Makalah Kimia: Penentuan Bahan Bakar Alternatif yang Efisien, Efektif, dan Ramah Lingkungan

LAPORAN KIMIA

PENENTUAN BAHAN BAKAR ALTERNATIF YANG EFISIEN, EFEKTIF DAN RAMAH LINGKUNGAN

Disusun dalam Rangka Memenuhi Tugas Kimia

Disusun Oleh:

Nadhiira Syahlaa

Salsabila Putri Fathia

Saniyyah Fitriana

Savira Aulia Pratiwiningtyas

XI IPA 9

SMA NEGERI 2 KOTA TANGERANG SELATAN
TANGERANG SELATAN
BANTEN
2018

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pencemaran oleh emisi gas buang kendaraan bermotor masih merupakan masalah bagi lingkungan. Emisi adalah zat, energi atau komponen yang dihasilkan dari suatu kegiatan yang masuk atau dimasukkannya ke dalam udara yang mempunyai potensi sebagai unsur pencemar. Sedangkan emisi gas buang merupakan sisa hasil pembakaran mesin kendaraan, baik itu kendaraan beroda, perahu/kapal dan pesawat terbang yang menggunakan bahan bakar.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apa yang dimaksud dengan bahan bakar alternatif yang efisien, ekonomis, dan ramah lingkungan?

2. Bagaimana dampak yang diakibatkan dari bahan bakar yang tidak efisien?

3. Bagaimana cara menentukan bahan bakar altenatif yang efisien, ekonomis, dan ramah lingkungan?

1.3 Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memahami dan menentukan bahan bakar alternatif yang efisien, efektif dan ramah lingkungan berdasarkan analisis data entalpi pembakaran, emisi gas, dengan biaya bahan bakar per liter.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Pengertian Bahan Bakar Alternatif

Bahan bakar yaitu bahan yang apabila dibakar dapat meneruskan proses pembakaran dengan sendirinya, disertai pengeluaran kalor.

Bahan Bakar Minyak, atau yang biasa lebih dikenal dengan BBM merupakan bahan bakar yang diproses dan diolah dari sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Karena sifatnya yang tidak dapat diperbaharui ini, maka minyak sebagai sumber bahan bakar akan semakin menipis dan habis pada suatu saat nanti,

Bahan bakar alternatif adalah bahan bakar yang dapat digunakan untuk menggantikan bahan bakar konvensional atau dapat menghasilkan bahan bakar selain bahan bakar fosil/minyak bumi, karena minyak bumi merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Maksud dari bahan bakar alternatif yang efisien adalah bahan bakar tersebut tidak membuang-buang biaya, tenaga, serta waktu. Bahan bakar ekonomis berarti menghemat pengeluaran uang serta bahan bakar. Selain itu, bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan adalah bahan bakar yang tidak mencemari atau merusak lingkungan sekitar, serta tidak memberikan dampak negatif dalam jangka pendek maupun panjang.

Ciri-ciri bahan bakar alternatif adalah dapat digunakan berulang-ulang, jumlahnya berlimpah di alam, pengolahannya tidak merusak alam, tidak berbahaya, aman, serta tidak menyebabkan penyakit, dan ramah lingkungan.

1. Listrik

Listrik dapat digunakan sebagai bahan bakar transportasi dan kompor, seperti baterai. Tenaga listrik dapat diisi ulang dan disimpan dalam baterai. Bahan bakar ini menghasilkan tenaga tanpa ada pembakaran ataupun polusi, namun sebagian dari sumber tenaga ini masih tercipta dari batu bara dan meninggalkan gas karbon.

2. Gas Alam

CNG (Compressed Natural Gas) atau gas alam sudah banyak digunakan di berbagai negara yang biasanya untuk bidang properti dan bisnis. Jika digunakan untuk kendaraan, polusi yang dikeluarkan akan lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan bensin dan diesel. Karena lebih ringan dari oksigen, emisi yang ditimbulkan juga sangat rendah.

3. Hidrogen

Hidrogen dapat dicampur dengan gas alam dan menciptakan bahan bakar untuk kendaraan. Hidrogen juga digunakan pada kendaraan yang menggunakan listrik sebagai bahan bakarnya. Walaupun begitu, harga untuk penggunaan hidrogen masih relatif mahal.

