4 BAB 2 DASAR TEORI 2.1 Tungku Energi Alternatif Tungku energi alternatif yaitu alat masak yang menggunakan bahan bakar berupa suatu bio massa. Perancangan tungku energi alternatif yang ada di dunia hanya sedikit, salah satu negara yang mengembangkan tungku sekam padi ini adalah Filipina. Indonesia juga mengembangkan tungku energi alternatif di beberapa daerah. Di Karawang ada tungku energi alternatif yang diberi nama Kompor Sekam Segar Karawang (KOMSEKAR) yang merupakan hasil penelitian instalasi penelitian Karawang yang mulai dikembangkan pada tahun 1990 (Rachmat et.al, 1991) dengan nama tungku sekam untuk rumah tangga diperlihatkan pada gambar 2.3. Instalasi Laboratorium Pascapanen Karawang mengembangkan lebih lanjut desain kompor sekam tersebut pada tabel 2.1 merupakan hasil pengujian dan perbandingan kompor sekam dengan bahan bakar. Tabel 2.1 Hasil Uji Pemanasan Dengan Kompor Sekam. Sumber: Balai Penelitian Pascapanen Pertanian. Gambar 2.1 Kompor Sekam Segar Karawang (Komsekar)
16
Embed
BAB 2 DASAR TEORI - digilib.polban.ac.iddigilib.polban.ac.id/files/disk1/96/jbptppolban-gdl-siskawiyan... · kompor minyak tanah, ... di tunjukan pada gambar 2.6 dan reaktor gas tungku
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
4
BAB 2
DASAR TEORI
2.1 Tungku Energi Alternatif
Tungku energi alternatif yaitu alat masak yang menggunakan bahan bakar berupa suatu
bio massa. Perancangan tungku energi alternatif yang ada di dunia hanya sedikit, salah satu
negara yang mengembangkan tungku sekam padi ini adalah Filipina. Indonesia juga
mengembangkan tungku energi alternatif di beberapa daerah. Di Karawang ada tungku energi
alternatif yang diberi nama Kompor Sekam Segar Karawang (KOMSEKAR) yang merupakan
hasil penelitian instalasi penelitian Karawang yang mulai dikembangkan pada tahun 1990
(Rachmat et.al, 1991) dengan nama tungku sekam untuk rumah tangga diperlihatkan pada
gambar 2.3. Instalasi Laboratorium Pascapanen Karawang mengembangkan lebih lanjut
desain kompor sekam tersebut pada tabel 2.1 merupakan hasil pengujian dan perbandingan
kompor sekam dengan bahan bakar.
Tabel 2.1 Hasil Uji Pemanasan Dengan Kompor Sekam.
Sumber: Balai Penelitian Pascapanen Pertanian.
Gambar 2.1 Kompor Sekam Segar Karawang (Komsekar)
5
2.2 Jenis-Jenis Tungku Energi Alternatif
Tungku energi alternatif perkembangannya merupakan tungku alternatif yang dapat di
gunakan di pedesaan. Tungku energi alternatif ini ada beberapa jenis tergantung dari biomassa
yang digunakan, jenis tungku ini antara lain:
1. Tungku Kayu Bakar dan Arang
Jenis alat masak ini hampir bisa ditemukan didaerah pedesaan. Umumnya
masyarakat menggunakan tungku kayu untuk memasak nasi, air, dan lauk pauk.
Tungku ini bisa berbahan bakar kayu atau arang batok kelapa. Seiring dengan adanya
kompor minyak tanah, penggunaan tungku dimasyarakat mulai berkurang. Hal ini
dikarenakan penggunaanya relatif lebih rumit dan berasap. Namun, tetap saja hingga
kini tungku kayu biasanya digunakan pada saat acara-acara pesta atau keramaian desa.
Sejak harga bahan bakar naik rumah tangga di pedesaan kembali menggunakan tungku
berbahan bakar kayu dan arang untuk memasak.
2. Tungku Serbuk Gergaji
Pada prinsipnya, tungku atau kompor ini sama dengan tungku kayu bakar atau
arang. Yang membedakan adalah bahan bakar yang digunakan. Seperti namanya,
tungku ini menggunakan serbuk gergaji yang sudah dipadatkan terlebih dahulu.
