7/17/2019 Tugas Sistem Pembakaran Dan Proses Pembakaran

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-sistem-pembakaran-dan-proses-pembakaran 1/12

 Tugas Sistem

Pembakaran dan ProsesPembakaran

 

Nama : Alief Maulana

  NIM : D21113020

  Kelas : A

7/17/2019 Tugas Sistem Pembakaran Dan Proses Pembakaran

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-sistem-pembakaran-dan-proses-pembakaran 2/12

ni!ersitas "asanuddin #akultas

 Teknik $o%a

ENERGI TERBARUKAN

A. Energi panas bumi

Energi panas bumi berasal dari  peluruhan radioaktif  di pusat Bumi, yang membuat

Bumi panas dari dalam, serta dari panas matahari yang membuat panas permukaan bumi.

Ada tiga cara pemanfaatan panas bumi:

• Sebagai tenaga pembangkit listrik dan digunakan dalam bentuk listrik 

• Sebagai sumber panas yang dimanfaatkan secara langsung menggunakan pipa ke

 perut bumi

• Sebagai pompa panas yang dipompa langsung dari perut bumi

Panas bumi adalah suatu bentuk energi panas atau energi termal yang dihasilkan dan

disimpan di dalam bumi. Energi panas adalah energi yang menentukan temperatur suatu

 benda. Energi panas bumi berasal dari energi hasil pembentukan planet (2!" dan

 peluruhan radioaktif dari mineral (#!"$%&. 'radien panas bumi, yang didefinisikan

dengan perbedaan temperatur antara inti bumi  dan permukaannya, mengendalikan

konduksi yang terus menerus teradi dalam bentuk energi panas dari inti ke permukaan

 bumi.

)emperatur inti bumi mencapai lebih dari * o+. Panas mengalir secara konduksi

menuu bebatuan sekitar inti bumi. Panas ini menyebabkan bebatuan tersebut meleleh,

membentuk magma. agma mengalirkan panas secara kon-eksi  dan bergerak naik 

karena magma yang berupa bebatuan cair memiliki massa enis yang lebih rendah dari

7/17/2019 Tugas Sistem Pembakaran Dan Proses Pembakaran

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-sistem-pembakaran-dan-proses-pembakaran 3/12

 bebatuan padat. agma memanaskan kerak bumi dan air yang mengalir di dalam kerak 

 bumi, memanaskannya hingga mencapai o+. Air yang panas ini menimbulkan

tekanan tinggi sehingga air keluar dari kerak bumi.

Energi panas bumi dari inti Bumi lebih dekat ke permukaan di beberapa daerah. /ap

 panas atau air ba0ah tanah dapat dimanfaatkan, diba0a ke permukaan, dan dapat

digunakan untuk membangkitkan listrik. Sumber tenaga panas bumi berada di beberapa

 bagian yang tidak stabil secara geologis seperti 1slandia, Selandia Baru, Amerika Serikat,

ilipina, dan 1talia. 3ua 0ilayah yang paling menonol selama ini di Amerika Serikat

 berada di kubah 4ello0stone dan di utara +alifornia. 1slandia menghasilkan tenaga panas

 bumi dan mengalirkan energi ke 55! dari semua rumah yang ada di 1slandia pada tahun

2, dalam bentuk energi panas secara langsung dan energi listrik melalui pembangkit

listrik. #5! rumah yang ada di 1slandia memanfaatkan panas bumi sebagai pemanas

rumah.

A. Energi surya

Panel surya (photo-oltaic arrays" di atas  yacht  kecil di laut dapat mengisi baterai

%2 6 sampai 7 ampere dalam kondisi cahaya matahari penuh dan langsung. 8arena

kebanyakan energi terbaharui berasal adalah 9energi surya9 istilah ini sedikit

7/17/2019 Tugas Sistem Pembakaran Dan Proses Pembakaran

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-sistem-pembakaran-dan-proses-pembakaran 4/12

membingungkan. amun yang dimaksud di sini adalah energi yang dikumpulkan secara

langsung dari cahaya matahari.

)enaga surya dapat digunakan untuk:

• enghasilkan listrik menggunakan sel surya

• enghasilkan listrik enggunakan menara surya

• emanaskan gedung secara langsung

• emanaskan gedung melalui pompa panas

• emanaskan makanan enggunakan o-en surya.

• emanaskan air melalui alat pemanas air bertenaga surya

)entu saa matahari tidak memberikan energi yang konstan untuk setiap titik di bumi,

sehingga penggunaannya terbatas. Sel surya sering digunakan untuk mengisi daya

 baterai, di siang hari dan daya dari baterai tersebut digunakan di malam hari ketika

cahaya matahari tidak tersedia.

