Bencana Gempa Bumi Terjadi Akibat Pemanasan Global
Gempa bumi besar berkekuatan 7,3 skala Richter terjadi lagi di Indonesia, tepatnya pada hari Rabu (2/9) pukul 14.55 WIB, berpusat di kedalaman 30 km di bawah Samudra Indonesia atau 142 km barat daya Kabupaten Tasikmalaya, Jawa Barat. Sebelumnya kejadian gempa (sebagian diikuti dengan Tsunami) terjadi di DIY dan Jateng tanggal 27 Mei 2006 (5,9 skala Richter), Pangandaran, Jabar tanggal 17 Juli 2006 (6,8 skala Richter), Nias, Sumut tanggal 28 Maret 2005 (8,7 skala Richter) dan yang paling fenomenal terjadi di Aceh dan Sumut tanggal 24 Desember 2004 (9,0 skala Richter) yang diikuti Tsunami dengan korban jiwa sekitar 106.523 orang.
Mengapa gempa bumi sekarang ini sering terjadi? Apakah ada hubungannya dengan peristiwa Pemanasan Global dan Perubahan Iklim yang sedang kita alami sekarang ini?
Jawaban pertanyaan tersebut diungkapkan oleh seorang ahli geologi, Bill McGuire dari Hazard Research Center di University College London, seperti ditulis LiveScience, bahwa gempa bumi, letusan gunung berapi, tsunami, dan tanah longsor, adalah bencana alam yang terjadi akibat perubahan iklim. Menurut Mc Guire, ada dua penyebabnya.
Yang Pertama, gangguan keseimbangan kerak Bumi. Lapisan es di kutub yang memiliki berat menekan kerak Bumi yang berada di bawahnya. Karena es mencair, kerak di bawahnya berusaha mencari keseimbangan baru. Pergeseran keseimbangan ini dapat memicu aktivitas magma di dalam kerak Bumi maupun aktivitas gempa bumi. “Pada akhir Zaman Es, tercatat adanya peningkatan besar-besaran aktivitas seismik bersamaan dengan penyusutan lapisan es di Skandinavia maupun tempat-tempat lain seperti itu dan memicu tanah longsor di bahwa laut yang pada akhirnya memicu tsunami,” ungkap Mc Guire.
Penyebab kedua, tekanan air laut. Suhu laut yang bertambah panas mengakibatkan air laut memuai. “Memuainya air laut ditambah es yang mencair ke dalam laut menekan kerak Bumi di bawahnya. Hal ini dapat menekan magma apapun yang ada di sekitarnya keluar dari gunung berapi sehingga memicu letusan,” urai Mc Guire. Mekanisme ini dipercaya menjadi penyebab letusan periodik Gunung Pavlof di Alaska yang meletus setiap musim dingin ketika permukaan air laut lebih tinggi. Mc Guire sendiri melakukan penelitian yang dimuat pada jurnal Nature pada tahun 1997.
Penelitian para ahli menunjukkan bahwa kekuatan perusakan oleh gempa bumi meningkat dengan laju yang sangat mengkhawatirkan dan kecenderungan ini terus berlanjut, kecuali masalah Pemanasan Global bisa diatasi secara menyeluruh dan dengan segera. Pengukuran yang dilakukan oleh NASA membenarkan bahwa Bumi menyerap setidaknya 0,85 Megawatt per km2 energi lebih banyak dari matahari daripada kemampuannya untuk memantulkan panas itu kembali ke luar angkasa, karena terhalang oleh lapisan Gas Rumah Kaca yang terakumulasi di atmosfer Bumi.
Kita kembali diberi peringatan oleh Tuhan melalui cobaan dalam bentuk bencana alam, agar lebih peduli terhadap keadaan Bumi yang semakin renta. Kerusakan alam dan lingkungan yang terjadi sebagian besar akibat ulah manusia sendiri. Dibutuhkan semangat dan kemauan yang kuat dari seluruh komponen warga Bumi agar laju kecepatan Pemanasan global dapat direduksi bahkan dihentikan dengan tindakan nyata sesegera mungkin. Tidak ada yang bisa menyelamatkan Bumi selain warga Bumi sendiri. Tidak ada tempat untuk sembunyi atau pindah ke luar Bumi, karena belum diketemukan planet layak huni seperti Bumi. Jadi sebelum bencana alam semakin sering terjadi, sebelum semakin banyak korban jiwa berjatuhan, sebelum udara dan air semakin langka di Bumi, ayo kita sungguh-sungguh ‘Sayangi Bumi’!
Infosayangibumi
Wednesday, May 19, 2010
Sunday, May 16, 2010
Kegiatan Training Operator Crane SCX 550
Kegiatan training operator Crane SCX 550, bertujuan agar si Operator mampu mengoperasikan alat tersebut dengan baik dan benar. Saalah satu kegiatan ini dilaksanakan di Unit Pertamina Cabang Jambi, dimana lebih kurang 10 orang operator Crane mengikuti kegiatan ini selama 2 hari.
Tuesday, May 11, 2010
Activitas Pramuka Tuna Rungu
Activitas Pramuka dari salah satu YPAC Palembang Dengan keterbatasan fisik kedua Pemuda ini yang tergabung dalam Wadah Pramuka berkeliling Indonesia bahkan keluar Negeri. Kedua nya mengalami cacat Tuna wicara yang berasal dari salah satu sekolah YPAC Palembang. Sungguh luar biasa dengan semangat percaya diri mereka telah berhasil menemui pejabat2 Pemerintah baik di Indonesia maupun dimanca Negara.
Sunday, May 09, 2010
Thursday, May 06, 2010
MINYAK BUMI
Minyak Bumi
A. Latar Belakang
A. Latar Belakang
Sumber energi yang banyak digunakan untuk memasak, kendaraan bermotor dan industri berasal dari minyak bumi,gas alam dan batu bara. Ketiga jenis tersebut bahan bakar tersebut berasal dari pelapukan sisa-sisa organisme sehinggga disebut bahan bakar fosil. Minyak bumi dan gas alam berasal dari jasad renik lautan, tumbuhan dan hewan yang mati sekitar 150 juta tahun yang lampau.Sisa-sisa organisme itu mengendap di dasar lautan yang kemudian ditutupi oleh lumpur. Lapisan lumpur tersebut lambat laun berubah menjadi batuan karena pengaruh suhu dan tekanan lapisan di atasnya. Sementara itu,dengan meningkatnya tekanan dan suhu, bakteri anaerob menguraikan sisa-sisa jasad renik itu dan mengubahnya menjadi minyak dan gas.Proses pembentukan minyak dan gas ini memakan waktu jutaan tahun.Minyak dan gas yang terbentuk meresap dalam batuan yang berpori bagaikan air dalam batu karang .Minyak dan gas dapat pula bermigrasi dari suatu daerah ke daerah lain, kemudian terkonsentrasi jika terhalang oleh lapisan yang kedap. Walaupun minyak bumi dan gas alam terbentuk di dasar lautan, banyak sumber minyak dan gas yang terdapat di daratan. Hal ini terjadi karena pergerakan kulit bumi, seingga sebagian lautan menjadi daratan.Adapun batu bara yang dipercaya berasal dari pohon-pohon dan pakis yang hidup sekitar 3 juta tahun yang lalu, kemudian terkubur mungkin karena gempa bumi atau letusan gunung berapi.
Dari latar belakang, penulis dapat merumuskan masalah, seperti :
1.apa itu minyak bumi ?
2.apa komposisi minyak bumi ?
3.bagaimana pengelolaan minyak bumi ?
4.bagaimana rantai Hidrokarbon minyak bumi ?
B.Tujuan
Tujuan menulis makalah ini untuk memberikan informasi mengenai minyak bumi, komposisi minyak bumi, pengelolaan minyak bumi dan rantai hidrokarbon minyak bumi.
Minyak bumi adalah campuran komplek hidrokarbon plus senyawaan organik dari Sulfur, Oksigen, Nitrogen dan senyawa-senyawa yang mengandung konstituen logam terutama Nikel, Besi dan Tembaga. Minyak bumi sendiri bukan merupakan bahan yang uniform, melainkan berkomposisi yang sangat bervariasi, tergantung pada lokasi, umur lapangan minyak dan juga kedalaman sumur.Dalam minyak bumi parafinik ringan mengandung hidrokarbon tidak kurang dari 97 % sedangkan dalam jenis asphaltik berat paling rendah 50 %.
Jadi yang namanya minyak bumi atau sering juga disebut crude oil adalah merupakan campuran dari ratusan jenis hidrokarbon dari rentang yang paling kecil, seperti metan, yang memiliki satu atom karbon sampai dengan jenis hidrokarbon yang paling besar yang mengandung 200 atom karbon bahkan lebih.
Secara garis besar minyak bumi dikelompokkan berdasarkan komposisi kimianya menjadi empat jenis, yaitu :
1.Parafin
2.Olefin
3.Naften
4.Aromat
Tetapi karena di alam bisa dikatakan tidak pernah ditemukan minnyak bumi dalam bentuk olefin, maka minyak bumi kemudian dikelompokkan menjadi tiga jenis saja, yaitu Parafin, Naften dan Aromat. Gas alam terdiri dari alkana suhu rendah yaitu metana,etana,propana,dan butana dengan metana sebagai komponen utamanya. Selain itu alkana juga terdapat berbagai gas lain seperti karbon dioksida (CO2) dan hidrogen sulfida (H2S). Alkana adalah golongan senyawa yang kurang reaktif karena sukar bereaksi sehinggga disebut parafin yang artinya afinitas kecil. Reaksi penting dari alkana adalah pembakaran, substitusi, dan perengkahan (Cracking). Pembakaran sempurna menghasilkan CO2 dan H2O.
Reaksi pembakaran propana C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O. Jika pembakaran tidak sempurna menghasilkan CO dan H2O, atau jelaga (partikel karbon ). Beberapa sumur gas juga mengandung helium. Etana dalam gas alam biasanya dipisahkan untuk keperluan industri. Propana dan Butana juga dipisahkan kemudian dicairkan yang dikenal dengan LPG. Metana terutama digunakan sebagai bahan bakar, sumber hidrogen dan untuk pembuatan metanol. Minyak bumi adalah suatu campuran kompleks yang sebagian besar terdiri atas hidrokarbon. Hidrokarbon yang terkandung dalam minyak bumi terutama alkana, kemudian sikloalkana. Komponen lainnya adalah hidrokarbon aromatik, sedikit alkena dan berbagai senyawa karbon yang mengandung oksigen, nitrogen, dan belerang. Komposisi minyak bumi sangat bervariasi dari suatu sumur ke sumur lainnya dan dari suatu daerah ke daerah lain.
Komponen hidrokarbon dalam minyak bumi diklasifikasikan atas tiga golongan, yaitu :
golongan parafinik
golongan naphthenik
golongan aromatik
sedangkan golongan olefinik umumnya tidak ditemukan dalam crude oil, demikian juga hidrokarbon asetilenik sangat jarang.
Crude oil mengandung sejumlah senyawaan non hidrokarbon, terutama senyawaan Sulfur, senyawaan Nitrogen, senyawaan Oksigen, senyawaan Organo Metalik (dalam jumlah kecil/trace sebagai larutan) dan garam-garam anorganik (sebagai suspensi koloidal).
1.Senyawaan Sulfur
Crude oil yang densitynya lebih tinggi mempunyai kandungan Sulfur yang lebih tinggi pula. Keberadaan Sulfur dalam minyak bumi sering banyak menimbulkan akibat, misalnya dalam gasoline dapat menyebabkan korosi (khususnya dalam keadaan dingin atau berair), karena terbentuknya asam yang dihasilkan dari oksida sulfur (sebagai hasil pembakaran gasoline) dan air.
2.SenyawaanOksigen
Kandungan total oksigen dalam minyak bumi adalah kurang dari 2 % dan menaik dengan naiknya titik didih fraksi. Kandungan oksigen bisa menaik apabila produk itu lama berhubungan dengan udara. Oksigen dalam minyak bumi berada dalam bentuk ikatan sebagai asam karboksilat, keton, ester, eter, anhidrida, senyawa monosiklo dan disiklo dan phenol. Sebagai asam karboksilat berupa asam Naphthenat (asam alisiklik) dan asam alifatik.
3.SenyawaanNitrogen
Umumnya kandungan nitrogen dalam minyak bumi sangat rendah, yaitu 0,1-0,9 %. Kandungan tertinggi terdapat pada tipe Asphalitik. Nitrogen mempunyai sifat racun terhadap katalis dan dapat membentuk gum / getah pada fuel oil. Kandungan nitrogen terbanyak terdapat pada fraksi titik didih tinggi. Nitrogen kelas dasar yang mempunyai berat molekul yang relatif rendah dapat diekstrak dengan asam mineral encer, sedangkan yang mempunyai berat molekul yang tinggi tidak dapat diekstrak dengan asam mineral encer.
4.Konstituen Metalik
Logam-logam seperti besi, tembaga, terutama nikel dan vanadium pada proses catalytic cracking mempengaruhi aktifitas katalis, sebab dapat menurunkan produk gasoline, menghasilkan banyak gas dan pembentukkan coke. Pada power generator temperatur tinggi, misalnya oil-fired gas turbine, adanya konstituen logam terutama vanadium dapat membentuk kerak pada rotor turbine. Abu yang dihasilkan dari pembakaran fuel yang mengandung natrium dan terutama vanadium dapat bereaksi dengan refactory furnace (bata tahan api), menyebabkan turunnya titik lebur campuran sehingga merusakkan refractory itu.
Dalam skala industri, produk dari minyak bumi dikelompokkan berdasarkan rentang titik didihnya, atau berdasarkan trayek titik didihnya. Pengelompokan produk berdasarkan titik didih ini lebih sering dilakukan dibandingkan pengelompokan berdasarkan komposisinya.
Minyak bumi tidak seluruhnya terdiri dari hidrokarbon murni. Dalam minyak bumi terdapat juga zat pengotor (impurities) berupa sulfur (belerang), nitrogen dan logam. Pada umumnya zat pengotor yang banyak terdapat dalam minyak bumi adalah senyawa sulfur organik yang disebut merkaptan. Merkaptan ini mirip dengan hidrokarbon pada umumnya, tetapi ada penambahan satu atau lebih atom sulfur dalam molekulnya, seperti pada gambar berikut :
Senyawa sulfur yang lebih kompleks dalam minyak bumi terdapat dalam bentuk tiofen dan disulfida. Tiofen dan disulfida ini banyak terdapat dalam rantai hidrokarbon panjang atau pada produk distilat pertengahan (middle distillate).
Selain itu zat pengotor lainnya yang terdapat dalam minyak bumi adalah berupa senyawa halogen organik, terutama klorida, dan logam organik, yaitu natrium (Na), Vanadium (V) dan nikel (Ni).
Titik didih minyak bumi parafin dan aspaltin tidak dapat ditentukan secara pasti, karena sangat bervariasi, tergantung bagaimana komposisi jumlah dari rantai hidrokarbonnya. Jika minyak bumi tersebut banyak mengandung hidrokarbon rantai pendek dimana memiliki jumlah atom karbon lebih sedikit maka titik didihnya lebih rendah, sedangkan jika memiliki hidrokarbon rantai panjang dimana memiliki jumlah atom karbon lebih banyak maka titik didihnya lebih tinggi.
Pengelolaan Minyak Bumi
Distilasi Fraksinasi
Diagram Pemisahan Minyak Mentah Menjadi Berbagai Produk
Distilasi fraksinasi merupakan proses untuk memisahkan petroleum menjadi fraksinya berdasarkan titik didihnya .
Gas hasil penyulingan mengandung propana dan butana yang kemudian
dimampatkan menjadi cairan yang disebut LPG (Liquefied Petroleum Gasses) atau gas elpiji.
Bensin, kerosin, dan minyak diesel digunakan untuk bahan bakar dikirim ke depo atau tempat penyimpanan. Ter dan sejenis minyak yang lengket lain dipakai dalam ketel uap dan pembangkit listrik.
Tidak semua bahan petrokimia dari minyak mentah menjadi bahan bakar. Residu dari distilasi fraksinasi ini dapat dibentuk minyak pelumas, lilin hidrokarbon atau lilin parafin, dan bitumen atau aspal.
Proses pengolahan minyak bumi sendiri terdiri dari dua jenis proses utama, yaitu Proses Primer dan Proses Sekunder. Sebagian orang mendefinisikan Proses Primer sebagai proses fisika, sedangkan Proses Sekunder adalah proses kimia. Hal itu bisa dimengerti karena pada proses primer biasanya komponen atau fraksi minyak bumi dipisahkan berdasarkan salah satu sifat fisikanya, yaitu titik didih. Sementara pemisahan dengan cara Proses Sekunder bekerja berdasarkan sifat kimia kimia, seperti perengkahan atau pemecahan maupun konversi, dimana didalamnya terjadi proses perubahan struktur kimia minyak bumi tersebut.
Dari latar belakang, penulis dapat merumuskan masalah, seperti :
1.apa itu minyak bumi ?
2.apa komposisi minyak bumi ?
3.bagaimana pengelolaan minyak bumi ?
