T1__BAB I Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Destilasi Menggunakan Tenaga Surya T1 BAB I
BAB I
PENDAHULUAN
Pada bab ini akan dijelaskan tujuan skripsi ini dibuat, latar belakang permasalahan
yang mendasari pembuatan skripsi, spesifikasi alat yang akan direalisasikan dan
sistematika penulisan skripsi.
1.1.
Tujuan
Skripsi ini bertujuan untuk merancang dan merealisasikan sebuah alat yang dapat
mengubah air basin (air asin) menjadi air tawar dengan memanfaatkan energi dari
matahari dan diharapkan alat ini dapat membantu menyediakan air tawar di daerah pantai.
1.2.
Latar Belakang
Posisi Indonesia terletak pada koordinat 6°’LU – 11,08°’LS dan dari 95°’BT –
141,45°’BT yang dilewati garis khatulistiwa dan hal ini juga yang menjadikan Indonesia
sebagai negara tropis [1]. Dalam hal ini memungkinkan Indonesia mendapatkan lebih
banyak jumlah pancaran sinar matahari dari pada negara yang tidak dilewati garis
khatulistiwa. Negara Indonesia adalah negara kepulauan yang memiliki 13.487 pulau
besar dan kecil, sekitar 6.000 di antaranya tidak berpenghuni yang tentunya memiliki
wilayah perairan yang lebih luas dibanding daratan. Sekitar 3.257.483 km² wilayah
Indonesia adalah luas dari wilayah perairan di Indonesia dan 1.922.570 km² luas dari
daratan Indonesia [1]. Karena itu Indonesia menjadi negara dengan garis pantai
terpanjang kedua setelah Kanada yaitu dengan 54.716 km [2]. Selain itu 864.000 rumah
tangga adalah nelayan dan 1.200.000 rumah tangga adalah nelayan budidaya, yang
hampir semuanya berada dan bertempat tinggal di daerah pesisir pantai [3].
Salah satu permasalahan dari masyarakat pesisir adalah mendapatkan air tawar
dalam kebutuhan sehari-hari, baik untuk memasak, MCK, dan kebutuhan lain. Kalaupun
mereka bisa mendapatkannya mereka harus mengeluarkan uang lebih untuk mengambil
air atau membeli air dari daerah lain. Padahal air bersih adalah salah satu kebutuhan
pokok dari manusia. Selain berpengaruh pada kesehatan kondisi seperti ini juga
merugikan masyarakat nelayan yang tergolong berpendapatan pas-pasan dalam segi
ekonomi. Dengan adanya perancangan skripsi ini dapat membantu masyarakat pesisir
mendapatkan air tawar dengan mudah.
1
Destilasi merupakan sistem desalinasi yang paling mudah dan murah untuk
diterapkan mengingat sumber energi dari matahari yang berlimpah. Namun tidak semua
dari radiasi matahari yang berlimpah dapat dimanfaatkan oleh sistem destilasi
dikarenakan bahan kolektor surya dan penyimpanannya juga yang kurang baik. Hal lain
yang berpengaruh adalah suhu luar destilator juga menjadikan panas di dalam destilator
kurang maksimal. Selain itu karena sifat korosi dari air asin menjadikan destilator cepat
rusak, sehingga memerlukan biaya ekstra untuk penggantian.
Mengacu pada skripsi Mochammad Ramdhon, 2014, Fakultas Teknik Elektronika
dan Komputer, Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga tentang Alat Destilasi Air
Laut, yang menggunakan tipe 4 permukaan kaca miring dengan ukuran destilator panjang
× lebar × tinggi = 50cm × 50cm × 20cm, yang menghasilkan ±460 ml per hari [8].
Selain ukuran dan bahan yang berbeda dan juga penambahan isolator serta
kondenser, perancangan skripsi ini menggunakan tipe 2 permukaan kaca miring yang
mempunyai efisiensi lebih baik dari pada tipe 4 dan 1 permukaan kaca miring [6].
Dalam perancangan skripsi ini diharapkan dapat menghasilkan air tawar dengan
jumlah yang lebih banyak dan juga adanya sensor untuk memantau kondisi air akan
membantu user dalam perawatan dan pemantauan destilator.
1.3.
