dosen pembimbing : dr. i made ariana, st, mt, marsc

1

KAJIAN EKSPERIMEN PENGARUH UAP AIR DAN GAS HASIL ELEKTROLISIS PADA UDARA

BILAS TERHADAP KANDUNGAN NOx DALAM GAS BUANG MOTOR DIESEL.

Dosen Pembimbing : Dr. I Made Ariana, ST, MT, MarSc.

Mahasiswa Pelaksana : Septifan Catur A (4206 100 067)

Jurusan Teknik Sistem Perkapalan - Fakultas Teknologi Kelautan

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya, 2010

Abstrak Gas dan senyawa nitrogen oxides (NOx) dan sulphur oxides (SOx) dari emisi motor diesel pasti

memberikan andil besar terhadap polusi udara yang mempengaruhi kesehatan ribuan mahkluk hidup, lingkungan

dan pemanasan global.

Pokok bahasan utama pada tugas akhir ini adalah tentang pengaruh uap air dan gas hasil elekrolisis pada

udara bilas terhadap kandungan Nox dalam gas buang motor diesel. Dalam eksperiment nanti akan dibuat sebuah

alat elektrolisis yang digunakan untuk menghasilkan gas dan uap air. Uap air dan gas hasil elektrolisis ini

digunakan bersama udara luar untuk pembakaran motor diesel. Dengan adanya penambahan uap air ini

diharapkan mampu menurunkan temperature dalam ruang bakar motor diesel, sehingga dapat menurunkan kadar

NOx dalam gas buang motor diesel. Variasi yang dilakukan adalah tanpa menggunakan alat elektrolisis, variasi

penggunaan pipa kecil dan variasi mengalirkan gas elektrolisis langsung ke ruang pembakaran/ penggunaan pipa

besar. Kondisi tersebut pada beban konstan yaitu 1500 Watt. Data – data yang didapat dari semua pengukuran

tersebut dianalisa sehingga didapat perbandingan kadar NOx dan persentase penurunan yang terjadi.

Kata Kunci : NOx, reduksi, elektrolisis, uap air

I. PENDAHULUAN

Polusi udara timbul di negara-negara maju

dan paling banyak di negara-negara berkembang

yang memiliki jumlah alat transportasi bermotor

yang banyak dan berbagai pabrik-pabrik industri

. pada negara tersebut, polusi udaranya telah

berada pada kondisi buruk sehingga

diperkirakan memberikan kontribusi kepada

ribuan manusia dan mahkluk lain di dunia ini

untuk kematian (mortalitas) dan kesakitan

(morbiditas) setiap tahunnya. Selain itu

berdampak pada sisi ekonomi untuk pembiayaan

kesehatan yang terus meningkat. Pencemaran

udara adalah kehadiran satu atau lebih substansi

fisik, kimia, atau biologi di atmosfer dalam

jumlah yang dapat membahayakan kesehatan

manusia, hewan, dan tumbuhan, mengganggu

estetika dan kenyamanan, atau merusak properti.

Pencemaran udara dapat ditimbulkan oleh

sumber-sumber alami maupun kegiatan manusia.

Beberapa definisi gangguan fisik seperti polusi

suara, panas, radiasi atau polusi cahaya dianggap

sebagai polusi udara. Sifat alami udara

mengakibatkan dampak pencemaran udara dapat

bersifat langsung dan lokal, regional, maupun

global.

Sebagai contoh adalah Udara hasil

pembakaran motor diesel terdiri dari beberapa

gas antara lain, carbon monoxide (CO),

hidrocarbon (HC), carbon dioxides (CO2),

nitrogen oxides (NOx) dan sulphur oxides (SOx).

Semua gas tersebut diatas mempunyai dampak

yang buruk bagi kesehatan, maka dari itu perlu

dilakukan minimalisir terhadap kandungan gas

yang berbahaya tersebut. Terutama kandungan

dari nitrogen oxides (NOx). Gas ini terbentuk

dari senyawa nitrogen dan oksida dikarenakan

tiga kondisi yaitu Suhu (T), Waktu Reaksi (t),

dan konsentrasi Oksigen (O2).

Untuk melestarikan lingkungan yang

bersih dan sehat, maka terdapat beberapa

peraturan yang harus di taati, antara lain standar

dari KLH (Kementerian Lingkungan Hidup) ,

Environmental Protection Agency (EPA), dan

International Maritime Organization (IMO).

Guna memenuhi semua standar diatas maka ada

beberapa metode yang bisa digunakan, antara

lain adalah sebagai berikut:

1. Penggunaan bahan bakar rendah nitrogen.

2. Emulsi

3. Humidifikasi

4. Miller System

2

Dari beberapa contoh metode diatas kami akan

mengacu ke metode humidifikasi dimana

eksperimen dilakukan dengan penambahkan uap

air dan gas hasil elektrolisa pada udara bilas

yang akan masuk keruang pembakaran. Dengan

penambahan uap air dan gas hasil elektrolisis

diharapkan mampu menurunkan temperatur

dalam ruang bakar. Hal ini diharapkan dapat

mereduksi kadar NOX pada gas buang motor

diesel.

I.2 PERUMUSAN MASALAH

Permasalahan yang akan dibahas nanti

adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana pengaruh penambahan uap

air dan gas hasil elektrolisis pada udara

bilas motor diesel terhadap kandungan

NOx, SOx, dan PM pada gas buang.

2. Bagaimana pengaruh ukuran pipa yang

digunakan untuk mengalirkan uap air

dan gas hasil elektrolisis pada inlet

manifold, terhadap kandungan NOx,

SOx, dan PM pada gas buang motor

diesel.

I.3 BATASAN MASALAH

Batasan batasan masalah nanti antara lain

sebagai berikut:

1. Bahan bakar motor diesel hanya

menggunakan MDO.

2. Percobaan dilakukan pada putaran engine

konstan yaitu 2400 RPM.

3. Percobaan dilakukan pada beban konstan

yaitu 1500 Watt.

I.4 TUJUAN

Tujuan dari tugas akhir ini adalah

1. Untuk mengetahui besarnya prosentase

penurunan NOx pada gas buang motor

diesel.


penurunan SOx pada gas buang motor

diesel.


penurunan PM pada gas buang motor

diesel.

4. Untuk mengetahui pengaruh penggunaaan

pipa kecil dan pipa besar pada inlet

manifold terhadap kandungan NOx, SOx,

dan PM pada gas buang motor diesel.

I.5 MANFAAT PENULISAN

Manfaat dari penulisan ini adalah sebagai

berikut:

1. Menghasilkan alat yang dapat digunakan

untuk menurunkan kadar NOx dengan

menambahkan uap air dan gas hasil

elektrolisis pada udara bilas.

2. Eksperimen reduksi NOx gas buang dengan

sistem humidifikasi.

3. Memberikan perkembangan teknologi

tentang mereduksi kadar nox.