4.bagaimana rantai Hidrokarbon minyak bumi ?
B.Tujuan
Tujuan menulis makalah ini untuk memberikan informasi mengenai minyak bumi, komposisi minyak bumi, pengelolaan minyak bumi dan rantai hidrokarbon minyak bumi.
Minyak bumi adalah campuran komplek hidrokarbon plus senyawaan organik dari Sulfur, Oksigen, Nitrogen dan senyawa-senyawa yang mengandung konstituen logam terutama Nikel, Besi dan Tembaga. Minyak bumi sendiri bukan merupakan bahan yang uniform, melainkan berkomposisi yang sangat bervariasi, tergantung pada lokasi, umur lapangan minyak dan juga kedalaman sumur.Dalam minyak bumi parafinik ringan mengandung hidrokarbon tidak kurang dari 97 % sedangkan dalam jenis asphaltik berat paling rendah 50 %.
Jadi yang namanya minyak bumi atau sering juga disebut crude oil adalah merupakan campuran dari ratusan jenis hidrokarbon dari rentang yang paling kecil, seperti metan, yang memiliki satu atom karbon sampai dengan jenis hidrokarbon yang paling besar yang mengandung 200 atom karbon bahkan lebih.
Secara garis besar minyak bumi dikelompokkan berdasarkan komposisi kimianya menjadi empat jenis, yaitu :
1.Parafin
2.Olefin
3.Naften
4.Aromat
Tetapi karena di alam bisa dikatakan tidak pernah ditemukan minnyak bumi dalam bentuk olefin, maka minyak bumi kemudian dikelompokkan menjadi tiga jenis saja, yaitu Parafin, Naften dan Aromat. Gas alam terdiri dari alkana suhu rendah yaitu metana,etana,propana,dan butana dengan metana sebagai komponen utamanya. Selain itu alkana juga terdapat berbagai gas lain seperti karbon dioksida (CO2) dan hidrogen sulfida (H2S). Alkana adalah golongan senyawa yang kurang reaktif karena sukar bereaksi sehinggga disebut parafin yang artinya afinitas kecil. Reaksi penting dari alkana adalah pembakaran, substitusi, dan perengkahan (Cracking). Pembakaran sempurna menghasilkan CO2 dan H2O.
Reaksi pembakaran propana C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O. Jika pembakaran tidak sempurna menghasilkan CO dan H2O, atau jelaga (partikel karbon ). Beberapa sumur gas juga mengandung helium. Etana dalam gas alam biasanya dipisahkan untuk keperluan industri. Propana dan Butana juga dipisahkan kemudian dicairkan yang dikenal dengan LPG. Metana terutama digunakan sebagai bahan bakar, sumber hidrogen dan untuk pembuatan metanol. Minyak bumi adalah suatu campuran kompleks yang sebagian besar terdiri atas hidrokarbon. Hidrokarbon yang terkandung dalam minyak bumi terutama alkana, kemudian sikloalkana. Komponen lainnya adalah hidrokarbon aromatik, sedikit alkena dan berbagai senyawa karbon yang mengandung oksigen, nitrogen, dan belerang. Komposisi minyak bumi sangat bervariasi dari suatu sumur ke sumur lainnya dan dari suatu daerah ke daerah lain.
Komponen hidrokarbon dalam minyak bumi diklasifikasikan atas tiga golongan, yaitu :
golongan parafinik
golongan naphthenik
golongan aromatik
sedangkan golongan olefinik umumnya tidak ditemukan dalam crude oil, demikian juga hidrokarbon asetilenik sangat jarang.
Crude oil mengandung sejumlah senyawaan non hidrokarbon, terutama senyawaan Sulfur, senyawaan Nitrogen, senyawaan Oksigen, senyawaan Organo Metalik (dalam jumlah kecil/trace sebagai larutan) dan garam-garam anorganik (sebagai suspensi koloidal).
1.Senyawaan Sulfur
Crude oil yang densitynya lebih tinggi mempunyai kandungan Sulfur yang lebih tinggi pula. Keberadaan Sulfur dalam minyak bumi sering banyak menimbulkan akibat, misalnya dalam gasoline dapat menyebabkan korosi (khususnya dalam keadaan dingin atau berair), karena terbentuknya asam yang dihasilkan dari oksida sulfur (sebagai hasil pembakaran gasoline) dan air.
2.SenyawaanOksigen
Kandungan total oksigen dalam minyak bumi adalah kurang dari 2 % dan menaik dengan naiknya titik didih fraksi. Kandungan oksigen bisa menaik apabila produk itu lama berhubungan dengan udara. Oksigen dalam minyak bumi berada dalam bentuk ikatan sebagai asam karboksilat, keton, ester, eter, anhidrida, senyawa monosiklo dan disiklo dan phenol. Sebagai asam karboksilat berupa asam Naphthenat (asam alisiklik) dan asam alifatik.
3.SenyawaanNitrogen
Umumnya kandungan nitrogen dalam minyak bumi sangat rendah, yaitu 0,1-0,9 %. Kandungan tertinggi terdapat pada tipe Asphalitik. Nitrogen mempunyai sifat racun terhadap katalis dan dapat membentuk gum / getah pada fuel oil. Kandungan nitrogen terbanyak terdapat pada fraksi titik didih tinggi. Nitrogen kelas dasar yang mempunyai berat molekul yang relatif rendah dapat diekstrak dengan asam mineral encer, sedangkan yang mempunyai berat molekul yang tinggi tidak dapat diekstrak dengan asam mineral encer.
4.Konstituen Metalik
Logam-logam seperti besi, tembaga, terutama nikel dan vanadium pada proses catalytic cracking mempengaruhi aktifitas katalis, sebab dapat menurunkan produk gasoline, menghasilkan banyak gas dan pembentukkan coke. Pada power generator temperatur tinggi, misalnya oil-fired gas turbine, adanya konstituen logam terutama vanadium dapat membentuk kerak pada rotor turbine. Abu yang dihasilkan dari pembakaran fuel yang mengandung natrium dan terutama vanadium dapat bereaksi dengan refactory furnace (bata tahan api), menyebabkan turunnya titik lebur campuran sehingga merusakkan refractory itu.
Dalam skala industri, produk dari minyak bumi dikelompokkan berdasarkan rentang titik didihnya, atau berdasarkan trayek titik didihnya. Pengelompokan produk berdasarkan titik didih ini lebih sering dilakukan dibandingkan pengelompokan berdasarkan komposisinya.
Minyak bumi tidak seluruhnya terdiri dari hidrokarbon murni. Dalam minyak bumi terdapat juga zat pengotor (impurities) berupa sulfur (belerang), nitrogen dan logam. Pada umumnya zat pengotor yang banyak terdapat dalam minyak bumi adalah senyawa sulfur organik yang disebut merkaptan. Merkaptan ini mirip dengan hidrokarbon pada umumnya, tetapi ada penambahan satu atau lebih atom sulfur dalam molekulnya, seperti pada gambar berikut :
Senyawa sulfur yang lebih kompleks dalam minyak bumi terdapat dalam bentuk tiofen dan disulfida. Tiofen dan disulfida ini banyak terdapat dalam rantai hidrokarbon panjang atau pada produk distilat pertengahan (middle distillate).
Selain itu zat pengotor lainnya yang terdapat dalam minyak bumi adalah berupa senyawa halogen organik, terutama klorida, dan logam organik, yaitu natrium (Na), Vanadium (V) dan nikel (Ni).
Titik didih minyak bumi parafin dan aspaltin tidak dapat ditentukan secara pasti, karena sangat bervariasi, tergantung bagaimana komposisi jumlah dari rantai hidrokarbonnya. Jika minyak bumi tersebut banyak mengandung hidrokarbon rantai pendek dimana memiliki jumlah atom karbon lebih sedikit maka titik didihnya lebih rendah, sedangkan jika memiliki hidrokarbon rantai panjang dimana memiliki jumlah atom karbon lebih banyak maka titik didihnya lebih tinggi.
Pengelolaan Minyak Bumi
Distilasi Fraksinasi
Diagram Pemisahan Minyak Mentah Menjadi Berbagai Produk
Distilasi fraksinasi merupakan proses untuk memisahkan petroleum menjadi fraksinya berdasarkan titik didihnya .
Gas hasil penyulingan mengandung propana dan butana yang kemudian
dimampatkan menjadi cairan yang disebut LPG (Liquefied Petroleum Gasses) atau gas elpiji.
Bensin, kerosin, dan minyak diesel digunakan untuk bahan bakar dikirim ke depo atau tempat penyimpanan. Ter dan sejenis minyak yang lengket lain dipakai dalam ketel uap dan pembangkit listrik.
Tidak semua bahan petrokimia dari minyak mentah menjadi bahan bakar. Residu dari distilasi fraksinasi ini dapat dibentuk minyak pelumas, lilin hidrokarbon atau lilin parafin, dan bitumen atau aspal.
Proses pengolahan minyak bumi sendiri terdiri dari dua jenis proses utama, yaitu Proses Primer dan Proses Sekunder. Sebagian orang mendefinisikan Proses Primer sebagai proses fisika, sedangkan Proses Sekunder adalah proses kimia. Hal itu bisa dimengerti karena pada proses primer biasanya komponen atau fraksi minyak bumi dipisahkan berdasarkan salah satu sifat fisikanya, yaitu titik didih. Sementara pemisahan dengan cara Proses Sekunder bekerja berdasarkan sifat kimia kimia, seperti perengkahan atau pemecahan maupun konversi, dimana didalamnya terjadi proses perubahan struktur kimia minyak bumi tersebut.
Wednesday, May 05, 2010
Boiler atau Ketel Uap
Boiler atau ketel Uap
Boiler atau ketel uap merupakan salah satu penentu kualitas minyak kelapa sawit. Ia hampir menjadi sentra dalam berbagai tingkatan proses ekstraksi buah kelapa sawit (tandan buah segar) menjadi CPO dan produk turunannya.
Boiler merupakan peralatan utama pada industri pengolahan minyak sawit dan turunannya. Pabrik-pabrik kelapa sawit memakai boiler untuk merebus tandan buah segar (TBS) yang baru saja dipanen. Dalam proses perebusan, TBS dipanaskan dengan uap yang dihasilkan dari boiler pada temperatur 135 derajat celsius. Tujuan dari perebusan ini adalah memudahkan pemipilan brondolan dari tandannya, menghentikan perkembangan asam lemak bebas (free fatty acid), dan akan menyebabkan TBS melunak sehingga proses ekstraksi minyak menjadi lebih gampang.
Sedangkan di industri hilir, boiler digunakan untuk memanaskan tangki minyak, sementara uap panas yang dihasilkan dimanfaatkan pada proses pre-treatment dan vakum deodorizer. Di pabrik-pabrik fatty acid dan fatty alcohol, menggunakan steam boiler sebagai peralatan utama untuk memisahkan trigliserida dengan gliserol pada splitting tower.
Boiler atau lebih dikenal sebagai ketel uap pada dasarnya adalah sebuah bejana yang dipergunakan sebagai tempat untuk memproduksi uap (steam). Uap dari pemanasan air dalam boiler dilakukan pada temperatur tertentu untuk kemudian digunakan untuk berbagai keperluan. Berdasarkan jenisnya, ada beberapa boiler yakni, fire tuber boiler, atmospheric fluidized bed combustion boiler, water tube boiler, paket boiler, fluidizedbed combustion boiler, stoker fired boiler, boiler pemanas limbah, dan pemanas fluida termis.
Selama ini, masyarakat industri kelapa sawit, hulu sampai hilir, sudah sangat mengakrabi boiler ini. Hanya saja dari waktu ke waktu yang mengalami perkembangan adalah jenis bahan bakar yang digunakan untuk memanaskan boiler ini.
Yang lebih diketahui adalah boiler berbahan bakar minyak. Lalu, setelah harga minyak dunia meroket hingga hampir tak terjangkau, pelaku industri mulai beralih ke gas. Namun, rupanya suplai gas seringkali tidak kontinyu hingga kemudian batubara lah yang menjadi pilihan.
Dari sisi konsep, tidak terdapat perbedaan mencolok antara boiler berbahan bakar minyak, gas, maupun batubara. Boiler terdiri atas sistem air umpan, sistem steam, dan sistem bahan bakar. Pada Coal Fired Boiler yang berbahan bakar batubara, terdiri atas furnace atau tungku api yang dilengkapi dengan kipas tiup dan kipas hisap, pipa air, pipa api, serta sistem pembuangan.
Batubara yang akan dibakar dimasukkan melalui hopper ke chain grate stoker, semacam conveyor, kemudian masuk ke furnace (tungku pembakar) dengan kecepatan tertentu. Emisi panas yang dihasilkan kemudian dimanfaatkan untuk mengkonversi air umpan di dalam pipa menjadi uap. Uap inilah yang dipakai untuk memanaskan TBS di pabrik kelapa sawit (PKS) ataupun proses ekstraksi minyak sawit.
Batubara yang sudah habis terbakar akan dikeluarkan melalui sistem pembuangan abu yang berada di bawah tungku. Ada dua macam limbah pembakaran batubara yang terbentuk, yang mengendap (bottom ash) dan yang ringan (fly ash). Limbah yang mengendap akan turun ke saluran pembuangan sedangkan yang ringan akan dihisap dikeluarkanmelewati lapisan siklon. Karbondioksida dan gas sisa lainnya akan dikeluarkan melalui pipa yang dinamakan chimney.
Evaluasi Kinerja Boiler
Parameter kinerja boiler, seperti efisiensi dan rasio penguapan, akan mengalami penurunan terhadap waktu. Penurunan kinerja ini disebabkan oleh buruknya pembakaran, kotornya permukaan penukar panas, dan buruknya pengoperasian serta pemeliharaan. Bahkan, untuk boiler yang baru sekalipun, alasan seperti buruknya kualitas bahan bakar dan kualitas air dapat mengakibatkan penurunan kinerja ketel uap.
Performa boiler dapat dilihat dari bagaimana neraca panas dan efisiensinya. Neraca panas menggambarkan keseimbangan energi total yang masuk boiler dan yang meninggalkan boiler dalam bentuk energi yang berbeda. Neraca dapat dilihat dari tingkat kehilangan energi yang terjadi dalam satu kali proses boiler.
Penyebab kehilangan energi ini ada yang tidak bisa dihindari dan ada yang bisa dihindari. Penyebab yang bisa dihindari misalnya, kehilangan pada gas cerobong, karena bahan bakar yang tidak habis terbakar, kehilangan dari blowdown, kehilangan pada kondensat, dan kehilangan akibat konveksi dan radiasi.
Seluruh potensi kehilangan tersebut bisa diminimalkan dengan pemeliharaan peralatan secara seksama, teliti, dan rutin. Selain itu, untuk mencegah kehilangan energi pada kondensat bisa dilakukan dengan memaksimalkan pemanfaatan sebanyak mungkin kondensat.
Efisiensi Boiler Batubara
Salah satu unsur yang memengaruhi efisiensi boiler batubara adalah kualitas batubara terutama kandungan air batubara. Apalagi, seringkali ditemui tumpukan batubara yang digelar begitu saja hingga terkena hujan dan angin. Tambahan kelembaban dari iklim luar akan menurunkan nilai panas batubara dan meningkatkan energi pembakaran batubara pada boiler. Karena itu, sebisa mungkin penyimpanan stok batubara mengunakan atap penaung agar terhindar dari pengaruh iklim.
Banyak cara dicari peneliti dan periset industri untuk meningkatkan efisiensi boiler berbahan bakar batubara. Sebagian peneliti memilih memperbaiki sifat fisik perangkat boiler seperti menggunakan pelapis siklon. Namun, peneliti lainnya berpendapat bahwa efisiensi ketel uap batubara bisa dilakukan melalui campur tangan bahan kimia seperti penambahan batu kapur. Caranya, batubara digerus bersama batu kapur di pulverizer untuk kemudian dibakar melalui sistem Clean Combustion System (CCS). Hasilnya, gas panas yang bersih, panas, dan kaya bahan bakar untuk dialirkan ke boiler.
Pada dasarnya, penggunaan batubara pada boiler memang harus menerapkan pembakaran batubara yang bersih. Tuntutan ini, selain akan meningkatkan daya bakar batubara juga agar sesuai dengan prinsip-prinsip ramah lingkungan.
Membersihkan batubara artinya membuang mineral atau senyawa lain yang terkandung agar pembakaran batubara mendekati sempurna hingga efisiensinya tinggi.
Berbagai macam cara bisa ditempuh sebagai upaya membersihkan batubara. Untuk membuang sulfur yang berupa bintik kecil kekuningan dilakukan dengan memecah bongkahan batubara menjadi lebih kecil lalu mencucinya. Jika belum bersih juga, industri biasanya melakukan dnegan merendam batubara dalam tangki pencucian sampai menghasilkan endapan sulfur yang berikatan dengan pyritic di dasar tangki sedangkan batubaranya mengambang. Namun, untuk sulfur yang berikatan dengan unsur organik, proses pembuangan tidak akan berhasil dilakukan. Sebab, bentuk sulfur ini membutuhkan proses lanjutan yang memburuhkan teknologi tinggi dan biaya yang besar.