Spesifikasi Alat
Berdasarkan Surat Tugas No : 28/I.3/FTEK/VIII/2016 yang telah dikeluarkan pada
tanggal 3 Agustus 2016, tugas akhir memiliki spesifikasi sebagai berikut :
1. Dapat menghasilkan air tawar sebanyak 1-3 Liter per hari.
2. Dapat mengukur kadar garam dalam larutan dengan menggunakan sensor
TDS yang berjangkauan 100-10.000 ppm.
3. Pengukuran kadar garam mempunyai ralat terbesar 5%.
4. Dapat mengukur ketinggian air dan kemudian dikonversikan ke dalam
volume dengan jangkauan 0-10 Liter.
5. Ralat pengukuran volume sebesar 10 mL.
6. Dapat mengukur suhu air yang bercampur dengan suhu ruangan destilator
dengan jangkauan 0-85℃.
7. Ralat pengukuran suhu sebesar 1℃.
2
8. Menggunakan mikrokontroler sebagai pengolah data dari sensor.
9. Menggunakan catu daya DC 5V.
10. Dapat menampilkan hasil olahan data mikrokontroler pada LCD 16×4.
11. Indikator buzzer jika kadar garam melebihi 5.000 ppm.
1.4.
Sistematika Penulisan
Pada tugas akhir terdiri dari 5 bab dengan garis besar isi masing-masing bab
sebagai berikut :
1.
BAB I : PENDAHULUAN
Membahas tujuan, latar belakang, batasan masalah, dan sistematika
penulisan.
2.
BAB II : DASAR TEORI
Membahas teori dasar komponen yang digunakan di dalam perancangan
tugas akhir. Selain dasar teori perangkat keras, pada bab ini juga
membahas teori dasar perangkat lunak yang digunakan.
3.
BAB III : PERANCANGAN SISTEM
Membahas perancangan sistem yang meliputi mekanik sistem yang dibuat,
perangkat keras elektronik, dan perangkat lunak.
4.
BAB IV : PENGUJIAN DAN ANALISIS
Membahas hasil pengujian sensor dan perangkat lunak yang digunakan.
Di dalamnya juga terdapat analisis dari hasil pengujian.
5.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi kesimpulan yang diperoleh dari pengerjaan tugas akhir ini dan
saran-saran untuk pengembangan.
3
PENDAHULUAN
Pada bab ini akan dijelaskan tujuan skripsi ini dibuat, latar belakang permasalahan
yang mendasari pembuatan skripsi, spesifikasi alat yang akan direalisasikan dan
sistematika penulisan skripsi.
1.1.
Tujuan
Skripsi ini bertujuan untuk merancang dan merealisasikan sebuah alat yang dapat
mengubah air basin (air asin) menjadi air tawar dengan memanfaatkan energi dari
matahari dan diharapkan alat ini dapat membantu menyediakan air tawar di daerah pantai.
1.2.
Latar Belakang
Posisi Indonesia terletak pada koordinat 6°’LU – 11,08°’LS dan dari 95°’BT –
141,45°’BT yang dilewati garis khatulistiwa dan hal ini juga yang menjadikan Indonesia
sebagai negara tropis [1]. Dalam hal ini memungkinkan Indonesia mendapatkan lebih
banyak jumlah pancaran sinar matahari dari pada negara yang tidak dilewati garis
khatulistiwa. Negara Indonesia adalah negara kepulauan yang memiliki 13.487 pulau
besar dan kecil, sekitar 6.000 di antaranya tidak berpenghuni yang tentunya memiliki
wilayah perairan yang lebih luas dibanding daratan. Sekitar 3.257.483 km² wilayah
Indonesia adalah luas dari wilayah perairan di Indonesia dan 1.922.570 km² luas dari
daratan Indonesia [1]. Karena itu Indonesia menjadi negara dengan garis pantai
terpanjang kedua setelah Kanada yaitu dengan 54.716 km [2]. Selain itu 864.000 rumah
tangga adalah nelayan dan 1.200.000 rumah tangga adalah nelayan budidaya, yang
hampir semuanya berada dan bertempat tinggal di daerah pesisir pantai [3].
