Landasan Teori LANDASAN TEORI

8

BAB II LANDASAN TEORI

A. Landasan Teori

1. Motor Bakar Motor bakar adalah suatu jenis mesin penggerak denganmemanfaatkan proses pembakaran yang mengubah energi kalor menjadi energi mekanik Raharjo dan Karnowo, 2008:65.Motor bakar dibagi menjadi dua jenis, yaitu motor pembakaran dalam, proses pembakaran terjadi di dalam motor bakar itu sendiri, dan motor pembakaran luar, yang memperoleh energi dari proses pembakaran luar. Piston pada sepeda motor empat tak harus melakukan empat langkah untuk mendapatkan tenaga melalui proses pembakaran. Empat langkah tersebut yaitu langkah hisap, langkah kompresi, langkah usaha, dan langkah buang. Gambar 1. Prinsip kerja motor empat langkah Setiawan, 2012 Langkah hisap yaitu ketika piston bergerak dari TMA ke TMB, katup hisap membuka dan katup buang menutup. Kondisi ini menyebabkan volume ruang bakar dan kevakuman meningkat,sehingga tekanan di dalam silinder menurun. Udara masuk ke dalam ruang silinder karena terdorong oleh tekanan atmosfir di luar silinder. Bahan bakar secara otomatis akan terhisap menuju ruang silinder karena kevakuman tersebut. Langkah kompresi yaitu ketika campuran bahan bakar sudah masuk ke ruang silinder, piston bergerak dari TMB ke TMA, katup hisap dan katup buang menutup, campuran bahan bakar terkompresi. Penyempitan ruangan yang terjadi pada langkah ini menyebabkan tekanan dan suhu meningkat. Mendekati langkah akhir kompresi, busi memercikkan bunga api dan terjadilah pembakaran. Langkah usaha yaitu ketika bahan bakar yang terkompresi dibakar oleh percikan bunga api yang dihasilkan dari busi, katup hisap dan katup buang masih menutup. Meledaknya bahan bakar karena percikan bunga api dari busi menyebabkan tekanan dan suhu meningkat drastis. Torak terdorong oleh tekanan tersebut menuju TMB menghasilkan gaya dorong untuk memutar poros engkol. Langkah buang yaitu piston bergerak dari TMB ke TMA, katup hisap menutup dan katup buang membuka, gas buang terdorong keluar oleh gerakan piston. 2. Bahan Bakar Menurut Supraptono 2004:6, bahan bakar adalah bahan-bahan yang digunakan dalam proses pembakaran.Berdasarkan asalnya, bahan bakar dibagi menjadi bahan bakar nabati, bahan bakar mineral, dan bahan bakar fosil. Berdasarkan bentuknya, ada bahan bakar padat, bahan bakar cair, dan bahan bakar gas. a. Premium Premium merupakan bahan bakar minyak jenis distilat berwarna kuning jernih warna tersebut akibat adanya zat pewarna tambahan dye Prihandana, dkk, 2008: 4. Adapun rumus kimia untuk pembakaran pada bensin premium dengan oksigen adalah sebagai berikut: C 8 H 18 + 12,5 O 2 → 8 CO 2 + 9 H 2 O Pembakaran di atas diasumsikan semua bensin terbakar dengan sempurna. b. Bioetanol Bioetanol atau yang sering disebut alkohol, merupakan bahan bakar yang berasal dari biomassa. Biomassa adalah bahan organik yang dihasilkan melalui proses fotosintesis baik berupa produk maupun buangan. Biomassa merupakan sumber daya yang terbaharui karena jumlahnya yang