Tungku ini di populerkan oleh salah satu pengrajin kayu di Bogor yang bekerjasama
dengan pengrajin kompor. Sampai saat ini tungku tersebut dipakai oleh beberapa umah
tangga di Bogor.
3. Tungku Briket Batu Bara
Tungku briket adalah tungku yang menggunakan bahan bakar dari briket batu
bara atau campuran dari biomassa dan batubara. Briket batubara adalah batubara yang
telah diproses baik dengan karbonasi maupun tanpa karbonasi kemudian dicetak
menjadi bentuk tertentu agar karakteristik pembakarannya lebih baik dari batubara
asalnya. Tungku ini bentuknya tidak jauh berbeda dengan kompor minyak tanah.
Tungku briket batubara tengah poluler saat ini karena oleh pemerintah
dijadikan sebagai salah satu alat masak alternatif yang menggunakan bahan bakar
tanpa minyak dan gas. Apalagi, cadangan batubara Indonesia sangat melimpah,
demikian juga biomassanya. Bio-briket adalah campuran antara batubara dan
6
biomassa. Kini, mulai bermunculan banyak pengrajin kompor briket batubara yang
tersebar di beberapa kota di Jawa dan Sumatera.
Pengembangan tungku sekam padi cukup pesat di dunia dan terdapat berbagai
jenis tungku sekam padi dengan konstruksi dan prinsip operasi yang berbeda-beda.
Tungku sekam padi yang ada di dunia ada beberapa jenis, berikut ini beberapa jenis
tungku sekam padi yang sudah di kembangkan yaitu:
1. Da-Irri Rice Husk Gasifier Stove
DA-IRRI rice husk gasifier stove dapat dilihat pada gambar 2.2, alat ini telah
dikembangkan pada tahun 1986. Pembuatan alat ini dikolaborasi dengan peralatan
kebun di Filipina oleh Dr. Robert Stickney dan Engr. Vic Piamonte. Tungku ini
menggunakan double-core downdraft reaktor dimana sekam padi di bakar agar dapat
menjadi gas. Bahan bakar yang berubah menjadi gas didinginkan dan dipadatkan
dengan mengunakan coil dalam pipa penukar panas. Sepanjang proses, udara dari
reaktor dialirkan ke pembakar/burner dengan mengunakan suatu peniup/penghembus
elektrik yang ditempatkan antara reaktor dan pembakar/burner.
Gambar 2.2 DA-IRRI Rice Husk Gasifier Stove
2. Cpu Single-Burner Batch-Type Rice Husk Gasifier Stove
Tungku gas sekam padi jenis ini mulai di kembangkan pada tahun 1989, tungku
ini dibuat sebagai pemenuhan kebutuhan memasak rumah tangga. CPU single-burner
batch-type rice husk gasifier stove di tunjukan pada gambar 2.6 dan reaktor gas tungku
di tunjukan secara skema pada gambar 2.3. Jenis tungku ini 1 tingkat diatas DA-IRRI
rice husk gasifier stove dengan menggunakan prinsip yang sama yaitu menggunakan
suatu double-core downdraft reaktor dimana pembakaran dimulai dari bawah reaktor.
7
Tungku ini menggunakan pembakar/burner dari LPG-TYPE agar pembuatannya lebih
sederhana. Pengaturan jumlah gas diatur dengan mengunakan suatu katup gerbang.
Cerobong digunakan sebagai pembuangan gas lebih yang tidak terpakai dalam
pembakaran.
Gambar 2.3 CPU Single-Burner Batch-Type Rice Husk Gasifier Stove
3. Cpu Proto-Type Idd/T-Lud Rice Husk Gas Stove
Model tungku ini yang ditunjukan pada gambar 2.4 yang merupakan prototipe
dari tungku gas sekam padi IDD/T LUD yang terdapat pada rice husk gas stove
handbook karangan Alexis T. Belonio. Model tungku ini berbeda dengan desain dari
sri lanka, perbedaan tungku ini terdapat pada segi desain pembakar/burner, penyekat
sekam padi, dan mekanisme pengendalian kecepatan kipas. Reaktornya memiliki
diameter dalam 15 cm dan tinggi 25 cm. Ruang saluran udara terletak di bawah
reaktor. Tungku ini memiliki kapasitas 600 gram sekam padi. Waktu yang dibutuhkan
dalam sekali pembakaran sekam padi untuk menghasilkan gas adalah 32 sampai 35
detik dan total waktu pemakaian sekam selama pembakaran adalah 15 sampai 20 menit
tergantung pada masukan udara dari kipas ke reaktor pada saat memasak. Setelah
semua sekam padi terbakar maka menghasilkan 122 sampai 125 gram abu sekam.