4. Dengan berkurangnya kadar SOx dan NOx

pada gas buang maka kapal telah

memenuhi standar peraturan dari

MARPOL dan IMO.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Polusi udara yang terjadi di dunia saat ini

paling banyak disumbang dari emisi hasil

pembakaran peralatan dan permesinan yang ada

pada alat transportasi dan pabrik-pabrik industri.

Polusi udara adalah kehadiran satu atau lebih

substansi fisik, kimia, atau biologi di atmosfer

dalam jumlah yang dapat membahayakan

kesehatan manusia, hewan, dan tumbuhan,

mengganggu estetika dan kenyamanan, atau

merusak properti. Untuk dibidang marine, tentu

saja paling utama dihasilkan dari kapal-kapal

bermotor diesel, terlebih lagi yang berbahan

bakar marine diesel oil (MDO) dan heavy fuel

oil (HFO).

Peraturan atau regulasi yang mengatur

tentang polusi udara atau emisi telah banyak

ditetapkan, terlebih lagi untuk permasalahan

dibidang marine, salah satunya dengan

ditetapkannya Marine Pollution (MARPOL)

73/78 Annex VI oleh International Marine

Organisation (IMO) dan telah diberlakukan

sejak 19 Mei 2005. Penetapan ini, salah satunya

dikarenakan adanya kapal-kapal dengan kelas

diesel engine lebih dari 130Kw yang berlayar

3

sejauh 200 mill laut dari pantai menyebabkan

permasalahan polusi yang sangat serius.

II.1 Macam macam pengurangan emisi NOx

Di bawah ini dijelaskan beberapa teknik dalam

mengurangi emisi NOx:

Penggunaan Bahan Bakar Rendah Nitrogen Penurunan kadar nitrogen dalam bahan bakar

akan secara otomatis mengurangi pembentukan

emisi NOx. Karena tidak mudah untuk

mengurangi begitu saja nilai nitrogen dalam

bahan bakar, karenanya alternatif lain adalah

penggunaan bahan bakar metanol yang bebas

nitrogen.

Emulsi

Penggunaan air yang dicampurkan dalam bahan

bakar saat ini telah banyak dilakukan.

Penggunaan bahan bakar campuran ini dapat

mengurangi emisi NOx karena terjadinya proses

ledakan mikro (micro explosion) dalam proses

pembakaran. Ledakan mikro ini terajdi karena

perbedaan titik didih antara kedua fluida.

Humidifikasi Proses humidifikasi adalah dengan

menyemprotkan air ke dalam aliran udara masuk

pada motor penggerak. Tujuan dari teknik ini

adalah untuk menurunkan suhu udara yang

masuk kedalam ruang bakar yang pada akhirnya

temperature pembakaran dapat diturunkan.

Teknik ini diketahui dapat menurunkan emisi

NOx sampai 50%.

Miller System

Teknik ini dilakukan pertama kali oleh pabrik

mesin Wartsila-NSD Sulzer yaitu pada saat

proses langkah hisap waktu terbukanya katup

hisap diatur sedemikian mungkin lebih lama

agar kompresi rasio dapat diturunkan. Dengan

teknik ini akan diperoleh penurunan temperatur

udara dan tekanan udara saat proses pembakaran

sehingga NOx dapat diturunkan. Penurunan

dengan penggunaan sistem ini mencapai 20%.

Sistem ini semakin populer diterapkan terutama

bagi motor penggerak yang menggunakan

turbocharger.

Mesin diesel adalah salah satu jenis dari

motor bakar dalam, sesuai dengan namanya

motor bakar dalam adalah motor dimana daya

yang dihasilkan berasal dari pembakaran

langsung di dalam silinder mesin. Karakteristik

mesin diesel yang membedakan dengan motor

bakar lainnya adalah metode penyalaan bahan

bakar. Didalam mesin diesel bahan bakar

diinjeksikan ke dalam silinder, yang berisi udara

bertekanan tinggi. Selama kompresi udara dalam

silinder mesin maka suhu udara meningkat,

sehingga ketika bahan bakar dalam bentuk kabut

halus bersinggungan dengan udara panas ini

akan menyala dan tidak dibutuhkan alat

penyalaan lain dari luar. Karena alasan ini juga

disebut mesin penyalaan kompresi. Karakteristik

mesin diesel lain yang penting adalah mesinnya

menghasilkan puntiran yang tidak tergantung

pada kecepatan, karena banyaknya udara masuk

kedalam silinder dalam setiap langkah hisap dari

torak, hanya sedikit yang dipengaruhi kecepatan

mesin. Mesin diesel juga mempunyai effisiensi

panas yang lebih dari pada motor bakar lainnya.

II.2 Prinsip-Prinsip Mesin Diesel

Menurut prinsipnya motor diesel

mendapat tenaga dengan membakar bahan bakar

dengan panas kompresi udara. Prinsip ini

ditemukan oleh seorang Jerman yang bernama

Rudolf Diesel.

Perbedaan antara motor diesel dan motor bensin

:

Tabel 2.1 perbedaan motor diesel dengan

motor otto

Item Motor

Diesel

Motor

Bensin

-Bahan bakar

-Sistem pompa

bahan bakar

-Cara penyalaan

-Perbandingan

kompressi

-Tekanan

kompressi

-Effesiensi panas

Solar

Injeksi,

nozzle

Kompressi

15-22

25-35

kg/cm2

30-31

Bensin

Karburator

Dengan api

listrik

6-10

8-15

kg/cm2

25-28

Secara matematis, proses pembakaran dalam

motor diesel adalah sebagai berikut:

4

Sehingga proses pembakaran akan

menghasilkan uap air (H2O) dan karbondioksida

(CO2). Konsep diatas terjadi saat terjadi

pembakaran sempurna. Padhal tidak semuanya

pembakaran bisa terjadi secara sempurna,

sehingga hasil dari pembakaran juga akan

berpengaruh. Salah satunya adalah gas NOx dan

SOx. Gas inilah yang berbahaya yang biasa

dinamakan emisi.

II.3 Macam Macam Gas Polutan

Emisi yang dikeluarkan oleh kapal

bermacam-macam tetapi ada beberapa jenis

yang menjadi penyumbang polusi udara

terbanyak. Secara umum ada :

Karbon monoksida (CO)

Pembentukan karbon monoksida di

ruang bakar disebabkan oleh proses pembakaran

yang tidak sempurna. Oleh karena itu besar atau

kecilnya jumlah karbon monoksida yang

dihasilkan oleh setiap kendaraan tersebut sangat

tergantung pada tingkat kesempurnaan proses

pembakaran.Proses permbakaran dapat terjadi

sempurna jika kebutuhan oksigen / udara untuk

membakar bahan bakar bensin tersebut dijaga

pada rasio yang memadai. Oleh karena itu agar

proses pembakaran tersebut terjadi secara

sempurna, harus memnuhi reaksi kimia tersebut

:

2C8H18 + 25O2 → 16CO2 + 18H2O

Untuk membakar secara sempurna 2 molekul

C8H18 diperlukan 25 molekul O2. Dengan

perkataan lain, untuk membakar sempurna 228

gr C8H18 diperlukan oksigen seberat 800 gr atau

1 gr C8H18 memerlukan 3,5 gr oksigen.

