Pemodelan dan Simulasi Proses Adsorpsi Gas Pengotor oleh Molecular Sieve pada Pendingin Rde dengan Software Chemcad

Abstract

RDE10 adalah reaktor yang didesain menggunakan gas helium sebagai pendingin. Sistem pendingin ini harus selalu dijaga kemurniannya dari berbagai gas pengotor dengan menggunakan Sistem Pemurnian Helium (SPH). Gas pengotor terjadi akibat adanya water atau air ingress yang masuk ke sistem pendingin dan bereaksi dengan grafit (C). Gas-gas pengotor yang terjadi adalah CH4, CO, CO2, H2O, H2, O2, dan N2. Adanya gas pengotor di dalam pendingin memicu terjadinya oksidasi ataupun karburisasi-dekarburisasi oleh karenanya konsentrasinya dalam pendingin harus dijaga serendah mungkin. Salah satu tahapan proses dalam SPH adalah penyerapan pengotor oleh Molecular Sieve terutama untuk gas CO2 dan H2O. Makalah ini membahas pengaruh tekanan terhadap kemampuan daya serap Molecular Sieve yang dikenal dengan pressure swing adsorption (PSA). Analisis bertujuan untuk mengetahui tekanan paling efektif yang akan dioperasikan pada kolom Molecular Sieve. Molecular Sieve dimodelkan dengan software ChemCAD dalam bentuk 2 unit operasi adsorpsi, satu unit untuk proses penyerapan (sorpsi), dan yang lainnya standby untuk proses regenerasi (desorpsi). Metode adsorpsi yang digunakan dalam analisis adalah metode Langmuir. Model yang telah dibuat disimulasikan dengan memberikan masukan: laju alir total 1,2 kg/sec, temperatur 30°C, porositas 0,7, tinggi bed diasumsikan 2 m, diameter pori-pori 5 A, dan jumlah pengotor CO2 dan H2O masing-masing 1 g/s. Tekanan divareasikan dari 5 sampai dengan 50 bar, perubahan daya serap Molecular Sieve dianalisis. Hasil analisis menunjukkan bahwa dengan adanya variasi kenaikan tekanan dari 5 sampai 50 bar, menunjukkan adanya kenaikan daya serap Molecular Sieve terhadap CO2 sebesar 15,90% dan H2O sebesar 15,80%. Pada desain SPH, aliran input ke Molecular Sieve harus dikompresikan sampai dengan 50 bar untuk mendapatkan daya serap tinggi terhadap proses penyerapan pengotor CO2 dan H2O.

Download: Fullpaper

Proses Pirolisis Sampah Plastik dalam Rotary Drum Reactor dengan Variasi Laju Kenaikan Suhu

Abstract

Sampah plastik merupakan salah satu jenis sampah yang bisa menimbulkan pencemaran lingkungan jika tidak bisa ditangani dengan baik. Salah satu metode untuk mengatasi masalah tersebut adalah dengan mengubahnya menjadi bahan bakar alternatif melalui proses pirolisis. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh laju kenaikan suhu terhadap rendemen dan kualitas produk pirolisis sampah plastik di dalam Rotary Drum Reactor. Bahan baku yang digunakan adalah sampah plastik berupa tas kresek hitam yang bersih dan kering. Bahan tersebut dimasukkan ke dalam reaktor untuk dipanaskan sampai suhu 3500C selama satu jam menggunakan steam-atomizing burner. Variabel dari penelitian ini adalah laju kenaikan suhu di dalam reaktor, yaitu 5, 10, dan 150C/menit. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi laju kenaikan suhu, rendemen minyak yang dihasilkan juga semakin besar. Rendemen terbesar yaitu 46% yang dicapai pada laju kenaikan suhu 150C/menit. Hasil uji laboratorium menunjukkan bahwa karakteristik minyak hasil pirolisis mendekati sifat-sifat minyak solar, sehingga bisa dijadikan alternatif bahan bakar mesin diesel di masa depan.

Download: Fullpaper

Pengaruh Overall Heat Loss Coefficient Terhadap Hasil Output solar still

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh koefisien kehilangan panas keseluruhan terhadap hasil output yang terjadi pada solar still. Penelitian ini menggunakan material stainless still tebal 1,6 mm dan kaca penutup tebal 3mm dengan kemiringan terhadap alat solar still 30 ̊. Pengujian dilakukan mulai pukul 08.00 WIB sampai 17.00 WIB selama 3 hari, dengan beberapa parameter yang di ukur seperti suhu kaca bawah (Tgi), suhu air (Tw), kecepatan angin (v), intensitas radiasi matahari (I(t)s) yang terdapat dalam sistem alat solar still. Dari hasil pengujian yang dilakukan overall heat loss coefficient  tertinggi yaitu sebesar 50,7 W/m2.K.. Semakin tinggi coefficient top heat loss sangat mempengaruhi coefficient heat loss overall sehingga hasil output tidak mengalami kenaikan.