Keluaran dari tungku sekam padi ini antara 0.237 sampai 0.269 kW. Konsumsi
bahan bakar antara 0.33 sampai 0.43 kg permenit. Waktu yang di perlukan untuk
pembakaran sekam padi 1.74 sampai 2.27 cm permenit. Effisiensi panas yang
dihasilkan 12.28 sampai 13.83%. Tungku ini dapat mendidihkan air dalam waktu 9
sampai 9,5 menit dari temperatur awal 32° C sampai 100° C. Selama proses tungku ini
tidak menghasilkan asap.
8
Gambar 2.4 CPUProto-Type IDD/T-LUD Rice Husk Gas Stove
4. Cpu Cross-Flow Type Rice Husk Gasifier Stove
CPU Cross-Flow Type Rice Husk Gasifier Stove dapat dilihat pada gambar
2.10 diciptakan setelah tungku kayu AIT. Tungku ini dirancang untuk mengubah
sekam padi menjadi gas. Penggunaan tungku ini menggunakan motor DC 3 watt
sebagai penyedia udara untuk proses perubahan menjadi gas. Sekam padi yang berada
didalam reaktor bergerak vertikal sedangkan udara yang membakar sekam padi
bergerak horizontal. Pembakar/burner ditempatkan disebelah tungku, pembakaran
sekam padi dan memasak dilakukan disini.
Gambar 2.5 CPU Cross-Flow Type Rice Husk Gasifier Stove
5. San San Rice Husk Gasifier Stove
Tungku ini dikembangkan oleh U. Tin Win dibawah bimbingan Prof. D.Grov
dari Indian Institute of Technology dan Dr. Graeme R. Quick. Tungku tersebut dapat
membakar sekam padi secara langsung dengan aliran udara dari bawah ke atas tungku.
Udara yang mengalir secara langsung menghasilkan gas dari bagian bawah tungku
dengan melewati suatu sekat dari ruang saluran udara, udara sekunder melewati 4
9
bagian dari tungku. Tungku ini dapat menggunakan bahan bakar berupa sisa rempah-
rempah, dedaunan, biomassa segar dan sekam padi. Tungku ini bentuknya kecil dan
tidak menghasilkan asap.
6. Tungku Sekam Padi Alexis T. Belanio
Alexis Belonio dari Filipina mengembangkan kompor berbahan bakar sekam padi. Ide
ini didapatkan dari rasa tidak tega melihat sekam padi yang tidak dimanfaatkan secara efektif.
Kompor sekam ini terdiri dari dua bagian pokok, gasifier dan burner. Cara kerjanya, sekam
dalam bejana berbentuk silinder dibakar dari bagian atas. Sekam tidak sekaligus terbakar
sempurna, tetapi terbakar parsial menghasilkan hydrogen, karbon monooksida dan berbagai
hidrokarbon ringan. Kelebihan kompor ini adalah bisa digunakan untuk pengoperasian ganda,
adapun kelemahan dari kompor ini adalah dari desain yang membutuhkan ruang yang cukup
luas.
Gambar 2.6 A Two-Burner Continuous-Type Rice Husk Gas Stove
2.3 Bahan Bakar Energi Alternatif
Energi alternatif adalah istilah yang merujuk kepada semua energi yang dapat
digunakan yang bertujuan untuk menggantikan bahan bakar konvensional tanpa akibat yang
tidak diharapkan dari hal tersebut. Umumnya, istilah ini digunakan untuk mengurangi
penggunaan bahan bakar hidrokarbon yang mengakibatkan kerusakan lingkungan akibat
emisi karbon dioksida yang tinggi, yang berkontribusi besar terhadap pemanasan
global berdasarkan Intergovernmental Panel on Climate Change. Selama beberapa tahun, apa
yang sebenarnya dimaksud sebagai energi alternatif telah berubah akibat banyaknya pilihan