Yuliana (j1b116002).docx

TUGAS AKHIR ENERGI DAN LISTRIK PERTANIAN

OLEH: NAMA

: YULIANA

NIM

: J1B116002

MATA KULIAH

: Energi dan Listrik Pertanian

DOSEN PENGAMPU: Nur Hasnah AR, S.TP., M.Si.

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS JAMBI 2018

1. Uraikan mengenai energi surya dan pemanfaatan energi surya dalam bidang umum dan bidang pertanian. Jawab: Energi surya adalah energi yang berupa sinar dan panas dari matahari. Energi ini dapat dimanfaatkan dengan menggunakan serangkaian teknologi seperti pemanas surya, fotovoltaik surya, listrik panas surya, arsitektur surya, dan fotosintesis buatan. Teknologi energi surya secara umum dikategorikan menjadi dua kelompok, yaitu teknologi pemanfaatan pasif dan teknologi pemanfaatan aktif. Pengelompokan ini tergantung pada proses penyerapan, pengubahan, dan penyaluran energi surya. Pemanfaatan energi surya secara umum yaitu: Contoh pemanfaatan energi surya secara aktif adalah penggunaan panel fotovoltaik dan panel penyerap panas. Contoh pemanfaatan energi surya secara pasif meliputi mengarahkan bangunan ke arah matahari, memilih bangunan dengan massa termal atau kemampuan dispersi cahaya yang baik, dan merancang ruangan dengan sirkulasi udara alami. Pemanfaatan energi surya di bidang pertanian contohnya adalah: Pembasmi hama tenaga surya, sistem kerja alat ini cukup sederhana yaitu sistem tenaga surya akan menyalakan lampu 0,5 watt yang menjadi penarik perhatian hama pada malam hari. Kemudian disiapkan penampungan air yang telah diberikan obat untuk membunuh hama yang terjatuh ketika mendekati lampu. Sumber: https://id.wikipedia.org/wiki/Energi_surya https://janaloka.com/pemanfaatan-energi-surya-di-bidang-pertanian/

2. Ada 2 teknologi pemanfaatan energi surya, yaitu teknologi energi surya fotovoltaic dan teknologi energi surya termal. Deskripsikan dan bagaimana perbedannya. Jawab: Sistem energi surya fotovoltaik adalah suatu sistem pembangkit energi yang memanfaatkan energi matahari. Komponen utama suatu sistem energi surya fotovoltaik adalah sel fotovoltaik yang mengubah penyinaran/radiasi matahari menjadi listrik secara langsung (direct conversion). Sedangkan energi

surya termal merupakan pemanfaatan energi surya untuk mengeringkan hasil pertanian maupun perikanan secara langsung. Berbagai teknologi pemanfaatan energi surya termal untuk aplikasi skala rendah (temperatur kerja lebih kecil atau hingga 600C) dan skala menengah (temperatur kerja antara 60 hingga 1200C) telah dikuasai dari rancang-bangun, konstruksi hingga manufakturnya secara nasional. Perbedaan antara energi surya fotovoltaik dan energi surya termal yaitu, Energi surya fotovoltaik digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik, pompa air, televisi, telekomunikasi, dan lemari pendingin di Puskesmas dengan kapasitas total ± 6 MW. Sedangkan Energi surya termal pada umumnya digunakan untuk memasak (kompor surya), mengeringkan hasil pertanian (perkebunan, perikanan, kehutanan, tanaman pangan) dan memanaskan air. Sumber: Gede Widayana. 2012. Pemanfaatan Energi Surya. Jurusan Pendidikan Teknik Mesin, FTK, UNDIKSHA

3. Salah satu pemanfaatan energi surya adalah teknologi energi surya fotovoltaic. a. Bagaimana proses/teknis pemanfaatan energi surya dengan fotovoltaic? lengkapi dengan gambar dalam mendeskripiskannya. b. Jelaskan apa saja faktor yang mempengaruhi efisiensi kerja dari fotovoltaic? Jawab: a. Proses pemanfaatan energi surya fotovoltaik yaitu: Panel surya fotovoltaik akan mengubah radiasi matahari menjadi listrik arus searah (DC), lalu inverter mengubah arus searah (DC) menjadi arus bolak-balik (AC) untuk penggunaan dirumah. Setelah itu inverter mengatur prioritas penggunaan listrik dari panel surya terlebih dahulu dan kekurangannya dari jaringan listrik. Kemudian disaat produksi panel surya lebih, dengan KWh Meter Exim kelebihannya dapat di expor kejaringan listik. Berikut adalah gambar proses energi surya fotovoltaik:

b. Adapun faktor yang mempengaruhi efisensi kerja fotovoltaik yaitu:  Bahan pembuat solar panel.  Hambatan listrik beban.  Keadaan cuaca.  Sistem kontrol. Sumber: https://mobnasesemka.com/cara-kerja-plts-untuk-menghasilkan-listrik/

