konservasi alam secara keseluruhan di berbagai tempat di dunia tidak pernah ada penanganan yang serius, lihat kondisi di afrika, asia, amerika, eropa dan australia, tidak ada kemajuan yang sebenarnya, semuanya hanya slogan slogan kosong. hanya bicara tidak ada tindakan,
membangun lebih sulit dibanding merusak, dan demikianlah kondisinya,
watak dasar manusia hanyalah merusak saja, yang terpikir adalah hanya eploitasi saja dan tidak dipikir rekonstruksi sehingga menjadi suatu putaran kondisi yang stabil
Siapakah yang tidak serius dalam konservasi ? ialah semua komponen masyarkat termasuk didalamnya adalah lembaga resmi pemerintahan.mengapa bisa demikian ? karena konservasi tidak ada hasil yang diharapkan seketika, dan terkesan hanya buang buang uang saja, lho ? Alam yang kalian keruk, hutan yang kalian babat bukankah telah menghasilkan ribuan trilyun ? Alam hanya minta kembalikan sedikit secara teratur nanti alam akan memproses diri sendiri dan hasilnya untuk kalian pakai lagi nanti,
Jika Alam menagih semua yang kalian ambil agar dikembalikan kalian tidak akan pernah sanggup. alam hanya minta agar berikan kami baju agar kami tidak sakit, dengan tanaman yang sesuai dengan kultur lingkungan alam sekitar.
Jika alam sakit semua yang diatasnya akan menjadi bencana,
Sampai sekarang, sebagaian besar manusia tidak pernah ada yang peduli, semunya berlepas diri, mereka tidak ada yang bertanggung jawab terhadap hari kemudian, mereka hanya melihat jangka pendek sesuai dengan umur mereka yang rata rata pendek,mereka hanya memburu kesenangan sesaat tanpa pernah berpikir hari kemuadian karena hari kemudian biarlah dipikir oleh orang orang kemuadian...
Selasa, 11 Agustus 2009
Jumat, 24 Juli 2009
Penghutanan Kembali kawasan Puncak Muria dan Patiayam
Mungkinkah ? ini menjadi pertanyaan yang pertama kali masuk dibenak kita, Siapa yang peduli dengan lingkungan disekitar puncak Muria dan Patiayam ? semuanya terdiam tidak ada yang menjawab, dan tangan mereka saling menunjuk. dan semua hanya berpikir "itu sudah ada yang ngurusi" siapa yang ngurusi ?... Gusti Allah... hmm.. enak aja,
Kawasan puncak Muria dan Patiayam secara keseluruhan adalah penyangga terhadap keberadaan air tanah dilingkungan Karesidenan Pati khususnya daerah Jepara, Kudus, dan Pati. sehingga perbukitan di kawasan tersebut haruslah selalu dijaga keberadaan hutannya.
Dalam pelaksanaan penghutanan kembali kawasan tersebut memang tidak bisa terlepas dari peranan warga sekitar, kemudian dukungan dari masyarakat seluruh eks Karesidenan Pati dan yang tidak kalah penting adalah peranan Pemda sebagai regulator dari pelaksanaan penghutanan kembali.
Bagaimana memulainya ? canagkan / kampanyekan gerakan penghutanan kembali kawasan puncak muria sejak sekarang dan sebarkan ke seluruh komponen warga tidak boleh ada yang ketinggalan.
Action setiap awal musim penghujan tanam pohon hutan , melalui aksi penghutanan kembali puncak Muria yang melibatkan seluruh komponen warga, dengan kemasan Pariwisata misalnya, ini akan lebih menarik minat warga sekitar bahkan mungkin turis luar kota
Bahan penghutanan adalah bibit yang telah dipersiapkan oleh perusahaan2 di lokasi karesidenan Pati juga, ini tugas dari pemda sebagai syarat CSR bagi perusahaan yang berada diwilayah ini
Tenaga Ahlinya sudah barang tentu tim Academisi dari perguruan tinggi setempat yang menjadi think tank nya
Penghutanan kembali harus dimulai dengan tindakan nyata dan harus ada yang peduli dan semua harus peduli untuk menuju lingkungan yang terjaga kelestariannya
Kawasan puncak Muria dan Patiayam secara keseluruhan adalah penyangga terhadap keberadaan air tanah dilingkungan Karesidenan Pati khususnya daerah Jepara, Kudus, dan Pati. sehingga perbukitan di kawasan tersebut haruslah selalu dijaga keberadaan hutannya.
Dalam pelaksanaan penghutanan kembali kawasan tersebut memang tidak bisa terlepas dari peranan warga sekitar, kemudian dukungan dari masyarakat seluruh eks Karesidenan Pati dan yang tidak kalah penting adalah peranan Pemda sebagai regulator dari pelaksanaan penghutanan kembali.
Bagaimana memulainya ? canagkan / kampanyekan gerakan penghutanan kembali kawasan puncak muria sejak sekarang dan sebarkan ke seluruh komponen warga tidak boleh ada yang ketinggalan.
Action setiap awal musim penghujan tanam pohon hutan , melalui aksi penghutanan kembali puncak Muria yang melibatkan seluruh komponen warga, dengan kemasan Pariwisata misalnya, ini akan lebih menarik minat warga sekitar bahkan mungkin turis luar kota
Bahan penghutanan adalah bibit yang telah dipersiapkan oleh perusahaan2 di lokasi karesidenan Pati juga, ini tugas dari pemda sebagai syarat CSR bagi perusahaan yang berada diwilayah ini
Tenaga Ahlinya sudah barang tentu tim Academisi dari perguruan tinggi setempat yang menjadi think tank nya
Penghutanan kembali harus dimulai dengan tindakan nyata dan harus ada yang peduli dan semua harus peduli untuk menuju lingkungan yang terjaga kelestariannya
Kamis, 16 Juli 2009
Rabu, 15 Juli 2009
Biodiesel (pengganti solar)
Biodiesel
Diupload Oleh Administrator
Monday, 20 August 2007
Indeks Artikel
Biodiesel
Halaman 2
Halaman 1 dari 2
Biodiesel adalah bahan bakar motor diesel yang berupa ester alkil/alkil asam-asam lemak (biasanya ester metil) yang dibuat dari minyak nabati melalui proses trans atau esterifikasi. stilah biodiesel identik dengan bahan bakar murni. Campuran biodiesel (BXX) adalah biodiesel sebanyak XX`% yang telah dicampur dengan solar sejumlah 1-XX %
Latar Belakang Kebutuhan Biodiesel di Indonesia:
Bahan bakar mesin diesel yang berupa ester metil/etil asam-asam lemak. Dibuat dari minyak-lemak nabati dengan proses metanolisis/etanolisis. Produk-ikutan: gliserin. Atau dari asam lemak (bebas) dengan proses esterifi-kasi dgn metanol/etanol. Produk-ikutan : air Kompatibel dengan solar, berdaya lumas lebih baik. Berkadar belerang hampir nihil,umumnya < 15 ppm. BXX = camp. XX %-vol biodiesel dengan (100 – XX) %-vol solar. Contoh: B5, B20, B100. Sudah efektif memperbaiki kualitas emisi kendaraan diesel pada level B2 !.
Keuntungan Pemakaian Biodiesel
Dihasilkan dari sumber daya energi terbarukan dan ketersediaan bahan bakunya terjamin
Cetane number tinggi (bilangan yang menunjukkan ukuran baik tidaknya kualitas solar berdasar sifat kecepatan bakar dalam ruang bakar mesin)
Viskositas tinggi sehingga mempunyai sifat pelumasan yang lebih baik daripada solar sehingga memperpanjang umur pakai mesin
Dapat diproduksi secara lokal
Mempunyai kandungan sulfur yang rendah
Menurunkan tingkat opasiti asap
Menurunkan emisi gas buang
Pencampuran biodiesel dengan petroleum diesel dapat meningkatkan biodegradibility petroleum diesel sampai 500 %
Bahan Baku Biodiesel
Minyak nabati sebagai sumber utama biodiesel dapat dipenuhi oleh berbagai macam jenis tumbuhan tergantung pada sumberdaya utama yang banyak terdapat di suatu tempat/negara. Indonesia mempunyai banyak sumber daya untuk bahan baku biodiesel.
Beberapa sumber minyak nabati yang potensial sebagai bahan baku Biodiesel.
