Buang

Uji emisi gas buang ini akan dilakukan di Bengkel Mitsubishi Teluk Betung. Pada pengujian ini, sepeda motor akan dioperasikan pada putaran mesin 1000 dan 3000 rpm. Pengujian emisi akan dilakukan pada kondisi stasioner dengan mengikuti prosedur sebagai berikut:

a. Pemanasan mesin

Tujuan dilakukannya pemanasan mesin adalah untuk mempersiapkan mesin pada kondisi kerja.

b. Kalibrasi gas analyzer

Setelah mesin berada pada kondisi kerja, kemudian dilakukan kalibrasi

gas analyzer. Kalibrasi ini dilakukan secara otomatis. c. Pengujian tanpa menggunakan pelet fly ash

Data yang didapatkan dari hasil pengukuran ini digunakan sebagai pembanding dengan data pada pengukuran menggunakan pelet fly ash. Langkah-langkah pengukuran sebagai berikut:

 Mesin dalam keadaan hidup dengan kondisi idle 1000 rpm dan probe

sensor sudah dimasukkan ke dalam knalpot.

 Nilai yang terbaca pada fuel gas analyzer diprint out datanya setelah 5 menit sepeda motor dihidupkan.

 Kemudian dengan langkah yang sama pula, pengukuran dilakukan kembali untuk putaran mesin yang berbeda yaitu 3000 rpm.

d. Pengujian menggunakan pelet fly ash terbaik hasil pengujian

Pelet fly ash yang akan digunakan dalam uji emisi ini adalah yang mampu menaikkan prestasi mesin terbaik. Setelah pengukuran pertama selesai maka pengukuran kedua dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:

 Setelah mesin dimatikan kemudian pelet fly ash terbaik dipasang di Filter udara

 Setelah pelet fly ash terpasang, mesin dihidupkan kembali lalu pengukuran diulang kembali sesuai urutan pengukuran tanpa menggunakan fly ash tadi.

Pengulangan pengambilan data yang dilakukan sebanyak dua kali. Data Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 18.

Tabel 18. Data Pengujian Emisi Gas Buang

No Perlakuan

Putaran Mesin (rpm) Pengulangan ke- Kadar CO (%) Kadar HC (ppm) Kadar CO2 (%)

1 Tanpa Pelet Fly

Ash

1000 1

2

3000 1

2

2

Dengan Pelet

Fly Ash

Terbaik

1000 1

2

3000 1

2

E. Lokasi Pengujian

Adapun lokasi pengujian berjalan (Road Test) dengan menggunakan motor bensin 4 langkah dilakukan di tiga (3) jalur alternatif, yaitu:

1. Rute Jalur dua KORPRI 2. Rute PKOR (Way Halim), dan

F. Diagram Alir

Pengujian tanpa Fly Ash

Perendaman zeolit dalam air sumur untuk pembuatan pelet fly ash

Variasi waktu perendaman zeolit ditentukan yaitu 12, 24 dan 36 jam Menggunakan komposisi campuran pelet terbaik dan massa zeolit terbaik

Aktivasi fisik dengan temperature 150oC dalam waktu 1 jam

Data Uji prestasi mesin

Mulai

Persiapan bahan, alat uji & ukur

Pembuatan pelet fly ash menggunakan air aquades Variasi komposisi ditentukan

 80 gram fly ash, 16 ml air, 4 gram tapioka (A20)  72 gram fly ash, 24 ml air, 4 gram tapioka (A30)  64 gram fly ash, 32 ml air, 4 gram tapioka (A40) Aktivasi fisik dengan tempteratur 150° C dalam waktu 1 jam

Data Pengujian

tanpa Fly Ash Uji prestasi mesin

Perendaman zeolit dalam air sumur untuk pembuatan pelet fly ash

Variasi massa zeolit ditentukan yaitu 10%, 20% dan 30% dari total volume air Menggunakan komposisi campuran pelet fly ash terbaik

Aktivasi fisik dengan temperature 150oC dalam waktu 1 jam

Data Uji prestasi mesin

C

Pengujian

Gambar 17. Diagram Alir Penelitian Menentukan kondisi aktivasi pelet fly ash

Menggunakan komposisi campuran pelet fly ash dan jenis air terbaik Variasi temperature aktivasi ditentukan yaitu 150oC,175oC,200oC dan225oC

waktu aktivasi 1 jam

Data Uji prestasi mesin Menentukan jenis air terbaik

membandingkan data aquades dan air sumur hasil perlakuan perendaman

Data Pengujian

tanpa Fly Ash

C

Uji prestasi mesin

Pengujian tanpa Fly Ash

Kesimpulan dan saran Hasil dan Pembahasan

Penulisan laporan

Selesai

Menentukan kondisi aktivasi pelet fly ash

Menggunakan komposisi campuran pelet fly ash, jenis air dan temperatur aktivasi terbaik Variasi waktu aktivasi ditentukan yaitu 1 dan 2 jam

Data Uji prestasi mesin

Data Uji emisi gas buang Pengujian

normal Pengujian

V.SIMPULAN DAN SARAN

A.Simpulan

Setelah diperoleh dan dianalisa semua hasil pengujian, maka dapat diberikan beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Variasi komposisi, jenis air dan kondisi aktivasi pada proses pembuatan adsorben Fly Ash terbukti berpengaruh terhadap prestasi mesin dan kandungan emisi gas buang sepeda motor bensin karburator 4-langkah.