berlimpah dan berkesinambungan sehingga berpotensi sebagai alternatif bahan bakar untuk menggantikan bahan bakar fosil. Bioetanolatau alkohol adalah senyawa hidrokarbon berupa gugus hydroxyl -OH dengan 2 atom karbon C.Spesies alkohol yang banyak digunakan adalah CH 3 CH 2 OH yang disebut metal alkohol metanol, C 2 H 5 OH yang disebut iso propil alkohol IPA atau propanal-2 Prihandana, dkk, 2008:26. Beberapa fungsi penambahan bioetanol adalah sebagai a octane booster, artinya mampu menaikkan angka oktan dengan dampak positif pada efisiensi bahan bakar dan menyelamatkan mesin; b oxygenating agent, yakni mengandung oksigen sehingga menyempurnakan pembakaran dan meminimalkan pencemaran udara; dan c fuel extender, yaitu menghemat bahan bakar fosil. Prihandana, dkk, 2008:25. Adapun rumus kimia untuk pembakaran pada bioetanoldengan oksigen adalah sebagai berikut: C 2 H 5 OH + 3 O 2  2 CO 2 + 3H 2 O Pembakaran di atas diasumsikan semua bioetanol terbakar dengan sempurna. 3. Sifat Fisik Bahan Bakar Cair Wiratmaja 2010: 147-148 menjelaskan sifat fisik bahan bakar minyak yang perlu diketahui adalah sebagai berikut: a. Specific Gravityadalah perbandingan berat bahan bakar minyak pada temperatur tertentuterhadap air pada volume dan temperatur yang sama. b. Titik Nyala flash point adalah suhu pada uap diatas permukaan bahan bakar minyak yang akan terbakar dengan cepat apabila nyala api didekatkan padanya, sedangkan titik bakar fire point adalah temperatur pada keadaan dimana uap di atas permukaan bahan bakar minyak terbakar secara kontinyu jika nyala api didekatkan padanya. c. Temperatur Penyalaan Sendiri Auto-Ignition Temperature adalah temperatur terendah yang diperlukan untuk terbakar sendiri dalam container standard dengan udara atmosfer dengan tanpa bantuan nyala bunga api. d. Viskositas viscosity adalah suatu angka yang menyatakan besarnya perlawanan atau hambatan atau ketahanan suatu bahan bakar untuk mengalir. e. Nilai Kalor heating value adalah suatu angka yang menyatakan jumlah panas atau kalori yang dihasilkan dari proses pembakaran sejumlah tertentu bahan bakar dengan udara atau oksigen. Tabel 3. Perbandingan Sifat Fisik Antara Etanol dengan Bensin Property Ethanol Gasoline Chemical formula C 2 H 5 OH C 4 – C 10 Composition weight Carbon 52,2 85 – 88 Hydrogen 13,1 12 – 15 Oxygen 34,7 Octane Number Reseach Octane 108 90 – 100 Motor Octane 92 81 – 90 Density lbgal 6,61 6,0 – 6,5 Boiling temp. F 172 80 – 437 Freezing Point º F -173,22 -40 Flash Point º F 55 -45 Auto Ignition Temp. º F 793 495 Heating value Higher Btugal 84100 124800 Lower Btu gal 76000 115000 Spesific heat Btulb ºF 0,57 0,48 Stoichiometric air fuel, weight 9 14,7 Sumber: www.afdc.doe.gov dalam Wiratmaja 2010:149 4. Sumber Emisi atau Polusi di Bumi Sumber pencemaran udara yang berasal dari sumber alamiah seperti letusan gunung berapi, gempa bumi yang mengeluarkan zat radioaktif yaitu radon, aerosol di lautan, peluruhan H 2 S, CO 2 , dan ammonia, nitrifikasi dan