Karbon dioksida (CO2)

Karbon dioksida (CO2) merupakan hasil

pembakaran antara bahan bakar dengan udara di

ruang bakar. Karbon dioksida selalu terbentuk

disepanjang proses pembakaran berlangsung.

Hidrokarbon (HC)

Hidrokarbon (HC) terbentuk karena

adanya bahan bakar yang tidak terbakar pada

saat proses pembakaran.

Sulphur Oxides (SOx,SO2 dan SOx)

Emisi sulphur oxides (SOx) terbentuk

dari fungsi kandungan sulfur dalam bahan bakar

dan kandungan sulfur dalam pelumas (yang ikut

terbakar) pada ikatan aromatic dan alkyl. Emisi

sulphur oxides (SOx) ini ada dua jenis yaitu

sulfur dioxide (SO2) dan sulfur trioxide (SO3) ;

S + O2 = SO2 dan SO2 +

O2 = SO3

Kandungan SO3 dalam SOx sangat kecil

sekali yaitu sekitar 1-5%. Gas yang berbau tajam

tapi tidak berwarna ini dapat menimbulkan

serangan asma, gas ini pun jika bereaksi di

atmosfir akan membentuk zat asam. Badan

WHO PBB menyatakan bahwa pada tahun 1987

jumlah sulfur dioksida di udara telah mencapai

ambang batas yg ditetapkan oleh WHO.

Nitrogen Oxides (NOx,NO2 dan NO3)

Emisi nitrogen oxides (NOx) terbentuk

dari oksidasi molekul nitrogen yang ada pada

proses pembakaran dan bahan bakar, terdiri dari

95% NO dan 5% NO2. (Thevenin,2002).

Pembentukan NOx ini disebabakan oleh tiga

kondisi yaitu :

1) Mekanisme Thermal NOx

NOx terbentuk dikarenakan nitogen yang

beroksidasi dengan oksigen pada suhu tinggi di

dalam ruang bakar, sekitar >1800 derajat K.

N2 + O2 = 2NO

NO + O2 =

NO2

2) Mekanisme Prompt NOx

NOx terbentuk dikarenakan molekul

nitrogen bereaksi dengan hidrokarbon radikal

membentuk hydrogen sianida dan atom nitrogen.

HC + N2 → HCN + N

Atom nitrogen bereaksi dengan molekul

yang mengandung hidrocxyl sehingga

membentuk NO dan H.

N + OH → H + NO

3) Fuel NOx

Nitrogen yang terkandung dalam bahan

bakar dikonversikan menjadi hydrogen sianida

dan bereaksi dengan NHx sehingga terbentuk

NOx. Proses ini tergantung padakandungan yang

ada pada bahan bakar.

Fuel – N → HCN → NHx → NO

II.4 Hydrogen Engine

Hidrogen adalah suatu elemen yang

paling sering dijumpai di alam semesta, dapat

digunakan sebagai bahan bakar dari sebuah

5

mesin pembakaran atau digunakan sebagai

bahan bakar kendaraan bermotor, dan

merupakan bentuk emisi yang sangat bersih

dibanding bensin. Industri otomotif sepertinya

telah menetapkan hidrogen sebagai solusi

senjata ajaib terhadap kekhawatiran akan krisis

energi.

Saat ini, penggunaan hidrogen sebagai

bahan baku penggerak kendaraan bermotor

dilakukan dengan dua cara. Cara pertama, gas

hidrogen yang dibawa dalam sebuah tangki

dicampur dengan udara yang diambil dari udara

dilewatkan pada suatu perangkat yang

dinamakan fuel cell untuk memperoleh tenaga

listrik. Dan, tenaga listrik itu digunakan untuk

menggerakkan mesin (motor) listrik.

Pada prinsipnya mobil yang

menggunakan teknologi fuel cell, bisa

disebutkan sebagai mobil listrik yang

menghasilkan tenaga listriknya sendiri. Secara

sederhana, fuel cell terdiri atas dua lempeng

elektroda yang mengapit elektrolit. Hidrogen

dilewatkan pada lempeng elektroda yang

pertama, sedangkan oksigen dilewatkan pada

lempeng elektroda yang kedua, serta

dihasilkanlah listrik, air, dan panas. Dengan

demikian, mobil yang menggunakan teknologi

fuel cell tidak mencemarkan udara sama sekali.

Cara kedua, hidrogen cair yang

langsung digunakan sebagai bahan bakar pada

mesin pembakaran dalam, sama seperti

menggunakan bahan bakar minyak (bensin atau

solar). Pada mesin yang menggunakan hidrogen

sebagai bahan bakar, pencemaran udara nyaris

nol.

Pada bulan September 2004, BMW

mendemonstrasikan kemajuan yang dicapainya

dalam pengembangan energi hidrogen dengan

membukukan sembilan rekor kecepatan bagi

kendaraan yang menggunakan hidrogen sebagai

tenaga penggerak melalui kendaraan risetnya

yang dinamakan BMW H2R. Prototipe unit itu

menyandang mesin

6.0 Liter, V12, yang menghasilkan tenaga

maksimum rata-rata 285 PK, dan di antara rekor

yang dibukukannya adalah 298 kilometer per

jam pada flying start.

Teknologi pemanfaatan gas hydrogen

mayoritas digunakan ke mesin Otto (mesin yang

berbahab baker bensin). Hal ini dikarenakan

pada mesin otto pembakaran terjadi saat bahan

bakar dan udara dicampur lalu diubah kedalam

bentuk kabut di dalam karburator. Sehingga

bentuknya akan berupa gas,dan ini akan sama

dengan hydrogen yang berupa gas pula.

Gambar 2.1 Contoh Motor Hidrogen

Teknologi dalam hydrogen engine sangat

memungkinkan untuk tidak menghasilakan

emisi. Hal ini sesuai dengan proses pembakaran

yang secara matematis dapat dijelaskan sebagai

berikut:

Sehingga sesuai dengan proses reaksi diatas,

hasil dari pembakaran berupa uapi air dan daya.

Dari hasil ini tidak adanya emisi yang keluar.

Sehingga hydrogen engine merupakan engine

yang ramah lingkungan.

II.5 Elektrolisis air

Molekul air dapat diuraikan menjadi unsur-

unsur asalnya dengan mengalirinya arus listrik.

Proses ini disebut elektrolisis air. Pada katoda,

dua molekul air bereaksi dengan menangkap dua

elektron, tereduksi menjadi gas H2 dan ion

hidrokida (OH-). Sementara itu pada anoda, dua

molekul air lain terurai menjadi gas oksigen

(O2), melepaskan 4 ion H+ serta mengalirkan

elektron ke katoda. Ion H+ dan OH- mengalami

netralisasi sehingga terbentuk kembali beberapa

molekul air. Reaksi keseluruhan yang setara dari

elektrolisis air dapat dituliskan sebagai berikut.