Nama Lokal
Nama Latin
Sumber Minyak
Isi% Berat Kering
P / NP
Jarak Pagar
Jatropha Curcas
Inti biji
40-60
NP
Jarak Kaliki
Riccinus Communis
Biji
45-50
NP
Kacang Suuk
Arachis Hypogea
Biji
35-55
P
Kapok / Randu
Ceiba Pantandra
Biji
24-40
NP
Karet
Hevea Brasiliensis
Biji
40-50
P
Kecipir
Psophocarpus Tetrag
Biji
15-20
P
Kelapa
Cocos Nucifera
Inti biji
60-70
P
Kelor
Moringa Oleifera
Biji
30-49
P
Kemiri
Aleurites Moluccana
Inti biji
57-69
NP
Kusambi
Sleichera Trijuga
Sabut
55-70
NP
Nimba
Azadiruchta Indica
Inti biji
40-50
NP
Saga Utan
Adenanthera Pavonina
Inti biji
14-28
P
Sawit
Elais Suincencis
Sabut dan biji
45-70 + 46-54
P
Nyamplung
Callophyllum Lanceatum
Inti biji
40-73
P
Randu Alas
Bombax Malabaricum
Biji
18-26
NP
Sirsak
Annona Muricata
Inti biji
20-30
NP
Srikaya
Annona Squosa
Biji
15-20
NP
Spesifikasi Biodiesel sesuai SNI 04-7182-2006:
No
Parameter
Satuan
Nilai
1
Massa jenis pada 40 0C
kg/m3
850-890
2
Viskositas kinematik pada 40 0C
mm2/s(cst)
2.3-60
3
Angka setana
Min 51
4
Titik nyala (mangkok tertutup)
0c
Min 100
5
Titik kabut
0c
Maks 18
6
Korosi lempeng tembaga (3 jam pada 50 0C)
Maks no 3
7
Residu karbonDalam contoh asliDalam 10% ampas distilasi
Maks 0.05Maks 0.30
8
Air dan sedimen
% vol
Maks 0.5*
9
Temperatur destilasi 90%
0c
Maks 360
10
Abu tersulfatkan
% massa
Maks 0.02
11
Belerang
ppm-m (mg/kg)
Maks 100
12
Fosfor
ppm-m (mg/kg)
Maks 10
13
Angka asam
mg-KOH/g
Maks 0.8
14
Gliserol bebas
% massa
Maks 0.02
15
Gliserol total
% massa
Maks 0.24
16
Kadar ester alkil
% massa
Maks 96.5
17
Angka iodium
% massa 9g-I2/100 g)
Maks 115
18
Uji Helphen
Negatif
catatan: *dapat diuji terpisah dengan ketentuan kandungan sedimen maksimum 0.01% vol
Spesifikasi solar sesuai SK Dirjen Migas No.. 3675K/24/DJM/2006:
No
Karakteristik
Unit
Super
Reguler
1
Berat jenis pada suhu 15 0C
kg/m3
820-860
815-870
2
Viskositas kinematik pada suhu 40 0C
mm2/s
2.0-4.5
2.0-5.0
3
Angka setana / indeks
≥51/48
≥48-45
4
Titik nyala 40 0C
0C
≥55
≥60
5
Titik tuang
0C
≤18
≤18
6
Korosi lempeng tembaga (3 jam pada 50 0C)
≤kelas 1
≤kelas 1
7
Residu karbon
% massa
≤0.30
≤30
8
Kandungan air
mg/kg
≤500
≤50
9
T90/95
0C
≤340/360
<370
10
Stabilitas oksidasi
g/m3
≤25
-
11
Sulfur
%m/m
≤0.05
≤0.35
12
Bilangan asam total
mg-KOH/g
≤0.3
≤0.6
13
Kandungan abu
%m/m
≤0.01
≤0.01
14
Kandungan sedimen
>%m/m
≤0.01
≤0.01
15
Kandungan FAME
%m/m
≤10
≤10
16
Kandungan metanol dan etanol
%v/v
Tak terditeksi
Tak terditeksi
17
Partikulat
mg/l
≤10
-
*) SK Dirjen Migas No. 3675/24/DJM/2006 memperbolehkan penambahan bioetanol sampai dengan 10% (v/v)
Diupload Oleh Administrator
Monday, 20 August 2007
Indeks Artikel
Biodiesel
Halaman 2
Halaman 1 dari 2
Biodiesel adalah bahan bakar motor diesel yang berupa ester alkil/alkil asam-asam lemak (biasanya ester metil) yang dibuat dari minyak nabati melalui proses trans atau esterifikasi. stilah biodiesel identik dengan bahan bakar murni. Campuran biodiesel (BXX) adalah biodiesel sebanyak XX`% yang telah dicampur dengan solar sejumlah 1-XX %
Latar Belakang Kebutuhan Biodiesel di Indonesia:
Bahan bakar mesin diesel yang berupa ester metil/etil asam-asam lemak. Dibuat dari minyak-lemak nabati dengan proses metanolisis/etanolisis. Produk-ikutan: gliserin. Atau dari asam lemak (bebas) dengan proses esterifi-kasi dgn metanol/etanol. Produk-ikutan : air Kompatibel dengan solar, berdaya lumas lebih baik. Berkadar belerang hampir nihil,umumnya < 15 ppm. BXX = camp. XX %-vol biodiesel dengan (100 – XX) %-vol solar. Contoh: B5, B20, B100. Sudah efektif memperbaiki kualitas emisi kendaraan diesel pada level B2 !.
Keuntungan Pemakaian Biodiesel
Dihasilkan dari sumber daya energi terbarukan dan ketersediaan bahan bakunya terjamin
Cetane number tinggi (bilangan yang menunjukkan ukuran baik tidaknya kualitas solar berdasar sifat kecepatan bakar dalam ruang bakar mesin)
Viskositas tinggi sehingga mempunyai sifat pelumasan yang lebih baik daripada solar sehingga memperpanjang umur pakai mesin
Dapat diproduksi secara lokal
Mempunyai kandungan sulfur yang rendah
Menurunkan tingkat opasiti asap
Menurunkan emisi gas buang
Pencampuran biodiesel dengan petroleum diesel dapat meningkatkan biodegradibility petroleum diesel sampai 500 %
Bahan Baku Biodiesel
Minyak nabati sebagai sumber utama biodiesel dapat dipenuhi oleh berbagai macam jenis tumbuhan tergantung pada sumberdaya utama yang banyak terdapat di suatu tempat/negara. Indonesia mempunyai banyak sumber daya untuk bahan baku biodiesel.
Beberapa sumber minyak nabati yang potensial sebagai bahan baku Biodiesel.
Nama Lokal
Nama Latin
Sumber Minyak
Isi% Berat Kering
P / NP
Jarak Pagar
Jatropha Curcas
Inti biji
40-60
NP
Jarak Kaliki
Riccinus Communis
Biji
45-50
NP
Kacang Suuk
Arachis Hypogea
Biji
35-55
P
Kapok / Randu
Ceiba Pantandra
Biji
24-40
NP
Karet
Hevea Brasiliensis
Biji
40-50
P
Kecipir
Psophocarpus Tetrag
Biji
15-20
P
Kelapa
Cocos Nucifera
Inti biji
60-70
P
Kelor
Moringa Oleifera
Biji
30-49
P
Kemiri
Aleurites Moluccana
Inti biji
57-69
NP
Kusambi
Sleichera Trijuga
Sabut
55-70
NP
Nimba
Azadiruchta Indica
Inti biji
40-50
NP
Saga Utan
Adenanthera Pavonina
Inti biji
14-28
P
Sawit
Elais Suincencis
Sabut dan biji
45-70 + 46-54
P
Nyamplung
Callophyllum Lanceatum
Inti biji
40-73
P
Randu Alas
Bombax Malabaricum
Biji
18-26
NP
Sirsak
Annona Muricata
Inti biji
20-30
NP
Srikaya
Annona Squosa
Biji
15-20
NP
Spesifikasi Biodiesel sesuai SNI 04-7182-2006:
No
Parameter
Satuan
Nilai
1
Massa jenis pada 40 0C
kg/m3
850-890
2
Viskositas kinematik pada 40 0C
mm2/s(cst)
2.3-60
3
Angka setana
Min 51
4
Titik nyala (mangkok tertutup)
0c
Min 100
5
Titik kabut
0c
Maks 18
6
Korosi lempeng tembaga (3 jam pada 50 0C)
Maks no 3
7
Residu karbonDalam contoh asliDalam 10% ampas distilasi
Maks 0.05Maks 0.30
8
Air dan sedimen
% vol
Maks 0.5*
9
Temperatur destilasi 90%
0c
Maks 360
10
Abu tersulfatkan
% massa
Maks 0.02
11
Belerang
ppm-m (mg/kg)
Maks 100
12
Fosfor
ppm-m (mg/kg)
Maks 10
13
Angka asam
mg-KOH/g
Maks 0.8
14
Gliserol bebas
% massa
Maks 0.02
15
Gliserol total
% massa
Maks 0.24
16
Kadar ester alkil
% massa
Maks 96.5
17
Angka iodium
% massa 9g-I2/100 g)
Maks 115
18
Uji Helphen
Negatif
catatan: *dapat diuji terpisah dengan ketentuan kandungan sedimen maksimum 0.01% vol
Spesifikasi solar sesuai SK Dirjen Migas No.. 3675K/24/DJM/2006:
No
Karakteristik
Unit
Super
Reguler
1
Berat jenis pada suhu 15 0C
kg/m3
820-860
815-870
2
Viskositas kinematik pada suhu 40 0C
mm2/s
2.0-4.5
2.0-5.0
3
Angka setana / indeks
≥51/48
≥48-45
4
Titik nyala 40 0C
0C
≥55
≥60
5
Titik tuang
0C
≤18
≤18
6
Korosi lempeng tembaga (3 jam pada 50 0C)
≤kelas 1
≤kelas 1
7
Residu karbon
% massa
≤0.30
≤30
8
Kandungan air
mg/kg
≤500
≤50
9
T90/95
0C
≤340/360
<370
10
Stabilitas oksidasi
g/m3
≤25
-
11
Sulfur
%m/m
≤0.05
≤0.35
12
Bilangan asam total
mg-KOH/g
≤0.3
≤0.6
13
Kandungan abu
%m/m
≤0.01
≤0.01
14
Kandungan sedimen
>%m/m
≤0.01
≤0.01
15
Kandungan FAME
%m/m
≤10
≤10
16
Kandungan metanol dan etanol
%v/v
Tak terditeksi
Tak terditeksi
17
Partikulat
mg/l
≤10
-
*) SK Dirjen Migas No. 3675/24/DJM/2006 memperbolehkan penambahan bioetanol sampai dengan 10% (v/v)
Energi Alternatif
Pelaksanaan Elektrikalmekanikal
Diupload Oleh Administrator
Monday, 20 August 2007
1. Pemilihan Turbin
Turbin air berperan untuk mengubah energi air (energi potensial, tekanan dan energi kinetik) menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros. Putaran poros turbin ini akan diubah oleh generator menjadi tenaga listrik. Berdasarkan prinsip kerjanya , turbin air dibagi menjadi dua kelompok:
v Turbin impuls (cross-flow, pelton & turgo)
untuk jenis ini, tekanan pada setiap sisi sudu geraknya lrunnernya - bagian turbin yang berputar - sama.