Sedangkan untuk mengurangi kadar nitrogen dalam batubara, industri biasanya menggunakan senyawa kimia yang berfungsi sebagai katalis yang mengurai bagian NOx menjadi gas yang tidak berpolusi.
Menangkal Dampak Batubara
Sudah menjadi konsekuensi setiap penerapan teknologi selalu membawa dampak buruk sebagai ikutan. Tak terkecuali penggunaan batubara. Selain dampak lingkungan berupa polutan, yang tidak kalah penting adalah pengaruh buruk pada pekerja yang sehari-hari berurusan dengan batubara sebagai sebuah sistem. Para operator mesin merupakan pihak yang sangat rentan terhadap gangguan fisik dan kesehatannya.
Pada umumnya, batubara yang digunakan sebagai bahan bakar, untuk berbagai industri, berbentuk serbuk. Serbuk ini tentu akan berpotensi terhisap dan masuk ke paru-paru melalui pernapasan.
Karena itu, sistem pertukaran udara di lokasi haruslah mendapat perhatian serius agar tersedia cukup oksigen untuk para operator mesin. Berbagai penyakit dapat timbul akibat masuknya debu batubara ke paru. Silikat yang biasanya terkandung dalam batubara bisa menyebabkan penyakit antrakosis yang berlanjut ke pneumonia yang membahayakan.
Untuk meminimalkan pengaruh buruk batubara, maka setiap operator diwajibkan memakai pelindung maksimal di hidung, mata, dan sebaiknya juga seluruh tubuh.
Boiler atau ketel uap merupakan salah satu penentu kualitas minyak kelapa sawit. Ia hampir menjadi sentra dalam berbagai tingkatan proses ekstraksi buah kelapa sawit (tandan buah segar) menjadi CPO dan produk turunannya.
Boiler merupakan peralatan utama pada industri pengolahan minyak sawit dan turunannya. Pabrik-pabrik kelapa sawit memakai boiler untuk merebus tandan buah segar (TBS) yang baru saja dipanen. Dalam proses perebusan, TBS dipanaskan dengan uap yang dihasilkan dari boiler pada temperatur 135 derajat celsius. Tujuan dari perebusan ini adalah memudahkan pemipilan brondolan dari tandannya, menghentikan perkembangan asam lemak bebas (free fatty acid), dan akan menyebabkan TBS melunak sehingga proses ekstraksi minyak menjadi lebih gampang.
Sedangkan di industri hilir, boiler digunakan untuk memanaskan tangki minyak, sementara uap panas yang dihasilkan dimanfaatkan pada proses pre-treatment dan vakum deodorizer. Di pabrik-pabrik fatty acid dan fatty alcohol, menggunakan steam boiler sebagai peralatan utama untuk memisahkan trigliserida dengan gliserol pada splitting tower.
Boiler atau lebih dikenal sebagai ketel uap pada dasarnya adalah sebuah bejana yang dipergunakan sebagai tempat untuk memproduksi uap (steam). Uap dari pemanasan air dalam boiler dilakukan pada temperatur tertentu untuk kemudian digunakan untuk berbagai keperluan. Berdasarkan jenisnya, ada beberapa boiler yakni, fire tuber boiler, atmospheric fluidized bed combustion boiler, water tube boiler, paket boiler, fluidizedbed combustion boiler, stoker fired boiler, boiler pemanas limbah, dan pemanas fluida termis.
Selama ini, masyarakat industri kelapa sawit, hulu sampai hilir, sudah sangat mengakrabi boiler ini. Hanya saja dari waktu ke waktu yang mengalami perkembangan adalah jenis bahan bakar yang digunakan untuk memanaskan boiler ini.
Yang lebih diketahui adalah boiler berbahan bakar minyak. Lalu, setelah harga minyak dunia meroket hingga hampir tak terjangkau, pelaku industri mulai beralih ke gas. Namun, rupanya suplai gas seringkali tidak kontinyu hingga kemudian batubara lah yang menjadi pilihan.
Dari sisi konsep, tidak terdapat perbedaan mencolok antara boiler berbahan bakar minyak, gas, maupun batubara. Boiler terdiri atas sistem air umpan, sistem steam, dan sistem bahan bakar. Pada Coal Fired Boiler yang berbahan bakar batubara, terdiri atas furnace atau tungku api yang dilengkapi dengan kipas tiup dan kipas hisap, pipa air, pipa api, serta sistem pembuangan.
Batubara yang akan dibakar dimasukkan melalui hopper ke chain grate stoker, semacam conveyor, kemudian masuk ke furnace (tungku pembakar) dengan kecepatan tertentu. Emisi panas yang dihasilkan kemudian dimanfaatkan untuk mengkonversi air umpan di dalam pipa menjadi uap. Uap inilah yang dipakai untuk memanaskan TBS di pabrik kelapa sawit (PKS) ataupun proses ekstraksi minyak sawit.
Batubara yang sudah habis terbakar akan dikeluarkan melalui sistem pembuangan abu yang berada di bawah tungku. Ada dua macam limbah pembakaran batubara yang terbentuk, yang mengendap (bottom ash) dan yang ringan (fly ash). Limbah yang mengendap akan turun ke saluran pembuangan sedangkan yang ringan akan dihisap dikeluarkanmelewati lapisan siklon. Karbondioksida dan gas sisa lainnya akan dikeluarkan melalui pipa yang dinamakan chimney.
Evaluasi Kinerja Boiler
Parameter kinerja boiler, seperti efisiensi dan rasio penguapan, akan mengalami penurunan terhadap waktu. Penurunan kinerja ini disebabkan oleh buruknya pembakaran, kotornya permukaan penukar panas, dan buruknya pengoperasian serta pemeliharaan. Bahkan, untuk boiler yang baru sekalipun, alasan seperti buruknya kualitas bahan bakar dan kualitas air dapat mengakibatkan penurunan kinerja ketel uap.
Performa boiler dapat dilihat dari bagaimana neraca panas dan efisiensinya. Neraca panas menggambarkan keseimbangan energi total yang masuk boiler dan yang meninggalkan boiler dalam bentuk energi yang berbeda. Neraca dapat dilihat dari tingkat kehilangan energi yang terjadi dalam satu kali proses boiler.
Penyebab kehilangan energi ini ada yang tidak bisa dihindari dan ada yang bisa dihindari. Penyebab yang bisa dihindari misalnya, kehilangan pada gas cerobong, karena bahan bakar yang tidak habis terbakar, kehilangan dari blowdown, kehilangan pada kondensat, dan kehilangan akibat konveksi dan radiasi.
Seluruh potensi kehilangan tersebut bisa diminimalkan dengan pemeliharaan peralatan secara seksama, teliti, dan rutin. Selain itu, untuk mencegah kehilangan energi pada kondensat bisa dilakukan dengan memaksimalkan pemanfaatan sebanyak mungkin kondensat.
Efisiensi Boiler Batubara
Salah satu unsur yang memengaruhi efisiensi boiler batubara adalah kualitas batubara terutama kandungan air batubara. Apalagi, seringkali ditemui tumpukan batubara yang digelar begitu saja hingga terkena hujan dan angin. Tambahan kelembaban dari iklim luar akan menurunkan nilai panas batubara dan meningkatkan energi pembakaran batubara pada boiler. Karena itu, sebisa mungkin penyimpanan stok batubara mengunakan atap penaung agar terhindar dari pengaruh iklim.
Banyak cara dicari peneliti dan periset industri untuk meningkatkan efisiensi boiler berbahan bakar batubara. Sebagian peneliti memilih memperbaiki sifat fisik perangkat boiler seperti menggunakan pelapis siklon. Namun, peneliti lainnya berpendapat bahwa efisiensi ketel uap batubara bisa dilakukan melalui campur tangan bahan kimia seperti penambahan batu kapur. Caranya, batubara digerus bersama batu kapur di pulverizer untuk kemudian dibakar melalui sistem Clean Combustion System (CCS). Hasilnya, gas panas yang bersih, panas, dan kaya bahan bakar untuk dialirkan ke boiler.
Pada dasarnya, penggunaan batubara pada boiler memang harus menerapkan pembakaran batubara yang bersih. Tuntutan ini, selain akan meningkatkan daya bakar batubara juga agar sesuai dengan prinsip-prinsip ramah lingkungan.
Membersihkan batubara artinya membuang mineral atau senyawa lain yang terkandung agar pembakaran batubara mendekati sempurna hingga efisiensinya tinggi.
Berbagai macam cara bisa ditempuh sebagai upaya membersihkan batubara. Untuk membuang sulfur yang berupa bintik kecil kekuningan dilakukan dengan memecah bongkahan batubara menjadi lebih kecil lalu mencucinya. Jika belum bersih juga, industri biasanya melakukan dnegan merendam batubara dalam tangki pencucian sampai menghasilkan endapan sulfur yang berikatan dengan pyritic di dasar tangki sedangkan batubaranya mengambang. Namun, untuk sulfur yang berikatan dengan unsur organik, proses pembuangan tidak akan berhasil dilakukan. Sebab, bentuk sulfur ini membutuhkan proses lanjutan yang memburuhkan teknologi tinggi dan biaya yang besar.
Sedangkan untuk mengurangi kadar nitrogen dalam batubara, industri biasanya menggunakan senyawa kimia yang berfungsi sebagai katalis yang mengurai bagian NOx menjadi gas yang tidak berpolusi.
Menangkal Dampak Batubara
Sudah menjadi konsekuensi setiap penerapan teknologi selalu membawa dampak buruk sebagai ikutan. Tak terkecuali penggunaan batubara. Selain dampak lingkungan berupa polutan, yang tidak kalah penting adalah pengaruh buruk pada pekerja yang sehari-hari berurusan dengan batubara sebagai sebuah sistem. Para operator mesin merupakan pihak yang sangat rentan terhadap gangguan fisik dan kesehatannya.
Pada umumnya, batubara yang digunakan sebagai bahan bakar, untuk berbagai industri, berbentuk serbuk. Serbuk ini tentu akan berpotensi terhisap dan masuk ke paru-paru melalui pernapasan.
Karena itu, sistem pertukaran udara di lokasi haruslah mendapat perhatian serius agar tersedia cukup oksigen untuk para operator mesin. Berbagai penyakit dapat timbul akibat masuknya debu batubara ke paru. Silikat yang biasanya terkandung dalam batubara bisa menyebabkan penyakit antrakosis yang berlanjut ke pneumonia yang membahayakan.
Untuk meminimalkan pengaruh buruk batubara, maka setiap operator diwajibkan memakai pelindung maksimal di hidung, mata, dan sebaiknya juga seluruh tubuh.
Motor Diesel
MOTOR DIESEL
Motor diesel termasuk jenis kelompok motor pembakaran dalam (internal combustion engines), dimana proses pembakarannya didalam silinder. Motor diesel ini menggunakan bahan bakar cair yang dimasukkan ke dalam ruang pembakaran silinder motor dengan diinjeksikkan menggunakan pompa injeksi.
Bahan bakar masuk ke dalam silinder atau ruang pembakaran dalam bentuk yang lebih halus maka dipergunakan pengabut (nozzle). Masukkan kedalam silinder pada langkah pemasukkan adalah udara murni. Pada langkah kompresi , udara murni ini dimampatkan hingga menghasilkan panas yang cukup untuk menyalakan bahan bakar yang diinjeksikan kedalam ruang pembakaran motor. Motor diesel sering disebut juga motor penyalaan kompresi( compression ignition engines).
A. Sejarah Perkembangan Motor Diesel
Seorang penemu / peneliti bernama street melakukan penelitiannya,. Perkembangan motor pembakaran dalam(ICE) pada tahun 1794. hasil dari perkembangan tersebut adalah motor diesel sekarang. Selanjutnya dikembangkan oleh seorang insinyur muda berkewarganegaraan perancis yang bernama Sadi Carnet pada tahun 1824.
Idenya dijadikan dasar dalam perkmbangan motor diesel. Dia menyatakan bahwa udara murni yang dimampatkan tersebut dengan perbandingan 15:1 akan menghasilkan udara yang panas untuk menyalakan kayu kering. Udara yang digunakan untuk pembakaran motor hendaknya dikompresikan dengan perbandingan yang besar sebelum dinyalakan. Dia juga menyatakan bahwa dinding silinder hendaknya didinginkan, karena panas dari dari pembakaran akan mempengaruhi kinerja motor.
Pada tahun 1876 Dr. Nickolas Otto mebuat konstruksi motor pembakaran dalam 4 langkah yang menggunakan bahan bakar bensin menggunakan penyalaan api. Pada tahun 1892 seorang insinyur muda berkewarganegaraan german yang bernama Dr. Rudolf Diesel berhasil membuat motor penyalaan kompresi menggunakann bahan bakar serbuk batu bara menggunakan prinsip penyalan bahan bakar dan udara.
Dengan perkembangan sistem pompa injeksi bahan bakar yang benar-benar dapat disebut “mini” oleh seorang penemu yang berkewarganegaraan german bernama Robert Bosch pada tahun 1927 membebaskan motor diesel dari masalah memakan tempat. Sistem injeksi pompa Robert Bosch yang ukurannya mini dari karburator, beratnya ringan dan governer yang menyatu (built-in) sehingga tidak ada lagi sistem pengabutan udara yang banyak makan tempat untuk kompresor,pipa-pipa dan pengontrol klep. Pompa injeksi motor diesel dapat diatur sesuai pembebanan, sedangkan kondisi kecepatan motor dapat atau lebih baik dari karburator motor bensin.
Dengan perkembangan pompa rotari yang lebih kecil penampilannya juga bobotnya yang lebih ringan yang dikembangkan oleh Vernon Rosa pada tahun 1950-an. Motor diesel akhirnya memasuki perkembangan pemakaian dan pemasaran yang lebih luas. Perkembangan lain dari motor diesel adalah dengan penambahan sebuah turbocarjer yaitu alat untuk memasukkan (memompakan) udara kedalam saluran masuk (intakemanifold). Pompa turbocarjer ini digerakkan oleh gas buang yang kedalam turbocarjer tersebut. Dengan adanya turbocarjer ini maka akan menurunkan asap gas buang. Akhirnya motor diesel seperti ini keadaanya sekarang menjadi motor yang benar-benar efisien, ringan dan bebas polusi udara.
B. Keunggulan Motor Diesel
Keunggulan motor diesel dibandingkan pembakaran yang lain adalah :
1. Motor diesel lebih irit dalam pemakaian bahan bakar dengan motor bensin, motor diesel lebih efisien 20-30%.
2. Motor diesel lebih kuat dan mempunyai daya tahan yang lebih lama.
3. Motor diesel lebih besar tenaganya sehingga Motor diesel dapat menjadi motor penggerak (primover).
4. Motor diesel mengakibatkan polusi udara yang lebih kecil.
5. Motor diesel tidak dipengaruhi oleh cuaca.
C. Kelemahan / Kekurangan Motor diesel
Kelemahan / Kekurangannya antara lain adalah :
1. Perbandingan tenaga terhadap berat motor masih lebih besar dibandingkan motor bensin.
2. Motor diesel tetap lebih sukar dihidupkan pertama kali dibandingkan motor bensin.
3. Harga inisial (dasar) Motor diesel lebih mahal karena Motor diesel lebih kompleks dan lebih berat dibandingkan motor bensin.
4. Perawatan dan servis pada umumnya tidak dapat dikerjakan oleh bengkel lokal.
D. Penggunaan ( Aplikasi) Motor diesel
Penggunaan atau aplikasi Motor diesel sebagai motor penggerak (primover) sangatlah berkembang pesat dan akan terus berkembang. Motor diesel banyak dipergunakan untuk keperluan transportasi seperti truk,biskapal dll. Untuk kepentingan pertanian, Motor diesel digunakan pada traktor untuk mengolah lahan pertanian. Pada industri kontruksi bangunan dan pertambangan, Motor diesel digunakan sebagai primover untuk mesin-mesin pengeruk dan pemindah tanah, buldozer dll.
PRINSIP DASAR MOTOR DIESEL
Proses Kerja adalah keseluruhan langkah yang berurutan untuk terjadinya satu siklus kerja dari motor. Proses kerja ini terjadi berurutan dan berulang-ulang. Piston motor bergerak bolak balik dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB) dan dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas (TMA) pada langkah selanjutnya.
Pada motor empat langkah, proses kerja motor diselesaikan dalam empat langkah piston. Langkah pertama yaitu piston bergerak dari TMA ke TMB, disebut langkah pengisian. Langkah kedua yaitu piston bergerak dari TMB ke TMA disebut langkah kompresi. Langkah ketiga piston bergerak dari TMA ke TMB disebut langkah usaha. Pada langkah usaha in terjadilah proses pembakaran bahan bakar (campuran udara dan bahan bakar) didalam silinder motor / ruang pembakaran yang menghasilkan tenaga yang mendorong piston dariTMA keTMB. Langkah keempat yaitu piston bergerak dari TMB ke TMA disebut langkah pembuangan. Gas hasil pembakaran didorong oleh piston keluar silinder motor. Jadi pada motor empat langkah proses kerja mptor untuk menghasilkan satu langkah usaha (yang menghasilkan tenaga) diperlukan empat langkah piston. Empat langkah piston berarti sama dengan dua kali putaran poros engkol.