2H2O(l) 2H2(g) + O2(g)

2H2 + O2 2H2O + daya

6

Gas hidrogen dan oksigen yang dihasilkan dari

reaksi ini membentuk gelembung pada elektroda

dan dapat dikumpulkan. Prinsip ini kemudian

dimanfaatkan untuk menghasilkan hidrogen dan

hidrogen peroksida (H2O2) yang dapat

digunakan sebagai bahan bakar kendaraan

hidrogen.[1][2][3]

II.6 Dual Fuel Diesel Engine (Mesin Diesel

Bahan Bakar Ganda)

Penggunaan Dual Fuel Diesel Engine

telah lama dikembangkan, akan tetapi

pemanfaatanya sangat kurang sekali.

Penggunaan Dual Fuel Diesel Engine ini

biasanya terdapat pada dunia perkapalan salah

satunya digunakan sebagai propulsor kapal.

Sistem ini lebih efisien dari pada yang hanya

menggunakan bahan bakar minyak saja.

Karena,dengan adanya tambahan bahan bakar

berupa gas yang mudah terbakar secara otomatis

penggunaan bahan bakar minyak akan

berkurang,sehingga konsumsi bahan bakar

minyak akan menurun. Dual Fuel Diesel Engine

mulai banyak dikembangkan lagi dikarenakan

harga minyak dunia yang semakin

meningkat,sehingga mencari energi alternatif

yang lebih murah sangat diperlukan.

Gambar 2.2 Dual Fuel Engine

Proses perakitan alatnya adalah sebagai

berikut:

Gambar 2.3 Instalasi Tabung Hidrogen Ke

Engine

Dimana tabung yang digunakan untuk

menghasilkan hidrogen disalurkan ke manifoul

engine, yang kemudian akan di serap masuk

keruang pembakaran, untuk pengalirannya bisa

memakai pipa plastik, yang dihubungkan dari

tabung ke intake manifold.

Cara kerja tabung hidrogen

Gambar 2.4 Sistem Kerja Tabung Hidrogen

III. METODOLOGI

Dalam menyelesaikan permasalahan

tersebut yang akan di gunakan adalah metode

metode eksperimen. Dimana dalam percobaan

yang dilakukan yaitu menggunakan prototipe

alat elektroisis dan gas buang hasil keluaran

motor diesel. Dalam perencanaan eksperimen ini

7

menggunakan tahapan-tahapan pegerjaan,

sebagai berikut :

1. Studi Literatur

2. Pra-Eksperiment

3. Eksperiment dan Pengambilan data

4. Analisa data dan Pembahasan

5. Pengambilan kesimpulan

6. Penyusunan laporan

III.1 Studi Literatur

Studi literatur dilakukan dengan

pengumpulan referensi-referensi mengenai

Elektrolisis air menjadi hidrogen dan uap air,

macam macam reaksi penurunan partikel NOx,

cara-cara pembuatan peralatan elektrolisis, serta

macam macam variasi peralatan. Literatur-

literatur tersebut didapatkan dari :

a. Text Book dan Artikel

b. Internet

c. Laporan Tugas Akhir

III.2 Pra-Eksperiment

Pada tahap pra-eksperiment ini dilakukan

beberapa persiapan untuk dapat melaksanakan

penelitian, persiapan-persiapan tersebut berupa

pencarian motor diesel yang bisa diguankan

untuk eksperiment, membuat alat elektrolisis,

persiapan generator, persiapan tempat yang bisa

diguankan untuk eksperiment.

III.3 Penyiapan Motor Diesel dan Generator

Motor diesel yang digunakan dalam

eksperimen yaitu :

Merk : DONG FENG

Type : R 175A

Power : 6.6 HP

Speed : 2600 RPM

Generator yang digunakan sebagai

pembebanan dalam eksperimen yaitu :

Type : ST-75

Voltage : 220/110 V

Speed : 2600 RPM

Current : 34.1/68.2 A

Frequency : 50 HZ

III.4 Penyiapan Alat Uji Emisi

Alat Uji Emisi digunakan untuk mengukur

penurunan kadar NOx sebelum dan setelah

penggunaan alat elektrolisisi.

III.5 Pembuatan Prototipe Alat Elektrolisis

Dalam pembuatan alat elektrolisis

dilakukan dalam tiga tahapan, adapun tahapan-

tahapan tersebut adalah sebagai berikut :

III.6 Pembuatan design alat

Pembuatan desain alat elektrolisis

adalah sebagai berikut :

Gambar 3.1 Contoh Instalasi Penggunaan

Hidrogen Pada Motor Diesel

Cara kerja dari tabung diatas adalah

dengan memanfaatkan tegangan listrik untuk

menghasilkan gelembung gelembung pada air,

gelembung ini adalah hasil pemisahan air

menjadi gas hidrogen dan uap air. Gas yang

dihasilkan nantinya akan digunakan untuk

proses pembakaran. Sehingga pembakaran yang

terjadi nanti tidak hanya melibatkan bahan bakar

dan udara, tapi ada penambahan gas hidrogen

dan uap air, usaha ini dilakukan untuk

menigkatkan daya mesin serta mengurangi kadar

NOx pada gas hasil pembakaran motor diesel.

8

Gambar 3.2 Rangkaian Percobaan

Nanti

Rangkaian yang akan dilakukan nanti

seperti yang tersusun pada gambar 6. Yang

mana accu dihubungkan ke tabung elektrolisis

kemudian hasil gas elektrolisis dimasukkan di

intake manifold pada engine. Gas hasil

elektrolisis ini dimasukkan bersama dengan

udara bilas yang masuk ke engine. Setelah

terhubung kemudian dilakukan pengambilan gas

buang untuk dilakukan pengukuran kadar emisi.

III.7 Penyiapan alat dan bahan

Rencana alat dan bahan yang akan

disiapkan dalam pembuatan alat elektrolisis

adalah sebagai berikut :

Tabel 3.1 Alat Dan Bahan Yang

Digunakan

No. BAHAN Jumlah

1 Elektroda tembaga 3 batang

2 Elektroda alumunium 1 lembar

3 Mika Akrilik, tebal 1cm 6 lembar

4

Mika Akrilik, tebal

0,3cm 2 lembar

5 Pipa PVC 11/4 D 1 meter

7 Gergaji Mika 1 buah

8 Lem G 5 buah

9 Selang plastic kecil 5 meter

10

Katup ball valve

kuningan 1 buah

11

Baut, ring, baut kupu-

kupu 1buah

12 Kabel Listrik 10 meter

13 Elbow kuningan 1 buah

14 Mata Bor 5 buah

15 Seal pipa PVC 8 buah

16 Soda kue 1 kg

17 Air Aqua 30 liter

18 Lem Tembak 10 buah

19 Bahan Bakar 30 liter

20 Minyak pelumas Diesel 5 liter

21 Lampu bohlam 20 buah

22 adaptor 1 buah

23 generator 1 buah

24 Motor diesel 1 buah

SEL ELEKTROLISIS

1. Box Elektrolisis Tabung atau box yang digunakan adalah

menggunakan bahan yang tidak mudah korosif

dan tidak menghantarkan listrik. Maka dari itu

pemilihan bahan harus teliti untuk experiment

ini digunakan akrilik sebagai tabung

elektrolisis. Selain tidak korosif dan sebagai

isolator akrilik lebih kuat dan tahan panas.

