Penelitian Aplikasi dan Kinerja DME Murni sebagai Bahan Bakar Alternatif Substitusi LPG untuk Burner Industri Kecil

Dimitri Rulianto, S.T, M.T, Cahyo Setyo Wibowo, S.T, M.T, Maymuchar, MT, Reza Sukaraharja, MT, Ir. Hery Widhiarto, M.Si,Dra. Emi Yuliarita, Riesta Anggarani,M.Eng, Lies Aisyah, M.Sus.Adv.Lutfi Aulia, S.T.
Kelompok BBMG - KP3 Teknologi Aplikasi Produk - PPPTMGB "LEMIGAS"

Pendahuluan

Berdasarkan Keputusan Presiden No 5 Tahun 2006 tentangKebijakan Energi Nasional BAB 1 pasal 1 ayat 5 tentang energi terbarukan antara lain panas bumi, bahan bakar nabati (biofuel) dan lain-lain, serta pasal 1 ayat 6 “Diversifikasi energi adalah penganekaragaman penyediaan dan pemanfaatan berbagai sumber energi dalam rangka optimasi penyediaan energi”, Sasaran kebijakan energi nasional adalah terwujudnya energi (primer) - yang optimal pada tahun 2025 dimana pemanfaatan energi baru terbarukan (EBT) menjadi 17% (tujuh belas persen) terhadap konsumsi nasional. Undang-undang (UU) No 30 Tahun 2007 tentang Diversifikasi Energi dan Konservasi Energi.Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral No.030 tahun 2005 tentang Tugas Pokok dan Fungsi PPPTMGB “Lemigas”.

Sejalan dengan program Pemerintah untuk mengurangi subsidi BBM melalui program konversi minyak tanah ke LPG, maka kebutuhan LPG di masa mendatang akan terus meningkat. Jumlah produksi LPG dari kilang-kilang Pertamina yang terbatas, tidak dapat mencukupi kebutuhan dalam negeri, sehingga hal ini akan berakibat pada semakin besarnya impor LPG. Total konsumsi LPG 2008 mencapai 1,85 juta ton dimana 600.000 ton diantaranya merupakan peningkatan jumlah kebutuhan LPG untuk program konversi minyak tanah. Hingga akhir tahun 2009, kebutuhan LPG untuk sektor domestik diperkirakan sudah mencapai 3,67 juta ton, dan 2 juta ton merupakan jumlah LPG untuk program konversi. Disisi lain, hingga beberapa tahun mendatang jumlah pasokan elpiji dalam negeri masih terpaku pada nilai 1,8 juta ton pertahun. Kondisi ini jelas mengharuskan Indonesia untuk menutup kekurangan pasokan LPG dengan melakukan impor dalam jumlah besar. Untuk mengurangi impor LPG, perlu dijajagi kemungkinan penggunaan energy alternatif yang dapat mengurangi impor LPG yaitu Dimethyl ether (DME).

Dimethylether (DME) merupakan sumber energy alternatif yang diharapkan dapat memenuhi kebutuhan tersebut karena memiliki karakteristik setara dengan LPG. Jenis sumber energy ini dapat dihasilkan dari bermacam bahan baku, seperti gas alam, batubara, heavy oil, dan biomassa. Aplikasi DME dapat mencakup beberapa sektor, antara lain: sektor transportasi, domestik/rumah tangga, power generation, dan bahan baku industri kimia. Dimethyl ether memiliki mono-struktur kimia yang sederhana (CH3-O-CH3), berbentuk gas pada temperatur lingkungan (ambient temperature), dan dapat dicairkan seperti halnya Liquefied Petroleum Gas (LPG) sehingga infrastruktur untuk LPG dapat juga digunakan untuk DME. DME berbentuk gas pada suhu kamar, tidak beracun, dan ramah lingkungan.

Kemiripan karakteristik DME dengan LPG merupakan peluang untuk menggunakan kedua bahan bakar tersebut dalam bentuk campuran. Komposisi campuran kedua jenis bahan bakar ini akan sangat menentukan kualitas unjuk kerja (pembakaran) yang dihasilkan. Oleh karena itu, kajian terhadap pencampuran LPG dengan DME dan DME murni sangat diperlukan sehingga diperoleh bahan bakar yang secara teknis memenuhi spesifikasi yang ditetapkan dan dapat diaplikasi pada peralatan di sektor rumah tangga dan industri kecil.

Maksud penelitian ini  adalah melakukan kajian tentang karakteristik dan kinerja DME murni sebagai substitusi LPG pada burner di sektor industri kecil dan pengaruhnya pada sistem saluran bahan bakar.

Tujuannya adalah mendapatkan data teknis karakteristik fisika-kimia bahan bakar LPG dan DME murni, mendapatkan data teknis kinerja burner LPG untuk industri kecil dengan menggunakan bahan bakar LPG dan DME murni.

Hasil dan Evaluasi

Tabel 1.  Hasil uji karakteristik sifat-sifat fisika kimia

No	Karakteristik	Satuan	Batasan		LPG	DME	MetodeUji
			Min	Max			ASTM	Lain
1	Specific Gravity	-	To be reported		0,5374	0,74	D-1657
2	Vapour Pressure	Psig	-	120	100	110	D-1267
3	Weathering Test	% vol.	95	-	99,8	99,95	D-1837
4	Copper Corrosion		-	No.1	1b	1a	D-1838
5	Water Content		No free water		No free water	No free water	-	Visual
6	Composition :						D-2163
7	DME	% vol			0	99,96
	C2	% vol		0,8	0,16
	C3 and C4	% vol	97,5		99,4
	C5+ (C5 and heavier)	% vol		2,0	0,4

 

Gambar 1.  Grafik konsumsi bahan bakar dengan beban pemanasan air (20^oC–90^oC) dengan menggunakan bahan bakar LPG dan DME

 

Gambar 2.   Grafik perubahan efisiensi burner menggunakan bahan bakar LPG dan DME

Gambar 3.   Waktu pemanasan burner menggunakan bahan bakar  LPG dan DME

Gambar 4.   Grafik laju aliran massa bahan bakar burner LPG

Kesimpulan

1. Penggunaan bahan bakar DME pada burner LPG untuk industri kecil akan menurunkan kinerjanya (dengan meningkatkannya konsumsi bahan bakar dan menurunnya efisiensi burner);
2. Perbandingan hasil kinerja modifikasi burner LPG untuk industri kecil dengan menggunakan bahan bakar DME murni dengan burner tanpa modifikasi sebagai berikut

           -      Konsumsi menurun 22, 4 %;
           -        Efisiensi meningkat 18, 3%.

     3. Penurunan kinerja pada burner LPG untuk industri kecil dengan menggunakan bahan bakar DME murni dapat ditingkatkan dengan membuat sedikit modifikasi  pada saluran udara burner.