denitrifikasi biologi, petir atau loncatan listrik yang dapat memecahkan molekul N 2 menjadi NO, kebakaran hutan yang terjadi karena kemarau. Sumber pencemaran udara yang berasal dari aktifitas manusia diantaranya, aktifitas industri yang menghasilkan gas berbahaya seperti Chloro Fluoro Carbon CFC, emisi kendaraan bermotor, asap rokok, ledakan, persampahan seperti dekomposisi, pembakaran sampah, pertanian seperti pupuk, pembakaran biomassa, sawah tepatnya dari proses perendaman jerami yang mengeluarkan CO 2 . 5. Emisi Gas Buang Emisi gas buang adalah sisa hasil pembakaran bahan bakar di dalam mesin pembakaran dalam, mesin pembakaran luar, mesin jet yang dikeluarkan melalui sistem pembuanganmesin. Beberapa gas yang terkandung dalam emisi gas buang adalah HC hidrokarbon, CO karbon monoksida, NO nitrogen oksida, dan Pb timah hitam. Masing-masing gas tersebut mempunyai bahaya masing-masing pada kadar tertentu. HC merupakan gas yang terdiri dari ikatan hidrogen dan karbon. Adanya HC dalam gas buang karena ada sebagian bahan bakar yang tidak terbakar karena pembakaran yang tidak sempurna. Gas sisa yang meninggalkan ruang pembakaran pada mesin SI mengandung lebih dari 6000 ppm komponen hidrokarbon, setara dengan 1-1,5 dari bahan bakar Pulkrabek: 278. Solikin 1997:155 menyatakan dampak HC, pada konsentrasi 100 ppm dapat menyebabkan iritasi membran mukosa dimana mata terasa pedih. Menghirup udara yang mengandung HC dengan konsentrasi 3000 ppm selama ½-1 jam akan menyebabkan lemas. Pada konsentrasi 20000 ppm selama 5-10 menit dapat menyebabkan kematian. Pada tanaman, HC dapat menghambat pertumbuhan daun dan kematian bagian bunga. CO merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau tapi beracun. Ketersediaan oksigen yang tidak cukup untuk mengubah semua karbon menjadi CO 2 , beberapa bahan bakar tidak terbakar dan beberapa karbon menjadi CO, biasanya sisa dari mesin sekitar 0,2 hingga 5 karbon monoksida Pulkrabek: 285. CO mempunyai kekuatan untuk diikat haemoglobin 200 kali lebih kuat daripada oksigen. Faktor penting yang menentukan pengaruh CO pada manusia adalah konsentrasi COHb CO dalam Hb semakin besar pengaruhnya pada manusia ditunjukkan pada tabel 4. Tabel 4. Pengaruh konsentrasi CO dalam darah terhadap kesehatan. Konsentrasi COHb dalam darah Pengaruh pada kesehatan 1,0 1,0-2,0 2,0-5,0 Tidak ada pengaruhnya Penampilan tidak normal Pengaruh pada sistem syaraf sentral, reaksi panca indra tidak normal, pandangan kabur. Perubahan fungsi jantung dan pulmonary. Kepala pening, mual-mual, berkunang-kunang, pingsan, sukar bernapas, kematian. Sumber: Solikin 1997:155 NO merupakan gas yang tidak berwarna dan berbau. Gas sisa dari mesin dapat mengandung nitrogen oksida lebih dari 2000 ppm Pulkrabek: 285. Tugaswati menyatakan, data epidemilogi tentang bahaya NO 2 pada manusia belum lengkap, maka evaluasinya didasarkan pada data eksperimen menggunakan binatang percobaan. Pengaruh yang membahayakan seperti misalnya meningkatnya kepekaan