Ukuran yang digunakan akrilik dengan tebal 1

cm dengan volume 24,36 dm3 atau 24,36 liter.

Tetapi dalam pengujian nanti menggunakan

volume 16 liter air.

2. Larutan Elektrolit

Larutan elektrolit yang digunakan nanti

adalah menggunakan soda kue. Larutan

elekrolit ini berfungsi untuk mempercepat laju

elektrolisis. Dimana pembentukan gas

hydrogen akan lebih cepat dibandingkan tidak

menggunakan larutan elektrolit. Perbandingan

yang digunakan yaitu 9.3 gr/liter air tawar.

3. Katoda dan Anoda Bahan yang digunakan untuk Katoda

dan Anoda harus tahan korosi akibat

elektrolisis yang lama. Dalam pengujian ini

dilakukan tiga kali percobaan bahan yaitu

9

tembaga , seng , dan stainless stell. Dari ketiga

bahan tersebut yang paling tahan terhadap

elektrolisis adalah stainless stell. Maka dari itu

dalam percobaan menggunakan stainless stell.

4. Tegangan Elekrolisis

Tegangan yang digunakan untuk proses

elektrolisis menggunakan DC 12 volt. Dimana

sebelumnya dilakukan variasi 24 volt dan

mengakibatkan sumber tegangan mengalami

panas berlebih dikarenakan kenaikan ampere 2

kali lipat, dari 19 ampere menjadi 40 ampere.

5. Arus Elektrolisis Arus yang digunakan untuk elektrolisis

ini merupakan arus dari adaptor yang di

hubungkan dengan accu / battery. Arus yang

didapatkan adalah 19 ampere. Untuk battery

mempunyai kapasitas 70Ah/12V.

III.8 Perakitan

Dalam proses perakitan nanti alat

dirangkai / disusun sesuai dengan gambar

rancangan, hal ini dilakukan untuk

mempermudah percobaan dan pengambilan data.

III.9 Eksperimen dan Pengambilan Data

Sebelum Eksperiment dan Pengambilan

data terlebih dahulu yang dilakukan pemasangan

generator pembeban pada motor diesel ,dan

pemasangan pipa penyambung ke alat

elektrolisis pada saluran intake motor diesel.

Kemudian motor diesel di start dalam kondisi

tanpa beban dan pada putaran tetap atau RPM

konstan

Kemudian sesudah semua motor diesel

dalam keadaan steady, maka gas buang diukur

kadar kandungan partikel NOx yang terdapat

dalam gas buang melalui valve pada pipa gas

buang ke udara bebas dengan menggunakan alat

uji emisi. Dalam hal ini ada 3 macam pengujian

yang akan dilakukan yaitu pengujian tanpa alat

elektrolisis, pengujian menggunakan cup

elektrolisis, dan pengujian menggunakan

conection langsung ke tabung elektrolisis.

Kemudian satu persatu rangkaian dilakukan

ujicoba, sesudah semua komponen dalam

keadaan steady maka diukur kadar kandungan

partikel NOx yang terdapat dalam gas yang

keluar dari exhaust dengan menggunakan alat uji

emisi.

Pengukuran kadar kandungan partikel NOx

yang terdapat dalam gas buang dilakukan

kembali dengan cara yang sama, dengan

memberi variasi pembebanan pada motor diesel.

Dan data yang diambil dapat dikemas dalam

tabel sebagai berikut :

� Pengambilan data pada titik A yaitu tanpa

menggunakan alat elektrolisisi

Pada pipa gas buang di ukur kadar Nox-nya hal

ini pada putaran tetap selain putaran tetap juga

di pakai beban tetap yaitu 1500 watt. RPM 2400

untuk diesel Engine, dan untuk genset di set

pada RPM 1500.

Tabel 3.2 Rencana Pengambilan Emisi Tanpa

Alat lektrolisis

� Pengambilan data pada titik B yaitu

menggunakan alat elektrolisisi yang terhubung

dengan pipa kecil


ini pada putaran tetap

RPM konstan 2400 RPM

Tabel 3.3 Rencana Pengambilan Emisi

Dengan Pipa Kecil

� Pengambilan data pada titik C yaitu

menggunakan alat elektrolisisi yang terhubung

dengan pipa besar.


ini pada putaran tetap

RPM konstan 2400 RPM

BEBAN NOx SOx PM TEMPERATUR

GAS BUANG

1500

Watt


GAS BUANG

1500

Watt

10

Tabel 3.4 Rencana Pengambilan Emisi

Dengan Pipa Besar

III.10 Analisa Data dan Pembahasan

Setelah percobaan dan pengambilan data

penelitian selesai. Selanjutnya adalah dilakukan

analisa terhadap pengaruh uapa air dan gas hasil

elektrolisis terhadap kandungan Nox pada gas

buang motor diesel.

III.11 Pengambilan kesimpulan

Selanjutnya adalah pengambilan

kesimpulan dari semua percobaan yang

dilakukan dan jawaban dari semua pertanyaan

yang mendasari pelaksanaan tugas akhir ini.

III.12 Penyusunan Laporan

Pada tahap akhir ini kemudian dilakukan

penyusunan laporan dari semua percobaan yang

dilakukan. Seluruh hasil penelitian di

dokumentasikan dalam bentuk laporan tugas

akhir.

III.13 Diagram Alir (Flowchart)

Berikut adalah diagram alir pengerjaan

skripsi ini:

IV. ANALISA DAN INTERPRETASI

HASIL

Bab ini akan membahas secara umum

pelaksanaan ekpserimen dan pencatatan data-

data hasil eksperimen serta perhitungan-

perhitungan yang berkaitan dengan data-data

eksperimen. Penjelasan hasil perhitungan ini

selanjutnya mengantarkan tugas akhir pada

kesimpulan sesuai pada latar belakang,

permasalahan, batasan masalah dan tujuan tugas

akhir.

IV.1 Uji Perfoma

IV.1.1 Persiapan Motor Diesel Dan

Generator

Persiapan ini dilakukan untuk

mengetahui perfoma maksimum motor diesel

dengan generator dengan pembebanan konstan,

1500 kW. Dari awal putaran motor diesel diset

untuk 2400 rpm dan generator 1500 rpm.