B. Tenaga Angin

Perbedaan temperatur di dua tempat yang berbeda menghasilkan tekanan udara yang

 berbeda, sehingga menghasilkan angin. Angin adalah gerakan materi (udara" dan telah

diketahui seak lama mampu menggerakkan turbin. )urbin angin  dimanfaatkan untuk 

menghasilkan energi kinetik maupun energi listrik. Energi yang tersedia dari angin adalah

fungsi dari kecepatan angin; ketika kecepatan angin meningkat, maka energi keluarannya

 uga meningkat hingga ke batas maksimum energi yang mampu dihasilkan turbin

7/17/2019 Tugas Sistem Pembakaran Dan Proses Pembakaran

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-sistem-pembakaran-dan-proses-pembakaran 5/12

tersebut. <ilayah dengan angin yang lebih kuat dan konstan seperti lepas pantai dan

dataran tinggi, biasanya diutamakan untuk dibangun 9ladang angin9.

C. Tenaga air

Energi air digunakan karena memiliki massa dan mampu mengalir. Air memiliki

massa enis # kali dibandingkan udara. Bahkan gerakan air yang lambat mampu diubah

ke dalam bentuk energi lain. )urbin air didesain untuk mendapatkan energi dari berbagai

 enis reser-oir, yang diperhitungkan dari umlah massa air, ketinggian, hingga kecepatan

air. Energi air dimanfaatkan dalam bentuk:

• Bendungan pembangkit listrik. 4ang terbesar adalah )hree 'orges dam di +hina.

• ikrohidro  yang dibangun untuk membangkitkan listrik hingga skala %

kilo0att. /mumnya dipakai di daerah terpencil yang memiliki banyak sumber air.

•   Run-of-the-river  yang dibangun dengan memanfaatkan energi kinetik dari aliran

air tanpa membutuhkan reser-oir air yang besar.

D. Biodiesel

Biodiesel merupakan biofuel yang paling umum di Eropa. Biodiesel diproduksi

dari minyak atau lemak menggunakan transesterifikasi  dan merupakan cairan yang

komposisinya mirip dengan diesel mineral. ama kimianya adalah methyl asam lemak (atau ethyl" ester (AE". inyak dicampur dengan sodium hidroksida dan methanol

(atau ethanol= dan reaksi kimia menghasilkan biodiesel (AE" dan glycerol. % bagian

glycerol dihasilkan untuk setiap % bagian biodiesel.

7/17/2019 Tugas Sistem Pembakaran Dan Proses Pembakaran

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-sistem-pembakaran-dan-proses-pembakaran 6/12

Biodiesel dapat digunakan di setiap mesin diesel kalau dicampur dengan diesel

mineral. 3i beberapa negara produsen memberikan garansi untuk penggunaan %!

 biodiesel. 8ebanyakan produsen kendaraan membatasi rekomendasi mereka untuk 

 penggunaan biodiesel sebanyak %*! yang dicampur dengan diesel mineral. 3ikebanyakan negara Eropa, campuran biodiesel *! banyak digunakan luas dan tersedia di

 banyak stasiun bahan bakar.

3i AS, lebih dari #! truk komersial dan bis kota beroperasi menggunakan diesel.

>leh karena itu penggunaan biodiesel AS bertumbuh cepat dari sekitar 2* uta galon per 

tahun pada 2? menadi @# uta galon pada a0al 2*. Pada akhir 25, produksi

 biodiesel diperkirakan meningkat empat kali lipat menadi % miliar galon.

E. Bioalkohol

Alkohol yang diproduksi secarai biologi, yang umum adalah ethanol, dan yang

kurang umum adalah propanol dan butanol, diproduksi dengan aksi mikroorganisme dan

enym melalui fermentasi gula atau  starch, atau selulosa. Biobutanol seringkali dianggap

sebagai pengganti langsung  bensin, karena dapat digunakan langsung dalam mesin

 bensin.

Butanol  terbentuk dari fermentasi ABE (aseton, butanol, etanol" dan eksperimen

modifikasi dari proses tersebut memperlihatkan potensi yang menghasilkan energi yang

tinggi dengan butanol sebagai produk cair. Butanol dapat menghasilkan energi yang lebih

 banyak dan dapat terbakar 9langsung9 dalam mesin bensin yang sudah ada (tanpa

modifikasi mesin".$%& 3an lebih tidak menyebabkan korosi dan kurang dapat tercampur 

dengan air dibanding ethanol, dan dapat didistribusi melalui infrastruktur yang telah ada.3upont dan BP  bekera sama untuk menghasilkan butanol.

