MEKANIKA Volume 10 Nomor 1, September 2011 45 PENGEMBANGAN TEKNOLOGI HEMAT ENERGI DENGAN MEMANFAATKAN SOLAR OIL HEATER (SOH) PADA PILOT PLANT DISTILASI BIOETANOL Eko Prasetya Budiana 1 , Budi Kristiawan 1 , Endah Retno Dyartanti 2 1 Staf Pengajar – Jurusan Teknik Mesin – Universitas Sebelas Maret 2 Staf Pengajar – Jurusan Teknik Kimia – Universitas Sebelas Maret Keywords : Diesel oil heater Distillation process Active closed-loop Abstract : The purpose of this research is to create model and prototype of energy- saving technologies in ethanol distillation process by using solar thermal energy. In this study the solar collector using solar oil heater technology that works based on the active closed-loop system (indirect heating) with ethylene glycol as working fluid. The data collection time is at 09:00 to 16:00. From the test results are known the intensity of solar radiation 2.89 kWh/m 2 and heat that can be absorbed by solar collectors for 1667.6 kJ. and efficiency of solar collector is 12%. Heat was used for ethanol distillation process. From the resulting ethanol distillation process with capacity 0.3 litre/h and 96% content. PENDAHULUAN Energi adalah sumber daya yang strategis dan memegang peranan penting dalam pembangunan. Sektor energi masih menjadi sektor penting dalam perekonomian nasional yang menyumbang devisa yang cukup besar. Tetapi kondisi tersebut tidak bisa dipertahankan lebih lama, Indonesia memasuki era krisis energi. Dampak dari krisis ini pada industri adalah semakin memburuknya kinerja industri nasional. Hal ini disebabkan biaya produksi domestik yang meningkat karena adanya kenaikkan harga BBM dan energi listrik. Disaat yang sama tingkat konsumsi energi perkapita nasional serta daya beli ekonomi juga rendah, sehingga efisiensi dan nilai tambah yang dihasilkannya juga relatif rendah. Di sisi lain intensitas penggunaan energi Indonesia masih bisa dikategorikan boros. Peningkatan efisiensi pemanfaatan energi memerlukan infrastruktur teknologi, ”know-how”, sistem konversi dan konservasi serta kebijakan dan manajemen energi yang optimal. Bioetanol merupakan salah satu jenis biofuel (bahan bakar nabati) cair dari pengolahan tumbuhan seperti jagung, singkong, tebu maupun shorgum manis. Untuk memproduksi sumber energi alternatif bioetanol, memerlukan banyak sumber energi panas dalam pengolahannya. Banyak penelitian yang dilakukan dalam pengembangan proses destilasinya, seperti destilasi bertingkat. Akan tetapi, penelitian kebutuhan energi panas yang efisien dalam proses destilasi alkohol juga perlu dilakukan. Oleh karena itu, dalam penelitian ini tim peneliti tertarik pada pengembangan teknologi hemat energi untuk proses destilasi bioetanol. Teknologi hemat energi menggunakan sistem yang disebut dengan solar oil heater yang bekerja berdasarkan sistem active closed-loop. Teknologi hemat energi ini akan diaplikasikan pada sebuah pilot plant bioetanol dengan kapasitas produksi 400 liter per hari dan kadar alkohol 70%. TINJAUAN PUSTAKA Jorapur dan Rajvanshi (1991) melakukan eksperimen distilasi alkohol shorgum manis dengan memanfaatkan energi surya. Penelitian ini menggunakan kolektor termal plat datar dengan luas kolektor 38 m 2 yang dihubungkan ke pilot-scale distillation plant dengan kapasitas 1,8 liter/jam dan kadar alkohol yang dihasilkan 95%. Alat penukar kalor (heat exchanger) pada reboiler dan kondensor mengunakan tipe shell and tube dengan luas transfer panas masing-masing adalah 0,236 m 2 dan 1,29 m 2 . Fluida kerja pemanas yang digunakan adalah air. Gambar skema proses distilasi dengan memanfaatkan energi surya terlihat pada gambar 1. Hasil penelitian menunjukkan bahwa setelah pengambilan data dilakukan lebih dari 4000 jam, untuk sistem kolektor termal didapatkan intensitas radiasi matahari rata-rata mencapai 1,68 kWh/m 2 per hari dan efisiensi kolektornya mencapai 28%. Lama pengumpulan panas pada kolektor selama 5-6 jam dan dihasilkan temperatur air berkisar 55-85 o C. Temperatur reboiler berkisar antara 42-62 o C dan produksi etanol spesifik rata-rata mencapai 0,63 liter/m 2 per hari.