terhadap radang saluran pernafasan, dapat terjadi setelah mendapat pajanan sebesar 100 µgm3 . Percobaan pada manusia menyatakan bahwa kadar NO2sebsar 250 µgm3 dan 500 µgm3 dapat mengganggu fungsi saluran pernafasan pada penderita asma dan orang sehat. Arismunandar 1988:87 dalam Solikin 1997:155 menyatakan, timah hitam keluar dari knalpot dalam bentuk partikel yang sangat halus, adanya polutan pb karena pada bensin diberikan bahan tambah berupa PbC 2 H 5 4 yaitu tetra ethyl lead sebagai upaya untuk meningkatkan angka oktan. 6. Teori Pembentukan CO dan HC pada Emisi Gas Buang Bahan bakar akan habis terbakar jika pembakaran terjadi secara sempurna, namun hal ini sangat sulit dicapai karena kondisi mesin di lapangan yang senantiasa mengalami perubahan. Pembakaran yang tidak sempurna melepaskan hidrokarbon yang tidak terbakar dan juga menghasilkan CO yang berbahaya bagi kesehatan. Kadar HC yang tinggi pada emisi dapat disebabkan oleh campuran yang kaya, biasanya terjadi pada putaran mesin rendah. Pada putaran rendah, saat pengapian cenderung dimundurkan sehingga pembakaran terlambat menyebabkan ada sebagian bahan bakar tidak terbakar. Bentuk ruang bakar yang rumit akan sulit dijangkau oleh api pembakaran, menyebabkan bahan bakar pada daerah tersebut sulit terbakar. Bahan bakar yang tidak terbakar akan keluar bersama gas buang sehingga konsentrasi HC menjadi tinggi. Kadar CO yang tinggi pada emisi juga dapat disebabkan oleh campuran yang kaya, yang terjadi pada putaran mesin rendah, karena pada putaran rendah, saat pengapian cenderung dimundurkan sehingga pembakaran terlambat yang menyebabkan sebagian unsur C dan O tidak berubah menjadi CO 2 . Rendahnya temperatur pembakaran juga menyebabkan reaksi pembakaran tidak mampu mengubah unsur C dan O menjadi CO 2 , karena suhu yang dibutuhkan untuk membentuk CO 2 lebih besar dari pada pembentukan CO yang menyebabkan emisi mengandung kadar CO yang tinggi. 7. Ambang Batas Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor Sesuai Peraturan Pemerintah Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 05 Tahun 2006, tentang Ambang Batas Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor Lama menjelaskan, Tabel 5. Ambang Batas Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor Lama Kategori Tahun Pembuatan Parameter Metode Uji CO HC ppm Sepeda motor 2 langkah 2010 4,5 12000 idle Sepeda motor 4 langkah 2010 5,5 2400 Idle Sepeda motor 2 langkah dan 4 langkah ≥ 2010 4,5 2000 idle Sumber: Peraturan Menteri Lingkungan Hidup nomor5 tahun 2006 tentang Ambang Batas Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor Lama. 8. Kandungan Emisi Gas Buang yang Baik Kandungan emisi gas buang yang sempurna adalah ketika bahan bakar terbakar sempurna tanpa menghasilkan sisa, namun hal ini sulit untuk tercapai mengingat kondisi mesin yang mempengaruhi proses dan hasil pembakaran sehingga sebagai patokan yang digunakan untuk mengukur emisi yang baik adalah keputusan yang telah ditetapkan oleh Menteri Lingkungan Hidup yang tertuang dalam Peraturan Menteri Lingkungan Hidup nomor 5 tahun 2006. 