Salah satu permasalahan dari masyarakat pesisir adalah mendapatkan air tawar
dalam kebutuhan sehari-hari, baik untuk memasak, MCK, dan kebutuhan lain. Kalaupun
mereka bisa mendapatkannya mereka harus mengeluarkan uang lebih untuk mengambil
air atau membeli air dari daerah lain. Padahal air bersih adalah salah satu kebutuhan
pokok dari manusia. Selain berpengaruh pada kesehatan kondisi seperti ini juga
merugikan masyarakat nelayan yang tergolong berpendapatan pas-pasan dalam segi
ekonomi. Dengan adanya perancangan skripsi ini dapat membantu masyarakat pesisir
mendapatkan air tawar dengan mudah.
1
Destilasi merupakan sistem desalinasi yang paling mudah dan murah untuk
diterapkan mengingat sumber energi dari matahari yang berlimpah. Namun tidak semua
dari radiasi matahari yang berlimpah dapat dimanfaatkan oleh sistem destilasi
dikarenakan bahan kolektor surya dan penyimpanannya juga yang kurang baik. Hal lain
yang berpengaruh adalah suhu luar destilator juga menjadikan panas di dalam destilator
kurang maksimal. Selain itu karena sifat korosi dari air asin menjadikan destilator cepat
rusak, sehingga memerlukan biaya ekstra untuk penggantian.
Mengacu pada skripsi Mochammad Ramdhon, 2014, Fakultas Teknik Elektronika
dan Komputer, Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga tentang Alat Destilasi Air
Laut, yang menggunakan tipe 4 permukaan kaca miring dengan ukuran destilator panjang
× lebar × tinggi = 50cm × 50cm × 20cm, yang menghasilkan ±460 ml per hari [8].
Selain ukuran dan bahan yang berbeda dan juga penambahan isolator serta
kondenser, perancangan skripsi ini menggunakan tipe 2 permukaan kaca miring yang
mempunyai efisiensi lebih baik dari pada tipe 4 dan 1 permukaan kaca miring [6].
Dalam perancangan skripsi ini diharapkan dapat menghasilkan air tawar dengan
jumlah yang lebih banyak dan juga adanya sensor untuk memantau kondisi air akan
membantu user dalam perawatan dan pemantauan destilator.
1.3.
Spesifikasi Alat
Berdasarkan Surat Tugas No : 28/I.3/FTEK/VIII/2016 yang telah dikeluarkan pada
tanggal 3 Agustus 2016, tugas akhir memiliki spesifikasi sebagai berikut :
1. Dapat menghasilkan air tawar sebanyak 1-3 Liter per hari.
2. Dapat mengukur kadar garam dalam larutan dengan menggunakan sensor
TDS yang berjangkauan 100-10.000 ppm.
3. Pengukuran kadar garam mempunyai ralat terbesar 5%.
4. Dapat mengukur ketinggian air dan kemudian dikonversikan ke dalam
volume dengan jangkauan 0-10 Liter.
5. Ralat pengukuran volume sebesar 10 mL.
6. Dapat mengukur suhu air yang bercampur dengan suhu ruangan destilator
dengan jangkauan 0-85℃.
7. Ralat pengukuran suhu sebesar 1℃.
2
8. Menggunakan mikrokontroler sebagai pengolah data dari sensor.
9. Menggunakan catu daya DC 5V.
10. Dapat menampilkan hasil olahan data mikrokontroler pada LCD 16×4.
11. Indikator buzzer jika kadar garam melebihi 5.000 ppm.
1.4.
Sistematika Penulisan
Pada tugas akhir terdiri dari 5 bab dengan garis besar isi masing-masing bab
sebagai berikut :
1.
BAB I : PENDAHULUAN
Membahas tujuan, latar belakang, batasan masalah, dan sistematika
penulisan.
2.
BAB II : DASAR TEORI
Membahas teori dasar komponen yang digunakan di dalam perancangan
tugas akhir. Selain dasar teori perangkat keras, pada bab ini juga
membahas teori dasar perangkat lunak yang digunakan.
3.
BAB III : PERANCANGAN SISTEM
Membahas perancangan sistem yang meliputi mekanik sistem yang dibuat,
perangkat keras elektronik, dan perangkat lunak.
4.
BAB IV : PENGUJIAN DAN ANALISIS
Membahas hasil pengujian sensor dan perangkat lunak yang digunakan.
Di dalamnya juga terdapat analisis dari hasil pengujian.
5.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi kesimpulan yang diperoleh dari pengerjaan tugas akhir ini dan
saran-saran untuk pengembangan.
3