v Turbin reaksi ( francis, kaplanlpropeller)
Daerah aplikasi berbagai jenis turbin air relatif spesifik. Pada beberapa daerah operasi memungkinkan digunakan beberapa jenis turbin. Pemilihan jenis turbin pada daerah operasi yang overlaping ini memerlukan perhitungan yang lebih mendalam. Pada dasarnya daerah kerja operasi turbin menurut Keller2 dikelompokkan menjadi:
Low head powerplant: dengan tinggi jatuhan air (head) :S 10 M3
Medium head power plant:: dengan tinggi jatuhan antara low head dan high-head High head power plant: dengan tinggi jatuhan air yang memenuhi persamaan
H ≥ 100 (Q)0-113
dimana, H =head, m Q = desain debit, m 31s
Secara umum hasil survey lapangan mendapatkan potensi pengembangan PLTMH dengan tinggi jatuhan (head) 6 - 60 m, yang dapat dikattegoirikan pada head rendah dan medium.
Tabel Daerah Operasi Turbin
Jenis Turbin
Variasi Head, m
Kaplan dan Propeller
2 < H < 20
Francis
10 < H < 350
Peiton
50 < H < 1000
Crossfiow
6 < H < 100
Turgo
50 < H < 250
2. Kriteria Pemilihan Jenis Turbin
Pemilihan jenis turbin dapat ditentukan berdasarkan kelebihan dan kekurangan dari jenis-jenis turbin, khususnya untuk suatu desain yang sangat spesifik. Pada tahap awal, pemilihan jenis turbin dapat diperhitungkan dengan mempertimbangkan parameter-parameter khusus yang mempengaruhi sistem operasi turbin, yaitu :
v Faktor tinggi jatuhan air efektif (Net Head) dan debit yang akan dimanfaatkan untuk operasi turbin merupakan faktor utama yang mempengaruhi pemilihan jenis turbin, sebagai contoh : turbin pelton efektif untuk operasi pada head tinggi, sementara turbin propeller sangat efektif beroperasi pada head rendah.
v Faktor daya (power) yang diinginkan berkaitan dengan head dan debit yang tersedia.
v Kecepatan (putaran) turbin ang akan ditransmisikan ke generator. Sebagai contoh untuk sistem transmisi direct couple antara generator dengan turbin pada head rendah, sebuah turbin reaksi (propeller) dapat mencapai putaran yang diinginkan, sementara turbin pelton dan crossflow berputar sangat lambat (low speed) yang akan menyebabkan sistem tidak beroperasi.
Ketiga faktor di atas seringkali diekspresikan sebagai "kecepatan spesifik, Ns", yang didefinisikan dengan formula:
Ns = N x P0.51W .21
dimana :
N = kecepatan putaran turbin, rpm
P = maksimum turbin output, kW
H = head efektif , m
Output turbin dihitung dengan formula:
P=9.81 xQxHx qt (2)
dimana
Q = debit air, m 3 ldetik
H = efektif head, m
ilt = efisiensi turbin
= 0.8 - 0.85 untuk turbin pelton
= 0.8 - 0.9 untuk turbin francis
= 0.7 - 0.8 untuk turbin crossfiow
= 0.8 - 0.9 untuk turbin propellerlkaplan
Kecepatan spesifik setiap turbin memiliki kisaran (range) tertentu berdasarkan data eksperimen. Kisaran kecepatan spesifik beberapa turbin air adalah sebagai berikut:
Turbin pelton
12≤Ns≤25
TurbinFrancis
60≤;Ns≤300
Turbin Crossflow
40≤Ns≤200
Turbin Propeller
250≤Ns≤ 1000
Dengan mengetahui kecepatan spesifik turbin maka perencanaan dan pemilihan jenis turbin akan menjadi lebih mudah. Beberapa formula yang dikembangkan dari data eksperimental berbagai jenis turbin dapat digunakan untuk melakukan estimasi perhitungan kecepatan spesifik turbin, yaitu :
Turbin pelton (1 jet)
Ns = 85.49/H0.243
(Siervo & Lugaresi, 1978)
Turbin Francis
Ns = 3763/H0.854
(Schweiger & Gregory, 1989)
Turbin Kaplan
Ns = 2283/H0.486
(Schweiger & Gregory, 1989)
Turbin Crossfiow
Ns = 513.25/H0.505
(Kpordze & Wamick, 1983)
Turbin Propeller
Ns = 2702/H0.5
(USBR, 1976)
Dengan mengetahui besaran kecepatan spesifik maka dimensi dasar turbin dapat diestimasi (diperkirakan).
Pada perencanaan PLTMH ini, pilihan turbin yang cocok untuk lokasi yang tersedia adalah :
Turbin propeller tipe open flume untuk head rendah s.d 6 m
Turbin crossflow 1 banki-mithell untuk head 6 m < H < 60 m.
Pemilihan jenis turbin tersebut berdasarkan ketersediaian teknologi secara lokal dan biaya pembuatan/pabrikasi yang lebih murah dibandingkan tipe lainnya seperti pelton dan francis. Jenis turbin crosstlow yang dipergunakan pada perencanaart ini adalah crossfiow T-14 dengan diameter runner 0.3 m. Turbin tipe ini memiliki efisiensi maksimum yang baik sebesar 0.74 dengan efisiensi pada debit 40% masih cukup tinggi di atas 0.6. Sementara untuk penggunaan turbin propeller open flume pabrikasi lokal ditetapkan efisiensi turbin sebesar 0.75.
Penggunaan kedua jenis turbin tersebut untuk pembangkit tenaga air skala mikro (PLTMH), khususnya crossfIlow T-14 telah terbukti handai di lapangan dibandingkan jenis crossfiow lainnya yang dikembangkan oleh berbagai pihak (lembaga penelitian, pabrikan, import).
Putaran turbin baik propeller open flume head rendah dan turbin crossflow memiliki kecepatan yang rendah. Pada sistem mekanik turbin digunakan transmisi sabuk flatbelt dan pulley untuk menaikkan putaran sehingga sama dengan putaran generator 1500 rpm. Efisiensi sistem transmisi mekanik flat belt diperhitungkan 0.98. Sementara pada sistem transmisi mekanik turbin propeller open flume menggunakan sabuk V, dengan efisiensi 0.95.
Diagram Aplikasi berbagai jenis Turbin
(Head Vs Debit)
Tabel Putaran Generator Sinkron (rpm)
Jumlah Pole (kutub)
Frekuensi , 50 Hz
2
3000
4
1500
6
1000
8
750
10
600
12
500
14
429
Tabel Run-away speed Turbin, N maks/N
Jenis Turbin
Putaran Nominal, N (rpm)
Runaway speed
Semi Kaplan, single regulated
75-100
2-2.4
Kaplan, double regulated
75-150
2.8-3.2
Small-medium Kaplan
250-700
2.8-3.2
Francis (medium & high head)
500-1500
1.8-2.2
Francis (low head)
250-500
1.8-2.2
Pelton
500-1500
1.8-2
Crossflow
100-1000
1.8-2
Turgo
600-1000
2
2. Pemilihan Generator dan Sistem Kontrol
Generator adalah suatu peralatan yang berfungsi mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Jenis generator yang digunakan pada perencanaan PLTMH ini adalah :
v Generator sinkron, sistem eksitasi tanpa sikat (brushless exitation) dengan penggunaan dua tumpuan bantalan (two bearing).
v Induction Motor sebagai Generator (IMAG) sumbu vertikal, pada perencanaan turbin propeller open flume
Spesifikasi generator adalah putaran 1500 rpm, 50 Hz, 3 phasa dengan keluaran tegangan 220 V/380 V. Efisiensi generator secara umum adalah
v Aplikasi < 10 KVA efisiensi 0.7 - 0.8
v Aplikasi 10 - 20 KVA efisiensi 0.8 - 0.85
v Aplikasi 20 - 50 KVA efisiensi 0.85
v Aplikasi 50 - 100 KVA efisiensi 0.85 - 0.9
v Aplikasi >. - 100 KVA efisiensi 0.9 - 0.95
Sistem kontrol yang digunakan pada perencanaan PLTMH ini menggunakan pengaturan beban sehingga jumlah output daya generator selalu sama dengan beban. Apabila terjadi penurunan beban di konsumen, maka beban tersebut akan dialihkan ke sistem pemanas udara (air heater) yang dikenal sebagai ballast load/dumy load.