4. Biodiesel

Biodiesel dibuat dengan cara mengekstraksi berbagai jenis tanaman. Bahan mentah yang bisa diolah menjadi biodiesel sangat berlimpah. Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif yang tergolong memiliki emisi rendah sehingga ramah lingkungan. Penghambat besar untuk bisa mengolah bahan menjadi minyak biodiesel adalah alat yang mampu mengekstrak energi dalam jumlah besar dari berbagai sumber.

5. Biogas

Kotoran hewan dapat digunakan sebagai kompos untuk memupuk tanaman atau membuat biogas yang berguna sebagai bahan bakar. Manfaat energi biogas adalah sebagai pengganti bahan bakar khususnya minyak tanah dan dipergunakan untuk memasak kemudian sebagai bahan pengganti bahan bakar minyak (bensin, solar, dll).

6. Air Laut

Air laut juga dapat dijadikan sebagai biodesel seperti yang telah digunakan pada perindustrian. Air laut yang telah disuling dengan penyuling yang berukuran 0.1 mikron lalu akan mengeluarkan minyak yang berasal dari biota laut dan akan menjadi biodiesel. tetapi yang menjadi penghambat yaitu biaya yang tidak sedikit.

7. Urin

Saat ini urin dapat digunakan sebagai bahan bakar. Menurut Dr. Gerardine Botte dari Asosiasi Profesor Departemen Tehnik Mesin Kimia dan Biomolekuler di Universitas Ohio, di dalam molekul urea (urine) terdapat empat atom hidrogen jika dibandingkan air biasa yang hanya mengandung dua atom hidrogen. Lalu molekul tersebut dipisahkan melalui oksidasi dengan basis elektroda nikel pada 0.37 V sehingga hidrogen tersebut akan terpecah.

8. Sampah Organik

Sampah organik diproses menjadi bahan bakar cair yang disebut dengan gasifikasi dan disebut juga gas sintesis. Gas ini dicampur dengan etanol sehingga proses pembakaran lebih mudah. Dalam skala kecil, beberapa negara telah memanfaatkan gas ini sebagai bahan bakar kendaraan bermotor.

9. Air

Air yang dipresiksi bisa menjadi bahan bakar. Sekarang sudah banyak ditemukan oleh peneliti, salah satunya bahan bakar dengan menggunakan air yang dicampur dengan bahan bahan kimia yang telah diolah. Atau ada juga yang dengan memisahkan hydrogen, karena air merupakan oksidasi dari hydrogen

10. Nitrogen Cair

Nitrogen cair adalah salah satu yang disiapkan untuk kendaraan masa depan. Proses pembuatan nitrogen cair adalah dengan dipanaskan, lalu ekstrak panas akan menghasilkan tekanan udara, dan digunakan untuk menggerakkan piston atau mesin sehingga dapat berputar.

11. Tekanan Udara

Nitrogen yang dipanaskan akan menghasilkan tekanan udara, secara sederhana kompresi udara juga bisa digunakan sebagai sumber daya mobil. Penggunaan uda yang dikompresi tidak memerlukan busi dan sistem pendingin. Dengan demikian dapat mengurangi biaya produksi dan perawatan kendaraan. Proyek mesin dengan tekanan udara ini pertama dikembangkan oleh Tata Motors dari India bekerja sama dengan perusahaan Perancis, MDI.

12. Etanol

Etanol ( ) disebut juga etil alkohol, alkohol murni, alkohol absolut, atau alkohol saja dan merupakan cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tak berwarna, dan sudah biasa digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Etanol bisa diproduksi dari tanaman. Etanol merupakan bahan bakar mampu menurunkan emisi hingga 18% dibandingkan dengan emisi bahan bakar fosil seperti minyak tanah. Beberapa bahan bakar yang dicampur dengan etanol yang terkenal adalah gasohol E10 yang terdiri dari 90% bensin dan 10% etanol. Di beberapa negara sudah menggunakan E85 yaitu 85% etanol dan 15% bensin.