Download: Fullpaper

Desain Komposisi Bahan Komposit yang Optimal Berbahan Baku Utama Limbah Ampas Serat Tebu (Baggase)

Abstract

Bahan baku atau material komposit sebagai alternatif bahan baku non logam dipilih karena memiliki sifat ketahanan korosi yang lebih baik, karakteristik yang dapat dikontrol serta berat yang lebih ringan dan biaya produksi yang murah.  Upaya yang dilakukan melalui inovasi desain  bahan baku utama komposit yang memiliki keunggulan serta lebih aman dan ramah terhadap lingkungan. Salah satu jenis serat alam yang sangat potensial adalah ampas serat tebu (baggase). Ampas serat tebu merupakan limbah dari proses pengolahan gula yang pemanfaatannya kecil, diperkirakan sebanyak 40 % dari ampas tebu tersebut belum dimanfaatkan secara optimal. Penelitian ini bertujuan untuk desain atau rancangan komposisi bahan baku atau material level optimal komposit dari limbah ampas serat tebu sebagai serat penguat utama material komposit dengan kombinasi  alternatif  bahan baku pendamping berupa serat batang/pelepah pisang dan serat/sabut kelapa sehingga dalam penelitian  ini diistilahkan Tree in one of material komposit. Tahapan penelitian diawali dengan penerapan metode desain robust (Taguchi)  dari indentifikasi variabel penelitian hingga pelaksanaan eksperimen dengan penentuan level faktor kualitas dan ortogonal array yang sesuai serta dengan replikasi 2 kali, Adapun hasil penelitian yang diperoleh adalah desain komposisi level optimal pada eksperimen ke-4 dimana komposisi bahan baku 70%, 10%, 20%  ( Matrik + Filler) dengan  posisi struktur serat Searah, perekat yang sesuai memakai resin epoxy diperoleh rata–rata kekuatan bending sebesar  8,2404 MPa dan rata-rata kekuatan tarik sebesar 2,992748718 MPa, tentunya perlu dilakukan treatment spesifik untuk penelitian lanjutan yang lebih sempurna  agar  produksi komposit yang dihasilkan dapat ditingkatkan kualitasnya.

Download: Fullpaper

Pemanfaatan Pantulan Bola Karet sebagai Pemanen Energi pada Piezoelektrik

Abstract

Piezoelektrik adalah salah satu pemanen energi yang mampu mengubah energi mekanis dari getaran menjadi energi listrik. Piezoelektrik menjadi sumber energi yang menarik karena ramah lingkungan dan hanya membutuhkan tekanan berulang untuk menghasilkan listrik. Di sisi lain, bola karet adalah bola yang dapat melakukan gerakan pantulan secara berulang. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian lebih jauh tentang potensi panen energi pada bola karet dengan memanfaatkan piezoelektrik. Metode penelitian yang dilakukan adalah mengetahui nilai tegangan listrik dari pengujian jatuhnya bola karet pada ketinggian 15, 20, 25 cm tepat diatas piezoelektrik berukuran 120 x 50 mm. Hasil penelitian didapatkan bahwa dua bola karet yang dijatuhkan pada ketinggian 25 cm memiliki nilai tegangan listrik tertinggi yaitu 7,712 volt. Ketinggian awal bola karet berpengaruh terhadap energi mekanik yang dihasillkan. Semakin tinggi bola karet, kecepatan saat menumbuk piezoelektrik semakin cepat, sehingga lendutan pada piezoelektrik menjadi besar dan menghasilkan tegangan listrik.

Download: Fullpaper

Pengujian Kinerja Detridge Wheel sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Air Head Sangat Rendah

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk mengukur kinerja kincir air tipe Detridge wheel yang menggunakan head sangat rendah sebagai tenaga penggerak. Detridge wheel pertama digunakan untuk mengukur kecepatan aliran pada irigasi sawah, seorang peneliti pernah menguji kincir air ini dengan simulasi Computational Fluid Dynamics (CFD) efisiensi maksimal yang dihasilkan adalah 60 %. Penelitian ini menggunakan material plat baja tebal 1,8 mm dan multiplek sebagai runner kincir air. Air disirkulasikan dengan variasi debit yang berbeda menggunakan pompa menuju bangunan air dan kembali lagi ke tangki penampung. Parameter yang diukur adalah putaran (rpm), gaya (N), kecepatan aliran air ( ) dan ketinggian air (m). Pada keenam variasi debit, efisiensi tertinggi dengan debit pertama yaitu 43,314 %. Daya air sebesar 1,862 watt dan daya kincir air yang dihasilkan 0,806 watt. Semakin tinggi kenaikan debit menyebabkan rugi-rugi yang terjadi juga semakin besar.

Download: Fulpaper