BAB 1

BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Saat ini ketergantungan manusia akan bahan bakar fosil sebagai sumber
energi cukup besar. Bahan bakar fosil tersebut digunakan hampir di seluruh
sektor kehidupan manusia, baik dalam kegiatan rumah tangga, transporatasi
maupun industri. Ketergantungan manusia terhadap bahan bakar tak terbarukan
ini dirasakan semakin meningkat, sedangkan ketersediaannya semakin menipis.
Berbagai solusi telah ditawarkan oleh para ilmuwan di dunia untuk
mengatasi ketergantungan terhadap sumber energi tak terbarukan. Di antara
berbagai solusi itu adalah dengan memanfaatkan energi terbarukan seperti
biomassa. Sumber energi jenis ini banyak diperoleh dari hasil maupun limbah
hutan, perkebunan,dan pertanian.
Indonesia sebagai negara agraris menghasilkan produk pertanian yang
melimpah. Produk pertanian yang dihasilkan tersebut meninggalkan limbah
pertanian yang sebetulnya dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi,
diantaranya adalah sekam padi dan bonggol jagung. Data tahun 2005
menunjukkan, produksi padi Indonesia mencapai lebih dari 50 juta ton gabah
kering giling atau setara dengan 31 juta ton beras. Dari hasil produksi tersebut
diperoleh minimal 10 juta ton sekam padi per tahun di Indonesia[6]. Sedangkan
sumber lain menyebutkan bahwa produksi jagung Indonesia diperkirakan sebesar
12,01 juta ton[5]. Dengan jumlah limbah pertanian yang melimpah tersebut, dapat
diperoleh sumber energi baru yang mampu mengurangi ketergantungan terhadap
bahan bakar fosil.
Meskipun ketersediaan bahan bakar biomassa cukup melimpah, namun
secara
umum
kandungan
energi
yang
dimiliki
oleh
biomassa
lebih
1
kecil daripada bahan bakar fosil. Berdasarkan data yang diperoleh dari literatur[9],
energi yang dikandung oleh batu bara kualitas tertinggi (antrasit) adalah sebesar
31.400 kJ/kg. Sedangkan energi yang terkandung dalam sekam padi sebesar
14.400 kJ/kg dan bonggol jagung 15.400 kJ/kg.
Rendahnya kandungan energi yang dimiliki oleh biomassa mengharuskan
penggunaan teknik pemanfaatan energi biomassa yang tepat. Salah satu cara
memanfaatan energi biomassa secara efektif adalah dengan gasifikasi.
Keuntungan dari proses gasifikasi adalah pembakaran menggunakan producer
gas hasil gasifikasi menghasilkan asap yang lebih sedikit daripada pembakaran
langsung bahan bakar, sehingga proses ini lebih ramah lingkungan dalam hal
polusi udara.
Penelitian mengenai gasifikasi biomassa telah dilakukan di berbagai negara.
Salah satu penelitian yang telah dilakukan adalah penelitian mengenai gasifikasi
sekam padi oleh Alexis T. Belonio dari Department of Agricultural Engineering
and Environmental Management, College of Agriculture Central Philippine
University. Penelitian lain mengenai gasifikasi sekam padi telah dilakukan di
Laboratorium Termodinamika PAU-ITB oleh Willy Adriansyah melalui
pembuatan beberapa jenis reaktor gasifikasi sekam padi.
Penelitian yang dilakukan dalam Tugas Sarjana ini adalah pengkajian
penggunaan biomassa lain sebagai bahan bakar reaktor gasifikasi yang telah
dikembangkan sebelumnya oleh Willy Adriansyah. Biomassa yang digunakan
sebagai bahan bakar dalam penelitian ini adalah sekam padi dan bonggol jagung.
Sebagai sumber energi terbarukan, sekam padi dan bonggol jagung masingmasing
memiliki
karakteristik
tersendiri.
Masing
masing
karakteristik
mempunyai kelebihan dan kekurangan dalam hal penggunaannya sebagai bahan
bakar. Untuk itu perlu dilakukan penggabungan karakteristik yang dimiliki oleh
bonggol jagung dan sekam padi guna memperoleh bahan bakar reaktor gasifikasi
dengan karakteristik yang lebih baik.
2
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan dari Tugas Sarjana ini adalah:
1. Merancang reaktor gasifikasi dengan bahan bakar campuran sekam padi dan
bonggol jagung.
2. Membuat reaktor gasifikasi hasil rancangan.
3. Mempelajari perbedaan karakteristik prestasi sekam padi, bonggol jagung
dan campuran keduanya sebagai bahan bakar reaktor gasifikasi melalui
analisis dan kaji eksperimental.
1.3 Metodologi Penelitian
Penelitian Tugas Sarjana ini diawali dengan studi literatur guna memperoleh
pengertian mengenai penelitian yang akan dilakukan. Langkah selanjutnya adalah
melakukan pengujian menggunakan reaktor gasifikasi yang telah ada. Setelah
melalui beberapa percobaan, reaktor gasifikasi dirancang dengan beberapa
perbaikan sehingga reaktor tersebut dapat digunakan untuk gasifikasi campuran
sekam padi dan bonggol jagung. Dari rancangan yang telah dibuat, reaktor
gasifikasi kemudian dipabrikasi. Kemudian dilakukan beberapa percobaan, untuk
memastikan reaktor gasifikasi dapat beroperasi dengan baik. Langkah berikutnya
adalah melakukan pengujian untuk mempelajari karakteristik bahan bakar yang
digunakan. Data-data yang diperoleh dari pengujian kemudian diolah dan
dianalisis untuk dilaporkan dalam Tugas Sarjana.
1.4 Batasan Masalah
Adanya keterbatasan biaya dan waktu dalam penelitian ini, menyebabkan
perlunya batasan masalah yang diteliti. Dalam penelitian Tugas Sarjana ini
reaktor gasifikasi yang dirancang dan dibuat menggunakan sistem batch dalam
pemasukkan bahan bakarnya. Analisis yang dilakukan dalam penelitian ini adalah
analisis reaktor gasifikasi, sedangkan analisis mengenai perlakuan gas keluaran
raktor gasifikasi tidak tercakup dalam penelitian ini.
3
1.5 Sistematika Penulisan
Penyusunan Tugas Sarjana ini dimulai dengan Bab I yang berisi latar
belakang penelitian, tujuan penulisan, metodologi penelitian, batasan masalah,
dan sistematika penulisan laporan Tugas Sarjana. Pada Bab II dikemukakan teori
pendukung yang digunakan dalam penyusunan Tugas Sarjana ini. Bab III berisi
rancangan reaktor gasifikasi yang digunakan dalam penelitian, perbaikan dan
penyempurnaan reaktor gasifikasi. Dalam Bab IV dijelaskan tentang pengujian
yang dilakukan untuk memperoleh parameter prestasi reaktor yang digunakan,
serta analisis data pengujian yang diperoleh. Tulisan ini ditutup dengan Bab V
yang berisi kesimpulan dan saran. Data-data pengujian yang diperoleh disajikan
pada Lampiran.
4