Pada motor dua langkah proses kerja motornya untuk mendapatkan satu kali langkah usaha hanya diperlukan dau kali langkah piston. Motor dua langkah yang paling sederhana, pintu masuk atau lubang masuk dan lubang buang terletak berhadap-hadapan yaitu berada pada sisi bawah pada dinding silinder motor. Proses kerjanya adalah sebagai berikut. Piston berada TMB, kedua lubang (masuk dan buang) sama sama terbuka kemudian campuran udara dan bahan bakar dimasukkan kedalam silinder melalui lubang masuk. Gerakan piston dari TMB ke TMA, maka lubang masukakan tertutup dan tertutup pula lubang buang.maka terjadilah langkah kompresi. Pada akhir langkah kompresi ini terjadilah pembakaran gas bahan bakar. Dengan terjadinya pembakaran gas bahan bakar maka dihasilkan tenaga pembakaran yang mendorong piston ke bawah dari TMA ke TMB. Langkah usaha terakhir terjadilah pembuangan gas bekas begitu terbuka lubang buang. Sesudah itu terbuka pula lubang masuk sehingga terjadi pemasukkan gas baru sekaligus mendorong mendorong gas bekas keluar melalui lubang buang. Dengan demikian pada motor dua langkah proses motor untuk menghasilkan satu kali langkah usaha / pembakaran gas dalam silinder , hanya diperlukan dua langkah piston . dilihat dari putaran poros engkolnya diperlukan satu kali putaran poros engkol.
A. Motor Diesel Empat Langkah
Pada motor diesel empat langkah prinsip kerjanya untuk menyelesaikan satu siklus atau satu rangkaian proses kerja hingga menghasilkan pembakaran dan satu kali langkah usaha diperlukan empat langkah piston.
Langkah pertama adalah langkah pemasukan. Pada langkah ini yang dimasukkan kedalam silinder adalah udara murni. Katup masuk terbuka sedangkan katup buang tertutup. Piston bergerak dari TMA ke TMB. Langkah kedua adalah langkah kompresi. Kedua katup yaitu katup masuk dan katup buang sama-sama tertutup. Piston bergerak dari TMB ke TMA. Yang dikompresikan adalah udara murni. Perbandingan kompresinya cukup besar yaitu 15-22. kompresi udara akan menghasilkan panas yang mampu menyalakan bahan bakar yang dimasukkan kedalam silinder pada akhir kompresi. Bahan bakar yang dimasukkan kedalam silinder adalah bahan bakar cair dalam bentuk kabut menggunakan pompa injeksi dan pengabut (nozzle). Setelah penginjeksian bahan bakar terjadilah percampuran udara dan bahan bakar dan disusul pembakaran bahan bakar.
Langkah berikutnya adalah langkah usaha. Proses pembakaran dan ekspansi merupakan langkah yang menghasilkan tenaga motor. Kedua katup yaitu katup masuk dan katup buang tertutup semuanya. Karena adanya proses pembakaran didalam silinder terjadilah kenaikan tekanan dan ekspansi dari gas (campuran udara dan bahan bakar). Piston didorong dari TMA ke TMB. Langkah selanjutnya adalah langkah pembuangan. Piston bergerak dari TMB ke TMA. Katup buang terbuka sedangkan katup masuk tetap tertutup. Gas bekas hasil pembakaran didorong keluar oleh piston yang bergerak dari TMB ke TMA. Gas bekas keluar silinder melalui saluran buang (exhaust manifold).
B. Motor Diesel Dua Langkah
Pada motor diesel dua langkah untuk menyelesaikan satu siklus proses kerja diperlukan dua langkah piston. Piston bergerak dari TMB ke TMA dan dari TMA ke TMB. Pada langkah pertama terjadi proses pemasukkan dan kompresi. Pada langkah kedua terjadi proses usaha dan pembuangan. Yang dimasukkan kedalam silinder adalh udara murni.
Proses kerja mtor diesel dua langkah adalah sebagai berikut. Dimulai dari piston berada di TMB. Udara murni dimasukkan kedalam silinder motor melalui katup masuk . untuk menghindari bentuk puncak piston pada motor dua langkah dibuat miring . hal tersebut berguna untuk mengarahakan aliran atau gerak dari udara yang baru masuksekaligus untuk pembilasan ruang siinder dari gas bekas yang tadinya berada didalam silinder. Selanjutnya piston bergerak dari TMB ke TMA. Lubang masuk belum tertutup oleh piston pemasukkan udara baru masih tetap berlangsung. Setelah lubang pemasukan tertutp oleh piston kemudian disusul pula tertutup lubang buang oleh piston yang bergerak dari TMB ke TMA lalu proses kompresi terjadi.
Udara yang dimampatkan atau dikompresikan dengan perbandingan yang cukup besar (15-22). Karena itu pada akhir kompresi dihasilkan panas yang cukup mampu memulai pembakaran bahan bakar. Penginjeksian ini menggunakan pompa injeksi yang dialirkan melalui pengabut (nozzle). Percampuran bahan bakar dengan udara dan disusul terjadinya pembakaran. Proses pembakaran dan ekspansi campuran udara dan bahan bakar menghasilkan tenaga panas dan naiknya tekanan daam silinder motor. Selanjutnya pada langkah kedua terjadi langkah usaha. Hasil proses pembakaran mendorong piston bergerak dari TMA ke TMB. Gerakan piston dari TMA ke TMB akhirnya membuka lubang buang yang berada pada dinding sisi TMB. Lubang buang terbuka maka gas yang bertekanan itu segea keluar melalui lubang buang kesaluran buang (exhaust manifold). Ada kemungkinan masih adanya gas yang tertinggal dalam silinder karena adanya pojok-pojok yang tidak terjangkau oleh udara yang masuk dan membilas ruang silinder. Ketidaksempurnaan pembilasan ini tentunya mengurangi jumlah udara baru yang masuk kedalam silinder. Hal tersebut mengurangi efisiensi volumetrik dari pengisian silinder dengan udara yang baru.
C. Dasar Dasar Pengukuran Motor
Dasar- dasar pengukuran motor digunakan untuk menghitung kemampuan sebuah motor untuk menghasilkan tenaga yang dihasilkan motor.
1. Diameter silinder.
Diameter silinder adalah ukuran dari bagian dalam dari silinder liner dari motor.diukur dalam satuan milimeter.
2. Langkah piston.
Langkah piston adalah gerakan dari piston dari titik mati atas.(TMA) ke titik mati bawah (TMB). Pegukuran dalam bentuk milimeter ataupun inchi. Langkah piston ditentukan oleh perencanaan jari-jari poros engkol yaitu dua kali jari-jari poros engkol.
3. Volume langkah (Displacemenrt).
Volume langkah diperoleh dengan menghitung dari silinder motor dikalikan dengan langkah piston, dikalikan dengan jumlah silinder.misalkan diameter silinder motor D milimeter, langkah piston S milimeter, jumlah silinder motor i maka :
luas penampang silinder motor adalah (Ï€/4-D2) mm2.
Volume langkahnya adalah :
V = (Ï€/4-D2) x S x i mm3.
Tenaga motor yang dihasilkan oleh motor tergantung dari volume langkah motor. Tiga cara untuk memperbesar volume langkah / volume silinder motor yaitu :
1) Memperbesar diameter silinder motor.
2) Memperpanjang langkah piston.
3) Menambah jumlah silinder motor.
4. Perbandingan kompresi.
Perbandingan kompesi adalah perbandinganvolume pada keseluruhan dari sebuah silinder motor( volume langkah ditambah volume ruang bakar) tehadap volume ruang bakar. Jika volume langkahnya = Vs, volume ruang bakar = Vc dan perbandingan kompresinya = PK, maka :
PK = ( Vs + Vc ) / Vc.
Perbandingan kompresi dari motor dapat diubah dengan berbagai cara. Cara tersebut adalah merubah ruang bakar tanpa merubah volume langkah / silinder motor atau kebalikannya. Cara lain yaitu merubah volume langkah / silinder motor dengan merubah diameer silinder atau merubah langkah piston.perbandingan kompresi pada motor diesel harus tinggi karena untuk menghasilkan panas pada langkah kompresi untuk membakar bahan bakar yang ada didalam silinder motor pada akhir langkah kompresi.
5. Tenaga motor (Horsepower).
Tenaga motor dinyatakan dalam Horse Power (HP). Satu tenaga kuda adalah tenaga yang diperlukan untuk memindah beban seberat 75 Kg pda jarak 1 meter dalam waktu 1 detik. Dimana 1 HP = 75 Kg/detik.
Jika dalam saruan MKS :
Tekanan rata-rata efektif dalam Kg/cm2 ( Pr )
Langkah piston dalam meter ( S )
Luas penampang silinder dalam Cm2 ( A )
Jumlah langkah usaha tiap menit, untuk motor 4 langkah dua putaran satu usaha, untuk motor 2 langkah satu putaran satu usaha dalam rpm ( n )
Jumlah silinder motor ( i )
Untuk motor 4 langkah
Untuk motor 2 langkah
6. Kerugian gesek (Friction Horsepower).
Tenaga yang hilang untuk mengatasi adanya gesekan-gesekan pada bagian-bagian motor yang bergesekan. Kerugian ini disebut kerugian tenaga untuk mengatasi gesekan (fhp). Jadi 1 hp = fhp tenaga outputmeter yang sering disebut bhp (brakehorsepower) yaitu tenaga output yang diukur dengan alat tess motor : dinamomotor.
7. Tenaga output motor (Brake Horsepower).
Tenaga ini diukur menggunakan dinamometer. Dinamo meter adalah alat yang bisa membebani motor untuk mengukur tenaga dari motor. Dinamometer mampu membebani motor dalam berbagai variasi pembebanan, dan mengkorversinya dalam pembacaan tenaga motor. Motor dapat dites dalam pembebanan yang bervariasi dan dalam kecepatan yang bervariasi pula.
8. Efisiensi volumetrik.
Efisiensi Volumetrik adalah perbandingan antara udara yang dimasukkan kedalam silinder motor pada langkah pengisian dengan keseluruhan volume silinder motor. Faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi volumetric antara lain :
1. Diameter katup.
2. Bentuk manifold.
3. Kecepatan motor.
4. Saat pembukaan dan penutupan katup.
5. Tekanan udara yang dimasukkan.
Efisiensi volumetric akan turun jika kecepatan motor naik. Akibatnya tenaga putar motor akan turun. Motor yang beroperasi pada tempat yang ketinggianya lebih tinggi dari permukaan laut akan turun efisiensi volumetriknya, karena tekanan udara pada tempat yang lebih rendah dari permukaan laut tekana udaranya akan lebih tinggi
Untuk mendapatkan efisiensi volumterik yang lebih tinggi digunakan blower untuk mendorong tekanan udara masuk kedalam silinder pada langkah pengisian.
9. Efisiensi panas (Thermal Effisiency).
Efisiensi panas adalah kemampuan motor untuk mengubah tenaga panas yang dihasilkan oleh proses pembakaran. Pada motor diesel tenaga panas yang berhasil diubah menjadi tenaga yang digunakan motor hanya sekitar 40%. Sisanya hilang bersama gas bekas dan terserap system pendinginan motor.
10. Efisiensi mekanik.(Mechanical Effisiency).
Untuk menghitung efisiensi mekanik dapat diperoleh dengan membagi bhp dengan 1hp.Jadi efisiensi mekanik = bhp/ihp.bhp adalah tenaga output motor yang diukur dengan menggunakan dinamometer.ihp adalah tenaga teoretik dalam motor, yang dihasilkan motor.
11.Pengetesan dengan Dinamometer.
Dinamometer adalah alat untuk mengetes kemampuan atau performance dari motor.berbagai kemampuan motor diukur dengan menggunakan dinamometer.hal ini dilakukan dengan melakukan simulasi pembebanan jalan dan kondisi pengoperasian tanpa mengelurkan kendaraan dari dalam bengkel. Alat sederhana yang digunakan untuk pengetesan output tenaga motor adalah prony brake. Alat ini menggunakan tipe pengereman gesek dengan menggunakan lengan .ujung lainnya dari lengan dihubungkan dengan timbangan. Jika panjang lengan dari pusat drum pengereman terhadap titik dimana timbangan dihubungkan adalah 1,2 meter,sedangkan beban pengereman pada timbangan ialah 15 Kg,maka torqinya adalah : 15 x 1,2 kgm.jika motor pada kondisi ini mempunyai kecepatan 1500 ppm,maka output tenaga motor dapat dihitung sebagai berikut :
Jadi
Jika dijadikan dalam Kwatt dikalikan dengan : 0,746 karena 1 tk = 0,746KW, sehingga menjadi :
Baik dinamometer tipe motor ataupun tipe chasis, kebanyakan mengubah factor torqi dan factor kecepatan secara otomatis kedalam bhp atau pembacaan output tenaga di jalan pada dial dari dinamometer.
Bahan bakar masuk ke dalam silinder atau ruang pembakaran dalam bentuk yang lebih halus maka dipergunakan pengabut (nozzle). Masukkan kedalam silinder pada langkah pemasukkan adalah udara murni. Pada langkah kompresi , udara murni ini dimampatkan hingga menghasilkan panas yang cukup untuk menyalakan bahan bakar yang diinjeksikan kedalam ruang pembakaran motor. Motor diesel sering disebut juga motor penyalaan kompresi( compression ignition engines).
A. Sejarah Perkembangan Motor Diesel
Seorang penemu / peneliti bernama street melakukan penelitiannya,. Perkembangan motor pembakaran dalam(ICE) pada tahun 1794. hasil dari perkembangan tersebut adalah motor diesel sekarang. Selanjutnya dikembangkan oleh seorang insinyur muda berkewarganegaraan perancis yang bernama Sadi Carnet pada tahun 1824.
Idenya dijadikan dasar dalam perkmbangan motor diesel. Dia menyatakan bahwa udara murni yang dimampatkan tersebut dengan perbandingan 15:1 akan menghasilkan udara yang panas untuk menyalakan kayu kering. Udara yang digunakan untuk pembakaran motor hendaknya dikompresikan dengan perbandingan yang besar sebelum dinyalakan. Dia juga menyatakan bahwa dinding silinder hendaknya didinginkan, karena panas dari dari pembakaran akan mempengaruhi kinerja motor.
Pada tahun 1876 Dr. Nickolas Otto mebuat konstruksi motor pembakaran dalam 4 langkah yang menggunakan bahan bakar bensin menggunakan penyalaan api. Pada tahun 1892 seorang insinyur muda berkewarganegaraan german yang bernama Dr. Rudolf Diesel berhasil membuat motor penyalaan kompresi menggunakann bahan bakar serbuk batu bara menggunakan prinsip penyalan bahan bakar dan udara.
Dengan perkembangan sistem pompa injeksi bahan bakar yang benar-benar dapat disebut “mini” oleh seorang penemu yang berkewarganegaraan german bernama Robert Bosch pada tahun 1927 membebaskan motor diesel dari masalah memakan tempat. Sistem injeksi pompa Robert Bosch yang ukurannya mini dari karburator, beratnya ringan dan governer yang menyatu (built-in) sehingga tidak ada lagi sistem pengabutan udara yang banyak makan tempat untuk kompresor,pipa-pipa dan pengontrol klep. Pompa injeksi motor diesel dapat diatur sesuai pembebanan, sedangkan kondisi kecepatan motor dapat atau lebih baik dari karburator motor bensin.
Dengan perkembangan pompa rotari yang lebih kecil penampilannya juga bobotnya yang lebih ringan yang dikembangkan oleh Vernon Rosa pada tahun 1950-an. Motor diesel akhirnya memasuki perkembangan pemakaian dan pemasaran yang lebih luas. Perkembangan lain dari motor diesel adalah dengan penambahan sebuah turbocarjer yaitu alat untuk memasukkan (memompakan) udara kedalam saluran masuk (intakemanifold). Pompa turbocarjer ini digerakkan oleh gas buang yang kedalam turbocarjer tersebut. Dengan adanya turbocarjer ini maka akan menurunkan asap gas buang. Akhirnya motor diesel seperti ini keadaanya sekarang menjadi motor yang benar-benar efisien, ringan dan bebas polusi udara.
B. Keunggulan Motor Diesel
Keunggulan motor diesel dibandingkan pembakaran yang lain adalah :
1. Motor diesel lebih irit dalam pemakaian bahan bakar dengan motor bensin, motor diesel lebih efisien 20-30%.
2. Motor diesel lebih kuat dan mempunyai daya tahan yang lebih lama.
3. Motor diesel lebih besar tenaganya sehingga Motor diesel dapat menjadi motor penggerak (primover).
4. Motor diesel mengakibatkan polusi udara yang lebih kecil.
5. Motor diesel tidak dipengaruhi oleh cuaca.
C. Kelemahan / Kekurangan Motor diesel
Kelemahan / Kekurangannya antara lain adalah :
1. Perbandingan tenaga terhadap berat motor masih lebih besar dibandingkan motor bensin.
2. Motor diesel tetap lebih sukar dihidupkan pertama kali dibandingkan motor bensin.
3. Harga inisial (dasar) Motor diesel lebih mahal karena Motor diesel lebih kompleks dan lebih berat dibandingkan motor bensin.