Sistem pengaturan beban yang digunakan pada perencanaan ini adalah
v Electronic Load Controller (ELC) untuk penggunaan generator sinkron
v Induction Generator Controller (IGC) untuk penggunaan IMA
Sistem kontrol tersebut telah dapat dipabrikasi secara lokal, dan terbukti handal pada penggunaan di banyak PLTMH. Sistem kontrol ini terintegrasi pada panel kontrol (switch gear).
Fasillitas operasi panel kontrol minimum terdiri dari
v Kontrol start/stop, baik otomatis, semi otomatis, maupun manual
v Stop/berhenti secara otomatis
v Trip stop (berhenti pada keadaan gangguan: over-under voltage, over-under frekuensi.
v Emergency shut down, bila terjadi gangguan listrik (misal arus lebih)
Diupload Oleh Administrator
Monday, 20 August 2007
1. Pemilihan Turbin
Turbin air berperan untuk mengubah energi air (energi potensial, tekanan dan energi kinetik) menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran poros. Putaran poros turbin ini akan diubah oleh generator menjadi tenaga listrik. Berdasarkan prinsip kerjanya , turbin air dibagi menjadi dua kelompok:
v Turbin impuls (cross-flow, pelton & turgo)
untuk jenis ini, tekanan pada setiap sisi sudu geraknya lrunnernya - bagian turbin yang berputar - sama.
v Turbin reaksi ( francis, kaplanlpropeller)
Daerah aplikasi berbagai jenis turbin air relatif spesifik. Pada beberapa daerah operasi memungkinkan digunakan beberapa jenis turbin. Pemilihan jenis turbin pada daerah operasi yang overlaping ini memerlukan perhitungan yang lebih mendalam. Pada dasarnya daerah kerja operasi turbin menurut Keller2 dikelompokkan menjadi:
Low head powerplant: dengan tinggi jatuhan air (head) :S 10 M3
Medium head power plant:: dengan tinggi jatuhan antara low head dan high-head High head power plant: dengan tinggi jatuhan air yang memenuhi persamaan
H ≥ 100 (Q)0-113
dimana, H =head, m Q = desain debit, m 31s
Secara umum hasil survey lapangan mendapatkan potensi pengembangan PLTMH dengan tinggi jatuhan (head) 6 - 60 m, yang dapat dikattegoirikan pada head rendah dan medium.
Tabel Daerah Operasi Turbin
Jenis Turbin
Variasi Head, m
Kaplan dan Propeller
2 < H < 20
Francis
10 < H < 350
Peiton
50 < H < 1000
Crossfiow
6 < H < 100
Turgo
50 < H < 250
2. Kriteria Pemilihan Jenis Turbin
Pemilihan jenis turbin dapat ditentukan berdasarkan kelebihan dan kekurangan dari jenis-jenis turbin, khususnya untuk suatu desain yang sangat spesifik. Pada tahap awal, pemilihan jenis turbin dapat diperhitungkan dengan mempertimbangkan parameter-parameter khusus yang mempengaruhi sistem operasi turbin, yaitu :
v Faktor tinggi jatuhan air efektif (Net Head) dan debit yang akan dimanfaatkan untuk operasi turbin merupakan faktor utama yang mempengaruhi pemilihan jenis turbin, sebagai contoh : turbin pelton efektif untuk operasi pada head tinggi, sementara turbin propeller sangat efektif beroperasi pada head rendah.
v Faktor daya (power) yang diinginkan berkaitan dengan head dan debit yang tersedia.
v Kecepatan (putaran) turbin ang akan ditransmisikan ke generator. Sebagai contoh untuk sistem transmisi direct couple antara generator dengan turbin pada head rendah, sebuah turbin reaksi (propeller) dapat mencapai putaran yang diinginkan, sementara turbin pelton dan crossflow berputar sangat lambat (low speed) yang akan menyebabkan sistem tidak beroperasi.
Ketiga faktor di atas seringkali diekspresikan sebagai "kecepatan spesifik, Ns", yang didefinisikan dengan formula:
Ns = N x P0.51W .21
dimana :
N = kecepatan putaran turbin, rpm
P = maksimum turbin output, kW
H = head efektif , m
Output turbin dihitung dengan formula:
P=9.81 xQxHx qt (2)
dimana
Q = debit air, m 3 ldetik
H = efektif head, m
ilt = efisiensi turbin
= 0.8 - 0.85 untuk turbin pelton
= 0.8 - 0.9 untuk turbin francis
= 0.7 - 0.8 untuk turbin crossfiow
= 0.8 - 0.9 untuk turbin propellerlkaplan
Kecepatan spesifik setiap turbin memiliki kisaran (range) tertentu berdasarkan data eksperimen. Kisaran kecepatan spesifik beberapa turbin air adalah sebagai berikut:
Turbin pelton
12≤Ns≤25
TurbinFrancis
60≤;Ns≤300
Turbin Crossflow
40≤Ns≤200
Turbin Propeller
250≤Ns≤ 1000
Dengan mengetahui kecepatan spesifik turbin maka perencanaan dan pemilihan jenis turbin akan menjadi lebih mudah. Beberapa formula yang dikembangkan dari data eksperimental berbagai jenis turbin dapat digunakan untuk melakukan estimasi perhitungan kecepatan spesifik turbin, yaitu :
Turbin pelton (1 jet)
Ns = 85.49/H0.243
(Siervo & Lugaresi, 1978)
Turbin Francis
Ns = 3763/H0.854
(Schweiger & Gregory, 1989)
Turbin Kaplan
Ns = 2283/H0.486
(Schweiger & Gregory, 1989)
Turbin Crossfiow
Ns = 513.25/H0.505
(Kpordze & Wamick, 1983)
Turbin Propeller
Ns = 2702/H0.5
(USBR, 1976)
Dengan mengetahui besaran kecepatan spesifik maka dimensi dasar turbin dapat diestimasi (diperkirakan).
Pada perencanaan PLTMH ini, pilihan turbin yang cocok untuk lokasi yang tersedia adalah :
Turbin propeller tipe open flume untuk head rendah s.d 6 m
Turbin crossflow 1 banki-mithell untuk head 6 m < H < 60 m.
Pemilihan jenis turbin tersebut berdasarkan ketersediaian teknologi secara lokal dan biaya pembuatan/pabrikasi yang lebih murah dibandingkan tipe lainnya seperti pelton dan francis. Jenis turbin crosstlow yang dipergunakan pada perencanaart ini adalah crossfiow T-14 dengan diameter runner 0.3 m. Turbin tipe ini memiliki efisiensi maksimum yang baik sebesar 0.74 dengan efisiensi pada debit 40% masih cukup tinggi di atas 0.6. Sementara untuk penggunaan turbin propeller open flume pabrikasi lokal ditetapkan efisiensi turbin sebesar 0.75.
Penggunaan kedua jenis turbin tersebut untuk pembangkit tenaga air skala mikro (PLTMH), khususnya crossfIlow T-14 telah terbukti handai di lapangan dibandingkan jenis crossfiow lainnya yang dikembangkan oleh berbagai pihak (lembaga penelitian, pabrikan, import).
Putaran turbin baik propeller open flume head rendah dan turbin crossflow memiliki kecepatan yang rendah. Pada sistem mekanik turbin digunakan transmisi sabuk flatbelt dan pulley untuk menaikkan putaran sehingga sama dengan putaran generator 1500 rpm. Efisiensi sistem transmisi mekanik flat belt diperhitungkan 0.98. Sementara pada sistem transmisi mekanik turbin propeller open flume menggunakan sabuk V, dengan efisiensi 0.95.
Diagram Aplikasi berbagai jenis Turbin
(Head Vs Debit)
Tabel Putaran Generator Sinkron (rpm)
Jumlah Pole (kutub)
Frekuensi , 50 Hz
2
3000
4
1500
6
1000
8
750
10
600
12
500
14
429
Tabel Run-away speed Turbin, N maks/N
Jenis Turbin
Putaran Nominal, N (rpm)
Runaway speed
Semi Kaplan, single regulated
75-100
2-2.4
Kaplan, double regulated
75-150
2.8-3.2
Small-medium Kaplan
250-700
2.8-3.2
Francis (medium & high head)
500-1500
1.8-2.2
Francis (low head)
250-500
1.8-2.2
Pelton
500-1500
1.8-2
Crossflow
100-1000
1.8-2
Turgo
600-1000
2
2. Pemilihan Generator dan Sistem Kontrol
Generator adalah suatu peralatan yang berfungsi mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Jenis generator yang digunakan pada perencanaan PLTMH ini adalah :
v Generator sinkron, sistem eksitasi tanpa sikat (brushless exitation) dengan penggunaan dua tumpuan bantalan (two bearing).
v Induction Motor sebagai Generator (IMAG) sumbu vertikal, pada perencanaan turbin propeller open flume
Spesifikasi generator adalah putaran 1500 rpm, 50 Hz, 3 phasa dengan keluaran tegangan 220 V/380 V. Efisiensi generator secara umum adalah
v Aplikasi < 10 KVA efisiensi 0.7 - 0.8
v Aplikasi 10 - 20 KVA efisiensi 0.8 - 0.85
v Aplikasi 20 - 50 KVA efisiensi 0.85
v Aplikasi 50 - 100 KVA efisiensi 0.85 - 0.9
v Aplikasi >. - 100 KVA efisiensi 0.9 - 0.95
Sistem kontrol yang digunakan pada perencanaan PLTMH ini menggunakan pengaturan beban sehingga jumlah output daya generator selalu sama dengan beban. Apabila terjadi penurunan beban di konsumen, maka beban tersebut akan dialihkan ke sistem pemanas udara (air heater) yang dikenal sebagai ballast load/dumy load.