9. AFR Air Fuel Ratio Menurut Syahrani, 2006:263 Air Fuel Ratio adalah perbandingan udara dan bahan bakar bensin yang masuk ke dalam ruang bakar mesin. Teori stoikiometri menyatakan AFR yang ideal adalah 14,7:1,artinya untuk membakar 1 gram bensin dibutuhkan 14,7 gram udara untuk menghasilkan pembakaran yang sempurna. AFR yang terbentuk tidak selalu secara teoritis, karena pada kenyataannya mesin bekerja pada kondisi yang tidak konstan tergantung beban yang dibawa oleh mesin. Untuk menghitung seberapa besar penyimpangan jumlah udara dalam campuran dibandingkan dengan kebutuhan secara teori dirumuskan suatu perhitungan yang disebut dengan istiah Lambda.Secara sederhana, dirumuskan sebagai berikut: � = Jumlah udara sesungguhnya jumlah udara sesuai teori stoikiometri jika udara sesungguhnya 14,7, maka: λ = 14,714,7 = 14,714,7 = 1,0 artinya: λ = 1, berarti campuran ideal, karena yang terjadi pada kondisi nyata tersebut sesuai dengan teori stoikiometri. λ 1, berarti campuran kurus, udara yang dimasukkan lebih banyak dari kebutuhan teori. λ 1, berarti campuran gemuk, udara yang dimasukkan kurang dari kebutuhan teori. 10. Perhitungan Rumus-rumus Pembakaran Kimia Bioetanol C 2 H 5 OH dan Premium C 8 H 18 . a. Pembakaran Sempurna dengan Oksigen Senyawa C 2 H 5 OH. Setiap proses pembakaran membutuhkan oksigen. Jumlah oksigen yang dibutuhkan disesuaikan dengan kebutuhan senyawa yang dibakar dan menghasilkan hasil pembakaran yang setara dengan jumlah senyawa sebelum proses pembakaran, atau tidak menyisakan sisa pembakaran. Proses ini secara teori disebut proses pembakaran yang sempurna. Rumus pembakaran sempurna C 2 H 5 OH dengan oksigen adalah sebagai berikut: C 2 H 5 OH + O 2  CO 2 + H 2 O + energi Rumus pembakaran diatas belumbisa dikatakan setimbang, karena jumlah unsur C, H, dan O pada sisi kiri sebelum proses pembakaran tidak sesuai dengan jumlah unsur C, H, dan O pada sisi kanan setelah proses pembakaran, maka untuk menemukan persamaan reaksi yang setimbang dapat dicari dengan menggunakan rumus sebagai berikut: C 2 H 5 OH + aO 2  b CO 2 + c H 2 O + energi untuk pembakaran sempurna 1 molekul senyawa C 2 H 5 OH dibutuhkan a mol unsur O 2 dan menghasilkan b molekul unsur CO 2 dan c molekul unsur H 2 O. Untuk menentukan besarnya a, b, dan c maka digunakan cara sebagai berikut: UNSUR SISI KIRI SISI KANAN C 2 b H 6 2c O 1 + 2a 2b + c Maka: 2 = b 6 = 2cc = 62 = 3 1 + 2a = 2b + c 1 + 2a = 22 + 3 = 7 2a = 7-1 = 6 a = 62 = 3 Setelah menemukan besaran nilaia, b, dan c, maka selanjutnya dimasukkanke dalam rumus pembakaran C 2 H 5 OH sehingga menjadi: C 2 H 5 OH + 3O 2  2CO 2 + 3H 2 O + energi untuk membakar 1 molekul senyawa C 2 H 5 OH membutuhkan 3 molekul O 2 dan menghasilkan 2 molekul CO 2 dan 3 molekul H 2 O. 2C 2 H 5 OH + 6O 2  4CO 2 + 6H 2 O + energi untuk membakar 2 molekul senyawa C 2 H 5 OH membutuhkan 6 molekul O 2 dan menghasilkan 