2. Komposisi A32, temperatur 1500C, dan waktu aktivasi 1 jam merupakan yang terbaik serta air hasil perendaman zeolit H12Z20 merupakan jenis air yang paling efisien digunakan dalam penelitian ini dengan penghematan bahan bakar pada road test sebesar 12,69% dan pada pengujian stasioner hingga 22,65% serta mempercepat akselerasi (0 - 80 km/jam) sebesar 6,86%.

3. Penggunaan pelet Fly Ash terbaik mampu mengurangi kadar CO sebesar 76,92% dan mengurangi kadar HC sebesar 19,57% serta meningkatkan kadar CO2 sebesar 4,36%.

B. Saran

1. Menggunakan variasi komposisi campuran perekat (tapioka) untuk memperoleh tekstur pelet fly ash yang lebih sempurna pada penelitian selanjutnya.

2. Menggunakan aktivasi kimia pada pembuatan pelet Fly Ash pada penelitian selanjutnya.

3. Melakukan pengujian dengan menggunakan sepeda motor karburator 4-langkah 125 cc pada penelitian selanjutnya.

DAFTAR PUSTAKA

Ardha, Ngurah Yohanes dan Aditya Tanuwijaya. 2009. Penangkapan CO2 dengan Fly Ash Termodifikasi

Aziz1, Muchtar, Ngurah Ardha Dan Lili Tahli. 2006. Karakterisasi Abu Terbang PLTU Suralaya Dan Evaluasinya Untuk Refraktori Cor.

Bayat, B. 2002. Journal of Hazardous Materials Vol. 95(3)275-290.

Ganesan V., 1996, “Internal Combustion Engines”, McGraw Hill, USA.

Heywood, J.B. 1988. Internal Combustion Engine. McGraw Hill International. Singapore. Dikutip dari Wardono, 2004 (modul). Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik-Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Purwanta,Dimas Rilham. 2012. Pengaruh Aplikasi Fly Ash Bentuk Pelet Perekat yang Diaktivasi Fisik Terhadap Prestasi Mesin dan Emisi Gas Buang Sepeda Motor Bensin 4-Langkah Skripsi Sarjana,Jurusan Teknik Mesin. Universitas Lampung, Bandar Lampung.

Pencemeran Lingkungan, Pidato Pengukuhan Guru Besar Pada fakultas Teknik universitas Diponegoro, Semarang.

Wardono, H. 2004. Modul Pembelajaran Motor Bakar 4-Langkah. Jurusan Teknik Mesin – Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Emisi Gas Buang Mobil Yang Berbahan Bakar bensin. November 2009 http://www.google.co.id/gunadarma.ac.id

Wikipedia Foundation. 2010. Mesin. 16 juli 2010http://id.wikipedia.org/wiki/Mesin

Wikipedia Foundation. 2010. Asal Usul sepeda Motor. 2010. Mesin. 16 juli 2010 http://id.wikipedia.org/wiki/Asal Usul sepeda Motor

Blogspot - pemanfaatan-abu-batubara

http://mheea-nck.blogspot.com/2011/01/pemanfaatan-abu-batubara.html

Blogspot - pemanfaatan-fly-ash-abu-terbang-dari

http://dafi017.blogspot.com/2009/03/pemanfaatan-fly-ash-abu-terbang-dari.html

Tekmira - pemanfaatan-abu-terbang-pltu-suralaya

http://pemanfaatan-abu-terbang-pltu-suralaya(www.tekmira.esdm.go.id).html

Majarimagazine - pembakaran-batubara-dengan-o2co2

60

Gambar 17. Diagram Alir Penelitian

Menentukan kondisi aktivasi pelet fly ash

Menggunakan komposisi campuran pelet fly ash dan jenis air terbaik Variasi temperature aktivasi ditentukan yaitu 150oC,175oC,200oC dan225oC

waktu aktivasi 1 jam

Data Uji prestasi mesin Menentukan jenis air terbaik

membandingkan data aquades dan air sumur hasil perlakuan perendaman

Data Pengujian

tanpa Fly Ash

C

Uji prestasi mesin

Pengujian tanpa Fly Ash

Kesimpulan dan saran Hasil dan Pembahasan

Penulisan laporan Selesai

Menentukan kondisi aktivasi pelet fly ash

Menggunakan komposisi campuran pelet fly ash, jenis air dan temperatur aktivasi terbaik Variasi waktu aktivasi ditentukan yaitu 1 dan 2 jam