Sistem pengaturan beban yang digunakan pada perencanaan ini adalah
v Electronic Load Controller (ELC) untuk penggunaan generator sinkron
v Induction Generator Controller (IGC) untuk penggunaan IMA
Sistem kontrol tersebut telah dapat dipabrikasi secara lokal, dan terbukti handal pada penggunaan di banyak PLTMH. Sistem kontrol ini terintegrasi pada panel kontrol (switch gear).
Fasillitas operasi panel kontrol minimum terdiri dari
v Kontrol start/stop, baik otomatis, semi otomatis, maupun manual
v Stop/berhenti secara otomatis
v Trip stop (berhenti pada keadaan gangguan: over-under voltage, over-under frekuensi.
v Emergency shut down, bila terjadi gangguan listrik (misal arus lebih)
konservasi energi
Pengembangan energi alternatif harus diikuti oleh pengembangan teknologi enginering dan semuanya harus selaras tanpa ada saling mendahului,
Hal ini penting karena pngembangan keduanya adalah saling berkaitan saling ketergantungan. Strategi ini perlu di kumandangkan keseluruh pelosok dunia, sehingga hasil pengembangan akan langsung bisa di produksi secara masal dan akan langsung di nikmti oleh masyarakat dunia yang telah lama menunggu energi alternatif dan sekali gus penggunaannya.
Energi Alternatif seperti penggunaan bahan bakar gas, tidak diimbangi dengan perangkat teknologi yang saling mendukung satu sama lain sehingga pengembangan energi tersbut menjadi terkendala karena faktor ketidaksiapan beberapa elemen, misalnya, infrastruktur untuk gas tidak merata, produksi kendaraan ataupun mesin mesin pengguna juga tidak maksimal, sehingga upaya pencarian temuan energi alternatif sepertinya sia sia dan kurang memberikan hasil yang signifikan.
Investasi untuk itu memang sangat mahal, namun masing masing negara harus punya kebijakan yang seragam mengenai konservasi energi ini dan sasarannya harus sama yaitu demi untuk penyelamatan bumi yang kita diami.
Hal ini penting karena pngembangan keduanya adalah saling berkaitan saling ketergantungan. Strategi ini perlu di kumandangkan keseluruh pelosok dunia, sehingga hasil pengembangan akan langsung bisa di produksi secara masal dan akan langsung di nikmti oleh masyarakat dunia yang telah lama menunggu energi alternatif dan sekali gus penggunaannya.
Energi Alternatif seperti penggunaan bahan bakar gas, tidak diimbangi dengan perangkat teknologi yang saling mendukung satu sama lain sehingga pengembangan energi tersbut menjadi terkendala karena faktor ketidaksiapan beberapa elemen, misalnya, infrastruktur untuk gas tidak merata, produksi kendaraan ataupun mesin mesin pengguna juga tidak maksimal, sehingga upaya pencarian temuan energi alternatif sepertinya sia sia dan kurang memberikan hasil yang signifikan.
Investasi untuk itu memang sangat mahal, namun masing masing negara harus punya kebijakan yang seragam mengenai konservasi energi ini dan sasarannya harus sama yaitu demi untuk penyelamatan bumi yang kita diami.
Bioetanol, energi pengganti minyak bumi, yang bisa di produksi
Diupload Oleh Administrator
Monday, 20 August 2007
Latar Belakang
Seiringdengan menipisnya cadangan energi BBM, jagung menjadi alternatif yang penting sebagai bahan baku pembuatan ethanol (bahan pencampur BBM). Karenanya, kebutuhan terhadap komoditas ini pada masa mendatang diperkirakan mengalami peningkatan yang signifikan.Bioetanol (C2H5OH) adalah cairan biokimia dari proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme
Gasohol º campuran bioetanol kering/absolut terdena-turasi dan bensin pada kadar alkohol s/d sekitar 22 %-volume.
Istilah bioetanol identik dengan bahan bakar murni. BEX º gasohol berkadar bioetanol X %-volume.
Bahan Baku
Nira bergula (sukrosa): nira tebu, nira nipah, nira sorgum manis, nira kelapa, nira aren, nira siwalan, sari-buah mete
Bahan berpati: a.l. tepung-tepung sorgum biji (jagung cantel), sagu, singkong/gaplek, ubi jalar, ganyong, garut, umbi dahlia.
Bahan berselulosa (Þ lignoselulosa):kayu, jerami, batang pisang, bagas, dll. Sekarang belum ekonomis, teknologi proses yang efektif diperkirakan akan komersial pada dekade ini !
Pemanfaatan Bioetanol
Sebagai bahan bakar substitusi BBM pada motor berbahan bakar bensin; digunakan dalam bentuk neat 100% (B100) atau diblending dengan premium (EXX)
Gasohol s/d E10 bisa digunakan langsung pada mobil bensin biasa (tanpa mengharuskan mesin dimodifikasi).
Sumber Karbohidrat
Hasil Panen Ton/ha/th
Perolehan Alkohol
Liter/ton
Liter/ha/th
Singkong
25 (236)
180 (155)
4500 (3658)
Tetes
3,6
270
973
Sorgum Bici
6
333,4
2000
Ubi Jalar
62,5*
125
7812
Sagu
6,8$
608
4133
Tebu
75
67
5025
Nipah
27
93
2500
Sorgum Manis
80**
75
6000
*) Panen 2 ½ kali/th; $ sagu kering; ** panen 2 kali/th. Sumber: Villanueva (1981); kecuali sagu, dari Colmes dan Newcombe (1980); sorgum manis, dari Raveendram; dan Deptan (2006) untuk singkong; tetes dan sorgum biji (tulisan baru)
Teknologi Pengolahan Bioetanol
Teknologi produksi bioethanol berikut ini diasumsikan menggunakan jagung sebagai bahan baku, tetapi tidak menutup kemungkinan digunakannya biomassa yang lain, terutama molase.Secara umum, produksi bioethanol ini mencakup 3 (tiga) rangkaian proses, yaitu: Persiapan Bahan baku, Fermentasi, dan Pemurnian.
1. Persiapan Bahan Baku
Bahan baku untuk produksi biethanol bisa didapatkan dari berbagai tanaman, baik yang secara langsung menghasilkan gula sederhana semisal Tebu (sugarcane), gandum manis (sweet sorghum) atau yang menghasilkan tepung seperti jagung (corn), singkong (cassava) dan gandum (grain sorghum) disamping bahan lainnya.
Persiapan bahan baku beragam bergantung pada bahan bakunya, tetapi secara umum terbagi menjadi beberapa proses, yaitu:
Tebu dan Gandum manis harus digiling untuk mengektrak gula
Tepung dan material selulosa harus dihancurkan untuk memecahkan susunan tepungnya agar bisa berinteraksi dengan air secara baik
Pemasakan, Tepung dikonversi menjadi gula melalui proses pemecahan menjadi gula kompleks (liquefaction) dan sakarifikasi (Saccharification) dengan penambahan air, enzyme serta panas (enzim hidrolisis). Pemilihan jenis enzim sangat bergantung terhadap supplier untuk menentukan pengontrolan proses pemasakan.
Tahap Liquefaction memerlukan penanganan sebagai berikut:
Pencampuran dengan air secara merata hingga menjadi bubur
Pengaturan pH agar sesuai dengan kondisi kerja enzim
Penambahan enzim (alpha-amilase) dengan perbandingan yang tepat
Pemanasan bubur hingga kisaran 80 sd 90 C, dimana tepung-tepung yang bebas akan mengalami gelatinasi (mengental seperti Jelly) seiring dengan kenaikan suhu, sampai suhu optimum enzim bekerja memecahkan struktur tepung secara kimiawi menjadi gula komplek (dextrin). Proses Liquefaction selesai ditandai dengan parameter dimana bubur yang diproses menjadi lebih cair seperti sup.
Tahap sakarifikasi (pemecahan gula kompleks menjadi gula sederhana) melibatkan proses sebagai berikut:
Pendinginan bubur sampai suhu optimum enzim sakarifikasi bekerja
Pengaturan pH optimum enzim
Penambahan enzim (glukoamilase) secara tepat
Mempertahankan pH dan temperature pada rentang 50 sd 60 C sampai proses sakarifikasi selesai (dilakukan dengan pengetesan gula sederhana yang dihasilkan)
2. Fermentasi
Pada tahap ini, tepung telah sampai pada titik telah berubah menjadi gula sederhana (glukosa dan sebagian fruktosa) dimana proses selanjutnya melibatkan penambahan enzim yang diletakkan pada ragi (yeast) agar dapat bekerja pada suhu optimum. Proses fermentasi ini akan menghasilkan etanol dan CO2.