4 molekul CO 2 dan 6 molekul H 2 O. b. Pembakaran Sempurna dengan Oksigen Senyawa C 8 H 18 Serupa dengan perhitungan di atas, maka rumus pembakaran sempurna C 8 H 18 dengan oksigen adalah sebagai berikut: C 8 H 18 + a O 2  b CO 2 + c H 2 O + energi UNSUR SISI KIRI SISI KANAN C 8 b H 18 2c O 2a 2b + c Maka: 8 = b 18 = 2cc = 182 = 9 2a = 2b + c 2a = 28 + 9 = 25 a = 252 = 12,5 sehingga rumus pembakaran sempurna yang terjadi untuk senyawa C 8 H 18 adalah C 8 H 18 + 12,5 O 2  8 CO 2 + 9 H 2 O + energi untuk membakar 1 molekul senyawa C 8 H 18 membutuhkan 12,5 molekul O 2 dan menghasilkan 8 molekul CO 2 dan 9 molekul H 2 O. Membandingkan rumus-rumus pembakaran sempurna dengan oksigen antara C 2 H 5 OH + 3O 2  2CO 2 + 3H 2 O + energi, dan C 8 H 18 + 12,5 O 2  8 CO 2 + 9 H 2 O + energi kesimpulannya bahwa oksigen yang dibutuhkan untuk membakar senyawa bioetanol lebih sedikit dibandingkan oksigen yang dibutuhkan untuk membakar bensin. Gas hasil pembakaran bioetanolpun lebih sedikit dibandingkan hasil pembakaran bensin.Hal ini membuktikan bahwa bahan bakar bioetanol lebih ramah lingkungan. c. Penghitungan Pembakaran antara Bahan Bakar dengan Udara di dalam Mesin Otto. Pembakaran bahan bakar yang terjadi di dalam mesin otto tidak lagi dengan oksigen murni tetapi dengan bantuan udara.Udara di bumi mengandung berbagai unsur penyusun di dalamnya, diantaranya 78 per satuan volume gas Nitrogen N 2 , 21 per satuan volume gas Oksigen O 2 , dan 1 per satuan volume untuk berbagai gas dengan persentase yang sangat kecil. Udara yang masuk ke dalam ruang bakar bersama bahan bakar terdiri dari 78 N 2 dan 21 O 2 dan untuk 1 yang terdiri dari berbagai gas tidak ikut ke dalam perhitungan karena persentase setiap gas yang sangat kecil. Rumus pembakaran etanol dengan udara yang terjadi adalah C 2 H 5 OH + 3O 2 +3,71 N 2  2CO 2 + 3H 2 O + 11,13 N2 + Energi. Kondisi motor bakar sangat bervariasi namun jika pembakaran terjadi secara sempurna, maka akan menghasilkan reaksi seperti rumus di atas. Rumus pembakaran bensin dengan udarayang terjadi adalah C 8 H 18 + 12,5 O 2 + 3,71 N 2  8 CO 2 + 9 H 2 O + 46,37N 2 + Energi, untuk mendapatkan pembakaran yang sempurna, maka dibutuhkan komposisi udara dan bahan bakar yang masuk ke dalam ruang bakar.Perbandingan udara dan bahan bakar selanjutnya disebut dengan AFR Air Fuel Ratio. AFR = � ℎ Pulkrabek:56 Sebelum melakukan penghitungan AFR, kita harus mengetahui masing-masing Ar dari setiap unsur yang terkandung dalam bahan bakar dan udara. Nilai masing-masing Ar adalah H=1, C=12, N=14, dan O=16 Bambang, 5. Pembakaran etanol dengan oksigen: AFRstoi = �� = 3 � 2�� 1 � 2�� �+6�� �+1�� = 3 �32 1 �46 = 2,08 Pembakaran etanol dengan udara: AFRstoi = � = 3 � 2�� +3,71�2�� 1 � 2�� �+6�� �+1�� = 3 �32+51,95 1 �46 = 407 ,64 46 = 8,87 Pembakaran bensin dengan oksigen: AFRstoi = �� � = 12 ,5 � 2�� 1 � 8�� �+18�� � = 12,5 �32 96+18 = 3,51 Hasil penghitungan AFR di atas didapatkan dari massa oksigen dibagi dengan massa bensin