Bahan bakar etanol  merupakan biofuel paling umum di dunia, terutama  bahan

 bakar etanol di Brasil. Bahan bakar alkohol diproduksi dengan cara fermentasi gula yang

dihasilkan dari gandum,  agung,  bit gula, tebu, molasses dan gula atau amilum yang dapat

7/17/2019 Tugas Sistem Pembakaran Dan Proses Pembakaran

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-sistem-pembakaran-dan-proses-pembakaran 7/12

dibuat minuman beralkohol  (seperti kentang  dan sisa  buah, dll". Produksi etanol

menggunakan digesti enim  untuk menghasilkan gula dari amilum, fermentasi  gula,

distilasi  dan pengeringan. Proses ini membutuhkan banyak energi untuk pemanasan

(seringkali menggunakan gas alam". Produksi etanol selulosa  menggunakan tanamannonpangan  atau produk sisa yang tak bisa dikonsumsi, yang tidak mengakibatkan

dampak pada siklus makanan.

emproduksi etanol  dari selulosa merupakan langkahtambahan yang sulit dan

mahal dan masih menunggu penyelesaian masalah teknis. )ernak yang memakan rumput

dan menggunakan proses digestif yang lamban untuk memecahnya menadi glukosa

(gula". 3alam laboratorium ethanol selulosik , banyak proses eksperimental sedang

dilakukan untuk melakukan hal yang sama, dan menggunakan cara tersebut untuk 

membuat bahan bakar ethanol.

Beberapa ilmu0an telah mengemukakan rasa prihatin terhadap percobaan teknik 

genetika  3A rekombinan  yang mencoba untuk mengembangkan enym  yang dapat

memecah kayu lebih cepat dari alam, makhluk mikroskopik tersebut dapat tidak sengaa

terlepas ke alam, tumbuh secara eksponensial, disebarkan oleh angin, dan pada akhirnya

menyebabkan kerusakan struktur seluruh tanaman,   yang dapat mengakhiri produksi

oksigen yang dilepaskan oleh proses fotosintesis tumbuhan.

Ethanol dapat digunakan dalam mesin bensin sebagai pengganti  bensin; ethanol

dapat dicampur dengan bensin dengan persentase tertentu. 8ebanyakan mesin bensin

dapat beroperasi menggunakan campuran ethanol sampai %*! dengan bensin. Bensin

dengan ethanol memiliki angka oktan yang lebih tinggi, yang berarti mesin dapat terbakar 

lebih panas dan lebih efisien.

Bahan bakar etanol  memiliki B)/ yang lebih rendah, yang berarti memerlukan

lebih banyak bahan bakar untuk melakukan peralan dengan arak yang sama. 3alam

7/17/2019 Tugas Sistem Pembakaran Dan Proses Pembakaran

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-sistem-pembakaran-dan-proses-pembakaran 8/12

mesin kompresitinggi, dibutuhkan bahan bakar dengan sedikit ethanol dan pembakaran

lambat untuk mencegah praignisi yang merusak (knocking".

Ethanol sangat korosif   terhadap sistem pembakaran, selang dan gasket karet,

aluminium, dan ruang pembakaran. >leh karena itu penggunaan bahan bakar yang

mengandung alkohol ilegal bila digunakan pesa0at. /ntuk campuran ethanol konsentrasi

tinggi atau %!, mesin perlu dimodifikasi.

Ethanol yang meyebabkan korosif tidak dapat disalurkan melalui pipa bensin, oleh

karena itu diperlukan truk tangki stainlesssteel yang lebih mahal, meningkatkan

konsumsi biaya dan energi yang dibutuhkan untuk mengantar ethanol ke konsumen.

Banyak produsen kendaraan sekarang ini memproduksi kendaraan bahan bakar fleksibel,

yang dapat beroperasi dengan kombinasi bioethanol dan bensin, sampai dengan %!

 bioethanol.

Alkohol dapat bercampur dengan bensin dan air, adi  bahan bakar etanol  dapat

tercampur setelah proses pembersihan dengan menyerap kelembaban dari atmosfer. Air 

dalam bahan bakar ethanol dapat mengurangi efisiensi, menyebabkan mesin susah

dihidupkan, menyebabkan gangguan operasi, dan mengoksidasi aluminum (karat pada

karburator  dan komponen dari besi".

. BioGas

Biogas diproduksi dengna proses digesti anaerobik   dari  bahan organik   oleh

anaerobe. Biogas dapat diproduksi melalui bahan sisa yang dapat terurai atau

menggunakan tanaman energi  yang dimasukan ke dalam  pencerna anaerobik   untuk 

menambah gas yang dihasilkan. Casil sampingan, digestate, dapat digunakan sebagai

 bahan bakar bio atau pupuk.