Bubur kemudian dialirkan kedalam tangki fermentasi dan didinginkan pada suhu optimum kisaran 27 sd 32 C, dan membutuhkan ketelitian agar tidak terkontaminasi oleh mikroba lainnya. Karena itu keseluruhan rangkaian proses dari liquefaction, sakarifikasi dan fermentasi haruslah dilakukan pada kondisi bebas kontaminan.
Selanjutnya ragi akan menghasilkan ethanol sampai kandungan etanol dalam tangki mencapai 8 sd 12 % (biasa disebut dengan cairan beer), dan selanjutnya ragi tersebut akan menjadi tidak aktif, karena kelebihan etanol akan berakibat racun bagi ragi.
Dan tahap selanjutnya yang dilakukan adalah destilasi, namun sebelum destilasi perlu dilakukan pemisahan padatan-cairan, untuk menghindari terjadinya clogging selama proses distilasi.
3. Pemurnian / Distilasi
Distilasi dilakukan untuk memisahkan etanol dari beer (sebagian besar adalah air dan etanol). Titik didih etanol murni adalah 78 C sedangkan air adalah 100 C (Kondisi standar). Dengan memanaskan larutan pada suhu rentang 78 - 100 C akan mengakibatkan sebagian besar etanol menguap, dan melalui unit kondensasi akan bisa dihasilkan etanol dengan konsentrasi 95 % volume.
Prosentase Penggunaan Energy
Prosentase perkiraan penggunaan energi panas/steam dan listrik diuraikan dalam tabel berikut ini:
Prosentase Penggunaan Energi
Identifikasi
Proses Steam
Listrik
Penerimaan bahan baku, penyimpanan, dan penggilingan
0 %
6.1 %
Pemasakan (liquefaction) dan Sakarifikasi
30.5 %
2.6 %
Produksi Enzim Amilase
0.7 %
20.4 %
Fermentasi
0.2 %
4 %
Distilasi
58.5 %
1.6 %
Etanol Dehidrasi (jika ada)
6.4 %
27.1 %
Penyimpanan Produk
0 %
0.7 %
Utilitas
2.7 %
27 %>
Bangunan
1 %>
0.5 %
TOTAL
100 %
100 %
Sumber: A Guide to Commercial-Scale Ethanol Production and Financing, Solar Energy Research Institute (SERI), 1617 Cole Boulevard, Golden, CO 80401
Peralatan Proses
Adapun rangkaian peralatan proses adalah sebagai berikut:
Peralatan penggilingan
Pemasak, termasuk support, pengaduk dan motor, steam line dan insulasi
External Heat Exchanger
Pemisah padatan - cairan (Solid Liquid Separators)
Tangki Penampung Bubur
Unit Fermentasi (Fermentor) dengan pengaduk serta motor
Unit Distilasi, termasuk pompa, heat exchanger dan alat kontrol
Boiler, termasuk system feed water dan softener
Tangki Penyimpan sisa, termasuk fitting
Diupload Oleh Administrator
Monday, 20 August 2007
Latar Belakang
Seiringdengan menipisnya cadangan energi BBM, jagung menjadi alternatif yang penting sebagai bahan baku pembuatan ethanol (bahan pencampur BBM). Karenanya, kebutuhan terhadap komoditas ini pada masa mendatang diperkirakan mengalami peningkatan yang signifikan.Bioetanol (C2H5OH) adalah cairan biokimia dari proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme
Gasohol º campuran bioetanol kering/absolut terdena-turasi dan bensin pada kadar alkohol s/d sekitar 22 %-volume.
Istilah bioetanol identik dengan bahan bakar murni. BEX º gasohol berkadar bioetanol X %-volume.
Bahan Baku
Nira bergula (sukrosa): nira tebu, nira nipah, nira sorgum manis, nira kelapa, nira aren, nira siwalan, sari-buah mete
Bahan berpati: a.l. tepung-tepung sorgum biji (jagung cantel), sagu, singkong/gaplek, ubi jalar, ganyong, garut, umbi dahlia.
Bahan berselulosa (Þ lignoselulosa):kayu, jerami, batang pisang, bagas, dll. Sekarang belum ekonomis, teknologi proses yang efektif diperkirakan akan komersial pada dekade ini !
Pemanfaatan Bioetanol
Sebagai bahan bakar substitusi BBM pada motor berbahan bakar bensin; digunakan dalam bentuk neat 100% (B100) atau diblending dengan premium (EXX)
Gasohol s/d E10 bisa digunakan langsung pada mobil bensin biasa (tanpa mengharuskan mesin dimodifikasi).
Sumber Karbohidrat
Hasil Panen Ton/ha/th
Perolehan Alkohol
Liter/ton
Liter/ha/th
Singkong
25 (236)
180 (155)
4500 (3658)
Tetes
3,6
270
973
Sorgum Bici
6
333,4
2000
Ubi Jalar
62,5*
125
7812
Sagu
6,8$
608
4133
Tebu
75
67
5025
Nipah
27
93
2500
Sorgum Manis
80**
75
6000
*) Panen 2 ½ kali/th; $ sagu kering; ** panen 2 kali/th. Sumber: Villanueva (1981); kecuali sagu, dari Colmes dan Newcombe (1980); sorgum manis, dari Raveendram; dan Deptan (2006) untuk singkong; tetes dan sorgum biji (tulisan baru)
Teknologi Pengolahan Bioetanol
Teknologi produksi bioethanol berikut ini diasumsikan menggunakan jagung sebagai bahan baku, tetapi tidak menutup kemungkinan digunakannya biomassa yang lain, terutama molase.Secara umum, produksi bioethanol ini mencakup 3 (tiga) rangkaian proses, yaitu: Persiapan Bahan baku, Fermentasi, dan Pemurnian.
1. Persiapan Bahan Baku
Bahan baku untuk produksi biethanol bisa didapatkan dari berbagai tanaman, baik yang secara langsung menghasilkan gula sederhana semisal Tebu (sugarcane), gandum manis (sweet sorghum) atau yang menghasilkan tepung seperti jagung (corn), singkong (cassava) dan gandum (grain sorghum) disamping bahan lainnya.
Persiapan bahan baku beragam bergantung pada bahan bakunya, tetapi secara umum terbagi menjadi beberapa proses, yaitu:
Tebu dan Gandum manis harus digiling untuk mengektrak gula
Tepung dan material selulosa harus dihancurkan untuk memecahkan susunan tepungnya agar bisa berinteraksi dengan air secara baik
Pemasakan, Tepung dikonversi menjadi gula melalui proses pemecahan menjadi gula kompleks (liquefaction) dan sakarifikasi (Saccharification) dengan penambahan air, enzyme serta panas (enzim hidrolisis). Pemilihan jenis enzim sangat bergantung terhadap supplier untuk menentukan pengontrolan proses pemasakan.
Tahap Liquefaction memerlukan penanganan sebagai berikut:
Pencampuran dengan air secara merata hingga menjadi bubur
Pengaturan pH agar sesuai dengan kondisi kerja enzim
Penambahan enzim (alpha-amilase) dengan perbandingan yang tepat
Pemanasan bubur hingga kisaran 80 sd 90 C, dimana tepung-tepung yang bebas akan mengalami gelatinasi (mengental seperti Jelly) seiring dengan kenaikan suhu, sampai suhu optimum enzim bekerja memecahkan struktur tepung secara kimiawi menjadi gula komplek (dextrin). Proses Liquefaction selesai ditandai dengan parameter dimana bubur yang diproses menjadi lebih cair seperti sup.
Tahap sakarifikasi (pemecahan gula kompleks menjadi gula sederhana) melibatkan proses sebagai berikut:
Pendinginan bubur sampai suhu optimum enzim sakarifikasi bekerja
Pengaturan pH optimum enzim
Penambahan enzim (glukoamilase) secara tepat
Mempertahankan pH dan temperature pada rentang 50 sd 60 C sampai proses sakarifikasi selesai (dilakukan dengan pengetesan gula sederhana yang dihasilkan)
2. Fermentasi
Pada tahap ini, tepung telah sampai pada titik telah berubah menjadi gula sederhana (glukosa dan sebagian fruktosa) dimana proses selanjutnya melibatkan penambahan enzim yang diletakkan pada ragi (yeast) agar dapat bekerja pada suhu optimum. Proses fermentasi ini akan menghasilkan etanol dan CO2.
Bubur kemudian dialirkan kedalam tangki fermentasi dan didinginkan pada suhu optimum kisaran 27 sd 32 C, dan membutuhkan ketelitian agar tidak terkontaminasi oleh mikroba lainnya. Karena itu keseluruhan rangkaian proses dari liquefaction, sakarifikasi dan fermentasi haruslah dilakukan pada kondisi bebas kontaminan.
Selanjutnya ragi akan menghasilkan ethanol sampai kandungan etanol dalam tangki mencapai 8 sd 12 % (biasa disebut dengan cairan beer), dan selanjutnya ragi tersebut akan menjadi tidak aktif, karena kelebihan etanol akan berakibat racun bagi ragi.
Dan tahap selanjutnya yang dilakukan adalah destilasi, namun sebelum destilasi perlu dilakukan pemisahan padatan-cairan, untuk menghindari terjadinya clogging selama proses distilasi.