Parameter yang dicatat antara lain : arus,

tegangan, waktu habis bahan bakar, temperatur

exhaust manifold. Berikut ini tabel hasil uji

performa :


GAS BUANG

1500

watt

11

Tabel 4.1 Hasil Uji Perfoma Motor Diesel -

Generator

Dari data tabel diatas terlihat bahwa

putaran motor diesel dan generator tidak tepat

2400 rpm dan 1500 rpm. Hal ini disebabkan

oleh human error pada saat menambah dan

mengurangi swicth gas motor disel. Tetapi nilai-

nilai tersebut tidak terpaut jauh dari nilai yang

direncanakan. Untuk pembebanan yang

dilakukan yaitu menggunakan beban konstan

1500 Watt.

IV.1.2 Uji Sistem Elektrolisis

Berikut ini tabel hasil uji sistem elektrolisis

pipa kecil :

Tabel 4.2 Hasil Uji Performa Motor Diesel

memakai pipa kecil, Pipa Besar dan

Generator Variasi Beban Putaran Putaran Arus Tegangan Waktu

20ml Exhst.

(Watt) Engine

(rpm)

Genarator

(rpm)

(A) (V) Bahan

Bakar

Manifold

(0C)

tanpa

alat

1500 2402 1559 6.81 233 81 209

pipa

kecil

1500 2403 1564 6.6 238 84 197

pipa

besar

1500 2402 1561 6.6 237 83 195

Setelah uji coba menggunakan pipa

kecil selanjutnya dilakukan percobaan

mengguankan pipa besar. Hal ini dilakukan

untuk mengetahui peralatan sudah berjalan

sesuai rencana atau belum. Dimana jika

peralatan belum memenuhi tujuan maka

dilakukan pembenahan lagi. Hingga alat

sempurna dan siap dilakukan pengambilan data

emisi gas buang. Percobaan pipa kecil ini

dilakukan untuk mengetahui pengaruh dari gas

hasil elektrolisis terhadap emisi gas buang dari

motor diesel. Yang mana variasi ini nanti

dilakukan perbandingan terhadap penggunaan

pipa besar/ variasi kedua,.

Tabel diatas adalah hasil uji coba alat

elektrolisis, dimana ada 2 variasi yang pertama

adalah menggunakan pipa kecil dan yang kedua

menggunakan pipa besar. Gas hasil elektrolisis

ini dimasukkan ke intake manifold yang

kemudian bercampur dengan udara bilas.

IV.2 Ekperimen Alat Elektrolisis

IV.2.1 Umum Pelaksanaan Eksperimen

Untuk pelaksanaan experiment pertama

kali adalah pemasangan alat elekrolsis pada

motor diesel. Utuk variasi 1 mengguakan pipa

plastik kecil dan variasi 2 mengguankan pipa

plastik besar. Untuk yang pipa besar

meggunakan pipa karet sebagai manifold

sekaligus untuk mengurangi getaran engine

terhadap alat elektrolisis.

Dalam eksperimen ini menggunakan

brban konstan yaitu 1500 W (1.5 kW) untuk

tiga kondisi yaitu kondisi tanpa alat

elektrolisis, kondisi menggunakan pipa kecil.

Dan kondisi menggunakan pipa besar.

Dimana motor diesel bekerja pada beban

1500 W. Agar proses tidak banyak losses atau

error maka motor diesel tersebut dibuat steady

untuk beberapa waktu (masa ini juga

dipergunakan untuk mencocokkan putaran

engine mendekati atau tepat 2400 rpm dan

1500 rpm untuk generator). Setelah itu baru

dilakukan pengujian emisi, yaitu pengambilan

data kadar NOx, SOx dan Partikulat Material.

Selain itu juga dilakukan pencatatan untuk

putaran motor diesel, generator (dengan

tachometer), arus beban (dengan ampere

meter), tegangan beban (dengan volt meter),

waktu habis 20 ml bahan bakar (dengan

stopwacth), temperatur exhaust manifold

(dengan kalor meter). Hal yang sama untuk

beberapa variasi yaitu pipa kecil dan pipa

besar.

Beban Putaran Putaran Arus Tegangan Waktu

20ml

Exhst.

(Watt) Engine

(rpm)

Genarator

(rpm)

(A) (V) Bahan

Bakar

Manifold

(0C)

1500 2402 1559 6.81 233 81 209

12

IV.2.2 Pengambilan Data

Berikut ini adalah tabel data-data hasil

pencatatan :

Waktu lama pengambilan emisi dari gas

buang ;

NOx : 30 detik

SOx : 60 detik

PM : 30 detik

Hasil pencatatan data terdapat pada table

table dibawah ini, ada tiga tabel yaitu tabel

tanpa menggunakan alat elektrolisis, tabel

menggunakan pipa kecil dan tabel

menggunakan pipa besar. Untuk data yang

di ambil yaitu emisi dalam bentuk NOx ,

SOx , dan PM, diman satuan yang

didapatkan dalam bentuk (ppm) kecuali PM

dalam gr/m3.

Tabel 4.3 Pencatatat Data Kondisi Tanpa

Alat dengan pipa kecil, dan pipa besar :

Variasi Beban Putaran

Put.

Generator Arus Tegangan

Waktu

20 ml

(W) Engine

(rpm) (rpm) (A) (V)

Bahan

Bakar (t)

tanpa

alat 1500 2401 1559 6.6 233 82

pipa kecil

1500 2400 1558 6.6 233 85

pipa

besar 1500 2402 1558 6.6 233 84

Variasi Ex.Manifold

Cooler

In

Cooler

Out NOx SOx PM

alat (0C) (0C) (0C) (ppm) (ppm) (mg/m3)

tanpa

alat 192 33 52

26.1747 8.8874 5.2

pipa

kecil 194 34 56

24.8607 8.1366 6.6

pipa

besar 190 34 55

16.8725 8.2131 10.4

Dari tabel-tabel diatas kedua kondisi dapat

terlihat bahwa putaran dari motor diesel dan

generator tidak bisa selalu tepat pada nilai

masing-masing 2400 rpm dan 1500 rpm. Tetapi

untuk putaran motor diesel penyimpangan yang

ada pada saat pencocokan dan pengukuran

sangat kecil bila dibandingkan dengan putaaran

dari generator, dengan rata-rata kelebihan

putaran 56 sampai 68 rpm.

Sedangkan untuk perbedaan nilai untuk kadar

setiap NOx, SOx dalam satuan ppm (part per

million) dan PM dalam satuan mg/m3 dapat

terlihat adanya kecenderungan penurunan dari

kondisi gas buang sebelum dan sesudah

menggunakan alat elektrolisis.