2.2 Dampak Bahan Bakar Tidak Efisien

Jika yang digunakan adalah bahan bakar yang tidak efisien, maka dampak yang akan ditimbulkan adalah banyak dari penggunaan bahan bakar yang terbuang secara sia-sia, karena bahan bakar yang tidak terbakar secara sempurna sehingga mengurangi efisiensi bahan bakar. Selain itu, penggunaan bahan bakar yang tidak efisien akan membuang-buang waktu, karena pembakaran tidak sempurna menyebabkan mesin menjadi sulit terbakar dan akhirnya memakan waktu sampai mesin dapat berfungsi.

Kita perlu bijak dalam memilih bahan bakar karena kualitas dari bahan bakar menentukan banyak hal. Bahan bakar dengan kualitas yang buruk dapat menyebabkan pencemaran udara. Hal tersebut terjadi karena pembakaran tidak sempurna oleh bahan bakar tersebut yang dapat menghasilkan karbon monoksida (CO), belerang oksida, oksida nitrogen (NO), serta timbal (Pb) yang berbahaya bagi keberlangsungan hidup manusia serta dapat mencemari udara. Zat-zat tersebut dapat berbahaya bagi tubuh manusia, seperti misalnya karbon monoksida (CO) yang dapat membentuk persenyawaan dengan hemoglobin dalam darah, sehingga tubuh seolah-olah kekurangan oksigen yang menyebabkan badan lemas, pingsan, bahkan kematian. Timbal (Pb) juga dapat menyebabkan kerusakan sistem syaraf, mengganggu kecerdasan, menghambat pertumbuhan, mengurangi kemampuan untuk mendengar dan memahami bahasa, serta menyebabkan kanker. Selain berbahaya bagi manusia dan menyebabkan pencemaran udara, bahan bakar dengan kualitas yang buruk juga dapat menyebabkan kerusakan pada mesin yang menggunakan bahan bakar tersebut. Di dalam mesin, campuran udara dan bensin (dalam bentuk gas) ditekan oleh piston sampai dengan volume yang sangat kecil dan kemudian dibakar oleh percikan api yang dihasilkan oleh busi. Oleh karena besarnya tekanan ini, campuran udara dan bensin juga bisa terbakar secara spontan sebelum percikan api dari busi keluar. Jika campuran gas ini terbakar karena tekanan yang tinggi, maka akan terjadi knocking atau ketukan dalam mesin. Knocking ini akan menyebabkan mesin cepat rusak sehingga sebisa mungkin harus dihindari (semakin besar bilangan oktan, semakin baik proses pembakaran didalam mesin kendaraan). Oleh karena itu, memilih bahan bakar secara bijak sangatlah penting.

2.3 Manfaat Bahan Bakar Alternatif

Bahan bakar alternatif dapat menjadi penambah cadangan BBM, karena BBM merupakan bahan bakar yang tidak dapat diperbaharui. Dengan menghemat BBM, maka persediannya di alam untuk digunakan di masa yang akan datang semakin tercukupi. Selain itu, bahan bakar alternative ini dapat menurunkan tingkat ketergantungan terhadap BBM.

2.4 Cara Menentukan Bahan Bakar Altenatif

Entalpi pembakaran menentukan kualitas bahan bakar yang efisien, semakin besar bilangan oktan maka semakin sempurna hasil pembakaran bahan bakar, dan penggunaan bahan bakar menjadi lebih efisien. Bahan bakar alternatif bernilai ekonomis karena bahan bakar dengan bilangan oktan yang tinggi membuat kita tidak perlu mengeluarkan biaya lebih untuk mengganti mesin yang cepat rusak. Bahan bakar alternatif lebih ramah lingkungan karena pembakaran sempurna tidak menghasilkan banyak zat berbahaya seperti karbon monoksida dan belerang oksida yang mencemari lingkungan.

BAB III

METODOLOGI

3.1 Alat dan Bahan

1. Buku

2. Internet

3. Ms. Excell

4. Ms. Word

3.2 Langkah Kerja

1. Identifikasi permasalahan mengenai penentuan bahan bakar alternatif yang efisien, efektif dan ramah lingkungan.

2. Hitunglah perubahan entalpi pembakaran beberapa bahan bakar menggunakan data perubahan entalpi pembentukan standar.

3. Carilah informasi dari berbagai sumber tentang data entalpi pembakaran, emisi gas, dan harga beberapa bahan bakar (minimal empat jenis bahan bakar).