3. Pemurnian / Distilasi
Distilasi dilakukan untuk memisahkan etanol dari beer (sebagian besar adalah air dan etanol). Titik didih etanol murni adalah 78 C sedangkan air adalah 100 C (Kondisi standar). Dengan memanaskan larutan pada suhu rentang 78 - 100 C akan mengakibatkan sebagian besar etanol menguap, dan melalui unit kondensasi akan bisa dihasilkan etanol dengan konsentrasi 95 % volume.
Prosentase Penggunaan Energy
Prosentase perkiraan penggunaan energi panas/steam dan listrik diuraikan dalam tabel berikut ini:
Prosentase Penggunaan Energi
Identifikasi
Proses Steam
Listrik
Penerimaan bahan baku, penyimpanan, dan penggilingan
0 %
6.1 %
Pemasakan (liquefaction) dan Sakarifikasi
30.5 %
2.6 %
Produksi Enzim Amilase
0.7 %
20.4 %
Fermentasi
0.2 %
4 %
Distilasi
58.5 %
1.6 %
Etanol Dehidrasi (jika ada)
6.4 %
27.1 %
Penyimpanan Produk
0 %
0.7 %
Utilitas
2.7 %
27 %>
Bangunan
1 %>
0.5 %
TOTAL
100 %
100 %
Sumber: A Guide to Commercial-Scale Ethanol Production and Financing, Solar Energy Research Institute (SERI), 1617 Cole Boulevard, Golden, CO 80401
Peralatan Proses
Adapun rangkaian peralatan proses adalah sebagai berikut:
Peralatan penggilingan
Pemasak, termasuk support, pengaduk dan motor, steam line dan insulasi
External Heat Exchanger
Pemisah padatan - cairan (Solid Liquid Separators)
Tangki Penampung Bubur
Unit Fermentasi (Fermentor) dengan pengaduk serta motor
Unit Distilasi, termasuk pompa, heat exchanger dan alat kontrol
Boiler, termasuk system feed water dan softener
Tangki Penyimpan sisa, termasuk fitting
Monday, 20 August 2007
Latar Belakang
Seiringdengan menipisnya cadangan energi BBM, jagung menjadi alternatif yang penting sebagai bahan baku pembuatan ethanol (bahan pencampur BBM). Karenanya, kebutuhan terhadap komoditas ini pada masa mendatang diperkirakan mengalami peningkatan yang signifikan.Bioetanol (C2H5OH) adalah cairan biokimia dari proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme
Gasohol º campuran bioetanol kering/absolut terdena-turasi dan bensin pada kadar alkohol s/d sekitar 22 %-volume.
Istilah bioetanol identik dengan bahan bakar murni. BEX º gasohol berkadar bioetanol X %-volume.
Bahan Baku
Nira bergula (sukrosa): nira tebu, nira nipah, nira sorgum manis, nira kelapa, nira aren, nira siwalan, sari-buah mete
Bahan berpati: a.l. tepung-tepung sorgum biji (jagung cantel), sagu, singkong/gaplek, ubi jalar, ganyong, garut, umbi dahlia.
Bahan berselulosa (Þ lignoselulosa):kayu, jerami, batang pisang, bagas, dll. Sekarang belum ekonomis, teknologi proses yang efektif diperkirakan akan komersial pada dekade ini !
Pemanfaatan Bioetanol
Sebagai bahan bakar substitusi BBM pada motor berbahan bakar bensin; digunakan dalam bentuk neat 100% (B100) atau diblending dengan premium (EXX)
Gasohol s/d E10 bisa digunakan langsung pada mobil bensin biasa (tanpa mengharuskan mesin dimodifikasi).
Sumber Karbohidrat
Hasil Panen Ton/ha/th
Perolehan Alkohol
Liter/ton
Liter/ha/th
Singkong
25 (236)
180 (155)
4500 (3658)
Tetes
3,6
270
973
Sorgum Bici
6
333,4
2000
Ubi Jalar
62,5*
125
7812
Sagu
6,8$
608
4133
Tebu
75
67
5025
Nipah
27
93
2500
Sorgum Manis
80**
75
6000
*) Panen 2 ½ kali/th; $ sagu kering; ** panen 2 kali/th. Sumber: Villanueva (1981); kecuali sagu, dari Colmes dan Newcombe (1980); sorgum manis, dari Raveendram; dan Deptan (2006) untuk singkong; tetes dan sorgum biji (tulisan baru)
Teknologi Pengolahan Bioetanol
Teknologi produksi bioethanol berikut ini diasumsikan menggunakan jagung sebagai bahan baku, tetapi tidak menutup kemungkinan digunakannya biomassa yang lain, terutama molase.Secara umum, produksi bioethanol ini mencakup 3 (tiga) rangkaian proses, yaitu: Persiapan Bahan baku, Fermentasi, dan Pemurnian.
1. Persiapan Bahan Baku
Bahan baku untuk produksi biethanol bisa didapatkan dari berbagai tanaman, baik yang secara langsung menghasilkan gula sederhana semisal Tebu (sugarcane), gandum manis (sweet sorghum) atau yang menghasilkan tepung seperti jagung (corn), singkong (cassava) dan gandum (grain sorghum) disamping bahan lainnya.
Persiapan bahan baku beragam bergantung pada bahan bakunya, tetapi secara umum terbagi menjadi beberapa proses, yaitu:
Tebu dan Gandum manis harus digiling untuk mengektrak gula
Tepung dan material selulosa harus dihancurkan untuk memecahkan susunan tepungnya agar bisa berinteraksi dengan air secara baik
Pemasakan, Tepung dikonversi menjadi gula melalui proses pemecahan menjadi gula kompleks (liquefaction) dan sakarifikasi (Saccharification) dengan penambahan air, enzyme serta panas (enzim hidrolisis). Pemilihan jenis enzim sangat bergantung terhadap supplier untuk menentukan pengontrolan proses pemasakan.
Tahap Liquefaction memerlukan penanganan sebagai berikut:
Pencampuran dengan air secara merata hingga menjadi bubur
Pengaturan pH agar sesuai dengan kondisi kerja enzim
Penambahan enzim (alpha-amilase) dengan perbandingan yang tepat
Pemanasan bubur hingga kisaran 80 sd 90 C, dimana tepung-tepung yang bebas akan mengalami gelatinasi (mengental seperti Jelly) seiring dengan kenaikan suhu, sampai suhu optimum enzim bekerja memecahkan struktur tepung secara kimiawi menjadi gula komplek (dextrin). Proses Liquefaction selesai ditandai dengan parameter dimana bubur yang diproses menjadi lebih cair seperti sup.
Tahap sakarifikasi (pemecahan gula kompleks menjadi gula sederhana) melibatkan proses sebagai berikut:
Pendinginan bubur sampai suhu optimum enzim sakarifikasi bekerja
Pengaturan pH optimum enzim
Penambahan enzim (glukoamilase) secara tepat
Mempertahankan pH dan temperature pada rentang 50 sd 60 C sampai proses sakarifikasi selesai (dilakukan dengan pengetesan gula sederhana yang dihasilkan)
2. Fermentasi
Pada tahap ini, tepung telah sampai pada titik telah berubah menjadi gula sederhana (glukosa dan sebagian fruktosa) dimana proses selanjutnya melibatkan penambahan enzim yang diletakkan pada ragi (yeast) agar dapat bekerja pada suhu optimum. Proses fermentasi ini akan menghasilkan etanol dan CO2.
Bubur kemudian dialirkan kedalam tangki fermentasi dan didinginkan pada suhu optimum kisaran 27 sd 32 C, dan membutuhkan ketelitian agar tidak terkontaminasi oleh mikroba lainnya. Karena itu keseluruhan rangkaian proses dari liquefaction, sakarifikasi dan fermentasi haruslah dilakukan pada kondisi bebas kontaminan.
Selanjutnya ragi akan menghasilkan ethanol sampai kandungan etanol dalam tangki mencapai 8 sd 12 % (biasa disebut dengan cairan beer), dan selanjutnya ragi tersebut akan menjadi tidak aktif, karena kelebihan etanol akan berakibat racun bagi ragi.
Dan tahap selanjutnya yang dilakukan adalah destilasi, namun sebelum destilasi perlu dilakukan pemisahan padatan-cairan, untuk menghindari terjadinya clogging selama proses distilasi.
3. Pemurnian / Distilasi
Distilasi dilakukan untuk memisahkan etanol dari beer (sebagian besar adalah air dan etanol). Titik didih etanol murni adalah 78 C sedangkan air adalah 100 C (Kondisi standar). Dengan memanaskan larutan pada suhu rentang 78 - 100 C akan mengakibatkan sebagian besar etanol menguap, dan melalui unit kondensasi akan bisa dihasilkan etanol dengan konsentrasi 95 % volume.
