Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Rancang Bangun Alat Pembuat Biogas Dari Eceng Gondok T1 612008020 BAB I
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Tujuan
Skripsi ini bertujuan untuk merancang dan merealisasikan sebuah alat pencacah
eceng gondok dan memanfaatkannya menjadi energi alternatif biogas berbasis
mikrokontroler.
1.2
Latar Belakang
Eceng gondok merupakan tumbuhan air mengapung yang biasanya tumbuh di
kolam-kolam dangkal, tanah basah dan rawa, aliran air yang lambat, danau, tempat
penampungan air dan sungai. Tumbuhan ini dapat beradaptasi dengan perubahan yang
ekstrem dari ketinggian air, arus air, dan perubahan ketersediaan nutrien, pH,
temperatur dan racun-racun dalam air. Eceng gondok ini memiliki kecepatan tumbuh
yang tinggi sehingga tumbuhan ini dianggap sebagai tanaman pengganggu (gulma)
yang dapat merusak lingkungan dan perairan, antara lain:
1. Meningkatnya evapotranspirasi (penguapan dan hilangnya air melalui daundaun tanaman), karena daun-daunnya yang lebar serta pertumbuhannya yang
cepat.
2. Menurunnya jumlah cahaya yang masuk ke dalam perairan sehingga
menyebabkan menurunnya tingkat kelarutan oksigen dalam air.
3. Tumbuhan eceng gondok yang sudah mati akan turun ke dasar perairan
sehingga mempercepat terjadinya proses pendangkalan.
4. Terganggunya aktivitas masyarakat yang memanfaatkan perairan sebagai
mata pencaharian. [1]
SEMARANG- Keberadaan danau Rawapening yang ada di wilayah Kecamatan
Tuntang, Ambarawa, Bawen dan Banyubiru kini makin kritis. Danau dengan luas
sekitar 2.770 hektare itu kini 60 sampai 70 persennya telah tertutup tanaman eceng
gondok.
1
2
Kepala Badan Lingkungan Hidup (BLH) Provinsi Jawa Tengah Ir H Agus
Sriyanto MSi mengatakan, selain kritis, kualitas danau pun makin menurun dengan
sedimentasi yang meninggi. ''Kalau dibiarkan dan tidak ditangani, diperkirakan pada
2021 Rawapening jadi daratan. Rawapening merupakan salah satu dari 15 danau di
Indonesia yang harus diselamatkan,'' ujarnya saat memimpin rapat koordinasi sinergitas
pengelolaan eceng gondok di kantornya Jl Setia Budi (Komplek Diklat Provinsi Jawa
Tengah) Srondol, Rabu (3/4) pagi . [2]
Berbagai upaya telah dilakukan untuk mengurangi pertumbuhan eceng gondok
seperti pemanfaatan untuk kerajinan (sandal, tas, anyaman), pupuk kompos, dan biogas.
Pemanfaatan eceng gondok di daerah rawa pening untuk dijadikan biogas sudah ada
namun jumlahnya masih sedikit dan proses pembuatanya dengan cara tradisional seperti
mencacah manual eceng gondok, tidak ada monitoring hasil sehingga tidak terpantau
ketersediaan gas metana, dan pembuatan digester fermentasi yang besar ditanam di
dalam tanah.
Dengan alasan tersebut maka dirancang alat pada skripsi ini yaitu alat pencacah
eceng gondok yang menjadikanya energi alternatif biogas dengan monitoring hasil
biogas secara digital, tabung fermentasi yang bisa dipindah – pindah, dan dilengkapi
passive solar heat ( tutup yang terbuat dari akrilik untuk membantu mempertahankan
suhu agar proses fermentasi berlangsung lebih cepat) pada digester.
Sistem kontroler utama adalah mikrokontroler ATmega 8535 yang berfungsi
untuk mengolah data dari sensor suhu, sensor gas, sensor tekanan, kemudian
menampilkanya dalam LCD dan array LED.
1.3
Spesifikasi Sistem
Sesuai dengan surat tugas skripsi yang dikeluarkan oleh Fakultas Teknik
Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana dengan nomor
02/I.3/FTEK/II/2014 pada tanggal 13 febuari 2014, spesifikasi skripsi ini adalah sebagai
berikut :
1. Menggunakan Mikrokontroler sebagai pengendali utama.
2. Alat ini dapat mengukur ketinggian air, mengetahui gas metana dan
mengetahui suhu pada tabung fermentasi, dan mengukur tekanan udara pada
tabung penyimpanan gas.