Data Uji prestasi mesin

Data Uji emisi gas buang Pengujian

normal Pengujian

95

V.SIMPULAN DAN SARAN

A.Simpulan

Setelah diperoleh dan dianalisa semua hasil pengujian, maka dapat diberikan beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Variasi komposisi, jenis air dan kondisi aktivasi pada proses pembuatan adsorben Fly Ash terbukti berpengaruh terhadap prestasi mesin dan kandungan emisi gas buang sepeda motor bensin karburator 4-langkah.

2. Komposisi A32, temperatur 1500C, dan waktu aktivasi 1 jam merupakan yang

terbaik serta air hasil perendaman zeolit H12Z20 merupakan jenis air yang

paling efisien digunakan dalam penelitian ini dengan penghematan bahan bakar pada road test sebesar 12,69% dan pada pengujian stasioner hingga 22,65% serta mempercepat akselerasi (0 - 80 km/jam) sebesar 6,86%.

96

3. Penggunaan pelet Fly Ash terbaik mampu mengurangi kadar CO sebesar 76,92% dan mengurangi kadar HC sebesar 19,57% serta meningkatkan kadar CO2 sebesar 4,36%.

B. Saran

1. Menggunakan variasi komposisi campuran perekat (tapioka) untuk memperoleh tekstur pelet fly ash yang lebih sempurna pada penelitian selanjutnya.

2. Menggunakan aktivasi kimia pada pembuatan pelet Fly Ash pada penelitian selanjutnya.

3. Melakukan pengujian dengan menggunakan sepeda motor karburator 4-langkah 125 cc pada penelitian selanjutnya.

DAFTAR PUSTAKA

Ardha, Ngurah Yohanes dan Aditya Tanuwijaya. 2009. Penangkapan CO2 dengan Fly Ash Termodifikasi

Aziz1, Muchtar, Ngurah Ardha Dan Lili Tahli. 2006. Karakterisasi Abu Terbang PLTU Suralaya Dan Evaluasinya Untuk Refraktori Cor.

Bayat, B. 2002. Journal of Hazardous Materials Vol. 95(3)275-290.

Ganesan V., 1996, “Internal Combustion Engines”, McGraw Hill, USA.

Heywood, J.B. 1988. Internal Combustion Engine. McGraw Hill International. Singapore. Dikutip dari Wardono, 2004 (modul). Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik-Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Purwanta,Dimas Rilham. 2012. Pengaruh Aplikasi Fly Ash Bentuk Pelet Perekat yang Diaktivasi Fisik Terhadap Prestasi Mesin dan Emisi Gas Buang Sepeda Motor Bensin 4-Langkah Skripsi Sarjana,Jurusan Teknik Mesin. Universitas Lampung, Bandar Lampung.

Wardani SPR., 2008, Pemanfaatan Limbah Batu Bara (fly ash) untuk Stabilitas Tanah Maupun Keperluan Teknik Sipil Lainnya Dalam Mengurangi Pencemeran Lingkungan, Pidato Pengukuhan Guru Besar Pada fakultas Teknik universitas Diponegoro, Semarang.

Wardono, H. 2004. Modul Pembelajaran Motor Bakar 4-Langkah. Jurusan Teknik Mesin – Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Emisi Gas Buang Mobil Yang Berbahan Bakar bensin. November 2009 http://www.google.co.id/gunadarma.ac.id

Wikipedia Foundation. 2010. Mesin. 16 juli 2010http://id.wikipedia.org/wiki/Mesin

Wikipedia Foundation. 2010. Asal Usul sepeda Motor. 2010. Mesin. 16 juli 2010 http://id.wikipedia.org/wiki/Asal Usul sepeda Motor

Blogspot - pemanfaatan-abu-batubara

http://mheea-nck.blogspot.com/2011/01/pemanfaatan-abu-batubara.html

Blogspot - pemanfaatan-fly-ash-abu-terbang-dari

http://dafi017.blogspot.com/2009/03/pemanfaatan-fly-ash-abu-terbang-dari.html

Tekmira - pemanfaatan-abu-terbang-pltu-suralaya

http://pemanfaatan-abu-terbang-pltu-suralaya(www.tekmira.esdm.go.id).html

http://majarimagazine.com/2008/06abu-terbang-batubara-sebagai-adsorben.html

Majarimagazine - pembakaran-batubara-dengan-o2co2