4. Perawatan dan servis pada umumnya tidak dapat dikerjakan oleh bengkel lokal.
D. Penggunaan ( Aplikasi) Motor diesel
Penggunaan atau aplikasi Motor diesel sebagai motor penggerak (primover) sangatlah berkembang pesat dan akan terus berkembang. Motor diesel banyak dipergunakan untuk keperluan transportasi seperti truk,biskapal dll. Untuk kepentingan pertanian, Motor diesel digunakan pada traktor untuk mengolah lahan pertanian. Pada industri kontruksi bangunan dan pertambangan, Motor diesel digunakan sebagai primover untuk mesin-mesin pengeruk dan pemindah tanah, buldozer dll.
PRINSIP DASAR MOTOR DIESEL
Proses Kerja adalah keseluruhan langkah yang berurutan untuk terjadinya satu siklus kerja dari motor. Proses kerja ini terjadi berurutan dan berulang-ulang. Piston motor bergerak bolak balik dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB) dan dari titik mati bawah (TMB) ke titik mati atas (TMA) pada langkah selanjutnya.
Pada motor empat langkah, proses kerja motor diselesaikan dalam empat langkah piston. Langkah pertama yaitu piston bergerak dari TMA ke TMB, disebut langkah pengisian. Langkah kedua yaitu piston bergerak dari TMB ke TMA disebut langkah kompresi. Langkah ketiga piston bergerak dari TMA ke TMB disebut langkah usaha. Pada langkah usaha in terjadilah proses pembakaran bahan bakar (campuran udara dan bahan bakar) didalam silinder motor / ruang pembakaran yang menghasilkan tenaga yang mendorong piston dariTMA keTMB. Langkah keempat yaitu piston bergerak dari TMB ke TMA disebut langkah pembuangan. Gas hasil pembakaran didorong oleh piston keluar silinder motor. Jadi pada motor empat langkah proses kerja mptor untuk menghasilkan satu langkah usaha (yang menghasilkan tenaga) diperlukan empat langkah piston. Empat langkah piston berarti sama dengan dua kali putaran poros engkol.
Pada motor dua langkah proses kerja motornya untuk mendapatkan satu kali langkah usaha hanya diperlukan dau kali langkah piston. Motor dua langkah yang paling sederhana, pintu masuk atau lubang masuk dan lubang buang terletak berhadap-hadapan yaitu berada pada sisi bawah pada dinding silinder motor. Proses kerjanya adalah sebagai berikut. Piston berada TMB, kedua lubang (masuk dan buang) sama sama terbuka kemudian campuran udara dan bahan bakar dimasukkan kedalam silinder melalui lubang masuk. Gerakan piston dari TMB ke TMA, maka lubang masukakan tertutup dan tertutup pula lubang buang.maka terjadilah langkah kompresi. Pada akhir langkah kompresi ini terjadilah pembakaran gas bahan bakar. Dengan terjadinya pembakaran gas bahan bakar maka dihasilkan tenaga pembakaran yang mendorong piston ke bawah dari TMA ke TMB. Langkah usaha terakhir terjadilah pembuangan gas bekas begitu terbuka lubang buang. Sesudah itu terbuka pula lubang masuk sehingga terjadi pemasukkan gas baru sekaligus mendorong mendorong gas bekas keluar melalui lubang buang. Dengan demikian pada motor dua langkah proses motor untuk menghasilkan satu kali langkah usaha / pembakaran gas dalam silinder , hanya diperlukan dua langkah piston . dilihat dari putaran poros engkolnya diperlukan satu kali putaran poros engkol.
A. Motor Diesel Empat Langkah
Pada motor diesel empat langkah prinsip kerjanya untuk menyelesaikan satu siklus atau satu rangkaian proses kerja hingga menghasilkan pembakaran dan satu kali langkah usaha diperlukan empat langkah piston.
Langkah pertama adalah langkah pemasukan. Pada langkah ini yang dimasukkan kedalam silinder adalah udara murni. Katup masuk terbuka sedangkan katup buang tertutup. Piston bergerak dari TMA ke TMB. Langkah kedua adalah langkah kompresi. Kedua katup yaitu katup masuk dan katup buang sama-sama tertutup. Piston bergerak dari TMB ke TMA. Yang dikompresikan adalah udara murni. Perbandingan kompresinya cukup besar yaitu 15-22. kompresi udara akan menghasilkan panas yang mampu menyalakan bahan bakar yang dimasukkan kedalam silinder pada akhir kompresi. Bahan bakar yang dimasukkan kedalam silinder adalah bahan bakar cair dalam bentuk kabut menggunakan pompa injeksi dan pengabut (nozzle). Setelah penginjeksian bahan bakar terjadilah percampuran udara dan bahan bakar dan disusul pembakaran bahan bakar.
Langkah berikutnya adalah langkah usaha. Proses pembakaran dan ekspansi merupakan langkah yang menghasilkan tenaga motor. Kedua katup yaitu katup masuk dan katup buang tertutup semuanya. Karena adanya proses pembakaran didalam silinder terjadilah kenaikan tekanan dan ekspansi dari gas (campuran udara dan bahan bakar). Piston didorong dari TMA ke TMB. Langkah selanjutnya adalah langkah pembuangan. Piston bergerak dari TMB ke TMA. Katup buang terbuka sedangkan katup masuk tetap tertutup. Gas bekas hasil pembakaran didorong keluar oleh piston yang bergerak dari TMB ke TMA. Gas bekas keluar silinder melalui saluran buang (exhaust manifold).
B. Motor Diesel Dua Langkah
Pada motor diesel dua langkah untuk menyelesaikan satu siklus proses kerja diperlukan dua langkah piston. Piston bergerak dari TMB ke TMA dan dari TMA ke TMB. Pada langkah pertama terjadi proses pemasukkan dan kompresi. Pada langkah kedua terjadi proses usaha dan pembuangan. Yang dimasukkan kedalam silinder adalh udara murni.
Proses kerja mtor diesel dua langkah adalah sebagai berikut. Dimulai dari piston berada di TMB. Udara murni dimasukkan kedalam silinder motor melalui katup masuk . untuk menghindari bentuk puncak piston pada motor dua langkah dibuat miring . hal tersebut berguna untuk mengarahakan aliran atau gerak dari udara yang baru masuksekaligus untuk pembilasan ruang siinder dari gas bekas yang tadinya berada didalam silinder. Selanjutnya piston bergerak dari TMB ke TMA. Lubang masuk belum tertutup oleh piston pemasukkan udara baru masih tetap berlangsung. Setelah lubang pemasukan tertutp oleh piston kemudian disusul pula tertutup lubang buang oleh piston yang bergerak dari TMB ke TMA lalu proses kompresi terjadi.
Udara yang dimampatkan atau dikompresikan dengan perbandingan yang cukup besar (15-22). Karena itu pada akhir kompresi dihasilkan panas yang cukup mampu memulai pembakaran bahan bakar. Penginjeksian ini menggunakan pompa injeksi yang dialirkan melalui pengabut (nozzle). Percampuran bahan bakar dengan udara dan disusul terjadinya pembakaran. Proses pembakaran dan ekspansi campuran udara dan bahan bakar menghasilkan tenaga panas dan naiknya tekanan daam silinder motor. Selanjutnya pada langkah kedua terjadi langkah usaha. Hasil proses pembakaran mendorong piston bergerak dari TMA ke TMB. Gerakan piston dari TMA ke TMB akhirnya membuka lubang buang yang berada pada dinding sisi TMB. Lubang buang terbuka maka gas yang bertekanan itu segea keluar melalui lubang buang kesaluran buang (exhaust manifold). Ada kemungkinan masih adanya gas yang tertinggal dalam silinder karena adanya pojok-pojok yang tidak terjangkau oleh udara yang masuk dan membilas ruang silinder. Ketidaksempurnaan pembilasan ini tentunya mengurangi jumlah udara baru yang masuk kedalam silinder. Hal tersebut mengurangi efisiensi volumetrik dari pengisian silinder dengan udara yang baru.
C. Dasar Dasar Pengukuran Motor
Dasar- dasar pengukuran motor digunakan untuk menghitung kemampuan sebuah motor untuk menghasilkan tenaga yang dihasilkan motor.
1. Diameter silinder.
Diameter silinder adalah ukuran dari bagian dalam dari silinder liner dari motor.diukur dalam satuan milimeter.
2. Langkah piston.
Langkah piston adalah gerakan dari piston dari titik mati atas.(TMA) ke titik mati bawah (TMB). Pegukuran dalam bentuk milimeter ataupun inchi. Langkah piston ditentukan oleh perencanaan jari-jari poros engkol yaitu dua kali jari-jari poros engkol.
3. Volume langkah (Displacemenrt).
Volume langkah diperoleh dengan menghitung dari silinder motor dikalikan dengan langkah piston, dikalikan dengan jumlah silinder.misalkan diameter silinder motor D milimeter, langkah piston S milimeter, jumlah silinder motor i maka :
luas penampang silinder motor adalah (Ï€/4-D2) mm2.
Volume langkahnya adalah :
V = (Ï€/4-D2) x S x i mm3.
Tenaga motor yang dihasilkan oleh motor tergantung dari volume langkah motor. Tiga cara untuk memperbesar volume langkah / volume silinder motor yaitu :
1) Memperbesar diameter silinder motor.
2) Memperpanjang langkah piston.
3) Menambah jumlah silinder motor.
4. Perbandingan kompresi.
Perbandingan kompesi adalah perbandinganvolume pada keseluruhan dari sebuah silinder motor( volume langkah ditambah volume ruang bakar) tehadap volume ruang bakar. Jika volume langkahnya = Vs, volume ruang bakar = Vc dan perbandingan kompresinya = PK, maka :
PK = ( Vs + Vc ) / Vc.
Perbandingan kompresi dari motor dapat diubah dengan berbagai cara. Cara tersebut adalah merubah ruang bakar tanpa merubah volume langkah / silinder motor atau kebalikannya. Cara lain yaitu merubah volume langkah / silinder motor dengan merubah diameer silinder atau merubah langkah piston.perbandingan kompresi pada motor diesel harus tinggi karena untuk menghasilkan panas pada langkah kompresi untuk membakar bahan bakar yang ada didalam silinder motor pada akhir langkah kompresi.
5. Tenaga motor (Horsepower).
Tenaga motor dinyatakan dalam Horse Power (HP). Satu tenaga kuda adalah tenaga yang diperlukan untuk memindah beban seberat 75 Kg pda jarak 1 meter dalam waktu 1 detik. Dimana 1 HP = 75 Kg/detik.
Jika dalam saruan MKS :
Tekanan rata-rata efektif dalam Kg/cm2 ( Pr )
Langkah piston dalam meter ( S )
Luas penampang silinder dalam Cm2 ( A )
Jumlah langkah usaha tiap menit, untuk motor 4 langkah dua putaran satu usaha, untuk motor 2 langkah satu putaran satu usaha dalam rpm ( n )
Jumlah silinder motor ( i )
Untuk motor 4 langkah
Untuk motor 2 langkah
6. Kerugian gesek (Friction Horsepower).
Tenaga yang hilang untuk mengatasi adanya gesekan-gesekan pada bagian-bagian motor yang bergesekan. Kerugian ini disebut kerugian tenaga untuk mengatasi gesekan (fhp). Jadi 1 hp = fhp tenaga outputmeter yang sering disebut bhp (brakehorsepower) yaitu tenaga output yang diukur dengan alat tess motor : dinamomotor.
7. Tenaga output motor (Brake Horsepower).
Tenaga ini diukur menggunakan dinamometer. Dinamo meter adalah alat yang bisa membebani motor untuk mengukur tenaga dari motor. Dinamometer mampu membebani motor dalam berbagai variasi pembebanan, dan mengkorversinya dalam pembacaan tenaga motor. Motor dapat dites dalam pembebanan yang bervariasi dan dalam kecepatan yang bervariasi pula.
8. Efisiensi volumetrik.
Efisiensi Volumetrik adalah perbandingan antara udara yang dimasukkan kedalam silinder motor pada langkah pengisian dengan keseluruhan volume silinder motor. Faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi volumetric antara lain :
1. Diameter katup.
2. Bentuk manifold.
3. Kecepatan motor.
4. Saat pembukaan dan penutupan katup.
5. Tekanan udara yang dimasukkan.
Efisiensi volumetric akan turun jika kecepatan motor naik. Akibatnya tenaga putar motor akan turun. Motor yang beroperasi pada tempat yang ketinggianya lebih tinggi dari permukaan laut akan turun efisiensi volumetriknya, karena tekanan udara pada tempat yang lebih rendah dari permukaan laut tekana udaranya akan lebih tinggi
Untuk mendapatkan efisiensi volumterik yang lebih tinggi digunakan blower untuk mendorong tekanan udara masuk kedalam silinder pada langkah pengisian.
9. Efisiensi panas (Thermal Effisiency).
Efisiensi panas adalah kemampuan motor untuk mengubah tenaga panas yang dihasilkan oleh proses pembakaran. Pada motor diesel tenaga panas yang berhasil diubah menjadi tenaga yang digunakan motor hanya sekitar 40%. Sisanya hilang bersama gas bekas dan terserap system pendinginan motor.
10. Efisiensi mekanik.(Mechanical Effisiency).
Untuk menghitung efisiensi mekanik dapat diperoleh dengan membagi bhp dengan 1hp.Jadi efisiensi mekanik = bhp/ihp.bhp adalah tenaga output motor yang diukur dengan menggunakan dinamometer.ihp adalah tenaga teoretik dalam motor, yang dihasilkan motor.
11.Pengetesan dengan Dinamometer.
Dinamometer adalah alat untuk mengetes kemampuan atau performance dari motor.berbagai kemampuan motor diukur dengan menggunakan dinamometer.hal ini dilakukan dengan melakukan simulasi pembebanan jalan dan kondisi pengoperasian tanpa mengelurkan kendaraan dari dalam bengkel. Alat sederhana yang digunakan untuk pengetesan output tenaga motor adalah prony brake. Alat ini menggunakan tipe pengereman gesek dengan menggunakan lengan .ujung lainnya dari lengan dihubungkan dengan timbangan. Jika panjang lengan dari pusat drum pengereman terhadap titik dimana timbangan dihubungkan adalah 1,2 meter,sedangkan beban pengereman pada timbangan ialah 15 Kg,maka torqinya adalah : 15 x 1,2 kgm.jika motor pada kondisi ini mempunyai kecepatan 1500 ppm,maka output tenaga motor dapat dihitung sebagai berikut :
Jadi
Jika dijadikan dalam Kwatt dikalikan dengan : 0,746 karena 1 tk = 0,746KW, sehingga menjadi :
Baik dinamometer tipe motor ataupun tipe chasis, kebanyakan mengubah factor torqi dan factor kecepatan secara otomatis kedalam bhp atau pembacaan output tenaga di jalan pada dial dari dinamometer.
Batu Bara
Batu bara sebagai sedimen organik
Batubara merupakan sedimen organik, lebih tepatnya merupakan batuan organik, terdiri dari kandungan bermacam-macam pseudomineral. Batubara terbentuk dari sisa tumbuhan yang membusuk dan terkumpul dalam suatu daerah dengan kondisi banyak air, biasa disebut rawa-rawa. Kondisi tersebut yang menghambat penguraian menyeluruh dari sisa-sisa tumbuhan yang kemudian mengalami proses perubahan menjadi batubara.
Selain tumbuhan yang ditemukan bermacam-macam, tingkat kematangan juga bervariasi, karena dipengaruhi oleh kondisi-kondisi lokal. Kondisi lokal ini biasanya kandungan oksigen, tingkat keasaman, dan kehadiran mikroba. Pada umumnya sisa-sisa tanaman tersebut dapat berupa pepohonan, ganggang, lumut, bunga, serta tumbuhan yang biasa hidup di rawa-rawa. Ditemukannya jenis flora yang terdapat pada sebuah lapisan batubara tergantung pada kondisi iklim setempat. Dalam suatu cebakan yang sama, sifat-sifat analitik yang ditemukan dapat berbeda, selain karena tumbuhan asalnya yang mungkin berbeda, juga karena banyaknya reaksi kimia yang mempengaruhi kematangan suatu batubara.
Secara umum, setelah sisa tanaman tersebut terkumpul dalam suatu kondisi tertentu yang mendukung (banyak air), pembentukan dari peat (gambut) umumnya terjadi. Dalam hal ini peat tidak dimasukkan sebagai golongan batubara, namun terbentuknya peat merupakan tahap awal dari terbentuknya batubara. Proses pembentukan batubara sendiri secara singkat dapat didefinisikan sebagai suatu perubahan dari sisa-sisa tumbuhan yang ada, mulai dari pembentukan peat (peatifikasi) kemudian lignit dan menjadi berbagai macam tingkat batubara, disebut juga sebagai proses coalifikasi, yang kemudian berubah menjadi antrasit. Pembentukan batubara ini sangat menentukan kualitas batubara, dimana proses yang berlangsung selain melibatkan metamorfosis dari sisa tumbuhan, juga tergantung pada keadaan pada waktu geologi tersebut dan kondisi lokal seperti iklim dan tekanan. Jadi pembentukan batubara berlangsung dengan penimbunan akumulasi dari sisa tumbuhan yang mengakibatkan perubahan seperti pengayaan unsur karbon, alterasi, pengurangan kandungan air, dalam tahap awal pengaruh dari mikroorganisme juga memegang peranan yang sangat penting.