4. Analisis data yang diperoleh dan interpretasikan dengan menggunakan table atau grafik.

5. Presentasikan dan berdiskusi mengenai hasil analisis yang telah dilakukan.

6. Buatlah kesimpulan dan berdiskusi mengenai hasil analisis yang telah dilakukan.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

No.	Bahan Bakar	Entalpi Pembakaran	Emisi Gas	Harga Bahan Bakar per Liter (Rupiah)
1.	Premium	-5390 kJ/mol	,	Rp 7.000/liter
2.	Pertamax	-6389 kJ/mol	,	Rp 10.400/liter
3.	Minyak Tanah	-8072 kJ/mol		Rp 2.500/liter
4.	Solar	-9920 kj/mol	,	Rp 5.150/liter

a. Entalpi pembakaran terhadap bahan bakar

b. Emisi gas terhadap bahan bakar

c. Biaya penggunaan bahan bakar terhadap bahan bakar

4.2 Pembahasan

Pada grafik pertama, premium memiliki entalpi pembakaran paling rendah dengan nilai entalpi pembakaran sebesar -5390 kJ/mol, dan sebaliknya solar memiliki entalpi pembakaran paling tinggi dengan nilai entalpi pembakaran sebesar -9920 kJ/mol.

Pada grafik kedua, emisi gas dan tertinggi dihasilkan oleh minyak tanah dengan dan , sedangkan emisi gas dan terendah dihasilkan oleh pertamax dengan dan .

Lalu pada grafik ketiga dipaparkan biaya penggunaan bahan bakar per liternya. Saat ini harga pertamax mengungguli ketiga bahan bakar yang lain dengan harga Rp 10.400/liter, sedangkan harga terendah dipatok oleh minyak tanah dengan harga Rp 2.500/liter.

Jika diperhatikan dari biaya yang dikeluarkan tiap rupiahnya, minyak tanah merupakan bahan bakar yang paling murah harganya dan nilai entalpi pembakarannya termasuk salah satu yang tertinggi. Namun, mengingat emisi gas buang yang dihasilkan minyak tanah mengungguli ketiga bahan bakar yang lain, maka pemilihan bahan bakar juga harus dipertimbangkan sesuai kegunaannya, efisiensinya, keefektifannya, dan yang pasti harus ramah lingkungan.

1. Premium

Premium yaitu bahan bakar jenis ditilat dengan warna kekuningan yang jernih dan memiliki kandungan timbale sebagai octane booster (TEL). Warna kuning pada premium ini disebabkan oleh menambahkan. Biasanya premium dipakai untuk bahan bakar motor bensin seperti mobil, sepeda motor dan motor temple. Bahan bakar ini kerap juga dikatakan sebagai gasoline atau petrol dan tak bisa dipakai pada kendaraan yang diperlengkapi catalytic conventer. Apabila bahan bakar yang memiliki kandungan timbal dipakai pada kendaraan yang diperlengkapi dengan catalytic conventer, akan mengakibatkan pori-pori katalis tertutup oleh bahan timbal ini dan mengakibatkan hilangnya kekuatan katalitic conventer sebagai katalis konversi emisi pencemaran jadi emisi yang bersahabat dengan lingkungan.

2. Pertamax

Pertamax adalah bensin tanpa ada timbal dengan kandungan aditif generasi canggih yang bisa bersihkan Intake Valve Port Fuel Injektor dan ruangan bakar dari carbon. Memiliki angka oktan 92 dan bisa dipakai pada kendaraan dengan kompresi yang tinggi. Saran kami gunakanlah seperti pertamax. Karena dapat menjaga mesin ada dari korosi. Sehingga mesin lebih awet dan tahan lama.

3. Minyak Tanah

Minyak tanah adalah cairan hidrokarbon yang tak berwarna dan mudah terbakar. Dia diperoleh dengan cara distilasi fraksional dari petroleum pada 150 °C dan 275 °C (rantai karbon dari C₁₂ sampai C₁₅). Pada suatu waktu dia banyak digunakan dalam lampu minyak tanah tetapi sekarang utamanya digunakan sebagai bahan bakar mesin jet (lebih teknikal Avtur, Jet-A, Jet-B, JP-4 atau JP-8). Sebuah bentuk dari minyak tanah dikenal sebagai RP-1 dibakar dengan oksigen cair sebagai bahan bakar roket.