7/17/2019 Tugas Sistem Pembakaran Dan Proses Pembakaran

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-sistem-pembakaran-dan-proses-pembakaran 9/12

Biogas mengandung methane dan dapat diperoleh dari digester anaerobik industri

dan sistem pengelolaan biologi mekanik . 'as sampah adalah seenis biogas yang tidak 

 bersih yang diproduksi dalam tumpukan sampah melalui digesti anaerobik yang teradi

secara alami. Bila gas ini lepas ke atmosfer, gas ini merupakan gas rumah kaca.

G. !yngas

Syngas  dihasilkan oleh kombinasi proses  pyrolysis,   kombusi, dan gasifikasi.

Bahan bakar bio dikon-ersi menadi karbon monoksida dan energi melalui pyrolysis.

asukan oksigen terbatas diberikan untuk mendukung kombusi. 'asifikasi mengubah

materi organik menadi hidrogen dan karbon monoksida. +ampuran gas yang dihasilkan,

syngas, adalah bahan bakar 

ENERGI N"N TERBARUKAN

A. Bahan Bakar osil

inyak bumi, gas alam, dan batu bara dikatakan sebagai bahan bakar fosil karena

 pada dasarnya mereka memang fosil. Bahan bakar fosil terbentuk le0at proses alamiah

 berupa pembusukan dari organisme yang mati ratusan uta tahun lalu. 3inosaurus,

 pepohonan, dan hampir semua mahluk hidup yang mati, terendapkan di tanah, dan

sekarang telah menadi minyak bumi, gas alam, atau batu bara. 'as alam berbentuk gas,

minyak bumi berbentuk cair, dan batu bara berbentuk padat. Perbedaan 0uud mereka

disebabkan perbedaan pada tekanan dan panas yang mereka terima di perut bumi selama

 utaan tahun.

Bahan bakar fosil adalah sumberdaya tak terbarukan karena perlu utaan tahun

untuk terbentuk, dan sumber yang ada lebih cepat habis ketimbang terbentuk yang baru.

Produksi dan pemakaian bahan bakar fosil menyebabkan masalahmasalah lingkungan.

'erakan global menuu pembangkitan energi terbarukan dilakukan untuk membantu

memenuhi meningkatkanya kebutuhan energi.

7/17/2019 Tugas Sistem Pembakaran Dan Proses Pembakaran

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-sistem-pembakaran-dan-proses-pembakaran 10/12

Ada banyak enis senya0a hidrokarbon atau terbarukan dalam campuran bahan

 bakar tertentu. +ampuran khusus hidrokarbon memberi sebuah bahan bakar sifat

karakteristiknya, seperti titik didih, titik beku, kepadatan, kekentalan, dsb. Sebagian

 bahan bakar seperti gas alam, misalnya, mengandung komponen gas dengan titik didihyang sangat rendah. 4ang lain seperti bensin dan diesel mengandung komponen dengan

titik didih lebih tinggi.

Bahan bakar fosil itu penting karena bila dibakar (dioksidasi menadi karbon

dioksida dan air" akan menghasilkan energi yang besar per satuan berat. Penggunaan batu

 bara sebagai bahan bakar sudah dilakukan di masa prasearah. Batu bara digunakan untuk 

menalankan tungku pencairan biih logam. Cidrokarbon setengah padat uga telah

digunakan semenak aman kuno, namun bahan ini umumnya dipakai untuk bahan anti

air dan balsem.

inyak mentah berat, yang lebih kental dari minyak mentah biasa, dan pasir aspal

yang merupakan campuran bitumen dengan pasir dan tanah liat, menadi sumber bahan

 bakar fosil yang penting. Dandas minyak dan bahan seenis adalah batuan endapan yang

mengandung kerogen, sebuah campuran kompleks senya0a  organik dengan berat

molekul besar, yang menghasilkan minyak mentah sintetis ketika dipanaskan (pirolisis".

Bahan ini belum dieksploitasi secara komersial untuk saat ini. Bahan bakar ini dapat

digunakan untuk mesin pembakaran internal, pembangkit listrik bahan bakar fosil, dan

kegunaan lain.