Prosentase Penggunaan Energy
Prosentase perkiraan penggunaan energi panas/steam dan listrik diuraikan dalam tabel berikut ini:
Prosentase Penggunaan Energi
Identifikasi
Proses Steam
Listrik
Penerimaan bahan baku, penyimpanan, dan penggilingan
0 %
6.1 %
Pemasakan (liquefaction) dan Sakarifikasi
30.5 %
2.6 %
Produksi Enzim Amilase
0.7 %
20.4 %
Fermentasi
0.2 %
4 %
Distilasi
58.5 %
1.6 %
Etanol Dehidrasi (jika ada)
6.4 %
27.1 %
Penyimpanan Produk
0 %
0.7 %
Utilitas
2.7 %
27 %>
Bangunan
1 %>
0.5 %
TOTAL
100 %
100 %
Sumber: A Guide to Commercial-Scale Ethanol Production and Financing, Solar Energy Research Institute (SERI), 1617 Cole Boulevard, Golden, CO 80401
Peralatan Proses
Adapun rangkaian peralatan proses adalah sebagai berikut:
Peralatan penggilingan
Pemasak, termasuk support, pengaduk dan motor, steam line dan insulasi
External Heat Exchanger
Pemisah padatan - cairan (Solid Liquid Separators)
Tangki Penampung Bubur
Unit Fermentasi (Fermentor) dengan pengaduk serta motor
Unit Distilasi, termasuk pompa, heat exchanger dan alat kontrol
Boiler, termasuk system feed water dan softener
Tangki Penyimpan sisa, termasuk fitting
Diupload Oleh Administrator
Monday, 20 August 2007
Latar Belakang
Seiringdengan menipisnya cadangan energi BBM, jagung menjadi alternatif yang penting sebagai bahan baku pembuatan ethanol (bahan pencampur BBM). Karenanya, kebutuhan terhadap komoditas ini pada masa mendatang diperkirakan mengalami peningkatan yang signifikan.Bioetanol (C2H5OH) adalah cairan biokimia dari proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme
Gasohol º campuran bioetanol kering/absolut terdena-turasi dan bensin pada kadar alkohol s/d sekitar 22 %-volume.
Istilah bioetanol identik dengan bahan bakar murni. BEX º gasohol berkadar bioetanol X %-volume.
Bahan Baku
Nira bergula (sukrosa): nira tebu, nira nipah, nira sorgum manis, nira kelapa, nira aren, nira siwalan, sari-buah mete
Bahan berpati: a.l. tepung-tepung sorgum biji (jagung cantel), sagu, singkong/gaplek, ubi jalar, ganyong, garut, umbi dahlia.
Bahan berselulosa (Þ lignoselulosa):kayu, jerami, batang pisang, bagas, dll. Sekarang belum ekonomis, teknologi proses yang efektif diperkirakan akan komersial pada dekade ini !
Pemanfaatan Bioetanol
Sebagai bahan bakar substitusi BBM pada motor berbahan bakar bensin; digunakan dalam bentuk neat 100% (B100) atau diblending dengan premium (EXX)
Gasohol s/d E10 bisa digunakan langsung pada mobil bensin biasa (tanpa mengharuskan mesin dimodifikasi).
Sumber Karbohidrat
Hasil Panen Ton/ha/th
Perolehan Alkohol
Liter/ton
Liter/ha/th
Singkong
25 (236)
180 (155)
4500 (3658)
Tetes
3,6
270
973
Sorgum Bici
6
333,4
2000
Ubi Jalar
62,5*
125
7812
Sagu
6,8$
608
4133
Tebu
75
67
5025
Nipah
27
93
2500
Sorgum Manis
80**
75
6000
*) Panen 2 ½ kali/th; $ sagu kering; ** panen 2 kali/th. Sumber: Villanueva (1981); kecuali sagu, dari Colmes dan Newcombe (1980); sorgum manis, dari Raveendram; dan Deptan (2006) untuk singkong; tetes dan sorgum biji (tulisan baru)
Teknologi Pengolahan Bioetanol
Teknologi produksi bioethanol berikut ini diasumsikan menggunakan jagung sebagai bahan baku, tetapi tidak menutup kemungkinan digunakannya biomassa yang lain, terutama molase.Secara umum, produksi bioethanol ini mencakup 3 (tiga) rangkaian proses, yaitu: Persiapan Bahan baku, Fermentasi, dan Pemurnian.
1. Persiapan Bahan Baku
Bahan baku untuk produksi biethanol bisa didapatkan dari berbagai tanaman, baik yang secara langsung menghasilkan gula sederhana semisal Tebu (sugarcane), gandum manis (sweet sorghum) atau yang menghasilkan tepung seperti jagung (corn), singkong (cassava) dan gandum (grain sorghum) disamping bahan lainnya.
Persiapan bahan baku beragam bergantung pada bahan bakunya, tetapi secara umum terbagi menjadi beberapa proses, yaitu:
Tebu dan Gandum manis harus digiling untuk mengektrak gula
Tepung dan material selulosa harus dihancurkan untuk memecahkan susunan tepungnya agar bisa berinteraksi dengan air secara baik
Pemasakan, Tepung dikonversi menjadi gula melalui proses pemecahan menjadi gula kompleks (liquefaction) dan sakarifikasi (Saccharification) dengan penambahan air, enzyme serta panas (enzim hidrolisis). Pemilihan jenis enzim sangat bergantung terhadap supplier untuk menentukan pengontrolan proses pemasakan.
Tahap Liquefaction memerlukan penanganan sebagai berikut:
Pencampuran dengan air secara merata hingga menjadi bubur
Pengaturan pH agar sesuai dengan kondisi kerja enzim
Penambahan enzim (alpha-amilase) dengan perbandingan yang tepat
Pemanasan bubur hingga kisaran 80 sd 90 C, dimana tepung-tepung yang bebas akan mengalami gelatinasi (mengental seperti Jelly) seiring dengan kenaikan suhu, sampai suhu optimum enzim bekerja memecahkan struktur tepung secara kimiawi menjadi gula komplek (dextrin). Proses Liquefaction selesai ditandai dengan parameter dimana bubur yang diproses menjadi lebih cair seperti sup.
Tahap sakarifikasi (pemecahan gula kompleks menjadi gula sederhana) melibatkan proses sebagai berikut:
Pendinginan bubur sampai suhu optimum enzim sakarifikasi bekerja
Pengaturan pH optimum enzim
Penambahan enzim (glukoamilase) secara tepat
Mempertahankan pH dan temperature pada rentang 50 sd 60 C sampai proses sakarifikasi selesai (dilakukan dengan pengetesan gula sederhana yang dihasilkan)
2. Fermentasi
Pada tahap ini, tepung telah sampai pada titik telah berubah menjadi gula sederhana (glukosa dan sebagian fruktosa) dimana proses selanjutnya melibatkan penambahan enzim yang diletakkan pada ragi (yeast) agar dapat bekerja pada suhu optimum. Proses fermentasi ini akan menghasilkan etanol dan CO2.
Bubur kemudian dialirkan kedalam tangki fermentasi dan didinginkan pada suhu optimum kisaran 27 sd 32 C, dan membutuhkan ketelitian agar tidak terkontaminasi oleh mikroba lainnya. Karena itu keseluruhan rangkaian proses dari liquefaction, sakarifikasi dan fermentasi haruslah dilakukan pada kondisi bebas kontaminan.
Selanjutnya ragi akan menghasilkan ethanol sampai kandungan etanol dalam tangki mencapai 8 sd 12 % (biasa disebut dengan cairan beer), dan selanjutnya ragi tersebut akan menjadi tidak aktif, karena kelebihan etanol akan berakibat racun bagi ragi.
Dan tahap selanjutnya yang dilakukan adalah destilasi, namun sebelum destilasi perlu dilakukan pemisahan padatan-cairan, untuk menghindari terjadinya clogging selama proses distilasi.
3. Pemurnian / Distilasi
Distilasi dilakukan untuk memisahkan etanol dari beer (sebagian besar adalah air dan etanol). Titik didih etanol murni adalah 78 C sedangkan air adalah 100 C (Kondisi standar). Dengan memanaskan larutan pada suhu rentang 78 - 100 C akan mengakibatkan sebagian besar etanol menguap, dan melalui unit kondensasi akan bisa dihasilkan etanol dengan konsentrasi 95 % volume.
Prosentase Penggunaan Energy
Prosentase perkiraan penggunaan energi panas/steam dan listrik diuraikan dalam tabel berikut ini:
Prosentase Penggunaan Energi
Identifikasi
Proses Steam
Listrik
Penerimaan bahan baku, penyimpanan, dan penggilingan
0 %
6.1 %
Pemasakan (liquefaction) dan Sakarifikasi
30.5 %
2.6 %
Produksi Enzim Amilase
0.7 %
20.4 %
Fermentasi
0.2 %
4 %
Distilasi
58.5 %
1.6 %
Etanol Dehidrasi (jika ada)
6.4 %
27.1 %
Penyimpanan Produk
0 %
0.7 %
Utilitas
2.7 %
27 %>
Bangunan
1 %>
0.5 %
TOTAL
100 %
100 %
Sumber: A Guide to Commercial-Scale Ethanol Production and Financing, Solar Energy Research Institute (SERI), 1617 Cole Boulevard, Golden, CO 80401
Peralatan Proses
Adapun rangkaian peralatan proses adalah sebagai berikut:
Peralatan penggilingan
Pemasak, termasuk support, pengaduk dan motor, steam line dan insulasi
External Heat Exchanger
Pemisah padatan - cairan (Solid Liquid Separators)
Tangki Penampung Bubur
Unit Fermentasi (Fermentor) dengan pengaduk serta motor
Unit Distilasi, termasuk pompa, heat exchanger dan alat kontrol
Boiler, termasuk system feed water dan softener
Tangki Penyimpan sisa, termasuk fitting
Langganan:
Postingan (Atom)