13

IV.5 Grafik Perbandingan Variasi

• Perbandingan Kadar NOx Tanpa alat,

Dengan pipa Kecil, dan pipa Besar

Gambar 4.2 Grafik Perbandingan Kadar

NOx

Dari gambar grafik diatas dapat dilihat

perbandingan kadar NOx pada masing masing

kondisi percobaan. Dimana ada tiga variasi

tanpa alat, variasi menggunakan pipa kecil dan

variasi menggunakan pipa besar. Dimana

kandungan NOx mengalami penurunan pada

setiap variasi. Untuk penurunan NOx paling

banyak pada variasi pipa besar. Yang mana

penurunan ini disebabkan oleh adanya

penambahan uap air kedalam udara bilas. Uap

air ini menyebabkan penurunan suhu di ruang

pembakaran sehingga dapat mereduksi

pembentukan NOx. Untuk pipa kecil penurunan

NOx sangat kecil, jika dibandingkan dengan

pipa besar . Hal ini dikarenakan uap air yang

mengalir di pipa kecil tidak sebanyak uap air

yang mengalir pipa besar. Sehingga temperatur

diruang pembakaran tetap tinggi dan NOx

sedikit yang direduksi.

• Perbandingan Kadar SOx Tanpa Alat,


Gambar 4.3 Grafik Perbandingan Kadar

SOx

Pada Grafik perbandingan kadar SOx

diatas dapat terlihat adanya penurunan jumlah

partikel SOx. Dimana variasi pipa kecil

penurunan jumlah partikel cukup banyak bila

dibanding dengan pipa besar. Hal ini disebabkan

pada pipa kecil terjadi proses penambahan gas

hasil elektrolisis berupa gas hydrogen.

Penambahan gas hydrogen ini menyebabkan

konsumsi bahan bakar motor diesel dapat

berkurang. Sehingga dapat mereduksi

kandungan SOx pada gas buang. Sedangkan

yang terjadi pada pipa besar adanya penambahan

uap air dan gas hasil elektrolisis. Menyebabkan

kandungan SOx sedikit naik jika dbandingkan

dengan pipa kecil.

00.5

11.5

22.5

33.5

44.5

1500

NOx

tanpa alat

pipa kecil

pipa besar

Watt

gr/kWh

0.470.480.49

0.50.510.520.530.540.55

1500

SOx

tanpa alat

pipa kecil

pipa besar

Watt

gr/kWh

14

• Perbandingan Kadar PM Tanpa Alat,


Gambar 4.4 Grafik Perbandingan Kadar PM

Grafik diatas menjelaskan tentang

kandungan PM pada tiap tiap variasi percobaan.

Dimana terjadi kenaikan jumlah partikel pada

setiap varisai percobaan. Pada percobaan cup

kecil kenaikan PM terjadi dikarenakan

penambahan gas hasil elektrolisis dan uap air.

Sehingga pembakaran engine kurang sempurna

hal ini berakibat pada meningkatnya jumlah PM.

Sedangkan untuk cup besar dengan kadar uap air

yang lebih banyak, berpegaruh pada proses

pembakaran engine. Sehingga kadar PM yang

dihasilkan lebih banyak dari pada pipa keci.

IV.6 Perbandingan NOx dan Limit NOx IMO

Annex VI

Sesuai dengan tujuan dari tugas akhir

ini maka dilakukan perbandingan langsung

untuk kadar NOx sebelum dan setelah

menggunakan alat elektrolisis pipa kecil

atau pipa besar dengan grafik limit kadar

NOx dari IMO Annex VI. Berikut ini tabel

data perbandingan kadar NOx yang

dimasukkan dan hasil penggabungan grafik :

Tabel 4.8 kadar NOx dalam (gr/kWh)

NO Variasi Beban RPM NOX(gr/kWh)

1

tanpa

alat 500 2401 4.142131954

2

pipa

kecil 500 2400 4.00877492

3

pipa

besar 500 2402 2.68236237

Pada grafik diatas tersebut terlihat

bahwa untuk limit kadar NOx yang

digunakan sekarang hingga tahun 2010

adalah pada kurva berwarna merah, dan

kadar NOx pada motor diesel sesudah

menggunakan pipa kecil dan pipa besar

terlihat seperti garis lurus vertical. Kadar

NOx tersebut masih dibawah regulasi dari

MARPOL. Gas buang sebelum dan sesudah

menggunakan pipa kecil dan pipa besar

terlihat sangat jelas masih jauh dibawah

standar limit kadar NOx. Hal ini disebabkan

karena motor diesel yang digunakan masih

dalam skala dan dimensi kecil dan juga

bahan bakar yang digunakan adalah MDO,

bukan HFO. Sehingga gas buang yang

dihasilakn lebih sedikit.

Dimana dalam hal ini yang ditekankan

adalah pada eksperimen ini system

elektrolisis dapat menurunkan kadar NOx

hingga dibawah batas kadar NOx standar

yang ditetapkan IMO.

IV.7 Perbandingan SOx dan Limit SOx

IMO AnnexVI

Sesuai dengan tujuan dari tugas akhir

ini maka dilakukan perbandingan langsung

untuk kadar SOx sebelum dan setelah

menggunakan alat elektrolisis pipa kecil

atau pipa besar dengan grafik limit kadar

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

1500

PM

tanpa alat

pipa kecil

pipa besar

Watt

gr/kWh

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0 20040060080010001200140016001800200022002400260028003000Nox Limits, gr/kW.h

Rated Engine Speed ,rpm

Perbandingan NOx setelah Wet Scrubber dengan MARPOL Annex

VI NOx Emission Limits

TIER I TIER II

15

SOx dari IMO Annex VI. Untuk standar

limit kadar SOx ini tidak seperti pada

standar limit kadar NOx, yaitu hanya ada

satu batasan yaitu tidak boleh lebih dari 6

gr/Kw.h untuk semua putaran motor diesel.

Berikut ini tabel data kadar SOx dan

hasil penggabungan grafik perbandingannya

:

Tabel 4.9 Perbandingan SOx Tanpa Alat

Dengan Pipa kecil Dengan Pipa Besar

NO Variasi Beban RPM SOx(gr/kWh)

1

tanpa

alat 1500 2401 0.539459448

2

pipa

kecil 1500 2400 0.495533776

3

pipa

besar 1500 2402 0.498206562

Dari data tabel 4.14 kemudian dibuat sebuah

grafik yang dibandingka dengan batas

maximum dari MARPOL Annex VI SOx

Emission limits

Pada grafik diatas tersebut terlihat

bahwa untuk limit kadar SOx yang digunakan

sekarang adalah pada kurva berwarna ungu dan

kadar SOx pada motor diesel sebelum alat dan

setelah alat elektrolisis masih dibawah batas

yang ditetapkan. Hal ini disebabkan karena

motor diesel yang digunakan masih dalam skala

dan dimensi kecil dan juga bahan bakar yang

digunakan adalah MDO, bukan HFO. Selain itu

penambahan gas hasil elektrolisis dan uap air

sangat berpengaruh dalam hal ini.