murni atau tanpa memperhitungkan unsur zat penambah pada bensin. Pembakaran bensin dengan udara: AFRstoi = � � = 12,5 � 2�� +3,71�2�� 1 � 8�� �+18�� � = 12,5 �32+103,8 114 = 1698 ,5 114 = 14,90 Hasil penghitungan AFR di atas didapatkan dari massaudara dibagi dengan massa bensin murni atau tanpa memperhitungkan unsur zat penambah pada bensin. Campuran udara dan bahan bakar yang terjadi terlalu gemuk, dengan kata lain udara yang bercampur dengan bahan bakar terlalu sedikitdari standar AFR yang ideal, maka contoh pembakaran yang terjadi adalah sebagai berikut; C 8 H 18 + 10 O 2 + 3,71 N 2 3 CO 2 + 5 CO + 9 H 2 O + 37,1 N 2 + Energi Sisa pembakaran menghasilkan gas CO, salah satu yang berbahaya bagi kesehatan, karena kurangnya O 2 untuk bereaksi dengan unsur C yang seharusnya berubah menjadi CO 2 setelah pembakaran. Penghitungan AFR untuk pembakaran di atas adalah sebagai berikut: � � = 10 � 2�� +3,71�2�� 1 � 8�� �+18�� � = 10 �32+103,8 114 = 1358 114 = 11,91 Campuran udara dan bahan bakar yang terjadi terlalu kurus, dengan kata lain udara yang bercampur dengan bahan bakar terlalu banyak dari standar AFR yang ideal, maka contoh pembakaran yang terjadi adalah sebagai berikut; C 8 H 18 +15 O 2 + 3,71 N 2 8 CO 2 + 9 H 2 O + 5NO + 50,65 N 2 + Energi Terdapat sisa gas NOpada hasil pembakaran. Campuran bahan bakar dan udara yang terlalu kurus dapat menyebabkan mesin cepat panas. Penghitungan AFR untuk pembakaran di atas adalah sebagai berikut: � � = 15 � 2�� +3,71�2�� 1 � 8�� �+18�� � = 15 �32+103,8 114 = 2037 114 = 17,87 11. Rumus Reaksi Pembakaran dan Penghitungan AFR untuk Variasi Bahan Bakar E10, E20, E30, E40, dan E50 Kita perlu mengetahui massa udaradan massa bahan bakar sebelum melakukan penghitungan. Massa udara adalah 135,88, massa bioetanol adalah 46, dan massa bensin adalah 114.  Rumus Reaksi Pembakaran E10 0,1 C 2 H 6 O + 11,8 O 2 +3,71 N 2  7,9 CO 2 + 8,4 H 2 O + 43,17 N 2 + Energi 0,9 C 8 H 18  AFR Bahan Bakar E10 � ℎ = 11 ,8 � 32+103,8 0,1 � 46 + 0,9 � 114 = 14,576  Rumus Reaksi Pembakaran E20 0,2 C 2 H 6 O + 10,6 O 2 +3,71 N 2 6,8 CO 2 + 7,8 H 2 O + 39,326 N 2 + Energi 0,8 C 8 H 18  AFR Bahan Bakar E20 � ℎ = 10,6 � 32+103,8 0,2 � 46 + 0,8 � 114 = 14,345  Rumus Reaksi Pembakaran E30 0,3 C 2 H 6 O + 9,65 O 2 +3,71 N 2  6,2 CO 2 +7,2 H 2 O + 35, 802 N 2 + Energi 0,7 C 8 H 18  AFR Bahan Bakar E30 � ℎ = 9,65 � 32+103,8 0,3 � 46 + 0,7 � 114 = 14,1297  Rumus Reaksi Pembakaran E40 0,4 C 2 H 6 O + 8,7 O 2 +3,71 N 2  5,6 CO 2 + 6,6 H 2 O + 32,277 N 2 + Energi 0,6 C 8 H 18  AFR Bahan Bakar E40 � ℎ = 8,7 � 32+103,8 0,4 � 46 + 0,6 � 114 = 13,619  Rumus Reaksi Pembakaran E50 0,5 C 2 H 6 O + 7,75 O 2 +3,71 N 2  5 CO 2 + 6 H 2 O + 28,7525 N 2 + Energi 0,5 C 8 H 18  AFR Bahan Bakar E50 � ℎ = 7,75 � 32+103,8 0,5 � 46 + 0,5 � 114 = 13,163 12. Pengaruh Penambahan Bioetanol Terhadap Emisi Gas Buang Penambahan bioetanol terhadap bahan bakar premium akan menghasilkan emisi gas buang yang lebih baik. Hal ini sesuai dengan sifat fisik bioetanol