PENYUSUN BATUBARA
Konsep bahwa batubara berasal dari sisa tumbuhan diperkuat dengan ditemukannya cetakan tumbuhan di dalam lapisan batubara. Dalam penyusunannya batubara diperkaya dengan berbagai macam polimer organik yang berasal dari antara lain karbohidrat, lignin, dll. Namun komposisi dari polimer-polimer ini bervariasi tergantung pada spesies dari tumbuhan penyusunnya.
Lignin
Lignin merupakan suatu unsur yang memegang peranan penting dalam merubah susunan sisa tumbuhan menjadi batubara. Sementara ini susunan molekul umum dari lignin belum diketahui dengan pasti, namun susunannya dapat diketahui dari lignin yang terdapat pada berbagai macam jenis tanaman. Sebagai contoh lignin yang terdapat pada rumput mempunyai susunan p-koumaril alkohol yang kompleks. Pada umumnya lignin merupakan polimer dari satu atau beberapa jenis alkohol.
Hingga saat ini, sangat sedikit bukti kuat yang mendukung teori bahwa lignin merupakan unsur organik utama yang menyusun batubara.
Karbohidrat
Gula atau monosakarida merupakan alkohol polihirik yang mengandung antara lima sampai delapan atom karbon. Pada umumnya gula muncul sebagai kombinasi antara gugus karbonil dengan hidroksil yang membentuk siklus hemiketal. Bentuk lainnya mucul sebagai disakarida, trisakarida, ataupun polisakarida. Jenis polisakarida inilah yang umumnya menyusun batubara, karena dalam tumbuhan jenis inilah yang paling banyak mengandung polisakarida (khususnya selulosa) yang kemudian terurai dan membentuk batubara.
Protein
Protein merupakan bahan organik yang mengandung nitrogen yang selalu hadir sebagai protoplasma dalam sel mahluk hidup. Struktur dari protein pada umumnya adalah rantai asam amino yang dihubungkan oleh rantai amida. Protein pada tumbuhan umunya muncul sebagai steroid, lilin.
Material Organik Lain
Resin
Resin merupakan material yang muncul apabila tumbuhan mengalami luka pada batangnya.
Tanin
Tanin umumnya banyak ditemukan pada tumbuhan, khususnya pada bagian batangnya.
Alkaloida
Alkaloida merupakan komponen organik penting terakhir yang menyusun batubara. Alkaloida sendiri terdiri dari molekul nitrogen dasar yang muncul dalam bentuk rantai.
Porphirin
Porphirin merupakan komponen nitrogen yang berdasar atas sistem pyrrole. Porphirin biasanya terdiri atas suatu struktur siklik yang terdiri atas empat cincin pyrolle yang tergabung dengan jembatan methin. Kandungan unsur porphirin dalam batubara ini telah diajukan sebagai marker yang sangat penting untuk mendeterminasi perkembangan dari proses coalifikasi.
Hidrokarbon
Unsur ini terdiri atas bisiklik alkali, hidrokarbon terpentin, dan pigmen kartenoid. Sebagai tambahan, munculnya turunan picene yang mirip dengan sistem aromatik polinuklir dalam ekstrak batubara dijadikan tanda inklusi material sterane-type dalam pembentukan batubara. Ini menandakan bahwa struktur rangka tetap utuh selama proses pematangan, dan tidak adanya perubahan serta penambahan struktur rangka yang baru.
Konstituen Tumbuhan yang Inorganik (Mineral)
Selain material organik yang telah dibahas diatas, juga ditemukan adanya material inorganik yang menyusun batubara. Secara umum mineral ini dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu unsur mineral inheren dan unsur mineral eksternal. Unsur mineral inheren adalah material inorganik yang berasal dari tumbuhan yang menyusun bahan organik yang terdapat dalam lapisan batubara. Sedangkan unsur mineral eksternal merupakan unsur yang dibawa dari luar kedalam lapisan batubara, pada umumya jenis inilah yang menyusun bagian inorganik dalam sebuah lapisan batubara.
PROSES PEMBENTUKAN BATUBARA
Pembentukan batubara pada umumnya dijelaskan dengan asumsi bahwa material tanaman terkumpul dalam suatu periode waktu yang lama, mengalami peluruhan sebagian kemudian hasilnya teralterasi oleh berbagai macam proses kimia dan fisika. Selain itu juga, dinyatakan bahwa proses pembentukan batubara harus ditandai dengan terbentuknya peat.
Pembentukan Lapisan Source
Teori Rawa Peat (Gambut) – Autocthon
Teori ini menjelaskan bahwa pembentukan batubara berasal dari akumulasi sisa-sisa tanaman yang kemudian tertutup oleh sedimen diatasnya dalam suatu area yang sama. Dan dalam pembentukannya harus mempunyai waktu geologi yang cukup, yang kemudian teralterasi menjadi tahapan batubara yang dimulai dengan terbentuknya peat yang kemudian berlanjut dengan berbagai macam kualitas antrasit. Kelemahan dari teori ini adalah tidak mengakomodasi adanya transportasi yang bisa menyebabkan banyaknya kandungan mineral dalam batubara.
Teori Transportasi – Allotocton
Teori ini mengungkapkan bahwa pembentukan batubara bukan berasal dari degradasi/peluruhan sisa-sisa tanaman yang insitu dalam sebuah lingkungan rawa peat, melainkan akumulasi dari transportasi material yang terkumpul didalam lingkungan aqueous seperti danau, laut, delta, hutan bakau. Teori ini menjelaskan bahwa terjadi proses yang berbeda untuk setiap jenis batubara yang berbeda pula.
Proses Geokimia dan Metamorfosis
Setelah terbentuknya lapisan source, maka berlangsunglah berbagai macam proses. Proses pertama adalah diagenesis, berlangsung pada kondisi temperatur dan tekanan yang normal dan juga melibatkan proses biokimia. Hasilnya adalah proses pembentukan batubara akan terjadi, dan bahkan akan terbentuk dalam lapisan itu sendiri. Hasil dari proses awal ini adalah peat, atau material lignit yang lunak. Dalam tahap ini proses biokimia mendominasi, yang mengakibatkan kurangnya kandungan oksigen. Setelah tahap biokimia ini selesai maka berikutnya prosesnya didominasi oleh proses fisik dan kimia yang ditentukan oleh kondisi temperatur dan tekanan. Temperatur dan tekanan berperan penting karena kenaikan temperatur akan mempercepat proses reaksi, dan tekanan memungkinkan reaksi terjadi dan menghasilkan unsur-unsur gas. Proses metamorfisme (temperatur dan tekanan) ini terjadi karena penimbunan material pada suatu kedalaman tertentu atau karena pergerakan bumi secara terus-menerus didalam waktu dalam skala waktu geologi.
HETEROATOM DALAM BATUBARA
Heteroatom dalam batubara bisa berasal dari dalam (sisa-sisa tumbuhan) dan berasal dari luar yang masuk selama terjadinya proses pematangan.
Nitrogen pada batubara pada umumnya ditemukan dengan kisaran 0,5 – 1,5 % w/w yang kemungkinan berasal dari cairan yang terbentuk selama proses pembentukan batubara.
Oksigen pada batubara dengan kandungan 20 – 30 % w/w terdapat pada lignit atau 1,5 – 2,5 % w/w untuk antrasit, berasal dari bermacam-macam material penyusun tumbuhan yang terakumulasi ataupun berasal dari inklusi oksigen yang terjadi pada saat kontak lapisan source dengan oksigen di udara terbuka atau air pada saat terjadinya sedimentasi.
Variasi kandungan sulfur pada batubara berkisar antara 0,5 – 5 % w/w yang muncul dalam bentuk sulfur organik dan sulfur inorganik yang umumnya muncul dalam bentuk pirit. Sumber sulfur dalam batubara berasal dari berbagai sumber. Pada batubara dengan kandungan sulfur rendah, sulfurnya berasal material tumbuhan penyusun batubara. Sedangkan untuk batubara dengan kandungan sulfur menengah-tinggi, sulfurnya berasal dari air laut.
Selain tumbuhan yang ditemukan bermacam-macam, tingkat kematangan juga bervariasi, karena dipengaruhi oleh kondisi-kondisi lokal. Kondisi lokal ini biasanya kandungan oksigen, tingkat keasaman, dan kehadiran mikroba. Pada umumnya sisa-sisa tanaman tersebut dapat berupa pepohonan, ganggang, lumut, bunga, serta tumbuhan yang biasa hidup di rawa-rawa. Ditemukannya jenis flora yang terdapat pada sebuah lapisan batubara tergantung pada kondisi iklim setempat. Dalam suatu cebakan yang sama, sifat-sifat analitik yang ditemukan dapat berbeda, selain karena tumbuhan asalnya yang mungkin berbeda, juga karena banyaknya reaksi kimia yang mempengaruhi kematangan suatu batubara.
Secara umum, setelah sisa tanaman tersebut terkumpul dalam suatu kondisi tertentu yang mendukung (banyak air), pembentukan dari peat (gambut) umumnya terjadi. Dalam hal ini peat tidak dimasukkan sebagai golongan batubara, namun terbentuknya peat merupakan tahap awal dari terbentuknya batubara. Proses pembentukan batubara sendiri secara singkat dapat didefinisikan sebagai suatu perubahan dari sisa-sisa tumbuhan yang ada, mulai dari pembentukan peat (peatifikasi) kemudian lignit dan menjadi berbagai macam tingkat batubara, disebut juga sebagai proses coalifikasi, yang kemudian berubah menjadi antrasit. Pembentukan batubara ini sangat menentukan kualitas batubara, dimana proses yang berlangsung selain melibatkan metamorfosis dari sisa tumbuhan, juga tergantung pada keadaan pada waktu geologi tersebut dan kondisi lokal seperti iklim dan tekanan. Jadi pembentukan batubara berlangsung dengan penimbunan akumulasi dari sisa tumbuhan yang mengakibatkan perubahan seperti pengayaan unsur karbon, alterasi, pengurangan kandungan air, dalam tahap awal pengaruh dari mikroorganisme juga memegang peranan yang sangat penting.
PENYUSUN BATUBARA
Konsep bahwa batubara berasal dari sisa tumbuhan diperkuat dengan ditemukannya cetakan tumbuhan di dalam lapisan batubara. Dalam penyusunannya batubara diperkaya dengan berbagai macam polimer organik yang berasal dari antara lain karbohidrat, lignin, dll. Namun komposisi dari polimer-polimer ini bervariasi tergantung pada spesies dari tumbuhan penyusunnya.
Lignin
Lignin merupakan suatu unsur yang memegang peranan penting dalam merubah susunan sisa tumbuhan menjadi batubara. Sementara ini susunan molekul umum dari lignin belum diketahui dengan pasti, namun susunannya dapat diketahui dari lignin yang terdapat pada berbagai macam jenis tanaman. Sebagai contoh lignin yang terdapat pada rumput mempunyai susunan p-koumaril alkohol yang kompleks. Pada umumnya lignin merupakan polimer dari satu atau beberapa jenis alkohol.
Hingga saat ini, sangat sedikit bukti kuat yang mendukung teori bahwa lignin merupakan unsur organik utama yang menyusun batubara.
Karbohidrat
Gula atau monosakarida merupakan alkohol polihirik yang mengandung antara lima sampai delapan atom karbon. Pada umumnya gula muncul sebagai kombinasi antara gugus karbonil dengan hidroksil yang membentuk siklus hemiketal. Bentuk lainnya mucul sebagai disakarida, trisakarida, ataupun polisakarida. Jenis polisakarida inilah yang umumnya menyusun batubara, karena dalam tumbuhan jenis inilah yang paling banyak mengandung polisakarida (khususnya selulosa) yang kemudian terurai dan membentuk batubara.
Protein
Protein merupakan bahan organik yang mengandung nitrogen yang selalu hadir sebagai protoplasma dalam sel mahluk hidup. Struktur dari protein pada umumnya adalah rantai asam amino yang dihubungkan oleh rantai amida. Protein pada tumbuhan umunya muncul sebagai steroid, lilin.
Material Organik Lain
Resin
Resin merupakan material yang muncul apabila tumbuhan mengalami luka pada batangnya.
Tanin
Tanin umumnya banyak ditemukan pada tumbuhan, khususnya pada bagian batangnya.
Alkaloida
Alkaloida merupakan komponen organik penting terakhir yang menyusun batubara. Alkaloida sendiri terdiri dari molekul nitrogen dasar yang muncul dalam bentuk rantai.
Porphirin
Porphirin merupakan komponen nitrogen yang berdasar atas sistem pyrrole. Porphirin biasanya terdiri atas suatu struktur siklik yang terdiri atas empat cincin pyrolle yang tergabung dengan jembatan methin. Kandungan unsur porphirin dalam batubara ini telah diajukan sebagai marker yang sangat penting untuk mendeterminasi perkembangan dari proses coalifikasi.
Hidrokarbon
Unsur ini terdiri atas bisiklik alkali, hidrokarbon terpentin, dan pigmen kartenoid. Sebagai tambahan, munculnya turunan picene yang mirip dengan sistem aromatik polinuklir dalam ekstrak batubara dijadikan tanda inklusi material sterane-type dalam pembentukan batubara. Ini menandakan bahwa struktur rangka tetap utuh selama proses pematangan, dan tidak adanya perubahan serta penambahan struktur rangka yang baru.
Konstituen Tumbuhan yang Inorganik (Mineral)
Selain material organik yang telah dibahas diatas, juga ditemukan adanya material inorganik yang menyusun batubara. Secara umum mineral ini dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu unsur mineral inheren dan unsur mineral eksternal. Unsur mineral inheren adalah material inorganik yang berasal dari tumbuhan yang menyusun bahan organik yang terdapat dalam lapisan batubara. Sedangkan unsur mineral eksternal merupakan unsur yang dibawa dari luar kedalam lapisan batubara, pada umumya jenis inilah yang menyusun bagian inorganik dalam sebuah lapisan batubara.
PROSES PEMBENTUKAN BATUBARA
Pembentukan batubara pada umumnya dijelaskan dengan asumsi bahwa material tanaman terkumpul dalam suatu periode waktu yang lama, mengalami peluruhan sebagian kemudian hasilnya teralterasi oleh berbagai macam proses kimia dan fisika. Selain itu juga, dinyatakan bahwa proses pembentukan batubara harus ditandai dengan terbentuknya peat.
Pembentukan Lapisan Source
Teori Rawa Peat (Gambut) – Autocthon
Teori ini menjelaskan bahwa pembentukan batubara berasal dari akumulasi sisa-sisa tanaman yang kemudian tertutup oleh sedimen diatasnya dalam suatu area yang sama. Dan dalam pembentukannya harus mempunyai waktu geologi yang cukup, yang kemudian teralterasi menjadi tahapan batubara yang dimulai dengan terbentuknya peat yang kemudian berlanjut dengan berbagai macam kualitas antrasit. Kelemahan dari teori ini adalah tidak mengakomodasi adanya transportasi yang bisa menyebabkan banyaknya kandungan mineral dalam batubara.
Teori Transportasi – Allotocton
Teori ini mengungkapkan bahwa pembentukan batubara bukan berasal dari degradasi/peluruhan sisa-sisa tanaman yang insitu dalam sebuah lingkungan rawa peat, melainkan akumulasi dari transportasi material yang terkumpul didalam lingkungan aqueous seperti danau, laut, delta, hutan bakau. Teori ini menjelaskan bahwa terjadi proses yang berbeda untuk setiap jenis batubara yang berbeda pula.
Proses Geokimia dan Metamorfosis
Setelah terbentuknya lapisan source, maka berlangsunglah berbagai macam proses. Proses pertama adalah diagenesis, berlangsung pada kondisi temperatur dan tekanan yang normal dan juga melibatkan proses biokimia. Hasilnya adalah proses pembentukan batubara akan terjadi, dan bahkan akan terbentuk dalam lapisan itu sendiri. Hasil dari proses awal ini adalah peat, atau material lignit yang lunak. Dalam tahap ini proses biokimia mendominasi, yang mengakibatkan kurangnya kandungan oksigen. Setelah tahap biokimia ini selesai maka berikutnya prosesnya didominasi oleh proses fisik dan kimia yang ditentukan oleh kondisi temperatur dan tekanan. Temperatur dan tekanan berperan penting karena kenaikan temperatur akan mempercepat proses reaksi, dan tekanan memungkinkan reaksi terjadi dan menghasilkan unsur-unsur gas. Proses metamorfisme (temperatur dan tekanan) ini terjadi karena penimbunan material pada suatu kedalaman tertentu atau karena pergerakan bumi secara terus-menerus didalam waktu dalam skala waktu geologi.