3
3. Terdapat indikator dari LED untuk mengetahui keluaran sensor-sensor dan
buzzer untuk alarm.
4. Dimensi alat 160 cm x 100 cm x 120 cm (Panjang x Lebar x Tinggi ).
5. Mempunyai kapasitas penampungan tangki fermentasi kurang lebih sebesar
250 liter.
6. Menggunakan jala-jala listrik PLN untuk mencatu mesin pencacah dan sistem
kontrol.
7. Masukan alat berupa eceng gondok yang sudah bersih dari lumpur, air dan
kotoran ternak.
8. Keluaran alat berupa biogas (gas metana) dan limbah sisa hasil fermentasi
(slurry atau kompos basah )
9. Menggunakan mesin pencacah dengan daya 200 Watt AC 220/50Hz dengan
kecepatan putar 2800 rpm.
1.4
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang digunakan pada skripsi ini terdiri dari lima bab,
berikut adalah penjelasan dari kelima bab tersebut.
BAB I Pendahuluan, pada bab ini akan dijelaskan tujuan dan latar belakang
permasalahan yang mendasari pembuatan skripsi ini, spesifikasi alat yang akan
direalisasikan dalam skripsi dan sistematika penulisan skripsi.
BAB II Dasar Teori, pada bab ini berisi tentang pembahasan beberapa dasar
teori yang mendukung pembuatan skipsi.
BAB III Perancangan Sistem, pada bab ini berisi tentang penjelasan
perancangan sistem, yaitu penjelasan perancangan perangkat keras dan perancangan
perangkat lunak hingga menjadi sebuah sistem.
BAB IV Pengujian dan Analisis, pada bab ini akan dijelaskan tentang pengujian
perangkat keras maupun perangkat lunak yang telah dirancang dan direalisasikan.
BAB V Penutup, bagian penutup berisi tentang kesimpulan dan saran-saran
pengembangan.
PENDAHULUAN
1.1
Tujuan
Skripsi ini bertujuan untuk merancang dan merealisasikan sebuah alat pencacah
eceng gondok dan memanfaatkannya menjadi energi alternatif biogas berbasis
mikrokontroler.
1.2
Latar Belakang
Eceng gondok merupakan tumbuhan air mengapung yang biasanya tumbuh di
kolam-kolam dangkal, tanah basah dan rawa, aliran air yang lambat, danau, tempat
penampungan air dan sungai. Tumbuhan ini dapat beradaptasi dengan perubahan yang
ekstrem dari ketinggian air, arus air, dan perubahan ketersediaan nutrien, pH,
temperatur dan racun-racun dalam air. Eceng gondok ini memiliki kecepatan tumbuh
yang tinggi sehingga tumbuhan ini dianggap sebagai tanaman pengganggu (gulma)
yang dapat merusak lingkungan dan perairan, antara lain:
1. Meningkatnya evapotranspirasi (penguapan dan hilangnya air melalui daundaun tanaman), karena daun-daunnya yang lebar serta pertumbuhannya yang
cepat.
2. Menurunnya jumlah cahaya yang masuk ke dalam perairan sehingga
menyebabkan menurunnya tingkat kelarutan oksigen dalam air.
3. Tumbuhan eceng gondok yang sudah mati akan turun ke dasar perairan
sehingga mempercepat terjadinya proses pendangkalan.
4. Terganggunya aktivitas masyarakat yang memanfaatkan perairan sebagai
mata pencaharian. [1]
SEMARANG- Keberadaan danau Rawapening yang ada di wilayah Kecamatan
Tuntang, Ambarawa, Bawen dan Banyubiru kini makin kritis. Danau dengan luas
sekitar 2.770 hektare itu kini 60 sampai 70 persennya telah tertutup tanaman eceng
gondok.