4.8 Persentase Penurunan NOx , SOx

dan PM

Nilai penurunan atau kenaikan emisi

yang terjadi dapat dicari dengan cara :

Dimana :

Ka = Kadar Gas Tanpa

(gr/kWh)

Kb = Kadar Gas setelah memakai pipa

kecil /pipa besar (gr/kWh)

Rumusan diatas digunakan untuk

mencari persentase penurunan maupun

kenaikan, dengan cara di kalikan 100%. Dari

data tersebut untuk kadar PM mengalami

kenaikan sehingga terdapat tanda –(

negative). Perhitungan tersebut akan

didapatkan prosentase seperti ditabel

dibawah ini:

Tabel 4.10 perhitungan prosentase

penurunan emisi gas buang NOx

Nox

variasi RPM beban %

pipa kecil 2400 1500 3.2195264

pipa besar 2402 1500 35.241986

Dari tabel tersebut kadar NOx

mengalami penurunan dari kondisi awal tanpa

alat elektrolisis, sebesar 3,219% pada pipa kecil,

dan 35,2419% untuk pipa besar.

0

1

2

3

4

5

6

7

1500

SOx

tanpa alat

pipa kecil

pipa besar

MARPOL

Watt

gr/kWh

16

Tabel 4.11 perhitungan prosentase

penurunan emisi gas buang SOx

Sox

variasi RPM beban %

pipa kecil 2400 1500 8.1425347

pipa besar 2402 1500 7.6470783

Tabel tersebut menjelaskan penurunan

SOx jika dibandingkan dengan kondisi tanpa

alat elektrolisis sebesar 8,1425% untuk pipa

kecil. Dan untuk variasi pipa besar mengalami

penurunan

Tabel 4.12 perhitungan prosentase kenaikan

emisi gas buang PM

PM

variasi RPM beban %

pipa

kecil 2400 1500 27.34644

pipa

besar 2402 1500 99.870294

Tabel diatas adalah kadar kenaikan PM

pada gas buang jika dibandingkan dengan

kondisi tanpa alat elektrolisis. Kenaikan sebesar

27, 3464% untuk pipa kecil dan 99,8702%

untuk pipa besar.

Dari beberapa tabel 4.15 kemudian

digambarkan dalam grafik sebagai berikut:

Gambar 4.7 Grafik Prosentase Penurunan

Nox jika dibandingkan denagn kondisi awal

tanpa alat elktrolisis.

Dari gambar grafik 4.7 dapat dijelaskan

bahwa terjadi penurunan pada partikel NOx

pada tiap tiap variasi, untuk variasi pipa besar

mengalami penurunan yang cukup besar. Hal ini

dikarenakan pengaruh dari uap yang mampu

menurunkan suhu diruang pemakaran. Dengan

semakin rendahnya temperature ruang

pembakaran akan menyebabkan proses

terbentuknya NOx semakin berkurang.


Sox, jika dibandingkan dengan kondisi awal

tanpa alat elektrolisis.

Pada gambar 4.8 ini menjelaskan

prosentase penurunan emisi yang terjadi pada

SOx. Penurunan yang tertinggi yaitu

menggunakan variasi pipa kecil. Hal ini

dikarenakan pada pipa kecil konsumsi bahan

bakar lebih sedikit jika dibandingkan dengan

pipa besar. Maka dengan konsumsi bahan bakar

yang sedikit berarti kadar sulfur yang dihasilkan

oleh pembakaran juga berkurang. Sehingga

emisi SOx nya lebih sedikit jika dibandingkan

dengan pipa besar.


PM, jika dibandingkan dengan kondisi awal

tanpa alat elektrolisis.

PM terbentuk dari pembakaran yang kurang

sempurna. Pada pemakaian alat elektrolisis ini

05

10152025303540

1500

NOx

pipa kecil

pipa besar

%

Watt

7.37.47.57.67.77.87.9

88.18.2

1500

SOx

pipa kecil

pipa besar

%%

Watt

020406080

100120

1500

PM

pipa kecil

pipa besar

%%

Watt

17

menyebabkan meningkatnya PM pada gasbuang

motor diesel. Dimana dengan pengaruh uap air

yang dimasukkan ke engine menyebabkan

proses pembakaran terganggu karena turunnya

temperature ruang pembakaran.

V. KESIMPULAN

1) Partikel NOx pada gas buang dapat

tereduksi sebesar 3.219526 % pada pipa

kecil, sedangkan pada pipa besar

sebesar 35.24199 %.

2) Partikel SOx pada gas buang dapat

tereduksi sebesar 8.142534695 % pada

pipa kecil, sedangkan untuk pipa besar

sebesar 7.647078284 %.

3) Partikel PM mengalami kenaikan

sebesar 27.346440 % pada pipa kecil,

dan 99.870294% pada pipa besar.

4) Pada pipa kecil baik untuk mereduksi

SOx hal ini dikarenakan bahan bakar

yang digunakan lebih irit sehingga kadar

sulfur dalam gas buang dapat dikurangi.

Pada pipa besar baik untuk mereduksi

NOx hal ini dikarenakan penambahan

uap air pada proses pembakaran

menyebabkan penurunan temperatur

ruang pembakaran dan NOx dapat

direduksi. Sedangkan untuk PM pada

pipa kecil dan pipa besar mengalami

kenaikan hal ini disebabkan karena

proses pembakaran kurang sempurna

sehingga partikel PM yang dihasilkan

lebih banyak dari pada kondisi normal.

Daftar Pustaka

1. IMO, Annex VI MARPOL 73/78

Regulation for the Prevention of Air

Pollution from Ships and NOx Technical

Code. International Maritime

Organization, London, (1998).

2. H.S.Kim, et. Al.,’’Development of diesel

engine emission control system on Nox

and Sox by seawater electrolisis’’ (2004)

24th CIMAC 132-145

3.Elektrolisis,(http://id.wikipedia.org/wiki/el

ektrolisis. dikutip pada 30 Mei 2009 jam

18.43 WIB)

4. Wright AA, “Exhaust Emissions from

Combustion Machinery”, The Institute of

Marine Engineer, London,( 2000) 124-

132

5. Sudirman urip,” Hemat BBM Dengan

Air”, Kawan Pustaka, jakarta, (2009) 10-

25

6. Isnaini, Andi Fahma [2008], Studi Kasus

Turunnya Performa Motor Diesel

Berbahan Bakar Bila Dibandingkan

Ketika Berbahan Bakar Solar, Jurusan

Teknik Sistem Perkapalan FTK ITS,

Surabaya

7. Noventus Hendyta A.P[2009], Kajian

Eksperimen Penggunaan Wet Scrubber

Untuk Mengurangi Kadar SOx Dan NOx

Pada Motor Diesel, Jurusan Teknik

Sistem Perkapalan FTK ITS, Surabaya

8. The Physics Factbook™, Glenn Elert ,

http://hypertextbook.com/

9. US EPA, Control of Emissions of Air

Pollution , US Code of Federal

Regulation, 1998.

10. Totok Sugianto [2009], Penurunan

Kadar NOx Dan SOx Pada Motor Diesel

Berbahan Bakar MDO Dengan Metode

Elektrolisa Air Laut, Jurusan Teknik

Sistem Perkapalan FTK ITS, Surabaya

dosen pembimbing : dr. i made ariana, st, mt, marsc

Documents