HETEROATOM DALAM BATUBARA
Heteroatom dalam batubara bisa berasal dari dalam (sisa-sisa tumbuhan) dan berasal dari luar yang masuk selama terjadinya proses pematangan.
Nitrogen pada batubara pada umumnya ditemukan dengan kisaran 0,5 – 1,5 % w/w yang kemungkinan berasal dari cairan yang terbentuk selama proses pembentukan batubara.
Oksigen pada batubara dengan kandungan 20 – 30 % w/w terdapat pada lignit atau 1,5 – 2,5 % w/w untuk antrasit, berasal dari bermacam-macam material penyusun tumbuhan yang terakumulasi ataupun berasal dari inklusi oksigen yang terjadi pada saat kontak lapisan source dengan oksigen di udara terbuka atau air pada saat terjadinya sedimentasi.
Variasi kandungan sulfur pada batubara berkisar antara 0,5 – 5 % w/w yang muncul dalam bentuk sulfur organik dan sulfur inorganik yang umumnya muncul dalam bentuk pirit. Sumber sulfur dalam batubara berasal dari berbagai sumber. Pada batubara dengan kandungan sulfur rendah, sulfurnya berasal material tumbuhan penyusun batubara. Sedangkan untuk batubara dengan kandungan sulfur menengah-tinggi, sulfurnya berasal dari air laut.
Monday, May 03, 2010
PERAWATAN PANEL AMF
Perawatan Pada panel AMF
Automatic Mains Failure atau AMF adalah suatu istilah dalam suatu sistem kelistrikan yang biasa dipakai untuk menyebut sistem automatisasi dimana dalam keadaan Sumber Listrik Utama berada dalam kondisi failure atau black out maka sistim bekerja secara otomatis memerintahkan sumber/pembangkit listrik cadangan, umumnya diesel genset, untuk mulai bekerja menggantikan tugas utama menyuplai tenaga listrik.
Walaupun sistim ini di design untuk bekerja secara automatic tanpa bantuan operator, bukan berarti sistim peralatan ini dibiarkan begitu saja tanpa perawatan sama sekali, sering terjadi salah persepsi, dianggap karena sistimnya sudah otomatis maka faktor perawatan jadi terabaikan.
Ada beberapa aspek yang harus diperhatikan agar sistim automatisasi pada panel amf dapat bekerja dengan baik :
• Pemasangan/instalasi panel di ruangan yang bersih dan tidak lembab/basah/kehujanan.
• Hindari instalasi panel di tempat yang menimbulkan getaran.
• Kabel-kabel kontrol harus terlindung dari gangguan tikus dan binatang lain, usahakan lubang-lubang tertutup rapat shg tidak bisa dibuat sebagai sarang hewan.
• Cek selalu kondisi/sistim charging battery, test tegangan output battery charger secara berkala.
• Cek secara berkala kondisi level air accu/battery genset ataupun battery back up bila ada, cek juga kondisi tegangan battery, sebaiknya tegangan battery dijaga >12,5VDC pada sistim genset dengan battery 12VDC, dan >27VDC pada sistim 24V, dan pastikan kabel battery terpasang dengan rapat untuk menghindari droop tegangan pada saat crank, dan juga untuk menghindari timbulnya percikan api.
• Cek kondisi level media pendingin/air radiator.
• Cek juga kondisi sistim pemipaan bahan bakar, tangki harian bahan bakar yang berada pada posisi base frame rawan kegagalan supply dibandingkan dengan tangki harian yang levelnya berada lebih tinggi dari governor, untuk itu sebaiknya dipasang valve untuk menahan bahan bakar jatuh kembali ke tangki base frame pada kondisi standby.
• Cek kondisi filter bahan bakar, untuk saluran bahan bakar lebih baik lagi kalau dilengkapi dengan water separator untuk memisahkan content air pada bahan bakar agar tidak ikut terbawa dalam sistim pembakaran.
• Cek juga kondisi filter oli, buat jadwal teratur kapan saatnya filter perlu diganti.
• Cek kondisi pengkabelan pada genset, hindari kabel-kabel bersentuhan dengan panas dan sudut-sudut tajam, beri pelindung agar kabel tidak rusak.
• Pastikan genset dalam kondisi prima dengan melakukan warming up terjadwal, pada beberapa sistim amf ada juga yang telah dilengkapi dengan fasilitas auto warming up.
Dengan melakukan tindakan-tindakan diatas, faktor kegagalan pada sistim automatisasi panel amf akan mendekati zero.
Walaupun sistim ini di design untuk bekerja secara automatic tanpa bantuan operator, bukan berarti sistim peralatan ini dibiarkan begitu saja tanpa perawatan sama sekali, sering terjadi salah persepsi, dianggap karena sistimnya sudah otomatis maka faktor perawatan jadi terabaikan.
Ada beberapa aspek yang harus diperhatikan agar sistim automatisasi pada panel amf dapat bekerja dengan baik :
• Pemasangan/instalasi panel di ruangan yang bersih dan tidak lembab/basah/kehujanan.
• Hindari instalasi panel di tempat yang menimbulkan getaran.
• Kabel-kabel kontrol harus terlindung dari gangguan tikus dan binatang lain, usahakan lubang-lubang tertutup rapat shg tidak bisa dibuat sebagai sarang hewan.
• Cek selalu kondisi/sistim charging battery, test tegangan output battery charger secara berkala.
• Cek secara berkala kondisi level air accu/battery genset ataupun battery back up bila ada, cek juga kondisi tegangan battery, sebaiknya tegangan battery dijaga >12,5VDC pada sistim genset dengan battery 12VDC, dan >27VDC pada sistim 24V, dan pastikan kabel battery terpasang dengan rapat untuk menghindari droop tegangan pada saat crank, dan juga untuk menghindari timbulnya percikan api.
• Cek kondisi level media pendingin/air radiator.
• Cek juga kondisi sistim pemipaan bahan bakar, tangki harian bahan bakar yang berada pada posisi base frame rawan kegagalan supply dibandingkan dengan tangki harian yang levelnya berada lebih tinggi dari governor, untuk itu sebaiknya dipasang valve untuk menahan bahan bakar jatuh kembali ke tangki base frame pada kondisi standby.
• Cek kondisi filter bahan bakar, untuk saluran bahan bakar lebih baik lagi kalau dilengkapi dengan water separator untuk memisahkan content air pada bahan bakar agar tidak ikut terbawa dalam sistim pembakaran.
• Cek juga kondisi filter oli, buat jadwal teratur kapan saatnya filter perlu diganti.
• Cek kondisi pengkabelan pada genset, hindari kabel-kabel bersentuhan dengan panas dan sudut-sudut tajam, beri pelindung agar kabel tidak rusak.
• Pastikan genset dalam kondisi prima dengan melakukan warming up terjadwal, pada beberapa sistim amf ada juga yang telah dilengkapi dengan fasilitas auto warming up.
Dengan melakukan tindakan-tindakan diatas, faktor kegagalan pada sistim automatisasi panel amf akan mendekati zero.
A V R ( Automatic Voltage Regulator )
AVR ( Automatic Voltage Regulator
Automatic Voltage Regulator ( AVR ) pada prinsipnya mempunyai fungsi yang sama dengan Rectifier pada generator Brushess hanya saja AVR dirancang agar dapat secara otomatis mengatur dan mengontrol suplay arus tegangan pada exiter untuk menambahkan tegangan keluar pada main stator. AVR pada generator berfungsi untuk mengatur , mengontrol dan memonitor tegangan yang keluar dari main stator berdasarkan prinsip umpan balik / feed back dimana output dimonitor untuk mengontrol input supaya terjadi keseimbangan antara tegangan keluar dengan tegangan reference. sehingga tegangan yang keluar dari generator selalu konstan dengan berbagai level beban.
PROSES KERJA AVR AGAR TEGANGAN KERJA KONSTAN DENGAN BERBAGAI LEVEL BEBAN
1. Disaat generator tersambung beban listrik maka akan mengalir arus listrik didalam lilitan stator
dan besarnya sesuai dengan beban listrik yang tersambung.
2. Dengan adanya arus yang mengalir dalam lilitan dengan inti besi, maka timbul garis garis gaya
magnet didalam permukaan stator.
3. Garis garis gaya magnet ini mempunyai sifat yang berlawanan dengan garis garis gaya magnetik
yang ditimbulkan oleh kutub kutub rotor yang berputar.
4. Dengan perlawanan ini gaya magnetic dari rotor berkurang, sehingga tegangan yang ditimbulkan
oleh lilitan stator berkurang.
5. Kecenderungan tegangan yang akan turun dideteksi oleh input sensing dari AVR dan
diperbandingkan dengan tegangan reference yang sudah diset.
6. Dengan tegangan yang turun maka perbandingannya lebih kecil dengan tegangan reference
sehingga sesegera mungkin AVR memberikan tambahan arus dengan menaikkan tegangan exciter.
7. Kenaikan arus pada stator exciter berpengaruh terhadap tegangan yang dihasilkan exciter rotor.
Dan berpengaruh pula terhadap arus yang ke main rotor, hingga medan magnet yang dihasilkan
juga bertambah.
8. Penambahan garis garis gaya magnet setara dengan perlawanan garis garis gaya yang ditimbulkan
arus lilitan stator.
9. Dengan demikian tegangan yang terbangkit akan tetap besarnya.
10.Begitu pula sebaliknya, bila ada penguranganan beban , perlawanan gaya magnet menjadi
semakin kecil dan dengan hal ini kecenderungan tegangan akan naik karena garis garis gaya pada
rotor utama berlebih.
11.Kecenderungan kenaikan tegangan ini dideteksi oleh input sensing dari AVR dan diperbandingkan
dengan tegangan reference yang sudah diset.
12.Dengan tegangan yang naik maka perbandingan tegangan menjadi lebih besar dari tegangan
reference, sehingga sesegera mungkin AVR mengurangi arus di lilitan exciter stator dengan
menurunkan tegangan exsitasi.
13.Hal ini akan mengurangi arus pada lilitan main rotor, hingga medan gaya magnetnya turun
sebesar perlawanan yang turun.
14.Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa AVR akan dapat mengatur secara otomatis kenaikan
dan penurunan arus exsitasi sehingga tegangan yang dihasilkan akan tetap dengan berbagai level
beban.
Automatic Voltage Regulator ( AVR ) pada prinsipnya mempunyai fungsi yang sama dengan Rectifier pada generator Brushess hanya saja AVR dirancang agar dapat secara otomatis mengatur dan mengontrol suplay arus tegangan pada exiter untuk menambahkan tegangan keluar pada main stator. AVR pada generator berfungsi untuk mengatur , mengontrol dan memonitor tegangan yang keluar dari main stator berdasarkan prinsip umpan balik / feed back dimana output dimonitor untuk mengontrol input supaya terjadi keseimbangan antara tegangan keluar dengan tegangan reference. sehingga tegangan yang keluar dari generator selalu konstan dengan berbagai level beban.
PROSES KERJA AVR AGAR TEGANGAN KERJA KONSTAN DENGAN BERBAGAI LEVEL BEBAN
1. Disaat generator tersambung beban listrik maka akan mengalir arus listrik didalam lilitan stator
dan besarnya sesuai dengan beban listrik yang tersambung.
2. Dengan adanya arus yang mengalir dalam lilitan dengan inti besi, maka timbul garis garis gaya
magnet didalam permukaan stator.
3. Garis garis gaya magnet ini mempunyai sifat yang berlawanan dengan garis garis gaya magnetik
yang ditimbulkan oleh kutub kutub rotor yang berputar.
4. Dengan perlawanan ini gaya magnetic dari rotor berkurang, sehingga tegangan yang ditimbulkan
oleh lilitan stator berkurang.
5. Kecenderungan tegangan yang akan turun dideteksi oleh input sensing dari AVR dan
diperbandingkan dengan tegangan reference yang sudah diset.
6. Dengan tegangan yang turun maka perbandingannya lebih kecil dengan tegangan reference
sehingga sesegera mungkin AVR memberikan tambahan arus dengan menaikkan tegangan exciter.
7. Kenaikan arus pada stator exciter berpengaruh terhadap tegangan yang dihasilkan exciter rotor.
Dan berpengaruh pula terhadap arus yang ke main rotor, hingga medan magnet yang dihasilkan
juga bertambah.
8. Penambahan garis garis gaya magnet setara dengan perlawanan garis garis gaya yang ditimbulkan
arus lilitan stator.
9. Dengan demikian tegangan yang terbangkit akan tetap besarnya.
10.Begitu pula sebaliknya, bila ada penguranganan beban , perlawanan gaya magnet menjadi
semakin kecil dan dengan hal ini kecenderungan tegangan akan naik karena garis garis gaya pada
rotor utama berlebih.
11.Kecenderungan kenaikan tegangan ini dideteksi oleh input sensing dari AVR dan diperbandingkan
dengan tegangan reference yang sudah diset.
12.Dengan tegangan yang naik maka perbandingan tegangan menjadi lebih besar dari tegangan
reference, sehingga sesegera mungkin AVR mengurangi arus di lilitan exciter stator dengan
menurunkan tegangan exsitasi.
13.Hal ini akan mengurangi arus pada lilitan main rotor, hingga medan gaya magnetnya turun
sebesar perlawanan yang turun.
14.Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa AVR akan dapat mengatur secara otomatis kenaikan
dan penurunan arus exsitasi sehingga tegangan yang dihasilkan akan tetap dengan berbagai level
beban.
Dampak Pencemaran Nitrogen Oksida ( NOx )
Dampat Pencemaran Nitrogen Oksida ( NOx )
Dampak Pencemaran Nitrogen Oksida (NOx) dan Pengaruhnya terhadap Kesehatan
Nitrogen oksida sering disebut dengan NOx karena oksida nitrogen mempunyai 2 bentuk yang sifatnya berbeda, yakni gas NO2 dan gas NOx. Sifat gas NO2 adalh berwarna dan berbau, sedangakn gas NO tidak berwarna dan tidak berbau. Warna gas NO2 adalah merah kecoklatan dan berbau tajam menyengat hidung.
Kadar NOx diudara daearh perkotaan yang berpenduduk padat akan lebih tinggi dari daerah pedesaan yang berpenduduk sedikit. Hal ini disebabkan karena berbagai macam kegiatan yang menunjang kehidupan manusia akan menambah kadar NOx di udara, seperti transportasi, generator pembangkit listrik, pembuangan sampah dan lain-lain.
Pencemaran gas NOx diudara teruatam berasal dari gas buangan hasil pembakaran yang keluar dari generator pembangkit listrik stasioner atau mesin-mesin yang menggunakan bahan bakar gas alami. Keberadaan NOx diudara dapat dipengaruhi oleh sinar matahari yang mengikuti daur reaksi fotolitik NO2 sebagai berikut :
NO2 + sinar matahari → NO + O
O + O2 → O3 (ozon)
O3 + NO → NO2 + O2
Ada dua cara untuk menghindari pembakaran tidak sempurna, maka dilakukan 2 proses pembakaran yaitu :
1. Bahan bakar dibakar pada temperatur tinggi dengan sejumlah udara sesuai dengan persamaan stoikiometri, misalnya dengan 90 -95% udara. Pembakaran NO dibatasi tidak dengan adanya kelebihan udara.
2. Bahan bakar dibakar sempurna pada suhu relatif rendah dengan udara berlebih. Suhu rendah menghindarkan pembentukan NO.
Kedua proses ini menurunkan pembentukan NO sampai 90%. NO2 pada manusia dapat meracuni paru-paru, kadar 100 ppm dapat menimbulkan kematian, 5 ppm setelah 5 menit menimbulkan sesak nafas.
Sumber dan Pola Paparan
Sumber utama NOx pada atmosfer adalah dari jalan lalu lintas. Ini bertanggung jawab untuk sekitar setengah dari total emisi yang ada di Eropa. Sumber utama lainnya adalah dari pembangkit tenaga listrik, pabrik pemanas, dan proses industri.
Banyak NOx diemisikan sebagai NO, dimana teroksidasi menjadi NO2 oleh ozon atau oksidan lain.
Meskipun kendraan bermotor didata untuk sekitar 50 % dari emisi NOx, proporsi lebih tinggi dikota. Di London, 74 % emisi NOx akibat dari lalulintas jalan.
Strategi monitoring untuk NO2 diambil dari data pola ruang dan penyebaran populasi yang paling banyak didominasi oleh lalu lintas jalan.
Karakteristik polutan yang dirancang pada program monitoring NO2 adalah :
• Konsentrasi yang lebih besar ditentukan oleh emisi lalulintas jalan
• Ini adalah ruang yang homogen, polutan sekunder
• Rasio dari puncak untuk mengartikan konsentrasi secara statistik yang kuat dan berguna.
