i

TUGAS AKHIR

PENGARUH CAMPURAN BAHAN BAKAR SEKAM PADI

DENGAN BONGGOL JAGUNG TERHADAP KINERJA

TUNGKU GASIFIKASI TIPE DOWNDRAFT

Tugas Akhir Ini Disusun Untuk Memenuhi Syarat Untuk Memperoleh

Gelar Sarjana Strata Satu Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas

Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh:

TOMI HARDIANTO

D200100106

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2018

v

LEMBAR MOTTO

Sebaik-baik manusia adalah yang paling banyak manfaatnya bagi

orang lain.

vi

PENGARUH CAMPURAN BAHAN BAKAR SEKAM

PADI DENGAN BONGGOL JAGUNG TERHADAP

KINERJA TUNGKU GASIFIKASI TIPE DOWNDRAFT

Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta

Jl. A Yani Tromol Pos 1 Pabelan Surakarta

e-mail : tomi.hartonoo @gmail.com

ABSTRAKSI

Gasifikasi adalah suatu proses perubahan bahan bakar padat secara termo

kimia menjadi gas, dimana udara yang diperlukan lebih rendah dari udara yang

digunakan untuk proses pembakaran. Tujuan penelitian ini adalah untuk

mengetahui pengaruh campuran bahan bakar bonggol jagung terhadap

temperatur pembakaran, waktu penyalaan awal dan waktu nyala efektif pada

tungku gasifikasi sekam padi tipe downdraft.

Penelitian dilakukan dengan memvariasikan campuran bahan bakar

bonggol jagung dan sekam padi, dengan variasi campuran 25% bonggol

jagung, 50% bonggol jagung, 75% bonggol jagung. kemudian mengambil data

meliputi temperatur pembakaran, waktu penyalaan awal dan waktu nyala efektif.

Hasil penelitian menunjukkan variasi campuran bahan bakar bonggol

jagung dan sekam padi berpengaruh terhadap temperatur pembakaran, waktu

penyalaan awal dan waktu nyala efektif yang dihasilkan. Temperatur tertinggi

terjadi pada bahan bakar sekam padi dengan temperature mencapai 605.34 o

C,

sekaligus waktu penyalaan tercepat hanya dalam waktu 6 menit. Campuran

bahan bakar dengan waktunyala efektif terlama didapat dengan campuran 75%

bonggol jagung dan 25% sekam padi selama 48 menit.

Kata kunci: SekamPadi, Bonggol Jagung, Gasifikasi, Kinerja Tungku

vii

INFLUENCE OF THE MIXTURE OF RICE HUSK WITH

CORN COB MIXTURE ON TO THE

PERFORMANCE OF GASIFICATION TYPE DOWNDRAFT

Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta

Jl. A Yani Tromol Pos 1 Pabelan Surakarta

e-mail : tomi.hartonoo @gmail.com

ABSTRACTION

Gasification is a process of converting a thermochemically solid fuel into a

gas, in which the required air is lower than the air used for the combustion

process. The purpose of this research is to know the effect of a mixture of corncob

fuel to the combustion temperature, the initial ignition time and the effective flame

time in the rice husk gasification type downdraft.

The study was conducted by varying the mixture of corn and rice husk mixed

fruits, with a mixed variation 25% corn cob, 50% corn cob, 75% corn cob. then

retrieve data including combustion temperature, initial startup time and effective

flame time.

The results showed that the variation of the mixture of corn cob and rice

husk fruits influenced the combustion temperature, the initial ignition time and the

effective flame time produced. The highest temperature occurs rice husk with the

temperature reaching 605.34 ºC, as well as the fastest ignition time in just 6

minutes. The fuel mixture with the longest effective flame time was obtained with a

mixture of 75% corncob and 25% rice husk for 48 minutes.

Keywords: Rice Husk, Corn Cob, Gasification, Furnace Performance

viii

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum. Wr. Wb.

Alhamdulillahirobbil’alamin, sungguh segala puji hanya teruntuk

hanya Alloh sang pencipta alam semesta. Dengan segala izinNya

sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat terselesaikan.

Tugas Akhir berjudul “Pengaruh Campuran Bahan Bakar Sekam

Padi Dengan Bonggol Jagung Terhadap Kinerja Tungku Gasifikasi Tipe

Downdraft ”dapat terselesaikan atas dukungan dari beberapa pihak. Untuk

itu pada kesempatan ini, penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan

hati ingin menyampaikan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-

besarnya kepada :

1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2. Bapak Subroto, Ir, MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas

Teknik dan sebagai Pembimbing Utama yang telah memberikan

arahan dan bimbingan.Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3. Bapak, ibu, kakak dan adik tercinta sebagai orang terdekat, yang

senantiasa memberikan dukungan baik moral maupun spiritual dalam

keadaan apapun.

4. Semua Dosen Jurusan Mesin Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta yang tidak bisa disebut satu-persatu, yang

telah memberikan banyak pencerahan.

5. Nur Hadi Saputra dan Muhammad Roisul Koiri yang senantiasa

menasehati.

6. Sito Dwi Kurniawan, Eko Purwadi Hari Sujono, dan Ibrahim Aji Eko

Imam Satoso teman satu atap yang selalu menemani dan berbagi.