4. Ceritakan tentang biomassa sebagai energi alternatif. Apakah issue ini masih terus berkembang hingga sekarang? Tuliskan minimal 5 sumber biomassa yang dapat dijadikan sebagai energi alternatif. Jawab: Biomassa adalah materi biologis yang diperoleh dari tumbuhan dan hewan dan terdiri dari sejumlah besar karbon serta unsur lain dalam proporsi lebih kecil seperti oksigen, nitrogen, hidrogen, alkali tanah, dan logam berat. Jenis energi ini termasuk dalam sumber energi terbarukan karena pohon-pohon serta makhluk hidup lain bisa berkembang biak dan tumbuh kembali. Tanaman dapat tumbuh berulang-ulang pada lahan yang sama tanpa harus mengeluarkan biaya signifikan. Bahan baku yang selalu tersedia membuat biomassa merupakan sumber energi yang tidak pernah habis. Issue tentang biomassa sebagai energi alternatif masih terus berkembang hingga saat ini. Sumber biomassa yang dapat dijadikan sebagai energi alternatif yaitu: 

Serbuk kayu



Ampas kelapa



Tanaman jarak



Kotoran ternak



Tanaman tebu

Sumber: https://tifanihayyu.blogspot.com/2014/07/penggunaan-biomassa-sebagaienergi.html https://www.mekanikmitsubishi.com/contohpengertian-dan-sumber-energibiomassa.html

5. Dari poin 4, pilih salah satu, kemudian jelaskan proses pembuatannya hingga dapat dijadikan sebagai energi alternatif. (lengkapi dengan diagram alir) Jawab: Sumber energi alternatif yang akan digunakan yaitu ampas kelapa yang akan dijadikan sebagai pembuatan biopelet sebagai energi bahan bakar alternatif pengganti minyak tanah. Pelet merupakan hasil pengempaan biomassa yang memiliki tekanan yang lebih besar jika dibandingkan dengan briket (60 kg/m3, kadar abu 1% dan kadar air kurang dari 10%). Adapun proses pembuatannya yaitu: a. Pembuatan arang ampas kelapa. Pembuatan arang ampas kelapa dilakukan dengan cara ampas kelapa disangrai sampai ampas kelapa tersebut berwarna hitam (membentuk arang). b. Tahapan pembuatan biopellet sebagai berikut:  Penghancuran ukuran, ampas kelapa yang sudah diperas dicacah atau dihaluskan, baik ampas kelapa yang belum diarangkan maupun yang sudah diarangkan.  Formulasi biopellet, formulasi penambahan arang ampas kelapa dengan prosentase 25%, 50%, dan 75%. Bahan perekat yang digunakan dalam penelitian

ini

adalah

tapioka

tergelatinasi

dengan

persentase

penambahan 2,5% (b/b) dari berat bahan.  Pencetakan biopellet dilakukan dengan menggunakan mesin pellet (pellet mill), diameter biopelet yaitu 8-11 mm, panjang biopellet 15-20 mm.  Pengeringan.

c. Analisis karakteristik fisik dan pembakaran biopelet, Karakteristik fisik biopelet akhir yang diukur adalah nilai kalori, kadar abu, kadar air, kadar zat terbang, kadar karbon terikat. Berikut adalah diagram alir proses pembuatan biopelet:

Sumber: Hasanuddin. 2012. Pembuatan Biopelet Ampas Kelapa Sebagai Energi Bahan Bakar Alternatif Pengganti Minyak Tanah Ramah Lingkungan. Universitas Negeri Gorontalo

6. Biodiesel tergolong bahan bakar yang dapat diperbaharui karena diproduksi dari hasil pertanian, antara lain : jarak pagar, kelapa, sawit, kedele, jagung, kacang tanah. a. Tuliskan keunggulan dan manfaat biodiesel sebagai energi alternatif.

b. Uraikan proses pembuatan biodiesel dengan berbahan dasar hasil pertanian.