4. Solar

Solar adalah salah satu jenis bahan bakar yang dihasilkan dari proses pengolahan minyak bumi, pada dasarnya minyak mentah dipisahkan fraksi-fraksinya pada proses destilasi sehingga dihasilkan fraksi solar dengan titik didih 250°C sampai 300°C. Kualitas solar dinyatakan dengan bilangan cetane (pada bensin disebut oktan), yaitu bilangan yang menunjukkan kemampuan solar mengalami pembakaran di dalam mesin serta kemampuan mengontrol jumlah ketukan (knocking), semakin tinggi bilangan oktan solar maka kualitas solar akan semakin bagus.

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Entalpi pembakaran dapat menentukan kualitas bahan bakar yang efisien karena entalpi pembakaran dipengaruhi oleh nilai oktan. Semakin besar bilangan oktan, maka akan semakin sempurna hasil pembakaran dari bahan bakar tersebut, sehingga akan menghasilkan energi yang banyak, mengurangi knocking pada mesin, dan penggunaan bahan bakar akan menjadi lebih efisien. Bahan bakar alternatif bernilai ekonomis karena sebenarnya bahan bakar dengan kualitas yang bagus memiliki bilangan oktan yang tinggi seperti Pertamax Plus berharga mahal. Namun hal tersebut sebanding dengan hasil yang didapat. Pembakaran sempurna yang dihasilkan oleh Pertamax Plus akan membuat mesin menjadi lebih tahan lama, sehingga tidak perlu mengeluarkan biaya lebih untuk mengganti mesin yang cepat rusak. Bahan bakar alternatif lebih ramah lingkungan karena pembakaran sempurna tidak menghasilkan banyak zat berbahaya seperti karbon monoksida dan belerang oksida yang dapat menyebabkan hujan asam dan mencemari lingkungan.

5.2 Saran

Melihat banyaknya dampak buruk dari penggunaan bahan bakar minyak, kita seharusnya berusaha untuk mengurangi dampak buruk tersebut. Indonesia memang mempbutuhkan optimalisasi penggunaan bahan bakar alternatif dengan mempertimbangkan biaya teknis yang ekonomis. Maka dari itu, ditinjau dari banyaknya bahan bakar alternatif yang terdapat di alam dan berbagai manfaaatnya, sudah sepatutnya kita bijak dalam memilih dan menggunakan bahan bakar. Mengingat tingkat ketergantungan masyarakat terhadap bahan bakar minyak yang masih tinggi, sehingga masyarakat masih lebih sering menggunakan bahan bakar minya karena dianggap lebih praktis, pemerintah juga seharusnya mensosialisasikan pentingnya menggunakan bahan bakar alternatif dibanding bahan bakar minyak karena dukungan pemerintah dalam mengembangkan bahan bakar alternatif belum maksimal

DAFTAR PUSTAKA

https://benergi.com/daftar-bahan-bakar-alternatif-pengganti-bbm

https://kompasiana.com/mutqin/55286a8c6ea83467238b458c/10-bahan-bakar-alternatif-masa-depan

https://www.slideshare.net/IsmiRJ1/bahan-bakar-alternatif-73238264

http://www.academia.edu/11645908/Bahan_Bakar_Alternatif

http://www.oto.com/artikel-feature-mobil/waktunya-kenali-bahan-bakar-alternatif

https://id.wikipedia.org/wiki/Bahan_bakar

https://kbbi.web.id/efisien

http://kbbi.co.id/arti-kata/ekonomis

http://yosandikasoy.blogspot.com/2013/07/dampak-pembakaran-tidak-sempurna.html

https://dianarosee2013.wordpress.com/2013/05/23/fraksi-minyak-bumi-minyak-mentah-crude-oil-sebagian/

https://kursuskorter.com/sesuaikan-jenis-bahan-bakar-yang-dipakai-untuk-motor-anda-dengan-besarnya-kompresi-mesin-motor-yang-anda-gunakan/