1
2
Kepala Badan Lingkungan Hidup (BLH) Provinsi Jawa Tengah Ir H Agus
Sriyanto MSi mengatakan, selain kritis, kualitas danau pun makin menurun dengan
sedimentasi yang meninggi. ''Kalau dibiarkan dan tidak ditangani, diperkirakan pada
2021 Rawapening jadi daratan. Rawapening merupakan salah satu dari 15 danau di
Indonesia yang harus diselamatkan,'' ujarnya saat memimpin rapat koordinasi sinergitas
pengelolaan eceng gondok di kantornya Jl Setia Budi (Komplek Diklat Provinsi Jawa
Tengah) Srondol, Rabu (3/4) pagi . [2]
Berbagai upaya telah dilakukan untuk mengurangi pertumbuhan eceng gondok
seperti pemanfaatan untuk kerajinan (sandal, tas, anyaman), pupuk kompos, dan biogas.
Pemanfaatan eceng gondok di daerah rawa pening untuk dijadikan biogas sudah ada
namun jumlahnya masih sedikit dan proses pembuatanya dengan cara tradisional seperti
mencacah manual eceng gondok, tidak ada monitoring hasil sehingga tidak terpantau
ketersediaan gas metana, dan pembuatan digester fermentasi yang besar ditanam di
dalam tanah.
Dengan alasan tersebut maka dirancang alat pada skripsi ini yaitu alat pencacah
eceng gondok yang menjadikanya energi alternatif biogas dengan monitoring hasil
biogas secara digital, tabung fermentasi yang bisa dipindah – pindah, dan dilengkapi
passive solar heat ( tutup yang terbuat dari akrilik untuk membantu mempertahankan
suhu agar proses fermentasi berlangsung lebih cepat) pada digester.
Sistem kontroler utama adalah mikrokontroler ATmega 8535 yang berfungsi
untuk mengolah data dari sensor suhu, sensor gas, sensor tekanan, kemudian
menampilkanya dalam LCD dan array LED.
1.3
Spesifikasi Sistem
Sesuai dengan surat tugas skripsi yang dikeluarkan oleh Fakultas Teknik
Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana dengan nomor
02/I.3/FTEK/II/2014 pada tanggal 13 febuari 2014, spesifikasi skripsi ini adalah sebagai
berikut :
1. Menggunakan Mikrokontroler sebagai pengendali utama.
2. Alat ini dapat mengukur ketinggian air, mengetahui gas metana dan
mengetahui suhu pada tabung fermentasi, dan mengukur tekanan udara pada
tabung penyimpanan gas.
3
3. Terdapat indikator dari LED untuk mengetahui keluaran sensor-sensor dan
buzzer untuk alarm.
4. Dimensi alat 160 cm x 100 cm x 120 cm (Panjang x Lebar x Tinggi ).
5. Mempunyai kapasitas penampungan tangki fermentasi kurang lebih sebesar
250 liter.
6. Menggunakan jala-jala listrik PLN untuk mencatu mesin pencacah dan sistem
kontrol.
7. Masukan alat berupa eceng gondok yang sudah bersih dari lumpur, air dan
kotoran ternak.
8. Keluaran alat berupa biogas (gas metana) dan limbah sisa hasil fermentasi
(slurry atau kompos basah )
9. Menggunakan mesin pencacah dengan daya 200 Watt AC 220/50Hz dengan
kecepatan putar 2800 rpm.
1.4
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang digunakan pada skripsi ini terdiri dari lima bab,
berikut adalah penjelasan dari kelima bab tersebut.
BAB I Pendahuluan, pada bab ini akan dijelaskan tujuan dan latar belakang
permasalahan yang mendasari pembuatan skripsi ini, spesifikasi alat yang akan
direalisasikan dalam skripsi dan sistematika penulisan skripsi.
BAB II Dasar Teori, pada bab ini berisi tentang pembahasan beberapa dasar
teori yang mendukung pembuatan skipsi.
BAB III Perancangan Sistem, pada bab ini berisi tentang penjelasan
perancangan sistem, yaitu penjelasan perancangan perangkat keras dan perancangan
perangkat lunak hingga menjadi sebuah sistem.
BAB IV Pengujian dan Analisis, pada bab ini akan dijelaskan tentang pengujian
perangkat keras maupun perangkat lunak yang telah dirancang dan direalisasikan.
BAB V Penutup, bagian penutup berisi tentang kesimpulan dan saran-saran
pengembangan.