#enggunaan Bahan Bakar osil

Pada paruh terakhir abad ke %#, kincir angin dan air memberi energi untuk menggiling tepung, menggergai kayu, atau memompa sementara kayu atau gambut

digunakan untuk memberikan pemanasan di musim dingin. Penggunaan bahan bakar fosil

secara luas dia0ali oleh batu bara dan kemudian minyak bumi, untuk mentenagai mesin

uap memungkinkan re-olusi industri. Pada saat yang sama, cahaya gas menggunakan gas

7/17/2019 Tugas Sistem Pembakaran Dan Proses Pembakaran

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-sistem-pembakaran-dan-proses-pembakaran 11/12

alam atau gas batu bara menadi luas. Penemuan mesin pembakaran internal dan

 penggunaannya pada mobil dan truk meningkatkan kebutuhan bensin dan disel, keduanya

dibuat dari bahan bakar fosil. Alat transportasi lain, kereta api dan pesa0at, uga

membutuhkan bahan bakar fosil. Penggunaan bahan bakar fosil lainnya mencakup pembangkitan listrik dan industri  biokimia. Aspal, sisa dari ekstraksi minyak bumi,

digunakan untuk membangun alan.

Saat ini di dunia terdapat persediaan batu bara sebesar 7* miliar metrik ton yang

setara dengan ??%5 miliar barel (@2.% km" minyak bumi. Sementara itu persediaan

minyak bumi sendiri adalah %%%7 miliar barel (%@@,7 km" hingga %%@ miliar barel

(27,? km". 'as alam lebih sedikit, yaitu hanya %@*%#% triliun meter kubik, atau setara

%%5% miliar barel minyak bumi.

Produksi harian bahan bakar fosil pada tahun 25 adalah sebagai berikut:

Batu bara diproduksi *2 uta barel ekui-alen minyak per hari.

inyak bumi diproduksi #? uta barel per hari

'as alam diproduksi %7 uta barel ekui-alen minyak per hari.

Saat ini diduga cadangan minyak dunia hanya cukup untuk ? tahun lagi (per 2%%".

Sementara gas alam tinggal *2 tahun dan batu bara masih cukup untuk %7 tahun ke

depan.

Dampak $ingkungan

3i Amerika Serikat, lebih dari 7! emisi gas rumah kaca datang dari pembakaran

 bahan bakar fosil. Pembakaran bahan bakar fosil uga menghasilkan pencemar lain,

seperti nitrogen oksida, sulfur dioksida, senya0a organik berbau, dan logam berat.

7/17/2019 Tugas Sistem Pembakaran Dan Proses Pembakaran

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-sistem-pembakaran-dan-proses-pembakaran 12/12

3i 8anada, sektor listrik adalah sektor industri yang unik karena kontribusi

emisinya yang sangat besar pada semua isu udara. Pembangkitan listrik menghasilkan

seumlah besar nitrogen oksida dan sulfur dioksida, yang menyebabkan kabut dan huan

asam serta terbentuknya materi bubuk halus. 1a merupakan sumber industri yang palingtidak terkendali dalam menghasilkan pencemaran raksa di 8anada. Pembangkit listrik 

 berbahan bakar fosil uga memancarkan karbon dioksida yang menyumbang pada

 perubahan iklim. Selain itu, sektor ini berpengaruh besar pada air dan habitat serta

spesies. Bendungan dan alur transmisi berpengaruh nyata pada air dan keanekaragaman

hayati. enurut ilmuan AS erry ahlman, secara ilmiah 77! pasti kalau bahan bakar 

fosil menadi penyebab utama pemanasan global.

Pembakaran bahan bakar fosil menghasilkan asam sulfat, karbonik, dan nitrik, yang atuh

ke Bumi sebagai huan asam, mempengaruhi daerah alamiah dan lingkungan buatan.

onumen dan pahatan yang dibuat dari pualam dan batu kapur rentan terhadapnya

karena asam melarutkan kalsium karbonat.

Bahan bakar fosil uga mengandung bahan radioaktif, terutama uranium dan

thorium, yang dilepaskan ke atmosfer. )ahun 2, sekitar %2 ribu ton thorium dan * ribu

ton uranium telah dilepaskan dari pembakaran batu bara di dunia. 3iperkirakan kalau

tahun %7#2, pembakaran batu bara oleh AS telah melepaskan %** kali lebih banyak 

radioaktif ke atmosfer ketimbang insiden )hree ile 1sland. <alau begitu, radioakti-itas

dari pembakaran batu bara ini sangat kecil dalam tiap sumber dan tidak memiliki dampak 

yang nyata pada fisiologi manusia.

Pembakaran batu bara menyebabkan seumlah besar abu dasar dan abu terbang.

Bahan ini digunakan dalam berbagai enis penerapan industri yang bahkan mencakup

?! produksi AS. antan direktur +1A, ames <oolsey, menggariskan argumen

keamanan nasional untuk segera berpindah dari bahan bakar fosil.