(misalnya : jarak pagar/kelapa/sawit/kedele/jagung kacang tanah atau sumber lainnya) Jawab: a. Keunggulan biodiesel sebagai energi alternatif yaitu:  Biodiesel tidak beracun.  Biodiesel adalah bahan bakar biodegradable.  Biodiesel lebih aman dipakai dibandingkan dengan diesel konvensional.  Biodiesel dapat dengan mudah dicampur dengan diesel konvensional, dan dapat digunakan di sebagian besar jenis kendaraan saat ini, bahkan dalam bentuk biodiesel B100 murni.  Biodiesel dapat membantu mengurangi ketergantungan kita pada bahan bakar fosil, dan meningkatkan keamanan dan kemandirian energi.  Biodiesel dapat diproduksi secara massal di banyak negara.  Produksi dan penggunaan biodiesel melepaskan lebih sedikit emisi dibandingkan dengan diesel.  Biodiesel memiliki sifat pelumas yang sangat baik.  Biodiesel memiliki delay pengapian lebih pendek dibandingkan dengan diesel konvensional.  Biodiesel tidak memiliki kandungan sulfur. Manfaat menggunakan biodiesel yaitu:  Tidak akan kesulitan mencari bahan bakar biodiesel, karena biodiesel energi alternatif yang ramah lingkungan.  Tidak akan pernah habis dipakai, karena biodiesel merupakan energi yang terbarukan dan diproduksi secara massal.  Tidak membahayakan pengguna biodiesel dalam pemakainnya, karena biodiesel aman dipakai dibandingkan diesel konvensional dan tidak beracun. b. Berikut adalah proses pembuatan biodiesel dengan bahan baku jarak pagar:  Biji jarak dibersihkan dari kotoran dengan cara dicuci secara manual atau masinal (dengan mesin).  Biji direndam sekitar 5 menit di dalam air mendidih, kemudian ditiriskan sampai air tidak menetes lagi.

 Biji dikeringkan dengan menggunakan alat pengering atau dijemur di bawah matahari sampai cukup kering, kemudian biji tersebut dimasukkan ke dalam mesin pemisah untuk memisahkan daging biji dari kulit bijinya.  Daging biji yang telah terpisah dari kulitnya, digiling dan siap untuk dipres. Lama tenggang waktu dari penggilingan ke pengepresan diupayakan sesingkat mungkin untuk menghindari oksidasi.  Proses pengepresan biasanya meninggalkan ampas yang masih mengandung 7-10% minyak. Oleh sebab itu, ampas dari proses pengepresan dilakukan proses ekstraksi pelarut, sehingga ampasnya hanya mengandung minyak kurang dari 0,1% dari berat keringnya. Pelarut yang biasa digunakan adalah pelarut heksan dengan rentang didih 60-70 0C.  Tahap ini menghasilkan minyak biji jarak, yang selanjutnya akan diproses menjadi minyak biji jarak.  Selanjutnya yaitu tahap Reaksi Esterifikasi Pada reaksi ini asam lemak bebas direaksikan dengan metanol menjadi biodiesel sehingga tidak mengurangi perolehan biodiesel. Tahap ini menghasilkan minyak biji jarak yang sudah tidak mengandung asam lemak bebas, sehingga dapat dikonversi menjadi biodiesel melalui reaksi transesterifikasi.  Terakhir yaitu Reaksi transesterifikasi, reaksi ini merupakan reaksi utama dalam pembuatan biodiesel. Pada reaksi ini, trigliserida (minyak) bereaksi dengan metanol dalam katalis basa untuk menghasilkan biodiesel dan gliserol (gliserin). Sampai tahap ini, pembuatan biodiesel telah selesai dan dapat digunakan sebagai bahan bakar yang mengurangi pemakaian solar. Sumber: http://haiwinataferi.blogspot.com/2016/03/keunggulan-dan-kelemahanbiodisel.html https://iskandarmt.wordpress.com/2008/07/05/proses-pembuatan-biodieseldengan-bahan-baku-jatropha-curcas-jarak-pagar/

7. Ceritakan apa harapan yang diinginkan dengan adanya pemanfaatan energi surya, energi dari biomassa, energi dari biodiesel sebagai alternatif sumber energi untuk kehidupan jangka panjang ? Jawab: Harapan yang diinginkn dengan adanya pemanfaatan energi surya, energi dari biomassa, dan energi dari biodiesel adalah tetap mempertahankan dan memproduksi energi alternatif ini karena dapat mempermudah kita dalam segala hal, apalagi jika digunakan dalam jangka yang panjang. Ketiga energi alternatif ini tidak akan pernah habis dan selalu terbarukan karena dasar dari energi alternatif tersebut adalah terdapat dialam. Untuk itu kita perlu menjaga alam dan memanfaatkan apapun yang ada dialam serta anggarkan dana dan salurkan ilmu yang kita ketahui kepada generasi muda tentang pembuatan energi alternatif ini secara berkelanjutan agar energi alternatif ini tetap diproduksi dan bertahan dalam jangka yang panjang.