Dampak Pencemaran Nitrogen Oksida (NOx)
Gas nitrogen oksida (NOx) ada dua macam , yakni gas nitrogen monoksida (NO) dan gas nitrogen dioksida (NO2). Kedua macam gas tersebut mempunyai sifat yang berbeda dan keduanya sangat berbahaya bagi kesehatan. Gas NO yang mencemari udara secara visual sulit diamati karena gas tersebut tidak berwarna dan tidak berbau. Sedangkan gas NO2 bila mencemari udara mudah diamati dari baunya yang sangat menyengat dan warnanya coklat kemerahan. Udara yang mengandung gas NO dalam batas normal relatif aman dan tidak berbahaya, kecuali jika gas NO berada dalam konsentrasi tinggi. Konsentrasi gas NO yang tinggi dapat menyebabkan gangguan pada system saraf yang mengakibatkan kejang-kejang. Bila keracunan ini terus berlanjut akan dapat menyebabkan kelumpuhan. Gas NO akan menjadi lebih berbahaya apabila gas itu teroksidasi oleh oksigen sehinggga menjadi gas NO2.
Udara yang telah tercemar oleh gas nitrogen oksida tidak hanya berbahaya bagi manusia dan hewan saja, tetapi juga berbahaya bagi kehidupan tanaman. Pengaruh gas NOx pada tanaman antara lain timbulnya bintik-bintik pada permukaan daun. Pada konsentrasi yang lebih tinggi gas tersebut dapat menyebabkan nekrosis atau kerusakan pada jaringan daun. Dalam keadaan seperti ini daun tidak dapat berfungsi sempurna sebagai temapat terbentuknya karbohidrat melalui proses fotosintesis. Akibatnya tanaman tidak dapat berproduksi seperti yang diharapkan. Konsentrasi NO sebanyak 10 ppm sudah dapat menurunkan kemampuan fotosintesis daun sampai sekitar 60% hingga 70%.
Pencemaran udara oleh gas NOx dapat menyebabkan timbulnya Peroxy Acetil Nitrates yang disingkat dengan PAN. Peroxi Acetil Nitrates ini menyebabkan iritasi pada mata yang menyebabkan mata terasa pedih dan berair. Campuran PAN bersama senyawa kimia lainnya yang ada di udara dapat menyebabkan terjadinya kabut foto kimia atau Photo Chemistry Smog yang sangat menggangu lingkungan.
Pengaruh bagi kesehatan
Nitrogen dioksida merupakan polutan udara yang dihasilkan pada proses pembakaran. Ketika nitrogen dioksida hadir, nitrogen oksida juga ditemukan ; gabungan dari NO dan NO2 secara kolektif mengacu kepada nitrogen oksida (NOx).
Pada sangat konsentrasi tinggi, dimana mungkin hanya dialami pada kecelakaan industri yang fatal, paparan NO2 dapat mengakibatkan kerusakan paru-paru yang berat dan cepat. Pengaruh kesehatan mungkin juga terjadi pada konsentrasi ambient yang jauh lebih rendah seperti pada pengamatan selama peristiwa polusi di kota. Bukti yang didapatkan menyarankan bahwa penyebaran ambient kemungkinan akibat dari pengaruh kronik dan akut, khususnya pada sub-grup populasi orang yang terkena asma.
NO2 terutama berkelakuan sebagai agen pengoksidasi yang kemungkinan merusak membran sel dan protein. Pada konsentrasi tinggi, saluran udara akan menyebabkan peradangan yang akut. Ditambah lagi, penyebaran dalam waktu-singkat berpengaruh terhadap peningkatan resiko infeksi saluran pernapasan. Meskipun banyak pengontrolan penyebaran yang dilakukan, fakta secara jelas mendefinisikan hubungan antara konsentrasi atau dosis dan umpan baliknya tidaklah cukup.
Untuk penyebaran yang akut, hanya konsentrasi yang sangat tinggi (>1880 Mg/m3, 1 ppm) mempengaruhi kesehatan orang ; bilamana, orang dengan asma atau penyakit paru-paru yang akut lebih rentan pada konsentrasi lebih rendah.
1 kalori = 4,2 joule
1 joule = 0,24 kalori
1 joule = 1 watt sekon
1 kWh = 3.600.000 joule
Apa Itu Gas Alam ?
Gas alam merupakan senyawa hidrokarbon (Cn H2n+2) yang terdiri dari campuran
beberapa macam gas hidrokarbon yang mudah terbakar dan non-hidrokarbon seperti N2, CO2 dan H2S. Umumnya gas yang terbentuk sebagian besar dari metan CH4, dan dapat juga termasuk etan C2H6 dan propan C3H8. Komposisi gas alam bervariasi, tetapi umumnya tipikal gas alam (sebelum dilakukan pemrosesan) adalah seperti pada tabel di bawah ini.
Gas alam yang didapat dari dalam sumur di bawah bumi, biasanya ber-gabung dengan minyak bumi. Gas ini disebut sebagai gas associated. Ada juga sumur yang khusus menghasilkan gas, sehingga gas yang dihasilkan disebut gas non associated. Sekali dibawa ke atas permukaan bumi, terhadap gas dila-kukan pemisahan untuk menghilang-kan impurities seperti air, gas-gas lain, pasir dan senyawa lainnya. Beberapa gas hidrokarbon seperti propan (C3H8) dan butan (C4H10) dipisahkan dan dijual secara terpisah. Setelah diproses, gas alam yang bersih ditransmisikan ke titik-titik penggunaan melalui jaringan pipa, yang jauhnya dapat mencapai ribuan kilometer. Gas alam yang dikirim melalui pipa tersebut merupakan gas alam dalam bentuk yang murni karena hampir seluruhnya adalah metan (CH4).
Gas alam yang dikirim tersebut merupa-kan ‘dry gas’ atau ‘gas kering’. Metan adalah molekul yang dibentuk oleh satu atom karbon dan empat atom hidrogen sebagai CH4. Gas metan mudah terbakar dimana secara kimia terjadi reaksi antara metan dan oksigen yang hasilnya berupa karbon di-oksida (CO2), air (H2O) ditambah sejumlah besar energi, sebagaimana persamaan be-rikut :
CH4[g] + 2 O2[g] CO2[g] + 2 H2O[50] + 891 kJ
Pengukuran Gas Alam
Gas alam dapat diukur dalam sejumlah cara. Sebagai gas, ia dapat diukur melalui volume pada temperatur dan tekanan nor-mal, dinyatakan dalam cubic feet (CF), yang umumnya dipakai dalam ribuan cubic feet (MCF), jutaan cubic feet (MMCF), atau triliun cubic feet (TCF). Gas alam juga sering diukur dan dinyatakan dalam British thermal unit (BTU). Satu BTU adalah sejumlah gas alam yang akan menghasilkan energi yang cukup untuk memanaskan satu pound air dengan satu derajat pada tekanan normal. Satu cubic feet gas alam mengan-dung sekitar 1,027 BTU. Gas alam yang dikirim melalui pipa di USA, diukur dalam satuan ‘therms’ untuk penggunaan pemba-yaran. Satu ’therm’ adalah ekivalen dengan 100.000 BTU, atau sekitar 97 SCF gas alam
Dampak Pencemaran Nitrogen Oksida (NOx) dan Pengaruhnya terhadap Kesehatan
Nitrogen oksida sering disebut dengan NOx karena oksida nitrogen mempunyai 2 bentuk yang sifatnya berbeda, yakni gas NO2 dan gas NOx. Sifat gas NO2 adalh berwarna dan berbau, sedangakn gas NO tidak berwarna dan tidak berbau. Warna gas NO2 adalah merah kecoklatan dan berbau tajam menyengat hidung.
Kadar NOx diudara daearh perkotaan yang berpenduduk padat akan lebih tinggi dari daerah pedesaan yang berpenduduk sedikit. Hal ini disebabkan karena berbagai macam kegiatan yang menunjang kehidupan manusia akan menambah kadar NOx di udara, seperti transportasi, generator pembangkit listrik, pembuangan sampah dan lain-lain.
Pencemaran gas NOx diudara teruatam berasal dari gas buangan hasil pembakaran yang keluar dari generator pembangkit listrik stasioner atau mesin-mesin yang menggunakan bahan bakar gas alami. Keberadaan NOx diudara dapat dipengaruhi oleh sinar matahari yang mengikuti daur reaksi fotolitik NO2 sebagai berikut :
NO2 + sinar matahari → NO + O
O + O2 → O3 (ozon)
O3 + NO → NO2 + O2
Ada dua cara untuk menghindari pembakaran tidak sempurna, maka dilakukan 2 proses pembakaran yaitu :
1. Bahan bakar dibakar pada temperatur tinggi dengan sejumlah udara sesuai dengan persamaan stoikiometri, misalnya dengan 90 -95% udara. Pembakaran NO dibatasi tidak dengan adanya kelebihan udara.
2. Bahan bakar dibakar sempurna pada suhu relatif rendah dengan udara berlebih. Suhu rendah menghindarkan pembentukan NO.
Kedua proses ini menurunkan pembentukan NO sampai 90%. NO2 pada manusia dapat meracuni paru-paru, kadar 100 ppm dapat menimbulkan kematian, 5 ppm setelah 5 menit menimbulkan sesak nafas.
Sumber dan Pola Paparan
Sumber utama NOx pada atmosfer adalah dari jalan lalu lintas. Ini bertanggung jawab untuk sekitar setengah dari total emisi yang ada di Eropa. Sumber utama lainnya adalah dari pembangkit tenaga listrik, pabrik pemanas, dan proses industri.
Banyak NOx diemisikan sebagai NO, dimana teroksidasi menjadi NO2 oleh ozon atau oksidan lain.
Meskipun kendraan bermotor didata untuk sekitar 50 % dari emisi NOx, proporsi lebih tinggi dikota. Di London, 74 % emisi NOx akibat dari lalulintas jalan.
Strategi monitoring untuk NO2 diambil dari data pola ruang dan penyebaran populasi yang paling banyak didominasi oleh lalu lintas jalan.
Karakteristik polutan yang dirancang pada program monitoring NO2 adalah :
• Konsentrasi yang lebih besar ditentukan oleh emisi lalulintas jalan
• Ini adalah ruang yang homogen, polutan sekunder
• Rasio dari puncak untuk mengartikan konsentrasi secara statistik yang kuat dan berguna.
Dampak Pencemaran Nitrogen Oksida (NOx)
Gas nitrogen oksida (NOx) ada dua macam , yakni gas nitrogen monoksida (NO) dan gas nitrogen dioksida (NO2). Kedua macam gas tersebut mempunyai sifat yang berbeda dan keduanya sangat berbahaya bagi kesehatan. Gas NO yang mencemari udara secara visual sulit diamati karena gas tersebut tidak berwarna dan tidak berbau. Sedangkan gas NO2 bila mencemari udara mudah diamati dari baunya yang sangat menyengat dan warnanya coklat kemerahan. Udara yang mengandung gas NO dalam batas normal relatif aman dan tidak berbahaya, kecuali jika gas NO berada dalam konsentrasi tinggi. Konsentrasi gas NO yang tinggi dapat menyebabkan gangguan pada system saraf yang mengakibatkan kejang-kejang. Bila keracunan ini terus berlanjut akan dapat menyebabkan kelumpuhan. Gas NO akan menjadi lebih berbahaya apabila gas itu teroksidasi oleh oksigen sehinggga menjadi gas NO2.
Udara yang telah tercemar oleh gas nitrogen oksida tidak hanya berbahaya bagi manusia dan hewan saja, tetapi juga berbahaya bagi kehidupan tanaman. Pengaruh gas NOx pada tanaman antara lain timbulnya bintik-bintik pada permukaan daun. Pada konsentrasi yang lebih tinggi gas tersebut dapat menyebabkan nekrosis atau kerusakan pada jaringan daun. Dalam keadaan seperti ini daun tidak dapat berfungsi sempurna sebagai temapat terbentuknya karbohidrat melalui proses fotosintesis. Akibatnya tanaman tidak dapat berproduksi seperti yang diharapkan. Konsentrasi NO sebanyak 10 ppm sudah dapat menurunkan kemampuan fotosintesis daun sampai sekitar 60% hingga 70%.
Pencemaran udara oleh gas NOx dapat menyebabkan timbulnya Peroxy Acetil Nitrates yang disingkat dengan PAN. Peroxi Acetil Nitrates ini menyebabkan iritasi pada mata yang menyebabkan mata terasa pedih dan berair. Campuran PAN bersama senyawa kimia lainnya yang ada di udara dapat menyebabkan terjadinya kabut foto kimia atau Photo Chemistry Smog yang sangat menggangu lingkungan.
Pengaruh bagi kesehatan
Nitrogen dioksida merupakan polutan udara yang dihasilkan pada proses pembakaran. Ketika nitrogen dioksida hadir, nitrogen oksida juga ditemukan ; gabungan dari NO dan NO2 secara kolektif mengacu kepada nitrogen oksida (NOx).
Pada sangat konsentrasi tinggi, dimana mungkin hanya dialami pada kecelakaan industri yang fatal, paparan NO2 dapat mengakibatkan kerusakan paru-paru yang berat dan cepat. Pengaruh kesehatan mungkin juga terjadi pada konsentrasi ambient yang jauh lebih rendah seperti pada pengamatan selama peristiwa polusi di kota. Bukti yang didapatkan menyarankan bahwa penyebaran ambient kemungkinan akibat dari pengaruh kronik dan akut, khususnya pada sub-grup populasi orang yang terkena asma.
NO2 terutama berkelakuan sebagai agen pengoksidasi yang kemungkinan merusak membran sel dan protein. Pada konsentrasi tinggi, saluran udara akan menyebabkan peradangan yang akut. Ditambah lagi, penyebaran dalam waktu-singkat berpengaruh terhadap peningkatan resiko infeksi saluran pernapasan. Meskipun banyak pengontrolan penyebaran yang dilakukan, fakta secara jelas mendefinisikan hubungan antara konsentrasi atau dosis dan umpan baliknya tidaklah cukup.
Untuk penyebaran yang akut, hanya konsentrasi yang sangat tinggi (>1880 Mg/m3, 1 ppm) mempengaruhi kesehatan orang ; bilamana, orang dengan asma atau penyakit paru-paru yang akut lebih rentan pada konsentrasi lebih rendah.
1 kalori = 4,2 joule
1 joule = 0,24 kalori
1 joule = 1 watt sekon
1 kWh = 3.600.000 joule
Apa Itu Gas Alam ?
Gas alam merupakan senyawa hidrokarbon (Cn H2n+2) yang terdiri dari campuran
beberapa macam gas hidrokarbon yang mudah terbakar dan non-hidrokarbon seperti N2, CO2 dan H2S. Umumnya gas yang terbentuk sebagian besar dari metan CH4, dan dapat juga termasuk etan C2H6 dan propan C3H8. Komposisi gas alam bervariasi, tetapi umumnya tipikal gas alam (sebelum dilakukan pemrosesan) adalah seperti pada tabel di bawah ini.
Gas alam yang didapat dari dalam sumur di bawah bumi, biasanya ber-gabung dengan minyak bumi. Gas ini disebut sebagai gas associated. Ada juga sumur yang khusus menghasilkan gas, sehingga gas yang dihasilkan disebut gas non associated. Sekali dibawa ke atas permukaan bumi, terhadap gas dila-kukan pemisahan untuk menghilang-kan impurities seperti air, gas-gas lain, pasir dan senyawa lainnya. Beberapa gas hidrokarbon seperti propan (C3H8) dan butan (C4H10) dipisahkan dan dijual secara terpisah. Setelah diproses, gas alam yang bersih ditransmisikan ke titik-titik penggunaan melalui jaringan pipa, yang jauhnya dapat mencapai ribuan kilometer. Gas alam yang dikirim melalui pipa tersebut merupakan gas alam dalam bentuk yang murni karena hampir seluruhnya adalah metan (CH4).
Gas alam yang dikirim tersebut merupa-kan ‘dry gas’ atau ‘gas kering’. Metan adalah molekul yang dibentuk oleh satu atom karbon dan empat atom hidrogen sebagai CH4. Gas metan mudah terbakar dimana secara kimia terjadi reaksi antara metan dan oksigen yang hasilnya berupa karbon di-oksida (CO2), air (H2O) ditambah sejumlah besar energi, sebagaimana persamaan be-rikut :
CH4[g] + 2 O2[g] CO2[g] + 2 H2O[50] + 891 kJ
Pengukuran Gas Alam
Gas alam dapat diukur dalam sejumlah cara. Sebagai gas, ia dapat diukur melalui volume pada temperatur dan tekanan nor-mal, dinyatakan dalam cubic feet (CF), yang umumnya dipakai dalam ribuan cubic feet (MCF), jutaan cubic feet (MMCF), atau triliun cubic feet (TCF). Gas alam juga sering diukur dan dinyatakan dalam British thermal unit (BTU). Satu BTU adalah sejumlah gas alam yang akan menghasilkan energi yang cukup untuk memanaskan satu pound air dengan satu derajat pada tekanan normal. Satu cubic feet gas alam mengan-dung sekitar 1,027 BTU. Gas alam yang dikirim melalui pipa di USA, diukur dalam satuan ‘therms’ untuk penggunaan pemba-yaran. Satu ’therm’ adalah ekivalen dengan 100.000 BTU, atau sekitar 97 SCF gas alam
Subscribe to:
Posts (Atom)