yang mengandung oksigen sehingga menyempurnakan pembakaran dan meminimalkan pencemaran udara. Variasi campuran bahan bakar premium-etanol terhadap kadar gas polutan CO dan HC pada sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2009. Hasil rata-rata uji emisi dapat dibaca pada tabel 6berikut : Tabel 6. Hasil uji emisi sepeda motor Honda Supra X 125 tahun 2009 E0 E15 E30 E45 CO 1,40 1,087 0,88 0,24 HC ppm 442,33 506 629,33 697,67 Sumber: Suparyanto, dkk 13. Perjalanan BBM menuju BBN Pada tahun 192, di USA bensin ditambah zat aditif berupa timbal atau timah hitam yang bernama Tetra Ethyl Lead TEL oleh Thomas Midgley di pusat riset General Motor Prihandana, dkk, 2008:10.Tetra Ethyl Lead TEL adalah zat aditif yang berfungsi sebagai anti knocking, juga untuk meningkatkan angka oktan. TEL merupakan suatu paduan kimia yang terdiri dari ikatan antara karbonC dan timbal Pb dengan formula kimianya adalah CH 3 CH 2 4 Pb. Timbal dengan rumus kimia C 2 H 5 4 Pb yang ditambahkan ke bensin berfungsi untuk meningkatkan angka oktan dan sebagai pelumas antara katup mesin dan dudukannya, namun berbahaya bagi kesehatan manusia Prihandana, dkk, 2008:10.Pengaruh timbal berada di udara, konsentrasi 1 µgm 3 menyebabkan peningkatan kadar timbal dalam darah antara 2,5-5,3 µgdl. Sementara ambang batas WHO sebesar 10 µgdl Prihandana, dkk, 2008:12. Penelitian UNPAD menunjukkan bahwa di Bandung 40 polisi lalu lintas dan 30 supir angkot memiliki kadar Pb dalam darah sebesar 40 µgdl, Yogyakarta 2 µgm 3 , Makasar 9 µgm 3 dampak 90 anak-anak usia sekolah memiliki kadar timbal 10 µgdl, dan Semarang 9 µgm 3 . Hal yang sama terjadi di Surabaya dan Surakarta Prihandana, dkk, 2008:13. Melalui Program Langit Biru dan SK Menteri Pertambangan dan Energi No. 1585.k32-MPE1999, tanggal 13 Oktober 1992, pemerintah berupaya untuk menghapus bensin bertimbal. salah satunya dengan penggunaan aditif methyl tertiary butyl ether MTBE. MTBE adalah senyawa organik beroksigen berfungsi meningkatkan pembakaran mesin.Dampaknya mengurangi emisi bahan bakar seperti karbon monoksida CO.MTBE merupakan zat yang tidak mengalami perombakan nondegradable dan suka air hidrofil sehingga mencemari air. Dalam upaya memperoleh bensin bebas timbal, pemerintah menetapkan penggunaan high octane motorgas component HOMC, yakni bahan baku pembuatan bensin premium yang memiliki oktan tinggi yang diterapkan secara bertahap. Produksi HOMC membutuhkan biaya sangat mahal. Deputi Direktur Pemasaran dan Niaga Pertamina menyatakan bahwa harga jual HOMC sebesar US90, sehingga penggantian timbal membutuhkan biaya sekitar Rp 1,5-Rp 1,8 triliuntahun. Dampaknya, keuntungan Pertamina turun sekitar US11 jutabulan atau sekitar Rp 99 miliar Prihandana, dkk, 2008:16. Upaya pemerintah selanjutnya dalam mengatasi permasalahan lingkungan dan bensin bebas timbal adalah dengan mengeluarkan INPRES no.1 tahun 2006 penyediaan dan pemanfaatan bahan bakar nabati biofuel sebagai bahan bakar lain.

B. Kerangka Berfikir