UJI PERFORMA DAN EMISI MESIN DIESEL BERBAHAN BAKAR BIODIESEL MINYAK SAWIT TEROKSIDASI ( PERFORMANCE AND EMISSION TESTING OF DIESEL ENGINE FUELING WITH OXIDIZED PALM OIL BIODIESEL )

Abstract

Tren produksi bahan bakar alternatif yang berasal dari minyak nabati, seperti biodiesel, terus meningkat. Namun, stabilitas biodiesel terhadap oksidasi menjadi perhatian karena akan memberikan pengaruh pada operasi mesin diesel. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan informasi performa mesin diesel berbahan-bakar biodiesel teroksidasi dibandingkan dengan mesin diesel berbahan-bakar biodiesel dan solar. Pengujian dilakukan pada mesin diesel izusu C223. Biodiesel dibuat dari minyak sawit dengan proses transesterifikasi. Kemudian, biodiesel tersebut dioksidasi dengan proses aerasi dengan aliran oksigen 0,8 liter per menit pada tempertatur 60oC selama 10 jam untuk mencapai nilai peroksida 80 meq. Pencapaian nilai peroksida tersebut ekuivalen dengan biodiesel yang tersimpan selama 4 bulan. Pembuatan biodiesel dilakukan dengan metode Mike Pelly. Sifat-sifat biodiesel diukur antara lain bilangan peroksida, densitas, viskositas, angka setana, dan kandungan energi. Performa mesin diuji melalui pengambilan data parameter torsi, kecepatan putar mesin, konsumsi bahan bakar, dan temperatur gas buang. Sedangkan emisi gas buang yang diukur adalah hidrokarbon (HC) tak terbakar, karbon monoksida (CO), dan nitrogen oksida (NOx). Torsi mesin diukur dengan water brake dynamometer, sedangkan konsumsi bahan bakar diukur dengan gelas ukur. Performa mesin ditentukan oleh brake specific fuel consumption, bsfc, yang merupakan kalkulasi konsumsi bahan bakar dibagi dengan daya brake. Metode nondispersion infrared (NDI) digunakan untuk mengukur hidrokarbon tak terbakar dan karbon monoksida, dan metode kolorimeter untuk NOx. Hasil penelitian menunjukkan bahwa bahan bakar biodiesel teroksidasi mempunyai karakteristik pembakaran lebih baik dibandingkan dengan solar, pada rentang beban kecil sampai dengan menengah, yang diindikasikan dengan daya yang lebih besar daripada solar yaitu sebesar 12,37%. Namun, bsfc dari bahan bakar tersebut lebih tinggi 4,84% daripada solar. Pemakaian B20 biodiesel-teroksidasi/solar merupakan pemakaian terbaik pada penelitian ini. Campuran B20 untuk biodiesel-teroksidasi/solar mempunyai daya lebih tinggi 16,2% dan bsfc lebih rendah 11,2% dibandingkan dengan solar. Pemakaian B100 biodiesel-teroksidasi tidak memberikan performa yang lebih baik pada mesin diesel. Secara umum emisi HC, CO, dan NOx dari biodiesel teroksidasi lebih rendah daripada solar. Kata kunci: biodiesel, oksidasi, performa mesin, emisi gas buang