7. Rekan-rekan Teknik Mesin UMS angkatan 2010 khususnya serta

semua rekan Teknik Mesin dari berbagai angkatan yang tidak bisa

disebut satu-persatu yang telah membantu.

ix

Penulis menyadari bahwa laporan ini masih belum sempurna, oleh

karena itu kritik dan saran yang membangun dari pembaca akan penulis

terima dengan senang hati.

Wassalamualaikum. Wr. Wb.

Surakarta, Desember 2018

Penyusun

x

DAFTAR ISI

Halaman Judul ...........................................................................................i

Halaman Keaslian Skripsi ......................................................................... ii

Halaman Persetujuan .............................................................................. iii

Halaman Pengesahan ............................................................................. iv

Lembar Motto ............................................................................................v

Abstraksi .................................................................................................. vi

Kata Pengantar ...................................................................................... viii

Daftar Isi ...................................................................................................x

Daftar Gambar ....................................................................................... xiii

Daftar Tabel ............................................................................................ xv

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ......................................................................... 1

1.2. Rumusan Masalah .................................................................... 3

1.3. Pembatasan Masalah…………………………………… ............. 3

1.4 Tujuan Penelitian ...................................................................... 4

1.5. Manfaat Penelitian .................................................................... 4

1.6. Sistematika Penulisan .............................................................. 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1.Tinjaun Pustaka ......................................................................... 7

2.2.Dasar Teori ................................................................................ 8

2.2.1. Biomassa ................................................................. 8

2.2.2. Gasifikasi .................................................................. 9

xi

2.2.3. Sekam Padi ............................................................ 13

2.2.4 Bonggol Jagung ....................................................... 14

2.2.5 Pembakaran ............................................................ 15

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Diagram Alir Penelitian .......................................................... 19

3.2. Instalasi Pengujian ................................................................ 20

3.3. Alat dan Bahan Penelitian ..................................................... 21

3.3.1.Alat Penelitian ........................................................ 21

3.3.2.Bahan Penelitian .................................................... 24

3.4.Tahapan Pengujian ................................................................. 26

BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian ..................................................................... 28

4.1.1 Bahan Sekam Padi ................................................ 28

4.1.2 Campurn Bahan Bakar 25% Bonggol Jagung

dengan 75% Sekam Padi ....................................... 29

4.1.3 Campurn Bahan Bakar 50% Bonggol Jagung

dengan 50% Sekam Padi ..................................... 30

4.1.4 Campurn Bahan Bakar 75% Bonggol Jagung

dengan 25% Sekam Padi ....................................... 31

4.2 Pembahasan .......................................................................... 32

4.2.1 Perbandingan Temperature Rata-rata

Pembakaran ........................................................... 32

4.2.2 Perbandingan Nyala Awal...................................... 33

xii

4.2.3 Perbandingan Nyala Efektif ................................... 34

BAB V PENUTUP

5.1.Kesimpulan .............................................................................. 36

5.2.Saran ....................................................................................... 37

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Gasifikasi Downdraft ………………………………………..….11

Gambar 2.2 Gasifikasi Updraft ……………………………………………....11

Gambar 2.3 Gasifikasi Crosdraft ………………………………………….....12

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian …………………………….. …………19

Gambar 3.2 Instalasi Pengujian ……………………………………………. 20

Gambar 3.3. Tungku gasifikasi tipe downdraft ………………………….... 21

Gambar 3.4. Blower ……………………………………………………….… 22

Gambar 3.5 Thermocouple ……………………………………………….… 23

Gambar 3.6. Anemometer…………………………………………………... 23

Gambar 3.7 Timbangan Gantung Kapasitas 20 kg……………………….. 24

Gambar 3.8 Stopwatch Digital ……………………………………………... 24

Gambar 3.9 Sekam padi ……………………………………………………. 25

Gambar 3.10 Bonggol Jagung…………………………………………….... 25

Gambar 4.1 Grafik Hubungan antara temperatur rata-rata pembakaran

dengan bahan bakar sekam padi…………………………… 28

Gambar 4.2 Grafik Hubungan antara temperatur rata-rata pembakaran

dengan waktu pada Campuran bahan bakar 25% bonggol

jagung dengan 75% sekam padi……………………………. 29

Gambar 4.3 Grafik Hubungan antara temperatur rata-rata pembakaran

dengan waktu pada Campuran bahan bakar 50% bonggol

jagung dengan 50% sekam padi……………………………. 30

xiv

Gambar 4.4 Grafik Hubungan antara temperatur rata-rata pembakaran

dengan waktu pada Campuran bahan bakar 25% bonggol

jagung dengan 75% sekam padi…………….……………… 31

Gambar 4.5 Grafik Perbandingan Temperatur Rata-rata Pembakaran….32

Gambar 4.6 Grafik Perbandingan Lama Waktu Penyalaan Awal……….. 33

Gambar 4.7 Grafik Perbandingan Perbandingan Nyala Efektif………….. 34

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Jenis tanaman beserta limbah biomassa…………................. 9

Tabel 2.2 Energi gas hasil pembakaran sekam padi……………………. 14

Tabel 2.3 Komposisi Kimia Bonggol Jagung …………………………….. 15

Tabel 2.4. Unsur kimia ……………………………………………………… 16